KR20160027402A

KR20160027402A - 폐기물 합성가스를 이용한 폐열 보일러

Info

Publication number: KR20160027402A
Application number: KR1020140113967A
Authority: KR
Inventors: 이인수; 최상옥; 이강우; 문동현; 석민광
Original assignee: 삼성비피화학(주)
Priority date: 2014-08-29
Filing date: 2014-08-29
Publication date: 2016-03-10

Abstract

본 발명의 실시예에 다른 폐열 보일러는, 합성가스와 보일러수가 서로 열교환하는 제1열교환부; 상기 제1열교환부를 통과한 합성가스가 보일러수와 서로 열교환하는 제2열교환부; 및 상기 제1열교환부로부터 상기 제2열교환부를 서로 연결하되, 상기 합성가스의 흐름방향을 90 내지 180 도로 변경시키는 연결부를 포함한다.

Description

폐기물 합성가스를 이용한 폐열 보일러{WASTE HEAT BOILER USING SYNTHESIS GAS FROM WASTE FEEDSTOCKS}

본 발명은 보일러에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 폐기물 열분해시 발생하는 합성가스를 사용하는 폐열 보일러에 관한 것이다.

폐기물 가스화 기술은 폐기물을 열분해하여 수소와 일산화탄소를 주성분 으로 하는 합성 가스(통상 합성가스 중 수소의 함량은 20 ~ 40 vol% 이고, 일산화탄소의 함량은 20~40 vol%)로 전환한 뒤 합성 가스 중에 포함된 분진, 황산화물 등의 유해 물질을 제거하고 정제하여 합성가스가 보유한 화학에너지를 활용하는 하는 기술을 말한다.

이는 직접 연소 발전에 비하여 황산화물, 질소산화물, 이산화탄소를 크게 줄일 수 있는 친환경적 기술이므로, 많은 연구가 진행되고 있다. 이때, 생성된 합성 가스는 높은 온도를 가지므로 합성 가스를 냉각할 때 열 교환에 의하여 물 등의 유체를 가열하는 폐열 보일러의 가스로 이용할 수 있다.

그런데 합성 가스는 기존 소각 보일러와 사용되는 가스의 성분이 다르다. 즉, 합성 가스는 일산화탄소와 수소를 많이 포함하는 가스로서, 이에 의하여 금속 더스팅(metal dusting)에 의한 부식 현상이 쉽게 발생하는 문제점이 있다.

금속더스팅(Metal Dusting)은 합성가스에 의한 주요 부식으로 약 500-800℃ 온도구간에서 합성가스에 포함된 일산화탄소(CO)에 의해 탄소활동도(Carbon Activity)가 증가될 때 발생하는 것으로 탄소 환경에서 설비 재질인 강(steel) 또는 합금(alloy)에 침탄(carburization)과 탄소성분 증가로 흑연화(graphitization)에 의해 구멍(pit) 형태로 발생하는 부식현상이다.

따라서 합성 가스에 의한 보일러 수관의 부식을 방지하기 위해서는 부식 저항이 우수한 소재를 보일러의 수관으로 사용해야 하는데 부식 저항이 우수한 소재는 열전달 속도가 상대적으로 낮고, 열전달 속도가 우수한 소재는 부식 저항이 낮기 때문에 상대적으로 높은 부식 저항과 열전달 속도를 가지는 소재에 대한 적용이 이루어질 필요가 있다.

그리고 금속 소재의 경우 약 900℃ 이상의 고온에 장시간 노출될 경우 그레인 크기(Grain size)변화, 고온부식에 의한 보호산화스케일(Protective oxide scale)의 박리현상으로 내식성 유지가 어려운 문제점이 있다.

본 발명은 수관에 직접적으로 900℃ 이상 고온의 합성가스가 접촉하는 것을 방지 하면서, 900℃ 이하의 합성가스와 수관이 직접적으로 접촉하는 열교환 영역에서는 부식저항과 열교환속도가 우수한 소재를 적용하고 동시에 폐기물 가스화 과정에서 발생하는 수트(Soot) 의 일부를 제거하여 수관의 열전달 효율 감소를 방지할 수 있는 폐열 보일러를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 폐열보일러는,

합성가스와 보일러수가 서로 열교환하는 제1열교환부;

상기 제1열교환부를 통과한 합성가스가 보일러수와 서로 열교환하는 제2열교환부; 및

상기 제1열교환부로부터 상기 제2열교환부를 서로 연결하되, 상기 합성가스의 흐름방향을 90 내지 180 도로 변경시키는 연결부를 포함한다.

이 때, 상기 제1열교환부는,

제1챔버,

상기 챔버의 벽면에 구비되는 제1내화물, 및

상기 챔버와 상기 제1내화물 사이에 구비되는 제1수관을 구비하여, 상기 챔버내부를 흐르는 합성가스와 상기 제1수관을 흐르는 보일러수가 서로 상기 제1내화물을 사이에 두고 서로 열교환하는 것이 바람직하다.

상기 제1챔버에 유입되는 합성가스의 유입온도는 1100℃ 내지 1200℃이고, 상기 연결부로 나가는 유출온도는 600℃ 내지 700℃인 폐열 보일러.

또한, 상기 제1내화물의 두께는 20 내지 40mm인 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1수관은 탄소함유량이 0.1 내지 0.2이고, 열전도도(Thermal conductivity)는 44 내지 46W/m ℃ 인 것이 바람직하다.

또한,

상기 제2열교환부는,

제2챔버,

상기 챔버의 벽면에 구비되는 제2내화물, 및

상기 챔버의 내부 공간에 구비되는 제2수관을 구비하여,

상기 챔버내부를 흐르는 합성가스와 상기 제2수관을 흐르는 보일러수가 서로 열교환하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1챔버와 상기 제2챔버는 서로 적어도 벽면 중 적어도 1개가 연접하는 것이 바람직하다.

또한, 제2수관은 제2챔버가 제1챔버와 연접하는 면을 제외한 3개의 면을 각각 통과하는 제1방향제2수관, 제2방향제2수관, 제3방향제2수관으로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제2수관은 외부소재와 내부소재의 복합소재로 이루어지며, 외부소재는 니켈, 크롬, 및 규소를 필수적으로 포함하는 합금강으로 이루어지고 열전도도(Thermal conductivity)가 23 내지 26 W /m ℃인 것이 바람직하다.

또한, 상기 제2내화물의 두께는 40 내지 50mm일 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 폐열 보일러는, 고온의 합성가스를 이용한 보일러의 수관에 직접적으로 900℃ 이상 고온의 합성가스가 접촉하는 것을 방지하여 금속 더스팅(metal dusting)에 의한 부식 현상을 줄일 수 있고, 고온 부식에 의한 내부식성 감소를 방지하고, 900℃ 이하의 열교환 영역에서는 금속 더스팅(metal dusting)에 효과적인 소재를 적용하여 부식 현상을 줄이는 동시에 폐기물 가스화 과정에서 발생하는 수트(Soot)에 의해 수관의 열전달 효율 감소를 방지할 수 있다. 이에 의하여 폐열 보일러의 교체, 수리 등의 횟수를 줄일 수 있고 폐열 보일러의 장기 신뢰성을 향상할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 폐열보일러가 사용된 에너지회수 시스템의 공정도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 폐열보일러의 종단면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 폐열보일러의 횡단면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 제2수관의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 폐열보일러의 속도분포 시뮬레이션도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 폐열보일러의 온도분포 시뮬레이션도

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니며 다양한 형태로 변형될 수 있음은 물론이다.

도면에서는 본 발명을 명확하고 간략하게 설명하기 위하여 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 극히 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 참조부호를 사용한다. 그리고 도면에서는 설명을 좀더 명확하게 하기 위하여 두께, 넓이 등을 확대 또는 축소하여 도시하였는바, 본 발명의 두께, 넓이 등은 도면에 도시된 바에 한정되지 않는다.

그리고 명세서 전체에서 어떠한 부분이 다른 부분을 "포함"한다고 할 때, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 부분을 배제하는 것이 아니며 다른 부분을 더 포함할 수 있다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 부분이 위치하는 경우도 포함한다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 위치하지 않는 것을 의미한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 합성 가스를 사용하는 폐열 보일러를 좀더 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 폐열보일러가 사용된 스팀발생 시스템의 공정도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 폐열보일러의 종단면도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 폐열보일러의 횡단면도이다. 또한 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 제2수관의 단면도이다.

이에 따르면 폐열보일러(100)는 제1급수헤더(110), 제1수관(120), 제1증기헤더(130), 및 제1챔버(140)를 포함하는 제1열교환부(100a), 제2급수헤더(150), 제2수관(160), 제2증기헤더(170), 및 제2챔버(180)를 포함하는 제2열교환부(100b), 및 연결부(100c)를 포함한다.

제1열교환부(100a)에서 제1급수헤더(110)는 스팀드럼으로부터 강수관(10)을 따라 공급되는 보일러수(통상적으로 연수를 1차적으로 수용하며, 제1급수헤더(110)를 통해 공급된 보일러수는 제1수관(120)을 통하면서 합성가스로부터 전달되는 열을 받아 스팀화되어 제1증기헤더(130)로 공급된다. 제1증기헤더(130)로 공급된 스팀은 스팀드럼(200)으로 전달된다.

제1챔버(140)는 합성가스유입구(190a)로부터 유입된 1100℃ 내지 1200℃의 합성가스가 제1수관(120)의 보일러수과 열교환하여 보일러수에 열을 전달하며 제1챔버(140)를 통과한 합성가스는 합성가스연결부(100c)로 전달된다.

연결부(100c)는 제1열교환부(100a)와 제2열교환부(100b)를 서로 연결하며, 본 실시예에서는 합성가스의 흐름방향을 90 내지 180도 변경시킨다. 제1열교환부(100a)와 제2열교환부(100b)를 연결하는 연결부(100c)를 통과하면서 합성가스는 급격한 방향이 이루어지고, 관성에 의한 합성가스 내 더스트(Dust) 제거가 이루어져 합성가스내 가스화 과정에서 비산되는 회분 및 수트(Soot)가 많이 포함된 입자상 물질이 제거될 수 있다.

연결부(100c)를 통과하는 합성가스 중 수소 농도는 수소의 폭발범위인 4~74% 범위에 해당되며, 일산화탄소도 다량 포함하고 있으므로 입자상 물질을 배출하는 과정에서 합성가스의 누출이 없도록하는 것이 필요하다.

이에 연결부(100c)는 기밀 뿐만 아니라 설비의 상태를 확인하고 유지보수를 용이하게 하기 위해 하부에 검시창을 각 챔버방향으로 2개 설치하여 합성가스 출구 덕트 구조를 보일러 내부를 확인할 수 있는 창을 구비하도록 설계하는 것이 바람직하다.

제1열교환부(100a)에서 제1챔버(140)에서 제1수관(120)은 챔버벽과 제1내화물(141) 사이에 구비된다. 이에 따라 고온의 합성가스는 내화물(141)과 직접 접촉하고 제1수관(120)과는 직접 접촉하지 않게 된다. 이에 제1수관(120)은 메탈더스팅에 따른 부식이 크게 문제되지 않게 되므로, 비교적 부식저항성이 약하나 열전달효율이 높은 한 탄소강을 사용할 수 있다.

제1열교환부(100a)에서 유입되는 합성가스의 제1유입온도는 1100℃ 내지 1200℃이고, 연결부(100c)로 나가는 제1유출온도는 600℃ 내지 700℃ 이다.

이 때 제1수관(120)과 합성가스 사이의 제1내화물(141)의 두께는 20 내지 40mm 인 것이 바람직하다.

제1수관들 사이에는 멤브레인월(membrand wall)을 용접하여 제1챔버 내부와 외부를 밀폐하며, 제1수관의 일부는 외부로 노출된다.

제1유출온도는 제2챔버(180)에 합성가스가 접촉하게 되는 소재를 고려하여 소재의 항복강도가 급격히 감소하는 온도보다 낮은 온도로 유입될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

제2열교환부(180)에서 제2급수헤더(150)는 스팀드럼(200)으로부터 강수관(10)을 따라 공급되는 보일러수(통상적으로 연수를 수용하며, 제2급수헤더(150)를 통해 공급된 보일러수는 제2수관(160)을 통하면서 합성가스로부터 전달되는 열을 받아 스팀화되어 제2증기헤더(170)로 공급된다. 제2증기헤더(170)로 공급된 스팀은 스팀드럼(200)으로 전달된다.

제2챔버(180)는 연결부(100c)로부터 유입된 고온의 합성가스가 제2수관(160)과 열교환하여 보일러수에 열을 전달하며 제2챔버(180)를 통과한 합성가스는 합성가스 유출구로 전달된다. 이 때 유출되는 합성가스의 온도는 300 내지 400℃ 이다.

제2열교환부(100b)에서 제2챔버(180)에서 제2수관(160)은 열교환 효율을 향상시키기 위해 제2챔버(180)의 내부에 제2수관(160)이 배치된다. 즉, 제2챔버(180)에서 제2수관(160)은 제1챔버(140)의 제1수관(120)과 달리 제2내화물(181)에 의해 보호되지 않고 합성가스와 직접 접촉하도록 구비된다.

제2내화물(181)은 제1챔버(140)의 벽면에 두께 40 내지 50mm로 구비된다.

제2수관(160)은 3방향에서 제2챔버(180)내부를 통과하는 것이 바람직한데 이는 열효율을 가장 높이기 위함이다. 즉, 제2수관(160)은 제2챔버(180)가 제1챔버(140)와 연접하는 면을 제외한 3개의 면을 각각 통과하는 제1방향제2수관(160a), 제2방향제2수관(160b), 제3방향제2수관(160c)으로 이루어지는 것이 바람직하다. 이에 따라 각 방향의 수관들은 각각 다른 방향의 급수헤더를 구비한다.

또한 제2수관(160)들은 외부면에서 챔버벽면을 통과하기 위해서 적어도 2회이상 절곡되는 형상을 가지는 구조를 가지게 되는데, 하부에 연결부(100c)를 형성하는 구조를 가지기 위해서는 1회이상 절곡되는 구조를 가지며, 동일한 챔버 길이에서 열전달 면적을 향상시키기 위해 2회이상 절곡되는 형상을 가게 된다.

제2수관(160)은 내부소재(160a)와 외부소재(160b)가 적어도 2개 복합되는 재료가 사용된다. 즉, 내부소재(160a)로는 열전달속도가 빠른 탄소강을 사용하며, 외부소재(160b)로는 금속더스팅에 의한 부식에 효과적인 고합금강을 사용한다.

즉, 제2수관(160)은 온도는 제1수관(120)보다 낮지만 직접 합성가스와 접촉하게 되므로 부식을 방지하기 위해 외부소재로 고합금강을 사용하면서도, 내부소재로는 열전달속도가 우수한 탄소강(Carbon steel) 을 사용한다.

본 실시예의 제2수관(160)의 외부소재인 합금강(Alloy)의 경우 800℃ 이상에서 항복강도(Yield Strength)가 급격하게 낮아지고 700℃ 이상에서 연신율(Elongation) 급격하게 증가한다. 따라서 전술한 바와 같이 제1챔버(140)를 통과한 합성가스를 600℃ 내지 700℃ 냉각시켜 제2챔버(180)로 유입되게 한다.

제2챔버(180)를 통과한 유출가스는 합성가스유출구(190b)를 통해 유출된다. 이 때 유출온도는 후공정에서 다이옥신 재합성 메커니즘인 디-노보(De-novo) 반응의 방지를 위해 300℃ 내지 400로 되는 것이 바람직하다.

본 실시예에서 제1챔버(140)와 제2챔버(180)는 단면이 사각형상으로 각 챔버의 일면은 서로 공유되어 있다. 공유된 챔버 벽면에는 내화물에 둘러싸인 제1수관이 구비된다. 이로써 제1수관(120)은 제1챔버(140) 및 제2챔버(180)에서 2번의 열교환을 할 수 있어서 열교환 효율을 상대적으로 상승시킬 수 있다.

즉, 동일한 보일러 체적 대비 열교환 면적을 증가시키고 이는 곧 같은 체적의 보일러와 비교했을 때 열교환 효율을 상승시키는 결과를 가져올 수 있다.

한편 제1수관(120) 및 제2수관(160)의 재질을 결정함에 있어서 메탈더스팅에 의한 부식저항성과, 열전달속도가 중요한 인자로 작용한다.

이에 제1수관(120)에 사용되는 탄소강의 탄소함유량은 0.1 내지 0.2가 바람직하고, 특히 탄소함유량 0.18%를 사용할 수 있고, 열전도도(Thermal conductivity)는 44 내지 46W/m ℃ 가 바람직하며, 두께는 2 내지 4mm 이다.

또한 제2수관(160)의 외부소재는 니켈, 크롬, 및 규소를 필수적으로 포함하는 합금강으로서, 니켈 함량이 31 내지 33이고, 크롬의 함량이 19 내지 21 규소의 함량이 0.01 내지 0.02인 것이 바람직하고, 열전도도(Thermal conductivity)는 23 내지 26 W/m ℃ 가 바람직하다

제2수관(160)의 내부소재(160a)는 제1수관(120)의 탄소강과 같은 재료를 사용할 수 있다. 이 때, 제2수관(160)의 내부소재(160a)와 외부소재(160b)는 서로 결합되어 있는데, 내부소재(160a)의 두께는 외부소재(160b)의 2 내지 3배의 두께로 하는 것이 바람직하다. 내부소재(160a) 및 외부소재(160b)는 서로 끼워진 후 열압출되어 제조된다.

스팀드럼(200)은 급수배관 및 스팀배관을 통하여 전술한 폐열보일러(100)와 연결되며, 스팀드럼(200)의 보일러수는 폐열보일러(100)에 연결되어 스팀화되어 스팀드럼(200)에 공급되며, 스팀드럼(200)의 스팀은 필요시 수요처에 공급된다.

이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 폐열보일러의 운전 공정에 대해서 설명한다. 폐열보일러 가동 초기에는 스팀드럼(200)으로 공급된 보일러수는 강수관(10)을 통해 급수헤더(110, 150)로 내려오고 동시에 스팀 배관을 통해 증기헤더(130, 170)로 내려와 수관(120, 160) 내부에 물을 채운다.

즉, 스팀 드럼(200) 일부와 증기헤더(130, 170), 급수 헤더(110, 150) 그리고 수관(120, 160) 내부에 물이 차있는 상태로 운전이 시작된다. 이후에 고온의 합성가스가 보일러 내부로 공급됨에 따라 열에너지 전달에 의해 수관 내부에 물이 증발하여 증기가 되고 증기는 증기헤더와 스팀배관을 드럼에 공급되어 스팀드럼(200)의 수면 위에 채워진다.

이때 증발된 증기에 의해서 스팀 드럼(200)의 수위가 설정값 이하로 낮아지며 급수 콘트롤 벨브가 스팀 드럼으로 물을 공급하여 일정 수위 유지하게 된다.

스팀 드럼 수면 상부에 증기는 설정압력 이상이 되면 압력콘트롤 벨브가 열려 증기 수요처로 공급된다. 따라서 폐열보일러 가동 중에는 스팀 드럼, 증기헤더, 급수헤더, 수관이 설정 압력(예를 들어, 8kgf/cm2)으로 운전되므로 보일러수 공급을 위해서는 급수 펌프로 설정 압력 이상으로 가압한다.

실험예

제1챔버의 제1수관 및 제1챔버의 제2수관의 소재를 하기 표 1 과 같이 구성하고, 제1수관의 두께는 3mm로 하고, 제2수관의 외부소재의 두께는 1.73mm 내부소재의 두께는 3.77mm 로 하였다. 폐열 보일러를 제조하여 합성가스 유량을 250 Nm3/hr, 유입온도 1,200℃로 시뮬레이션하여 도 5 및 도 6와 같은 속도분포, 온도분포를 계산하였다. 이에 따르면 속도, 및 온도 분포가 양호한 것으로 판단된다.

구분	Al	C	Co	Cr	Cu	Fe	Mn	Mo	Ni	P	S	Si	Ti
제1수관		0.18					0.6			0.035		0.35
제2수관 외부소재		0.02		27	1		2	3.5	31	0.025	0.015	0.6
제2수관 내부소재		0.18					0.6			0.035		0.35

상술한 바에 따른 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

110 : 제1급수헤더
120 : 제1수관
130 : 제1증기헤더
140 : 제1챔버
100a : 제1열교환부
141 : 제1내화물
150 : 제2급수헤더
160 : 제2수관
170 : 제2증기헤더
180 : 제2챔버
100b : 제2열교환부
181 : 제2내화물
100c : 연결부

Claims

합성가스와 보일러수가 서로 열교환하는 제1열교환부;
상기 제1열교환부를 통과한 합성가스가 보일러수와 서로 열교환하는 제2열교환부; 및
상기 제1열교환부로부터 상기 제2열교환부를 서로 연결하되, 상기 합성가스의 흐름방향을 90 내지 180 도로 변경시키는 연결부를 포함하는 폐열 보일러.
제1항에 있어서,
상기 제1열교환부는,
제1챔버,
상기 챔버의 벽면에 구비되는 제1내화물, 및
상기 챔버와 상기 제1내화물 사이에 구비되는 제1수관을 구비하여, 상기 챔버내부를 흐르는 합성가스와 상기 제1수관을 흐르는 보일러수가 서로 상기 제1내화물을 사이에 두고 서로 열교환하는 폐열 보일러.
제2항에 있어서,
상기 제1챔버에 유입되는 합성가스의 유입온도는 1100℃ 내지 1200℃이고, 상기 연결부로 나가는 유출온도는 600℃ 내지 700℃인 폐열 보일러.
제3항에 있어서,
상기 제1내화물의 두께는 20 내지 40mm인 폐열 보일러.
제1항에 있어서,
상기 제1수관은 탄소함유량이 0.1 내지 0.2이고, 열전도도(Thermal conductivity)는 44 내지 46W/m ℃ 인 폐열 보일러.
제2항에 있어서,
상기 제2열교환부는,
제2챔버,
상기 챔버의 벽면에 구비되는 제2내화물, 및
상기 챔버의 내부 공간에 구비되는 제2수관을 구비하여,
상기 챔버내부를 흐르는 합성가스와 상기 제2수관을 흐르는 보일러수가 서로 열교환하는 폐열 보일러.
제6항에 있어서,
상기 제1챔버와 상기 제2챔버는 서로 적어도 벽면 중 적어도 1개가 연접하는 폐열보일러.
제7항에 있어서,
제2수관은 제2챔버가 제1챔버와 연접하는 면을 제외한 3개의 면을 각각 통과하는 제1방향제2수관, 제2방향제2수관, 제3방향제2수관으로 이루어지는 폐열보일러.
제6항에 있어서,
상기 제2수관은 외부소재와 내부소재의 복합소재로 이루어지며, 외부소재는 니켈, 크롬, 및 규소를 필수적으로 포함하는 합금강으로 이루어지고 열전도도(Thermal conductivity)가 23 내지 26 W /m ℃인 폐열보일러.
제6항에 있어서,
상기 제2내화물의 두께는 40 내지 50mm인 폐열 보일러.