KR20220042827A - 무화염 연소 보일러 - Google Patents

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KR20220042827A
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Abstract

본 발명은 보일러 하우징(100); 및 상기 보일러 하우징(100)의 내측과 연통되는 버너(200); 를 포함하고, 상기 보일러 하우징(100)은, 무화염 연소(Flameless combustion)가 수행되는 주연소실(110); 상기 주연소실(110)의 일측으로 위치되며 상기 주연소실(110)과 연통되고, 내측으로 열 교환입자(121)가 구비되는 열 교환실(120); 상기 주연소실(110)과 상기 열 교환실(120) 사이에 위치되며, 홀(131)이 형성되는 격벽(130); 및 상기 보일러 하우징(100)의 내측으로 위치되며, 상기 주연소실(110)과 상기 열 교환실(120)에 관통되어 위치되는 열 교환기(140);를 포함하고, 상기 주연소실(110)에서 연소되어 생성된 배가스(G)는 상기 홀(131)을 따라 상기 열 교환실(120)로 이동되는, 보일러를 제공한다.

Description

무화염 연소 보일러{Flameless combustion boiler}
본 발명은 무화염 연소 보일러에 관한 것이다.
최근 정부의 환경 정책으로 인해 화력 발전소의 환경 규제가 엄격해지고 있으며, 특히, 미세먼지와 관련된 NOx와 SOx 저감에 대한 관심이 높아지고 있다.
산업용 보일러의 경우 정부의 저NOx 버너 보급 사업 및 미세먼지 대책 정책 등으로 NOx 저감에 대한 대책이 진행 중에 있으나, 여전히 연소 시스템 자체의 개선 및 기술 개발은 미흡한 실정이며, 산업용뿐만 아니라 직접 연소에 의한 배출 오염원 저감 설비의 경우 미세먼지와 관련된 NOx 저감이 시급한 실정이다.
종래에는, 화염 온도 제어를 위해 FGR(Flue gas recirculation, 배가스 재순환)을 통해 화염 온도를 제어하고 이를 통해 공기중의 질소가 산화되어 발생하는 Thermal-NOx를 제어하는 기술이 상용화되어 있다. FGR을 위해서는 FGR 팬을 사용해야 하나, 팬의 한계로 인해 약350~400도 정도의 저온의 배가스를 사용해야 하는 바, 화염의 불안정성을 야기하여 운전 범위의 제한이 존재한다.
특히, 저 NOx 버너의 경우 NOx 배출을 억제하는데 있어 제한이 있으며, 진동과 소음을 동반하는 문제점아 있다. 또한, 직접 연소 방식을 적용한 환경 설비의 경우 제거 대상(예, VOCs)에 대한 저감율은 매우 높으나 화염에 의한 NOx 배출 증가가 필연적으로 발생하는 문제점이 있다.
(특허문헌 1) 일본공개특허공보 제2007-078331호
(특허문헌 2) 한국등록특허공보 제10-1360514호
(특허문헌 3) 한국공개특허공보 제10-2018-0133456호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것이다.
구체적으로, 본 발명은 FGR 방식을 사용하여, Thermal-NOx를 제어하고 CO 및 NOx 배출 저감 및 연소효율을 극대화하기 위함이다.
또한, 본 발명은 보일러 내측으로 열 교환실을 구비하여, 기존의 상용 보일러에 비해 주연소실 내부의 온도를 균일하게 유지하고, 열적 피로도 감소 및 열 교환 면적 확대하기 위함이다.
또한, 본 발명은 보일러 내측으로 열 교환실을 구비하여, 무화염 연소 전환 후에도 연소 안정성이 확보되어 운전 조건 변화에 따른 민감도를 저하하기 위함이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예는, 보일러 하우징(100); 및 상기 보일러 하우징(100)의 내측과 연통되는 버너(200); 를 포함하고, 상기 보일러 하우징(100)은, 무화염 연소(Flameless combustion)가 수행되는 주연소실(110); 상기 주연소실(110)의 일측으로 위치되며 상기 주연소실(110)과 연통되고, 내측으로 열 교환입자(121)가 구비되는 열 교환실(120); 상기 주연소실(110)과 상기 열 교환실(120) 사이에 위치되며, 홀(131)이 형성되는 격벽(130); 및 상기 보일러 하우징(100)의 내측으로 위치되며, 상기 주연소실(110)과 상기 열 교환실(120)에 관통되어 위치되는 열 교환기(140);를 포함하고, 상기 주연소실(110)에서 연소되어 생성된 배가스(G)는 상기 홀(131)을 따라 상기 열 교환실(120)로 이동되는, 보일러를 제공한다.
일 실시예는, 상기 주연소실(110)의 하부에는 상기 격벽(140)이 위치되고, 상기 격벽(140)의 하부에 상기 열 교환실(120)이 위치되고, 상기 버너(200)는 상기 열 교환실(120)의 내측으로 상방 삽입되어, 그 말단이 상기 주연소실(110)과 연통될 수 있다.
일 실시예는, 상기 열 교환기(140)는, 가열 매체(M)가 유입되는 유입구(141); 및 상기 가열 매체(M)가 유출되는 유출구(142); 를 포함하고, 상기 가열 매체(M)는 상기 열 교환실(120)에서 상기 주연소실(110)측으로 유동될 수 있다.
일 실시예는, 상기 보일러 하우징(100)의 내측으로는 단열재(C)가 위치될 수 있다.
일 실시예는, 상기 열 교환실(120)은 보일러 하우징(110)의 외측과 유체 소통 가능하게 형성된 배가스 배출구(122)를 포함하고, 상기 주연소실(110)에서 발생된 배가스(G)가 상기 주연소실(110), 상기 홀(131) 및 상기 열 교환실(120)을 통과하여 상기 배가스 배출구(122)로 배출될 수 있다.
일 실시예는, 상기 주연소실(110)에서 연소되어, 상기 열 교환실(120)로 유입되는 배가스(G)를 이용하여, 상기 열 교환실(120) 내부에서 상기 열 교환매체(121)와 열교환이 수행되며, 상기 주연소실(110) 내부로 공급되는 연료(F)와 산화제(A)가 동시에 가열될 수 있다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예는, 상기 주연소실(110)의 측면으로 상기 열 교환실(120)이 위치되며, 상기 열 교환실(120)은 두 개 이상의 복수로 구비되며, 상기 주연소실(110)은 상기 열 교환실(120) 사이에 위치될 수 있다.
일 실시예는, 상기 열 교환기(140)는 복수로 구비되며, 상기 열 교환기(140)의 어느 하나는 상기 열 교환실(120)의 일측으로부터 상기 주연소실(110)로 연결되도록 형성되고, 상기 열 교환기(140)의 다른 하나는 상기 열 교환기(140)의 타측으로부터 상기 주연소실(110)로 연결되도록 형성될 수 있다.
본 발명에 따라, 다음과 같은 효과가 달성된다.
본 발명은 FGR 방식을 사용하여, Thermal-NOx를 제어하고 CO 및 NOx 배출 저감 및 연소효율을 극대화할 수 있다.
또한, 본 발명은 보일러 내측으로 열 교환실을 구비하여, 기존의 상용 보일러에 비해 주연소실 내부의 온도를 균일하게 유지하고, 열적 피로도 감소 및 열 교환 면적 확대할 수 있다. 이에 따라, 주연소실 내부 온도는 800~1000도 정도로 유지될 수 있어 저렴한 소재를 적용 가능한 바, 비용이 감소될 수 있고, 열적 피로도 감소에 따른 정비 비용이 감소될 수 있다.
또한, 본 발명은 보일러 내측으로 열 교환실을 구비하여, 무화염 연소 전환 후에도 연소 안정성이 확보되어 운전 조건 변화에 따른 민감도가 저하될 수 있다. .
또한, 무화염 연소에서의 NOx, CO 배출이 저감됨을 확인하기 위하여 검증실험을 실시하였으며, 그 결과 무화염 연소단계에서 연소실의 온도가 균일하고 NOx, CO 배출이 저감됨을 확인하였다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 보일러를 설명하기 위한 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 보일러를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 보일러에서 무화염 연소가 발생되는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 보일러에서 연소 시 발생되는 NO농도와 CO농도의 변화를 설명하기 위한 도면이다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명에 따른 보일러는, 보일러 하우징(100), 버너(200)를 포함한다.
도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 보일러를 설명한다.
보일러 하우징(100)은 주연소실(110), 열 교환실(120), 격벽(130) 및 열 교환기(140)를 포함한다.
주연소실(110)은 보일러 하우징(100)의 내측에 구비되며, 후술하는 버너(200)로부터 산화제(A)와 연료(F)를 공급받아, 연소가 이루어지는 공간이다.
주연소실(110)에서는 버너(200)로부터 산화제(A)와 연료(F)가 공급되어, 산화제(A)와 연료(F)가 만나 연소된다. 주연소실(110)에서 연소 후 발생된 배가스(G)는 주연소실(110)의 내측을 재순환하며, 주연소실(110)에서는 무화염 연소가 발생된다. 이에 대한 자세한 설명은 후술한다.
이 때, 배가스(G)의 열로, 주연소실(110) 내부로 공급되는 연료(F)와 산화제(A)가 동시에 가열될 수 있다.
이 때, 주연소실(110)의 내부의 온도는 대략 800도에서 1000도 내외로 유지되는 바, 화염이 안정되며 Thermal-NOx의 발생이 제어될 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술한다.
주연소실(110)은 후술하는 열 교환실(120)의 일측으로 위치된다.
열 교환실(120)은 보일러 하우징(100)의 내측에 구비되며, 주연소실(110)과 연통된다.
열 교환실(120)은 팩베드(packed bed) 형태로, 열 교환실(120)의 내측에는 열 전달 매체(121)가 구비된다.
열 교환실(120)로 유입되는 배가스(G)를 이용하여, 열 교환매체(121)와 열교환이 수행될 수 있다.
열 교환실(120)의 내측으로 열 전달 매체(121)가 구비되는 바, 주연소실(110)로부터 전달된 배가스(G)의 온도와 열을 보존할 수 있다.
이에 따라, 열 교환실(120)의 열로 주연소실(110)에서 화염이 보염될 수 있다.
또한, 열 교환실(120)의 내측으로 열 전달 매체(121)가 구비되는 바, 주연소실(110)에서 연소된 후 배가스(G)가 열 교환실(120)로 이동하는 것을 방해하고, 열 교환실(120)의 내측에 열 전달 매체(121)가 구비되지 않았을 때 보다, 열 교환실(120)과 주연소실(110) 사이의 차압이 증가한다.이에 따라, 주연소실(110)을 유동하는 배가스(G)의 내부 재순환을 극대화될 수 있고, 별도의 배가스 재순환 설비 없이 주연소실(110) 내부에서 재순환을 극대화하여화염 온도 제어함으로써, 고온 질소산화물의 발생을 억제할 수 있다. 따라서, 질소산화물을 처리하기 위한 설비 및 비용의 부담이 경감 된다.
이 때, 구비되는 열 전달 매체(121)의 크기 및 형상은 변경될 수 있다.
열 전달 매체(121)는 열 에너지를 전달받고 이를 다시 전달하기에 적합한 소재로 형성될 수 있으며, 일 실시 예에서, 열 교환 입자(500)는 세라믹 소재 등으로 형성될 수 있다.
열 전달 매체(121)는 세라믹 볼이나, 모래와 같은 매체로 충진될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
열 교환실(120)의 일측에는 배가스 배출구(122)가 형성된다.
열 교환실(120)의 내측으로 주연소실(110)에서 배출되는 배가스(G)가 유동되고, 유동된 배가스(G)는 열 교환실(120)의 일측에 형성되는 배가스 배출구(122)를 통해 보일러 하우징(100)의 외부로 배출될 수 있다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 주연소실(110)의 하부에는 격벽(140)이 위치되고, 격벽(140)의 하부에 열 교환실(120)이 위치된다. 즉, 주연소실(110)과 열 교환실(120)은 위치상 지면에 대해 수직인 위치에 있다.
이 때, 본 발명의 다른 실시예를 참조하면, 주연소실(110)의 측부에 격벽(140)이 위치되고, 격벽(140)의 측부에 열 교환실(120)이 위치된다. 즉, 주연소실(110)과 열 교환실(120)은 위치상 지면에 대해 수평인 위치에 있다. 이에 대하여는 후술한다.
격벽(130)은 주연소실(110)과 열 교환실(120) 사이에 위치되며, 홀(131)이 형성된다.
즉, 주연소실(110)에서 배출된 배가스(G)는 격벽(130)에 형성되는 홀(131)을 통해 열 교환실(120)로 이동된다.
이 때, 격벽(130)은 홀(131)이 형성된 판의 형태로, 주연소실(110)과 열 교환실(120)을 분리할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
이 때, 격벽(130)에 형성되는 홀(131)는 도시된 개수에 제한되는 것은 아니다.
또한, 보일러 하우징(100)의 내측으로는 단열재(C)가 위치될 수 있다.
보일러 하우징(100)의 내측으로 주연소실(110)과 열 교환실(120) 사이에 단열재(C)가 위치될 수 있다.
단열재(C)가 위치됨에 따라, 주연소실(110)과 열 교환실(120)의 내부의 열이 보일러 하우징(100)의 외측으로 유출되는 것을 방지할 수 있어, 주연소실(110)과 열 교환실(120)의 내부의 온도를 더욱 보존할 수 있다.
이에 따라, 후술하는 가열 매체(M)를 신속하게 가열할 수 있으며, 주연소실(110)에서 배가스(G) 재순환이 극대화될 수 있다.
이 때, 위치되는 단열재(C)의 종류는 특정한 종류에 제한되는 것은 아니다.
버너(200)는 보일러 하우징(100)의 내측과 연통되며, 보일러 하우징(100)의 내부에 연료(F)와 산화제(A)를 공급한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 버너(200)는 열 교환실(120)의 내측으로 삽입되어, 주연소실(110)과 연통될 수 있다.
즉, 버너(200)로 유입되는 연료(F)와 산화제(A)는 열 교환실(120)을 통해 주연소실(110)로 이동되는 구조로, 열 교환실(120)을 통과하며 예열된 연료(F)와 산화제가 주연소실(110)로 공급될 수 있다.
버너(200)는 위치는 발생한 화염이 주연소실(110)의 중앙부에 위치될 수 있도록 결정되는 것이 바람직하다.
이 때, 본 발명의 다른 실시예를 참조하면, 버너(200)는 주연소실(110)의 내측으로 삽입된다. 이에 대하여는 후술한다.
열 교환기(140)는 보일러 하우징(100)의 내측으로 위치된다.
열 교환기(140)는 주연소실(110)과 열 교환실(120)의 내측으로 연속적으로 연결될 수 있다.
열 교환기(140)는 양 단에 유입구(141)와 유출구(142)를 포함한다,
가열 매체(M)는 유입구(141)에서 유입되어 열 교환기(140)의 내부를 따라 유동된후 유출구(142)를 통해 유출된다.
유입구(141)에 온도가 낮은 가열 매체(M)가 주입되고, 열 교환기(140)에서 가열 매체(M)가 가열되어 온도가 높아진 가열 매체(M)가 유출구(142)를 통해 유출된다.
유입구(141)는 열 교환실(120)측에 형성되는 것이고, 유출구(142)는 주연소실(110)측에 형성된다. 즉, 유입구(141)로 열 교환실(120)측에서 가열 매체(M)가 유입된다.
유입구(141)가 열 교환실(120)측에 형성됨에 따라, 온도가 낮은 가열 매체(M)는 우선 열 교환실(120)에서 가열될 수 있다. 특히, 열 교환실(120)은 열 전달 매체(121)가 구비되는 바, 열 교환 효율이 높아 신속하게 가열될 수 있다. 이후, 주연소실(110)로 열 교환실(120)에서 미리 가열된 가열 매체(M)가 유입되고, 주연소실(110)에서는 가열 매체(M)가 고온으로 더 가열될 수 있다.
종래에는, 온도가 낮은 가열 매체(M)가 주연소실(110)로 유입되면, 주연소실(110)에서 무화염 유지가 어려운 문제가 있었으나, 본 발명에서는 가열 매체(M)가 이미 열 교환실(120)에서 가열되는바, 이러한 문제점이 해결될 수 있고, 주연소실(110)에서 열 교환에 의한 불안전한 운전이 방지될 수 있다.
이 때, 가열 매체(M)는 물일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
이 때, 설치되는 열 교환기(140)는 주연소실(110)에서 무화염 연소가 발생되는 바, 공간적인 열분포가 균일하여 넓은 면적으로 설치될 수 있다.
이 때, 열 교환기(140)의 구조와 크기는 도시된 바에 제한되는 것은 아니고, 다양한 형태로 존재할 수 있다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 보일러를 3D로 도시한다. 다만, 본 발명에 따른 보일러는 도시된 형상 및 크기에 제한되는 것은 아니다.
도 4 및 도 5를 참조하여, 주연소실(110)에 열 교환실(120)이 측부로 위치되는 본 발명의 다른 실시예를 설명하며, 전술한 실시예와 차이가 있는 구조적인 차이점을 위주로 설명한다.
본 발명의 다른 실시예는 주연소실(110)의 측부에 격벽(140)이 위치되며, 격벽(140)의 측부로 열 교환실(120)이 위치된다 또한, 열 교환실(120)은 두 개 이상의 복수로 구비된다.
이하, 열 교환실(120)이 두 개로 형성되는 것을 가정하여 설명한다.
주연소실(110)의 양측으로 열 교환실(120)이 위치되며, 열 교환실(120)과 주연소실(110) 사이에는 전술한 격벽(130)이 형성된다.
버너(200)는 주연소실(110)의 내측으로 삽입되어 형성된다.
주연소실(110)에서 발생된 배가스(G)는 각각의 열 교환실(120)로 유동되어, 배가스 배출구(122)로 배출된다.
열 교환기(140)는 복수로 구비될 수 있다.
가령, 열 교환기(140)는 두 개로 구비되어, 열 교환기(140)의 어느 하나는 열 교환실(120)의 일측으로부터 주연소실(110)로 연결되도록 형성될 수 있다.
열 교환기(140)의 다른 하나는 열 교환기(140)의 타측으로부터 상기 주연소실(110)로 연결되도록 형성될 수 있다.
열 교환기(140)의 유입구(141)는 열 교환실(120) 측에 위치되고, 유출구(142)가 주연소실(110) 측에 위치되도록 위치될 수 있다.
이 때, 구비되는 열 교환기(140)의 개수 및 배치는 전술한 바와 도면에 도시된 바에 제한되는 것은 아니다.
이 때, 열 교환실(120)이 두 개로 형성될 때, 열 교환실(120)에 위치되는 열 교환입자(121)의 크기 및 개수는 열 교환실(120)이 한 개이며, 전술한 실시예보다, 크기는 더 작고 개수는 더 많을 수 있다. 또는, 전술한 실시예보다 버너(200)에서 공급되는 산화제(A)와 연료(F)의 초기 속도가 더 빠를 수 있다.
이 때, 주연소실(110)에서 배가스(G)가 일정 농도 이상 배출된 이후에는, 전술한 실시예보다 주연소실(110)의 양측으로 열 교환실(120)이 위치됨에 따라 주연소실(110)의 열이 외부로 배출되지 않고, 온도가 더 잘 보존될 수 있다.
도 6 및 도 7을 참조하여, 주연소실(110)에서 무화염이 발생하며, 이 때의 NO, CO의 발생이 저감되는 것을 설명한다.
도 6은 무화염 연소가 발생하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 6(a)의 A-A'를 참조하면, 주연소실(110)에서 연소된 후 2400s가 경과된 경우로 Conventional 연소가 발생된다. 이 때의 주연소실(110)에서의 열 분포를 도시한 도 6(b)를 참조하면, A-A'에서 주연소실(110)에서 연소 영역이 가운데로 집중적인 양상을 보인다.
도 6(a)의 B-B'를 참조하면, 주연소실(110)에서 연소된 후 7200s가 경과된 경우로 Flameless 연소가 발생된다. 이 때의 주연소실(110)에서의 열 분포를 도시한 도 6(b)를 참조하면, B-B'에서 주연소실(110)에서 연소 영역이 균일하게 분포되는 양상을 보인다.
이에 따라, Flameless 연소에서는 주연소실(110)의 내부의 온도가 균일하게 분포되는 것을 알 수 있다.
도 7은 주연소실(110)에서 시간에 따른 NO농도와 CO농도의 변화를 나타낸 그래프이다.
일반적으로, CO는 온도가 증가할수록 배출량이 감소되며, NOx는 온도에 비례하여 배출량이 증가되는 바, CO와 NOx배출은 반비례관계에 있다.
도 7을 참조하면, Conventional 연소 구간에서는 CO의 경우 초기에 증가하다가 감소되는 경향을 보이나, NOx는 온도에 비례하여 증가되는 바 CO와 NOx 배출이 반비례관계에 있는 것이 도시된다. 이 때, 주연소실(110)에서 연소된 후 2400s가 경과된 경우 NOx는 53ppm으로 높은 수치로 검출되고, CO는 4.2ppm이 검출된다.
Flameless 연소에서는 주연소실(110) 내부의 온도가 균일하게 유지되어 CO와 NOx배출이 모두 저감되는 양상을 보이며, 특히 약 7200sec 경과 후 주연소실(110)에서 연소된 후 2400s가 경과된 경우 NOx는 6.9ppm으로 높은 수치로 검출되고, CO는 3.6ppm이 검출되어, NOx의 경우에는 Flameless 연소에서 Conventional 연소에 비해 NOx가 87%가 저감된 것을 알 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 주연소실(110)에서는 무화염 연소가 구현되는 바, CO와 NOx가 모두 저감될 수 있다.
이상, 본 명세서에는 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 도면에 도시한 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 본 발명의 실시예로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
100: 보일러 하우징
110: 주연소실
120: 열 교환실
121: 열 교환입자
122: 배가스 배출구
130: 격벽
131: 홀
140: 열 교환기
141: 유입구
142: 유출구
200: 버너
A: 산화제
G: 배가스
F: 연료
C: 단열재
M: 가열 매체

Claims (7)

  1. 보일러 하우징(100); 및
    상기 보일러 하우징(100)의 내측과 연통되는 버너(200); 를 포함하고,
    상기 보일러 하우징(100)은,
    무화염 연소(Flameless combustion)가 수행되는 주연소실(110);
    상기 주연소실(110)의 일측으로 위치되며 상기 주연소실(110)과 연통되고, 내측으로 열 교환입자(121)가 구비되는 열 교환실(120);
    상기 주연소실(110)과 상기 열 교환실(120) 사이에 위치되며, 홀(131)이 형성되는 격벽(130); 및
    상기 보일러 하우징(100)의 내측으로 위치되며, 상기 주연소실(110)과 상기 열 교환실(120)에 관통되어 위치되는 열 교환기(140);를 포함하고,
    상기 주연소실(110)에서 연소되어 생성된 배가스(G)는 상기 홀(131)을 따라 상기 열 교환실(120)로 이동되는,
    보일러.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 주연소실(110)의 하부에는 상기 격벽(140)이 위치되고, 상기 격벽(140)의 하부에 상기 열 교환실(120)이 위치되고,
    상기 버너(200)는 상기 열 교환실(120)의 내측으로 상방 삽입되어, 그 말단이 상기 주연소실(110)과 연통되는,
    보일러.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 열 교환기(140)는,
    가열 매체(M)가 유입되는 유입구(141); 및
    상기 가열 매체(M)가 유출되는 유출구(142); 를 포함하고,
    상기 가열 매체(M)는 상기 열 교환실(120)에서 상기 주연소실(110)측으로 유동되는,
    보일러.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 열 교환실(120)은 보일러 하우징(110)의 외측과 유체 소통 가능하게 형성된 배가스 배출구(122)를 포함하고,
    상기 주연소실(110)에서 발생된 배가스(G)가 상기 주연소실(110), 상기 홀(131) 및 상기 열 교환실(120)을 통과하여 상기 배가스 배출구(122)로 배출되는,
    보일러.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 주연소실(110)에서 연소되어, 상기 열 교환실(120)로 유입되는 배가스(G)를 이용하여,
    상기 열 교환실(120) 내부에서 상기 열 교환매체(121)와 열교환이 수행되며, 상기 주연소실(110) 내부로 공급되는 연료(F)와 산화제(A)가 동시에 가열되는,
    보일러.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 주연소실(110)의 측부에 상기 격벽(140)이 위치되며, 상기 격벽(140)의 측부로 상기 열 교환실(120)이 위치되며,
    상기 열 교환실(120)은 두 개 이상의 복수로 구비되며, 상기 주연소실(110)은 상기 열 교환실(120) 사이에 위치되는,
    보일러.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 열 교환기(140)는 복수로 구비되며,
    상기 열 교환기(140)의 어느 하나는 상기 열 교환실(120)의 일측으로부터 상기 주연소실(110)로 연결되도록 형성되고,
    상기 열 교환기(140)의 다른 하나는 상기 열 교환기(140)의 타측으로부터 상기 주연소실(110)로 연결되도록 형성되는,
    보일러.
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