KR20100006606A - 예열이 필요없는 미분탄 연소방식의 석탄버너 - Google Patents

Abstract

본 발명의 석탄버너는 초기점화시 산소와 수소를 매개체로 사용하여 석탄이 빠르게 연소하도록 하는 미분탄 연소방식에 관한 것으로, 사전 예열없이 초기 점화시부터 얻고자 하는 열량을 발생시켜 미분탄을 연소시킬 수 있으며, 구조상 버너와 근접한 연소실에서 큰 화력을 일으킬 때 적합한 구조의 예열시간이 소요되지않는 석탄 버너

미분탄 , 석탄 , 버너 , 연소방식 , 예열

Description

예열이 필요없는 미분탄 연소방식의 석탄버너{A COAL BURNER OF UNNECESSARY PREHEATING COAL DUST BY COMBUSTION METHOD}

본 발명은 석탄을 연소하는 방식 중 석탄을 미세하게 분쇄한 미분탄을 연소하는 방식에 관한 것이다

미분탄 연소 방식은 200mesh 이하의 입도까지 미분화시킨 석탄을 공기와 함께 버너에서 연소실내로 분사시켜 연소하는 방식으로, 다량의 석탄 연소와 신속한 자동 제어의 필요성 때문에 발전용 대형 보일러에서는 미분탄 연소방식을 채용하고 있다.

기존의 석탄버너는 미분탄 자체만으로 착화, 연소가 불안정하므로 다른 연료를 사용해 로의 온도를 충분히 올린 상태에서 미분화시킨 석탄을 분무하여 내부온도에 의해 연소되도록 하는 방식이다. 그러므로 기존의 버너는 미분탄이 연소될 수 있도록 사전에 예열되는 시간이 필요하다.

본 발명은 상기한 기존의 석탄버너가 예열되는 시간이 필요한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 초기 점화시 화염발생 방법에 관한 것이다.

기존의 방식대로 사전 예열을 하지 않고 바로 미분탄을 분사하여 연소되도록 하여, 기존방식에서 고체연료인 미분탄이 연소되도록 하기 위하여 예열하는데 필요한 시간을 줄여 빠르게 버너로서의 기능을 수행할 수 있도록 하는데 목적이 있다.

이를 위하여 산소와 수소기체를 매개체로 사용하며, 미분탄이 분사되는 즉시 산소와 수소기체 그리고 연소용 공기가 혼합된 상태에서 연소실에서 발화하여 바로 연소되도록 한다.

이때 방출량이 많은 2개의 관 즉, 버너 중심을 관통하는 관과 노즐이 많은 버너 테두리의 관을 산소관과 수소관으로 하여 매개체인 수소와 산소를 보다 많이 방출시켜 화염을 증대시킨다

상기한 바와 같이, 본 고안에 따른 미분탄 연소방식의 석탄버너는 산소와 수 소기체를 매개체로 사용하여 기존의 버너처럼 예열되는 동안 기다리는 시간이 필요없이 보다 빠르고 강한 화력으로 미분탄을 연소시키기 때문에 시간이 절약되고, 그로 인한 보일러의 성능향상과 효율성, 실용성, 경제성 면에서 기존 버너보다 우위를 확보할 수 있다.

일반적인 미분탄 연소방식 보일러가 석탄을 버너에 까지 이동시키는 방식은 압입 통풍기와 공기예열기을 거친 더운 공기가 미분기에서 분쇄되는 석탄을 건조시키고, 미분탄 분리기에서 적절한 미분도로 조정된 미분탄을 미분탄 버너로 운송한다

이하 본 발명에 관하여 첨부 도면 도 1 내지 도 2를 참조하면서 설명한다

본 발명인 석탄버너는 미분기에서 분쇄된 석탄이 미분탄 분리기에서 적절한 미분도로 조정되어 석탄버너로 보내어져 연소하는 미분탄 연소방식의 석탄버너에 관한 것으로서, 특히 본 발명은 미분탄의 빠른 연소를 위한 매개체로 산소와 수소를 사용하는 장치에 관한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 이루어진 본 고안에 따른 석탄버너(1)는 4중의 일체형 관 형태로서, 미분탄과 매개체와 공기를 주입하는 주입부와 이들이 방출되어 섞이는 노즐부로 구분할 수 있다.

버너를 관통하는 가장 안쪽 중심에는 산소관(8a)이 있어서 버너의 후방 직선방향에 있는 산소주입구(8)를 통하여 주입된 산소가 산소관(8a)을 지나 산소 노즐(12)을 통과하고, 그 주위로 미분탄이 주입되는 관(7a)이 있는데 버너 후방 주 입부의 상단에 있는 미분탄 주입구(7)에서 미분탄이 주입되어 40도 정도의 경사로 비스듬이 내려와서 산소관(8a)과 수평으로 진행하여 산소와 수소 그리고 공기와 섞이게 되고, 산소관(8a)의 주위로 공기관(10a)이 있고 버너 상단에서 수직으로 다른 주입구보다 큰 형태의 연소용 공기주입구(10)와 연결되어 있어서 연소용 공기가 들어와 공기관(10a)을 지나 미분탄과 매개체와 섞이게 되고, 가장 바깥쪽 테두리에는 수소관(9a)이 있어서 수소가 버너 하단에서 수소주입구(9)를 통하여 수직방향으로 주입이 되어 수소관(9a)을 통하여 산소관(8a)과 수평으로 진행하다가 수소노즐(13)을 통과하여 미분탄과 산소와 공기와 섞이게 되어 연소실에서 연소되도록 한다.

이때 미분탄이 산소와 수소에 원활히 섞이도록 하기 위하여 미분탄이 배출되는 미분탄관(7a)의 끝부분에 수나선형 돌출부(11) 또는 팬을 장치하여 미분탄이 회류하면서 배출되도록 한다.

이와 함께 산소도 산소관(8a)을 지나 노즐(12)을 통과할 때 회류하도록 하기 위하여 구멍의 안쪽과 바깥쪽이 일직선이 아니라 뒤틀린 형태를 이룬다.

이렇게 미분탄을 연소시키기 위한 매개체가 혼합된 상태에서 연소실에서 점화가 이루어져 미분탄이 예열없이 바로 연소하게 된다.

이와 같은 구조는 버너 중심을 관통하는 산소관(8a)을 통하는 산소와 버너의 바깥 테두리의 수소관(9a)의 다수의 노즐을 통하는 수소 즉 매개체를 다량으로 방출할 수 있어서 큰 화염을 일으킬 수 있기 때문에, 버너와 근접한 연소실에서 강한 화력을 필요로 할 때 적합하며, 연소실 공간의 크기에 구애받지 않고 원하는 화염을 발생시켜 미분탄을 연소할 수 있다.

도 1은 본 발명인 석탄버너를 각 방향에서 본 모습을 도시한 단면도 및 사시도

도 2는 본 발명의 노즐부를 확대한 단면도 및 좌측면도

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1 : 석탄버너의 사시도 2 : 석탄버너의 평면도 3 : 석탄버너의 단면도

4 : 석탄버너의 정면도 5 : 석탄버너의 좌측면도 6 : 석탄버너의 우측면도

7 : 미분탄 주입구 7a : 미분탄관 8 : 산소주입구

8a : 산소관 9 : 수소주입구 9a : 수소관

10 : 공기주입구 10a : 공기관 11 : 수나선형 돌출부

12 :산소 노즐 13 : 수소 노즐

Claims (1)

1. 4중의 일체형 관 형태로서 버너의 테두리부분에 위치한 수소관(9a)과 이어진 수소주입구(9)는 버너의 하단에서 수직으로 위치하고, 수소관(9a)의 안쪽에 있는 공기관(10a)과 이어진 공기주입구(10)는 버너의 상단에서 수직인 형태이며, 버너의 후방의 상단에 미분탄 주입구(7)가 있어 경사져 내려오다가 수소관(9a) 안쪽으로 평행하게 뻗어 있는 미분탄관(7b)과 연결되고, 미분탄관 안쪽에서 버너의 중앙을 관통하는 형태로 뻗은 산소관(8b)이 버너와 일직선상의 후방에 있는 산소주입구(8)와 이어져 있으며, 산소가 배출되는 노즐(12)은 산소가 회류하면서 배출되도록 구멍이 꼬인 형태를 취하고, 미분탄관(7b)도 회류하면서 배출되도록 관의 끝부분에 수나선형 돌출부(11) 또는 팬을 장치하여 예열이 필요없이 수소와 산소 매개체로 인하여 미분탄이 바로 연소하도록 한 것을 특징으로 하는 예열이 필요없는 미분탄 연소방식의 석탄버너

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