KR101557870B1

KR101557870B1 - 클링커제거장치를 구비한 연소장치

Info

Publication number: KR101557870B1
Application number: KR1020140140498A
Authority: KR
Inventors: 김상권
Original assignee: 에너원 주식회사
Priority date: 2014-10-17
Filing date: 2014-10-17
Publication date: 2015-10-06
Anticipated expiration: 2034-10-17

Abstract

본 발명에 따른 클링커제거장치를 구비한 연소장치는 연소통 내에 내벽으로 둘러싸여 연소통 내부로 공급되는 고형연료를 연소시키는 원통형상의 연소실과, 연소통의 하부에 수직으로 설치되는 연료공급관을 포함하는 연료공급부와, 연소실 하부에 설치되어 회전수단에 의해 회전하는 턴테이블과, 연료공급관의 외주 둘레에 설치되고 턴테이블과 함께 회전하는 서플라이콘과, 연소실 일측면에서 서플라이콘 상부로 연장되어 배치되고 외주면에 다수의 스크레이퍼 날개가 형성되는 스크레이퍼 축과 스크레이퍼 축을 지지하기 위한 지지프레임과 스크레이퍼 축을 서플라이콘의 회전방향과 반대방향으로 회전시키기 위한 구동모터를 포함하여 이루어져서 서플라이콘 상부의 클링커 생성을 방지 및 제거하기 위한 제1클링커제거장치와, 연소실 타측면에서 서플라이콘 상부로 연장되어 배치되고 외주면에 다수의 스크레이퍼 날개가 형성되는 스크레이퍼 축과 스크레이퍼 축을 지지하기 위한 지지프레임과 스크레이퍼 축을 서플라이콘의 회전방향과 동일방향으로 회전시키기 위한 구동모터를 포함하여 이루어져서 서플라이콘 상부 연료의 균등분배 및 연료의 적체현상을 해소하기 위한 제2클링커제거장치를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

클링커제거장치를 구비한 연소장치{COMBUSTION APPARATUS HAVING CLINKER-REMOVING DEVICE}

본 발명은 연소실 내에 RDF, RPF, 바이오매스 등의 고체연료를 연소시켜 발생하는 연소가스로부터 열을 회수하여 에너지로 사용하기 위한 열회수용 연소장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연소실 내에 고형연료가 연소되면서 생성되는 클링커를 제거하기 위한 장치를 구비하는 연소장치에 관한 것이다.

일반적으로 산업용 온수, 스팀 또는 고온의 가스를 필요로 하는 산업시설에서는 열에너지를 얻기 위해 연소통 내부에서 연료를 점화, 연소시켜 열에너지를 발생시키는 연소장치가 이용되고 있고, 또한 이러한 연소장치에 사용되는 연료로서 생활폐기물을 연료화한 RDF 또는 폐플라스틱을 연료화한 RPF, 바이오매스(우드팰릿, 우드칩, 팜 부산물 팰릿, 왕겨 팰릿 등) 등의 고형연료가 경제성과 자원재활용 측면에서 많이 이용되고 있다.

그런데, 이러한 종래의 연소장치 중에서 도1에 도시된 바와 같이 본 발명자의 의해 출원된 특허출원공개공보 제10-2012-16967호의 연소장치가 있다. 이 연소장치는 연소통(10) 내에 내벽(12)으로 둘러싸여 화격자인 턴테이블(17)상에 적재되는 고형연료를 연소시키는 연소실(11)과, 연소실(11)의 내벽(12)을 냉각시키기 위한 냉각실(13)과, 연소실(11)에 외부로부터의 연소공기를 공급하기 위해 연소실(11)의 측면에 형성된 측면연소공기공급실(15)과 고형연료를 연소실(11) 내부로 공급하기 위한 연료공급부(20)를 포함하여 이루어진다.

측면연소공기공급실(15)은 중벽(14) 외측에 이격되어 형성되는 외벽(16)과 중벽(14) 사이의 공간에 형성되어, 공기공급구(16a)를 통해 공급된 연소공기가 측면연소공기공급실(15) 내부를 선회 하강한 후 개방된 하부(12a)를 통해 연소실(11) 내로 선회하면서 공급되게 된다. 그리고, 연료공급관(21)의 상부에는 연료공급관(21)의 상단에 결합되어 연료공급관(21)으로부터 공급되는 고형연료를 턴테이블(17) 상으로 안내하도록 연소실(11) 내로 돌출되는 서플라이콘(21a)이 형성되고, 서플라이콘(21a)에는 하부연소공기공급관(23)으로부터 공급된 연소공기가 유입되는 급기노즐(21c)이 둘레방향으로 다수 형성되어 있다.

도1에 도시된 연소장치는 상기와 같은 구성을 가짐으로써 연료공급부(20)에 의해 연소실(11) 내로 공급되어 턴테이블(17)상에 적재되는 고형연료에 연소공기가 측면연소공기공급실(15)을 통해 공급됨으로써 연소실 내의 고형연료를 연소시키게 되고 고형연료가 연소되어 생성되는 재는 재배출구(19)를 통해 배출되게 된다.

도1의 연소장치에서 연소실(11) 내로 고형연료가 공급되는 과정을 살펴보면, 연료공급부(20)의 이송스크류(22)에 의해 연소실(11) 내로 고형연료가 계속적으로 공급되게 되고, 연소실(11) 내로 공급된 고형연료는 연소실(11) 하부에 설치되는 턴테이블(17)상에 연속적으로 적재되어 연소되게 된다. 그런데, 이러한 연소과정에서 새로운 연료가 턴테이블(17) 상에 계속 공급됨에 따라 기공급된 고형연료는 새로 공급되는 고형연료의 아래에 위치하게 되어 공기와의 접촉이 적어져 연소효율이 떨어지는 문제점이 있었다. 또한, 고형연료가 연소되어 생성되는 재는 턴테이블(17)의 둘레 외측에 형성되는 재배출구(19)를 통해 배출되게 되는데, 이와 같이 생성되는 재가 턴테이블상에 머무르는 시간이 길어져 클링커(clinker)가 발생하는 문제점이 있었다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명자에 의해 고안된 재처리장치를 구비한 연소장치가 도2에 도시되어 있다. 도2에 도시된 연소장치에 구비되는 재처리장치(30)는 지지프레임(31)과, 스크레이퍼 축(32)과, 구동모터(35)와, 로타리 조인트(37)를 포함하여 이루어진다.

도2에서 재처리장치(30)의 스크레이퍼 축(32)은 그 일단이 연소통(10)의 외부에 설치되는 지지프레임(31)에 지지되고, 그 타단이 연소통(10)의 측면을 관통하여 연소실(11) 내의 화격자(17) 상부로 연장형성되며 연소통(10) 측면에서 연료공급관(21)의 서플라이콘(21a) 가장자리를 향하여 상향 경사지게 설치된다. 또한, 연소실(11)의 내부에 위치하는 스크레이퍼 축(32)의 외주면에는 다수의 스크레이퍼 날개(34)가 형성된다. 스크레이퍼 날개(34)는 스크레이퍼 축(32)의 외주면에 형성되어 스크레이퍼 축(32)의 회전함에 따라 함께 회전하는 것으로 스크레이퍼 축(32)의 길이방향 및 둘레방향으로 다수개가 형성된다. 각각의 스크레이퍼 날개(34)는 스크레이퍼 축(32)의 축방향에 대해 소정각도로 경사지게 형성되어 스크레이퍼 축(32)과 함께 회전하면서 재를 턴테이블(17)의 둘레 외측에 형성되는 재배출구(19)쪽으로 이송시키게 된다. 또한 스크레이퍼 축(32)에는 연소실 내에서 고온에 견딜 수 있도록 냉각수가 순환되는 수관(33)이 매설된다. 스크레이퍼 축(32) 내부에 매설되는 수관(33)은 스크레이퍼 축(32)의 중앙부분에 형성되어 그 내부로 냉각수가 유입되고 스크레이퍼 축(32)의 타단부근까지 이동한 후 수관(33)과 스크레이퍼 축(32)의 외벽 사이 공간을 통해 스크레이퍼 축(32)의 일단까지 이동하면서 스크레이퍼 축(32)을 냉각시키게 된다.

상기 구동모터(35)는 스크레이퍼 축(32)을 회전시키기 위한 것으로, 지지프레임(31)의 상부에 설치되어 벨트 또는 체인(36)에 의해 구동모터(35)의 회전력이 스크레이퍼 축(32)에 전달된다.

상기 로타리 조인트(37)는 연소통(10)의 외측에서 스크레이퍼 축(32)의 일단에 연결되어 스크레이퍼 축(32)의 내부에 매설되는 수관(33) 내로 냉각수를 유입 및 유출시키기 위한 냉각수 순환장치로서, 유입구(37a)를 통해 외부로부터 냉각수가 공급되고 이 공급된 냉각수는 수관(33)으로 공급되며, 수관(33)의 일측 단부로 이동한 다음 수관(33)과 스크레이퍼 축(32)의 외벽 사이 공간을 통해 빠져나오는 냉각수는 유출구(37b)를 통해 로타리 조인트(37)의 외부로 배출되게 된다.

이와 같이 구성된 재처리장치(30)는 구동모터(35)의 회전에 의해 스크레이퍼 축(32)이 회전되면서 고형연료의 연소에 의해 생성되는 재를 턴테이블(17)의 가장자리로 원활하게 이송하여 재배출구(19)로 배출시킴으로써 재가 턴테이블(17)상에 체류하는 시간이 길어짐에 따라 생성되는 클링커를 방지할 수 있도록 한 것이다.

그런데, 도2에 도시된 재처리장치(30)의 경우 턴테이블(17)상에서 클링커를 제거 및 방지하는 효과는 있으나, 서플라이콘(21a)상에서도 급기노즐(21c)의 연소공기공급에 의해 연료공급관(21)으로부터 이송된 고형연료가 연소되게 되는데 이 서플라이콘(21a)상에서 클링커의 생성을 방지하거나 생성된 클링커를 제거할 수 없는 문제점이 있었다. 또한, 서플라이콘(21a)으로부터 턴테이블(17)의 위로 적재되는 고형연료가 미처 완전히 연소되지 않은 상태에서 재처리장치(30)에 의해 재배출구(19)로 배출되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로 서플라이콘 상부의 클링커 생성을 방지 및 제거하면서 동시에 서플라이콘 상부의 연료의 균등분배 및 연료의 적체현상을 해소하여 연소효율이 보다 향상되는 연소장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 클링커제거장치를 구비한 연소장치는 외부로부터 연소공기를 공급받아 그 내부로 공급되는 고형연료를 연소시키는 연소통을 구비하는 연소장치에 있어서, 상기 연소통 내에 내벽으로 둘러싸여 연소통 내부로 공급되는 고형연료를 연소시키는 원통형상의 연소실과, 상기 연소통의 하부에 수직으로 설치되어 고형연료를 연소실내로 안내하는 연료공급관을 포함하는 연료공급부와, 연소실 하부에 설치되어 회전수단에 의해 회전하는 턴테이블과, 상기 연료공급관의 외주 둘레에 설치되고 그 상면에는 다수의 급기노즐이 구비되며 상기 턴테이블 상부에 결합되어 상기 턴테이블과 함께 회전하는 서플라이콘과, 상기 연료공급관의 외측에는 상기 서플라이콘의 급기노즐로 연소공기를 공급하기 위해 상기 연료공급관의 외측 둘레에 형성되는 하부연소공기공급관과,상기 연소실 일측면에서 상기 서플라이콘 상부로 연장되어 배치되는 스크레이퍼 축과, 상기 연소통의 외부에 설치되어 상기 스크레이퍼 축을 지지하기 위한 지지프레임과, 상기 연소실의 내부에 위치하는 스크레이퍼 축의 외주면에 형성되는 다수의 스크레이퍼 날개와, 상기 스크레이퍼 축을 상기 서플라이콘의 회전방향과 반대방향으로 회전시키기 위해 상기 연소통의 외측에 형성되는 구동모터를 포함하여 이루어져서 서플라이콘 상부의 클링커 생성을 방지 및 제거하기 위한 제1클링커제거장치와, 상기 연소실 타측면에서 상기 서플라이콘 상부로 연장되어 배치되는 스크레이퍼 축과, 상기 연소통의 외부에 설치되어 상기 스크레이퍼 축을 지지하기 위한 지지프레임과, 상기 연소실의 내부에 위치하는 스크레이퍼 축의 외주면에 형성되는 다수의 스크레이퍼 날개와, 상기 스크레이퍼 축을 상기 서플라이콘의 회전방향과 동일방향으로 회전시키기 위해 상기 연소통의 외측에 형성되는 구동모터를 포함하여 이루어져서 서플라이콘 상부 연료의 균등분배 및 연료의 적체현상을 해소하기 위한 제2클링커제거장치를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2클링커제거장치의 스크레이퍼 축의 내측 단부가 상기 서플라이콘의 내측 단부를 지나 연료공급관의 내측까지 연장형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 제1 및 제2클링커제거장치의 각각의 스크레이퍼 축의 외측 단부에는 스크레이퍼 축을 냉각시키기 위해 유입구를 통해 냉각수가 유입되고, 각 스크레이퍼 축으로부터 배출되는 냉각수를 유출구를 통해 외부로 유출시키기 위한 로타리 조인트가 구비되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 서플라이콘 상부의 클링커 생성을 방지 및 제거하고 서플라이콘 상부의 연료의 균등분배 및 연료의 적체현상을 해소하며 연소효율이 향상되는 연소장치가 제공된다.

도1은 종래기술에 따른 연소장치를 도시한 도면이고,
도2는 기존 재처리장치가 설치된 연소장치를 보여주는 도면이며,
도3은 본 발명에 따른 클링커제거장치를 구비한 연소장치의 종단면도이고,
도4는 도3의 평면도이다.

이하, 본 발명에 따른 클링커제거장치를 구비한 연소장치를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도3은 본 발명에 따른 클링커제거장치를 구비한 연소장치의 종단면도이고, 도4는 도3의 평면도이다.

본 발명에 따른 클링커제거장치를 구비한 연소장치는 내부에서 고형연료를 연소시키는 연소실(110)을 구비한 연소통(100)과, 연소실(110) 내로 고형연료를 공급하기 위한 연료공급부(200)와, 연소통(100)의 측면에 설치되는 제1클링커제거장치(400)와, 제2클링커제거장치(500)를 포함하여 이루어진다.

상기 연소통(100)은 원통형상으로 이루어져 내부에 고형연료를 수용하고 연소시키기 위한 것으로, 연소통(100) 내에 내벽(120)으로 둘러싸여 연료를 연소시키는 연소실(110)과, 연소실(110)의 내벽(120)을 냉각시키기 위한 냉각실(130)과, 연소실(110)에 외부로부터의 연소공기를 공급하기 위해 연소실(110)의 측면에 형성된 측면연소공기공급실(150)을 포함하여 이루어진다.

상기 냉각실(130)은 고온의 연소가스에 계속적으로 접촉하는 내벽(120)의 온도를 낮추기 위한 것으로, 상부로 갈수록 내경이 좁아지는 원통의 내벽(120) 외측에 이격되어 형성되는 중벽(140)과 내벽(120) 사이 공간에 형성되고, 중벽(140)의 상, 하측에 냉각수가 유출, 유입되는 냉각수 유출구와 냉각수 유입구가 형성된다. 냉각수 유입구는 원통 중벽(14)의 접선방향으로 형성된다. 그리고, 냉각실(130)의 중벽(140) 내측에는 나선 모양으로 감겨 형성되는 냉각수 가이드판이 구비되어 냉각수 유입구를 통해 유입된 냉각수가 냉각수 가이드판을 따라 회전하면서 상승하여 중벽(140) 상측에 형성된 냉각수 유출구를 통해 유출된다. 냉각수 유출구를 통해 유출된 냉각수는 연소실(110)에서 발생한 고온의 연소가스로부터 열을 회수하는데 사용하기 위해 보일러로 유입된다.

측면연소공기공급실(150)은 중벽(140) 외측에 이격되어 형성되는 외벽(160)과 중벽(140) 사이의 공간에 형성되고, 외벽(160)의 상측에 외부로부터 연소공기를 공급하기 위한 공기공급구가 형성된다. 원통형상의 외벽(160)의 접선방향으로 형성되는 공기공급구를 통해 공급된 연소공기가 측면연소공기공급실(150) 내부를 선회 하강한 후 개방된 하부를 통해 연소실(110) 내로 선회하면서 공급되게 된다.

한편, 연소통(100)의 상부는 연소된 고온의 연소가스를 배출하기 위해 개방되어 있고, 배출된 고온의 연소가스는 열을 회수하기 위해 연소가스배출관(도면 미도시)을 통해 보일러(미도시)로 유입되며, 보일러는 유입된 고온의 연소가스로부터 열을 회수하여 고온의 스팀 등을 얻게 된다.

연료공급부(200)는 도3에 도시된 바와 같이 연소통(100) 하부 중앙에 수직하게 설치되는 연료공급관(210)을 포함하여 이루어져서 외부로부터 고형연료가 연료이송수단에 의해 연료공급관(210)을 따라 연소실(110) 내로 공급되게 된다. 그리고, 연료공급관(210)의 외측에는 연료공급관(210)보다 직경이 크고 동심원 형상으로 형성되며 공기공급수단에 의해 연소공기를 연소실(110) 하부에서 연소실(110) 내로 공급하기 위한 하부연소공기공급관(230)이 형성된다.

연료공급관(210)의 상단 외측에는 턴테이블(170) 상부에 설치되어 턴테이블(170)과 함께 회전하는 콘 형상의 서플라이콘(220)이 구비되며, 서플라이콘(220)에는 하부연소공기공급관(230)으로부터 공급된 연소공기가 유입되는 급기노즐(221)이 둘레방향으로 다수 형성되어 있다.

따라서, 연료공급관(210)을 따라 안내되는 고형연료가 서플라이콘(220)의 상측으로 공급되고, 하부연소공기공급관(230)을 통해 공급된 연소공기가 서플라이콘(220)에 형성된 급기노즐(221)을 통해 고형연료의 저면으로 공급되어 서플라이콘(220) 상에서 고형연료가 연소되게 된다.

한편, 연소실(110) 하부에는 회전되는 턴테이블(170)이 구비된다. 이 턴테이블(170)의 상부에는 도3에 도시된 바와 같이 서플라이콘(220)이 설치되어 턴테이블(170)과 함께 회전하게 되며, 구동모터에 의해 1rev/1분 내지 1rev/3분의 회전속도로 회전하게 된다.

상기 제1클링커제거장치(400)는 서플라이콘(220) 상부의 클링커 생성을 방지 및 제거하기 위한 것으로 지지프레임(410)과, 스크레이퍼 축(420)과, 구동모터(450)와, 로타리 조인트(470)를 포함하여 이루어진다.

상기 지지프레임(410)은 스크레이퍼 축(420)을 지지하기 위한 것으로, 연소통(100)의 외부에 설치되어 스크레이퍼 축(420)의 일단을 지지하게 된다.

상기 스크레이퍼 축(420)은 그 외측 단부가 지지프레임(410)에 지지되고, 연소통(100)의 측면을 관통하여 서플라이콘(220)의 상부까지 연장되며 스크레이퍼 축(420)의 내측 단부가 서플라이콘(220)의 내측 단부까지 연장형성된다. 또한, 연소실(110)의 내부에 위치하는 스크레이퍼 축(420)의 외주면에는 다수의 스크레이퍼 날개(440)가 형성되는데, 스크레이퍼 날개(440)는 스크레이퍼 축(420)의 길이방향 및 둘레방향으로 다수개가 형성되고 스크레이퍼 축(420)의 축방향에 대해 소정각도로 경사지게 형성된다.

상기 로타리 조인트(470)는 연소통(100)의 외측에서 스크레이퍼 축(420)의 일단에 연결되어 스크레이퍼 축(420)이 연소실(110) 내에서 고온에 견딜 수 있도록 스크레이퍼 축(420)의 내부에 매설되는 수관(미도시) 내로 냉각수를 유입 및 유출시키기 위한 냉각수 순환장치로서, 유입구(471)를 통해 외부로부터 냉각수가 공급되고 이 공급된 냉각수는 스크레이퍼 축(420)의 내부에 매설되는 수관으로 공급되며, 수관의 단부로 이동한 다음 수관과 스크레이퍼 축(420)의 외벽 사이 공간을 통해 빠져 나오는 냉각수는 유출구(472)를 통해 로타리 조인트(470)의 외부로 배출되게 된다.

상기 구동모터(450)는 스크레이퍼 축(420)을 회전시키기 위한 것으로, 지지프레임(410)의 상부에 설치되어 벨트 또는 체인에 의해 구동모터(450의 회전력이 스크레이퍼 축(420)에 전달된다.

따라서, 제1클링커제거장치(400)는 서플라이콘(220)의 회전방향과 반대방향으로 회전하는 스크레이퍼 축(420)에 의해 서플라이콘(220)상의 클링커 생성을 방지 및 제거하고 이와 동시에 고형연료를 서플라이콘(220)의 가장자리 쪽으로 이동시키게 된다.

상기 제2클링커제거장치(500)는 연소통(100)의 타측에 설치되어 서플라이콘(220) 상부의 클링커 방지제거 뿐만 아니라 제1클링커제거장치(400)와 함께 사용되어 서플라이콘(220) 상부 연료의 균등 분배 및 연료의 적체 현상을 해소하기 위한 것으로, 그 구성은 제1클링커제거장치(400)와 유사하게 연소통(100)의 외부에 설치되어 스크레이퍼 축(520)을 지지하기 위한 지지프레임(510)과, 외주면에 다수의 스크레이퍼 날개(540)가 형성되는 스크레이퍼 축(520)과, 스크레이퍼 축(520)을 회전시키기 위한 구동모터(550)와, 스크레이퍼 축(520)의 내부로 냉각수를 유입 및 유출시키기 위한 로타리 조인트(570)를 포함하여 이루어진다.

다만, 제2클링커제거장치(500)의 스크레이퍼 축(520)은 그 내측 단부가 서플라이콘(220)의 내측 단부를 지나 연료공급관(210)의 내측으로 연장형성되고, 서플라이콘(220)의 회전방향과 동일한 방향으로 회전하게 된다. 따라서, 도4에 도시된 바와 같이 제2클링커제거장치(500)에 의해서는 스크레이퍼 축(520)이 제1클링커제거장치(400)와는 달리 서플라이콘(220)의 회전방향과 동일한 방향으로 회전함으로써 서플라이콘(220) 상부의 고형연료를 연료공급관(210) 쪽으로 이동시키게 된다. 제1클링커제거장치(400)가 작동되면 서플라이콘(220)의 회전방향과 반대방향으로 회전하는 스크레이퍼 축(420)에 의해 고형연료가 점차 서플라이콘(220)의 가장자리로 이동하게 되고 이 때 미연소된 고형연료가 재배출구(190)로 배출될 수 있는데, 제2클링커제거장치(500)에 의해 클링커 방지와 함께 고형연료를 다시 연료공급관(210) 쪽으로 이동시킴으로써 연료를 균등하게 분배하고 연료가 한쪽에만 적체되는 현상을 해소하게 된다.

그리고, 제2클링커제거장치(500)의 스크레이퍼 축(520)은 그 내측 단부가 서플라이콘(220)의 내측 단부를 지나 연료공급관(210)의 내측으로 연장형성됨으로써 연료를 다시 연료공급관(210)의 중앙쪽으로 이동시켜 연료를 재분배하고 균등하게 분배하여 연료의 완전연소를 도모하게 된다.

한편, 연소통(100)의 하부 가장자리에는 연소된 고형연료의 재가 배출될 수 있도록 재배출구(190)가 형성되고, 도면에는 도시하지 않았으나 연소실(110) 내에서 연소되는 고형연료로부터 연료공급관(210) 내에 존재하는 고형연료로 역화되는 것을 방지하기 위해 연료공급관(210)을 통해 연소공기를 공급하도록 연료공급관(210)의 하단에는 링블로워 등의 공기공급수단이 구비될 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 클링커제거장치를 구비한 연소장치의 작동방법을 설명하면, 먼저 연료호퍼(미도시)로부터 공급되는 고형연료가 연료이송수단에 의해 연료공급관(210)을 따라 연소실(110) 내로 공급되고, 연소실(110) 내로 처음 공급된 고형연료는 예열버너 및 점화버너(도면 미도시)에 의해 예열 및 점화된다.

그리고, 고형연료가 연소되는 데 필요한 연소공기는 외부로부터 측면연소공기공급실(150), 및 하부연소공기공급관(230)을 통해서 연소실(110)로 공급되는데, 먼저 측면연소공기공급실(150)에서는 원형 외벽(160)의 상부에 접선방향으로 형성된 공기공급구를 통해 공급된 연소공기가 측면연소공기공급실(150) 내부를 선회 하강한 후 개방된 하부를 통해 연소실(110) 내로 공급되게 된다. 따라서, 측면연소공기공급실(150)에서 연소실(110) 측면에서 연소공기가 회전하면서 공급됨으로써 단순히 연소공기가 연료에 직선방향으로 공급될 때에 비해 연소실(110)이 작더라도 대부분의 연료에 연소공기가 직접 접촉하게 되어 제조원가는 낮추면서 열효율을 향상시키게 된다.

또한, 연료공급관(210)의 외측에 형성된 하부연소공기공급관(230)에 의해 공급되는 연소공기가 서플라이콘(220)에 형성된 급기노즐(221)을 통해 공급되어 고형연료의 외부 뿐만 아니라 하부에 존재하는 고형연료 또한 원활하게 연소된다.

그리고, 연소실(110) 내로 공급된 고형연료는 연료공급관(210) 상단 외측에 형성되는 서플라이콘(220) 상부로 이동하여 연소되면서 서플라이콘(220)과 함께 회전하게 되고, 회전하면서 서플라이콘(220)의 회전방향과 반대방향으로 회전하는 제1클링커제거장치(400)의 스크레이퍼 축(420)에 의해 섞이면서 점차 서플라이콘(220)의 가장자리 쪽으로 이송되게 된다. 따라서, 도2에 도시된 바와 같은 종래 재처리장치를 구비한 연소장치의 경우 서플라이콘(21a)이 연료공급관(21)의 상부에 일체로 고정설치되고 재처리장치(30) 또한 턴테이블(17) 상부의 클링커만 제거할 수 있었으나, 본 발명에서는 상기와 같이 서플라이콘(220)을 연료공급관(210)으로부터 분리시키고 턴테이블(170)의 상부에 설치하여 턴테이블(170)과 함께 회전함으로써 제1클링커제거장치(400)에 의해 서플라이콘(220) 상에서도 클링커 생성을 방지 및 제거할 수 있게 된다.

그리고, 제1클링커제거장치(400)에 의할 경우 고형연료를 서플라이콘(220)의 가장자리방향으로만 이동시켜 미연소된 고형연료가 완전 연소되지 못하고 재배출구(190)로 배출될 수 있는데, 제2클링커제거장치(500)에 의해 클링커 방지와 함께 고형연료를 다시 연료공급관(210) 쪽으로 이동시킴으로써 연료를 균등 분배하고 연료가 한쪽에만 적체되는 현상을 해소하게 된다.

따라서, 본 발명에서는 서플라이콘(220) 상에서 고형연료가 제1클링커제거장치(400) 및 제2클링커제거장치(500)의 스크레이퍼 축(420, 520)을 교대로 만나 고형연료가 서플라이콘(220)의 가장자리 및 중앙쪽으로 반복적으로 이동하면서 고형연료가 균등하게 분배됨과 동시에 완전 연소되어 최종적으로 재배출구(190)로 배출되게 된다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니하며, 당해 기술분야의 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능함을 용이하게 이해할 수 있을 것이다.

100 : 연소통 110 : 연소실
120 : 내벽 130 : 냉각실
140 : 중벽 160 : 외벽
170 : 턴테이블 200 : 연료공급부
210 : 연료공급관 220 : 서플라이콘
230 : 하부연소공기공급관 400: 제1클링커제거장치
500 : 제2클링커제거장치

Claims

외부로부터 연소공기를 공급받아 그 내부로 공급되는 고형연료를 연소시키는 연소통을 구비하는 연소장치에 있어서,
상기 연소통 내에 내벽으로 둘러싸여 연소통 내부로 공급되는 고형연료를 연소시키는 원통형상의 연소실과,
상기 연소통의 하부 중앙에 수직으로 설치되어 고형연료를 연소실내로 안내하는 연료공급관을 포함하는 연료공급부와,
상기 연소실 하부에 설치되어 회전수단에 의해 회전하는 턴테이블과,
상기 연료공급관의 외주 둘레에 설치되고 상기 턴테이블 상부에 결합되어 상기 턴테이블과 함께 회전하는 서플라이콘과,
상기 연소실 일측면에서 상기 서플라이콘 상부로 연장되어 배치되는 스크레이퍼 축과, 상기 연소통의 외부에 설치되어 상기 스크레이퍼 축을 지지하기 위한 지지프레임과, 상기 연소실의 내부에 위치하는 스크레이퍼 축의 외주면에 형성되는 다수의 스크레이퍼 날개와, 상기 연소통의 외측에 형성되어 상기 스크레이퍼 축을 상기 서플라이콘의 회전방향과 반대방향으로 회전시키기 위한 구동모터를 포함하여 이루어져서 서플라이콘 상부의 클링커 생성을 방지 및 제거하기 위한 제1클링커제거장치와,
상기 연소실 타측면에서 상기 서플라이콘 상부로 연장되어 배치되는 스크레이퍼 축과, 상기 연소통의 외부에 설치되어 스크레이퍼 축을 지지하기 위한 지지프레임과, 상기 연소실의 내부에 위치하는 스크레이퍼 축의 외주면에 형성되는 다수의 스크레이퍼 날개와, 상기 연소통의 외측에 형성되어 스크레이퍼 축을 상기 서플라이콘의 회전방향과 동일방향으로 회전시키기 위한 구동모터를 포함하여 이루어져서 서플라이콘 상부 연료의 균등분배 및 연료의 적체현상을 해소하는 제2클링커제거장치를 포함하여 이루어지는 클링커제거장치를 구비하는 연소장치.
제1항에 있어서,
상기 서플라이콘의 상면에는 다수의 급기노즐이 구비되며, 상기 서플라이콘의 급기노즐로 연소공기를 공급하기 위해 상기 연료공급관의 외측 둘레에는 하부연소공기공급관이 제공되는 클링커제거장치를 구비하는 연소장치.
제2항에 있어서,
상기 제2클링커제거장치의 스크레이퍼 축의 내측 단부는 상기 서플라이콘의 내측 단부를 지나 연료공급관의 내측까지 연장형성되는 것을 특징으로 하는 클링커제거장치를 구비하는 연소장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2클링커제거장치의 각 스크레이퍼 축의 외측 단부에는 스크레이퍼 축을 냉각시키기 위해 유입구를 통해 냉각수가 유입되고 각 스크레이퍼 축으로부터 배출되는 냉각수를 유출구를 통해 외부로 유출시키기 위한 로타리 조인트가 구비되는 것을 특징으로 하는 클링커제거장치를 구비하는 연소장치.