KR200464404Y1 - 열회수율 및 내구성이 향상된 연소장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 연소장치는 외부로부터 연소공기를 공급받아 내부에 수용된 연료를 연소시키는 연소통을 구비하고 상기 연소통에서 연료를 연소시켜 발생된 연소가스를 연소가스배출부를 통해 보일러로 배출하여 열을 회수하는 연소장치에 있어서, 상기 연소가스배출부의 하부는 상기 연소통의 상부와 연통되어 상기 연소통의 상부에 장착되고, 일단은 상기 연소가스배출부의 일단과 연통되고 타단은 보일러의 일측과 연통되어 연소가스배출부로부터 유입된 연소가스를 보일러로 유출하며, 몸체 내부에는 지그재그로 배열되는 수관이 내설되고, 내부를 통과하는 연소가스에 포함된 재를 용이하게 배출하도록 가스챔버의 내부에는 천정에서부터 하향 연장형성되는 격판이 구비된 가스챔버를 포함하며, 상기 보일러는 공급된 고온의 연소가스가 통과하는 내부에 연소가스로부터 열을 회수하기 위해 수관이 내설되는 수관보일러인 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 고안에 의하면 열회수율 및 내구성이 향상된 연소장치가 제공된다.

Description

열회수율 및 내구성이 향상된 연소장치{COMBUSTION APPARATUS WITH IMPROVED HEAT RECOVERY RATE AND DURABILITY}

본 고안은 열회수용 연소장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연소실 내에 고체연료 등을 연소시켜 발생하는 연소가스로부터 열을 회수하여 에너지로 사용하기 위한 열회수용 연소장치에 관한 것이다.

일반적으로 산업용 온수, 스팀 또는 고온의 가스를 필요로 하는 산업시설에서는 열에너지를 얻기 위해 연소통 내부에서 연료를 점화, 연소시켜 열에너지를 발생시키는 연소장치가 이용되고 있고, 또한 이러한 연소장치에 사용되는 연료로서 생활폐기물을 연료화한 RDF 또는 폐플라스틱을 연료화한 RPF 등의 고형연료가 경제성과 자원재활용 측면에서 많이 이용되고 있다.

그런데, 이러한 종래 연소장치는 연소통 하부에 고형연료 등을 다량 투입하고 연소하는 방식인데 연료가 미완전연소되어 재료의 낭비가 초래됨은 물론 열효율이 떨어지는 문제점이 있었고, 한 번에 많은 회분(재)이 발생하여 남는 회분처리의 자동화가 불가능하여 번거롭고, 또 1회 연소가 완료되면 다시 연료를 일정량 투입한 후 점화시켜야 하는 등 연속적인 연소가 어렵고 발열량이 균일하지 못한 문제점이 있었다.

또한, 이러한 고형연료는 연소시 dust, 일산화탄소, 매연, 가스상 HCL, SOx, NOx, 다이옥신 등 환경을 오염시키는 가스 또는 입자가 다량 배출된다는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해소하기 위해 도1의 연소장치(1000)가 개발되어 있다. 종래기술에 따른 열회수용 연소장치(1000)는 연소통(100) 내에서 연료호퍼(310)로부터 공급받은 고체연료를 연소시켜 고온의 연소가스를 발생시키게 되는데, 연료의 연소에 필요한 공기는 외부로부터 공냉실(150), 중벽(140)의 통로(140a), 선회류공급실(130) 및 내벽(120)의 통로(120a)를 거쳐 연소실(110)에 공급되게 된다.

또한, 이와 같이 연소실(110)에서 연료를 연소시켜 발생된 고온의 연소가스는 엘보우 형상의 연소가스배출관(400)을 통해 보일러 등의 열회수수단으로 공급되어 열을 회수하게 된다.

그런데, 이러한 종래의 연소장치에서는 연소가스배출관(400)은 내화물벽체로 이루어져 있는데, 고온의 연소가스와의 계속적인 접촉으로 인해 시간이 지남에 따라 균열 등으로 인해 오래 사용하지 못하고 교체하여야 하는 문제점이 있고, 또한 연소가스 중에 포함되어 있는 회분(재) 이나 미세 입자 등이 내화벽에 결착되어 제거하기 어려운 문제점이 있었다.

또한, 연소공기가 연소실에 공급될 경우 통로(140a)를 통해 선회류공급실(130)에 공급된 다음 바로 다시 내벽(120)의 통로(120a)를 통해 연소실(110)에 공급되어 선회류공급실에서의 공기 예열기능이 떨어지는 단점이 있었다.

또한, 연소실 내에 적재된 고형연료의 겉으로만 연소공기가 공급되어 고형연료의 겉부분은 잘 연소되나, 그 내부에 있는 고형연료는 연소공기와의 접촉이 어려워 불완전 연소되는 문제점이 있었다. 또한, 연소실 내벽이 고온의 연소가스에 계속적으로 노출됨으로써 장기간 사용시 변형이나 균열이 발생하여 내구성이 떨어지는 단점이 있었다.

본 고안은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로 연소실 내에 적재된 고형연료의 완전연소를 도모하고 열손실을 줄여 열효율을 향상시키고 아울러 내구성을 향상시키는 연소장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 연소장치는 외부로부터 연소공기를 공급받아 내부에 수용된 연료를 연소시키는 연소통을 구비하고 상기 연소통에서 연료를 연소시켜 발생된 연소가스를 연소가스배출부를 통해 보일러로 배출하여 열을 회수하는 연소장치에 있어서, 상기 연소가스배출부의 하부는 상기 연소통의 상부와 연통되어 상기 연소통의 상부에 장착되고, 일단은 상기 연소가스배출부의 일단과 연통되고 타단은 보일러의 일측과 연통되어 연소가스배출부로부터 유입된 연소가스를 보일러로 유출하며, 몸체 내부에는 지그재그로 배열되는 수관이 내설되고, 내부를 통과하는 연소가스에 포함된 재를 용이하게 배출하도록 가스챔버의 내부에는 천정에서부터 하향 연장형성되는 격판이 구비된 가스챔버를 포함하며, 상기 보일러는 공급된 고온의 연소가스가 통과하는 내부에 연소가스로부터 열을 회수하기 위해 수관이 내설되는 수관보일러인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 연소통은 상기 연소통 내에 내벽으로 둘러싸여 연료를 연소시키는 원통형상의 연소실과, 상기 연소실의 내벽 외측에 이격되어 형성되고 상, 하측에 각각 냉각수가 유출, 유입되는 냉각수 유출구와 냉각수 유입구가 형성되는 중벽이 구비되어 냉각수 유입구를 통해 내벽과 중벽 사이 공간으로 유입된 냉각수에 의해 내벽을 냉각시키도록 상기 연소실의 둘레 외측에 형성되는 냉각실과, 상기 냉각실의 중벽 외측에 이격되어 형성되고 상측에 외부로부터 연소공기가 공급되는 연소공기공급구가 형성되는 외벽이 구비되어 원통형상의 외벽의 접선방향으로 형성된 연소공기공급구를 통해 연소공기가 공급된 후 개방된 하부로 연소실 내에 연소공기가 공급되도록 상기 냉각실의 둘레 외측에 형성되는 측면연소공기공급실을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 고안에 따르면 연소실 내에 적재된 고형연료의 완전연소를 도모하고 열손실을 줄여 열효율을 향상시키고 아울러 내구성을 향상시키는 연소장치가 제공된다.

도1은 종래기술에 따른 연소장치를 도시한 도면,
도2는 본 고안의 실시예에 따른 연소장치를 도시한 도면,
도3은 도2에서 연소통을 도시한 도면,
도4는 도3에서 연소통의 측면 확대도,
도5는 도3의 연소통 중 연료공급부를 확대한 도면,
도6은 보일러의 평단면도, 및
도7은 보일러의 측단면도이다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 연소장치를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도2는 본 고안의 실시예에 따른 연소장치를 도시한 도면이고, 도3은 도2에서 연소통을 도시한 도면이며, 도4는 도3에서 연소통의 측면 확대도이고, 도5는 도3의 연소통 중 연료공급부를 확대한 도면이며, 도6은 보일러의 평단면도이고, 도7은 보일러의 측단면도이다.

본 고안의 바람직한 실시예에 따른 연소장치는 내부에 연료를 연소시키는 연소통(10)과, 연소가스배출부(30)와, 가스챔버(40)와, 보일러(50)를 포함하여 이루어진다.

먼저 상기 연소통(10)은 원통형상으로 이루어져 내부에 고형연료를 수용하고 연소시키기 위한 것으로, 연소통(10) 내에 내벽(12)으로 둘러싸여 연료를 연소시키는 연소실(11)과, 연소실(11)의 내벽(12)을 냉각시키기 위한 냉각실(13)과, 연소실(11)에 외부로부터의 연소공기를 공급하기 위해 연소실(11)의 측면에 형성된 측면연소공기공급실(15)을 포함하여 이루어진다.

냉각실(13)은 고온의 연소가스에 계속적으로 접촉하는 내벽(12)의 온도를 낮추기 위한 것으로, 도3 및 도4에 도시된 바와 같이 상부로 갈수록 내경이 좁아지는 원통의 내벽(12) 외측에 이격되어 형성되는 중벽(14)과 내벽(12) 사이 공간에 형성되고, 중벽(14)의 상, 하측에 냉각수가 유출, 유입되는 냉각수 유출구(14b)와 냉각수 유입구(14a)가 형성된다. 냉각수 유입구(14a)는 원통 중벽(14)의 접선방향으로 형성된다. 그리고, 냉각실(13)의 중벽(14) 내측에는 나선 모양으로 감겨 형성되는 냉각수 가이드판(13a)이 구비되어 냉각수 유입구(14a)를 통해 유입된 냉각수가 냉각수 가이드판(13a)을 따라 회전하면서 상승하여 중벽(14) 상측에 형성된 냉각수 유출구(14b)를 통해 유출된다. 냉각수 유출구(14b)를 통해 유출된 냉각수는 연결관(미도시)을 통해 연소실(11)에서 발생한 고온의 연소가스로부터 열을 회수하는데 사용하기 위해 보일러(50)로 유입되어 열회수율을 향상시킬 수 있다.

측면연소공기공급실(15)은 중벽(14) 외측에 이격되어 형성되는 외벽(16)과 중벽(14) 사이의 공간에 형성되고, 외벽(16)의 상측에 외부로부터 연소공기를 공급하기 위한 공기공급구(16a)가 형성되고, 하부(12a)는 개방되어 있다. 공기공급구(16a)는 원통형상의 외벽(16)의 접선방향으로 형성되어 공급된 연소공기가 측면연소공기공급실(15) 내부를 선회 하강한 후 개방된 하부(12a)를 통해 연소실(11) 내로 선회하면서 공급되게 된다.

연소통(10)의 상부는 연소된 고온의 연소가스를 배출하기 위해 개방되어 있고, 배출된 고온의 연소가스는 열을 회수하기 위해 연소가스배출관(30) 및 가스챔버(40)를 통해 보일러(50)로 유입된다. 보일러(50)는 유입된 고온의 연소가스로부터 열을 회수하여 고온의 스팀 등을 얻게 된다.

한편, 연소통(10)의 하부 가장자리에는 연소된 고형연료의 재가 배출될 수 있도록 재배출구(19)가 형성되고, 상단 가장자리에는 상단 플랜지(18)가 형성된다.

또한, 연소실(11) 하부에는 회전가능하게 설치되는 회전형 화격자(17)가 구비된다. 회전형 화격자(17)는 원판형상으로 그 상면에 공급된 고형연료를 연소시키기 위한 것으로, 중앙으로부터 외측방향으로 하향 경사진 후 다시 상향 경사지게 형성되어 양쪽 단면이 V자형으로 형성된다. 회전형 화격자(17)의 중앙에는 고형연료를 공급하기 위한 연료공급부(20)가 형성된다.

연료공급부(20)는 도5에 도시된 바와 같이 하부 일측에 연료공급구(24)가 형성되며 내부에 수직이송스크류(도면 미도시)에 의해 고형연료를 연소실(11) 내로 공급하는 연료공급관(21)이 구비되고, 연료공급관(21)의 외측에는 연료공급관(21)보다 직경이 크고 동심원 형상으로 형성되며 링블로워 등의 공기공급수단(25)에 의해 연소공기를 연소실(11) 하부에서 연소실(11) 내로 공급하기 위한 하부연소공기공급관(23)이 형성된다.

연료공급관(21)에서 연소실(11) 내로 돌출 형성되는 상단부는 상측으로 갈수록 직경이 점차 커지는 확경부(21a)와 확경부(21a)의 단부에서 아래로 절곡되고 하향 경사지게 형성되어 고형연료를 화격자(17)의 상면으로 안내하는 경사안내부(21b)가 형성된다. 그리고, 확경부(21a)에는 하부연소공기공급관(23)으로부터 공급된 연소공기가 유입되는 급기노즐(21c)이 둘레방향으로 다수 형성되어 있다.

또한, 하부연소공기공급관(23)에서 연소실(11) 내로 돌출 형성되는 상단부는 상측으로 갈수록 직경이 점차 커지는 급기확경부(23a)가 구비되어 연료공급관(21)의 확경부(21a) 하측에 평행하게 위치하고, 급기확경부(23a)의 단부는 연료공급관(21)의 경사안내부(21b)에 의해 폐쇄되어 있다. 따라서, 하부연소공기공급관(23)을 통해 공급된 연소공기가 급기확경부(23a)에 의해 안내되어 상측에 형성된 연료공급관(21)의 확경부(21a)에 형성된 급기노즐(21c)을 통해 연료의 저면으로 공급되게 된다.

또한, 상기 연료공급관(21)의 상단부에 형성되는 확경부(21a)에는 그 원주방향으로 다수의 지지판(27)이 수직으로 배치되고, 다수의 지지판(27) 상부에는 공급되는 연료가 상기 연료공급관(21)의 확경부(21a)를 따라 방사상으로 공급되도록 방사상공급안내판(28)이 결합된다. 지지판(27)은 본 실시예에서 120도 간격으로 3개가 설치된다. 방사상공급안내판(28)은 평면이 원판형상으로 상부가 원뿔형상이고, 하부는 역원뿔형상으로 확경부(21a)와 평행하게 이루어져 연료공급관(21)으로부터 공급되는 고형연료가 확경부(21a)와 방사상공급안내판(28) 사이로 방사상으로 일정하게 공급되게 하여 연소효율을 향상시키고, 또한 이로 인해 급기노즐(21c)에 클링커(clinker)가 끼는 것을 방지하게 한다.

한편, 도면에는 도시하지 않았으나, 연소실(11) 내에서 연소되는 고형연료로부터 연료공급관(21) 내에 존재하는 고형연료로 역화되는 것을 방지하기 위해 연료공급관(21)을 통해 연소공기를 공급하도록 연료공급관(21)의 하부 타측에는 링블로워 등의 공기공급수단이 구비될 수 있다.

상기와 같은 구성에 의해 연료공급관(21)에 의해 고형연료가 회전형 화격자(17)로 공급되고, 연료공급관(21)의 확경부(21a)에 형성된 급기노즐급기노즐(21c)을 통해 고형연료의 저면으로 직접 연소공기가 공급되게 된다.

한편, 상기 연소가스배출부(30)는 연소통(10)의 상부에 장착되고 중공의 형상으로 이루어져 연소실(11)에서 고형연료의 연소에 의해 발생된 고온의 연소가스가 연소가스배출부(30)를 통해 가스챔버(40)로 유입된다. 연소가스배출부(30)의 하부는 연소통(10)의 상부와 연통되고, 측면 일측은 가스챔버(40)와 연통되며, 연소가스배출부(30)의 몸체의 측벽(32) 및 상벽(33) 내부에는 지그재그 형태의 수관(34)이 상호 연결되어 내설된다. 또한, 수관(34) 일측에서 유입되어 수관(34) 내에서 순환되면서 연소가스배출부를 냉각시킨 물이 보일러로 유입되도록 수관(34)과 보일러(50) 사이에는 유출관(미도시)이 구비될 수 있다. 연소가스배출부(30)의 몸체는 강철(steel)재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

연소가스배출부(30)는 이러한 구성을 가짐으로써, 고온의 연소가스와 계속적으로 접촉하더라도 몸체 내부의 수관(34)에 의해 온도를 낮출 수 있어 내구성이 향상됨과 동시에 수관(34)에 의해 순환되면서 1차 예열된 물을 보일러(50)로 유입시킴으로써 열회수율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다. 또한, 연소가스배출부(30)의 몸체를 강철재질로 형성하여 종래 내화물벽체로 이루어진 종래 장치와 비교하여 재질의 이질성으로 인해 연소가스 중 재 또는 미세입자의 결착성을 크게 낮출 수 있다.

가스챔버(40)는 연소가스배출부(30)와 보일러(50) 사이에 설치되어 연소가스배출부(30)에서 유입된 연소가스가 가스챔버(40)를 통해 보일러(50)로 유입되며, 가스챔버(40)는 중공의 형상으로 이루어지고, 양단에는 각각 가스공급구(47)와 가스배출구(48)가 형성된다. 본 실시예에서는 두 개의 가스챔버(40)가 설치되며, 첫 번째 가스챔버(40)의 가스공급구(47)는 연소가스배출부(30)의 일단과 연통되고, 두 번째 가스챔버(40)의 가스배출구(48)는 보일러(50)의 일측과 연통된다. 또한, 가스챔버(40)의 몸체(41) 내에는 지그재그형태의 수관(44)이 내설되며, 상기 가스챔버(40)의 수관(44)은 보일러(50)로 연결되어 상기 수관(44) 내에서 순환된 물이 보일러(50)로 유입되게 할 수도 있다.

그리고, 가스챔버(40)에는 그 내부를 통과하는 연소가스에 포함된 재를 수집할 수 있도록 하단에 재수집부(46)와 여기에 수집된 재를 운반하기 위해 재이송관(46a)이 구비된다. 재이송관(46a)의 내부에는 재이송스크류(46b)가 설치된다. 또한, 가스챔버(40)의 내부를 통과하는 연소가스에 포함된 재를 용이하게 배출하도록 가스챔버(40)의 내부에는 천정에서부터 하향 연장형성되는 격판(49)이 더 구비된다.

또한, 연소가스에 포함된 재를 재수집부(46)로 용이하게 수집할 수 있도록 가스챔버(40)의 하부 전방은 경사지게 형성된 경사부(41a)가 형성된다. 따라서, 연소실(11) 내에서 연료가 연소된 후 생성되는 재는 연소실(11)의 재배출구(19)를 통해 대부분 배출되지만, 연소가스에 남아 있는 작은 크기의 재는 가스챔버(40)의 재수집부(46)를 통해 배출시킬 수 있어 보일러(50)로 유입되는 연소가스에 포함되는 재 등의 오염물질의 양을 저감시킬 수 있다.

상기 보일러(50)는 공급된 고온의 연소가스가 통과하는 내부에 연소가스로부터 열을 회수하기 위해 수관(51)이 내설되는 수관보일러로서, 도6 및 도7에 도시된 바와 같이 아래의 워터드럼(54)으로부터 공급되는 물이 수관(51)을 통해 위로 이동하면서 고온의 연소가스로부터 열을 회수하여 스팀으로 변하여 스팀드럼(55)으로 모아지게 된다. 또한, 보일러(50) 내부에는 도6에 도시된 바와 같이 공급된 고온의 연소가스가 갈지(之)자 형태로 이동하게 하여 이동경로를 길게 함으로써 열회수율을 높이기 위해 보일러(50) 양 측벽의 내측에는 서로 어긋나게 설치되는 경로안내판(52,53)이 내측으로 돌출되게 형성된다. 본 발명의 수관보일러는 연관보일러에 비해 수관 내의 물이 연소가스와 접촉하는 면적이 넓어 신속하게 스팀으로 변하여 스팀을 빨리 얻을 수 있는 장점이 있다.

이하에서는 상기와 같이 구성된 본 고안의 실시예에 따른 연소장치의 작동방법을 설명한다.

먼저, 연료호퍼(미도시)로부터 공급되는 고형연료가 연료공급관(41)을 통해 확경부(21a)와 방사상공급안내판(28) 사이로 일정하게 공급되고 연소실(11) 내부로 공급된 고형연료는 예열버너 및 점화버너(미도시)에 의해 예열 및 점화되어 연소되게 된다. 그리고, 회전형 화격자(17)의 상측으로 공급된 고형연료는 연소되면서 연료의 계속적 공급으로 인해 시간이 지남에 따라 회전형 화격자(17)의 가장자리로 이동하게 되는데, 고형연료가 연소되면서 일부 액상으로 변한 연료는 화격자의 단면인 V자형의 골부분에 머무르면서 연소되게 된다. 이에 의해 화격자의 단면이 한쪽으로 경사지게 형성될 경우 연소과정에서 생성되는 액상의 연료가 한쪽으로 흘러 내려버리는 문제점이 해소된다. 그리고, 회전형 화격자(17)의 가장자리에서는 연료가 연소되어 생성되는 재는 회전형 화격자(17)가 회전하면서 재배출구(19)를 통해 배출된다.

한편, 연소실(11) 내에서 고형연료를 연소시킴과 동시에 내벽(12) 외측 둘레에 형성된 냉각실(13)의 냉각수 유입구(14a)를 통해 냉각수가 유입되고 유입된 냉각수는 냉각수 가이드판(13a)에 의해 회전 상승하면서 내벽(12)을 냉각시킨 후 냉각수 유출구(14b)를 통해 유출된다. 그 다음 냉각실(13)로부터 빠져나온 냉각수는 보일러(50)로 유입되어 고온의 연소가스로부터 열교환에 의해 열을 회수하게 된다. 이와 같이 본 발명은 내벽(12) 외측둘레에 냉각실(13)을 구비하여 연소실(11) 내벽(12)의 과도한 온도상승으로 인한 내구성 저하를 방지함과 동시에 내벽(12)과의 열교환에 의해 미리 예열된 후 다시 보일러(50)로 유입되어 연소장치에 의해 발생된 고온의 연소가스로부터 열을 회수함으로써 연소실(11) 내벽(12)이 고온의 연소가스에 계속적으로 노출에 의해 생기는 변형, 열화 또는 균열 등으로 인한 내구성 저하를 방지함과 동시에 불필요한 열손실을 막아 열효율이 보다 향상되게 된다.

그리고, 고형연료가 연소되는 데 필요한 연소공기는 외부로부터 측면연소공기공급실(15), 및 하부연소공기공급관(23)을 통해서 연소실(11)로 공급되는데, 먼저 측면연소공기공급실(15)에서는 원형 외벽(16)의 상부에 접선방향으로 형성된 공기공급구(16a)를 통해 공급된 연소공기가 측면연소공기공급실(15) 내부를 선회 하강한 후 개방된 하부(12a)를 통해 연소실(11) 내로 공급되게 된다. 따라서, 측면연소공기공급실(15)에서 연소실(11) 측면에서 연소공기가 회전하면서 공급됨으로써 단순히 연소공기가 연료에 직선방향으로 공급될 때에 비해 연소실(11)이 작더라도 대부분의 연료에 연소공기가 직접 접촉하게 되어 제조원가는 낮추면서 열효율을 향상시키게 된다.

그 다음 하부연소공기공급관(23)에 의해 연소공기가 주입되는 방식을 설명하면, 연료공급관(21)의 외측에 형성된 하부연소공기공급관(23)에 의해 공급되는 연소공기가 연료공급관(21)의 확경부(21a)에 형성된 급기노즐(21c)을 통해 공급되어 연소실(11) 내에 적재된 고형연료의 하부로도 연소공기가 공급됨으로써 적재된 고형연료의 외부 뿐만 아니라 하부 및 내부에 존재하는 고형연료 또한 원활하게 연소되어 열효율이 향상된다.

한편, 연소실(11)에서 고형연료가 연소되어 발생하는 고온의 연소가스는 연소실(11)의 개방된 상부를 통해 연소가스배출부(30)로 유입된 후 가스챔버(40)로 유입되게 된다. 이 때, 연소가스배출부(30)는 그 몸체(31) 내부에 수관(34)이 내설되어 있어 몸체(31)의 온도를 낮추어 내구성이 향상되고, 수관(34)에 의해 순환되면서 예열된 물이 보일러(50)로 유입됨으로써 열회수율을 향상시킬 수 있다.

그리고, 가스챔버(40)로 유입된 연소가스는 격판(49)에 의해 그 흐름이 U자형으로 변경되고, 이러한 흐름에 의해 연소가스에 포함된 재 등의 미세입자가 재수집부(46)로 보다 더 확실히 제거된다.

또한, 연소실(11) 내에서 연료가 연소된 후 생성되는 재는 연소실(11)의 재배출구(19)를 통해 대부분 배출되지만, 연소가스에 남아 있는 작은 크기의 재는 가스챔버(40)의 재수집부(46)를 통해 배출시킬 수 있어 보일러(50)로 유입되는 연소가스에 포함되는 재 등의 오염물질의 양을 저감시킬 수 있다. 이와 같이 고온의 연소가스가 보일러(50)로 공급되기 전 가스챔버(40)를 구비하여 보일러로 유입되는 연소가스의 온도를 낮추는 동시에 재가 제거되기 때문에 보일러 관에 클링커가 끼지 않게 되어 장시간 운전이 가능하며 보일러의 청소 등의 유지/관리가 간편해진다. 또한, 가스챔버(40)의 수관(44) 내에서 순환된 물이 보일러(50)로 유입되게 됨으로써 가스챔버(40)의 몸체 온도는 낮추면서 열회수율을 향상시키는 효과가 있다.

이상, 본 고안의 바람직한 실시예로서 연소장치는 고형연료를 사용하는 예를 참조로 하여 설명하였으나, 본 고안의 연소장치는 고형연료에 한정되지 아니하며, 가스연료, 액체연료에 응용가능함은 당연한 것이며 또한, 본 실시예에서는 열회수수단으로 보일러를 예시하였으나, 고온의 연소가스로부터 열교환을 통해 열을 회수할 수 있는 수단이면 어느 것이든 무방하다. 또한, 당해 기술분야의 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 고안의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능함을 용이하게 이해할 수 있을 것이다.

10 : 연소통 11 : 연소실
12 : 내벽 13 : 냉각실
14 : 중벽 16 : 외벽
17 : 회전형 화격자 20 : 연료공급부
30 : 연소가스배출부 40 : 가스챔버
50 : 보일러

Claims (12)

1. 외부로부터 연소공기를 공급받아 내부에 수용된 연료를 연소시키는 연소통을 구비하고 상기 연소통에서 연료를 연소시켜 발생된 연소가스를 연소가스배출부를 통해 보일러로 배출하여 열을 회수하는 연소장치에 있어서,
   상기 연소가스배출부의 하부는 상기 연소통의 상부와 연통되어 상기 연소통의 상부에 장착되고,
   일단은 상기 연소가스배출부의 일단과 연통되고 타단은 보일러의 일측과 연통되어 연소가스배출부로부터 유입된 연소가스를 보일러로 유출하며, 몸체 내부에는 지그재그로 배열되는 수관이 내설되고, 내부를 통과하는 연소가스에 포함된 재를 용이하게 배출하도록 가스챔버의 내부에는 천정에서부터 하향 연장형성되는 격판이 구비된 가스챔버를 포함하며,
   상기 연소통은,
   상기 연소통 내에 내벽으로 둘러싸여 연료를 연소시키는 원통형상의 연소실과,
   상기 연소실의 내벽 외측에 이격되어 형성되고 상, 하측에 각각 냉각수가 유출, 유입되는 냉각수 유출구와 냉각수 유입구가 형성되는 중벽이 구비되어 냉각수 유입구를 통해 내벽과 중벽 사이 공간으로 유입된 냉각수에 의해 내벽을 냉각시키도록 상기 연소실의 둘레 외측에 형성되는 냉각실과,
   상기 냉각실의 중벽 외측에 이격되어 형성되고 상측에 외부로부터 연소공기가 공급되는 연소공기공급구가 형성되는 외벽이 구비되어 원통형상의 외벽의 접선방향으로 형성된 연소공기공급구를 통해 연소공기가 공급된 후 개방된 하부로 연소실 내에 연소공기가 공급되도록 상기 냉각실의 둘레 외측에 형성되는 측면연소공기공급실을 포함하여 이루어지는 열회수율 및 내구성이 향상된 연소장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 냉각실의 냉각수 유출구로부터 유출된 냉각수가 상기 보일러로 공급되어 열회수에 이용되는 것을 특징으로 하는 열회수율 및 내구성이 향상된 연소장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 냉각실 내에는 냉각수 유입구로부터 유입된 냉각수가 선회하면서 상승하도록 나선 모양의 냉각수 가이드판이 구비되는 열회수율 및 내구성이 향상된 연소장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 연소장치에는 상기 연소통의 하부에 설치되어 연료가 연소되는 연소실 내로 연료를 공급하는 연료공급관을 구비한 연료공급부가 더 구비되고, 상기 연료공급관에서 연소실 내로 돌출 형성되는 상단부는 상측으로 갈수록 직경이 점차 커지는 확경부와, 확경부의 단부에서 아래로 절곡되어 하향 경사지게 형성되는 경사안내부를 포함하여 이루어지는 열회수율 및 내구성이 향상된 연소장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 연료공급관의 상단부에 형성되는 확경부에는 그 원주방향으로 다수의 지지판이 수직으로 배치되고, 다수의 지지판 상부에는 공급되는 연료가 상기 연료공급관의 확경부를 따라 방사상으로 공급되도록 방사상공급안내판이 결합되는 열회수율 및 내구성이 향상된 연소장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 방사상공급안내판은 그 하부가 역원뿔형상으로 이루어지는 열회수율 및 내구성이 향상된 연소장치.
7. 제4항에 있어서,
   상기 연료공급관보다 직경이 크고 동심원 형상으로 형성되는 하부연소공기공급관을 더 포함하여 공기공급수단을 통해 연소실 하부에서 연료의 저면으로 연소공기를 공급하고,
   상기 하부연소공기공급관에서 연소실 내로 돌출 형성되는 상단부는 상측으로 갈수록 직경이 점차 커지는 급기확경부가 구비되어 상기 연료공급관의 확경부 하측에 위치하며,
   상기 연료공급관의 확경부에는 상기 하부연소공기공급관으로부터 공급된 연소공기가 급기확경부를 통해 연소실 내로 유입되도록 다수의 급기노즐이 형성되는 열회수율 및 내구성이 향상된 연소장치.
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