KR20010036734A - 석탄을 사용하는 연소장치의 화격자장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 석탄을 사용하는 연소장치의 화격자장치에 관한 것으로서, 온도센서 등과 같은 온도 감지수단을 채용하여 착화 및 연소상태를 용이하게 파악할 수 있도록 함으로써 온도에 따라 연료의 효율적인 공급이 이루어질 수 있도록 하고, 또 강제 송풍방식과 열선을 사용하는 착화수단을 채용하여 충분한 공기량 확보에 따른 연소효율의 향상을 도모할 수 있도록 하는 동시에 착화수단의 자동 제어에 따른 종전의 낭비적인 요소를 말끔히 배제할 수 있도록 한 석탄을 사용하는 연소장치의 화격자장치를 제공하고자 한 것이다.

Description

석탄을 사용하는 연소장치의 화격자장치{Grate equipment for coal combustion equipment}

본 발명은 석탄을 사용하는 연소장치의 화격자장치에 관한 것으로서, 특히 착화 및 연소상태의 용이한 파악을 위한 온도 감지수단을 구비하고, 이것을 이용하여 온도에 따라 연료의 효율적인 공급이 이루어지도록 하는 한편, 강제 송풍방식을 도입하여 연소효율 향상을 위한 충분한 공기량을 확보할 수 있도록 한 석탄을 사용하는 연소장치의 화격자장치에 관한 것이다.

일반적으로 석탄류의 착화온도는 표 1에서 보는 바와 같이 보통 600℃ 이하로 나타나게 되고, 착화 후 연소형태는 연소시점에서 아치형 혹은 타원형 형태를 이루어 불이 번지게 된다.

또한, 불이 번지는 속도는 약 0.35∼1.0㎝/min 로 매우 느릴 뿐만 아니라 탄의 종류, 입도, 공기온도 등에 영향을 받게 됨에 따라 정확한 연소상태의 추측이 곤란하므로 새로운 연료의 공급 시점을 맞추기 어렵고 계속적인 연소상태의 유지가 어렵다.

또한, 이로 인해 적합한 열원의 선택이 쉽지 않고 열원을 위한 연료의 낭비도 심한 문제가 있었다.

즉, 연료를 효과적으로 공급하여 연소효율을 최적화 시키는데 많은 어려움이 있는 실정이다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 온도센서 등과 같은 온도 감지수단을 채용하여 착화 및 연소상태를 용이하게 파악할 수 있도록 함으로써 온도에 따라 연료의 효율적인 공급이 이루어질 수 있도록 하고, 또 강제 송풍방식과 열선을 사용하는 착화수단을 채용하여 충분한 공기량 확보에 따른 연소효율의 향상을 도모할 수 있도록 하는 동시에 착화수단의 자동 제어에 따른 종전의 낭비적인 요소를 말끔히 배제할 수 있도록 한 석탄을 사용하는 연소장치의 화격자장치를 제공하는데 그 안출의 목적이 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 화격자장치의 사시도

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

10 : 전열선관 11 : 점화시트

12 : 화격자편 13 : 화격자틀

14 : 덕트 15 : 틈새

16 : 공기 배출구멍

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 전열선을 포함하는 전열선관(10)이 배관되어 있으며 연료의 공급 초입부에서 폭방향으로 배치되는 점화시트(11)와, 연료의 진행방향으로 길게 놓여지면서 폭방향으로 연접 배치되는 다수의 화격자편(12) 및 이것들의 둘레는 잡아주는 화격자틀(13)과, 상기 화격자틀(13)의 저부에서 폭방향을 가로 질러 배치되며 화격자편(12) 위에 놓여지는 연료에 공기를 보내주는 덕트(14) 및 강제 송풍수단과, 연료 착화시점, 화염 전파시점 등을 감지하여 연료 또는 공기 공급시기를 제어할 수 있도록 하는 온도 감지수단으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 화격자편(12)은 양쪽 변의 길이 중간의 일부 구간이 잘록한 형태로 되어 있어서, 연접되는 형태로 조합시 서로 이웃하는 것 사이에 공기가 빠져나올 수 있는 소정의 틈새(15)를 형성할 수 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 덕트(14)의 윗면에는 그 내부로 유입된 공기가 턱트 전체 면적에 걸쳐 균일하게 배출될 수 있도록 다수의 공기 배출구멍(16)이 일정한 등간격으로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

이를 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부한 도 1은 본 발명에 따른 화격자장치의 바람직한 일 구현예를 보여주는 사시도이다.

본 발명의 화격자장치는 크게 연료 착화수단, 연료 주 연소수단, 강제 송풍수단, 연료 공급 및 연소 상태 조절을 위한 온도 감지수단으로 구성되어 있다.

연료 착화수단은 전열선이 내장되어 있는 전열선관(10)을 이용하여 연료, 즉 석탄을 착화시키는 수단이다.

상기 전열선관(10)은 연료 진행방향의 폭방향으로 배치되는 박스 형태의 점화시트(11) 내에 순환가능한 구조로 배선되며, 자체 발열작용을 통해 그 위로 공급되는 연료를 착화시켜줄 수 있게 된다.

연료 주 연소수단은 착화 후 화염이 진행되면서 연료를 완전히 연소시키는 수단이다.

이를 위하여, 사각틀 형태의 화격자틀(13)과 그 안에서 연료 진행방향을 길이방향으로 하면서 폭방향으로 연접배치되는 다수의 띠편형 화격자편(12)이 구비되고, 이러한 화격자편(12) 위에서 연료가 연소될 수 있게 된다.

특히, 상기 화격자편(12)은 길이 중간의 일부 구간이 양쪽 잘록한 단차구간으로 되어 있어서, 각각의 화격자편(12)을 연이어서 맞대게 되면 각각의 사이에 소정의 틈새(15)가 형성되고, 이곳을 통해 공기가 유입됨에 따라 연소가 활발하게 진행될 수 있게 된다.

강제 송풍수단은 소정의 팬(도시되지 않음)과 강제 공급되는 공기를 유도하고 또 적절하게 분배하는 역할의 덕트(14)로 구성된다.

상기 덕트(14)는 화격자편(12) 및 화격자틀(13)의 길이 중간에서 이것의 전체 폭에 걸쳐 배치되는 사각박스 형태의 덕트로서, 한쪽을 통해 그 안으로 유입되는 공기를 화격자편(12) 위에서 연소되고 있는 연료로 보내주기 위한 다수의 공기 배출구멍(16)이 갖추어져 있다.

이러한 다수의 공기 배출구멍(16)은 덕트(14)의 윗면에 가로 및 세로 균등간격으로 배치되므로 그 윗쪽의 각 틈새(15)를 통해 공기가 골고루 보내질 수 있게 된다.

연료 공급 및 연소 상태 조절을 위한 온도 감지수단은 일종의 온도 센서로서, 연료의 공급시점과 공기의 공급량을 제어하는 소정의 컨트롤러에 입력신호로 작용한다.

즉, 온도 센서가 공급된 연료의 착화 완료시점을 감지하여 이 신호를 컨트롤러에 보내면, 컨트롤러의 출력 제어를 받는 액추에어터의 작동에 의해 착화된 연료가 활발한 연소 진행을 위해 화격자편(12) 위로 보내지게 되고, 또 온도 센서에 의해 연소 진행시의 온도가 감지되면 이 신호에 따라 연소의 촉진을 위한 공기의 공급여부와 또는 연소 완료에 따른 새로운 연료의 공급여부가 결정된다.

따라서, 이와 같이 구성된 본 발명의 화격자장치에 대한 전체적인 연소 진행과정을 살펴보면 다음과 같다.

소정의 호퍼장치와 모터 구동수단을 이용한 푸셔장치를 통해 점화시트(10)상으로 연료가 공급한다.

연료공급과 동시에 히터 등을 작동하여 연료를 착화시킨다.

착화 중인 연료가 온도 센서에 의해 설정온도 이상이 감지되면 착화가 완료된 것으로 판단하여 주 연소지역인 화격자편(12) 위로 연료를 이송한다.

이때에도 모터 구동수단을 이용한 푸셔장치가 적용될 수 있다.

연료가 주 연소지역으로 이송되면 연소촉진을 위해 덕트(14)로 연소 중인 연료에 공기를 강제 공급한다.

불이 번지면서 연료에 대한 연소가 활발하게 진행되면 온도 센서에 의해 이때의 온도가 감지되고, 설정온도 이상이 감지되면 새로운 연료를 공급하면서 계속해서 공기를 강제 공급한다.

이때의 연소량은 강제 공급되는 공기량에 지배적이며 따라서 필요한 열량에 따라 공기의 공급량을 조절한다.

연소가 완료된 연료는 스크류 이송수단과 같은 소정의 재처리장치를 통해 외부로 배출시킨다.

이와 같이 본 발명에서는 전열선을 이용하여 석탄을 착화시키는 방식을 채용하고, 온도 센서를 통해 연료의 착화 온도 및 연료의 연소상태에 따른 연소 온도를 감지할 수 있도록 하며, 또 강제 송풍수단을 제어하여 연료의 연소량을 필요에 따라 적절히 조절할 수 있도록 함으로써, 연료의 연계적인 공급 및 연소에 따른 연소 효율을 최적화를 도모할 수 있는 것이다.

이상에서와 같이 본 발명은 전열선을 이용한 착화방식을 채용하고 온도 센서를 이용한 연료의 공급시점 결정 및 강제 송풍수단을 이용한 연소량 조절을 할 수 있는 화격자장치를 제공함으로써, 연료의 연소효율을 최적의 상태로 높일 수 있는 장점이 있는 것이다.

Claims (3)

1. 전열선을 포함하는 전열선관(10)이 배관되어 있으며 연료의 공급 초입부에서 폭방향으로 배치되는 점화시트(11)와,

   연료의 진행방향으로 길게 놓여지면서 폭방향으로 연접 배치되는 다수의 화격자편(12) 및 이것들의 둘레는 잡아주는 화격자틀(13)과,

   상기 화격자틀(13)의 저부에서 폭방향을 가로 질러 배치되며 화격자편(12) 위에 놓여지는 연료에 공기를 보내주는 덕트(14) 및 강제 송풍수단과,

   연료 착화시점, 화염 전파시점 등을 감지하여 연료 또는 공기 공급시기를 제어할 수 있도록 하는 온도 감지수단으로 이루어진 것을 특징으로 하는 석탄을 사용하는 연소장치의 화격자장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 화격자편(12)은 양쪽 변의 길이 중간의 일부 구간이 잘록한 형태로 되어 있어서, 연접되는 형태로 조합시 서로 이웃하는 것 사이에 공기가 빠져나올 수 있는 소정의 틈새(15)를 형성할 수 있는 것을 특징으로 하는 석탄을 사용하는 연소장치의 화격자장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 덕트(14)의 윗면에는 그 내부로 유입된 공기가 턱트 전체 면적에 걸쳐 균일하게 배출될 수 있도록 다수의 공기 배출구멍(16)이 일정한 등간격으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 석탄을 사용하는 연소장치의 화격자장치.