WO2018117445A1 - 연소기 - Google Patents

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WO2018117445A1
WO2018117445A1 PCT/KR2017/013439 KR2017013439W WO2018117445A1 WO 2018117445 A1 WO2018117445 A1 WO 2018117445A1 KR 2017013439 W KR2017013439 W KR 2017013439W WO 2018117445 A1 WO2018117445 A1 WO 2018117445A1
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WO
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clinker
inner case
grate
combustion
discharge guide
Prior art date
Application number
PCT/KR2017/013439
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English (en)
French (fr)
Inventor
나상권
김동현
이상명
최욱선
Original Assignee
주식회사 포스코
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Filing date
Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23B—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING ONLY SOLID FUEL
    • F23B60/00—Combustion apparatus in which the fuel burns essentially without moving
    • F23B60/02—Combustion apparatus in which the fuel burns essentially without moving with combustion air supplied through a grate
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23B—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING ONLY SOLID FUEL
    • F23B30/00—Combustion apparatus with driven means for agitating the burning fuel; Combustion apparatus with driven means for advancing the burning fuel through the combustion chamber
    • F23B30/02—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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23B—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING ONLY SOLID FUEL
    • F23B40/00—Combustion apparatus with driven means for feeding fuel into the combustion chamber
    • F23B40/04—Combustion apparatus with driven means for feeding fuel into the combustion chamber the fuel being fed from below through an opening in the fuel-supporting surface
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23H—GRATES; CLEANING OR RAKING GRATES
    • F23H15/00—Cleaning arrangements for grates; Moving fuel along grates

Definitions

  • the present disclosure relates to a combustor for separating ash or foreign matter generated during solid fuel combustion in a combustion chamber by centrifugal force.
  • a combustor In general, in industrial facilities that require industrial hot water, steam, or hot gas, a combustor is used to generate heat energy by igniting and burning fuel in a combustion chamber to obtain heat energy.
  • a fuel used in such a combustor solid fuels such as municipal waste fuels are widely used in terms of economic efficiency and resource recycling.
  • ashes or non-combustible materials generated by combustion in the combustion chamber should be discharged immediately.
  • the combustor moves foreign materials such as ash and clinker to the inner wall of the combustion chamber by centrifugal force and enters the outer cylinder.In the outer cylinder, ashes and non-combustible materials fall to the bottom by their own weight and are discharged to the outside. Inflow automatically separates foreign matter.
  • clinker is produced when the fuel is not sufficiently burned in the combustor and is biased to the wall by centrifugal force.
  • Embodiments of the first aspect of the present disclosure provide a combustor.
  • the combustor includes an inner case, an outer case and a grate, a combustion chamber forming a combustion space in the inner case, and a flow of combustion air therein;
  • a gas supply unit communicating with the outer case and the inner case and supplying air to cause combustion air to flow in the combustion chamber;
  • a clinker discharge guide part provided between the inner case and the grate and rotatably installed to guide the movement of the clinker;
  • a clinker collector communicating with a gap between the clinker discharge guide part and the inner case, wherein the clinker is collected through the clinker discharge guide part.
  • the clinker discharge guide may move to the clinker collection while rotating the clinker circumferentially oriented to the inner wall of the inner case by the swirling flow of the combustion space.
  • the clinker discharge guide portion, the rotating rim is installed in the interval between the inner case and the grate rotates; And a blade extending from the rotary rim to the combustion chamber.
  • the blades may be formed parallel to the parallel bottom surface of the grate.
  • the blade may be formed by inclining parallel to the interval with the inclined bottom surface of the grate.
  • the clinker discharge guide unit may be installed adjacent to a point where the air moving from the grate to the combustion space and the air flowing from the air inlet are mixed.
  • the rotating device is positioned at a portion where external air flows in the hot combustor so that a device or a component required for rotation does not undergo hot deformation.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating an interior of a combustor according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an interior of a combustor according to another embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3 is a schematic perspective view illustrating a clinker discharge guide unit according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 4 is an enlarged schematic view of a first embodiment of part A of FIG.
  • FIG. 5 is an enlarged schematic view of a second embodiment of part A of FIG.
  • FIG. 6 is an enlarged schematic view of a third embodiment of part A of FIG. 3.
  • FIG. 7 is a view schematically showing the position of the clinker discharge guide as a result of simulating air flow in the combustion chamber.
  • a plurality means two or more than two, unless specifically or otherwise limited.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an interior of a combustor according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an interior of a combustor according to another embodiment of the present disclosure.
  • the combustor 1 of the present disclosure includes a combustion chamber 100, a gas supply part 300, a clinker discharge guide part 500, and a clinker collection part 700.
  • the combustion chamber 100 includes the inner case 110, the outer case 120, and the grate 130 to form the combustion space 100a in the inner case 110.
  • Solid fuel (F) is burned in the combustion chamber 100, the flow of the combustion air (A) is generated in the combustion chamber (100).
  • the solid fuel F is introduced into the combustion chamber 100 by the fuel supply unit 200.
  • the fuel supply unit 200 may take a structure for supplying the fuel F from the center of the grate 130 to the upper part of the grate 130.
  • the fuel supply unit 200 may protrude to the combustion space 100a through the grate 130 and may be configured in a screw manner to continuously supply the fuel F by the screw 210.
  • a blocking block 220 having an enlarged diameter downward may be installed at the end of the combustion space 100a side of the fuel supply unit 200 to disperse the upper side of the fuel F to the side.
  • the gas supply unit 300 communicates with the outer case 120 and the inner case 110, and supplies the gas to cause the combustion air A to rotate in the combustion chamber 100.
  • the gas may be a gas, but it is preferable to use outside air. Hereinafter will be described based on the inflow of air.
  • the gas supply unit 300 of the embodiment of Figure 1 may be connected to the side of the combustion chamber 100 to supply the combustion air (A) to the interior of the combustion chamber 100, the upper gas supply unit 310 and the lower gas supply unit ( 320).
  • Gas supply unit 300 may be composed of a plurality of two or more depending on the size of the combustion chamber (100).
  • the gas supply unit 300 of the embodiment of FIG. 2 has one inlet in the outer case 120, but forms an air flow path between the inner case 110 and the outer case 120 to form an upper portion of the combustion chamber 100. It has a structure that flows down.
  • the upper gas supply unit 310 and the lower gas supply unit 320 is configured to take the structure to supply the combustion air (A) to turn along the inner case 110 of the combustion chamber (100).
  • the upper gas supply part 310 may be connected to the inclined side of the combustion chamber 100.
  • Combustion air A supplied through the upper gas supply unit 310 flows in from the inlet 100b of the combustion air and descends while turning along the inner case 110 of the combustion chamber 100 in the combustion space 100a.
  • the combustion efficiency can be increased as it is preheated before reaching the fuel F on the grate 130.
  • the lower gas supply unit 320 is connected to the lower side of the combustion chamber 100, and burns in contact with the fuel (F) above the grate 130 to rise along the center of the combustion chamber (100). A) serves to supply.
  • the upper gas supply unit 310 of the gas supply unit 300 of the embodiment of Figure 2 is the combustion air (A) is rotated along the outer surface of the inner case 110 of the combustion chamber 100 and then the combustion through the inlet (100b) It may be connected to the outer case 120 of the combustion chamber 100 is spaced from the inner case 110 to surround the inner case 110 so as to flow into the space (100a).
  • the combustion air A supplied through the upper gas supply unit 310 may cool along the outer surface of the inner case 110 of the combustion chamber 100 while cooling the inner case 110, and then the inlet ( It may enter the combustion space 100a through 100b) and be preheated while turning downward.
  • the lower gas supply part 320 of FIG. 1 flows in from an adjacent lower portion of the grate 130, while the lower gas supply part 320 of FIG. 2 flows in from an upper portion of the grate 130.
  • Combustion air (A) flowing from the outside may generate an air flow flowing into the upper portion from the lower portion of the grate 130 through the clinker collector 700.
  • the clinker moves in the direction of the inner case 110 of the combustion chamber 100, which is located at the lower edge of the combustion space 100a.
  • the clinker discharge guide part 500 is rotatably installed between the inner case 110 and the grate 130.
  • the fuel is not sufficiently burned in the combustion chamber 100 and biased toward the wall surface of the inner case 110 by centrifugal force or excessively injected due to a malfunction of the fuel supply unit 200, the fuel is burned on the grate 130.
  • clinker is formed by combining with another incombustible.
  • the clinker includes ash, which is relatively bulky, as the material remaining after the fuel is burned.
  • the clinker discharge guide part 500 moves to the clinker collection part 700 while rotating the clinker circumferentially toward the inner wall of the inner case 100 by the turning flow of the combustion space 100a.
  • the rotational movement of the combustion space 100a may occur due to the rotation of the inner case 110 or the grate 130 or the injection of air from the gas supply unit 300.
  • FIG. 3 is a schematic perspective view illustrating a clinker discharge guide unit according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 4 is an enlarged schematic view of a first embodiment of part A of FIG. 3.
  • 5 is an enlarged schematic view of a second embodiment of part A of FIG. 3
  • FIG. 6 is an enlarged schematic view of a third embodiment of part A of FIG. 3.
  • the clinker discharge guide part 500 according to an embodiment of the present disclosure may be seen in more detail.
  • the clink discharge guide 500 includes a rotating rim 520 and a blade 540.
  • the rotary rim 520 is rotatably installed at an interval between the grate 130 forming the bottom of the combustion chamber 100 and the inner case 110 constituting the side wall of the combustion space 100a.
  • the rotary rim 520 rotates without interfering with the inner case or grate 130 of the combustion chamber 100.
  • the blade 540 moves the clinker to the clinker collection 700 (arrow c) so that the clinker can fall off by its own weight through the gap between the rotating rim 520 and the inner case 110.
  • the blade 540 may be formed to extend inwardly of the combustion chamber 100 in the rotary rim 520.
  • the blade 540 is formed parallel to the bottom surface of the grate to guide the movement of the clinker, and the relatively heavy clinker rides over the top surface of the blade 540 between the rotating rim 520 and the inner case 110. Falling to the clinker collection unit 700 through the interval (d2), the ash or unburned material having a relatively light weight can be moved to the center of the combustion chamber 100 to further advance the combustion.
  • the distance d2 between the rotary rim 520 and the inner case 110 may be larger than the distance d1 between the rotary rim 520 and the grate 130 because a relatively bulky clinker should be able to move.
  • the blade 540 may be formed to be inclined in parallel with an interval with the inclined bottom surface of the grate 130, as in the embodiment of Figure 1, the blade 540 is grate 130 as in the embodiment of FIG. It can be formed parallel to the parallel bottom surface and a).
  • 3 is an embodiment in which the bottom surface of the grate 130 is inclined as in the embodiment of FIG. 1.
  • the rotary rim 520 of the embodiment of FIG. 4 has a structure in which a step 545 supporting the bottom surface of the outermost grate 130 is formed, and the rotary rim 520 of the embodiment of FIG. 545 is deleted and relatively small ashes fall directly into the clinker collection 700 through the gap between the rotating rim 520 and the grate 130.
  • FIG. 7 is a view schematically showing the position of the clinker discharge guide in the result of simulating the air flow in the combustion chamber.
  • the clinker discharge guide part 500 is installed adjacent to the point where the air moving from the lower portion of the grate 130 to the combustion space in the upper direction and the air flowing from the air inlet are mixed.
  • an embodiment As used throughout this specification, “an embodiment”, “some embodiments” is provided to describe at least one embodiment or example of a particular feature, structure, material, or characteristic described in connection with the embodiment or illustration. Included. Thus, throughout various places throughout this specification, the presence of the phrases “in some embodiments”, “in one embodiment”, “in another embodiment” refers to the same embodiment or example of the present disclosure. It is not necessarily a quote. In addition, particular features, structures, materials or properties may be combined in any suitable manner in one or more embodiments or examples.

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Abstract

본 개시내용의 제1 관점의 실시예는 연소기를 제공한다. 연소기는 내부 케이스, 외부 케이스 및 화격자를 포함하고, 상기 내부 케이스 내에서 연소공간을 형성하며, 내부에서 연소공기의 유동이 발생하는 연소챔버; 상기 외부 케이스와 내부 케이스와 연통하며, 상기 연소챔버 내에서 연소공기가 선회유동을 일으키도록 공기를 공급하는 기체공급부; 상기 내부 케이스와 상기 화격자 사이에 구비되며, 회전가능하게 설치되어 클링커의 이동을 안내하는 클링커 배출 가이드부; 및 상기 클링커 배출 가이드부와 상기 내부 케이스 사이의 간격과 연통되며, 상기 클링커가 상기 클링커 배출 가이드부를 통하여 수집되는 클링커 수집부;를 포함할 수 있다.

Description

연소기
본 개시내용은 연소챔버 내에서 고형연료 연소시 발생하는 재나 이물질을 원심력을 이용하여 분리하는 연소기에 관한 것이다.
일반적으로 산업용 온수, 스팀 또는 고온의 가스를 필요로 하는 산업시설에서는 열에너지를 얻기 위해 연소챔버 내부에서 연료를 점화, 연소시켜 열에너지를 발생시키는 연소기가 사용된다. 이러한 연소기에서 사용되는 연료로서 생활폐기물을 연료화한 고형연료 등이 경제성 및 자원재활용 측면에서 많이 이용되고 있다.
연소기는 고형연료를 연소시키는 과정에서, 연소로 인하여 발생하는 재, 클링커(clinker) 등의 이물질이 연소챔버에 하단 측부에 연통된 클링커 수집부에 수집되어 연소챔버로부터 제거된다.
그런데 연소챔버 내에서 연소로 인하여 발생하는 재나 불연소 물질은 즉각적으로 배출하여야 한다. 연소기는 재나 클링커 등의 이물질이 원심력에 의하여 연소챔버의 내벽으로 이동된 후 외통으로 들어가게 하고, 외통에서 재와 불연소 물질이 자중에 의하여 바닥으로 떨어지게 한 후 외부로 방출시키고, 공기는 연소기 안으로 재유입시킴으로써 자동적으로 이물질들을 분리시킨다. 그러나 연소기 내에서 연료가 충분히 연소되지 않고 원심력에 의하여 벽면에 치우치게 되는 경우 클링커가 생성된다. 또한, 연료 공급기의 오작동에 의하여 연료가 과도하게 주입될 경우 연소챔버 바닥 외측의 이물질 출구로 연료가 넘어오게 되어 불연소됨과 동시에 또 다른 불연소물과 결합하여 클링커가 생성되는 문제점이 있다.
본 개시내용의 목적은 연소로 인하여 발생하는 재나 불연소 물질을 즉각적으로 배출하기 위한 연소기를 제공하는 것이다.
본 개시내용의 제1 관점의 실시예는 연소기를 제공한다. 연소기는 내부 케이스, 외부 케이스 및 화격자를 포함하고, 상기 내부 케이스 내에서 연소공간을 형성하며, 내부에서 연소공기의 유동이 발생하는 연소챔버; 상기 외부 케이스와 내부 케이스와 연통하며, 상기 연소챔버 내에서 연소공기가 선회유동을 일으키도록 공기를 공급하는 기체공급부; 상기 내부 케이스와 상기 화격자 사이에 구비되며, 회전가능하게 설치되어 클링커의 이동을 안내하는 클링커 배출 가이드부; 및 상기 클링커 배출 가이드부와 상기 내부 케이스 사이의 간격과 연통되며, 상기 클링커가 상기 클링커 배출 가이드부를 통하여 수집되는 클링커 수집부;를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 클링커 배출 가이드부는, 연소공간의 선회 유동에 의해 상기 내부 케이스의 내벽으로 치우친 상기 클링커를 원주방향으로 회전하면서 상기 클링커 수집부로 이동시킬 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 클링커 배출 가이드부는, 상기 내부 케이스와 상기 화격자 사이의 간격에 설치되어 회전하는 회전 림; 및 상기 회전 림에서 상기 연소챔버 내측으로 연장되는 블레이드;를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 블레이드는 상기 화격자의 평행한 바닥면과 간격을 가지고 평행하게 형성될 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 블레이드는 상기 화격자의 기울어져 있는 바닥면과 간격을 가지고 평행하게 기울어져서 형성될 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 클링커 배출 가이드부는 상기 화격자에서 상기 연소공간으로 이동하는 공기와 상기 공기 유입부에서 유입되는 공기가 혼합되는 지점에 인접하여 설치될 수 있다.
본 개시내용에 의하면, 연소기에서 클링커 배출 가이드에 의해 클링커의 배출을 용이하게 연소기 외부로 배출할 수 있다.
또한, 본 개시내용에 의하면 회전하는 장치를 고온의 연소기 내에서 외부 공기가 유입되는 부분에 위치하여 회전에 필요한 장치나 부품이 열간변형이 일어나지 않도록 한다.
본 개시내용의 구성 및 효과는 도면과 함께 이하의 설명으로부터 명백해지고 더욱 용이하게 이해될 것이다.
도 1은 본 개시내용의 일 실시예에 따른 연소기의 내부를 나타낸 개략 단면도이다.
도 2는 본 개시내용의 다른 실시예에 따른 연소기의 내부를 나타낸 개략 단면도이다.
도 3은 본 개시내용의 일 실시예에 따른 클링커 배출 가이드부를 도시한 개략 사시도.
도 4는 도 3의 A 부분의 제1 실시예를 확대하여 도시한 개략도이다.
도 5는 도 3의 A 부분의 제2 실시예를 확대하여 도시한 개략도이다.
도 6은 도 3의 A 부분의 제3 실시예를 확대하여 도시한 개략도이다.
도 7은 연소챔버 내의 공기 유동을 시뮬레이션한 결과에 클링커 배출 가이드의 위치를 개략적으로 도시한 도면이다.
본 개시내용의 실시예가 상세하게 언급될 것이다. 첨부 도면들을 참조하여 여기에서 기술된 실시예는 설명적이고 예시적이며, 본 개시내용을 일반적으로 이해하기 위해 사용된다. 실시예는 본 실시내용을 제한하기 위해 해석될 수 없다.
명세서에서, 구체적이거나 다르게 한정되지 않은 경우라면, "길이", "폭", "두께", "전방", "후방", "상부", "하부", "외측", "내측", 및 그의 파생어와 같은 위치 또는 위치 관계를 나타내기 위해 사용된 용어들은, 도면에서 도시한 것과 같은 위치 또는 위치 관계를 가리키는 것으로 해석되어야 한다. 관련 용어들은 기술의 편의를 위해 사용된 것이고, 반드시 본 개시내용이 특정의 위치에서 구성되거나 작동되어야 할 것을 요구하는 것이 아니다.
본 개시내용의 기술에서, 구체적이거나 다르게 한정되어 있지 않다면, "다수의"는 두 개 또는 두 개 이상을 의미한다.
본 개시내용의 기술에서, 구체적이거나 다르게 한정되어 있지 않다면, "결합되는", "실장되는", "연결되는"과 같은 용어는 영구 결합, 분리 가능한 결합, 또는 완전한 결합과 같이 광범위하게 이해되어야 한다.
본 개시내용의 실시예들에 따른 연소기가 이하에서 상세하게 논의될 것이다.
도 1은 본 개시내용의 일 실시예에 따른 연소기의 내부를 나타낸 개략 단면도이며, 도 2는 본 개시내용의 다른 실시예에 따른 연소기의 내부를 나타낸 개략 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 개시내용의 연소기(1)는 연소챔버(100), 기체공급부(300), 클링커 배출 가이드부(500) 및 클링커 수집부(700)를 포함한다.
연소챔버(100)는 내부 케이스(110), 외부 케이스(120) 및 화격자(130)를 포함하여 내부 케이스(110) 내에서 연소공간(100a)을 형성한다. 고형의 연료(F)가 연소챔버(100) 내에서 연소하며, 연소챔버(100) 내부에는 연소공기(A)의 유동이 발생한다. 고형의 연료(F)는 연료공급부(200)에 의해 연소챔버(100)로 유입된다.
연료공급부(200)는 화격자(130)의 중앙부에서 화격자(130)의 상부로 연료(F)를 공급하는 구조를 취할 수 있다. 일예로서, 연료공급부(200)는 화격자(130)를 통과하여 연소공간(100a) 측으로 돌출형성되며, 연료(F)를 스크류(210)에 의해 연속적으로 공급하도록 스크류 방식으로 구성될 수 있다.
아울러, 상기 연료공급부(200)의 연소공간(100a) 측 단부에는 연료(F)의 상측 이동을 차단하면서 측방으로 분산시키도록 하방으로 직경이 확대된 차단블럭(220)이 장착될 수 있다.
기체공급부(300)는 외부 케이스(120)와 내부 케이스(110)와 연통하며, 연소챔버(100) 내에서 연소공기(A)가 선회유동을 일으키도록 기체를 공급한다. 일부 실시예에서는 기체는 가스도 가능하지만 외부의 공기를 이용하는 것이 바람직하다. 이하에서는 공기가 유입된느 것을 기준으로 설명하도록 한다.
도 1의 실시예의 기체공급부(300)는 연소챔버(100)의 내부로 연소공기(A)를 공급하도록 연소챔버(100)의 측부에 연결될 수 있고, 상측 기체공급부(310)와 하측 기체공급부(320)로 구성된다. 기체공급부(300)는 연소챔버(100)의 크기에 따라 2개 이상의 다수개로 구성될 수 있다.
도 2의 실시예의 기체공급부(300)는 외부 케이스(120)에서 하나의 입구를 가지지만, 내부 케이스(110)와 외부 케이스(120) 사이에 공기 유로를 형성하여 연소챔버(100)의 상부와 하부 유입되는 구조를 가진다.
이때, 상측 기체공급부(310)와 하측 기체공급부(320)는 연소공기(A)가 연소챔버(100)의 내부 케이스(110)를 따라 선회하도록 공급하는 구조를 취할 수 있도록 구성된다.
도 1의 실시예에서는 상측 기체공급부(310)는 연소챔버(100)의 경사진 측부에 연결될 수 있다. 이러한 상측 기체공급부(310)를 통해 공급되는 연소공기(A)는 연소공기의 유입구(100b)에서 유입되고 연소공간(100a) 내에서 연소챔버(100)의 내부 케이스(110)를 따라 선회하면서 하강함으로써, 화격자(130) 상의 연료(F)에 도달하기 전에 예열됨에 따라 연소효율을 증대시킬 수 있다.
그리고 하측 기체공급부(320)는 연소챔버(100)의 하측 측부에 연결되어, 화격자(130) 상부의 연료(F)와 접촉하여 연소한 후 연소챔버(100)의 중앙을 따라 상승하도록 연소공기(A)를 공급하는 역할을 수행한다.
도 2의 실시예의 기체공급부(300) 중 상측 기체공급부(310)는 연소공기(A)가 연소챔버(100)의 내부 케이스(110)의 외면을 따라 선회한 후 유입구(100b)를 통해 상기 연소공간(100a)으로 유입되도록, 내부 케이스(110)로부터 이격되어 내부 케이스(110)를 감싸는 연소챔버(100)의 외부 케이스(120)에 연결될 수 있다.
이에 따라, 상측 기체공급부(310)를 통해 공급된 연소공기(A)는 연소챔버(100)의 내부 케이스(110)의 외면을 따라 선회하면서 내부 케이스(110)를 냉각시킬 수 있고, 이후 유입구(100b)를 통해 연소공간(100a)에 유입되어 하부로 선회하면서 예열될 수 있다.
한편, 도 1의 하측 기체공급부(320)는 화격자(130)의 인접한 하부에서 유입되는 반면, 도 2의 하측 기체공급부(320)는 화격자(130)의 상부에서 유입된다.
외부에서 유입되는 연소공기(A)는 클링커 수집부(700)를 거쳐 회격자(130)의 하부에서 상부로 유입되는 공기 흐름도 발생시킬 수 있다.
이와 같은 연소공기(A) 흐름에 의해 클링커는 연소공간(100a)의 하단 테두리에 위치하는, 연소챔버(100)의 내부 케이스(110) 방향으로 이동한다.
클링커 배출 가이드부(500)는 내부 케이스(110)와 화격자(130) 사이에 회전가능하게 설치된다. 연소챔버(100) 내에서 연료가 충분히 연소되지 않고 원심력에 의하여 내부 케이스(110)의 벽면으로 치우치게 되는 경우나 연료공급부(200)의 오작동으로 과도하게 주입될 경우, 화격자(130) 상에서 불연소됨과 동시에 또 다른 불연소물과 결합하여 클링커가 생성된다.
참고로, 상기 클링커(clinker)는 연료가 연소되고 남은 물질로서 비교적 부피가 큰 재(Ash)를 포함한다.
클링커 배출 가이드부(500)는 연소공간(100a)의 선회 유동에 의해 상기 내부 케이스(100)의 내벽으로 치우친 클링커를 원주방향으로 회전하면서 클링커 수집부(700)로 이동시킨다. 연소공간(100a)의 선회운동은 내부 케이스(110)나 화격자(130)의 회전이나 기체공급부(300)에서 공기의 주입 등에 의해 발생할 수 있다.
도 3은 본 개시내용의 일 실시예에 따른 클링커 배출 가이드부를 도시한 개략 사시도이며, 도 4는 도 3의 A 부분의 제1 실시예를 확대하여 도시한 개략도이다. 또한, 도 5는 도 3의 A 부분의 제2 실시예를 확대하여 도시한 개략도이며, 도 6은 도 3의 A 부분의 제3 실시예를 확대하여 도시한 개략도이다.
도 3 내지 도 6를 참조하면, 본 개시내용의 일 실시예에 따른 클링커 배출 가이드부(500)를 더 상세하게 알 수 있다.
클링크 배출 가이드부(500)는 회전 림(520) 및 블레이드(540)를 포함한다.
회전 림(520)은 연소챔버(100)의 바닥을 형성하는 화격자(130) 및 연소공간(100a)의 측벽을 구성하는 내부 케이스(110) 사이의 간격에 회전가능하도록 설치된다. 회전 림(520)은 연소챔버(100)의 내부 케이스나 화격자(130)와 간섭하지 않고 회전한다.
회전 림(520)과 내부 케이스(110) 사이의 간격을 통해 클링커가 자중에 의해 떨어질 수 있도록, 블레이드(540)는 클링커를 클링커 수집부(700)로 이동시킨다(화살표 c). 블레이드(540)는 회전 림(520)에서 연소챔버(100)의 내측으로 연장되어 형성될 수 있다.
블레이드(540)는 화격자의 바닥면과 평행하게 형성되어 클링커의 이동을 가이드 하며, 비교적 중량이 큰 클링커는 블레이드(540)의 상부 면을 타고 넘어 회전 림(520)과 내부 케이스(110) 사이의 간격(d2)을 통해 클링커 수집부(700)로 떨어지게 되고, 비교적 중량이 가벼운 재나 미연물은 다시 연소챔버(100)의 중심으로 이동시켜 연소를 더 진행시킬 수 있다.
회전 림(520)과 내부 케이스(110) 사이의 간격(d2)은 비교적 부피가 큰 클링커가 이동할 수 있어야 하므로, 회전 림(520)과 화격자(130)사이의 간격(d1) 보다 클 수 있다.
블레이드(540)는 도 1의 실시예와 같이 화격자(130)의 기울어져 있는 바닥면과 간격을 가지고 평행하게 기울어져서 형성될 수도 있으며, 도 2의 실시예와 같이 블레이드(540)는 화격자(130)의 평행한 바닥면과 간격을 가지고 평행하게 형성될 수 있다. 도 3은 도 1의 실시예와 같이 화격자(130)의 바닥면이 기울여져 있는 실시예이다.
도 4의 실시예의 회전 림(520)은 화격자(130)의 최외부의 하면을 지지하는 단턱(545)이 형성된 구조이며, 도 5의 실시예의 회전 림(520)은 도 4의 실시예의 단턱(545)이 삭제되며, 회전 림(520)과 화격자(130) 사이의 간격을 통해 비교적 부피가 작은 재들이 직접적으로 클링커 수집부(700)로 떨어진다.
도 6의 실시에는 회전 림(520)의 회전에 따른 원심력으로 내부 케이스(110)의 벽으로 이동한 클링커 중 부피가 회전 림(520)과 내부 케이스 사이의 간격(d2)보다 큰 경우 내부 케이스(110)에 형성된 도어(115)를 통하여 제거할 수도 있다.
도 7는 연소챔버 내의 공기 유동을 시뮬레이션한 결과에 클링커 배출 가이드의 위치를 개략적으로 도시한 도면이다.
상술한 바와 같이 외부에서 유입되는 공기는 연소챔버(100)에서 선회한다. 도 7의 시뮬레이션 된 부분은 하측 공기 유입부 인근에서, 화격자(130), 클링커 배출 가이드부(500) 및 내부 케이스(110)의 위치관계를 나타낸다.
클링커 배출 가이드부(500)는 화격자(130)의 하부에서 상부 방향으로 연소공간으로 이동하는 공기와 공기 유입부에서 유입되는 공기가 혼합되는 지점에 인접하여 설치되어 있다.
이와 같이 설치되면, 외부에서 유입되는 공기의 냉각에 의해 블레이드(400)가 열간변형되는 것을 방지할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.
이 명세서 전반에 걸쳐 언급된, "실시예", "일부 실시예"는 실시예 또는 예시에 관계하여 기술된 특별한 특징, 구조, 재료, 또는 특성이 본 개시내용의 적어도 하나의 실시예 또는 예시에 포함된다. 따라서, 이 명세서 전체를 통해서 다양한 곳에서, "일부 실시예에서", "일 실시예에서", "다른 실시예에서"라고 하는 구(phases)의 존재는 본 개시내용의 동일한 실시예 또는 예시를 반드시 인용하는 것은 아니다. 게다가, 특별한 특징, 구조, 재료 또는 특성들은 하나 이상의 실시예들 또는 예시들에서 임의의 적절한 방법으로 결합될 수 있다.
설명적인 실시예들이 보여지고 기술되었다고 하더라도, 변화, 치환 및 수정 모두 청구항의 범위에 속하는 것이며, 그들의 균등물은 개시내용의 정신 및 원칙으로부터 벗어나지 않고 실시예에서 만들어질 수 있는 것으로 당업자에 의해 이해될 것이다.

Claims (6)

  1. 내부 케이스, 외부 케이스 및 화격자를 포함하고, 상기 내부 케이스 내에서 연소공간을 형성하며, 내부에서 연소공기의 유동이 발생하는 연소챔버;
    상기 외부 케이스와 내부 케이스와 연통하며, 상기 연소챔버 내에서 연소공기가 선회유동을 일으키도록 기체를 공급하는 기체공급부;
    상기 내부 케이스와 상기 화격자 사이에 구비되며, 회전가능하게 설치되어 클링커의 이동을 안내하는 클링커 배출 가이드부; 및
    상기 클링커 배출 가이드부와 상기 내부 케이스 사이의 간격과 연통되며, 상기 클링커가 상기 클링커 배출 가이드부를 통하여 수집되는 클링커 수집부;를 포함하는 연소기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 클링커 배출 가이드부는,
    연소공간의 선회 유동에 의해 상기 내부 케이스의 내벽으로 치우친 상기 클링커를 원주방향으로 회전하면서 상기 클링커 수집부로 이동시키는 연소기.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 클링커 배출 가이드부는,
    상기 내부 케이스와 상기 화격자 사이의 간격에 설치되어 회전하는 회전 림; 및
    상기 회전 림에서 상기 연소챔버 내측으로 연장되는 블레이드;를 포함하는 연소기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 블레이드는 상기 화격자의 평행한 바닥면과 간격을 가지고 평행하게 형성되는 연소기.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 블레이드는 상기 화격자의 기울어져 있는 바닥면과 간격을 가지고 평행하게 기울어져서 형성되는 연소기.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 클링커 배출 가이드부는 상기 화격자에서 상기 연소공간으로 이동하는 기체와 상기 기체공급부에서 유입되는 기체가 혼합되는 지점에 인접하여 설치되는 연소기.
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