KR101733094B1 - 순환 유동층 보일러 - Google Patents

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KR101733094B1
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현대건설 주식회사
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Abstract

본 발명은, 순환 유동층 보일러에 관한 것으로서, 외부로부터 공급되는 고체 연료 및 순환 매체를 내부에서 유동화시키면서 연소시키는 연소실; 상기 연소실의 좌측 및 우측 각각에 상기 연소실과 연통되게 연결되며, 상기 연소실에서 상기 고체 연료가 연소되면서 발생된 배기가스와 함께 상기 순환 매체가 배출되면 상기 순환 매체를 포집하여 상기 연소실로 재순환시키는 사이클론; 내부로 공급되어 유동되는 급수가 상기 순환 매체와 열교환 할 수 있도록 상기 연소실의 내부 상측에 매달려 설치되는 열교환기; 및 상기 열교환기 상에 설치되며, 상기 연소실 내부를 유동하는 상기 순환 매체의 유동 흐름이 상기 연소실 내부 공간을 균일하게 유동하여 상기 사이클론을 향할 수 있도록 상기 순환 매체의 유동 흐름 방향을 안내하는 유동 가이드 부재를 포함한다.

Description

순환 유동층 보일러{Circulating fluidized bed boiler}
본 발명은 순환 유동층 보일러에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 열전달을 위한 순환 매체가 연소실 내부 공간을 균일하게 유동할 수 있도록 순환 매체의 유동 흐름 방향을 가이드하여 열전달 효율을 향상시킬 수 있는 순환 유동층 보일러에 관한 것이다.
유동층 연소 방식은 화석 연료, 바이오매스 연료 등과 같은 고형 연료를 모래 및 회재(ash)와 같은 층(bed) 물질(또는 순환 매체)과 함께 연소실 내에서 유동시키면서 연소시키는 방식이다.
연소실 내로 유동화 가스가 분사됨으로써 상기 고형 연료와 순환 매체가 상기 연소실 내부에서 유동화되면서 연소실 전역에서 균일하고 빠르게 혼합된다. 이렇게 유동화된 고형 연료 및 순환 매체가 연소되면서 고온의 연소가스가 생성된다. 이렇게 생성된 연소 가스는 가열된 공기와 함께 상기 연소실로부터 배출된다. 연소실로부터 배출된 상기 가열된 공기 및 고온의 연소가스의 혼합물(플루(flue) 가스)은 증기터빈을 구동시키기 위한 증기를 발생시키는데 이용되기도 한다.
유동층 연소 방식은, 연소 반응이 빠르고, 일반 화력 연소 방식에 비해 조업 온도가 상대적으로 낮아서 질소산화물의 발생량이 적다는 장점을 갖는다. 순환 유동층 연소 방식은 플루 가스와 함께 연소실에서 배출되는 고체 입자들을 상기 플루 가스로부터 분리한 후 상기 연소실로 복귀시킨다.
이러한 순환 유동층 보일러는 연소실, 상기 연소실의 상부에 형성되어 있으며, 배출구에 연결되어 있는 분리기 및 상기 분리기에서 상기 플루 가스로부터 분리된 고체 입자들의 순환을 위한 리턴 덕트를 포함한다. 상기 리턴 덕트는 상기 연소실의 하부에 형성되어 있는 유입구를 통해 상기 연소실과 유체 연통한다. 상기 분리기와 상기 리턴 덕트는 입자 순환 시스템을 구성한다.
그런데 이러한 종래의 순환 유동층 보일러는 정격 부하 운전에서는 연소실 상부를 부유하는 고체 입자가 충분한 혼합을 통해 연소실 내부에 균일하게 유동할 수 있도록 유동 흐름이 분배되지만, 저부하 운전에서는 난류 특성이 줄어들어 고체 입자의 유동 편차가 커지는 문제점이 있다.
한국등록특허 제10-1118509호
본 발명은 열전달을 위한 순환 매체가 연소실 내부 공간을 균일하게 유동할 수 있도록 순환 매체의 유동 흐름 방향을 가이드하여 열전달 효율을 향상시킬 수 있는 순환유동층 보일러을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 순환 유동층 보일러에 있어서, 외부로부터 공급되는 고체 연료 및 순환 매체를 내부에서 유동화시키면서 연소시키는 연소실; 상기 연소실의 좌측 및 우측 각각에 상기 연소실과 연통되게 연결되며, 상기 연소실에서 상기 고체 연료가 연소되면서 발생된 배기가스와 함께 상기 순환 매체가 배출되면 상기 순환 매체를 포집하여 상기 연소실로 재순환시키는 사이클론; 내부로 공급되어 유동되는 급수가 상기 순환 매체와 열교환 할 수 있도록 상기 연소실의 내부 상측에 매달려 설치되는 열교환기; 및 상기 열교환기 상에 설치되며, 상기 연소실 내부를 유동하는 상기 순환 매체의 유동 흐름이 상기 연소실 내부 공간을 균일하게 유동하여 상기 사이클론을 향할 수 있도록 상기 순환 매체의 유동 흐름 방향을 안내하는 유동 가이드 부재를 포함하는 순환 유동층 보일러를 제공한다.
본 발명에 따른 순환 유동층 보일러는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 연소실 내부에 설치되는 열교환기 상에 유동 가이드 부재에 의해 순환 유동층 보일러의 부하 변동과 상관없이 연소실 내부를 유동하는 순환 매체의 유동 흐름을 균일하게 분배하여 연소실 내부에 설치된 열교환기에서 균일한 열전달이 일어나는 효과를 가질 수 있다. 특히, 유동 가이드 부재는 열교환기의 전열면과 접촉하여 설치되므로, 열교환기의 전열 면적을 증가시켜 전열 성능이 향상되는 효과를 가질 수 있으며, 순환 유동층 보일러의 안정적인 운전이 가능해지는 효과를 가질 수 있다.
둘째, 유동 가이드 부재에 의해 연소실의 내부를 유동하는 순환 매체가 균일하게 분배되어 유동됨으로써, 열응력이 분산되어 유동 가이드 부재 등 연소실의 내부 구성들의 내마모 특성이 향상되므로, 마모에 따른 유지보수 비용 및 시간을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 순환 유동층 보일러의 구조가 도시된 간략도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 순환 유동층 보일러의 구조가 도시된 간략도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 순환 유동층 보일러의 구조가 도시된 간략도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 순환 유동층 보일러의 구조가 도시된 간략도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 순환 유동층 보일러에 구비되는 열교환기들 및 유동 가이드 부재가 도시된 사시도이다.
도 1 내지 도 5에는 본 발명에 따른 순환 유동층 보일러에 대해 도시되어 있다.
먼저, 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 순환 유동층 보일러(100)를 살펴보면, 상기 순환 유동층 보일러(100)는, 연소실(110), 사이클론(130), 열교환기(150) 및 유동 가이드 부재(200)를 포함한다. 상기 순환 유동층 보일러(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 연소실(110)과 연통되어 연결된 외부의 연료공급부(10)를 통해 석회석, 석탄 등과 같은 고체 연료를 공급받는다.
또한, 상기 연소실(110)에는 상기 고체 연료와 함께 외부의 순환 매체 공급부(30)로부터 상기 고체 연료와 함께 모래, 회재 등과 같은 순환 매체(층 물질; bed material)이 공급된다. 상기 연소실(110)로 공급된 상기 고체 연료와 상기 순환 매체는 외부에서 공급되는 유동화 가스에 의해 상기 연소실(110) 내부를 유동, 비산 및 순환하면서 연소된다. 즉, 순환 매체를 통해 후술되는 상기 열교환기(150)와 열전달이 이루어진다.
상기 사이클론(130)은 상기 연소실(110)과 연통되게 연결되어 있다. 본 실시예에서는 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 연소실(110)의 양 측에 각각 상기 사이클론(130)이 연통되게 연결되는 것을 예로 들어 설명한다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 사이클론(130)은 상기 연소실(110)의 어느 한 측에만 연통되게 연결되어 구비될 수도 있다.
본 실시예에서는 보다 구체적으로 상기 사이클론(130)이 상기 연소실(110)의 좌측 및 우측 각각에 상기 연소실(110)의 전면에서 후면을 향해 설정간격 이격되어 복수 개 구비된다. 특히, 상기 연소실(110)의 좌측 또는 우측 중 어느 한 측에 연결되는 사이클론(130)들이 상기 연소실(110)의 좌측 또는 우측 중 다른 한 측에 연결되는 사이클론(130)들 보다 설정 간격만큼 전방으로 배치되거나, 후방으로 배치된다.
본 실시예에서는 예시적으로 상기 연소실(110)의 좌측에 연결된 상기 사이클론(130)들이 상기 연소실(110)의 우측에 연결된 상기 사이클론(130)들보다 설정 간격만큼 전방으로 배치되는데, 상기 연소실(110)의 좌측에 연결된 상기 사이클론(130)과 상기 연소실(110)의 우측에 연결된 상기 사이클론(130)의 이격된 거리는 이웃하는 상기 사이클론(130)들 사이 피치의 1/2이 된다.
상기 연소실(110)에서는 상기 고체 연료가 연소됨으로써, 배기가스가 발생되는데 상기 배기가스는 상기 사이클론(130)을 통과하면서 배출된다. 이때, 상기 배기가스와 함께 상기 연소실(110) 내부를 유동하던 상기 순환 매체의 일부가 배출될 수 있는데, 상기 사이클론(130)에서 상기 순환 매체를 포집하여 상기 연소실(110)로 재순환시켜준다.
본 실시예에서 상기 열교환기(150)는 상기 연소실(110)의 내부에 설치된다. 본 실시예에서는 예시적으로 상기 열교환기(150)로 판형 열교환기가 적용된다. 보다 구체적으로는 'U'자형 열교환관이 복수 개 적층되면서 플레이트 형태를 형성하는 판형 열교환기가 적용된다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니므로, 다양한 종류의 열교환기가 적용될 수 있다. 상기 열교환기(150)는 상기 연소실(110)의 내부에 상기 연소실(110)의 전면에서부터 후면을 향해 설정 간격 이격되어 복수 개 구비된다. 특히, 본 실시예에서 상기 열교환기(150)는 상기 연소실(110)의 상면에 고정되어 매달리는 행잉(hangning) 타입으로 설치된다.
상기 열교환기(150)일측으로는 급수(feed water)가 공급되고, 상기 급수가 상기 열교환기(150)를 유동한 후 타측에서 배출되는데, 이때, 상기 연소실(110)로 공급된 상기 고체 연료와 상기 순환 매체가 혼합되어 연소하면서 상기 연소실(110)의 내부를 유동할 때 상기 열교환기(150)의 전열면을 통해 상기 순환 매체가 상기 열교환기(150)을 유동하는 상기 급수와 열 교환을 하게 된다.
그런데 상기 순환 유동층 보일러(100)가 정격 부하 운전을 할 때에는 상기 연소실(110) 내부에서 상기 순환 매체의 유동이 활발해지므로 상기 연소실(110) 내부를 균일하게 유동하지만, 상기 순환 유동층 보일러(100)가 저부하 운전을 하게 되면 난류특성이 줄어들어 상기 연소실(110) 내부에서 유동하는 상기 순환 매체의 유동 편차가 커지게 된다. 따라서 상기 순환 매체와 상기 열교환기(150)의 열전달이 균일하게 이루어지지 않아 상기 순환 유동층 보일러(100)가 안정적으로 운전되지 못하게 될 수 있고, 상기 배기가스와 함께 상기 사이클론(130)들로 배출되는 상기 순환 매체가 균일하게 분배되지 못할 수 있다.
특히, 본 실시예에서와 같이 상기 연소실(110)의 좌측에 연결되는 상기 사이클론(130)들과, 상기 연소실(110)의 우측에 연결되는 상기 사이클론(130)들이 서로 비대칭으로 배치되는 경우 각각의 상기 사이클론(130)으로 배출되는 상기 순환 매체의 양이 다르기 때문에 상기 순환 유동층 보일러(100)가 안정적으로 운전되지 못하게 될 수 있다.
상기 유동 가이드 부재(200)는 전술한 바와 같이, 상기 순환 유동층 보일러(100)의 부하 변화에 영향 받지 않고 상기 연소실(100) 내부를 유동하는 상기 순환 매체가 균일하게 유동할 수 있도록 구비되는 것이다.
상기 유동 가이드 부재(200)는 상기 열교환기(150) 상에 설치되어, 상기 순환 매체의 유동 흐름이 상기 연소실(110) 내부를 균일하게 유동하여 상기 사이클론(130)을 향할 수 있도록 상기 순환 매체의 유동 흐름 방향을 안내하는 역할을 한다.
상기 유동 가이드 부재(200)는 상기 열교환기(150)의 전면 및 후면 중 적어도 어느 한 면 상에 설치된다. 도 1에는 상기 유동 가이드 부재(110)가 상기 열교환기(150)의 전면 상에 설치된 것이 예시적으로 도시되어 있으나, 상기 열교환기(150)의 전면에만 설치되거나 후면에만 설치될 수도 있고, 전/후면에 모두 설치될 수도 있다. 상기 유동 가이드 부재(200)는 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 열교환기(150)의 전면 상에 상기 열교환기의 길이 방향과 교차하도록 설치되되, 상기 열교환기(150)의 길이방향을 따라 상호 이격되는 복수 개의 유동 가이드 판(210)들을 포함한다.
각각의 상기 유동 가이드 판(210)을 보다 구체적으로 살펴보면, 횡단면이 다각형이면서 평면의 플레이트 구조로 형성된다. 본 실시예에서는 횡단면이 직사각형이면서 플레이트 구조인 유동 가이드 판(210)을 예로 들어 설명한다. 각각의 상기 유동 가이드 판(210)은 상기 연소실(110)의 상측에서 하측을 향할수록 하향 경사지게 배치되는데, 특히, 상기 열교환기(150)의 폭 방향 중심을 향해 하향 경사지게 배치된다.
상기 연소실(110)의 내부를 유동하는 상기 순환 매체는 상기 연소실(150) 내부 공간을 유동할 때 전술한 바와 같이, 상기 열교환기(150)에 설치된 상기 유동 가이드 부재(200)에 의해 유동 방향이 안내 된다. 따라서 상기 순환 매체의 유동이 상기 연소실(110) 내부의 어느 한 공간으로 집중되지 않고, 상기 연소실(110) 내부 공간을 균일하게 유동할 수 있게 된다.
특히, 상기 열교환기(150) 상에 상기 열교환기(150)와 접촉되면서 설치되는 상기 유동 가이드 부재(200)에 의해서 상기 열교환기(150)의 전열 면적이 증가하여 열교환 효율이 향상되는 효과를 갖는다.
도 2 내지 도 4에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 순환 유동층 보일러(100`, 100a, 100b) 및 유동 가이드 부재(200`, 200a, 200b)가 도시되어 있다. 도 2 내지 도 4에 도시된 순환 유동층 보일러(100`, 100a, 100b)는 전술한 일 실시예에 따른 순환 유동층 보일러(100)와 비교할 때, 유동 가이드 부재(200`, 200a, 200b)에 대해서만 차이가 있을 뿐, 나머지 구성들은 동일하다.
먼저, 도 2에 도시된 상기 순환 유동층 보일러(100`)의 상기 유동 가이드 부재(200`)를 살펴보면, 상기 유동 가이드 부재(200`)는 상기 열교환기(150)의 전면 및 후면 중 적어도 어느 한 면 상에 설치되며, 상기 열교환기(150)의 길이 방향을 따라 설정 간격 상호 이격되는 복수 개의 유동 가이드 판(210`)들을 포함한다. 상기 유동 가이드 판(210`)은 횡단면이 다각형인 플레이트 구조로 형성되는데 본 실시예에서는 횡단면이 직사각형인 플레이트 구조이되, 도 2에 도시된 바와 같이 곡면의 플레이트 형태로 형성된다.
상기 유동 가이드 판(210`)이 도 2에 도시된 바와 같이 곡면의 플레이트 형태로 형성되면, 평면의 플레이트 형태로 형성될 때보다 플레이트 면의 마모 현상 및 유동박리 현상이 감소할 수 있다. 이에 따라, 균일한 유동흐름을 형성할 수 있으며, 열전달 효율도 향상되는 효과를 가질 수 있다.
도 3에 도시된 상기 유동 가이드 부재(200a)는 상기 열교환기(150)의 전면 및 후면 중 어느 한 면 상에 설치되며, 상기 열교환기(150)의 길이 방향을 따라 설정 간격 상호 이격되는 복수 개의 유동 가이드 판(211, 212, 213, 214, 215)들을 포함한다. 상기 유동 가이드 판(211, 212, 213, 214, 215)은 도 1 및 도 2에 도시된 상기 유동 가이드 판(210, 210`)과 같이, 횡단면이 다각형인 플레이트 구조이되, 도 1에 도시된 평면의 플레이트 구조이거나 도 2에 도시된 곡면의 플레이트 구조일 수 있다. 상기 유동 가이드 판(211, 212, 213, 214, 215)의 구조는 상기 순환 매체의 유동 특성에 따라 선택하여 적용될 수 있다.
다만, 본 실시예에서의 상기 유동 가이드 판(211, 212, 213, 214, 215)들은 횡단면의 크기가 각기 다르게 형성된다. 보다 구체적으로는 상기 유동 가이드 판(211, 212, 213, 214, 215) 각각의 횡단면의 크기가 상기 연소실(110)의 상측에서 하측으로 갈수록 점차 작아진다. 상기 연소실(110) 내부에서 유동하는 상기 순환 매체의 유동속도는 연소실(110)의 중앙 영역에서의 유동 속도가 평균 유동 속도의 약 1.5배이다. 특히, 전술한 바와 같이 상기 순환 매체는 모래, 회재 등으로 이루어지는데 상기 순환 매체가 모래로 이루어지는 경우, 상기 연소실(110) 내부를 유동하는 상기 순환 매체의 밀도가 상기 연소실(110)의 높이에 따라 감소한다. 보다 구체적으로는, 상기 순환 매체의 밀도가 상기 연소실(110)의 상측에서 하측을 향할수록 감소하는 것이다.
즉, 상기 연소실(110)의 상측을 향할수록 상기 순환 매체의 밀도가 높아지기 때문에 상기 열교환기(150) 상에 설치된 상기 유동 가이드 부재(200a)들 중 상기 연소실(110)의 상측과 가까이 배치된 상기 유동 가이드 판이 상기 순환 매체와 더 많이 충돌되어 더 빨리 마모되게 된다. 그런데 본 실시예에서와 같이 상기 연소실(110)의 하측에서 상측을 향할수록 상기 유동 가이드 판(211, 212, 213, 214, 215)의 횡단면의 크기가 커지면, 상기 순환 매체와의 충돌에 대한 내마모 특성이 향상되어 상기 유동 가이드 판(211, 212, 213, 214, 215)의 수명이 연장되는 효과를 가질 수 있다.
도 4에 도시된 상기 순환 유동층 보일러(100b)의 상기 유동 가이드 부재(200b)는 전술한 실시예에 따른 상기 유동 가이드 부재(200, 200`, 200a)와 마찬가지로 상기 열교환기(150)의 전면 및 후면 중 어느 한 면 상에 설치되며, 상기 열교환기(150)의 길이 방향을 따라 설정 간격 상호 이격되는 복수 개의 유동 가이드 판(211-b, 212-b, 213-b)들을 포함한다.
다만, 본 실시예에서는 상기 열교환기(150)의 길이방향 길이의 중앙 영역에 배치되는 상기 유동 가이드 판(212-b)들이 구비되는 밀도가 가장 크며, 상기 열교환기(150)의 길이방향 중앙영역에서 멀어질수록 상기 유동 가이드 판(211-b, 213-b)들이 구비되는 밀도가 작아진다.
본 실시예에서와 같은 상기 유동 가이드 판(211-b, 212-b, 213-b)들의 배열은 상기 연소실(110) 내부를 유동하는 상기 순환 매체의 유동이 상기 연소실(110) 내부 중앙 영역에 집중되는 경우, 상기 순환 매체의 분배를 균일하게 하기 위함이다. 상기 순환 매체의 유동이 상기 연소실(110) 내부 중앙 영역에 집중될 때 상기 유동 가이드 판(211-b, 212-b, 213-b)들이 상기 순환 매체의 유동 특성을 고려하지 않고 단순히 동일한 간격으로 균일하게 배치되어 있으면, 상기 순환 매체의 분배가 균일하지 못할 뿐 아니라 상기 순환 매체의 유동이 집중되는 영역의 유동 가이드 판들의 손상만 커지게 된다.
그러나 본 실시예에서와 같이, 상기 순환 매체가 중앙 영역에 집중되는 유동 특성을 고려하여 상기 유동 가이드 판(211-b, 212-b, 213-b)들을 배치하면 상기 순환 매체의 분배를 균일하게 하면서도 유동 가이드 판들의 손상을 최소화할 수 있는 효과를 가질 수 있다.
도 5에는 상기 순환 유동층 보일러에 포함되는 또 다른 실시예에 따른 상기 유동 가이드 부재(200c)가 도시되어 있다. 구체적인 설명에 앞서, 본 실시예에서 상기 열교환기(150`)는 플레이트 구조의 판형 열교환기(150`)를 예로 들어 도시되어 있다. 그러나 이에 한정될 필요 없이, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같은 'U'자형 열교환관들이 적층되는 열교환기가 적용될 수도 있다.
도 5에 도시된 상기 유동 가이드 부재(200c)는 상기 연소실(110)의 내부 공간을 상기 연소실(100)의 폭 방향 중심을 기준으로 좌우 대칭이 되도록 구획하기 위해 상기 연소실(110)의 전면측으로부터 후면측을 향해 수직 방향으로 가로지르는 유동 가이드 판을 포함한다. 상기 유동 가이드 판(200c)은 플레이트 구조를 가지며, 상기 유동 가이드 판은 상기 열교환기(150`)들에 끼워져 결합된 상태로 구비된다. 따라서 상기 유동 가이드 판의 하측에는 수평방향을 따라 설정 간격 이격되어 상기 열교환기(150`)들이 끼워져 결합될 수 있도록 끼움홈(201c)들이 형성된다.
본 실시예와 같은 상기 유동 가이드 부재(200c)는 상기 연소실(110)의 내부 공간을 상기 연소실(110)의 폭 방향 중앙을 기준으로 좌우 대칭으로 구획하므로 상기 유동 가이드 부재(200c)에 의해 상기 순환 매체의 유동 흐름 분배가 균등하게 이루어질 수 있다. 따라서 상기 연소실(110)의 내부공간에서 상기 순환 매체의 좌우 유동 편차를 줄일 수 있고, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 유동 가이드 부재(200c)의 크기가 커짐에 따라 보다 넓은 전열 면적을 확보할 수 있어 전열 성능도 향상되는 효과를 가질 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100, 100`, 100a, 100b: 순환 유동층 보일러
10: 연료 공급부 30: 순환 매체 공급부
110: 연소실 130: 사이클론
150, 150`: 열교환기
200, 200`, 200a, 200c: 유동 가이드 부재

Claims (11)

  1. 순환 유동층 보일러에 있어서,
    외부로부터 공급되는 고체 연료 및 순환 매체를 내부에서 유동화시키면서 연소시키는 연소실;
    상기 연소실의 좌측 및 우측 각각에 상기 연소실과 연통되게 연결되며, 상기 연소실에서 상기 고체 연료가 연소되면서 발생된 배기가스와 함께 상기 순환 매체가 배출되면 상기 순환 매체를 포집하여 상기 연소실로 재순환시키는 사이클론;
    내부로 공급되어 유동되는 급수가 상기 순환 매체와 열교환 할 수 있도록 상기 연소실의 내부 상측에 매달려 설치되는 열교환기; 및
    상기 연소실 내부를 유동하는 상기 순환 매체의 유동 흐름이 균등하게 분배되어 상기 연소실 내부 공간을 균일하게 유동하며 상기 사이클론을 향할 수 있도록 상기 순환 매체의 유동 흐름을 안내하는 유동 가이드 부재를 포함하며,
    상기 열교환기는 상기 연소실의 전면으로부터 후면을 향할수록 설정간격 이격되어 복수 개 구비되며,
    상기 유동 가이드 부재는 직사각형인 평면 플레이트 형태의 유동 가이드 판을 포함하며,
    상기 유동 가이드 판의 하측에는 상기 연소실의 전면에서 후면을 향하는 방향과 동일한 방향으로 설정 간격 상호 이격된 복수 개의 끼움홈들이 형성되어 있어,
    상기 끼움홈들에 복수 개의 상기 열교환기가 끼워져 상기 유동 가이드 판과 상기 열교환기가 결합되면, 상기 연소실의 폭 방향 중심을 기준으로 상기 연소실을 수직으로 가로지르며 상기 연소실의 내부 공간을 좌우 대칭으로 균등하게 분배하는 순환 유동층 보일러.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 사이클론은,
    상기 연소실의 좌측 및 우측 각각에 상기 연소실의 전면에서 후면을 향해 설정간격 이격되어 복수 개 구비되며,
    상기 연소실의 좌측 또는 우측 중 어느 한 측에 연결되는 사이클론들이 상기 연소실의 좌측 또는 우측 중 다른 한 측에 연결되는 사이클론들 보다 설정 간격만큼 전방으로 배치되거나, 후방으로 배치되는 순환 유동층 보일러.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 열교환기는 상기 연소실의 전면으로부터 후면을 향할수록 설정간격 이격되어 복수 개 구비되며,
    상기 유동 가이드 부재는 각각의 상기 열교환기의 전면 및 후면 중 적어도 어느 한 면 상에 상기 열교환기의 길이 방향과 교차하도록 설치되되, 상기 유동 가이드 부재를 통해 상기 순환 매체로부터의 전열이 이루어지도록 상기 열교환기와 접촉되는 순환 유동층 보일러.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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