KR20090125734A - Burner for boiler using biomass solid fuel - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A burner for a boiler using biomass solid fuel is provided to treat sludge and ash completely by forcing water to circulate water inside a screw by a circulation pump in combustion. CONSTITUTION: A burner for a boiler using biomass solid fuel comprises a fuel supply part, a combustion device(11), and a boiler main body. The combustion device includes a combustion chamber(15), a screw(16), a drive part(17), and an ignition part(18). The combustion chamber has a solid fuel supply port(13) in the front side and a sludge and ash discharge port in the rear side. The screw is arranged along the inside of the combustion chamber to rotate, and withstands high heat of the combustion chamber with water circulated inside a screw. The screw delivers the solid fuel and discharges the sludge and ash through rotation. The drive part rotates the screw. The ignition part is installed in the side of the combustion chamber to ignite the solid fuel.

Description

바이오매스 고체연료 보일러용 버너{Burner for Boiler using Biomass Solid Fuel}Burner for Biomass Solid Fuel Boiler {Burner for Boiler using Biomass Solid Fuel}

본 발명은 바이오매스 고체연료 보일러용 버너에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 바이오매스 에너지로 각광받고 있는 우드펠릿 등과 같은 고체연료를 사용하는 보일러용 버너에 관한 것이다. The present invention relates to a burner for a biomass solid fuel boiler, and more particularly, to a burner for a boiler using a solid fuel such as wood pellets, which has been spotlighted as biomass energy.

최근 지구 온난화에 따른 기후변화 문제가 인류의 생존에 심각한 위협으로 대두되면서 신재생 에너지에 대한 관심이 높아지고, 기존 화석연료를 대체하기 위한 투자가 급격하게 증가하고 있다. Recently, as the problem of climate change due to global warming is a serious threat to human survival, interest in renewable energy is increasing, and investment to replace existing fossil fuels is rapidly increasing.

이와 관련하여 기존의 석탄을 이용하는 보일러와는 다른 바이오매스 고체연료를 이용하는 보일러에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. In this regard, studies are being actively conducted on boilers using biomass solid fuels, which are different from conventional coal-fired boilers.

보통 바이오매스 고체연료는 에너지 전용의 작물과 나무, 농산품과 사료작물, 농장 폐기물과 찌꺼기 등의 폐기물에서 추출된 재생 가능한 에너지이다.Normally, biomass solid fuels are renewable energy derived from energy-only crops and trees, agricultural products and feed crops, and farm waste and debris.

이러한 바이오매스 고체연료를 사용할 경우에 에너지를 자급자족할 수 있을 뿐 아니라 환경오염을 크게 줄일 수 있는 이점이 있다. In the case of using such biomass solid fuel, energy can be self-sufficient and greatly reduce environmental pollution.

바이오매스 고체연료를 이용하기 위한 현재의 보일러 연소 방식은 크게 종래 석탄을 연료로 하기 위해 사용되고 있는 컨베이어 벨트나 체인 구동식의 이동화격자 방식과, 우드펠릿을 주로 연소시키기 위해 사용되고 있는 버너 타입, 도가니 타입, 접시 타입 등으로 구분된다. The current boiler combustion method for using biomass solid fuel is largely a conveyor belt or a chain-driven mobile grating method which is conventionally used for fueling coal, and a burner type and crucible type which are mainly used for burning wood pellets. , Plate type, and the like.

그러나, 종래의 보일러 연소 방식은 다음과 같은 각각의 단점을 가지고 있다. However, the conventional boiler combustion method has each of the following disadvantages.

즉, 컨베이어 벨트(체인) 등의 이동화격자 방식은 복잡한 기계구조에 따른 제작비용 과다는 물론, 보일러 하부에 차지하는 크기 등으로 인해 고효율의 보일러 (버너) 제작에 문제점을 가지고 있으며, 가정용 등 소형 보일러 제작에는 적합하지 않은 특성을 가지고 있다. In other words, the moving grating method of conveyor belts (chains) has problems in manufacturing high efficiency boilers (burners) due to excessive manufacturing cost due to complex mechanical structures, and the size occupied in the lower part of boilers. Has unsuitable characteristics.

또한, 주로 목재펠릿을 연소하기 위해 사용되는 버너 타입 및 도가니 타입의 연소 방식은 저품질의 펠릿을 연소시킬 때 많이 발생하는 슬러지와 재 처리 문제가 있어 보일러 하자 발생의 근본적인 원인을 제공하고 있고, 버너 구조상 상업용 및 산업용의 중,대형 보일러용 버너를 제작하기가 현실적으로 쉽지 않다. In addition, the burner type and crucible type combustion method, which is mainly used to burn wood pellets, has a lot of sludge and reprocessing problems that occur when burning low quality pellets, thereby providing a fundamental cause of boiler defects. It is not practical to manufacture burners for medium and large boilers for commercial and industrial use.

고체연료를 완벽하게 연소하면서 이에 부수적으로 수반될 수밖에 없는 재와 고체연료에 포함된 이물질과 불순물이 고온에서 연소되면서 재와 엉겨붙는 현상으 로 발생하는 슬러지를 자동으로 배출할수 있는 고체연료 연소용 버너를 개발하기 위해서는 스프링 형태의 스크류를 이용, 연료를 미세한 속도로 이송시키면서 연소구간을 통과하면서 완전 연소 시킨후 발생하는 연소재 및 슬러지를 배출구로 자동 이송시키는 측면에서 유용성을 찾을수 있으나 이러한 방식을 적용할 때 발생하는 근본적인 문제점은 연소 구간에서 발생하는 고온의 화염에의해 기존의 스크류 재질, 예를 들면 철이나 스테인레스등의 재질로는 견디어 낼 수 없고 변형되거나 녹아버리는 한계가 있다. Solid fuel combustion burner that can completely discharge solid fuel and automatically discharge sludge caused by ash and entanglement of ash and contaminants and impurities contained in solid fuel at high temperature In order to develop the fuel cell, spring type screw is used to find the usefulness in terms of automatically transferring the combustion material and sludge to the outlet after completely burning the fuel while passing the fuel at a small speed. The fundamental problem that occurs when there is a limit that can not withstand the existing screw material, such as iron or stainless steel, deformation or melting due to the high temperature flame generated in the combustion section.

따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 내부에 물이 순환되는 형태의 스크류를 이용, 연료를 이송시키면서 송풍기에 의해 공기가 공급되는 특정구간에서 연소시키는 특별히 고안된 스크류를 이용하는 연소 방식을 구현함으로써, 연소시 발생하는 고온의 화염에도 스크류의 내구성을 확보할 수 있는 동시에 스크류의 회전 및 이송 속도의 조절을 통한 연소 열량의 정확한 제어가 가능하고 연소시 발생하는 슬러지와 재를 완벽하게 처리할 수 있으며, 보일러 연소실의 크기를 대폭 줄일 수 있는 등 보일러의 전체적인 구조 단순화 및 제작 비용 절감을 도모할 수 있는 바이오매스 고체연료 버너 및 보일러용 버너를 제공하는데 그 목적이 있다. Accordingly, the present invention has been devised in view of the above, and a combustion method using a specially designed screw that burns in a specific section supplied with air by a blower while transporting fuel by using a screw in which water is circulated therein By ensuring the durability of the screw even in the high temperature flame generated during combustion, it is possible to precisely control the amount of combustion heat by adjusting the rotation and feed speed of the screw, and perfectly handle the sludge and ash generated during combustion The present invention aims to provide a biomass solid fuel burner and a burner for a boiler that can simplify the overall structure of the boiler and reduce manufacturing costs, such as greatly reducing the size of the boiler combustion chamber.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 제공하는 바이오매스 고체연료 보일러는 고체연료를 공급하는 연료공급부와, 고체연료를 연소시키는 연소장치와, 연 소열을 이용하여 물을 가열하는 보일러 본체를 포함하며, 특히 상기 연소장치의 경우에는 앞쪽의 고체연료 공급구 및 뒷쪽의 슬러지/재 배출구가 갖추어져 있으며 고체연료의 연소가 이루어지는 연소실과, 상기 연소실의 내부를 따라 나란하게 배치되면서 회전가능한 구조로 설치되고 내부에는 물이 순환되어 연소실 내의 고열에도 견딜 수 있는 중공의 파이프로 이루어져 있으며 회전작동을 통해 고체연료를 이송시키는 동시에 슬러지 및 재를 배출시키는 스크류와, 상기 연소실의 앞쪽에 설치되어 스크류를 회전시키는 구동부와, 상기 연소실의 옆쪽에 설치되어 고체연료를 점화시키는 점화부를 포함하여 구성됨으로써, 연소의 효율을 높일 수 있고, 슬러지와 재를 효과적으로 처리할 수 있도록 된 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the biomass solid fuel boiler provided by the present invention includes a fuel supply unit for supplying solid fuel, a combustion device for burning solid fuel, and a boiler body for heating water using combustion heat, In particular, the combustion apparatus is provided with a solid fuel supply port at the front and a sludge / ash discharge port at the rear and a combustion chamber in which solid fuel is combusted, and rotatably arranged while being arranged side by side along the interior of the combustion chamber. It consists of a hollow pipe that can endure high heat in the combustion chamber to withstand the high heat in the combustion chamber, and the screw to transport the solid fuel and discharge the sludge and ash through the rotation operation, and the drive unit installed in front of the combustion chamber to rotate the screw, Installed on the side of the combustion chamber to ignite the solid fuel By including the burner, it is possible to increase the efficiency of the combustion, it is characterized in that the sludge and the ash can be effectively treated.

여기서, 상기 바이오매스 고체연료 보일러에는 연소실의 하부에 설치되면서 연소실의 내부에 연소에 필요한 공기를 주입하는 송풍장치가 더 구비되는 것이 바람직하고, 또 상기 스크류는 회전시 지지점 역할을 하는 양단의 직선부를 가지면서 스프링 모양으로 말려있는 형태로 하거나, 보일러 수관과 연결되어 순환펌프에 의해 강제 순환되는 보일러 수관의 물을 제공받을 수 있도록 하는 것이 바람직하다.Here, the biomass solid fuel boiler is preferably provided with a blower which is installed in the lower portion of the combustion chamber to inject the air required for combustion in the combustion chamber, and the screw is a straight portion at both ends serving as a support point during rotation It is preferable to have a spring-shaped and rolled form, or to be connected to the boiler water pipe so as to receive water from the boiler water pipe that is forcedly circulated by the circulation pump.

그리고, 상기 스크류의 경우에는 보일러 용량에 따라 용량에 따라 크기조정이 가능하고 복수 개가 병렬로 배치되는 형태로 사용될 수 있다. In the case of the screw, it is possible to adjust the size according to the capacity of the boiler and may be used in the form of a plurality arranged in parallel.

본 발명에서 제공하는 바이오매스 고체연료 보일러는 다음과 같은 장점이 있다. Biomass solid fuel boiler provided in the present invention has the following advantages.

연소시 고체연료의 이송과 슬러지 및 재를 배출시키는 스크류의 내부에 순환펌프로 물을 강제 순환, 고열의 연소조건에서도 스크류 자체가 견딜 수 있게 됨에 따라 고체연료 보일러의 문제점인 슬러지와 재를 효과적으로 완벽하게 처리하면서 완전연소를 가능케 할수 있으며, 보일러의 전체적인 구조, 특히 버너 부위의 구조를 단순화할 수 있는 등 가정용 소형 보일러에 유용하게 적용할 수 있는 장점이 있을 뿐만 아니라 물이 순환하는 스크류의 크기 조정 및 다열 배치구조가 가능하므로, 산업용 대형 보일 러및 열병합 발전소 등과 같이 용량이 큰 보일러에도 적용할 수 있는 장점이 있다. By circulating water inside the screw that transports solid fuel and discharges sludge and ash during combustion, the screw itself can tolerate even under high-temperature combustion conditions, thus effectively perfecting sludge and ash, which are problems of solid fuel boilers. It can be used for small boilers such as the overall structure of the boiler, especially the structure of the burner area, and can be usefully applied to small boilers. Since a multi-row arrangement is possible, it can be applied to large boilers such as industrial large boilers and cogeneration plants.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오매스 고체연료 보일러용 버너의 전체적인 형태를 나타내는 사시도이다. 1 is a perspective view showing the overall shape of a burner for a biomass solid fuel boiler according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시한 바와 같이, 바이오매스 고체연료를 연소시켜서 얻은 연소열을 이용하여 내부의 배관을 흐르는 물을 가열하는 수단인 보일러 본체(12)가 마련되고, 상기 보일러 본체(12)의 하부에는 고체연료를 연소시키는 수단인 연소장치(11)가 설치되며, 상기 보일러 본체(12) 및 연소장치(11)의 앞쪽으로는 고체연료를 공급하는 수단인 연료공급부(10)가 설치된다. As shown in FIG. 1, a boiler body 12, which is a means for heating water flowing through an internal pipe by using combustion heat obtained by burning biomass solid fuel, is provided, and a solid body is provided below the boiler body 12. A combustion device 11, which is a means for burning fuel, is installed, and a fuel supply unit 10, which is a means for supplying solid fuel, is installed in front of the boiler body 12 and the combustion device 11.

여기서, 상기 연료공급부(10)의 경우 우드펠릿 등과 같은 바이오매스 연료를 소정의 크기상태에서 연속적으로 또는 주기적으로 제어할수 있으면서 공급하는 수 단이면 무방하므로(통상 스프링스크류를 이용), 구체적인 설명은 생략하고, 상기 보일러 본체(12)의 경우에도 연소열과의 열교환을 통해 배관 내의 물을 가열하는 통상의 방식이므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다. In this case, the fuel supply unit 10 may be a means for supplying the biomass fuel such as wood pellets or the like continuously or periodically in a predetermined size state (usually using a spring screw), and thus a detailed description thereof will be omitted. In addition, since the boiler body 12 is a conventional method of heating water in a pipe through heat exchange with combustion heat, a detailed description thereof will be omitted.

여기서, 미설명 부호 20은 연료공급관으로서, 연소장치(11)의 앞쪽에 있는 고체연료 공급구(미도시)와 연결 설치되고, 이에 따라 고체연료는 연소장치(11)의 내부 앞쪽 구간으로 투입될 수 있다. Here, reference numeral 20 denotes a fuel supply pipe, which is connected to a solid fuel supply port (not shown) at the front of the combustion device 11, and thus solid fuel may be introduced into the internal front section of the combustion device 11. Can be.

도 2a 및 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오매스 고체연료 보일러의 연소장치를 나타내는 사시도와 단면도이다. 2a and 2b are a perspective view and a cross-sectional view showing a combustion device of a biomass solid fuel boiler according to an embodiment of the present invention.

도 2a 및 2b에 도시한 바와 같이, 상기 연소장치(11)는 연소실(15) 내의 고열의 조건에서도 우수한 내구성을 가질 수 있는 특수한 형태의 스크류(16)를 이용하여 고체연료의 이송은 물론, 연소시 발생하는 슬러지와 재를 효과적으로 처리할 수 있는 구조로 이루어진다. As shown in Figures 2a and 2b, the combustion device 11 uses a special type of screw 16 that can have excellent durability even under high temperature conditions in the combustion chamber 15, as well as transfer of solid fuel, as well as combustion. It is composed of a structure that can effectively deal with sludge and ash generated during the process.

이를 위하여, 보일러 본체(12)의 하부를 따라가면서 나란하게 설치되는 길다란 하우징 형태의 연소실(15)이 마련되고, 상기 연소실(15)의 내부에는 실질적으로 고체연료를 이송시키고 또 슬러지와 재를 배출시키는 스크류(16)가 나란하게 설치된다. To this end, a combustion chamber 15 in the form of an elongated housing is installed alongside the lower part of the boiler body 12, and the solid fuel is transported substantially inside the combustion chamber 15 and the sludge and ash are discharged. Screw 16 is installed side by side.

상기 연소실(15)의 앞쪽에는 고체연료 공급구(13)가 형성되어 있어서 이곳을 통해 내부로 고체연료가 들어올 수 있게 되고, 또 뒷쪽에는 슬러지/재 배출구(14)가 형성되어 있어서 연소 후 발생되는 슬러지와 재가 스크류(16)의 작동에 의해 자연스럽게 배출 처리될 수 있게 된다. A solid fuel supply port 13 is formed at the front of the combustion chamber 15 to allow solid fuel to enter therein, and a sludge / ash outlet 14 is formed at the rear to generate the combustion. The sludge and ash can be naturally discharged by the operation of the screw 16.

특히, 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 스크류(16)는 내부로 물이 순환되는 중공의 파이프로 이루어져 있으며, 전체적인 형태는 양단의 직선부(16a)를 가지면서 고체연료나 슬러지 및 재를 한쪽으로 밀어낼 수 있는 스프링 모양(16b)으로 말려 있는 형태로 되어 있다. In particular, as shown in Figure 3, the screw 16 is composed of a hollow pipe through which water is circulated, and the overall shape has a solid fuel or sludge and ash on one side while having a straight portion 16a at both ends. It is a form rolled up by the spring shape 16b which can be pushed out.

이렇게 스크류(16)의 내부로 물이 흐르게 됨으로써, 연소시 발생하는 어떠한 고열에도 스크류 자체가 견딜 수 있고, 따라서 열에 의한 변형이나 녹는 현상 등의 문제없이 고체연료 이송과 슬러지 및 재 배출의 역할을 훌륭히 수행 해낼 수 있는 것이다. As the water flows into the screw 16, the screw itself can withstand any high temperature generated during combustion, and thus, the solid fuel transfer, sludge and ash discharge are excellent without problems such as deformation or melting caused by heat. It can be done.

이러한 스크류(16)는 양단의 직선부를 이용하여 연소실(15)의 앞뒤쪽 벽면에 베어링 등을 매개로 지지되고, 구동부(17)의 작동에 의해 회전하면서 고체연료, 슬러지, 재를 한쪽으로 밀어낼 수 있게 된다. The screw 16 is supported by a bearing or the like on the front and rear walls of the combustion chamber 15 by using straight portions at both ends, and rotates by the operation of the driving unit 17 to push solid fuel, sludge and ash to one side. It becomes possible.

상기 구동부(17)는 모터(21), 벨트(22), 풀리(23)를 포함하며, 상기 모터(21)는 프레임(24)의 일측에 설치되고, 상기 풀리(23)는 모터(21)의 축과 연소실(15)의 앞쪽으로 통해 외부로 연장되어 있는 스크류(16)의 직선부에 각각 설치되며, 상기 벨트(22)는 양쪽의 풀리(23) 간에 연결 설치된다. The drive unit 17 includes a motor 21, a belt 22, a pulley 23, the motor 21 is installed on one side of the frame 24, and the pulley 23 is a motor 21. Are installed at the straight portions of the screw 16 extending outwards through the shaft and the front of the combustion chamber 15, the belt 22 is connected between the pulleys 23 of both.

이에 따라, 상기 모터(21)가 작동하면 풀리(23) 및 벨트(22)의 전동에 의해 스크류(16)는 양단 직선부를 중심축으로 하여 회전될 수 있게 된다. Accordingly, when the motor 21 is operated, the screw 16 can be rotated about the straight line at both ends by the transmission of the pulley 23 and the belt 22.

물론, 상기 구동부(17)는 풀리/벨트 전동방식 이외에도 체인 전동방식, 기어 전동방식, 모터 직결식 전동방식 등 다양한 형태를 적용할 수 있다. Of course, in addition to the pulley / belt transmission method, the drive unit 17 may be applied in various forms, such as a chain transmission method, a gear transmission method, a motor direct drive transmission method.

그리고, 상기 스크류(16)의 내부에 순환되는 물은 보일러 수관 내의 물을 활 용할 수 있다. In addition, the water circulated in the screw 16 may utilize water in the boiler water pipe.

예를 들면, 상기 스크류(16)의 앞뒤쪽 직선부에는 밸브(25)가 구비되는 동시에 이때의 직선부는 커플러(미도시)를 통해 보일러 수관측에서 연장되는 호스 등의 배관(26)과 연결됨으로써, 보일러측 순환펌프(미도시)에 의해 강제 순환되는 물이 스크류(16)의 내부로도 순환될 수 있게 된다. For example, the front and rear straight portions of the screw 16 is provided with a valve 25 and at this time the straight portion is connected to a pipe 26 such as a hose extending from the boiler water pipe side through a coupler (not shown). The water forced to be circulated by the boiler side circulation pump (not shown) may also be circulated into the screw 16.

이와 같은 스크류(16)의 경우, 보일러의 용량에 따라 다양한 수의 배치 형태를 취할 수 있다. In the case of such a screw 16, it can take a variety of arrangements depending on the capacity of the boiler.

예를 들면, 가정용과 같은 소형의 보일러인 경우에는 1열의 단일 소형 스크류가 배치되어 사용될 수 있고, 산업용과 같은 대형의 보일러인 경우에는 대형스크류 또는 다열의 복수 개의 스크류가 병렬로 배치되어 사용될 수 있다. For example, in the case of a small boiler such as a home, a single small screw in a row may be used, and in the case of a large boiler such as an industrial, a large screw or a plurality of screws in a row may be disposed in parallel. .

즉, 상기 스크류의 크기, 스크류의 갯수, 후술하는 송풍장치의 용량 등을 적절히 설정하면, 다양한 용량의 보일러를 제작할 수 있다. That is, by appropriately setting the size of the screw, the number of screws, the capacity of the blower described later, a boiler of various capacities can be produced.

상기 연소장치(11)에는 고체연료의 효과적인 완전연소를 도와주는 송풍장치(19)가 마련된다. The combustion device 11 is provided with a blower 19 to help the effective complete combustion of the solid fuel.

상기 송풍장치(19)는 송풍팬 등을 포함하며, 연소실(15)의 하부 소정의 위치, 바람직하게는 고체연료가 투입되는 초입부에 설치되고, 연소실(15)의 내부로 연소에 필요한 풍량을 적절히 공급해줌으로써, 고체연료의 연소가 보다 효과적으로 이루어질 수 있게 된다. The blower 19 includes a blower fan and the like, which is installed at a lower predetermined position of the combustion chamber 15, preferably at a first entry portion into which solid fuel is introduced, and supplies the amount of air required for combustion into the combustion chamber 15. By supplying properly, the combustion of the solid fuel can be made more effective.

그리고, 상기 연소실(15)의 옆쪽 구간, 예를 들면 고체연료가 투입되는 초입부의 옆쪽에는 점화부(18)가 설치되어, 보일러 가동시 고체연료에 대한 초기 점화 가 가능하게 된다. In addition, an ignition unit 18 is installed at the side section of the combustion chamber 15, for example, at the side of the initial part into which the solid fuel is input, so that the initial ignition of the solid fuel is possible when the boiler is operated.

이때의 상기 점화부(18)는 통상의 고체 연료보일러에 사용되는 점화수단을 적용할 수 있다(전기점화봉,전기열풍 점화등) At this time, the ignition unit 18 may be applied to the ignition means used for a conventional solid fuel boiler (electric ignition rod, electric hot air ignition, etc.)

따라서, 이와 같이 구성되는 바이오매스 고체연료 보일러의 운전상태를 살펴보면 다음과 같다. Therefore, looking at the operating state of the biomass solid fuel boiler is configured as follows.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오매스 고체연료 보일러의 운전상태를 나타내는 개략도이다. Figure 4 is a schematic diagram showing the operating state of the biomass solid fuel boiler according to an embodiment of the present invention.

도 4에 도시한 바와 같이, 보일러의 가동을 위하여 연료공급부(10)의 연료공급관(20)으로부터 우드펠릿 등과 같은 바이오매스 고체연료가 연소장치(11)의 연소실(15)에 있는 고체연료 공급구(13)를 통해 연소실 내부로 투입되고, 계속해서 점화부(18)에 의한 점화가 이루어지면서 고체연료의 연소가 시작되며, 계속해서 송풍장치(19)에 의해 공기가 주입됨에 따라 고체연료의 연소가 본격적으로 이루어지게 된다. As shown in FIG. 4, in order to operate the boiler, a biomass solid fuel such as wood pellets is supplied from the fuel supply pipe 20 of the fuel supply unit 10 in the combustion chamber 15 of the combustion device 11. Through 13, the fuel is introduced into the combustion chamber, and the combustion of the solid fuel is started while the ignition is performed by the ignition unit 18, and the combustion of the solid fuel is continued as the air is injected by the blower 19. Will be made in earnest.

그리고, 고체연료의 활발한 연소에 의해 발생하는 연소열의 열교환 작용을 통해 보일러 내부 배관을 흐르는 물이 가열되면서 필요로 하는 온수및 증기를 얻을 수 있게 되는 것이다. In addition, through the heat exchange action of the combustion heat generated by the active combustion of the solid fuel, the water flowing through the internal pipe of the boiler is heated to obtain the necessary hot water and steam.

한편, 상기 연소장치(11)의 연소실(15) 내부로는 적당한 양의 고체연료가 연속적으로 또는 주기적으로 공급되며(연료공급량은 연료투입스크류를 이용 제어가능), 이와 함께 구동부(17)에 의해 작동하는 스크류(16)의 천천히 회전에 의해 고체연료는 연소구간(송풍기를 통해 공기가 주입되는 구간)으로 이송되면서 연소가 이루어지게 된다. Meanwhile, an appropriate amount of solid fuel is continuously or periodically supplied into the combustion chamber 15 of the combustion device 11 (fuel supply amount can be controlled using a fuel injection screw), and together with the drive unit 17, By slowly rotating the working screw 16, the solid fuel is transported to the combustion section (section through which air is injected through the blower), and combustion occurs.

물론, 이때의 스크류(16)의 내부에는 물이 흐르게 되므로, 스크류(16)의 내부를 흐르는 물의 냉각작용에 의해 연소실(15) 내의 고온의 환경에서도 스크류(16)가 변형없이 견디어 낼 수 있으며 중공의 파이프를 통과한 물은 연소구간을 Of course, since water flows inside the screw 16 at this time, the cooling of the water flowing inside the screw 16 allows the screw 16 to withstand deformation even in a high temperature environment in the combustion chamber 15 without being hollow. Water passing through the pipe

통과한 이후에는 고온 상태에서 온수보일러의 경우에는 보일러 내부의 수관으로 투입되며 증기보일러의 경우에는 응축수 탱크로 이송되어 보일러 내부로After passing, the hot water boiler is introduced into the water pipe inside the boiler in the high temperature state, and the steam boiler is transferred to the condensate tank in the boiler.

고온급수되어 재활용됨으로서 연소실에서의 스크류의 냉각작용 때문에 발생할수 있는 최소한의 열손실도 방지할수 있다 .  The hot water is recycled to prevent the minimum heat loss that can occur due to the cooling of the screw in the combustion chamber.

그리고, 고체연료의 연소로 인해 발생하는 슬러지나 재 또한 스크류(16)의 회전에 의해 반복적으로 뒤쪽으로 밀려나게 되고, 최종적으로 연소실(15)의 끝에 있는 슬러지/재 배출구(14)를 통해 외부로 배출되어 처리된다. In addition, sludge or ash generated by the combustion of the solid fuel is repeatedly pushed backward by the rotation of the screw 16, and finally through the sludge / ash outlet 14 at the end of the combustion chamber 15 to the outside Discharged and processed.

즉, 상기 스크류(16)의 회전작동에 의해 고체연료의 이송과 슬러지 및 재의 배출 진행이 동시에 이루어지게 된다. That is, by the rotation operation of the screw 16, the transfer of the solid fuel and the sludge and ash discharge proceeds at the same time.

이와 같이, 본 발명에서는 특수한 형태 및 냉각 방식을 갖는 스크류를 적용함으로써, 종래 고체연료 보일러의 버너구조가 가지는 각종 문제점인 제작비용 과다, 연소로의 대형화 문제, 슬러지 및 재의 처리와 관련한 어려움 등과 같은 문제점을 획기적으로 개선할 수 있다. As described above, in the present invention, by applying a screw having a special form and cooling method, problems such as excessive production cost, large size of the combustion furnace, difficulty in treating sludge and ash, etc., which are various problems of the burner structure of the conventional solid fuel boiler, etc. It can dramatically improve the

아울러, 본 발명에서 제공하는 스크류를 이용한다면 크기가 일정규모 이하인 다양한 연료, 즉 바이오매스 에너지로 각광받고 있는 목재 펠릿은 물론, 목재칩, 팜부산물, 축분펠릿 등 일정한 입자 크기 이하의 모든 연료를 원할하게 사용할 수 있는 보일러 제작이 가능하다. In addition, if the screw provided in the present invention uses a variety of fuels of a certain size or less, that is, wood pellets that are spotlighted as biomass energy, as well as all fuels of a certain particle size, such as wood chips, palm by-products, shaft pellets, etc. It is possible to manufacture a boiler that can be used easily.

그리고, 본 발명에서 제공하는 스크류 형태의 크기와 수량(병렬배치) 등을 조정한다면 가정용 소형 보일러는 물론, 산업용 대형 보일러및 열병합 발전소에도 적용이 가능한 획기적인 고체연료 보일러용 버너를 얼마든지 제작할 수 있다. And, if the size and quantity (parallel arrangement) and the like of the screw type provided in the present invention can be adjusted, it is possible to manufacture any number of breakthrough solid fuel boiler burners that can be applied to domestic small boilers as well as industrial large boilers and cogeneration plants.

이상으로 본 발명에 따른 특정의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였다. 그러나, 본 발명이 상술한 실시예로 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.In the above, certain preferred embodiments according to the present invention have been illustrated and described. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and a person of ordinary skill in the art may vary without departing from the spirit of the technical idea of the present invention described in the claims below. Will be able to carry out the change.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오매스 고체연료 보일러의 전체적인 형태를 나타내는 사시도1 is a perspective view showing the overall shape of a biomass solid fuel boiler according to an embodiment of the present invention

도 2a,2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오매스 고체연료 보일러의 연소장치를 나타내는 사시도Figure 2a, 2b is a perspective view showing a combustion device of a biomass solid fuel boiler according to an embodiment of the present invention

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오매스 고체연료 보일러에서 연소장치의 스크류를 나타내는 사시도Figure 3 is a perspective view showing a screw of the combustion device in a biomass solid fuel boiler according to an embodiment of the present invention

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오매스 고체연료 보일러의 운전상태를 나타내는 개략도Figure 4 is a schematic diagram showing the operating state of the biomass solid fuel boiler according to an embodiment of the present invention

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10 : 연료공급부 11 : 연소장치10: fuel supply unit 11: combustion device

12 : 보일러 본체 13 : 고체연료 공급구12 boiler body 13 solid fuel supply port

14 : 슬러지/재 배출구 15 : 연소실14 sludge / ash outlet 15: combustion chamber

16 : 스크류 17 : 구동부16 screw 17 drive part

18 : 점화부 19 : 송풍장치18: ignition unit 19: blower

20 : 연료공급관 21 : 모터20: fuel supply pipe 21: motor

22 : 벨트 23 : 풀리22: belt 23: pulley

24 : 프레임 25 : 밸브24: frame 25: valve

26 : 배관26: piping

Claims (5)

고체연료를 공급하는 연료공급부(10)와, 고체연료를 연소시키는 연소장치(11)와, 연소열을 이용하여 물을 가열하는 보일러 본체(12)를 포함하며,A fuel supply unit 10 for supplying solid fuel, a combustion device 11 for burning solid fuel, and a boiler body 12 for heating water using combustion heat, 상기 연소장치(11)는 앞쪽의 고체연료 공급구(13) 및 뒷쪽의 슬러지/재 배출구(14)가 갖추어져 있으며 고체연료의 연소가 이루어지는 연소실(15)과, 상기 연소실(15)의 내부를 따라 나란하게 배치되면서 회전가능한 구조로 설치되고 내부에는 물이 순환되어 연소실 내의 고열에도 견딜 수 있는 중공의 파이프로 이루어져 있으며 회전작동을 통해 고체연료를 이송시키는 동시에 슬러지 및 재를 배출시키는 스크류(16)와, 상기 연소실(15)의 앞쪽에 설치되어 스크류(16)를 회전시키는 구동부(17)와, 상기 연소실(15)의 옆쪽에 설치되어 고체연료를 점화시키는 점화부(18)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 바이오매스 고체연료 보일러. The combustion device 11 is provided with a solid fuel supply port 13 at the front and a sludge / ash discharge port 14 at the rear, and a combustion chamber 15 through which solid fuel is combusted, and along the interior of the combustion chamber 15. It is installed in a rotatable structure arranged side by side and the inside is made of a hollow pipe that can withstand the high heat in the combustion chamber by circulating water, and the screw 16 for discharging the sludge and ash at the same time to transport the solid fuel through the rotation operation; And a drive unit 17 installed at the front of the combustion chamber 15 to rotate the screw 16 and an ignition unit 18 installed at the side of the combustion chamber 15 to ignite the solid fuel. A biomass solid fuel boiler. 청구항 1에 있어서, 상기 연소실(15)의 하부에 설치되어 연소실(15)의 내부에 연소에 필요한 공기를 주입하는 송풍장치(19)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오매스 고체연료 보일러. The biomass solid fuel boiler according to claim 1, further comprising a blower (19) installed under the combustion chamber (15) for injecting air necessary for combustion into the combustion chamber (15). 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 스크류(16)는 회전시 지지점 역할을 하는 양단의 직선부를 가지면서 스프링 모양으로 말려있는 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 바이오매스 고체연료 보일러. The biomass solid fuel boiler according to claim 1 or 2, wherein the screw (16) has a straight portion at both ends that serves as a support point when the screw (16) rotates and is wound in a spring shape. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 스크류(16)는 보일러 수관과 연결되어 순환펌프에 의해 강제 순환되는 보일러 수관의 물을 제공받을 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 바이오매스 고체연료 보일러. The biomass solid fuel boiler according to claim 1 or 2, wherein the screw (16) is connected to the boiler water pipe so as to receive water from the boiler water pipe forcedly circulated by the circulation pump. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 스크류(16)는 보일러 용량에 따라 크기조정이 가능하고 복수 개가 병렬로 배치되어 사용될 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 바이오매스 고체연료 보일러. The biomass solid fuel boiler according to claim 1 or 2, wherein the screw (16) is sizeable according to boiler capacity and a plurality of screws can be arranged in parallel.
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