KR20120081321A - 고형연료용 증기보일러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고형연료용 증기보일러에 관한 것으로,
점화장치로부터 공급되는 화력에 의해 착화하는 연소실의 받침판은 격자판으로 형성하여 재를 하단으로 배출하면서 연료 호퍼로부터 고형연료를 계속 공급받아 연소하도록 하고,
상기의 연소실의 중앙에 형성한 원통형 공기공급관에 다수 형성한 공기공급구를 통하여 송풍기로부터의 공기를 상향 공급하도록 하고,
상기 연소실의 둘레에 원주상으로 설치된 물공급구의 구멍을 통하여 물을 소량씩 공급하는 가수공급부에서는 연소열에 의해 수소분자와 산소분자로 분리되는 중에 가수연소에 의해 연소효율을 높이도록 하고,
상기 연소실의 상단에 위치하는 제1 재연소부는 철크롬망을 달팽이관 형상으로 말은 다수의 재연소망을 형성하여 연소열을 일시적으로 축열하도록 하고,
상기 제1 재연소부의 재연소망의 상부에 하나씩 형성된 초점 연소부에서는 다수의 철크롬 재질의 작은 재연소망 내부의 공간을 통과한 연소가스가 반구형의 내부에 모아졌다가 상단의 연소가스 배출관을 통하여 상승하는 중에 불완전 연소 상태의 연소가스를 재차 연소시키도록 하고,
상기 초점 연소부의 상부에 위치하는 제2 재연소부는 철크롬망을 재연소망으로 형성하면서 일부에 알루미나, 몰리브덴, 세라믹, 전기석, 맥반석의 알갱이를 혼합한 충전층을 넣어 축열된 연소열로 이동하는 연소가스를 재차 연소하도록 하고,
상기 연소실이 위치하는 외부의 4면에 전자석을 설치한 자기장 발생부에서 발생하는 자력이 연소시 불꽃이 연소실의 중앙으로 치중되도록 밀어주면서 자기장은 고형연료와 물의 원소들에 충격을 가하여 분자로의 분리가 용이하도록 하고,
상기 연소실의 외면에는 알루미나, 몰리브덴, 세라믹, 전기석, 맥반석의 작은 알갱이를 혼합한 혼합물층을 형성하여 원적외선과 음이온을 발산하면서 연소에 좋은 영향을 주어 연소효율을 향상시키도록 하고,
상기 혼합물층의 외면이 되는 제1 가열실은 상기의 연소가 진행하는 중에 발생되는 연소열을 전달받아 역류방지용 체크밸브를 구비한 물공급관을 통해 공급된 물이 가열되어 역류방지용 첵밸브를 구비한 증기배출관을 통하여 배출하도록 하고,
상기 제2 재연소부의 상단에서 상승하는 연소열과 연소가스를 공급받는 제2 가열실은 철크롬망을 하부와 상부에 형성하여 연소열을 전달받아 완전히 연소되도록 하는 동시에 여러 층의 방사형으로 배열하면서 서로 연결한 다수의 열전달관을 통과하는 가열온수를 증기의 상태로 가열하도록 하고,
상기의 제2 가열실의 상단의 열교환실은 완전히 연소되는 중에 발생하는 연소열이 다수의 열전달관을 통하여 전달되는 열과 배기관을 통해 배출되는 배기가스의 열을 전달받도록 일측의 팬으로 공기가 이동하도록 불어주어 데워진 공기도 이용할 수 있도록 구성한 것이다.

Description

고형연료용 증기보일러{Hot water pumpping boiler}

본 발명은 고형연료용 증기보일러에 관한 것으로, 상세하게는 외부로부터 공급되는 고형화 연료를 연소부에서 연소할 때 발생하는 연소열로 가수공급부에서 공급되는 소량의 물을 기화 분리하면서 생성되는 수소와 산소는 물론, 외벽에 다수 설치한 전자석에서 발생하는 강한 자기장과 내부에 성형한 혼합물에서 발생되는 원적외선과 음이온에 의해 연소가 활성화되도록 하며, 제1 재연소부와 초점연소부 및 2 재연소부에서 상승하는 연소열을 일시 저장하면서 불완전 연소가스를 재차 연소시키도록 하고, 연소 중에 발생하는 연소열로 가열실의 원통형 가열부에서 물을 가열하는 동시에 재연소가 이루어지는 열교환실의 다수의 열전달관에서 기화 가열하도록 함으로써 고형연료를 완전히 연소하면서 공급되는 물이 역류방지용 첵밸브를 통하여 고온의 가열증기로 배출되도록 하여 고온으로 가열한 가열증기를 발전기나 건조기 등에 공급하도록 한 고형연료용 증기보일러에 관한 것이다.

일반적으로 보일러는 밀폐된 용기에 담긴 물을 용기 내부 또는 외부에서 가열하여 온수 또는 고온, 고압의 수증기를 발생시키는 장치로서, 이러한 보일러에 의해 발생된 온수 또는 수증기는 고온의 상태이므로 이러한 고온의 특성을 이용하여 겨울철 난방용으로 사용하거나 발생된 수증기의 고압의 특성을 이용하여 화력발전소의 증기터빈 등을 가동시킴으로써 전력을 생산하는 등 널리 사용되고 있다.

이러한 보일러는 물을 가열하는 데 소모되는 열에너지 이외 낭비되는 열에너지를 최소화하여 열효율을 향상시키는 것이 주된 개발의 목표로서, 최근에는 연소실의 연소효율을 향상시키도록 연소실에 압축공기를 공급하는 과급 연소식 보일러 등이 개발되어 사용되고 있다.

통상, 이러한 종래의 보일러들은 열전도율이 높은 금속재질의 수조에 소정량의 물을 담아 상기 수조의 외부 또는 내부에서 상기 수조를 가열하거나, 또는 수관에 물이 흐르도록 하고 상기 수관이 연소실을 지나도록 하여 상기 수관을 가열하는 방식으로 수증기를 발생시킨다.

즉, 이러한 종래의 보일러들은 공통적으로 열원이 되는 고온의 히팅가스(고체, 액체, 기체연료를 발화시킴으로써 발생되는 고온의 가스)가 열전도율이 높은 수조 또는 수관과 접촉하여 열에너지가 상기 히팅 가스로부터 상기 수조 또는 수관으로 1차 전달되고, 열에너지가 전달된 상기 수조 또는 수관은 물과 접촉하여 상기 물에 열에너지를 2차 전달하는 것으로서,

상기 히팅 가스의 열에너지가 상기 물로 전달되는 경로 상에 열전달의 매개체가 되는 상기 수조 또는 수관을 반드시 거치는 간접방식의 가열기술이 사용되고 있다.

그러나, 이러한 종래의 간접 가열식 보일러는 이러한 용기를 통과하는 열에너지가 중간매개체인 상기 용기의 온도를 높이는 데 낭비되고, 열전도율이 높은 상기 용기로 인해 열에너지가 쉽게 보일러의 외부로 방출되어 보일러의 열효율을 떨어뜨리는 요인이 되며, 상기 물의 전체 온도를 상승시키기 위하여 상기 용기 내부에 수용된 물의 대류현상만을 이용할 수밖에 없기 때문에 가열속도가 느리고, 열효율을 일정 수준 이상으로 향상시키는 데 한계가 있었다.

또한, 용기의 열전달 면적을 넓게 하기 위하여 상기 용기가 되는 수조나 수관의 형상이 굴곡이 심하도록 매우 복잡하게 제작되기 때문에 제작비가 상승하는 것은 물론이고, 보일러의 관리상 매우 중요한 보일러 내부 청소시 청소과정이 복잡하고 장시간이 소요되는 등 많은 어려움이 있었다.

또한, 열전달율이 높은 상기 수조 또는 수관은 상대적으로 내화학성이 약하여 쉽게 부식되거나, 물속의 불순물이 서로 결합하여 상기 수조의 내벽에 달라붙어 스케일이라는 불순물층을 이루어 열전달을 방해함으로써 보일러의 열효율을 떨어뜨리고, 상기 스케일로 인해 수조 벽면의 열팽창이 불균일해져서 보일러가 깨지는 등 보일러의 수명이 현저하게 감소되며 잦은 내부 청소를 실시하여야 하는 등 많은 문제점이 있었다.

그리하여 2001년 02월 13일자 특허출원 제10-2001-0006964호(열교환식 보일러)가 제안되었는 바,

이는, 소정량의 물이 수용되는 수조와, 이 수조 내에 수용된 물의 온도를 상승시켜서 고압의 수증기를 발생시킬 수 있게 고온의 히팅가스를 히팅가스공급관을 통해 상기 수조의 물로 방출시키는 연소실을 포함하는 열교환식 보일러에 있어서,

상기 수조내의 물이 연소실로 누수되는 것을 방지하는 동시에 상기 히팅가스공급관에 의해 물로 방출되는 히팅가스가 미세기포의 형태로 분산되도록 상기 히팅가스공급관과 물 사이에 설치되고 다수개의 미세한 통공을 갖는 발수막이 설치됨을 특징으로 한다.

따라서 물의 가열속도가 빠르고, 보일러의 열효율을 향상시키며, 보일러의 부피를 줄일 수 있고, 수조가 직접적으로 가열되는 것이 아니므로 반영구적으로 보일러의 수명을 연장시키며, 보일러의 내부청소를 용이하도록 구성하였다.

그러나 상기와 같은 종래의 열교환식 보일러에 의하여서는 연소시 연소효율을 향상시킬 수 있는 구성이 없을 뿐 아니라 온수를 직접 가열하지 않는 대신에 히팅가스의 생성을 위한 가열장치의 수명이 줄어들게 되는 문제점이 있었다.

그리고 2003년 05월 27일자 실용신안등록출원 제20-2003-0016506호(발전 기능을 구비한 보일러)가 제안되었으며,

이는, 공급되는 연료를 화구에서 연소시키면서 난방수를 가열하고 그 가열된 물을 순환펌프에 의해 순환시키면서 난방이 이루어지도록 하는 보일러에 있어서,

상기 난방수와는 별도의 물(응축수)을 공급하여 포화증기 형태로 변화시킴과 아울러 그 포화증기를 나선형의 팽창관으로 이루어진 과열기로 이동되게 하여 부피를 과포화증기로 팽창시켜 고압력이 생성되게 하는 압력발생수단;

상기 과열기에서 생성된 고압력을 갖는 수증기를 공급받아 회전되게 설치된 터빈, 상기 터빈의 회전축에 설치되어 터빈의 회전에 의해 전기를 생산하는 발전기, 그 발전기에서 생산된 전기를 저장하기 위한 축전기 및 상기 축전기에 저장된 DC를 AC로 변화시켜 주는 인버터로 이루어진 전기발생수단;

상기 터빈의 하측부에 설치되어 터빈을 회전시킨 수증기를 냉각수 측으로 신속하게 이동시키는 이송팬, 상기 이송팬에 의해 이동되는 수증기를 응축시키기 위해 난방을 한 후 보일러로 재공급되는 물이 외벽을 경유하여 보일러로 재공급되도록 함과 아울러 저부에는 상기 응축수를 일시 수용하기 위한 응축수 탱크를 구비한 응축기로 이루어진 냉각수단;

상기 과열기에서 응축기의 터빈으로 공급되게 연결하는 공급라인과 상기 응축기의 응축수 탱크에서 팽창관 측으로 회수되게 연결하는 회수라인을 구비하여 상기 응축수 탱크에 일시 수용된 응축수를 상기 과열기로 재공급하기 위해 일정 압력까지 압축하여 이송시키는 급수펌프로 이루어진 이송수단을 포함하여 구성하였다.

그러나 상기와 같은 종래의 발전 기능을 구비한 보일러에 의하여서는 온수를 1차 가열한 후 다시 발전용 수증기로 만들기 위하여 별도의 구성이 필요하게 되므로 구성이 복잡하여짐은 물론, 온수와 수증기를 강제로 이동시키는 데에 따른 동력의 낭비와 함께 이동 중의 열손실이 너무 커지게 되는 단점이 있었다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 외부로부터 공급되는 고형화 연료를 연소부에서 연소할 때 발생하는 연소열로 가수공급부에서 공급되는 소량의 물을 기화 분리하면서 생성되는 수소와 산소는 물론, 외벽에 다수 설치한 전자석에서 발생하는 강한 자기장과 내부에 성형한 혼합물에서 발생되는 원적외선과 음이온에 의해 연소가 활성화되도록 하며, 제1 재연소부와 초점연소부 및 2 재연소부에서 상승하는 연소열을 일시 저장하면서 불완전 연소가스를 재차 연소시키도록 하고, 연소 중에 발생하는 연소열로 가열실의 원통형 가열부에서 물을 가열하는 동시에 재연소가 이루어지는 열교환실의 다수의 열전달관에서 기화 가열하도록 함으로써 고형연료를 완전히 연소하면서 공급되는 물이 역류방지용 첵밸브를 통하여 고온의 가열증기로 배출되도록 하여 고온으로 가열한 가열증기를 발전기나 건조기 등에 공급하도록 한 고형연료용 증기보일러를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 고형연료용 증기보일러는 소용량의 발전을 위한 증기를 생산하여 발전을 함과 동시에 건조용 증기나 온수를 얻도록 한 것으로서,

점화장치로부터 공급되는 화력에 의해 초기 착화하는 연소실의 받침판은 작은 홈을 갖는 격자판으로 형성하여 재가 하단으로 자동 배출되도록 하면서 연료 호퍼로부터의 고형연료를 이송수단을 통하여 계속 공급하여 연소하도록 하고,

상기의 연소실의 중앙에 형성한 원통형 공기공급관에 다수 형성한 공기공급구를 통하여 송풍기로부터의 공기를 상향 공급하도록 하고,

상기 연소실의 둘레에 원주상으로 설치된 물공급구의 다수의 구멍을 통하여 물을 소량씩 공급하는 가수공급부에서는 연소시의 연소열에 의해 수소분자와 산소분자로 분리되는 중에 가수연소에 의해 연소효율을 높이도록 하고,

상기 연소실의 상단에 위치하는 제1 재연소부는 철크롬 재질의 철망을 달팽이관 형상으로 말은 다수의 재연소망을 형성하여 연소열을 일시적으로 축열하도록 하고,

상기 제1 재연소부의 재연소망의 상부에 하나씩 형성된 초점 연소부에서는 다수의 철크롬 재질의 작은 재연소망 내부의 공간을 통과한 연소가스가 반구형의 내부에 모아졌다가 상단의 연소가스 배출관을 통하여 상승하는 중에 불완전 연소 상태의 연소가스를 재차 연소시키도록 하고,

상기 초점 연소부의 상부에 위치하는 제2 재연소부는 철크롬 재질의 철망을 달팽이관 형상으로 말은 재연소망으로 형성하면서 일부에 알루미나, 몰리브덴, 세라믹, 전기석, 맥반석의 작은 알갱이를 혼합한 충전층을 넣어 축열된 연소열로 이동하는 연소가스를 재차 연소하도록 하고,

상기 연소실이 위치하는 외부의 4면에 전자석을 설치한 자기장 발생부는 전자석에서 발생하는 강한 자력은 연소실에 전달하여 연소시의 불꽃이 연소실의 중앙으로 치중되도록 밀어주는 동시에 자기장은 고형연료와 물의 원소들에 충격을 가하여 분자로의 분리가 용이하도록 하고,

상기 연소실, 제1 재연소부, 초점 연소부 및 제2 재연소부의 외면에는 알루미나, 몰리브덴, 세라믹, 전기석, 맥반석의 작은 알갱이를 혼합한 혼합물층을 형성하여 원적외선과 음이온을 발산하면서 연소에 좋은 영향을 주어 연소효율을 향상시키도록 하고,

상기 혼합물층의 외면이 되는 제1 가열실은 상기의 연소가 진행하는 중에 발생되는 연소열을 전달받아 역류방지용 체크밸브를 구비한 물공급관을 통해 공급된 물이 가열되어 역류방지용 첵밸브를 구비한 증기배출관을 통하여 배출하도록 하고,

상기 제2 재연소부의 상단에서 상승하는 연소열과 연소가스를 공급받는 제2 가열실은 철크롬망을 하부와 상부에 형성하여 연소열을 전달받아 완전히 연소되도록 하는 동시에 여러 층의 방사형으로 배열하면서 서로 연결한 다수의 열전달관을 통과하는 가열온수를 증기의 상태로 가열하도록 하고,

상기의 제2 가열실의 상단의 열교환실은 완전히 연소되는 중에 발생하는 연소열이 다수의 열전달관을 통하여 전달되는 열과 배기관을 통해 배출되는 배기가스의 열을 전달받도록 일측의 팬으로 공기가 이동하도록 불어주어 데워진 공기도 이용할 수 있도록 구성한 것이다.

상기의 본 발명에 따른 고형연료용 증기보일러에 의하여서는 외부로부터의 공급되는 고형연료를 연소실에서 1400℃ 이상의 연소열로 연소시키도록 하고,

가수공급부에서 공급되는 소량의 물을 기화 분리하는 동시에 외벽에 다수 설치한 전자석에서 발생하는 강한 자기장을 내부에 전달하여 고형연료와 물의 원소들에 충격을 가하여 분자로의 분리가 용이하도록 함으로써 고형연료를 구성하는 원소들의 분해가 용이하게 일어나 연소가 활성화되도록 하고,

제1 재연소부와 초전 연소부 및 제2 재연소부에서 연소열을 일시 저장하면서 불완전 연소상태의 연소가스를 재차 연소시키도록 하고,

연소 중에 발생하는 연소열로 제2 가열실의 열전달관을 통과하는 온수를 데워주도록 하여 증기로 배출하여 발전용 보일러로의 사용이 가능하도록 하고,

난연재의 연료와 물의 원소를 전자석에 의한 자기장과 원적외선과 음이온 등의 원소를 공급받으면서 분자로 용이하게 분리하면서 완전연소에 의한 연소효율의 상승과 함께 열교환효율도 극대화하고,

가열실의 원통형 가열부로 역류방지용 첵밸즈를 통하여 물을 공급하면서 가열한 증기가 첵밸브를 통하여 배출되도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 전체 구성을 개략적으로 도시한 단면도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 고형연료용 증기보일러는 아래쪽에는 고형연료를 연소하는 연소실(A)과 물을 증기로 가열하는 가열실(B)을 형성하면서 위쪽에는 공기를 데우는 열풍실(C)을 형성하여 구성하여 소용량의 발전을 위한 증기를 생산하여 발전을 함과 동시에 건조용 증기나 온수를 얻도록 한 것으로서,

일반적인 점화장치로부터 공급되는 화력에 의해 초기 착화하는 연소실(A)의 받침판(1)은 작은 홈(3)을 갖는 격자판(2)으로 형성하여 재가 하단으로 자동 배출되도록 하면서 연료 호퍼(4)로부터의 고형연료를 이송수단(5)을 통하여 계속 공급하여 연소하도록 하고,

상기의 연소실(A)의 중앙에 형성한 원통형 공기공급관(11)에 다수 형성한 공기공급구(12)를 통하여 송풍기(10)로부터의 공기를 상향 공급하도록 하고,

상기 연소실(A)의 둘레에 원주상으로 설치된 물공급구(21)의 다수의 구멍(22)을 통하여 물을 소량씩 공급하는 가수공급부(20)에서는 연소시의 연소열에 의해 수소분자와 산소분자로 분리되는 중에 가수연소에 의해 연소효율을 높이도록 하고,

상기 연소실(A)의 상단에 위치하는 제1 재연소부(30)는 철크롬 재질의 철망을 달팽이관 형상으로 말은 제1 재연소망(31)으로 형성하면서 일부에 알루미나, 몰리브덴, 세라믹, 전기석, 맥반석의 작은 알갱이를 혼합한 제1 충전층(32)을 넣어 축열된 연소열로 이동하는 연소가스를 재차 연소하도록 하고,

상기 제1 재연소부(30)의 제1 재연소망(41)의 상부에 다수 형성된 초점 연소부(40)에서는 다수의 철크롬 재질의 작은 재연소망(41) 내부의 공간을 통과한 연소가스가 반구형(42)의 내부에 모아졌다가 상단의 연소가스 배출관(43)을 통하여 상승하는 중에 불완전 연소 상태의 연소가스를 재차 연소시키도록 하고,

상기 초점 연소부(40)의 상부에 위치하는 제2 재연소부(50)는 철크롬 재질의 철망을 달팽이관 형상으로 말은 제3 재연소망(51)으로 형성하면서 일부에 알루미나, 몰리브덴, 세라믹, 전기석, 맥반석의 작은 알갱이를 혼합한 제2 충전층(52)을 넣어 축열된 연소열로 이동하는 연소가스를 재차 연소하도록 하고,

상기 연소실(A)이 위치하는 외부의 4면에 전자석(61)을 설치한 자기장 발생부(60)는 전자석(61)에서 발생하는 강한 자력은 연소실(A)에 전달하여 연소시의 불꽃이 연소실의 중앙으로 치중되도록 밀어주는 동시에 자기장은 고형연료와 물의 원소들에 충격을 가하여 분자로의 분리가 용이하도록 하고,

상기 연소실(A), 제1 재연소부(30), 초점 연소부(40) 및 제2 재연소부(50)의 외면에는 알루미나, 몰리브덴, 세라믹, 전기석, 맥반석의 작은 알갱이를 혼합한 혼합물층(70)을 형성하여 원적외선과 음이온을 발산하면서 연소에 좋은 영향을 주어 연소효율을 향상시키도록 하고,

상기 혼합물층(70)의 외면이 되는 제1 가열실(80)은 상기의 연소가 진행하는 중에 발생되는 연소열을 전달받아 역류방지용 체크밸브(82)를 구비한 물공급관(81)을 통해 공급된 물이 원통형 기열부(83)에서 가열되어 역류방지용 첵밸브(85)를 구비한 증기배출관(84)을 통하여 배출하도록 하고,

상기 제2 재연소부(50)의 상단에서 상승하는 연소열과 연소가스를 공급받는 가열실(B)의 제2 가열실(90)은 철크롬망(91)(92)을 하부와 상부에 형성하여 연소열을 전달받아 완전히 연소되도록 하면서 상승통로(96)를 통해 상승되는 연소가스가 여러 층의 방사형으로 배열하면서 서로 연결한 다수의 열전달관(93)을 통과하는 가열온수를 증기의 상태로 가열하도록 하고,

상기의 열전달관(93)은 투명 전달관(94)의 내부에 투과방지봉(95)을 형성하여 투명관(94)의 내부를 흐르는 온수에 빛과 비슷한 성질의 연소열이 효율적으로 전달되도록 하면서 투과방지봉(95)에 의해 체류 시간이 길어지면서 효과적으로 가열시킬 수 있도록 한다.

상기의 제2 가열실(90)의 상단의 열풍실(C)은 완전히 연소되는 중에 발생하는 연소열이 다수의 열전달관(101)을 통하여 전달되는 열과 배기관(102)을 통해 배출되는 배기가스의 열을 전달받는 공간(103)에 도록 일측의 팬(103)으로 공기가 이동하도록 불어주어 데워진 공기도 이용할 수 있도록 구성한 것이다.

상기와 같이 구성한 본 발명의 고형연료용 증기보일러는 아래쪽에는 고형연료를 연소하는 연소실(A)과 물을 가열하는 가열실(B)을 형성하면서 위쪽에는 공기를 데우는 열풍실(C)을 형성하여 소용량의 발전을 위한 증기를 생산하여 발전을 함과 동시에 건조용 증기나 온수를 얻도록 한 것으로서,

일반적인 점화장치로부터 공급되는 화력에 의해 초기 착화하는 연소실(A)의 받침판(1)은 작은 홈(3)을 갖는 격자판(2)으로 형성하여 재가 하단으로 자동 배출되도록 하면서 연료 호퍼(4)로부터의 고형연료를 컨베이어와 같은 이송수단(5)을 통하여 계속 공급하여 연소하도록 한다.

상기의 연소실(A)의 중앙에 형성한 원통형 공기공급관(11)에 다수 형성한 공기공급구(12)를 통하여 송풍기(10)로부터의 공기를 상향 공급하여 연소가스의 상승 및 배출이 용이하도록 하면서 연소가 행하여지도록 한다.

상기 연소실(A)의 둘레에 원주상으로 설치된 물공급구(21)의 다수의 구멍(22)을 통하여 물을 소량씩 공급하는 가수공급부(20)에서는 연소시의 연소열에 의해 수소분자와 산소분자로 분리되는 중에 가수연소에 의해 연소효율을 높이도록 한다.

상기 연소실(A)의 상단에 위치하는 제1 재연소부(30)는 철크롬 재질의 철망을 달팽이관 형상으로 말은 제1 재연소망(31)으로 형성하면서 일부에 알루미나, 몰리브덴, 세라믹, 전기석, 맥반석의 작은 알갱이를 혼합한 제1 충전층(32)을 넣어 축열된 연소열로 이동하는 연소가스를 재차 연소하도록 한다.

상기 제1 재연소부(30)의 제1 재연소망(41)의 상부에 다수 형성된 초점 연소부(40)에서는 다수의 철크롬 재질의 작은 재연소망(41) 내부의 공간을 통과한 연소가스가 반구형(42)의 내부에 모아졌다가 상단의 연소가스 배출관(43)을 통하여 상승하는 중에 불완전 연소 상태의 연소가스를 재차 연소시키도록 한다.

즉, 연소가스와 연소열이 초점 연소부(40)의 반구형(42)의 내부에 일시적으로 모아지면, 반구형(42)의 내부에서 연소열은 내부에 유입된 연소열과 내면에 의해 반사되는 연소열에 의해 반구형(42)의 내부에서 볼록렌즈에 의한 초점과 같이 연소열이 하나의 지점에서 집중적으로 연소되면서 그 지점을 중심으로 활발한 연소가 이루어진 후 상단의 작은 연소가스 배출관(43)을 통하여 상승하도록 한다.

상기 초점 연소부(40)의 상부에 위치하는 제2 재연소부(50)는 철크롬 재질의 철망을 달팽이관 형상으로 말은 제3 재연소망(51)으로 형성하면서 일부에 알루미나, 몰리브덴, 세라믹, 전기석, 맥반석의 작은 알갱이를 혼합한 제2 충전층(52)을 넣어 연소를 활성화하는 원적외선과 음이온을 방출하면서 축열되는 연소열로 연소실의 온도를 상승시켜 연소가스의 연소를 활성화시키도록 한다.

상기 연소실(A)이 위치하는 외부의 4면에 전자석(61)을 설치한 자기장 발생부(60)는 전자석(61)에서 발생하는 강한 자력은 연소실(A)에 전달하여 연소시의 불꽃이 연소실의 중앙으로 치중되도록 밀어주는 동시에 자기장은 고형연료와 물의 원소들에 충격을 가하여 분자로의 분리가 용이하도록 한다.

상기 연소실(A), 제1 재연소부(30), 초점 연소부(40) 및 제2 재연소부(50)의 외면에는 알루미나, 몰리브덴, 세라믹, 전기석, 맥반석의 작은 알갱이를 혼합한 혼합물층(70)을 형성하여 원적외선과 음이온을 발산하면서 연소에 좋은 영향을 주는 동시에 축열되는 열로 화실의 온도가 낮아지는 것을 방지하면서 연소 상태가 최적의 상태를 유지하여 연소효율이 상승되도록 한다.

상기 혼합물층(70)의 외면이 되는 제1 가열실(80)은 상기의 연소가 진행하는 중에 발생되는 연소열을 전달받아 역류방지용 체크밸브(82)를 구비한 물공급관(81)을 통해 공급된 물이 원통형 기열부(83)에서 가열되어 역류방지용 첵밸브(85)를 구비한 증기배출관(84)을 통하여 배출하도록 한다.

상기 제2 재연소부(50)의 상단에서 상승하는 연소열과 연소가스를 공급받는 가열실(B)의 제2 가열실(90)은 철크롬망(91)(92)을 하부와 상부에 형성하여 연소열을 전달받아 완전히 연소되도록 하면서 상승통로(96)를 통해 상승되는 연소가스가 여러 층의 방사형으로 배열하면서 서로 연결한 다수의 열전달관(93)을 통과하는 가열온수를 증기의 상태로 가열하도록 함으로써 상기의 제1 가열실(80)에서 1차 가열된 온수를 기화 가열하는 과정이 용이하게 이루어지도록 한다.

그리고 상기의 열전달관(93)은 투명 전달관(94)의 내부에 투과방지봉(95)을 형성하여 투명관(94)의 내부를 흐르는 온수에 빛과 비슷한 성질의 연소열이 효율적으로 전달되도록 하면서 투과방지봉(95)에 의해 체류 시간이 길어지면서 효과적으로 가열시킬 수 있도록 한다.

상기의 제2 가열실(90)의 상단의 열풍실(C)은 완전히 연소되는 중에 발생하는 연소열이 다수의 열전달관(101)을 통하여 전달되는 열과 배기관(102)을 통해 배출되는 배기가스의 열을 전달받는 공간(103)에 도록 일측의 팬(103)으로 공기가 이동하도록 불어주어 데워진 공기도 이용할 수 있도록 한다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.

A : 연소실 B : 가열실
C : 열풍실 1 : 받침판
10 : 송풍기 20 : 가수공급부
30, 50 : 재연소부 40 : 초점 연소부
60 : 자기장 발생부 70 : 혼합물층
80, 90 : 가열실

Claims (2)

1. 점화장치에 의해 초기 착화하는 연소실(A)의 받침판(1)은 작은 홈(3)을 갖는 격자판(2)으로 형성하여 재가 하단으로 자동 배출되도록 하면서 연료 호퍼(4)로부터의 고형연료를 이송수단(5)을 통하여 계속 공급받도록 하고,
   상기의 연소실(A)의 중앙에 형성한 원통형 공기공급관(11)에 다수 형성한 공기공급구(12)를 통하여 송풍기(10)로부터의 공기를 상향 공급받도록 하고,
   상기 연소실(A)의 둘레에 원주상으로 설치된 가수공급부(20)의 물공급구(21)의 다수의 구멍(22)을 통하여 물을 소량씩 공급받도록 하고,
   상기 연소실(A)의 상단에 위치하는 제1 재연소부(30)는 철크롬 재질의 철망을 달팽이관 형상으로 말은 제1 재연소망(31)으로 형성하면서 일부에 알루미나, 몰리브덴, 세라믹, 전기석, 맥반석의 작은 알갱이를 혼합한 제1 충전층(32)을 넣어 축열된 연소열로 이동하는 연소가스를 재차 연소하도록 하고,
   상기 제1 재연소부(30)의 제1 재연소망(41)의 상부에 다수 형성된 초점 연소부(40)에서는 다수의 철크롬 재질의 작은 재연소망(41) 내부의 공간을 통과한 연소가스가 반구형(42)의 내부에 모아졌다가 상단의 연소가스 배출관(43)을 통하여 상승하는 중에 불완전 연소 상태의 연소가스를 재차 연소시키도록 하고,
   상기 초점 연소부(40)의 상부에 위치하는 제2 재연소부(50)는 철크롬 재질의 철망을 달팽이관 형상으로 말은 제3 재연소망(51)으로 형성하면서 일부에 알루미나, 몰리브덴, 세라믹, 전기석, 맥반석의 작은 알갱이를 혼합한 제2 충전층(52)을 넣어 축열된 연소열로 이동하는 연소가스를 재차 연소하도록 하고,
   상기 연소실(A)이 위치하는 외부의 자기장 발생부(60)는 외면의 4군데 설치한 전자석(61)에서 강한 자력과 자기장을 전달하도록 하고,
   상기 연소실(A), 제1 재연소부(30), 초점 연소부(40) 및 제2 재연소부(50)의 외면에는 알루미나, 몰리브덴, 세라믹, 전기석, 맥반석의 작은 알갱이를 혼합한 혼합물층(70)을 형성하여 원적외선과 음이온을 발산하도록 하고,
   상기 혼합물층(70)의 외면이 되는 제1 가열실(80)은 상기의 연소가 진행하는 중에 발생되는 연소열을 전달받아 역류방지용 체크밸브(82)를 구비한 물공급관(81)을 통해 공급된 물이 원통형 기열부(83)에서 가열되어 역류방지용 첵밸브(85)를 구비한 증기배출관(84)을 통하여 배출하도록 하고,
   상기 제2 재연소부(50)의 상단에서 상승하는 연소열과 연소가스를 공급받는 가열실(B)의 제2 가열실(90)은 철크롬망(91)(92)을 하부와 상부에 형성하여 연소열을 전달받도록 하면서 상승통로(96)를 통해 상승되는 연소가스가 여러 층의 방사형으로 배열하면서 서로 연결한 다수의 열전달관(93)을 통과하는 가열온수를 증기의 상태로 가열하도록 하고,
   상기의 제2 가열실(90)의 상단의 열풍실(C)은 완전히 연소되는 중에 발생하는 연소열이 다수의 열전달관(101)을 통하여 전달되는 열과 배기관(102)을 통해 배출되는 배기가스의 열을 전달받는 공간(103)에 도록 일측의 팬(103)으로 공기가 이동하도록 불어주도록 구성한 것을 특징으로 하는 고형연료용 증기보일러.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기의 열전달관(93)은 투명 전달관(94)의 내부에 투과방지봉(95)을 형성하여 투명관(94)의 내부를 흐르는 온수에 빛과 비슷한 성질의 연소열이 효율적으로 전달되도록 하면서 투과방지봉(95)에 의해 체류 시간이 길어지면서 효과적으로 가열시킬 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 고형연료용 증기보일러.

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