KR101700436B1 - 순환유동층 보일러의 열교환장치 - Google Patents

순환유동층 보일러의 열교환장치 Download PDF

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Abstract

순환유동층 보일러의 열교환장치에 대한 발명이 개시된다. 본 발명의 순환유동층 보일러의 열교환장치는: 연소로에서 배출되는 배가스와 유동매체를 분리하는 입자포집기와, 입자포집기에서 포집된 유동매체가 유입되고, 유동매체와의 열교환에 의해 열전달매체를 가열하는 외부열교환기와, 외부열교환기에 설치되고, 유동매체의 유동 경로에 공기를 공급하며 유동매체의 유동방향과 유동량을 조절하면서 외부열교환기의 내부 온도를 제어하는 유동조절장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

순환유동층 보일러의 열교환장치{HEAT EXCHANGE APPARATUS OF CIRCULATING FLUIDIZED BED BOILER}
본 발명은 순환유동층 보일러의 열교환장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 외부열교환기로 유입되는 유동매체의 양을 조절가능한 순환유동층 보일러의 열교환장치에 관한 것이다.
순환유동층 보일러에는 석탄의 연소열을 회수하기 위해 연소로 내부의 수냉벽 튜브(membrane wall tube), 연소로 상부의 날개벽 튜브(wing wall tube), 플래튼 튜브(platen tube) 등의 다양한 열교환기가 적용하고 있다. 그러나 연소로 상에 튜브가 위치할 경우, 배가스에 의한 튜브 부식과 유동매체에 의한 튜브 마모가 발생될 수 있어, 연소로의 외부에 외부열교환기를 설치하는 방향으로 기술이 개발되고 있다.
이와 같이 외부열교환기를 구비한 일반적인 순환유동층 보일러는 연소로, 사이클론, 룹실(loopseal), 제어밸브, 외부열교환기를 포함하는 구조를 가진다. 연소로 내부의 유동매체(모래, 회재 등)와 배가스는 혼합된 상태로 사이클론으로 유동되고, 사이클론에서 설정 중량 이상의 입자(이하 '유동매체'로 통칭한다)와 그 외의 기체(이하 '배가스'로 통칭한다)로 분리된다. 유동매체와 분리된 배가스는 백패스(back pass)를 통해 후단으로 유동, 처리되고, 배가스와 분리된 유동매체는 룹실로 유입된 후 그 일부는 연소로로 직접 유입되고, 다른 일부는 제어밸브를 거쳐 외부열교환기를 통과한 후 연소로로 유입된다.
외부열교환기에 배치된 튜브는 부식성 배가스와의 직접적인 접촉을 피할 수 있어 부식의 위험을 해결할 수 있고, 제어밸브를 이용해 외부열교환기로 유입되는 유동매체의 유량을 조절할 수 있어 독립적으로 튜브 내 증기의 온도를 제어할 수 있다. 이와 같이 독립적으로 증기의 온도를 제어할 수 있음에 따라 외부열교환기내에는 주로 발전설비의 최종과열기나 최종재열기의 튜브를 배치하여 적용하고 있다.
그러나 외부열교환기로 유입되는 유동매체가 제어밸브 상에 정체되거나, 제어밸브가 800℃이상의 고온의 온도를 가지는 유동매체에 의해 손상되는 경우가 발생되고 있다. 이로 인해 발전설비가 정상출력을 낼 수 없을 뿐만 아니라, 제어밸브의 손상이 심각한 경우에는 발전설비의 가동이 정지되는 문제가 발생할 수 있다. 이에 따라, 제어밸브 부분의 교체, 수리 및 정비 비용이 증가하고 있는 실정이다.
또한, 룹실과 외부열교환기를 분리하여 운영하면서 가용공간이 부족할 뿐 아니라, 하나의 사이클론에 대해 하나의 외부열교환기만 운영할 수 있어 외부열교환기의 개수를 증가시는 데에도, 즉 외부열교환기의 확장성에도 공간상 제약이 따른다는 문제점이 있다. 따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제1352804호(2014.01.13. 등록, 발명의 명칭: 순환유동층 보일러의 연소장치 및 그 연소방법)에 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 제어밸브로 인한 발전설비의 가동 불안정성을 해결할 수 있고, 외부열교환기의 확장성을 보다 향상시킬 수 있는 순환유동층 보일러의 열교환장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 순환유동층 보일러의 열교환장치는: 연소로에서 배출되는 배가스와 유동매체를 분리하는 입자포집기; 상기 입자포집기에서 포집된 상기 유동매체가 유입되고, 상기 유동매체와의 열교환에 의해 열전달매체를 가열하는 외부열교환기; 및 상기 외부열교환기에 설치되고, 상기 유동매체의 유동 경로에 공기를 공급하며 상기 유동매체의 유동방향과 유동량을 조절하면서 상기 외부열교환기의 내부 온도를 제어하는 유동조절장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 외부열교환기는, 상기 입자포집기와 연통되게 연결되며, 상기 입자포집기에서 유입된 상기 유동매체의 일부는 열전달매체와 열교환시키고, 상기 유동매체의 다른 일부는 그대로 통과시키는 제1외부열교환기;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1외부열교환기는, 제1하우징부; 상기 제1하우징부에 연통되게 형성되고, 상기 입자포집기로부터 상기 유동매체가 유입되는 통로를 이루는 제1유입부; 상기 제1하우징부의 내부에 상기 제1유입부와 연통되게 형성되고, 상기 제1하우징부의 외부로 연장되는 통로를 이루는 패스실; 상기 패스실과 이웃하여 배치되고, 상기 패스실로 유입되지 않은 상기 유동매체가 유입되는 제1열교환유입실; 상기 제1열교환유입실과 이웃하여 배치되고, 상기 열전달매체가 흐르는 제1열교환튜브가 설치되는 제1열교환실; 및 상기 제1열교환실과 이웃하여 배치되고, 상기 제1열교환실을 통과한 상기 유동매체가 상기 연소로로 공급되는 통로를 이루는 제1배출부;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1외부열교환기는, 상기 패스실과 상기 제1열교환유입실의 사이에 상부가 개방되게 형성되는 유입구획벽; 상기 제1열교환유입실과 상기 제1열교환실의 사이에 하부가 개방되게 형성되는 제1열교환구획벽; 및 상기 제1열교환실과 상기 제1배출부의 사이에 상부가 개방되게 형성되는 제1배출구획벽;을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 유동조절장치는, 상기 패스실과 상기 제1열교환유입실을 가로지르는 방향으로 공기를 분사하는 유입조절부; 상기 제1열교환유입실로 공기를 공급하는 제1공급조절부; 및 상기 제1열교환실 내부의 상기 유동매체를 상향 유동시키는 방향으로 공기를 분사하는 제1열교환조절부;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 유입조절부는, 공기를 분사하는 공기분사관; 및 상기 공기분사관의 분사방향을 가변가능하게 지지하는 회동지지장치;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1공급조절부는, 상기 제1열교환유입실의 하부에 형성되고, 외부 공기를 공급받는 제1공기유입실; 및 상기 제1공기유입실과 상기 제1열교환유입실을 구획하고, 공기가 통과하는 복수개의 통공이 형성되는 제1공기분산판;을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1열교환조절부는, 상기 제1열교환실의 하부에 형성되고, 외부 공기를 공급받는 제2공기유입실; 및 상기 제2공기유입실과 상기 제1열교환실을 구획하고, 공기가 통과하는 복수개의 통공이 형성되는 제2공기분산판;을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1외부열교환기는, 상기 입자포집기와 연통되게 연결되며, 상기 입자포집기에서 유입된 상기 유동매체의 일부는 열전달매체와 열교환하고, 상기 유동매체의 다른 일부는 그대로 통과시키는 제1-1외부열교환기; 및 상기 제1-1외부열교환기와 연통되게 연결되고, 상기 제1-1외부열교환기를 통과한 상기 유동매체가 유입되며, 상기 유동매체를 열전달매체와 열교환하는 제1-2외부열교환기;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 외부열교환기는, 상기 제1외부열교환기와 연통되게 설치되고, 상기 제1외부열교환기를 통과한 상기 유동매체가 유입되며, 상기 유동매체를 열전달매체와 열교환하는 제2외부열교환기;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제2외부열교환기는, 제2하우징부; 상기 제2하우징부와 상기 패스실의 사이에 연통되게 형성되고, 상기 패스실로부터 상기 유동매체가 유입되는 통로를 이루는 제2유입부; 상기 제1하우징부의 내부에 상기 제2유입부와 연통되게 형성되고, 상기 제2유입부를 통과한 상기 유동매체가 유입되는 제2열교환유입실; 상기 제2열교환유입실과 이웃하여 배치되고, 상기 열전달매체가 흐르는 제2열교환튜브가 설치되는 제2열교환실; 및 상기 제2열교환실과 이웃하여 배치되고, 상기 제2열교환실을 통과한 상기 유동매체가 상기 연소로로 공급되는 통로를 이루는 제2배출부;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제2외부열교환기는, 상기 제2열교환유입실과 상기 제2열교환실의 사이에 하부가 개방되게 형성되는 제2열교환구획벽; 및 상기 제2열교환실과 상기 제2배출부의 사이에 상부가 개방되게 형성되는 제2배출구획벽;을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 유동조절장치는, 상기 제2열교환유입실로 공기를 공급하는 제2공급조절부; 및 상기 제2열교환실 내부의 상기 유동매체를 상향 유동시키는 방향으로 공기를 분사하는 제2열교환조절부;를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 순환유동층 보일러의 열교환장치에 의하면, 유동조절장치를 이용해 유동매체의 유동 경로에 유동매체를 유동시키기 위한 유동화 공기를 공급하며 유동매체의 유동방향, 유동량을 조절하면서 외부열교환기의 내부 온도를 제어할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 복수개의 외부열교환기 각각으로 유입되는 유동매체의 양을 조절하는 것에 의해 복수개의 외부열교환기 각각을 통과하는 열전달매체의 증기온도를 자유롭게 제어할 수 있으므로, 발전설비의 운전이 보다 안정적으로 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 기존에 제어밸브의 막힘, 손상으로 발생하던 발전설비의 감발, 정지를 해결할 수 있고, 이에 따라 발전설비를 보다 안정적으로 운전할 수 있으며, 제어밸브의 교체, 수리 및 정비에 과다한 비용이 소요되던 기존과 비교해, 유지 관리 비용을 보다 절감할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 외부열교환기가 기존의 룹실을 통합한 룹실 일체형 구조를 가짐에 따라, 룹실을 별도로 마련하던 기존과 비교해 보다 공간효율적으로 적용가능하고, 입자포집기 하나에 대해 2개 이상의 외부열교환기를 운영할 수 있으며, 필요에 따라 증발기, 과열기, 재열기 등으로 적용, 조합 가능하여 외부열교환기의 개수, 기능에 대한 확장성을 보다 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 순환유동층 보일러의 열교환장치를 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 순환유동층 보일러의 열교환장치의 외부열교환기를 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 순환유동층 보일러의 열교환장치의 유입조절부의 작동을 설명하고자 도시한 개념도이다.
도 4는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 순환유동층 보일러의 열교환장치의 외부열교환기를 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 순환유동층 보일러의 열교환장치의 외부열교환기를 개략적으로 도시한 개념도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 순환유동층 보일러의 열교환장치의 일실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 순환유동층 보일러의 열교환장치를 개략적으로 도시한 개념도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 순환유동층 보일러의 열교환장치의 외부열교환기를 개략적으로 도시한 개념도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 순환유동층 보일러의 열교환장치의 유입조절부의 작동을 설명하고자 도시한 개념도이다.
도 4는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 순환유동층 보일러의 열교환장치의 외부열교환기를 개략적으로 도시한 개념도이고, 도 5는 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 순환유동층 보일러의 열교환장치의 외부열교환기를 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 순환유동층 보일러의 열교환장치(1)는 입자포집기(20), 외부열교환기(30), 유동조절장치(40)를 포함한다.
연소로(10)의 내부에는 연소로(10)의 하부에서 공급되는 공기에 의해 설정 유속(예를 들어, 2~8m/s 등)의 기류가 일정하게 유지되고, 배가스와 유동매체가 혼합된 상태로 존재한다. 연소로(10) 내부의 배가스와 유동매체는 연소로(10)의 상부를 거쳐 입자포집기(20)측으로 배출된다. 여기서, 본 발명의 설명에서 유동매체는 배가스에 혼합된 상태로 함께 유동되는 모래, 회재 등의 입자를 의미한다.
입자포집기(20)는 연소로(10)에서 배출되는 배가스와 유동매체를 상호 분리하는 장치이다. 도 1 상에는 배가스와 유동매체가 각각 gas, particle로 표시되어 있다. 입자포집기(20)는 배가스 속에 부유하고 있는 유동매체를 분리, 포집할 수 있다면, 사이클론, 충격식 입자포집기(impact separator) 등을 포함하여 특정한 구조와 형상으로 한정되지 않는다.
외부열교환기(30)는 입자포집기(20)로부터 유동매체를 유입받아 물, 증기 등의 열전달매체와 열교환시키는, 즉 유동매체를 이용해 열전달매체를 가열하는 장치이다. 외부열교환기(30)는 입자포집기(20)의 하부에 연통되게 설치되고, 입자포집기(20)에서 침강되는 유동매체는 입자포집기(20)의 하부를 거쳐 외부열교환기(30)로 유입된다.
유동매체는 연소로(10)의 내부에서 설정 온도 이상(예를 들어, 800℃ 이상)으로 가열된 후, 입자포집기(20)에서 포집되고, 외부열교환기(30)를 거치면서 열전달매체와의 열교환에 의해 냉각된 후 다시 연소로(10)로 유입되는 것을 반복하며, 연소로(10), 입자포집기(20), 외부열교환기(30)를 연속하여 순환하게 된다.
유동조절장치(40)는 외부열교환기(30)의 내부에 형성되는 유동매체의 유동 경로에 공기를 공급, 분사하면서 유동매체의 유동방향, 유동량을 조절하는 장치이다. 유동조절장치(40)는 외부열교환기(30)의 설정 위치에 설정 방향을 향해 공기를 공급, 분사하도록 설치되고, 분사 공기의 유속을 조절하는 것에 의해 특정 유동방향에 대한 유동매체의 유동량을 조절한다. 이와 같이 유동매체의 유동을 조절하는 것에 의해, 외부열교환기(30)에 대한 유동매체의 유입량, 배출량, 정체량 등을 조절함으로써, 외부열교환기(30) 내부의 온도를 제어할 수 있다.
도 1, 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 외부열교환기(30)는 제1외부열교환기(31)와 제2외부열교환기(32)를 포함한다.
제1외부열교환기(31)는 입자포집기(20)의 하부에 연통되게 연결된다. 입자포집기(20)에서 제1외부열교환기(31)로 유입된 유동매체의 일부는 제1외부열교환기(31)에 설치된 제1열교환튜브(315a) 내의 열전달매체와 열교환된 후 연소로(10)로 공급되고, 제1외부열교환기(31)로 유입된 유동매체의 다른 일부는 열전달매체와 열교환되지 않은 채 제1외부열교환기(31)를 그대로 통과한다. 본 발명의 설명에서 '그대로'는 '열교환되지 않은 상태로'를 의미한다.
제2외부열교환기(32)는 제1외부열교환기(31)의 하부에 연통되게 설치연결된다. 제2외부열교환기(32)를 그대로 통과한 유동매체는 제2외부열교환기(32)로 유입되고, 제2외부열교환기(32)에 설치된 제2열교환튜브(325a) 내의 열전달매체와 열교환된 후 연소로(10)로 공급된다.
입자포집기(20)에서 포집된 유동매체의 일부는 제1외부열교환기(31)를 통과하면서 제1열교환튜브(315a) 내의 열전달매체와 열교환되고, 나머지 일부는 제2외부열교환기(32)를 통과하면서 제2열교환튜브(325a) 내의 열전달매체와 열교환된다. 즉 유동매체는 제1외부열교환기(31) 또는 제2외부열교환기(32)에 택일적으로 유입되는데, 유동조절장치(40)를 이용해 입자포집기(20)에서 제1외부열교환기(31)의 내부, 제2외부열교환기(32)의 내부로 연통되게 이어지는 유동매체의 통로상에 공기를 분사하면, 그 속도와 분사압에 따라 제1외부열교환기(31) 또는 제2외부열교환기(32)로 유입되는 유동매체량을 조절할 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 제1외부열교환기(31)는 제1하우징부(311), 제1유입부(312), 패스실(313), 제1열교환유입실(314), 제1열교환실(315), 제1배출부(316), 유입구획벽(317), 제1열교환구획벽(318), 제1배출구획벽(319)을 포함한다. 도 2 상에는 유동매체, 열전달매체, 유동매체를 유동시키기 위한 유동화 공기가 각각 particle, steam, air로 표시되어 있다.
제1하우징부(311)는 내부가 중공된 박스 형상의 골조를 제공한다. 제1유입부(312)는 유동매체가 입자포집기(20)로부터 제1하우징부(311)의 내부로 유입되는 통로를 이루는 부분으로, 입자포집기(20)와 제1하우징부(311)의 사이에 연통되게 형성된다.
패스실(313)은 제1유입부(312)로 유입된 유동매체의 일부가 제1하우징부(311)를 그대로 통과할 수 있도록 제1유입부(312)에서 제1하우징부(311)의 외부로 연장되는 통로를 이루는 부분이다. 패스실(313)은 제1하우징부(311)의 내부에 형성되되, 제1유입부(312)의 하측에 연통되게 형성되고, 상하 방향으로 연장되게 형성된다.
제1열교환유입실(314)은 패스실(313)로 유입되지 않은 유동매체의 일부가 유입되는 공간부로, 제1하우징부(311)의 내부에 패스실(313)과 이웃하여 배치된다. 제1유입부(312)로 유입된 유동매체의 일부는 제1열교환유입실(314)로 유입되고, 나머지 일부는 패스실(313)을 거쳐 제2외부열교환기(32)로 유입된다.
제1열교환실(315)은 제1열교환튜브(315a)가 설치되는 공간부로, 제1열교환유입실(314)과 이웃하여 배치된다. 제1열교환유입실(314)로 유입된 유동매체는 제1열교환실(315)을 통과하면서 제1열교환튜브(315a) 내의 열전달매체와 열교환된다.
제1배출부(316)는 제1열교환실(315)을 통과한 유동매체를 연소로(10)로 공급, 순환시키는 통로를 이루는 부분이다. 제1배출부(316)는 제1열교환실(315)과 이웃하여 배치되고, 연소로(10)측으로 연장되게 형성된다. 제1열교환실(315) 내부의 유동매체는 제1배출부(316)를 통해 제1하우징부(311)의 외부로 배출되고, 제1배출부(316)를 타고 연소로(10)의 하부로 이동, 공급된다.
유입구획벽(317)은 패스실(313)과 제1열교환유입실(314)의 사이에 수직방향으로 연장되게 설치되되, 상부가 개방되게 형성된다. 제1열교환구획벽(318)은 제1열교환유입실(314)과 제1열교환실(315)의 사이에 수직방향으로 연장되게 설치되되, 하부가 개방되게 형성된다. 제1배출구획벽(319)은 제1열교환실(315)과 제1배출부(316)의 사이에 수직방향으로 연장되게 설치되되, 상부가 개방되게 형성된다.
도 2에 도시된 본 발명의 일실시예에서 제1유입부(312)는 제1하우징부(311)의 상부 우측부에 형성되고, 유입구획벽(317)은 제1하우징부(311)의 우측단부로부터 이격되게 배치된다. 제1열교환구획벽(318)은 유입구획벽(317)의 우측에 이격되게 배치되고, 제1배출구획벽(319)은 제1하우징부(311)의 좌측단부에 형성된다.
유입구획벽(317)과 제1하우징부(311)의 우측단부 사이에는 패스실(313)이 형성되고, 유입구획벽(317)과 제1열교환구획벽(318)의 사이에는 제1열교환유입실(314)이 형성된다. 또한, 제1열교환구획벽(318)와 제1배출구획벽(319)의 사이에는 제1열교환실(315)이 형성된다.
상기와 같은 구성에 의하면, 패스실(313)과 제1열교환유입실(314)이 제1유입부(312)의 하부에 분기된 형태로 배치된다. 또한, 패스실(313)과 제1열교환유입실(314)은 제1유입구획벽(317)의 개방된 상부를 통해 상호 연통되게 연결되고, 제1열교환유입실(314)과 제1열교환실(315)은 제1열교환구획벽(318)의 개방된 하부를 통해 상호 연통되게 연결되며, 제1열교환실(315)과 제1배출부(316)는 제1배출구획벽(319)의 개방된 상부를 통해 상호 연통되게 연결된다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 제2외부열교환기(32)는 제2하우징부(321), 제2유입부(322), 제2열교환유입실(324), 제2열교환실(325), 제2배출부(326), 제2열교환구획벽(328), 제2배출구획벽(329)을 포함하여, 제1외부열교환기(31)의 하부에 연통되게 연결된다.
제2외부열교환기(32)의 제2하우징부(321), 제2유입부(322), 제2열교환유입실(324), 제2열교환실(325), 제2배출부(326), 제2열교환구획벽(328), 제2배출구획벽(329)는 각각 제1외부열교환기(31)의 제1하우징부(311), 제1유입부(312), 제1열교환유입실(314), 제1열교환실(315), 제1배출부(316), 제1열교환구획벽(318), 제1배출구획벽(319)에 대응되는 구조를 가지므로, 중복된 부분에 대해서는 그 상세한 설명을 생략한다.
제2유입부(322)는 패스실(313)로 유입된 유동매체가 제2하우징부(321)로 유입되는 통로를 이루는 부분으로, 제2하우징부(321)와 패스실(313)의 사이에 연통되게 형성된다. 제2열교환유입실(324)은 제2유입부(322)를 통과한 유동매체가 유입되는 부분으로, 제1하우징부(311)의 내부 중 제2유입부(322)의 하측에 형성된다.
제2열교환실(325)은 제2열교환튜브(325a)가 설치되는 공간부로, 제2열교환유입실(324)과 이웃하여 배치된다. 제2배출부(326)는 제2열교환실(325)을 통과한 유동매체가 연소로(10)의 하부로 이동, 공급되는 통로를 이루는 부분으로, 제2열교환실(325)과 이웃하여 배치된다.
제2열교환구획벽(328)은 제2열교환유입실(324)과 제2열교환실(325)의 사이에 하부가 개방되게 형성된다. 제2배출구획벽(329)은 제2열교환실(325)과 제2배출부(326)의 사이에 상부가 개방되게 형성된다.
제2열교환유입실(324)과 제2열교환실(325)은 제2열교환구획벽(328)의 개방된 하부를 통해 상호 연통되게 연결되고, 제2열교환실(325)과 제2배출부(326)는 제2배출구획벽(329)의 개방된 상부를 통해 상호 연통되게 연결된다.
도 1, 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 유동조절장치(40)는 제1유동조절장치(41)와 제2유동조절장치(42)를 포함한다.
제1유동조절장치(41)는 제1외부열교환기(31)를 통과하는 유동매체의 유동을 조절하도록 제1외부열교환기(31)에 설치되는 공기 분사장치이다. 제2유동조절장치(42)는 제2외부열교환기(32)를 통과하는 유동매체의 유동을 조절하도록 제2외부열교환기(32)에 설치되는 공기 분사장치이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 제1유동조절장치(41)는 유입조절부(411), 제1공급조절부(414), 제1열교환조절부(417)를 포함한다.
유입조절부(411)는 유입구획벽(317)의 상부에 형성되는 개방부를 통해 패스실(313)과 제1열교환유입실(314)을 가로지르는 방향으로 공기를 분사한다. 유입조절부(411)는 패스실(313)과 접하는 제1하우징부(311)의 우측단부상에 설치되고, 유입구획벽(317)의 상부에 형성되는 개방부를 통해 좌측방향으로 공기를 분사한다. 도 2, 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 유입조절부(411)는 공기분사관(412)과 회동지지장치(413)를 포함한다.
공기분사관(412)은 제1하우징부(311)의 내부에 패스실(313)과 제1열교환유입실(314)을 가로지르는 방향으로 공기를 공급, 분사하는 노즐장치이다. 본 발명의 일실시예에 따른 공기분사관(412)은 패스실(313)과 접하는 제1하우징부(311)의 우측단부상에 좌측을 향하도록 설치된다. 공기분사관(412)은 복수개의 파이프를 병렬로 나란하게 배치하거나, 동축상에 배치한 다중관의 구조를 가질 수 있으며, 복수개의 파이프에 의해 구획되는 복수개의 분사 경로 상의 공기 유속을 개별적으로 증감조절할 수 있다.
도 3을 참조하면, 회동지지장치(413)는 공기분사관(412)의 분사방향을 상하 방향으로 가변가능하게 지지한다. 본 발명의 일실시예에 따른 회동지지장치(413)는 제1하우징부(311)와 마주하는 공기분사관(412)의 일단부를 회동가능하게 지지하는 힌지축과, 공기분사관(412)의 타단부에 결합되는 이동축, 이동축의 상하방향 이동을 가이드하는 호(弧)형상의 가이드부를 포함하는 구조를 가지나, 본 발명에 따른 회동지지장치(413)는 이에 한정되지 않으며, 공기분사관(412)의 분사방향을 가변가능하게 지지한다면 특정한 구조와 형상으로 한정되지 않는다.
회동지지장치(413)를 이용하면, 도 3의 (a), (b), (c)에 도시된 바와 같이 공기분사관(412)의 각도를 다양하게 조정하면서, 제1열교환구획벽(318) 중 유동매체의 충돌 구역을 확장, 가변할 수 있으므로, 유동매체가 공기분사관(412)에서 분사되는 공기에 밀려 제1열교환구획벽(318)의 특정 구역에 집중적으로 충돌되는 경우와 비교해, 유동매체와의 충돌로 인한 제1열교환구획벽(318)의 마모, 손상을 보다 저감시킬 수 있다.
이때, 공기분사관(412)는 플렉시블 파이프 등과 같이 길이나 형상이 유연하게 변형될 수 있는 플렉시블 연결부재(412a)를 매개로 하여 제1하우징부(311)와 연통되게 연결된다. 이에 따라, 공기분사관(412)의 각도가 상기와 같이 가변되는 경우에도, 제1하우징부(311)의 외부에서 유동매체와의 간섭 없이 제1하우징부(311)의 내부를 향하여 공기를 안정적으로 공급, 분사할 수 있다.
제1공급조절부(414)는 유동매체가 제1열교환유입실(314) 상에서 공기에 부유된 상태로 존재할 수 있도록, 즉 유동매체가 유체화될 수 있도록 제1열교환유입실(314)로 공기를 공급하는 장치이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 제1공급조절부(414)는 제1공기유입실(415)과 제1공기분산판(416)을 포함한다.
제1공기유입실(415)은 제1열교환유입실(314)의 하부에 형성되고, 외부로부터 공기를 공급받는다. 제1공기분산판(416)은 공기가 통과할 수 있는 복수개의 통공을 구비하여 제1공기유입실(415)과 제1열교환유입실(314)을 구획하도록 설치된다. 본 발명의 일실시예에 따른 제1공기분산판(416)은 제1열교환유입실(314)에서 제1열교환실(315)을 향하는 유동매체의 횡방향 유동을 저해하지 않도록 제1열교환실(315)을 향해 경사지게 설치된다.
제1공기유입실(415)로 유입된 공기는 제1공기유입실(415)의 내부에서 균일하게 확산된 후 제1공기분산판(416)에 형성된 복수개의 통공을 통해 제1열교환유입실(314)로 배출된다. 이에 따라, 제1공급조절부(414)에 의하면 제1열교환유입실(314)의 하부 전반에 걸쳐 균일한 압력과 속도로 공기를 공급할 수 있다.
제1열교환조절부(417)는 제1열교환실(315) 내부의 유동매체를 상향 유동시키는 방향으로 공기를 분사하는 장치이다. 제1열교환실(315) 내부의 유동매체는 제1열교환조절부(417)에서 분사된 공기에 의해 상향 유동되면서 제1열교환튜브(315a)상의 열전달매체와 열교환된 후, 제1배출구획벽(319)의 개방된 상부를 통해 제1배출부(316)측으로 유동된다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 제1열교환조절부(417)는 제2공기유입실(418)과 제2공기분산판(419)을 포함한다.
제2공기유입실(418)은 제1열교환실(315)의 하부에 형성되고, 외부로부터 공기를 공급받는다. 제2공기분산판(419)은 공기가 통과할 수 있는 복수개의 통공을 구비하여 제2공기유입실(418)과 제1열교환실(315)을 구획하도록 설치된다.
제2공기유입실(418)로 유입된 공기는 제2공기유입실(418)의 내부에서 균일하게 확산된 후 제2공기분산판(419)에 형성된 복수개의 통공을 통해 제1열교환실(315)로 배출된다. 이에 따라, 제1열교환조절부(417)에 의하면 제1열교환실(315)의 하부 전반에 걸쳐 균일한 압력과 속도로 공기를 공급할 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 제2유동조절장치(42)는 제2공급조절부(424)와 제2열교환조절부(427)를 포함하여, 제2외부열교환기(32)에 설치된다.
제2유동조절장치(42)의 제2공급조절부(424)와 제2열교환조절부(427)는 각각 제1유동조절장치(41)의 제1공급조절부(414), 제1열교환조절부(417)에 대응되는 구조를 가지므로, 중복된 부분에 대해서는 그 상세한 설명을 생략한다.
제2공급조절부(424)는 제2열교환유입실(324) 내부의 유동매체를 유체화시키도록 제2열교환유입실(324)로 공기를 공급한다. 제2열교환조절부(427)는 제2열교환실(325) 내부의 유동매체를 상향 유동시키도록 제2열교환실(325)의 하부에 공기를 공급한다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 일실시예에 따른 외부열교환기(30)에 의하면, 제1외부열교환기(31)는 패스실(313), 제1열교환유입실(314), 제1열교환실(315), 제1배출부(316)에 해당되는 4개의 구역으로 구획되고, 제2외부열교환기(32)는 제2열교환유입실(324), 제2열교환실(325), 제2배출부(326)에 해당되는 3개의 구역으로 구획되어 있다.
제1외부열교환기(31)와 제2외부열교환기(32)는 패스실(313)에 의해 연통되게 연결되어, 입자포집기(20)에서 포집된 유동매체는 제1외부열교환기(31)와 제2외부열교환기(32)에 동시에 분할 유입될 수 있다. 제1외부열교환기(31)로 유입된 고온의 유동매체는 유입조절부(411)의 분사공기에 의해 패스실(313)과 제1열교환유입실(314)로 나뉘어 이동된다.
제1열교환유입실(314)로 유입된 유동매체는 제1공급조절부(414)에서 공급되는 공기에 의해 유체화되어 제1열교환실(315)로 이동된다. 이때, 제1열교환유입실(314)은 유동매체를 임시 저장, 분배, 완충하는 버퍼(buffer)공간의 역할을, 즉 기존의 랩실의 역할을 한다. 이후 제1열교환실(315)에 배치된 제1열교환조절부(417)에서 분사되는 공기에 의해 제1열교환튜브(315a) 내의 열전달매체와 열교환된 후 제1배출부(316)를 통해 연소로(10)의 하부로 이동된다.
패스실(313)을 거쳐 제2외부열교환기(32)의 제2열교환유입실(324)로 유입된 유동매체는 제2공급조절부(424)에서 공급되는 공기에 의해 유체화되어 제2열교환실(325)로 이동된다. 이후 제2열교환실(325)에 배치된 제2열교환조절부(427)에서 분사되는 공기에 의해 제2열교환튜브(325a) 내의 열전달매체와 열교환된 후 제2배출부(326)를 통해 연소로(10)의 하부로 이동된다.
상기와 같이 제1외부열교환기(31), 제2외부열교환기(32)로 유입되는 유동매체의 양은 아래의 표를 통해 알 수 있는 바와 같이 유입조절부(411), 제1열교환조절부(417), 제2열교환조절부(427)에서 분사되는 공기의 속도(유량)과 관련있다. 따라서, 유입조절부(411), 제1열교환조절부(417), 제2열교환조절부(427)에서 분사되는 공기의 속도를 조절하는 것에 의해 제1외부열교환기(31), 제2외부열교환기(32)로 유입되는 유동매체의 양, 특히 상대적인 유량(이하 '유동매체의 비'라 한다)을 조절할 수 있다.
아래 표는 제1외부열교환기(31)의 패스실(313), 제1열교환유입실(314), 제1열교환실(315), 제1배출부(316)가 각각 1:2:3:1의 가로폭 비율, 제1하우징부(311)가 5에 해당되는 세로폭 비율을 가지는 조건하에서 상온에서 실험한 결과를 정리한 것이다. 또한, 제2외부열교환기(32)의 제2열교환유입실(324), 제2열교환실(325), 제2배출부(326)가 각각 2:4:1의 가로폭 비율, 제2하우징부(321)가 5에 해당되는 세로폭 비율을 가지는 조건하에서 상온에서 실험한 결과를 정리한 것이다. 각 변수의 영향을 확인하기 위하여 한 개의 변수 조절시 나머지 변수는 모두 고정하였으며, 유동매체의 양은 제1외부열교환기(31), 제2외부열교환기(32)로 유입되는 유동매체의 비로 나타내었다.


유입조절부
분사속도(m/s)
유동매체 비

제1열교환기
제2열교환기

2
0.19
0.81

4
0.22
0.78

6
0.3
0.7

8
0.42
0.58


제1열교환조절부
분사속도(m/s)
유동매체 비

제1열교환기
제2열교환기

0.3
0.2
0.8

0.5
0.4
0.6

0.7
0.7
0.3

0.9
0.85
0.15


제2열교환조절부
분사속도(m/s)
유동매체 비

제1열교환기
제2열교환기

0.3
0.4
0.6

0.5
0.2
0.8

0.7
0.15
0.85

0.9
0.05
0.95
위 표로부터 유동조절장치(40)에서 공급, 분사되는 공기의 속도를 조절하는 것에 의해 제1외부열교환기(31)와 제2외부열교환기(32)로의 유동매체의 유입량을 조절가능하다는 것을 확인할 수 있다. 즉, 유동조절장치(40)에서 공급, 분사되는 공기의 속도를 조절하는 것에 의해, 기존에 룹실과 함께 설치되던 제어밸브에 해당되는 별도의 밸브장치를 사용하지 않고, 제1외부열교환기(31)와 제2외부열교환기(32)로 유입되는 유동매체의 양을 조절하면서, 목표치에 맞추어 제1외부열교환기(31)와 제2외부열교환기(32)를 통과하는 열전달매체의 열흡수량을 제어할 수 있고, 발전설비의 터빈에 유입되는 열전달매체의 최종온도를 제어할 수 있다.
유동매체가 보다 다량으로 유입될수록 제1열교환튜브(315a), 제2열교환튜브(325a) 내의 열전달매체를 보다 고온, 고압으로 가열할 수 있으므로, 유입조절부(411), 제1열교환조절부(417), 제2열교환조절부(427)에서 분사되는 공기의 속도를 조절하는 것에 의해 제1외부열교환기(31), 제2외부열교환기(32)로 유입되는 유동매체의 비를 조절할 수 있다. 또한, 제1열교환튜브(315a), 제2열교환튜브(325a)를 그 열흡수량에 따라 증발기, 과열기, 재열기 등으로 구분, 선택하여 적용할 수도 있다.
또한, 보일러에 아임계압을 적용하는지, 초임계압을 적용하는지에 따라 증발기, 과열기, 재열기 각각의 열흡수면적이 변하게 되는데, 본 발명에 의하면 증발기, 과열기, 재열기의 열흡수면적을 조정하는 번거로움 없이, 상기와 같이 제1외부열교환기(31), 제2외부열교환기(32)로 유입되는 유동매체 양을 조절하는 것에 의해 증발기, 과열기, 재열기 각각의 열흡수량을 필요에 따라 간단하게 가변할 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 일실시예에 따른 외부열교환기(30)는 제1-1외부열교환기(31A)와 제1-2외부열교환기(31B)를 포함하는 제1외부열교환기(31)의 구조를 가진다.
제1-1외부열교환기(31A)는 도 2에 도시된 본 발명의 일실시예에 따른 제1외부열교환기(31)와 동일한 구조를 가진다. 제1-1외부열교환기(31A)는 입자포집기(20)와 연통되게 연결되고, 입자포집기(20)에서 유입된 유동매체의 일부는 열전달매체와 열교환하고, 유동매체의 다른 일부는 패스실(313)을 통해 그대로 통과시킨다.
제1-2외부열교환기(31B)는 제1-1외부열교환기(31A)와 동일한 구조를 가지고 그 하측에 직렬되게 연결되며, 그 하측에는 제2외부열교환기(32)가 직렬되게 연결된다. 제1-2외부열교환기(31B)는 제1-1외부열교환기(31A)와 연통되게 연결되고, 제1-1외부열교환기(31A)를 그대로 통과한 유동매체가 유입되며, 유입된 유동매체의 일부는 열전달매체와 열교환하고, 유동매체의 다른 일부는 제2외부열교환기(32)측으로 그대로 통과시킨다.
본 발명의 일실시예에 따른 외부열교환기(30)에 의하면, 하나의 입자포집기(20)에 대해 제1외부열교환기(31), 제2외부열교환기(32)에 해당되는 복수개의 외부열교환기를 연결, 제어할 수 있어, 외부열교환기의 확장성을 보다 향상시킬 수 있다. 또한, 3개 이상의 외부열교환기(30)가 필요한 경우에는 도 4에 도시된 본 발명의 다른 일실시예와 같이 제1외부열교환기(31) 복수개를 상하 방향으로 직렬로 연결함으로써 확장성을 보다 증가시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 유동매체의 유동경로 상에 공기를 공급, 분사하면서 유동매체의 유동을 조절할 수 있다면, 복수개의 외부열교환기(30)를 적용하는 경우에만 한정되지 않고, 도 5에 도시된 바와 같이 제1외부열교환기(31)에 해당되는 하나의 외부열교환기(30)만을 적용하는 경우에도 유용하게 활용가능하다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 순환유동층 보일러의 열교환장치(1)에 의하면, 유동조절장치(40)를 이용해 유동매체의 유동 경로에 유동매체를 유동시키기 위한 유동화 공기를 공급하며 유동매체의 유동방향, 유동량을 조절하면서 외부열교환기(30)의 내부 온도를 제어할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 복수개의 외부열교환기(30) 각각으로 유입되는 유동매체의 양을 조절하는 것에 의해 복수개의 외부열교환기(30) 각각을 통과하는 열전달매체의 증기온도를 자유롭게 제어할 수 있으므로, 발전설비의 운전이 보다 안정적으로 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 기존에 제어밸브의 막힘, 손상으로 발생하던 발전설비의 감발, 정지를 해결할 수 있고, 이에 따라 발전설비를 보다 안정적으로 운전할 수 있으며, 제어밸브의 교체, 수리 및 정비에 과다한 비용이 소요되던 기존과 비교해, 유지 관리 비용을 보다 절감할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 외부열교환기(30)가 기존의 룹실을 통합한 룹실 일체형 구조를 가짐에 따라, 룹실을 별도로 마련하던 기존과 비교해 보다 공간효율적으로 적용가능하고, 입자포집기(20) 하나에 대해 2개 이상의 외부열교환기(30)를 운영할 수 있으며, 필요에 따라 증발기, 과열기, 재열기 등으로 적용, 조합 가능하여 외부열교환기(30)의 개수, 기능에 대한 확장성을 보다 향상시킬 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
1 : 순환유동층 보일러의 열교환장치 10 : 연소로
20 : 입자포집기 30 : 외부열교환기
31 : 제1외부열교환기 31A : 제1-1외부열교환기
31B : 제1-2외부열교환기 32 : 제2외부열교환기
40 : 유동조절장치 41 : 제1유동조절장치
42 : 제2유동조절장치 311 : 제1하우징부
312 : 제1유입부 313 : 패스실
314 : 제1열교환유입실 315 : 제1열교환실
315a : 제1열교환튜브 316 : 제1배출부
317 : 유입구획벽 318 : 제1열교환구획벽
319 : 제1배출구획벽 321 : 제2하우징부
322 : 제2유입부 324 : 제2열교환유입실
325 : 제2열교환실 325a : 제2열교환튜브
326 : 제2배출부 328 : 제2열교환구획벽
329 : 제2배출구획벽 411 : 유입조절부
412 : 공기분사관 413 : 회동지지장치
414 : 제1공급조절부 415 : 제1공기유입실
416 : 제1공기분산판 417 : 제1열교환조절부
418 : 제2공기유입실 419 : 제2공기분산판
424 : 제2공급조절부 427 : 제2열교환조절부

Claims (13)

  1. 연소로에서 배출되는 배가스와 유동매체를 분리하는 입자포집기;
    상기 입자포집기에서 포집된 상기 유동매체가 유입되고, 상기 유동매체와의 열교환에 의해 열전달매체를 가열하는 외부열교환기; 및
    상기 외부열교환기에 설치되고, 상기 유동매체의 유동 경로에 공기를 공급하며 상기 유동매체의 유동방향과 유동량을 조절하면서 상기 외부열교환기의 내부 온도를 제어하는 유동조절장치;를 포함하고,
    상기 외부열교환기는,
    상기 입자포집기와 연통되게 연결되며, 상기 입자포집기에서 유입된 상기 유동매체의 일부는 열전달매체와 열교환시키고, 상기 유동매체의 다른 일부는 그대로 통과시키는 제1외부열교환기; 및
    상기 제1외부열교환기와 연통되게 설치되고, 상기 제1외부열교환기를 통과한 상기 유동매체가 유입되며, 상기 유동매체를 열전달매체와 열교환시키는 제2외부열교환기;를 포함하고,
    상기 제1외부열교환기는,
    제1하우징부;
    상기 제1하우징부에 연통되게 형성되고, 상기 입자포집기로부터 상기 유동매체가 유입되는 통로를 이루는 제1유입부;
    상기 제1하우징부의 내부에 상기 제1유입부와 연통되게 형성되고, 상기 제1하우징부의 외부로 연장되는 통로를 이루고, 상기 제1유입부에서 공급되는 상기 유동매체의 일부를 상기 제2외부열교환기에 공급하도록 상기 외부열교환기에 연결되는 패스실;
    상기 패스실과 이웃하여 배치되고, 상기 패스실로 유입되지 않은 상기 유동매체가 유입되는 제1열교환유입실;
    상기 제1열교환유입실과 이웃하여 배치되고, 상기 열전달매체가 흐르는 제1열교환튜브가 설치되는 제1열교환실; 및
    상기 제1열교환실과 이웃하여 배치되고, 상기 제1열교환실을 통과한 상기 유동매체가 상기 연소로로 공급되는 통로를 이루는 제1배출부;를 포함하고,
    상기 유동조절장치는,
    상기 패스실과 상기 제1열교환유입실을 가로지르는 방향으로 공기를 분사하는 유입조절부;
    상기 제1열교환유입실로 공기를 공급하는 제1공급조절부; 및
    상기 제1열교환실 내부의 상기 유동매체를 상향 유동시키는 방향으로 공기를 분사하는 제1열교환조절부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 순환유동층 보일러의 열교환장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1외부열교환기는,
    상기 패스실과 상기 제1열교환유입실의 사이에 상부가 개방되게 형성되는 유입구획벽;
    상기 제1열교환유입실과 상기 제1열교환실의 사이에 하부가 개방되게 형성되는 제1열교환구획벽; 및
    상기 제1열교환실과 상기 제1배출부의 사이에 상부가 개방되게 형성되는 제1배출구획벽;을 포함하는 것을 특징으로 하는 순환유동층 보일러의 열교환장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 유입조절부는,
    공기를 분사하는 공기분사관; 및
    상기 공기분사관의 분사방향을 가변가능하게 지지하는 회동지지장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 순환유동층 보일러의 열교환장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1공급조절부는,
    상기 제1열교환유입실의 하부에 형성되고, 외부 공기를 공급받는 제1공기유입실; 및
    상기 제1공기유입실과 상기 제1열교환유입실을 구획하고, 공기가 통과하는 복수개의 통공이 형성되는 제1공기분산판;을 포함하는 것을 특징으로 하는 순환유동층 보일러의 열교환장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1열교환조절부는,
    상기 제1열교환실의 하부에 형성되고, 외부 공기를 공급받는 제2공기유입실; 및
    상기 제2공기유입실과 상기 제1열교환실을 구획하고, 공기가 통과하는 복수개의 통공이 형성되는 제2공기분산판;을 포함하는 것을 특징으로 하는 순환유동층 보일러의 열교환장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1외부열교환기는,
    상기 입자포집기와 연통되게 연결되며, 상기 입자포집기에서 유입된 상기 유동매체의 일부는 열전달매체와 열교환하고, 상기 유동매체의 다른 일부는 그대로 통과시키는 제1-1외부열교환기; 및
    상기 제1-1외부열교환기와 연통되게 연결되고, 상기 제1-1외부열교환기를 통과한 상기 유동매체가 유입되며, 상기 유동매체를 열전달매체와 열교환하는 제1-2외부열교환기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 순환유동층 보일러의 열교환장치.
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제2외부열교환기는,
    제2하우징부;
    상기 제2하우징부와 상기 패스실의 사이에 연통되게 형성되고, 상기 패스실로부터 상기 유동매체가 유입되는 통로를 이루는 제2유입부;
    상기 제1하우징부의 내부에 상기 제2유입부와 연통되게 형성되고, 상기 제2유입부를 통과한 상기 유동매체가 유입되는 제2열교환유입실;
    상기 제2열교환유입실과 이웃하여 배치되고, 상기 열전달매체가 흐르는 제2열교환튜브가 설치되는 제2열교환실; 및
    상기 제2열교환실과 이웃하여 배치되고, 상기 제2열교환실을 통과한 상기 유동매체가 상기 연소로로 공급되는 통로를 이루는 제2배출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 순환유동층 보일러의 열교환장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제2외부열교환기는,
    상기 제2열교환유입실과 상기 제2열교환실의 사이에 하부가 개방되게 형성되는 제2열교환구획벽; 및
    상기 제2열교환실과 상기 제2배출부의 사이에 상부가 개방되게 형성되는 제2배출구획벽;을 포함하는 것을 특징으로 하는 순환유동층 보일러의 열교환장치.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 유동조절장치는,
    상기 제2열교환유입실로 공기를 공급하는 제2공급조절부; 및
    상기 제2열교환실 내부의 상기 유동매체를 상향 유동시키는 방향으로 공기를 분사하는 제2열교환조절부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 순환유동층 보일러의 열교환장치.
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