WO2011059230A2 - 바이오매스 고체연료 보일러용 버너 - Google Patents

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WO2011059230A2
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김교웅
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    • F23B30/10—Combustion apparatus with driven means for agitating the burning fuel; Combustion apparatus with driven means for advancing the burning fuel through the combustion chamber with movable, e.g. vibratable, fuel-supporting surfaces; with fuel-supporting surfaces that have movable parts with fuel supporting surfaces that are specially adapted for advancing fuel through the combustion zone with fuel-supporting surfaces having fuel advancing elements that are movable, but remain essentially in the same place, e.g. with rollers or reciprocating grate bars
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    • F23L1/02—Passages or apertures for delivering primary air for combustion  by discharging the air below the fire
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
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    • F23K2203/20—Feeding/conveying devices
    • F23K2203/202—Feeding/conveying devices using screws

Definitions

  • the present invention relates to a burner for a biomass solid fuel boiler, and more particularly, to a burner for a boiler using a solid fuel such as wood pellets, which has been spotlighted as biomass energy.
  • the present invention implements a new type of combustion method in which combustion is carried out in a specific section in which air (oxygen) is supplied by a blower while transferring fuel using a screw of a type in which water is circulated therein. It is possible to secure the durability of the sludge and to completely process the sludge and ash, and to greatly reduce the size of the solid-use boiler, thereby simplifying the overall structure of the boiler and reducing the manufacturing cost.
  • the present invention is to form a screw for discharging the sludge and ash in the combustion chamber of the biomass fuel boiler in a hollow pipe, and has a circulation fan or a compressor for circulating fluid in the hollow of the screw, the circulation outside the combustion chamber It is equipped with a cooler to cool the fluid (gas state air, liquid refrigerant, etc.) to be used to cool the high heat in the combustion chamber with the fluid, and the sludge and ash while ensuring the durability in the high heat generated during the combustion of the screw inside the combustion chamber It relates to a biomass solid fuel boiler combustor that improves its operation and function to efficiently process the fuel.
  • Biomass solid fuels are usually renewable energy derived from wastes such as crops and trees dedicated to energy, agricultural products and feed crops, and farm wastes and debris.
  • the current boiler combustion method for using biomass solid fuel is largely a conveyor belt or a chain-driven mobile grating method which is conventionally used for fueling coal, and a burner type and crucible type which are mainly used for burning wood pellets. , Plate type, and the like.
  • the moving grating method of conveyor belts has problems in manufacturing high efficiency boilers (burners) due to excessive manufacturing cost due to complex mechanical structures, and the size occupied in the lower part of boilers. Has unsuitable characteristics.
  • the burner type and crucible type combustion method which is mainly used to burn wood pellets, has a lot of sludge and reprocessing problems that occur when burning low quality pellets, thereby providing a fundamental cause of boiler defects. It is not practical to manufacture burners for medium and large boilers for commercial and industrial use.
  • a solid fuel combustion combustor that can completely discharge solid fuel and automatically discharge sludge caused by ash and entanglement of ash and impurities contained in solid fuel at high temperature.
  • the fundamental problem that arises is that the high-temperature flame generated in the combustion section is not able to withstand the existing screw material, for example, iron or stainless material, there is a limit to deformation or melting.
  • the present invention has been devised in view of the above, and a combustion method using a specially designed screw that burns in a specific section supplied with air by a blower while transporting fuel by using a screw in which water is circulated therein
  • a combustion method using a specially designed screw that burns in a specific section supplied with air by a blower while transporting fuel by using a screw in which water is circulated therein By ensuring the durability of the screw even in the high temperature flame generated during combustion, it is possible to precisely control the amount of combustion heat by adjusting the rotation and feed speed of the screw, and perfectly handle the sludge and ash generated during combustion
  • the present invention aims to provide a biomass solid fuel combustor and a combustor for a boiler, which can simplify the overall structure of the boiler and reduce manufacturing costs, such as greatly reducing the size of the boiler combustion chamber.
  • Still another object of the present invention is to configure the fluid circulating inside the screw by using a refrigerant such as a gas or a liquid injected separately, rather than the water present in the piping of the boiler, thereby sufficiently lowering the temperature of the screw in the high temperature combustion chamber. To improve the durability of the.
  • a refrigerant such as a gas or a liquid injected separately
  • Another object of the present invention including a cooler for cooling the high-temperature fluid circulating in the screw separately from the outside of the boiler combustion chamber more effectively lowers the temperature of the screw responsible for the discharge of sludge and ash in the boiler combustion chamber durability To improve.
  • the biomass solid fuel boiler provided in the present invention includes a fuel supply unit for supplying solid fuel, a combustion device for burning solid fuel, and a boiler body for heating water using combustion heat, and in particular,
  • the combustion apparatus is provided with a solid fuel supply port at the front and a sludge / ash discharge port at the rear, and is installed in a rotatable structure arranged side by side along the interior of the combustion chamber, where the solid fuel is combusted.
  • the circulation is made of a hollow pipe that can withstand the high heat in the combustion chamber, and the screw for transporting the solid fuel through the rotary operation while discharging the sludge and ash, a drive unit installed in front of the combustion chamber to rotate the screw, and Points installed on the side of the combustion chamber to ignite solid fuel
  • a hollow pipe that can withstand the high heat in the combustion chamber, and the screw for transporting the solid fuel through the rotary operation while discharging the sludge and ash
  • a drive unit installed in front of the combustion chamber to rotate the screw
  • Points installed on the side of the combustion chamber to ignite solid fuel
  • the biomass solid fuel boiler is preferably provided with a blower which is installed in the lower portion of the combustion chamber to inject the air required for combustion in the combustion chamber, and the screw is a straight portion at both ends serving as a support point during rotation It is preferable to have a spring-shaped and rolled form, or to be connected to the boiler water pipe so as to receive water from the boiler water pipe that is forcedly circulated by the circulation pump.
  • the screw it is possible to adjust the size according to the capacity of the boiler and may be used in the form of a plurality arranged in parallel.
  • the screw is connected to the water pipe of the boiler not only to circulate water, but also formed of a fluid consisting of a gas or liquid refrigerant that can be cooled by an external cooler to implement the present invention as a separate compressor or fan. Can be.
  • Biomass solid fuel boiler provided in the present invention has the following advantages.
  • the screw By circulating water inside the screw that transports solid fuel and discharges sludge and ash during combustion, the screw itself can tolerate even under high-temperature combustion conditions, thus effectively perfecting sludge and ash, which are problems of solid fuel boilers. It can be used for small boilers such as simplifies the entire structure of the boiler, especially the structure of the combustor area, as well as the size adjustment of the screw circulating the water. Since the multi-row arrangement is possible, there is an advantage that can be applied to large boilers, such as industrial large boilers and cogeneration plants.
  • the present invention also comprises a fluid circulating in the screw is composed of a refrigerant such as gas or liquid injected separately from the water present in the piping of the boiler to reduce the screw temperature sufficiently in the combustion chamber of the high temperature to improve the durability of the screw It can be improved.
  • a refrigerant such as gas or liquid injected separately from the water present in the piping of the boiler to reduce the screw temperature sufficiently in the combustion chamber of the high temperature to improve the durability of the screw It can be improved.
  • the present invention also includes a cooler to cool the hot fluid circulating in the screw separately from the outside of the boiler combustion chamber to improve durability by lowering the temperature of the screw responsible for the discharge of sludge and ash from the boiler combustion chamber more efficiently. It becomes possible.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the overall shape of a biomass solid fuel boiler according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 and 3 is a perspective view showing a combustion device of a biomass solid fuel boiler according to an embodiment of the present invention
  • Figure 4 is a perspective view showing a screw of the combustion device in a biomass solid fuel boiler according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing the operating state of the biomass solid fuel boiler according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a view illustrating a fluid circulation inside a screw in a biomass solid fuel boiler according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a view illustrating a fluid circulation operation in a screw in a biomass solid fuel boiler according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing an operating state of a biomass solid fuel boiler according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the overall shape of a burner for a biomass solid fuel boiler according to an embodiment of the present invention.
  • a boiler body 12 which is a means for heating water flowing through an internal pipe by using combustion heat obtained by burning biomass solid fuel, is provided, and a solid body is provided below the boiler body 12.
  • the fuel supply unit 10 may be a means for supplying the biomass fuel such as wood pellets or the like continuously or periodically in a predetermined size state (usually using a spring screw), so a detailed description thereof will be omitted.
  • the biomass fuel such as wood pellets or the like continuously or periodically in a predetermined size state (usually using a spring screw), so a detailed description thereof will be omitted.
  • the boiler body 12 since the conventional method of heating the water in the pipe through heat exchange with combustion heat, a detailed description thereof will be omitted.
  • reference numeral 20 denotes a fuel supply pipe, which is connected to a solid fuel supply port (not shown) at the front of the combustion device 11, and thus solid fuel may be introduced into the internal front section of the combustion device 11. Can be.
  • FIGS. 2 and 3 are a perspective view and a cross-sectional view showing a combustion device of a biomass solid fuel boiler according to an embodiment of the present invention.
  • the combustion device 11 As shown in Figures 2 and 3, the combustion device 11, as well as the transfer of solid fuel by using a special type of screw 16 that can have excellent durability even under high temperature conditions in the combustion chamber 15, It is composed of a structure that can effectively treat sludge and ash generated during combustion.
  • a combustion chamber 15 in the form of an elongated housing is installed alongside the lower part of the boiler body 12, and the solid fuel is transported substantially inside the combustion chamber 15 and the sludge and ash are discharged.
  • Screw 16 is installed side by side.
  • a solid fuel supply port 13 is formed at the front of the combustion chamber 15 to allow solid fuel to enter therein, and a sludge / ash outlet 14 is formed at the rear to generate the combustion.
  • the sludge and ash can be naturally discharged by the operation of the screw 16.
  • the screw 16 is composed of a hollow pipe through which the water is circulated, the overall shape has a solid fuel or sludge and ash on one side while having a straight portion (16a) of both ends It is a form rolled up by the spring shape 16b which can be pushed out.
  • the screw As the water flows into the screw 16, the screw itself can withstand any high temperature generated during combustion, and thus, the solid fuel transfer, sludge and ash discharge are excellent without problems such as deformation or melting caused by heat. It can be done.
  • the screw 16 is supported by a bearing or the like on the front and rear walls of the combustion chamber 15 by using straight portions at both ends, and rotates by the operation of the driving unit 17 to push solid fuel, sludge and ash to one side. It becomes possible.
  • the drive unit 17 includes a motor 21, a belt 22, a pulley 23, the motor 21 is installed on one side of the frame 24, and the pulley 23 is a motor 21.
  • the belt 22 is connected between the pulleys 23 of both.
  • the screw 16 can be rotated about the straight line at both ends by the transmission of the pulley 23 and the belt 22.
  • the drive unit 17 may be applied in various forms such as a chain transmission method, a gear transmission method, a motor direct transmission method in addition to the pulley / belt transmission method.
  • the water circulated in the screw 16 may utilize water in the boiler water pipe.
  • the front and rear straight portions of the screw 16 is provided with a valve 25 and at this time the straight portion is connected to a pipe 26 such as a hose extending from the boiler water pipe side through a coupler (not shown).
  • the water forced to be circulated by the boiler side circulation pump (not shown) may also be circulated into the screw 16.
  • a single small screw in a row may be used, and in the case of a large boiler such as an industrial, a large screw or a plurality of screws in a row may be disposed in parallel. .
  • the combustion device 11 is provided with a blower 19 to help the effective complete combustion of the solid fuel.
  • the blower 19 includes a blower fan and the like, which is installed at a lower predetermined position of the combustion chamber 15, preferably at a first entry portion into which solid fuel is introduced, and supplies the amount of air required for combustion into the combustion chamber 15. By supplying properly, the combustion of the solid fuel can be made more effective.
  • an ignition unit 18 is installed at the side section of the combustion chamber 15, for example, at the side of the initial part into which the solid fuel is input, so that the initial ignition of the solid fuel is possible when the boiler is operated.
  • the ignition unit 18 may be applied to the ignition means used for a conventional solid fuel boiler (electric ignition rod, electric hot air ignition, etc.)
  • looking at the operating state of the biomass solid fuel boiler is configured as follows.
  • Figure 5 is a schematic diagram showing the operating state of the biomass solid fuel boiler according to an embodiment of the present invention.
  • a biomass solid fuel such as wood pellets is supplied from the fuel supply pipe 20 of the fuel supply unit 10 in the combustion chamber 15 of the combustion device 11.
  • the fuel is introduced into the combustion chamber, and the combustion of the solid fuel is started while the ignition is performed by the ignition unit 18, and the combustion of the solid fuel is continued as the air is injected by the blower 19. Will be made in earnest.
  • an appropriate amount of solid fuel is continuously or periodically supplied into the combustion chamber 15 of the combustion device 11 (fuel supply amount can be controlled using a fuel injection screw), and together with the drive unit 17, By slowly rotating the working screw 16, the solid fuel is transported to the combustion section (section through which air is injected through the blower), and combustion occurs.
  • the cooling of the water flowing inside the screw 16 allows the screw 16 to withstand deformation even in a high temperature environment in the combustion chamber 15 without being hollow. After passing through the combustion section, the water is injected into the water pipe inside the boiler in the case of the hot water boiler in the high temperature state after passing through the combustion section. The minimum heat loss that can occur due to the cooling of the screw is also prevented.
  • sludge or ash generated by the combustion of the solid fuel is repeatedly pushed backward by the rotation of the screw 16, and finally through the sludge / ash outlet 14 at the end of the combustion chamber 15 to the outside Discharged and processed.
  • the screw provided in the present invention uses a variety of fuels of a certain size or less, that is, wood pellets that are spotlighted as biomass energy, as well as all fuels of a certain particle size, such as wood chips, palm by-products, shaft pellets, etc. It is possible to manufacture a boiler that can be used easily.
  • FIG. 6 is a view illustrating a fluid circulation inside a screw in a biomass solid fuel boiler according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is a fluid circulation operation in a screw in a biomass solid fuel boiler according to another embodiment of the present invention.
  • 8 is a schematic view showing an operating state of a biomass solid fuel boiler according to another embodiment of the present invention.
  • the fluid circulated inside the screw 16 is not utilized as water in the boiler water pipe, unlike the embodiment of the present invention described above. That is, in another embodiment of the present invention, it is preferable to be utilized as a refrigerant of a separate gas or liquid introduced from the outside.
  • a gas, a liquid, or water in a boiler pipe which serves as a refrigerant as a fluid, flows inside the screw 16, and is cooled by a cooling action of a fluid flowing inside the screw 16. Even in a high temperature environment in the combustion chamber 15, the screw 16 can withstand without deformation.
  • the water in the boiler pipe is introduced into the hollow screw 16 formed as the pipe as it is, aiming for the cooling effect.
  • the water present in the boiler pipe is not a fluid of low temperature and in a situation where there is no separate cooling means, hot water is injected back into the screw 16, and thus the effect of cooling cannot be faithfully obtained.
  • the present invention does not utilize the water present inside the boiler to the screw 16 formed of the hollow pipe as it is, but injects and utilizes a fluid such as a gas or a liquid that functions as a separate refrigerant from the outside to the inside of the combustion chamber.
  • a fluid such as a gas or a liquid that functions as a separate refrigerant from the outside to the inside of the combustion chamber.
  • the low heat ensures that the screw functions faithfully.
  • the present invention provides a fluid circulation pipe 28, a circulation fan or a compressor 30, a fluid inlet / outlet 31, an inlet / outlet valve 32 to circulate a separate fluid. And a cooler 33.
  • the present invention includes a fluid inlet / outlet 31 for injecting or discharging fluid into the fluid circulation pipe 28 outside the combustion chamber as shown in FIGS. 6 and 7.
  • a fluid inlet / outlet 31 for injecting or discharging fluid into the fluid circulation pipe 28 outside the combustion chamber as shown in FIGS. 6 and 7.
  • the fluid circulating inside the screw 16 is injected into a separate fluid inlet / outlet 31, and when the fluid reaches its end of life or needs to be replaced, the fluid is discharged to the fluid inlet / outlet 31 to efficiently cool high heat. Ensure the function is faithful.
  • the fluid inlet / outlet 31 is controlled by the inlet / outlet valve 32 as shown in FIGS. 6 and 7 to control the inlet / outlet of the fluid.
  • the fluid circulation pipe 28 is connected to both ends of the screw 16 to allow the fluid to circulate outside the boiler combustion chamber so that the circulated fluid can be cooled outside the boiler.
  • the fluid circulation pipe 28 may include a circulation fan or a compressor 30 for pushing the fluid into the screw 16 made of the hollow pipe so that the fluid may be introduced into the hollow pipe screw in the combustion chamber.
  • the high temperature fluid circulated from the screw 16 through the fluid circulation pipe 28 is circulated back to the screw 16 by lowering the temperature in the cooler 33 cooling outside the combustion chamber, so that the screw 16 is It can operate in a high temperature combustion chamber while improving durability.
  • the circulation fan or compressor 30, as shown in Figure 6 and 7, serves to push the fluid inside the screw 16 made of the hollow pipe and is installed in the fluid circulation pipe (28).
  • the fluid circulating in the hollow of the screw 16 may be made of a gas that functions as a refrigerant, or may be made of a liquid refrigerant.
  • the circulation fan or the compressor 30 may be configured as a blower fan or a compressor when the circulating fluid is a gas, and may be configured as a compressor or a screw fan when the circulating fluid is a liquid such as a refrigerant. will be.
  • the cooler 33 is present outside the combustion chamber of the boiler as shown in FIG. 8 to lower the fluid, which has become high in the screw 16 of the combustion chamber, to a low temperature so that it can be circulated back to the screw 16. That is, by cooling the high temperature fluid passing through the screw 16 outside the combustion chamber to lower the temperature of the fluid circulated to the combustion chamber to improve durability in the high temperature combustion chamber.

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Abstract

본 발명은 바이오매스 에너지로 각광받고 있는 목재펠릿 등과 같은 고체연료를 사용하는 보일러용 버너에 관한 것이다. 본 발명은 내부에 물이 순환되는 형태의 스크류를 이용하여 연료를 이송시키면서 송풍기에 의해 공기(산소)가 공급되는 특정구간에서 연소시키는 새로운 타입의 연소 방식을 구현함으로써, 연소시 발생하는 고열에도 스크류의 내구성을 확보할 수 있는 동시에 슬러지와 재를 완벽하게 처리할 수 있으며, 고체사용 보일러의 크기를 대폭 줄일 수 있는 등 보일러의 전체적인 구조 단순화 및 제작 비용 절감을 도모할 수 있는 바이오매스 고체연료 보일러용 버너를 제공한다.

Description

바이오매스 고체연료 보일러용 버너
본 발명은 바이오매스 고체연료 보일러용 버너에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 바이오매스 에너지로 각광받고 있는 우드펠릿 등과 같은 고체연료를 사용하는 보일러용 버너에 관한 것이다.
본 발명은 내부에 물이 순환되는 형태의 스크류를 이용하여 연료를 이송시키면서 송풍기에 의해 공기(산소)가 공급되는 특정구간에서 연소시키는 새로운 타입의 연소 방식을 구현함으로써, 연소시 발생하는 고열에도 스크류의 내구성을 확보할 수 있는 동시에 슬러지와 재를 완벽하게 처리할 수 있으며, 고체사용 보일러의 크기를 대폭 줄일 수 있는 등 보일러의 전체적인 구조 단순화 및 제작 비용 절감을 도모할 수 있도록 한다.
또한, 본 발명은 바이오매스 연료 보일러의 연소실 내부에 슬러지 및 재를 배출시키는 스크류를 중공의 파이프로 형성하고, 당해 스크류의 중공 내부에 유체를 순환시키는 순환팬 또는 컴프레셔를 구비하며, 연소실 외부에는 순환되는 유체(기체상태의 공기, 액체상태의 냉매 등)를 냉각시키는 냉각기를 구비하여 당해 유체로 연소실 내부의 고열을 냉각시키고, 연소실 내부의 스크류가 연소시 발생하는 고열에도 내구성을 확보하면서 슬러지 및 재를 효율적으로 처리하도록 작동 및 기능을 개선시키는 바이오매스 고체연료 보일러 연소기에 관한 것이다.
최근 지구 온난화에 따른 기후변화 문제가 인류의 생존에 심각한 위협으로 대두되면서 신재생 에너지에 대한 관심이 높아지고, 기존 화석연료를 대체하기 위한 투자가 급격하게 증가하고 있다.
이와 관련하여 기존의 석탄을 이용하는 보일러와는 다른 바이오매스 고체연료를 이용하는 보일러에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
보통 바이오매스 고체연료는 에너지 전용의 작물과 나무, 농산품과 사료작물, 농장 폐기물과 찌꺼기 등의 폐기물에서 추출된 재생 가능한 에너지이다.
이러한 바이오매스 고체연료를 사용할 경우에 에너지를 자급자족할 수 있을 뿐 아니라 환경오염을 크게 줄일 수 있는 이점이 있다.
바이오매스 고체연료를 이용하기 위한 현재의 보일러 연소 방식은 크게 종래 석탄을 연료로 하기 위해 사용되고 있는 컨베이어 벨트나 체인 구동식의 이동화격자 방식과, 우드펠릿을 주로 연소시키기 위해 사용되고 있는 버너 타입, 도가니 타입, 접시 타입 등으로 구분된다.
그러나, 종래의 보일러 연소 방식은 다음과 같은 각각의 단점을 가지고 있다.
즉, 컨베이어 벨트(체인) 등의 이동화격자 방식은 복잡한 기계구조에 따른 제작비용 과다는 물론, 보일러 하부에 차지하는 크기 등으로 인해 고효율의 보일러 (버너) 제작에 문제점을 가지고 있으며, 가정용 등 소형 보일러 제작에는 적합하지 않은 특성을 가지고 있다.
또한, 주로 목재펠릿을 연소하기 위해 사용되는 버너 타입 및 도가니 타입의 연소 방식은 저품질의 펠릿을 연소시킬 때 많이 발생하는 슬러지와 재 처리 문제가 있어 보일러 하자 발생의 근본적인 원인을 제공하고 있고, 버너 구조상 상업용 및 산업용의 중,대형 보일러용 버너를 제작하기가 현실적으로 쉽지 않다.
고체연료를 완벽하게 연소하면서 이에 부수적으로 수반될 수밖에 없는 재와 고체연료에 포함된 이물질과 불순물이 고온에서 연소되면서 재와 엉겨붙는 현상으로 발생하는 슬러지를 자동으로 배출할수 있는 고체연료 연소용 연소기를 개발하기 위해서는 스프링 형태의 스크류를 이용, 연료를 미세한 속도로 이송시키면서 연소구간을 통과하면서 완전 연소 시킨후 발생하는 연소재 및 슬러지를 배출구로 자동 이송시키는 측면에서 유용성을 찾을수 있으나 이러한 방식을 적용할 때 발생하는 근본적인 문제점은 연소 구간에서 발생하는 고온의 화염에의해 기존의 스크류 재질, 예를 들면 철이나 스테인레스 등의 재질로는 견디어 낼 수 없고 변형되거나 녹아버리는 한계가 있다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 내부에 물이 순환되는 형태의 스크류를 이용, 연료를 이송시키면서 송풍기에 의해 공기가 공급되는 특정구간에서 연소시키는 특별히 고안된 스크류를 이용하는 연소 방식을 구현함으로써, 연소시 발생하는 고온의 화염에도 스크류의 내구성을 확보할 수 있는 동시에 스크류의 회전 및 이송 속도의 조절을 통한 연소 열량의 정확한 제어가 가능하고 연소시 발생하는 슬러지와 재를 완벽하게 처리할 수 있으며, 보일러 연소실의 크기를 대폭 줄일 수 있는 등 보일러의 전체적인 구조 단순화 및 제작 비용 절감을 도모할 수 있는 바이오매스 고체연료 연소기 및 보일러용 연소기를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 스크류 내부에 순환하는 유체를 보일러의 배관에 존재하는 물이 아니라 별도로 주입되는 기체 또는 액체 등의 냉매로 구성하여 고온의 연소실 내부에서 충분히 스크류의 온도를 낮춤으로써 스크류의 내구성을 향상시킬 수 있도록 하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 스크류에 순환하는 고온의 유체를 보일러 연소실 외부에서 별도로 냉각시킬 수 있도록 하는 냉각기를 포함하여 보다 효율적으로 보일러 연소실에서 슬러지 및 재의 배출을 담당하는 스크류의 온도를 낮추어 내구성을 향상시키는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 제공하는 바이오매스 고체연료 보일러는 고체연료를 공급하는 연료공급부와, 고체연료를 연소시키는 연소장치와, 연소열을 이용하여 물을 가열하는 보일러 본체를 포함하며, 특히 상기 연소장치의 경우에는 앞쪽의 고체연료 공급구 및 뒷쪽의 슬러지/재 배출구가 갖추어져 있으며 고체연료의 연소가 이루어지는 연소실과, 상기 연소실의 내부를 따라 나란하게 배치되면서 회전가능한 구조로 설치되고 내부에는 물이 순환되어 연소실 내의 고열에도 견딜 수 있는 중공의 파이프로 이루어져 있으며 회전작동을 통해 고체연료를 이송시키는 동시에 슬러지 및 재를 배출시키는 스크류와, 상기 연소실의 앞쪽에 설치되어 스크류를 회전시키는 구동부와, 상기 연소실의 옆쪽에 설치되어 고체연료를 점화시키는 점화부를 포함하여 구성됨으로써, 연소의 효율을 높일 수 있고, 슬러지와 재를 효과적으로 처리할 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 바이오매스 고체연료 보일러에는 연소실의 하부에 설치되면서 연소실의 내부에 연소에 필요한 공기를 주입하는 송풍장치가 더 구비되는 것이 바람직하고, 또 상기 스크류는 회전시 지지점 역할을 하는 양단의 직선부를 가지면서 스프링 모양으로 말려있는 형태로 하거나, 보일러 수관과 연결되어 순환펌프에 의해 강제 순환되는 보일러 수관의 물을 제공받을 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 스크류의 경우에는 보일러 용량에 따라 용량에 따라 크기조정이 가능하고 복수 개가 병렬로 배치되는 형태로 사용될 수 있다.
또한, 더 나아가 상기 스크류가 보일러의 수관에서 연결되어 물이 순환하게 할 뿐만 아니라, 외부의 냉각기에 의해 냉각될 수 있는 기체나 액체냉매로 이루어진 유체로 형성하여 별도의 컴프레셔 내지 팬으로 본 발명을 구현할 수 있다.
본 발명에서 제공하는 바이오매스 고체연료 보일러는 다음과 같은 장점이 있다.
연소시 고체연료의 이송과 슬러지 및 재를 배출시키는 스크류의 내부에 순환펌프로 물을 강제 순환, 고열의 연소조건에서도 스크류 자체가 견딜 수 있게 됨에 따라 고체연료 보일러의 문제점인 슬러지와 재를 효과적으로 완벽하게 처리하면서 완전연소를 가능케 할수 있으며, 보일러의 전체적인 구조, 특히 연소기 부위의 구조를 단순화할 수 있는 등 가정용 소형 보일러에 유용하게 적용할 수 있는 장점이 있을 뿐만 아니라 물이 순환하는 스크류의 크기 조정 및 다열 배치구조가 가능하므로, 산업용 대형 보일러 및 열병합 발전소 등과 같이 용량이 큰 보일러에도 적용할 수 있는 장점이 있다.
본 발명은 또한, 상기 스크류 내부에 순환하는 유체를 보일러의 배관에 존재하는 물이 아니라 별도로 주입되는 기체 또는 액체 등의 냉매로 구성하여 고온의 연소실 내부에서 충분히 스크류의 온도를 낮춤으로써 스크류의 내구성을 향상시킬 수 있게 된다.
본 발명은 또한, 상기 스크류에 순환하는 고온의 유체를 보일러 연소실 외부에서 별도로 냉각시킬 수 있도록 하는 냉각기를 포함하여 보다 효율적으로 보일러 연소실에서 슬러지 및 재의 배출을 담당하는 스크류의 온도를 낮추어 내구성을 향상시킬 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오매스 고체연료 보일러의 전체적인 형태를 나타내는 사시도
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오매스 고체연료 보일러의 연소장치를 나타내는 사시도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오매스 고체연료 보일러에서 연소장치의 스크류를 나타내는 사시도
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오매스 고체연료 보일러의 운전상태를 나타내는 개략도
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 바이오매스 고체연료 보일러에서 스크류 내부의 유체순환을 도시한 도면
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 바이오매스 고체연료 보일러에서 스크류에서 유체순환 작동을 도시한 도면
도 8는 본 발명의 다른 실시예에 따른 바이오매스 고체연료 보일러의 운전상태를 나타내는 개략도
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오매스 고체연료 보일러용 버너의 전체적인 형태를 나타내는 사시도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 바이오매스 고체연료를 연소시켜서 얻은 연소열을 이용하여 내부의 배관을 흐르는 물을 가열하는 수단인 보일러 본체(12)가 마련되고, 상기 보일러 본체(12)의 하부에는 고체연료를 연소시키는 수단인 연소장치(11)가 설치되며, 상기 보일러 본체(12) 및 연소장치(11)의 앞쪽으로는 고체연료를 공급하는 수단인 연료공급부(10)가 설치된다.
여기서, 상기 연료공급부(10)의 경우 우드펠릿 등과 같은 바이오매스 연료를 소정의 크기상태에서 연속적으로 또는 주기적으로 제어할수 있으면서 공급하는 수단이면 무방하므로(통상 스프링스크류를 이용), 구체적인 설명은 생략하고, 상기 보일러 본체(12)의 경우에도 연소열과의 열교환을 통해 배관 내의 물을 가열하는 통상의 방식이므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
여기서, 미설명 부호 20은 연료공급관으로서, 연소장치(11)의 앞쪽에 있는 고체연료 공급구(미도시)와 연결 설치되고, 이에 따라 고체연료는 연소장치(11)의 내부 앞쪽 구간으로 투입될 수 있다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오매스 고체연료 보일러의 연소장치를 나타내는 사시도와 단면도이다.
도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 연소장치(11)는 연소실(15) 내의 고열의 조건에서도 우수한 내구성을 가질 수 있는 특수한 형태의 스크류(16)를 이용하여 고체연료의 이송은 물론, 연소시 발생하는 슬러지와 재를 효과적으로 처리할 수 있는 구조로 이루어진다.
이를 위하여, 보일러 본체(12)의 하부를 따라가면서 나란하게 설치되는 길다란 하우징 형태의 연소실(15)이 마련되고, 상기 연소실(15)의 내부에는 실질적으로 고체연료를 이송시키고 또 슬러지와 재를 배출시키는 스크류(16)가 나란하게 설치된다.
상기 연소실(15)의 앞쪽에는 고체연료 공급구(13)가 형성되어 있어서 이곳을 통해 내부로 고체연료가 들어올 수 있게 되고, 또 뒷쪽에는 슬러지/재 배출구(14)가 형성되어 있어서 연소 후 발생되는 슬러지와 재가 스크류(16)의 작동에 의해 자연스럽게 배출 처리될 수 있게 된다.
특히, 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 스크류(16)는 내부로 물이 순환되는 중공의 파이프로 이루어져 있으며, 전체적인 형태는 양단의 직선부(16a)를 가지면서 고체연료나 슬러지 및 재를 한쪽으로 밀어낼 수 있는 스프링 모양(16b)으로 말려 있는 형태로 되어 있다.
이렇게 스크류(16)의 내부로 물이 흐르게 됨으로써, 연소시 발생하는 어떠한 고열에도 스크류 자체가 견딜 수 있고, 따라서 열에 의한 변형이나 녹는 현상 등의 문제없이 고체연료 이송과 슬러지 및 재 배출의 역할을 훌륭히 수행 해낼 수 있는 것이다.
이러한 스크류(16)는 양단의 직선부를 이용하여 연소실(15)의 앞뒤쪽 벽면에 베어링 등을 매개로 지지되고, 구동부(17)의 작동에 의해 회전하면서 고체연료, 슬러지, 재를 한쪽으로 밀어낼 수 있게 된다.
상기 구동부(17)는 모터(21), 벨트(22), 풀리(23)를 포함하며, 상기 모터(21)는 프레임(24)의 일측에 설치되고, 상기 풀리(23)는 모터(21)의 축과 연소실(15)의 앞쪽으로 통해 외부로 연장되어 있는 스크류(16)의 직선부에 각각 설치되며, 상기 벨트(22)는 양쪽의 풀리(23) 간에 연결 설치된다.
이에 따라, 상기 모터(21)가 작동하면 풀리(23) 및 벨트(22)의 전동에 의해 스크류(16)는 양단 직선부를 중심축으로 하여 회전될 수 있게 된다.
물론, 상기 구동부(17)는 풀리/벨트 전동방식 이외에도 체인 전동방식, 기어 전동방식, 모터 직결식 전동방식 등 다양한 형태를 적용할 수 있다.
그리고, 상기 스크류(16)의 내부에 순환되는 물은 보일러 수관 내의 물을 활용할 수 있다.
예를 들면, 상기 스크류(16)의 앞뒤쪽 직선부에는 밸브(25)가 구비되는 동시에 이때의 직선부는 커플러(미도시)를 통해 보일러 수관측에서 연장되는 호스 등의 배관(26)과 연결됨으로써, 보일러측 순환펌프(미도시)에 의해 강제 순환되는 물이 스크류(16)의 내부로도 순환될 수 있게 된다.
이와 같은 스크류(16)의 경우, 보일러의 용량에 따라 다양한 수의 배치 형태를 취할 수 있다.
예를 들면, 가정용과 같은 소형의 보일러인 경우에는 1열의 단일 소형 스크류가 배치되어 사용될 수 있고, 산업용과 같은 대형의 보일러인 경우에는 대형스크류 또는 다열의 복수 개의 스크류가 병렬로 배치되어 사용될 수 있다.
즉, 상기 스크류의 크기, 스크류의 갯수, 후술하는 송풍장치의 용량 등을 적절히 설정하면, 다양한 용량의 보일러를 제작할 수 있다.
상기 연소장치(11)에는 고체연료의 효과적인 완전연소를 도와주는 송풍장치(19)가 마련된다.
상기 송풍장치(19)는 송풍팬 등을 포함하며, 연소실(15)의 하부 소정의 위치, 바람직하게는 고체연료가 투입되는 초입부에 설치되고, 연소실(15)의 내부로 연소에 필요한 풍량을 적절히 공급해줌으로써, 고체연료의 연소가 보다 효과적으로 이루어질 수 있게 된다.
그리고, 상기 연소실(15)의 옆쪽 구간, 예를 들면 고체연료가 투입되는 초입부의 옆쪽에는 점화부(18)가 설치되어, 보일러 가동시 고체연료에 대한 초기 점화가 가능하게 된다.
이때의 상기 점화부(18)는 통상의 고체 연료보일러에 사용되는 점화수단을 적용할 수 있다(전기점화봉,전기열풍 점화등)
따라서, 이와 같이 구성되는 바이오매스 고체연료 보일러의 운전상태를 살펴보면 다음과 같다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오매스 고체연료 보일러의 운전상태를 나타내는 개략도이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 보일러의 가동을 위하여 연료공급부(10)의 연료공급관(20)으로부터 우드펠릿 등과 같은 바이오매스 고체연료가 연소장치(11)의 연소실(15)에 있는 고체연료 공급구(13)를 통해 연소실 내부로 투입되고, 계속해서 점화부(18)에 의한 점화가 이루어지면서 고체연료의 연소가 시작되며, 계속해서 송풍장치(19)에 의해 공기가 주입됨에 따라 고체연료의 연소가 본격적으로 이루어지게 된다.
그리고, 고체연료의 활발한 연소에 의해 발생하는 연소열의 열교환 작용을 통해 보일러 내부 배관을 흐르는 물이 가열되면서 필요로 하는 온수및 증기를 얻을 수 있게 되는 것이다.
한편, 상기 연소장치(11)의 연소실(15) 내부로는 적당한 양의 고체연료가 연속적으로 또는 주기적으로 공급되며(연료공급량은 연료투입스크류를 이용 제어가능), 이와 함께 구동부(17)에 의해 작동하는 스크류(16)의 천천히 회전에 의해 고체연료는 연소구간(송풍기를 통해 공기가 주입되는 구간)으로 이송되면서 연소가 이루어지게 된다.
물론, 이때의 스크류(16)의 내부에는 물이 흐르게 되므로, 스크류(16)의 내부를 흐르는 물의 냉각작용에 의해 연소실(15) 내의 고온의 환경에서도 스크류(16)가 변형없이 견디어 낼 수 있으며 중공의 파이프를 통과한 물은 연소구간을 통과한 이후에는 고온 상태에서 온수보일러의 경우에는 보일러 내부의 수관으로 투입되며 증기보일러의 경우에는 응축수 탱크로 이송되어 보일러 내부로 고온급수되어 재활용됨으로서 연소실에서의 스크류의 냉각작용 때문에 발생할수 있는 최소한의 열손실도 방지할 수 있다 .
그리고, 고체연료의 연소로 인해 발생하는 슬러지나 재 또한 스크류(16)의 회전에 의해 반복적으로 뒤쪽으로 밀려나게 되고, 최종적으로 연소실(15)의 끝에 있는 슬러지/재 배출구(14)를 통해 외부로 배출되어 처리된다.
즉, 상기 스크류(16)의 회전작동에 의해 고체연료의 이송과 슬러지 및 재의 배출 진행이 동시에 이루어지게 된다.
이와 같이, 본 발명에서는 특수한 형태 및 냉각 방식을 갖는 스크류를 적용함으로써, 종래 고체연료 보일러의 버너구조가 가지는 각종 문제점인 제작비용 과다, 연소로의 대형화 문제, 슬러지 및 재의 처리와 관련한 어려움 등과 같은 문제점을 획기적으로 개선할 수 있다.
아울러, 본 발명에서 제공하는 스크류를 이용한다면 크기가 일정규모 이하인 다양한 연료, 즉 바이오매스 에너지로 각광받고 있는 목재 펠릿은 물론, 목재칩, 팜부산물, 축분펠릿 등 일정한 입자 크기 이하의 모든 연료를 원할하게 사용할 수 있는 보일러 제작이 가능하다.
그리고, 본 발명에서 제공하는 스크류 형태의 크기와 수량(병렬배치) 등을 조정한다면 가정용 소형 보일러는 물론, 산업용 대형 보일러 및 열병합 발전소에도 적용이 가능한 획기적인 고체연료 보일러용 버너를 얼마든지 제작할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 다른 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 바이오매스 고체연료 보일러에서 스크류 내부의 유체순환을 도시한 도면이며, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 바이오매스 고체연료 보일러에서 스크류에서 유체순환 작동을 도시한 도면이고, 도 8는 본 발명의 다른 실시예에 따른 바이오매스 고체연료 보일러의 운전상태를 나타내는 개략도이다.
이에, 상기 스크류(16)의 내부에 순환되는 유체는 앞서 설명한 본 발명의 일 실시예와는 달리 보일러 수관 내의 물로 활용되지는 않는다. 즉, 본 발명의 다른 실시예에서는 외부에서 유입시키는 별도의 기체 또는 액체의 냉매 등으로 활용되는 것이 바람직하다.
상기 본 발명의 일 실시예에 따르면, 스크류(16)의 내부에는 유체로써 냉매역할을 하는 기체나 액체 또는 보일러 배관에 있는 물이 흐르게 되는데, 스크류(16)의 내부를 흐르는 유체의 냉각작용에 의해 연소실(15) 내의 고온의 환경에서도 스크류(16)가 변형없이 견뎌낼 수 있게 된다.
상기와 같은 구성은 앞서 설명한 바와 같이, 상기 파이프로 형성된 중공의 스크류(16)에 보일러 배관에 있는 물을 그대로 유입시켜 냉각의 효과를 노리고 있다. 그러나, 이러한 보일러 배관에 존재하는 물은 낮은 온도의 유체가 아니며 별도의 냉각수단도 없는 상황에서 고온의 물이 다시 스크류(16)에 주입되므로 냉각의 효과를 충실히 얻을 수 없다.
따라서, 본 발명은 상기 중공의 파이프로 형성되는 스크류(16)에 보일러 내부에 존재하는 물을 그대로 활용하는 것이 아니라 외부에서 별도의 냉매 기능을 하는 기체나 액체 등의 유체를 주입 활용하여 연소실 내부의 고열을 낮추도록 하여 스크류의 기능을 충실히 수행할 수 있도록 한다.
이에 본 발명은 도 6에서 도시된 바와 같이, 별도의 유체가 순환하도록 하기 위해 유체순환배관(28), 순환팬 또는 컴프레셔(30), 유체 주입/배출구(31), 주입/배출밸브(32) 및 냉각기(33)를 포함할 수 있다.
본 발명은 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 연소실 외부에서 상기 유체순환배관(28)에 유체를 주입시키거나 배출시키는 유체 주입/배출구(31)를 포함한다. 이에 스크류(16) 내부에 순환하는 유체를 별도의 유체 주입/배출구(31)로 주입시키고, 유체가 수명이 다하거나 교환이 필요한 경우 유체 주입/배출구(31)로 배출시켜 고열을 효율적으로 냉각시키는 기능을 충실히 수행할 수 있도록 한다.
통상적으로 상기 유체 주입/배출구(31)는 도 6 및 도 7에 도시된 것처럼 주입/배출밸브(32)에 의해 단속되면서 유체의 주입/배출을 조절하게 된다.
상기 유체순환배관(28)은 도 7에서 보는 바와 같이, 상기 스크류(16)의 양단에 연결되어 유체가 보일러 연소실 외부로 순환하도록 하여 순환되는 유체가 보일러 외부에서 냉각될 수 있도록 한다.
상기 유체순환배관(28)은 중공의 파이프로 이루어진 스크류(16) 내부에 유체를 밀어주는 순환팬 또는 컴프레셔(30)를 포함하여 유체를 연소실 내부의 중공 파이프 스크류에 유입시킬 수 있게 된다.
이렇게 상기 유체순환배관(28)을 통해 스크류(16)로부터 순환되는 고온의 유체는 연소실 외부에서 냉각시키는 냉각기(33)에서 온도를 낮춰져 다시 스크류(16)로 순환되므로, 당해 스크류(16)가 고온의 연소실에서 작동 기능하면서 내구성을 향상시킬 수 있게 한다.
상기 순환팬 또는 컴프레셔(30)는, 도 6 및 도 7에서 보는 바와 같이, 상기 중공의 파이프로 이루어진 스크류(16) 내부에 유체를 밀어주는 역할을 하며 유체순환배관(28)에 설치된다.
통상적으로 상기 스크류(16)의 중공 내부에 순환하는 유체는 냉매의 기능을 하는 기체로 이루어질 수도 있고, 액체상태의 냉매로 이루어질 수도 있다. 이에 상기 순환팬 또는 컴프레셔(30)는 순환하는 유체가 기체인 경우에는 송풍팬 내지 컴프레셔 등으로 구성할 수 있고, 순환하는 유체가 냉매 등의 액체인 경우에는 컴프레셔 내지 스크류팬 등으로 구성할 수 있을 것이다.
상기 냉각기(33)는, 도 8에서 보는 바와 같이 보일러의 연소실 외부에 존재하게 되며 연소실의 스크류(16)에서 고온으로 된 유체를 저온으로 낮추어 다시 스크류(16)에 순환시킬 수 있도록 한다. 즉, 상기 스크류(16)를 통과한 고온의 유체를 연소실 외부에서 냉각시킴으로써 연소실로 순환되는 유체의 온도를 낮추어 고온의 연소실에서 내구성을 향상시킬 수 있도록 하는 것이다.
이 경우 스크류(16) 및 유체순환배관(28)으로 통해 순환하는 유체가 보일러의 배관에 존재하는 물이 되는 경우 별도의 냉각기를 보일러의 배관에 설치할 수 없게 된다. 따라서, 이러한 유체순환배관(28)을 별도로 보일러 외부로 순환시키면서 냉각기(33)를 설치하여 유체의 온도를 낮추어 그 기능을 충실히 수행할 수 있는 것이다.
이상으로 본 발명에 따른 특정의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였다. 그러나, 본 발명이 상술한 실시예로 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.

Claims (12)

  1. 고체연료를 공급하는 연료공급부(10)와, 고체연료를 연소시키는 연소장치(11)와, 연소열을 이용하여 물을 가열하는 보일러 본체(12)를 포함하며,
    상기 연소장치(11)는 앞쪽의 고체연료 공급구(13) 및 뒷쪽의 슬러지/재 배출구(14)가 갖추어져 있으며 고체연료의 연소가 이루어지는 연소실(15)과, 상기 연소실(15)의 내부를 따라 나란하게 배치되면서 회전가능한 구조로 설치되고 내부에는 물이 순환되어 연소실 내의 고열에도 견딜 수 있는 중공의 파이프로 이루어져 있으며 회전작동을 통해 고체연료를 이송시키는 동시에 슬러지 및 재를 배출시키는 스크류(16)와, 상기 연소실(15)의 앞쪽에 설치되어 스크류(16)를 회전시키는 구동부(17)와, 상기 연소실(15)의 옆쪽에 설치되어 고체연료를 점화시키는 점화부(18)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 바이오매스 고체연료 보일러.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 연소실(15)의 하부에 설치되어 연소실(15)의 내부에 연소에 필요한 공기를 주입하는 송풍장치(19)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오매스 고체연료 보일러.
  3. 제 1 항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 스크류(16)는 회전시 지지점 역할을 하는 양단의 직선부를 가지면서 스프링 모양으로 말려있는 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 바이오매스 고체연료 보일러.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 스크류(16)는 보일러 수관과 연결되어 순환펌프에 의해 강제 순환되는 보일러 수관의 물을 제공받을 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 바이오매스 고체연료 보일러.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 스크류(16)는 보일러 용량에 따라 크기조정이 가능하고 복수 개가 병렬로 배치되어 사용될 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 바이오매스 고체연료 보일러.
  6. 고체연료를 공급하는 연료공급부(10)와, 고체연료를 연소시키는 연소장치(11)와, 연소열을 이용하여 물을 가열하는 보일러 본체(12)를 포함하는 바이오매스 고체연료 보일러에 있어서,
    상기 연소장치(11)는 앞쪽의 고체연료 공급구(13) 및 뒷쪽의 슬러지/재 배출구(14)가 갖추어져 있으며 고체연료의 연소가 이루어지는 연소실(15)과,
    상기 연소실(15)의 내부를 따라 나란하게 배치되면서 회전가능한 구조로 설치되고 내부에는 유체가 순환되어 연소실 내의 온도를 낮추어 고열에도 견딜 수 있는 중공의 파이프로 이루어져 있으며 회전작동을 통해 고체연료를 이송시키는 동시에 슬러지 및 재를 배출시키는 스크류(16)와,
    상기 연소실(15)의 앞쪽에 설치되어 스크류(16)를 회전시키는 구동부(17)와,
    상기 연소실(15)의 옆쪽에 설치되어 고체연료를 점화시키는 점화부(18)를 포함하여 구성되고,
    상기 중공의 파이프로 이루어진 스크류(16) 내부에 유체를 밀어주는 순환팬 또는 컴프레셔(30)를 포함하여 유체를 연소실 내부의 중공 파이프 스크류에 유입시키는 것을 특징으로 하는 바이오매스 고체연료 보일러.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 중공의 파이프로 이루어진 스크류(16) 내부에 유체를 밀어주는 순환팬 또는 컴프레셔(30)를 추가로 포함하여 유체를 연소실 내부의 중공 파이프 스크류에 유입시키는 것을 특징으로 하는 바이오매스 고체연료 보일러.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 스크류(16)의 양단에 연결되어 유체가 연소실 외부로 순환하도록 하는 유체순환배관(28)을 포함하고,
    상기 스크류(16)를 통과한 고온의 유체를 연소실 외부에서 냉각시키는 냉각기(33)를 포함하여, 연소실로 순환되는 유체의 온도를 낮추어 고온의 연소실에서 내구성을 향상시키는 것을 특징으로 하는 바이오매스 고체연료 보일러.
  9. 제 8 항에 있어서,
    연소실 외부에서 상기 유체순환배관(28)에 유체를 주입시키거나 배출시키는 유체 주입/배출구(31)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오매스 고체연료 보일러.
  10. 제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스크류(16)의 중공 내부에 순환하는 유체는 기체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 바이오매스 고체연료 보일러.
  11. 제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스크류(16)의 중공 내부에 순환하는 유체는 액체상태의 냉매로 이루어지는 것을 특징으로 하는 바이오매스 고체연료 보일러.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 스크류(16)에 유체를 밀어넣는 순환팬 또는 컴프레셔는,
    액체를 순환시키는 컴프레셔 또는 스크류팬으로 형성하여 는 것을 특징으로 하는 바이오매스 고체연료 보일러.
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