KR20140137844A

KR20140137844A - 우드 펠릿 연소기

Info

Publication number: KR20140137844A
Application number: KR1020130058964A
Authority: KR
Inventors: 윤기석
Original assignee: 주식회사 엠에스비이이
Priority date: 2013-05-24
Filing date: 2013-05-24
Publication date: 2014-12-03
Also published as: KR101529206B1

Abstract

본 발명은 연소실에서 발생하는 연소열이 배출될 때 내부에서 체류시간을 지체시키어 완전연소로 유도하여 연소효율을 높이고 연소실에 가열이 이루어진 에어를 공급되도록 하여 발화시간을 단축시키면서 연소효율을 향상시키도록 함과, 외부로 연소열이 배출될 때 연소열에 포함하는 각종 이물질들을 포집하여 수거하도록 하는 산업용 우드 펠릿 연소기를 제공함에 있다.
본 발명은 연료저장탱크를 포함한 연료공급 수단과, 연소수단과, 배기수단과, 송풍수단을 구비하는 우드 펠릿 연소기로서, 상기 연소수단은, 이중 관체로 형성되는 연소 함체와, 상기 이중 관체의 사이에 나선방향으로 설치하여 송풍기로부터 에어 공급라인을 통해 공급되는 에어가 나선방향으로 통과하면서 연소실로 공급되도록 하는 나선 격판과, 상기 연소 함체의 하방에 구비되어 둘레에 에어 공급통로를 형성하고 상부에 공급통로와 연통되면서 송풍 구멍을 형성한 받침관을 일정간격으로 연속되게 설치하는 로스톨을 포함하여 구성함과,
상기 연소실의 내면에는 일정간격을 두고 위로 적정각도를 갖게 경사지면서 동시에 둘레의 한 방향으로 틀어지게 분출공을 형성하여 상승하는 연소열이 회오리 현상과 같이 돌면서 나가도록 구성함과,
상기 배기수단은, 상기 연소 함체의 상부에 구획되면서 굴곡되게 연결하면서 이중 관체로 형성하여 그 사이의 공간에 나선방향으로 나선 격판을 형성하고 내통에 배기로를 갖는 배기 함체와, 상기 배기로의 내부 둘레에 배출되는 연소열에 포함되는 이물질을 수집하여 사이클론으로 보내어 주는 이물질 수거수단을 포함하여 구성함과,
상기 송풍수단은, 배기 함체의 내, 외통 사이의 공간에 송풍기로부터 에어 공급라인을 통해 공급되는 에어가 공급되도록 하여 에어가 나선방향으로 통과하면서 가열시키어 에어 공급라인을 통해 로스톨에 공급되도록 구성함을 특징으로 한다.

Description

우드 펠릿 연소기{Wood pellet burners}

본 발명은 우드 펠릿 연소기에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 폐기물 건조기, 탄화기 등 재활용 시스템 등 산업용 설비에 적용하는 연소시스템에 우드 펠릿을 연료로 하여 효율성이 우수한 연소기능을 수행할 수 있도록 하는 우드 펠릿 연소기에 관한 것이다.

통상적으로 유기성 폐기물 등의 건조 또는 탄화처리하는 재활용 시스템 등에 적용되는 연소기는 연료로 대부분 석유, 가스 등을 적용하고 있는바, 재활용 시스템은 규모가 상당히 크고 상당한 시간의 처리과정이 요구되고 있어 그에 따른 연료의 소비가 상당히 높아 처리비용에 상당한 비중을 차치하고 있어 경제적인 부담이 상당히 가중되고 있는 실정일 뿐만 아니라 환경오염에 심각한 문제점이 있다.

이러한 점을 감안하여 친환경적인 연료인 우드 펠릿을 연료로 사용하는 연소기가 제안되어 주로 보일러 등에 적용되고 있고 일부 산업용 연소기로 적용되고 있는바, 이러한 우드 펠릿을 연료로 사용하는 종래의 연소기에 대하여 살펴보면,

우드 펠릿을 연속적으로 제공하는 이송 컨베이어 방식의 연료공급 장치와, 우드 펠릿의 연료를 연소시키는 연소실과, 연소실에 외부공기를 공급하면서 외부로 확산시키는 송풍장치와, 연소열이 외부로 배출시키는 배기장치가 구성에 포함하여 구성을 이루고 있다.

그러나 상기 종래기술의 우드 펠릿 연소기는 연소실에서 발생하는 연소열이 배기 관로에 지체되지 않고 곧바로 외부로 배출되기 때문에 충분한 연소를 이루지 못하고 일부 불완전한 연소상태로 배출되고 있어 연소효율의 향상을 기대할 수 없을 뿐만 아니라 불완전 연소로 인하여 대기 오염을 발생시키고 연소열을 이용하여 건조 처리하는 피건조물을 영향을 주는 등의 문제점이 있다.

또, 차가운 외부공기의 공급으로 발화시간을 지체할 뿐만 아니라 연소기 함체를 통해 일부 열이 외부로 방출되어 에너지 효율를 저해시키는 등의 요인이 될 수 있다.

선행기술로는 대한민국 특허 공개번호 10-2012-0054311의 우드 펠릿 연소장치로 제안된바 이러한 선행기술에서는 상기에서 제시한 문제점을 충분히 해결하지 못하고 있다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 연소실에서 발생하는 연소열이 배출될 때 내부에서 체류시간을 지체시키어 완전연소로 유도하여 연소효율을 높이고 악취를 제거하도록 함과, 연소실에 가열이 이루어진 에어를 공급되도록 하여 발화시간을 단축시키면서 연소효율을 향상시키도록 함과, 외부로 연소열이 배출될 때 연소열에 포함하는 각종 이물질들을 포집하여 수거하도록 하는 우드 펠릿 연소기를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 구현하기 위한 해결수단에 대하여 살펴보면 다음과 같다.

연료저장탱크를 포함한 연료공급 수단과, 연소수단과, 배기수단과, 송풍수단을 구비하는 우드 펠릿 연소기로서,

상기 연소수단은, 이중 관체로 형성되는 연소 함체와, 상기 이중 관체의 사이에 나선방향으로 설치하여 송풍기로부터 에어 공급라인을 통해 공급되는 에어가 나선방향으로 통과하면서 연소실로 공급되도록 하는 나선 격판과, 상기 연소 함체의 하방에 구비되어 둘레에 에어 공급통로를 형성하고 상부에 공급통로와 연통되면서 송풍 구멍을 형성한 받침관을 일정간격으로 연속되게 설치하는 로스톨을 포함하여 구성한다.

상기 연소실의 내면에는 일정간격을 두고 위로 적정각도를 갖게 경사지면서 동시에 둘레의 한 방향으로 틀어지게 분출공을 형성하여 상승하는 연소열이 회오리 현상과 같이 돌면서 나가도록 구성한다.

상기 배기수단은, 상기 연소 함체의 상부에 구획되면서 굴곡되게 연결하면서 이중 관체로 형성하여 그 사이의 공간에 나선방향으로 나선 격판을 형성하고 내통에 배기로를 갖는 배기 함체와, 상기 배기로의 내부 둘레에 배출되는 연소열에 포함되는 이물질을 수집하여 사이클론으로 보내어 주는 이물질 수거수단을 포함하여 구성한다.

상기 송풍수단은, 배기 함체의 내, 외통 사이의 공간에 송풍기로부터 에어 공급라인을 통해 공급되는 에어가 공급되도록 하여 에어가 나선방향으로 통과하면서 가열시키어 에어 공급라인을 통해 로스톨에 공급되도록 구성한다.

상기 이물질 수거수단은, 상기 배기로의 내측에 보조 배기통로를 형성하고 배기로의 내면에 적정간격으로 각각 유입공을 형성하면서 각 유입공의 한쪽으로 돌출되는 유도편을 각각 형성하여 각종 이물질이 배기로의 내부 둘레로 유도되면서 보조배기통로로 유입되도록 구성한다.

본 발명은 상술한 바에 의하면, 연소열의 체류시간을 지체시키면서 가열된 열풍의 제공으로 완전연소로 유도하여 연소효율을 향상시킬 뿐만 아니라 로스톨에 열풍의 제공으로 발화시간을 단축시키면서 연소를 더욱 높여주는 효과가 있다.

또한 연소열에 포함되는 각종 이물질을 배출과정에서 효율적으로 제거하여 환경오염을 상당히 감소시키는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 전체적인 구성을 보인 구성도
도 2는 도 1의 A-A선 단면도
도 3은 도 1의 B-B선 확대 단면도
도 4는 도 1의 C-C선 확대 단면도

이하 첨부한 도면에 의하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 전체적인 구성을 보인 구성도이고, 도 2는 도 1의 A-A선 단면도이고, 도 3은 도 1의 B-B선 확대 단면도이고, 도 4는 도 1의 C-C선 확대 단면도로서,

도 1 내지 도 3에서와 같이, 본 발명의 우드 펠릿 연소기는, 연료저장탱크를 포함한 연료공급 수단(100)과, 연소수단(200)과, 배기수단(300)과, 송풍수단(600)을 구비한 구성이다.

상기 연소수단(200)은 이중 관체(211)의 사이에 나선방향으로 나선 격판(213)을 형성하여 송풍기(400)로부터 에어 공급라인(410)을 통해 공급되는 에어가 나선방향으로 통과하면서 내통 내부의 연소실(214)로 유입되도록 형성한 원통 형상의 연소 함체(210)를 구비한다.

상기 연소 함체(210)의 하방에 설치되면서 둘레에 에어 공급통로(231)를 형성하고 상부에 공급통로(231)와 연통되면서 송풍 구멍(233)을 형성한 받침관(232)을 일정간격으로 연속되게 설치하는 로스톨(230)을 구비하여 별도로 공급되는 에어가 공급통로(231)를 거쳐 각 받침관(232)에 형성된 송풍구멍(233)을 통해 분사되어 받침관(232) 상에 위치하여 연소되는 연료인 우드 펠릿에 에어를 공급하는 송풍기능을 수행하게 되는 것이다.

상기 각 받침관(232)의 사이는 우드 펠릿이 빠지지 않을 정도의 틈새를 갖도록 형성되는 것이다.

상기 로스톨(230)에는 어느 한 측에 발화시키도록 버너를 포함하는 착화수단(500)를 구비한다.

상기 연소 함체(210)의 내부 공간에 형성한 연소실(214)의 내면에는 일정간격을 두고 위로 적정각도를 갖게 경사지면서 동시에 둘레의 한 방향으로 틀어지게 분출공(215)을 형성하여 상승하는 연소열이 회오리 작용이 이루어지도록 하여 연소열이 곧바로 배출되지 않고 연소실(214)에서 회오리 또는 와류형태로 돌면서 나가게 되어 체류시간을 지체시키어 완전연소를 유도하게 되는 것이다.

상기 연료공급수단(100)은 외부에서 연소실(214) 내부로 관통되어 설치하는 연료 투입구(110)에 별도로 연료저장탱크에 저장된 연료를 이송 컨베이어(120)를 통해 공급되도록 구비한다.

상기 배기수단(300)은 연소 함체(200)의 상부에 구획되면서 굴곡되게 연결하고 이중 관체(311)로 형성하여 내통에 배기로(330)를 갖도록 하면서 이중 관체(311) 사이의 공간에 나선방향으로 나선 격판(320)을 형성하는 배기 함체(310)를 구비한다.

상기 배기로(330)는 외측에서 적정 깊이로 직경이 확대되도록 형성하여 연소열이 배출될 때 공간면적의 확대로 회오리형태로 돌면서 나오는 연소열이 감속시면서 내면의 접촉성을 높이도록 한 것이다.

상기 송풍수단(600)은 배기 함체(310)에 이중 관체(311)의 내, 외통 사이 공간에 송풍기(610)로부터 에어 공급라인(620)을 통해 공급되는 에어가 공급되도록 하여 에어가 나선방향으로 통과하면서 가열시키어 에어 공급라인(350)을 통해 로스톨(230)에 공급되도록 구성하여 가열된 에어를 로스톨(230)에 공급하므로 발화시간을 단축시키고 동시에 연소작용을 증대시키어 완전연소를 시키는데 협조하게 되는 것이다.

도 4에서와 같이, 상기 배기 함체(300)의 내부에 형성하는 배기로(330)의 내부 둘레에 배출되는 연소열에 포함되는 이물질을 수집하여 사이클론(700)으로 보내어 주는 이물질 수거수단(360)을 포함하여 구성한다.

상기 이물질 수거수단(360)은 배기로(330)의 외측에 보조 배기통로(363)를 형성하고 배기로(330)의 내면에 적정간격으로 각각 유입공(361)을 형성하면서 각 유입공(361)의 한쪽으로 돌출되는 유도편(362)을 각각 형성하여 각종 이물질이 배기로(330)의 내부 둘레로 유도되면서 보조배기통로(363)로 각종 이물질이 유입되도록 구성한다.

즉, 연소열이 회오리 형태로 배기되는 과정에서 원심력에 의하여 각종 이물질은 배기로(330) 둘레로 이동되면서 유도편(362)에 의해 유입공(361)으로 유도되면서 보조 배기통로(363)로 유입되고, 보조배기통로(363)로 유입되는 연소열은 사이클론(700)으로 유입되어 각종 이물질은 하방으로 가라앉고 에어는 다시 배기로(330)로 재공급되어 배기되도록 구성이 이루어진다.

상기 로스톨(230) 및 사이클론(700)의 하단부에 연소재 또는 각종 이물질을 수거하는 수거함(240,710)이 구비되는 것이며, 도시하지 않았으나 수거함(240,710)에 각각 별도의 배출 이송 컨베이어를 구비하여 연소재 등의 배출물을 외부로 자동으로 배출할 수 있다.

이와 같이 구성하는 본 발명에 대하여 상호 작동상태를 설명하면 다음과 같다.

연료공급수단(100)에 의하여 우드 펠릿인 연료를 연소실(214)의 하단에 위치한 로스톨(230)상에 투입이 이루어지고 최초에는 착화버너(500)에 의하여 연료를 착화시키어 연소가 시작되면 동시에 각 송풍기(400,610)의 작동도 이루어진다.

이렇게 연소실(214)에서 연료가 연소되면서 연소열이 위로 상승하게 되면 연소실(214)의 내면에는 일정간격을 두고 위로 적정각도를 갖게 경사지면서 동시에 둘레의 한 방향으로 틀어지게 형성된 분출공(215)에서 나오는 에어가 상승하는 연소열이 회오리 또는 와류작용과 같이 돌면서 나가게 되어 연소열이 채류시간을 지체시키게 되고 이로 인하여 불완전한 연소도 완전연소를 유도하게 되는 것이다.

상기한 과정에서 송풍기(400)로부터 에어 공급라인을 통해 공급되는 에어가 나선으로 형성한 나선 격판(213)에 의하여 나선방향으로 통과하면서 가열되어 연소실(214)로 열풍이 유입됨에 따라 연소효율을 상승시키게 되면서 연소 함체(210)를 냉각시키는 기능을 함께 수행하게 된다.

이렇게 회오리 형태로 돌면서 상승되는 연소열은 배기로(330)를 통과하면서 외부로 배출되는바, 이 과정에서 배기로(330)의 내면에 적정간격으로 각각 유입공(361)을 형성하면서 각 유입공(361)의 한쪽으로 돌출되는 유도편(362)을 각각 형성하고 있어 연소열이 회오리 형태로 배기될 때 원심력에 의하여 각종 이물질은 배기로(330)의 둘레로 이동되면서 유도편(362)에 의해 유입공(361)으로 유도되어 보조 배기통로(363)로 유입된다.

이렇게 모여지는 이물질들은 사이클론(700)으로 유입되어 각종 이물질은 하방으로 가라앉고 에어는 다시 배기로(330)의 배기관(370)로 재공급되어 배출되는데 연소열이 배기관(370)을 통해 배출될 때 사이클론(700)과 연결된 연결관에 흡입력이 발생되어 사이클론(700)의 상부로 상승하는 에어가 흡입력으로 용이하게 배출이 이루어진다.

그리고 상기 배기 함체(310)의 내, 외통 사이의 공간에 송풍기(610)로부터 공급되는 에어가 나선 격판(320)에 의해 나선방향으로 통과하면서 가열되어 에어 공급라인(350)을 통해 로스톨(230)에 공급이 이루어져 가열된 에어를 로스톨(230)에 공급하므로 발화시간을 단축시키고 동시에 연소작용을 증대시키어 완전연소를 시키는데 협조를 하게 되는 것이다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

100: 연료공급수단 110: 연료투입구
200: 연소수단
210: 연소 함체 211: 이중 관체
213: 나선 격판 214: 연소실
215: 분출공
300: 배기수단 310: 배기함체
311: 이중 함체 320: 나선 격판
330: 배기로 350: 에어 공급라인
360: 이물질 수거수단 361: 유입공
362: 유도편 363: 보조배기통로
400,610: 송풍기 500: 착화수단
600: 송풍수단 700: 사이클론

Claims

연료저장탱크를 포함한 연료공급 수단(100)과, 연소수단(200)과, 배기수단(300)과, 송풍수단(600)을 구비하는 우드 펠릿 연소기에 있어서,
상기 연소수단(200)은, 내, 외통에 의한 이중 관체(211)로 형성되는 연소 함체(210)와,
상기 연소 함체(210)의 내, 외통 사이에 나선방향으로 설치하여 송풍기(400)로부터 에어 공급라인(410)을 통해 공급되는 에어가 나선방향으로 통과하면서 연소실(214)로 공급되도록 하는 나선 격판(213)과,
상기 연소 함체(210)의 하방에 구비되어 둘레에 에어 공급통로(231)를 형성하고 상부에 공급통로(231)와 연통되면서 송풍 구멍(233)을 형성한 받침관(232)을 일정간격으로 연속되게 설치하는 로스톨(230)을 포함하여 구성함을 특징으로 하는 우드 펠릿 연소기.
제 1항에 있어서, 상기 연소실(214)의 내면에는 일정간격을 두고 위로 적정각도를 갖게 경사지면서 동시에 둘레의 한 방향으로 틀어지게 분출공(215)을 형성하여 상승하는 연소열이 회오리 현상과 같이 돌면서 나가도록 구성함을 특징으로 하는 우드 펠릿 연소기.
제 1항에 있어서, 상기 배기수단(300)은,
상기 연소 함체(200)의 상부에 구획되면서 굴곡되게 연결하면서 이중 관체(311)로 형성하여 그 사이의 공간에 나선방향으로 나선 격판(320)을 형성하고 내통에 배기로(330)를 갖는 배기 함체(310)와,
상기 배기로(330)의 내부 둘레에 배출되는 연소열에 포함되는 이물질을 수집하여 사이클론(700)으로 보내어 주는 이물질 수거수단(360)을 포함하여 구성함을 특징으로 하는 우드 펠릿 연소기.
제 1항에 있어서, 상기 송풍수단(600)은 배기 함체(310)의 내, 외통 사이의 공간에 송풍기(610)로부터 에어 공급라인(620)을 통해 공급되는 에어가 공급되도록 하여 에어가 나선방향으로 통과하면서 가열시키어 에어 공급라인(350)을 통해 로스톨(230)에 공급되도록 구성함을 특징으로 하는 우드 펠릿 연소기.
제 3항에 있어서, 상기 이물질 수거수단(360)은,
상기 배기로(330)의 내측에 보조 배기통로(361)를 형성하고 배기로(330)의 내면에 적정간격으로 각각 유입공(361)을 형성하면서 각 유입공(361)의 한쪽으로 돌출되는 유도편(362)을 각각 형성하여 각종 이물질이 배기로(330)의 내부 둘레로 유도되면서 보조배기통로(330)로 유입되도록 구성함을 특징으로 하는 우드 펠릿 연소기.