KR20130084913A - 다중 연소실을 갖는 온수 보일러 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다중 연소실을 갖는 온수 보일러에 관한 것으로, 이를 위해 열교환매체를 공급받거나 배출시킬 수 있도록 공급관(15)과 배출관(16)이 연결되고, 상부에는 고체연료를 투입할 수 있는 제 1개폐기(11)가 형성된 하우징(1);과, 상기 하우징(1)의 내부로 투입된 고체연료를 안착시킬 수 있도록 안착수단(22)이 배치되고, 안착수단(22)에 안착된 고체연료를 열분해하여 미연소가스(CO2 , H2O)와 건류된 탄소연료가 생성될 수 있도록 내벽면에 버너(21)가 구비된 열분해실(2);과, 고체연료로부터 열분해되어 발생되는 미연소가스와 탄소연료를 중력방향으로 유도하고, 탄소연료와 미연소가스의 반응에 의해 생성되는 가연성가스(H2, CO, CO2 , CH4)를 공기와 접촉시켜 연소될 수 있도록 고압의 공기를 측하방으로 분사시켜 와류를 발생시키는 공기공급부(3);와, 상기 공기공급부(3)를 통해 하방으로 유도되는 가연성가스를 1차 연소시키는 제 1연소실(4);과, 상기 제 1연소실(4)에서 낙하되는 탄소연료의 회분을 이송시켜 하우징(1)의 일측면에 마련된 제 2개폐기(14)를 통해 자동 반출시킬 수 있도록 상기 하우징(1)의 저면에 배치되는 이송스크류(13);와, 상기 제 1연소실(4)로부터 미연소된 가연성가스와 분진을 2차 연소시킬 수 있도록 제 1연소실(4)과 연통되는 제 2연소실(5) 상에 설치되는 수산화가스공급부(51); 및 상기 제 2연소실(5)과 연통되어 완전연소된 고온의 배기가스에 포함된 열원을 하우징(1)에 저장된 열교환매체와 열교환될 수 있도록 하우징(1)의 내부에 지그재그로 배치되는 배기관(6);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

다중 연소실을 갖는 온수 보일러{HEATING WATER BOILER WITH MULTIPLE COMBUSTION CHAMBER}
본 발명은 다중 연소실을 갖는 온수 보일러에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고체연료(석탄, 타르, 슬러지, 음식물쓰레기, 폐목재 등) 또는 고체연료에 기체연료 및 액체연료를 혼합사용할 수 있도록 구성되는 한편, 고체연료의 경우, 고체연료를 열분해하여 미연소가스(CO2 , H2O)와 건류된 탄소연료를 생성하고, 이를 하류 공기와 접촉시켜 보일러의 내부에서 1차 연소시키고, 1차 연소시 잔류된 미연소가스는 수산화가스를 통해 2차 연소시켜 보일러의 열효율성 및 유해가스의 저감을 극대화시킬 수 있는 다중 연소실을 갖는 온수 보일러에 관한 것이다.
일반적으로 보일러는 액체, 기체, 고체 연료 별로 각각 다른 연소실을 가지고 있어 혼합 연소가 불가능하기 때문에 연료별로 각기 다른 연소실을 구비해야 하는 단점을 가지고 있다.
한편 고체 연료를 사용하는 보일러는 고체 연료의 연소를 위해 공기를 공급하게 되는데, 이 때 보일러의 내부에 발생되는 미연소가스는 온도 상승에 비례하여 상승하여 확산되고, 이에 따라 대용적의 연소실이 필요하게 되며, 또한 연소되지 않는 미연소가스를 연소시키기 위한 별도의 연소실을 마련해야 하는 문제점이 있었다.
특히 플라스틱류, 고무류, 수지류와 같은 폐합성고분자폐기물은 수분함량이 적고 발열량이 높기 때문에 이를 처리하는데 있어서, 폐기물 표면에서 발생하는 가스와 공기의 혼합이 원활하지 못하기 때문에 불안전연소가 되기 쉽고, 분진의 발생이 심해지고 열효율이 저하하며 NOx등 공해물질을 발생이 많아지는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 제 1목적은, 고체연료(폐합성고분자폐기물, 석탄, 타르, 슬러지, 음식물쓰레기, 폐목재 등) 또는 고체연료에 기체연료 및 액체연료를 혼합사용할 수 있어 연료의 재료비를 절감할 수 있는 다중 연소실을 갖는 온수 보일러를 제공하는데 있다.
본 발명의 제 2목적은, 고체연료를 열분해하여 미연소가스(CO2 , H2O)와 건류된 탄소연료를 생성하고, 이를 하류 공기와 접촉시켜 보일러의 내부에서 1차 연소시키고, 1차 연소시 잔류된 미연소가스는 수산화가스를 통해 2차 연소시켜 보일러의 열효율성 및 유해가스의 저감을 극대화시킬 수 있는 다중 연소실을 갖는 온수 보일러를 제공하는데 있다.
본 발명의 제 3목적은, 배기가스의 포함된 타르와 폐열을 회수하여 보일러로 재공급함으로써 에너지 효율 및 배기가스의 클린화를 이룰 수 있는 다중 연소실을 갖는 온수 보일러를 제공하는데 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 제 1발명은 다중 연소실을 갖는 온수 보일러에 관한 것으로, 이를 위해 열교환매체를 공급받거나 배출시킬 수 있도록 공급관(15)과 배출관(16)이 연결되고, 상부에는 고체연료를 투입할 수 있는 제 1개폐기(11)가 형성된 하우징(1);과, 상기 하우징(1)의 내부로 투입된 고체연료를 안착시킬 수 있도록 안착수단(22)이 배치되고, 안착수단(22)에 안착된 고체연료를 열분해하여 미연소가스(CO2 , H2O)와 건류된 탄소연료가 생성될 수 있도록 내벽면에 버너(21)가 구비된 열분해실(2);과, 고체연료로부터 열분해되어 발생되는 미연소가스와 탄소연료를 중력방향으로 유도하고, 탄소연료와 미연소가스의 반응에 의해 생성되는 가연성가스(H2, CO, CO2 , CH4)를 공기와 접촉시켜 연소될 수 있도록 고압의 공기를 측하방으로 분사시켜 와류를 발생시키는 공기공급부(3);와, 상기 공기공급부(3)를 통해 하방으로 유도되는 가연성가스를 1차 연소시키는 제 1연소실(4);과, 상기 제 1연소실(4)에서 낙하되는 탄소연료의 회분을 이송시켜 하우징(1)의 일측면에 마련된 제 2개폐기(14)를 통해 자동 반출시킬 수 있도록 상기 하우징(1)의 저면에 배치되는 이송스크류(13);와, 상기 제 1연소실(4)로부터 미연소된 가연성가스와 분진을 2차 연소시킬 수 있도록 제 1연소실(4)과 연통되는 제 2연소실(5) 상에 설치되는 수산화가스공급부(51); 및 상기 제 2연소실(5)과 연통되어 완전연소된 고온의 배기가스에 포함된 열원을 하우징(1)에 저장된 열교환매체와 열교환될 수 있도록 하우징(1)의 내부에 지그재그로 배치되는 배기관(6);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
제 2발명은, 제 1발명에서, 상기 하우징(1)의 내부에는 열분해실(2)의 내부로 액체 또는 기체연료를 공급할 수 있는 기/액체분사노즐(12)이 결합되어 구성되는 것이 바람직하다.
제 3발명은, 제 1발명에서, 상기 안착수단(22)은 상부로 고체연료가 안착될 수 있도록 일정간격을 두고 나란히 다수 배치되는 회전봉(221)와, 체인 또는 벨트(223)를 매개로 회전봉(221)에 회전력을 발생시키는 모터(M)와, 상기 회전봉(221)의 외주면에 다수 돌출되어 고체연료를 파쇄하는 파쇄돌기(222)로 구성되는 것이 바람직하다.
제 4발명은, 제 1발명에서, 상기 공기공급부(3)는 외부의 고압산소탱크(312) 또는 송풍기와 연결되는 원통형상의 몸체(31)와, 상기 몸체(31)의 내벽에 다수 형성되는 공기분사노즐(311)로 구성되되, 와류를 발생시킬 수 있도록 상기 각 공기분사노즐(311)은 시계방향 또는 반시계방향으로 하향 기울여진 것이 바람직하다.
제 5발명은, 제 1발명에서, 상기 하우징(1)의 외부로 노출되는 배기관(6)의 외주면에는 폐열을 회수할 수 있도록 상기 배기관(6)을 감싸는 열교환매체가 저장된 폐열회수부(7)를 더 포함하고, 상기 폐열회수부(7)는 하우징(1)의 공급관(15)과 연결되는 것이 바람직하다.
제 6발명은, 제 5발명에서, 상기 폐열회수부(7)의 내부에 배치된 배기관(6)에는 배기가스에 포함된 타르를 점착시켜 클린가스 상태로 배출될 수 있도록 타르점착수단(71)을 더 포함하고, 상기 타르점착수단(71)은 배기관(6) 상에 일정간격을 두고 다수 설치되는 금속재질의 타르흡착판(711)으로 구성되되, 상기 각 타르흡착판(711)의 면상에는 타공된 다수의 통공(712)이 형성되고, 외부 테두리는 폐열회수부(7)의 열교환매체에 노출되는 것이 바람직하다.
제 7발명은, 제 6발명에서, 상기 각 타르흡착판(711)에 흡착된 타르는 고체연료로 재사용되는 것이 바람직하다.
제 8발명은, 제 1발명 또는 제 6발명에서, 상기 배기관(6)의 끝단부에는 배풍기(8)가 연결되는 것이 바람직하다.
본 발명의 다중 연소실을 갖는 온수 보일러에 따르면, 고체연료(석탄, 타르, 슬러지, 음식물쓰레기, 폐목재 등) 또는 고체연료에 기체연료 및 액체연료를 혼합사용할 수 있어 연료의 재료비를 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한 고체연료의 경우, 고체연료를 열분해하여 미연소가스(CO2 , H2O)와 건류된 탄소연료를 생성하고, 이를 하류 공기와 접촉시켜 보일러의 내부에서 1차 연소시키고, 1차 연소시 잔류된 미연소가스는 수산화가스를 통해 2차 연소시켜 보일러의 열효율성 및 유해가스의 저감을 극대화시킬 수 있는 효과가 있다.
또한 배기가스의 포함된 타르와 폐열을 회수하여 보일러로 재공급함으로써 에너지 효율 및 배기가스의 클린화를 이룰 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 다중 연소실을 갖는 온수 보일러의 구성도,
도 2는 도 1에서 발췌된 안착수단의 개념도,
도 3은 도 1의 작동도,
도 4는 본 발명의 제 2실시예에 따른 다중 연소실을 갖는 온수 보일러의 구성도이고,
도 5는 도 4에서 발췌된 폐열회수부의 사시도이다.
이하에서는 본 발명에 따른 다중 연소실을 갖는 온수 보일러에 관하여 첨부되어진 도면과 함께 더불어 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 다중 연소실을 갖는 온수 보일러의 구성도이고, 도 2는 도 1에서 발췌된 안착수단의 개념도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명은 고체연료(폐합성고분자폐기물, 석탄, 타르, 슬러지, 음식물쓰레기, 폐목재 등) 또는 고체연료에 기체연료 및 액체연료를 혼합사용할 수 있도록 구성되는 한편, 고체연료의 경우, 고체연료를 열분해하여 미연소가스(CO2 , H2O)와 건류된 탄소연료를 생성하고, 이를 하류 공기와 접촉시켜 보일러의 내부에서 1차 연소시키고, 1차 연소시 잔류된 미연소가스는 수산화가스를 통해 2차 연소시켜 보일러의 열효율성 및 유해가스의 저감을 극대화시킬 수 있는 다중 연소실을 갖는 온수 보일러(10)에 관한 것이다.
또한 본 발명은 하우징(1)의 내부로 공급되는 공기에 하향기류를 발생시켜 압력을 낮춤으로써 다중 하부 연소가 가능한 다중 연소실을 갖는 온수 보일러(10)에 관한 것이다.
이러한 다중 연소실을 갖는 온수 보일러(10)는 열교환매체가 저장된 하우징(1)의 내부에 설치되는 열분해실(2)과, 공기공급부(3)와, 제 1연소실(4)과, 이송스크류(13)와, 제 2연소실(5) 및 배기관(6)으로 구성된다.
상기 하우징(1)은 열교환매체(물)을 공급받거나 배출시킬 수 있도록 공급관(15)과 배출관(16)이 연결되고, 상부에는 고체연료를 투입할 수 있는 제 1개폐기(11)가 형성된다.
또한 상기 하우징(1)의 상부 천정에는 열분해실(2)의 내부로 액체 또는 기체연료를 공급할 수 있는 기/액체분사노즐(12)을 포함한다. 따라서 본 발명은 고체연료(석탄, 타르, 슬러지, 음식물쓰레기, 폐목재 등) 또는 고체연료에 기체연료 및 액체연료를 혼합사용할 수 있는 구조가 마련된다.
아울러 상기 열분해실(2)은 투입된 고체연료를 안착시킬 수 있도록 안착수단(22)이 배치되고, 안착수단(22)에 안착된 고체연료를 열분해하여 미연소가스(CO2 , H2O)와 건류된 탄소연료가 생성될 수 있도록 내벽면에 버너(21)가 구비된다.
여기서 상기 버너(21)는 열분해실(2)의 내부를 고온의 분위기로 전환시키거나 고체연료에 포함된 휘발성분을 연소시켜 열에너지를 발생시키고, 더불어 상기 고체연료를 미연소가스(CO2 , H2O)와 건류된 탄소연료로 열분해시키는 기능을 한다.
그리고 상기 안착수단(22)은 상부로 고체연료가 안착될 수 있도록 일정간격을 두고 나란히 다수 배치되는 회전봉(221)와, 체인 또는 벨트(223)를 매개로 회전봉(221)에 회전력을 발생시키는 모터(M)와, 상기 회전봉(221)의 외주면에 돌출 형성되어 고체연료를 파쇄하는 파쇄돌기(222)로 구성된다. 여기서 상기 안착수단(22)은 메쉬망 형태로 구성할 수 있음은 물론이다.
이러한 구성은 고체연료 중 석탄과 같이 고형분해가 잘 일어나지 않는 연료의 경우 회전봉(221)을 회전시켜 회전봉(221)에 형성된 파쇄돌기(222)로 하여금 고체연료를 파쇄시켜 열분해가 잘 이루어질 수 있도록 한다.
아울러 공기공급부(3)는 고체연료로부터 열분해되어 발생되는 미연소가스와 탄소연료를 중력방향으로 유도하여 탄소연료와 미연소가스의 반응에 의해 생성되는 가연성가스(H2, CO, CO2, CH4)를 공기와 접촉시켜 연소될 수 있도록 고압의 공기를 측하방으로 분사시켜 와류를 발생시키는 기능을 한다.
상기에서 가연성가스는 수증기 개질반응(CH4 + 2H2O --> 3H2 + CO2) 및 메탄의 이산화탄소 개질반응(CH4 + CO2 --> 2H2 + 2CO)이나, 수성가스 전환반응 (CO + H2O --> H2 + CO2) 등이 동반되어 일어남으로써, 가연성가스의 주성분은 H2, CO가 주성분이 되어 공기와 접촉시 연소를 촉진시킬 수 있게 된다.
이러한 상기 공기공급부(3)는 상기 안착수단(22)의 하부에 배치되는 원통형상의 몸체(31)와, 상기 몸체(31)의 내벽에 다수 형성되는 공기분사노즐(311)로 구성된다. 이 때 상기 몸체(31)는 외부의 고압산소탱크(312) 또는 고압송풍기와 연결될 수 있다.
또한 상기 각 공기분사노즐(311)은 시계방향 또는 반시계방향으로 하향 기울여진 구조로 내부 압력을 낮춤으로써 버너(21)의 화염 및 열기와, 열분해된 미연소가스와 탄소연료를 중력의 반대방향으로 유도할 수 있다.
따라서 열분해실(2)에서 열분해된 탄소연료와 미연소가스는 와류에 의해 체류시간이 증대되고, 이에 따라 탄소연료와 미연소가스는 반응에 의해 가연성가스(H2, CO, CO2 , CH4)가 생성되며, 생성된 가연성가스는 공기와 접촉하여 산화반응이 촉진되어 제 1연소실(4)에서 완전연소될 수 있도록 구성된다.
그리고 제 1연소실(4)은 공기와 접촉된 가연성가스 및 미반응된 탄소연료가 연소되어 1차 열에너지를 발생시키게 된다.
아울러 이송스크류(13)는 제 1연소실(4)에서 연소후 낙하되는 가연성가스의 분진 및 탄소연료의 회분을 이송시켜 하우징(1)의 일측면에 마련된 제 2개폐기(14)를 통해 자동 반출시킬 수 있도록 상기 하우징(1)의 저면에 배치된다.
상기 수산화가스공급부(51)는 상기 제 1연소실(4)로부터 미연소된 가연성가스와 분진을 2차연소시킬 수 있도록 제 1연소실(4)과 연통되는 제 2연소실(5) 상에 설치되는 구조이다.
이러한 수산화가스공급부(51)는 외부에 마련된 수산화가스탱크(512)를 통해 수산화가스를 공급받아 수산화가스분사노즐(511)을 통해 제 1연소실(4)에서 미연소된 가연성가스와 분진을 2차 연소하여 2차 열에너지를 발생시키고, 이에 따라 배기가스가 클린가스 상태로 배출될 수 있도록 한다.
배기관(6)은 상기 제 2연소실(5)과 연통되어 완전연소된 고온의 배기가스에 포함된 열원을 하우징(1)에 저장된 열교환매체와 열교환될 수 있도록 하우징(1)의 내부에 지그재그로 배치된다.
이 때 상기 배기관(6)은 열교환효율을 증대시키기 위해 주름관을 사용할 수 있다.
이하 본 발명에 따른 다중 연소실을 갖는 온수 보일러의 작동에 관하여 간단히 설명하기로 한다.
도 3은 도 1의 다중 연소실을 갖는 온수 보일러의 작동도이다.
먼저 하우징(1)에 마련된 제 1개폐기(11)를 통해 고체연료를 투입시킨다. 이 때 투입된 고체연료에 기/액분사노즐(12)을 통해 기체연료나 액체연료를 고체연료에 혼합 투입시킬 수 있다.
투입된 고체연료가 열분해실(2)로 낙하되어 안착수단(22)에 안착되면, 열분해실(2)에 마련된 버너(21)를 가동시킨다.
그러면 상기 고체연료는 내부에 포함된 휘발성 성분이 연소되어 열분해되는데, 그러면 상기 고체연료는 미연소가스(CO2 , H2O)와 건류된 탄소연료로 열분해된다.
이 후 미연소가스는 공기공급부(3) 내부의 저압력에 의해 안착수단(22)의 하부로 이동되고, 건류된 탄소연료는 자중에 의해 안착수단(22)의 하부로 낙하된다.
한편 안착수단(22)에 안착된 덩어리가 큰 고체연료는 상기 안착수단(22)의 파쇄돌기(222)에 의해 파쇄되어 열분해가 촉진되며, 더불어 파쇄됨에 따라 입자가 작아짐으로 각 회전봉(221)의 사이로 열분해된 탄소연료가 배출될 수 있도록 한다.
공기공급부(3)에서는 고압의 공기를 하향 분사시켜 중력방향으로 와류가 발생될 수 있도록 하여 열분해실(2)에서 열분해된 탄소연료와 미연소가스는 중력방향으로 유도될 수 있도록 한다.
상기 공기공급부(3)로 유도되는 탄소연료와 미연소가스는 와류에 의해 체류시간이 증대되고, 이에 따라 탄소연료와 미연소가스는 상호반응에 의해 가연성가스(H2, CO, CO2, CH4)가 생성되며, 생성된 가연성가스는 공기분사노즐(311)을 통해 분사되는 공기와 접촉하여 산화반응이 촉진되어 제 1연소실(4)에서 완전연소된다.
제 1연소실(4)에서 연소 후 낙하되는 가연성가스의 분진 및 탄소연료의 회분은 이송스크류(13)를 통해 하우징(1)의 일측면에 마련된 제 2개폐기(14)를 배출된다.
이 후 제 2연소실(5)에 마련된 수산화가스공급부(51)를 통해 제 1연소실(4)로부터 미연소된 가연성가스와 분진을 2차 연소하여 클린가스 상태로 배기관(6)을 통해 배기가스를 유도한다.
상기 배기관(6)은 하우징(1)의 내부에 지그재그로 배치되는 바, 배기관(6)을 통해 배출되는 배기가스는 체류시간에 증대되어 하우징(1)에 저장된 열교환매체와 열교환이 이루어진 상태로 배출된다.
도 4는 본 발명의 제 2실시예에 따른 다중 연소실을 갖는 온수 보일러의 구성도이고, 도 5는 도 4에서 발췌된 폐열회수부의 사시도이다.
제 2실시예는 제 1실시예를 포함하며, 다만 최종 배출되는 배기가스의 폐열을 회수한 온수를 보일러에 재공급함으로써 보일러의 성능을 향상시킬 수 있는 구조의 다중 연소실을 갖는 온수 보일러(10)에 관한 것이다.
이를 위해 제 2실시예의 다중 연소실을 갖는 온수 보일러(10)는 상기 하우징(1)의 외부로 노출되는 배기관(6)의 외주면에는 폐열을 회수할 수 있도록 상기 배기관(6)을 감싸는 열교환매체가 저장된 폐열회수부(7)를 더 포함하고, 상기 폐열회수부(7)는 하우징(1)의 공급관(15)과 연결된다.
즉, 상기 폐열회수부(7)는 배출되는 배기열(폐열)을 회수한 온수를 하우징(1)의 내부로 재공급함으로써, 에너지 효율성을 극대화한 구조이다.
여기서 상기 폐열회수부(7)에 수장된 배기관(6)에는 배기가스에 포함된 타르를 점착시켜 클린가스 상태로 배출될 수 있도록 타르점착수단(71)이 결합된다.
이러한 타르점착수단(71)은 배기관(6) 상에 일정간격을 두고 다수 설치되는 금속재질의 타르흡착판(711)으로 구성되는데, 이 때 상기 각 타르흡착판(711)의 면상에는 타공된 다수의 통공(712)이 형성된다.
이 때 상기 통공(712)은 각 타르흡착판(711)의 면상에 불규칙하게 배치되기 때문에 첫번째 타르흡착판(711)에 흡착되지 않는 타르는 두번째 타르흡착판(711)에 흡착되고, 이에 따라 타르가 제거된 배기가스는 통공(712)을 통해 배출될 수 있도록 구성된다.
그리고 상기 각 타르흡착판(711)의 외부 테두리는 폐열회수부(7)의 열교환매체에 노출되어 배기가스의 폐열을 회수할 수 있도록 구성된다.
상기의 타르흡착판(711)은 배기관에 탈착가능하도록 구성될 수 있으며, 이를 통해 상기 각 타르흡착판(711)에 흡착된 타르는 별도로 수거하여 보일러의 고체연료로 재사용될 수 있게 구성할 수 있다.
한편 상기 폐열회수부(7)가 설치될 경우, 배기가스의 배출압이 떨어짐으로, 상기 배기관(6)의 끝단부에 배풍기(8)를 연결시켜 배기가스의 배출을 유도할 수 있다.
따라서 제 2실시예는 하우징(1)에 투입되는 연료를 열분해하여 1차 연소시키고, 1차 연소후 연소되지 않은 가연성가스 및 분진을 재차 연소하여 연소효율을 극대화함과 동시에 배출되는 가스의 분진을 제거하고, 더불어 배기가스의 포함된 타르와 폐열을 회수하여 에너지 효율 및 배기가스의 클린화를 이룰 수 있는 구조이다.
비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 첨부된 청구의 범위는 본 발명의 진정한 범위내에 속하는 그러한 수정 및 변형을 포함할 것이라고 여겨진다.
1: 하우징 11: 제 1개폐기 12: 기/액체분사노즐
13: 이송스크류 14: 제 2개폐기
15: 공급관 16: 배출관
2: 열분해실 21: 버너 22: 안착수단
221: 회전봉 222: 파쇄돌기
223: 벨트
3: 공기공급부 31: 몸체 311: 공기분사노즐
312: 고압산소탱크
4: 제 1연소실
5: 제 2연소실 51: 수산화가스공급부 511: 수산화가스분사노즐
512: 수산화가스탱크
6: 배기관
7: 폐열회수부 71: 타르점착수단 711: 타르흡착판
712: 통공
8: 배풍기
10: 다중 연소실을 갖는 온수 보일러

Claims (8)

  1. 열교환매체를 공급받거나 배출시킬 수 있도록 공급관(15)과 배출관(16)이 연결되고, 상부에는 고체연료를 투입할 수 있는 제 1개폐기(11)가 형성된 하우징(1);
    상기 하우징(1)의 내부로 투입된 고체연료를 안착시킬 수 있도록 안착수단(22)이 배치되고, 안착수단(22)에 안착된 고체연료를 열분해하여 미연소가스(CO2 , H2O)와 건류된 탄소연료가 생성될 수 있도록 내벽면에 버너(21)가 구비된 열분해실(2);
    고체연료로부터 열분해되어 발생되는 미연소가스와 탄소연료를 중력방향으로 유도하고, 탄소연료와 미연소가스의 반응에 의해 생성되는 가연성가스(H2, CO, CO2 , CH4)를 공기와 접촉시켜 연소될 수 있도록 고압의 공기를 측하방으로 분사시켜 와류를 발생시키는 공기공급부(3);
    상기 공기공급부(3)를 통해 하방으로 유도되는 가연성가스를 1차 연소시키는 제 1연소실(4);
    상기 제 1연소실(4)에서 낙하되는 탄소연료의 회분을 이송시켜 하우징(1)의 일측면에 마련된 제 2개폐기(14)를 통해 자동 반출시킬 수 있도록 상기 하우징(1)의 저면에 배치되는 이송스크류(13);
    상기 제 1연소실(4)로부터 미연소된 가연성가스와 분진을 2차 연소시킬 수 있도록 제 1연소실(4)과 연통되는 제 2연소실(5) 상에 설치되는 수산화가스공급부(51); 및
    상기 제 2연소실(5)과 연통되어 완전연소된 고온의 배기가스에 포함된 열원을 하우징(1)에 저장된 열교환매체와 열교환될 수 있도록 하우징(1)의 내부에 지그재그로 배치되는 배기관(6);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 다중 연소실을 갖는 온수 보일러.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 하우징(1)의 내부에는 열분해실(2)의 내부로 액체 또는 기체연료를 공급할 수 있는 기/액체분사노즐(12)이 결합되어 구성되는 것을 특징으로 하는 다중 연소실을 갖는 온수 보일러.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 안착수단(22)은 상부로 고체연료가 안착될 수 있도록 일정간격을 두고 나란히 다수 배치되는 회전봉(221)와, 체인 또는 벨트(223)를 매개로 회전봉(221)에 회전력을 발생시키는 모터(M)와, 상기 회전봉(221)의 외주면에 다수 돌출되어 고체연료를 파쇄하는 파쇄돌기(222)로 구성되는 것을 특징으로 하는 다중 연소실을 갖는 온수 보일러.
  4. 제 1항에 있어서
    상기 공기공급부(3)는 외부의 고압산소탱크(312) 또는 송풍기와 연결되는 원통형상의 몸체(31)와, 상기 몸체(31)의 내벽에 다수 형성되는 공기분사노즐(311)로 구성되되, 와류를 발생시킬 수 있도록 상기 각 공기분사노즐(311)은 시계방향 또는 반시계방향으로 하향 기울여진 것을 특징으로 하는 다중 연소실을 갖는 온수 보일러.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 하우징(1)의 외부로 노출되는 배기관(6)의 외주면에는 폐열을 회수할 수 있도록 상기 배기관(6)을 감싸는 열교환매체가 저장된 폐열회수부(7)를 더 포함하고,
    상기 폐열회수부(7)는 하우징(1)의 공급관(15)과 연결되는 것을 특징으로 하는 다중 연소실을 갖는 온수 보일러.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 폐열회수부(7)의 내부에 배치된 배기관(6)에는 배기가스에 포함된 타르를 점착시켜 클린가스 상태로 배출될 수 있도록 타르점착수단(71)을 더 포함하고,
    상기 타르점착수단(71)은 배기관(6) 상에 일정간격을 두고 다수 설치되는 금속재질의 타르흡착판(711)으로 구성되되,
    상기 각 타르흡착판(711)의 면상에는 타공된 다수의 통공(712)이 형성되고, 외부 테두리는 폐열회수부(7)의 열교환매체에 노출되는 것을 특징으로 하는 다중 연소실을 갖는 온수 보일러.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 각 타르흡착판(711)에 흡착된 타르는 고체연료로 재사용되는 것을 특징으로 하는 다중 연소실을 갖는 온수 보일러.
  8. 제 1항 또는 제 6항에 있어서,
    상기 배기관(6)의 끝단부에는 배풍기(8)가 연결되는 것을 특징으로 하는 다중 연소실을 갖는 온수 보일러.
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