KR102661800B1 - Solid Fuel Combustion Device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고형연료를 연소시켜 열에너지를 공급하기 위한 연소장치의 연소효율 및 열회수를 최대한 극대화할 수 있도록 한 고형연료 연소장치에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 압축공기가 선회되어 공급되도록 하는 공기공급부와, 상기 공기공급부에서 유입되는 공기가 공기유입관로를 따라 선회되어 공기 흐름이 진행되도록 하는 공기유입실과, 상기 공기유입실의 끝단부 양측의 통공부를 통해 양측에 횡설된 연소배출부와 열분해실로 각각 공기 흐름이 진행되도록 하는 공기안내실과, 상기 공기안내실의 통공부와 인접한 전방에 점차적으로 확관된 선회안내면이 구비되고 일정길이의 수평관체로 이루어진 열분해실과, 상기 열분해실의 전방 내측에 점화노즐이 구비되고 후방에 연소공기 공급노즐 및 고형연료가 투입되는 고형연료 공급부가 구비되며, 상기 열분해실의 바닥면에 고형연료의 이송배출부가 구비되어 있는 고형연료 연소장치를 특징으로 한다.The present invention relates to a solid fuel combustion device that maximizes the combustion efficiency and heat recovery of the combustion device for supplying heat energy by burning solid fuel.
That is, the present invention includes an air supply unit that rotates and supplies compressed air, an air inflow chamber that rotates the air flowing in from the air supply unit along an air inlet pipe to allow the air to flow, and both ends of the air inlet chamber. It is provided with an air guide chamber that allows air flow to the combustion exhaust section and pyrolysis chamber located on both sides through the through hole of the air guide room, and a gradually enlarged pivot guide surface at the front adjacent to the through hole of the air guide room, and is a horizontal pipe of a certain length. A pyrolysis chamber consisting of a pyrolysis chamber, an ignition nozzle is provided inside the front of the pyrolysis chamber, a combustion air supply nozzle and a solid fuel supply part into which solid fuel is injected are provided at the rear, and a solid fuel transfer and discharge part is provided on the bottom of the pyrolysis chamber. It is characterized by a solid fuel combustion device.
Description
본 발명은 고형연료 연소장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 고형연료를 연소시켜 열에너지를 공급하기 위한 연소장치의 연소효율 및 열회수를 최대한 극대화할 수 있도록 한 고형연료 연소장치에 관한 것이다.The present invention relates to a solid fuel combustion device, and more specifically, to a solid fuel combustion device that maximizes the combustion efficiency and heat recovery of the combustion device for supplying heat energy by burning solid fuel.
일반적으로 톱밥, 왕겨, 목초, 나뭇가지, 폐목 등과 같은 각종 고형연료를 화실에서 연료를 점화 및 연소시켜 각종 건물 난방, 주거용 보일러, 상업용 보일러 및 산업용 보일러, 화학적 분류 또는 촉매 반응을 위한 열 공급, 및 가열공정을 필요로 하는 분야 등을 포함하여 다양한 분야에 사용될 수 있는 열원을 공급하게 된다.In general, various solid fuels such as sawdust, rice husk, grass, twigs, waste wood, etc. are ignited and burned in a firebox to heat various buildings, residential boilers, commercial boilers and industrial boilers, supply heat for chemical classification or catalytic reaction, and It supplies heat sources that can be used in a variety of fields, including fields that require heating processes.
그러나 종래의 연소장치에서는 화실의 하부에 고형연료 등을 다량 투입하고 연소하는 과정에서 연료가 미 완전연소되어 재료의 낭비가 초래됨은 물론 열효율이 떨어지는 문제점이 있고 화실의 화염이 벽면을 가열하여 외부로 열을 뺏기는 열손실이 많았을 뿐만 아니라 화실의 벽면에는 내화벽돌 등의 단열재를 구비해야 되므로 제조원가가 많이 들고 설치공간도 많이 차지하게 되는 등 문제점이 있었다However, in the conventional combustion device, a large amount of solid fuel is injected into the lower part of the firebox, and in the process of combustion, the fuel is not completely burned, resulting in waste of materials, as well as low thermal efficiency, and the flame of the firebox heats the wall and is released to the outside. Not only was there a lot of heat loss, but the walls of the firebox had to be equipped with insulating materials such as firebricks, which resulted in high manufacturing costs and took up a lot of installation space.
또한, 본 발명자에 의하여 특허 제10-0890682호로 개시된 고형연료를 이용한 열회수용 연소장치의 구성에서는 고형연료를 공급하기 위한 공급장치부와; 상기 공급장치부를 통해 공급된 고형연료를 제1공기공급부 및 제2공기공급부에 의해 연In addition, the configuration of the combustion device for heat recovery using solid fuel disclosed by the present inventor under Patent No. 10-0890682 includes a supply unit for supplying solid fuel; The solid fuel supplied through the supply unit is connected by the first air supply unit and the second air supply unit.
소시키되 제1공기공급부는 하부에서 연소공기가 공급되어 고형연료를 연소시키고, 제2공기공급부는 측방에서 공급되어 연소가스를 중심부로 집적시키고 연소실 벽면은 냉각층이 형성되도록 한 제1연소실과; 상기 제1연소실의 상측에 구비되어 제3공기공급부에 의해 연소가스를 재연소함과 동시에 중앙부로 집적시켜 배출구를 통해 열회수가 이루어지도록 한 제2연소실과; 상기 제1연소실에서 연소된 연소재를 배출하기 위한 연소재 배출부;로 구성되어 연소효율 및 열회수를 최대한 극대화할 수 있도록 하였는바, 본 발명에서는 또 다른 형태의 고형연료 연소장치에 의해 연소 효율을 극대화할 수 있도록 함에 있다.A first combustion chamber in which combustion air is supplied from the bottom to the first air supply part to burn solid fuel, and the second air supply part is supplied from the side to collect combustion gases in the center and a cooling layer is formed on the wall of the combustion chamber; a second combustion chamber provided above the first combustion chamber to re-combust the combustion gas by a third air supply unit and collect it at the center to recover heat through an outlet; It is composed of a combustion ash discharge unit for discharging the combustible ash burned in the first combustion chamber to maximize combustion efficiency and heat recovery. In the present invention, combustion efficiency is improved by another type of solid fuel combustion device. The goal is to maximize it.
본 발명은 공기공급부에서 압축공기가 선회되어 공기유입실로 유입되게 하고 공기유입실에서 공기유입관로의 곡면을 따라 선회되어 흐른 다음 공기안내실에서 연소배출부 및 열분해실로 각각 공기안내가 이루어지도록 하며, 상기 열분해실에 유입된 공기는 점화되어 횡형으로 설치된 열분해실의 벽면을 따라 고속회전되는 선회기류는 열분해실의 후방으로 진행된 다음 열분해실의 후방에 위치한 고형연료에 부딪히고 궤환되는 구심력의 궤환진행방향에서 가연성 가스를 고온 열분해시키는 1차 연소가 이루어지게 됨과 아울러 공기안내실에서 구(球)를 형성하면서 고온 열분해시키는 2차 연소된 다음 연소배출부을 통해 3차 연소가 이루어지는 과정으로 연소효율 및 열회수를 최대한 극대화할 수 있도록 한 고형연료 연소장치를 제공함에 있다.In the present invention, compressed air is rotated from the air supply unit and flows into the air inlet chamber, and in the air inlet chamber, it is rotated and flows along the curved surface of the air inlet pipe, and then the air is guided from the air guide chamber to the combustion discharge unit and the pyrolysis chamber, respectively. The air flowing into the pyrolysis chamber is ignited, and the swirling airflow, which rotates at high speed along the wall of the horizontally installed pyrolysis chamber, proceeds to the rear of the pyrolysis chamber and then hits the solid fuel located at the rear of the pyrolysis chamber and is returned in the direction of the centripetal force. Primary combustion occurs to pyrolyze combustible gas at high temperature, secondary combustion occurs to pyrolyze combustible gas at high temperature while forming a sphere in the air guide chamber, and then tertiary combustion occurs through the combustion exhaust to maximize combustion efficiency and heat recovery. The aim is to provide a solid fuel combustion device that allows this.
본 발명은 압축공기가 선회되어 공급되도록 하는 공기공급부와, 상기 공기공급부에서 유입되는 공기가 공기유입관로를 따라 선회되어 공기 흐름이 진행되도록 하는 공기유입실과, 상기 공기유입실의 끝단부 양측의 통공부를 통해 양측에 횡설된 연소배출부와 열분해실로 각각 공기 흐름이 진행되도록 하는 공기안내실과, 상기 공기공급부에서 유입되는 공기 및 열분해실을 거쳐 공기가 궤환되면서 발생되는 화염이 혼합되어 연소작용을 수행할 수 있도록 하는 연소배출부와, 상기 공기안내실의 통공부와 인접한 전방에 점차적으로 확관된 선회안내면이 구비되고 일정길이의 수평관체로 이루어진 열분해실과, 상기 열분해실의 전방 내측에 점화노즐이 구비되고 후방에 연소공기 공급노즐 및 고형연료가 투입되는 고형연료 공급부가 구비되며, 상기 열분해실의 바닥면에 고형연료의 이송배출부가 구비되어 있는 고형연료 연소장치를 특징으로 한다.The present invention includes an air supply unit that rotates and supplies compressed air, an air inlet chamber that rotates the air flowing in from the air supply unit along an air inlet pipe to allow the air to flow, and pipes on both ends of the air inlet chamber. Through the study, an air guide chamber that allows air flow to the combustion exhaust section and pyrolysis chamber located on both sides, respectively, and the air flowing in from the air supply section and the flame generated as the air is returned through the pyrolysis chamber are mixed to perform combustion. A pyrolysis chamber is provided with a combustion discharge section that allows the combustion, a pyrolysis chamber consisting of a horizontal pipe of a certain length and a gradually enlarged pivoting guide surface at the front adjacent to the through hole of the air guide chamber, and an ignition nozzle is provided inside the front of the pyrolysis chamber. The solid fuel combustion device is characterized by a combustion air supply nozzle and a solid fuel supply unit into which solid fuel is injected at the rear, and a solid fuel transfer/discharge unit provided on the bottom of the pyrolysis chamber.
상기 공기공급부는 측방향으로 공기를 불어줄 수 있는 선회공급실이 구비되고, 선회공급실에 통기구멍이 구비되어 공기유입실로 압축된 선회공기를 불어줄 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.The air supply unit is characterized in that it is provided with a swirling supply chamber capable of blowing air in a lateral direction, and the swirling supply chamber is provided with a ventilation hole to blow compressed swirling air into the air inflow chamber.
상기 공기유입실은 원형관체의 양측단에서 원형관체 반경방향 내측으로 갈수록 양측으로 넓어지는 공기유입관로가 형성되어 공기안내실로 공기가 보내지도록 한 것을 특징으로 한다.
The air inlet chamber is characterized in that air inlet pipes are formed from both ends of the circular tube body to the inner radial direction of the circular tube body and widen on both sides to send air to the air guide chamber.
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상기 열분해실은 원통으로 구비되어 수평으로 배치된 구성으로 이루어지되 전방은 공기안내실의 통공부에서 점차적으로 확관되고 곡면으로 된 선회안내면이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.The pyrolysis chamber is configured as a cylinder and arranged horizontally, and is characterized in that the front gradually expands from the through-hole of the air guide chamber and a curved pivot guide surface is formed.
상기 열분해실의 바닥면에 구비되는 이송배출부는 고형연료 공급부를 통해 열분해실의 후방에 투입된 고형연료가 이송스크류를 따라 전방에 위치한 연소배출부 방향으로 이송이 이루어지도록 한 것을 특징으로 한다.The transfer discharge unit provided on the bottom of the pyrolysis chamber is characterized in that the solid fuel introduced to the rear of the pyrolysis chamber through the solid fuel supply unit is transferred along the transfer screw toward the combustion discharge unit located in the front.
본 발명은 열분해실에 고속회전되는 선회기류가 후방으로 진행됨과 아울러 고형연료에 부딪히면서 되돌아 나오는 궤환이 이루어지게 됨과 아울러 구심력으로 연소배출부 방향으로 궤환되는 궤환형 열분해실에 의해 1~3차 연소가 이루어지는 과정으로 가연성 가스를 고온 가스화하여 완전 연소시키고 고온의 화염온도를 발생시켜 보일러 등의 열원으로 경제적인 사용이 가능한 것이다.In the present invention, the swirling airflow rotating at high speed in the pyrolysis chamber moves backwards and bounces back while hitting the solid fuel, and the 1st to 3rd combustion is carried out by the feedback-type pyrolysis chamber in which the pyrolysis chamber is fed back toward the combustion outlet by centripetal force. This process converts combustible gas into high-temperature gas, completely combusts it, and generates a high flame temperature, making it economical to use as a heat source for boilers, etc.
도 1은 본 발명에 의한 고형연료 연소장치의 전체적인 구성 실시예를 나타낸 단면도.
도 2는 본 발명에 의한 고형연료 연소장치에서 공기공급부에서 공급되는 공기 흐름 및 화염의 진행과정을 나타낸 단면 예시도.
도 3는 본 발명에 의한 고형연료 연소장치에서 열분해실로 선회되는 공기가 고형연료에 부딪히면서 궤환되는 과정에서 가연성 가스를 연소시키는 연소과정을 나타낸 단면 예시도.
도 4는 본 발명에 의한 고형연료 연소장치에서 공기공급부에서 선회공급실을 거쳐 공기유입관로로 선행공기를 공급하는 것을 나타낸 단면 예시도.
도 5는 본 발명에 의한 고형연료 연소장치에서 열분해실의 측단면 예시도.
도 6은 본 발명에 의한 고형연료 연소장치에서 열분해실의 벽면을 따라 선회된 공기가 후방에서 궤환되어 구심력으로 진행되는 기류를 나타낸 예시도.
도 7은 본 발명에 의한 고형연료 연소장치 사용상태를 예시한 시제품 사진.1 is a cross-sectional view showing an overall configuration of a solid fuel combustion device according to the present invention.
Figure 2 is a cross-sectional illustration showing the progress of the air flow and flame supplied from the air supply unit in the solid fuel combustion device according to the present invention.
Figure 3 is a cross-sectional illustration showing a combustion process in which combustible gas is burned in the solid fuel combustion device according to the present invention in the process in which air swirling into the pyrolysis chamber hits solid fuel and is returned.
Figure 4 is a cross-sectional illustration showing the supply of preceding air from the air supply unit to the air inlet pipe through the swirling supply chamber in the solid fuel combustion device according to the present invention.
Figure 5 is an exemplary side cross-sectional view of the pyrolysis chamber in the solid fuel combustion device according to the present invention.
Figure 6 is an exemplary diagram showing an airflow in which air swirling along the wall of the pyrolysis chamber is returned from the rear and proceeds by centripetal force in the solid fuel combustion device according to the present invention.
Figure 7 is a photo of a prototype illustrating the state of use of the solid fuel combustion device according to the present invention.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail as follows. Also, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.
본 발명의 고형연료 연소장치는, 압축공기가 선회되어 공급되도록 하는 공기공급부(10)와, 상기 공기공급부(10)에서 유입되는 공기가 공기유입관로(22)를 따라 선회되어 공기 흐름이 진행되도록 하는 공기유입실(20)과, 상기 공기유입실(20)의 끝단부 양측의 통공부(31)(32)를 통해 양측에 횡설된 연소배출부(40)와 열분해실(50)로 각각 공기 흐름이 진행되도록 하는 공기안내실(30)과, 상기 공기공급부(10)에서 유입되는 공기 및 열분해실(50)을 거쳐 공기가 궤환되면서 발생되는 화염이 혼합되어 연소작용을 수행할 수 있도록 하는 연소배출부(40)와, 상기 공기안내실(30)의 끝단부에서 점차적으로 확관된 선회안내면(52)이 구비되고 일정길이의 수평관체로 이루어진 열분해실(50)과, 상기 열분해실(50)의 전방 내측에 점화노즐(54)이 구비되고 후방에 연소공기 공급노즐(70) 및 고형연료(A)가 투입되는 고형연료 공급부(60)가 구비된 것을 포함하며, 상기 열분해실(50)의 바닥면에 고형연료의 이송배출부(80)가 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.The solid fuel combustion device of the present invention includes an air supply unit 10 that rotates and supplies compressed air, and the air flowing in from the air supply unit 10 rotates along the air inlet pipe 22 to advance the air flow. Air flows into the combustion exhaust section 40 and the pyrolysis chamber 50 on both sides through the air inlet chamber 20 and the through holes 31 and 32 on both ends of the air inlet chamber 20, respectively. Combustion emissions that allow combustion to occur by mixing the air guide chamber 30, which allows the flow to proceed, and the air flowing in from the air supply unit 10 and the flame generated when the air is returned through the pyrolysis chamber 50. A pyrolysis chamber 50 provided with a portion 40 and a pivoting guide surface 52 gradually expanded from the end of the air guide chamber 30 and made of a horizontal pipe of a certain length, and a front of the pyrolysis chamber 50. It includes an ignition nozzle 54 on the inside, a combustion air supply nozzle 70 at the rear, and a solid fuel supply unit 60 into which solid fuel (A) is input, and the bottom surface of the pyrolysis chamber 50. It is characterized in that a solid fuel transfer and discharge unit 80 is provided.
상기 공기공급부(10)는 공기유입실(20)의 입구 내벽면을 따라 공기가 나선형으로 선회될 수 있도록 하기 위해 측방향으로 공기를 불어줄 수 있는 선회공급실(12)이 구비되고, 선회공급실(12)에 소폭으로 된 통기구멍(14)이 구비되어 공기유입실(20)로 압축된 선회공기를 불어줄 수 있도록 함이 바람직하다.The air supply unit 10 is provided with a swirling supply chamber 12 capable of blowing air laterally in order to allow air to spirally swirl along the inner wall of the inlet of the air inlet chamber 20, and a swirling supply chamber ( It is desirable that a narrow ventilation hole (14) is provided in 12) so that compressed swirling air can be blown into the air inlet chamber (20).
상기 공기유입실(20)은 상기 공기유입실(20)은 원형관체의 양측단에서 원형관체 반경방향 내측으로 갈수록 양측으로 넓어지는 공기유입관로(22)가 형성되어 코안다 효과에 의해 공기유입실(20)로 유입된 공기는 공기유입관로(22)를 따라 선회된 공기흐름이 이루어진 다음 끝단부를 통해 공기안내실(30)로 보내지도록 되어 있다.The air inflow chamber 20 is formed with an air inflow pipe 22 that widens on both sides from both ends of the circular tube body toward the radial inner side of the circular tube body, thereby forming the air inflow chamber 20 through the Coanda effect. The air flowing into (20) circulates along the air inlet pipe (22) and is then sent to the air guide chamber (30) through the end.
상기 공기안내실(30)은 양측의 통공부(31)(32)를 관통되고 횡설된 연소배출부(40)와 열분해실(50)으로 각각 공기 흐름이 이루어지되 연소배출부(40)에서는 공기공급부(10)에서 유입되는 공기와 열분해실(50)을 거쳐 공기가 궤환되면서 발생되는 화염이 혼합되어 연소작용을 수행할 수 있도록 되어 있고, 열분해실(50)에서는 고형연료를 통해 발생되는 가연성 가스를 이용하여 화염을 발생시켜 연소가 이루어질 수 있도록 한다.The air guide chamber 30 passes through the through-holes 31 and 32 on both sides, and air flows through the horizontal combustion exhaust section 40 and the pyrolysis chamber 50, respectively, and the combustion discharge section 40 has an air supply section. The air flowing in from (10) and the flame generated as the air is returned through the pyrolysis chamber 50 are mixed to perform combustion, and the pyrolysis chamber 50 burns combustible gas generated through solid fuel. It is used to generate a flame so that combustion can occur.
또, 공기안내실(30)의 중심공간에서는 열분해실(50)에서 거쳐 궤환되는 화염이 구(球)를 형성하는 기류가 발생되어 고온 열분해시키는 연소가 이루어진다.In addition, in the central space of the air guide chamber (30), an air current that forms a sphere is generated in the flame returned from the pyrolysis chamber (50), resulting in high-temperature pyrolysis combustion.
상기 열분해실(50)은 원통으로 구비되어 수평으로 배치된 구성으로 이루어지되 공기안내실(30)의 통공부(32)와 인접한 전방에 점차적으로 확관되고 곡면으로 된 선회안내면(52)이 형성되어 코안다 효과에 의해 공기유입실(20)의 끝단부에서 공기안내실(30)의 통공부(32)를 거쳐 열분해실(50)의 선회안내면(52)의 곡면을 따라 공기흐름이 이루어지는 과정으로 고속회전되는 선회기류를 발생시켜 열분해실(50)의 내벽을 따라 후방으로 진행될 수 있도록 한다.The pyrolysis chamber 50 is configured as a cylinder and arranged horizontally, and a gradually enlarged and curved pivoting guide surface 52 is formed at the front adjacent to the through hole 32 of the air guide chamber 30. High-speed rotation is a process in which air flows along the curved surface of the turning guide surface 52 of the pyrolysis chamber 50 through the through hole 32 of the air guide chamber 30 from the end of the air inflow chamber 20 due to the Anda effect. A swirling air current is generated so that it can proceed backward along the inner wall of the pyrolysis chamber (50).
열분해실(50)의 전방 일측에는 화염을 발생시키는 점화노즐(54)이 구비되어 있고, 후방에는 연소공기 공급노즐(70)이 구비되어 열분해실(50)의 후방에서 전방으로 궤환되는 화염 진행방향으로 공기증폭이 이루어질 수 있도록 한다.An ignition nozzle 54 for generating a flame is provided on the front side of the pyrolysis chamber 50, and a combustion air supply nozzle 70 is provided at the rear, so that the flame travels in a direction from the rear to the front of the pyrolysis chamber 50. This allows air amplification to occur.
또, 열분해실(50)의 후방에는 고형연료 공급부(60)와 연결되어 있고, 고형연료 공급부(60)는 고형연료가 적층상태로 저장할 수 있는 구성으로 열분해실(50)에 고형연료(A)의 투입이 순차적으로 이루어지도록 되어 있고, 열분해실(50)의 바닥면에 구비되는 이송배출부(80)는 고형연료 공급부(60)를 통해 열분해실(50)의 후방에 투입된 고형연료가 이송스크류(82)를 따라 전방에 위치한 연소배출부(40) 방향으로 이송이 이루어지도록 되어 있으며, 그리고 이송스크류(82)는 구동모터에 의해 정역회전되게 구비함이 바람직한 것으로, 이는 예를 들어 고형연료를 전방으로 이송시킨 다음 후방으로 이송시키는 비율을 2:1로 하는 수단으로 이송량 조절이나 고형연료의 탄화작용이 용이하게 이루어질 수 있도록 할 수 있다.In addition, the rear of the pyrolysis chamber 50 is connected to a solid fuel supply unit 60, and the solid fuel supply unit 60 is configured to store solid fuel in a stacked state, so that the solid fuel (A) is stored in the pyrolysis chamber 50. The input is done sequentially, and the transfer discharge unit 80 provided on the bottom of the pyrolysis chamber 50 allows the solid fuel introduced to the rear of the pyrolysis chamber 50 through the solid fuel supply unit 60 to be transferred to the transfer screw. It is designed to be transferred along (82) in the direction of the combustion discharge unit 40 located in the front, and the transfer screw 82 is preferably provided to rotate forward and backward by a drive motor, which is, for example, solid fuel. By setting the ratio of transferring to the front and then to the rear at a ratio of 2:1, it is possible to easily control the amount of transfer or carbonize solid fuel.
그리고, 열분해실(50)에서 발생되는 화염은 고형연료 공급부(60)와 이송배출부(80)의 배출구(84)를 통해 외부로 누출되지 않도록 않기 위해 고형연료 공급부(60)와 이송배출부(80)의 배출구(84)에 개폐장치 등의 화염 차단수단을 구비함이 바람직하다.In addition, in order to prevent the flame generated in the pyrolysis chamber 50 from leaking to the outside through the outlet 84 of the solid fuel supply unit 60 and the transfer discharge unit 80, the solid fuel supply unit 60 and the transfer discharge unit ( It is desirable to provide a flame blocking means such as an opening and closing device at the outlet 84 of 80).
이와 같이 된 본 발명은 공기공급부(10)를 통해 공기유입실(20)에 압축공기가 선회되어 공급이 이루어지게 되면, 공기유입실(20)에서는 코안다 효과에 의해 공기유입관로(22)의 곡면을 따라 선회된 공기흐름이 이루어진 다음 공기유입관로(22)의 끝단부를 통해 공기안내실(30)로 보내지게 된다.In the present invention as described above, when compressed air is rotated and supplied to the air inlet chamber 20 through the air supply unit 10, the air inlet pipe 22 is formed in the air inlet chamber 20 due to the Coanda effect. After the air flow rotates along the curved surface, it is sent to the air guidance chamber (30) through the end of the air inlet pipe (22).
상기 공기유입실(20)에서 공기안내실(30)로 선회되어 유입되는 공기는 양측의 통공부(31)(32)를 통해 연소배출부(40)와 열분해실(50)로 각각 선회된 공기 흐름이 이루어지게 된다.The air that rotates and flows in from the air inlet chamber (20) into the air guidance chamber (30) is an air flow that rotates to the combustion discharge section (40) and the thermal decomposition chamber (50) through the through holes (31) and (32) on both sides, respectively. This will come true.
이때, 상기 열분해실(50)로 선회되어 유입되는 공기는 코안다 효과에 의해 공기유입실(20)의 끝단부에서 공기안내실(30)의 통공부(32)를 거쳐 열분해실(50)로 유입되는 공기는 점화노즐(54)을 통해 점화가 이루어진 다음 열분해실(50)의 선회안내면(52)의 곡면을 따라 공기흐름이 이루어지는 과정으로 고속회전되는 선회기류를 발생시켜 열분해실(50)의 수평관체로 된 벽면을 따라 후방으로 진행이 된다.At this time, the air that rotates and flows into the pyrolysis chamber 50 flows into the pyrolysis chamber 50 from the end of the air inlet chamber 20 through the through hole 32 of the air guide chamber 30 due to the Coanda effect. The air is ignited through the ignition nozzle 54 and then flows along the curved surface of the rotating guide surface 52 of the pyrolysis chamber 50, generating a swirling airflow rotating at high speed to horizontally maintain the pyrolysis chamber 50. It progresses backwards along the tubular wall.
상기와 같이 열분해실(50)의 후방으로 고속회전되는 선회기류로 이루어진 화염은 열분해실(50)의 후방에 위치한 고형연료에 부딪히면서 되돌아 나오는 궤환이 이루어지는 과정에서 화염은 구심력으로 진행되어 연소배출부(40) 방향으로 궤환진행시에 고형연료를 통해 발생되는 가연성 가스를 고온 열분해시키는 1차 연소가 이루어지게 된다.As described above, the flame consisting of a swirling airflow rotating at high speed to the rear of the pyrolysis chamber 50 hits the solid fuel located at the rear of the pyrolysis chamber 50 and in the process of returning back, the flame progresses with centripetal force and reaches the combustion outlet ( During feedback in the 40) direction, primary combustion occurs to pyrolyze the combustible gas generated through solid fuel at high temperature.
즉, 열분해실(50)의 벽면을 따라 후방으로 고속회전되는 선회기류가 발생하는 것으로, 이는 사이클론과 같이 열분해실(50)의 벽면에 충돌하면서 발생되는 기류로부터 분리되어 후방의 끝단부(고형연료 또는 열분해실의 후방벽면)에 부딪히면서 중심부에 모여지는 구심력은 연소배출부(40) 방향으로 궤환이 이루어지고, 이러한 구심력으로 궤환되는 화염은 연소공기 공급노즐(70)에 의해 공기증폭이 이루어지면서 강한 화염으로 고온 열분해가 이루어지도록 하는 것이다.In other words, a swirling airflow that rotates rearward at high speed along the wall of the pyrolysis chamber 50 is generated, which is separated from the airflow generated by colliding with the wall of the pyrolysis chamber 50 like a cyclone and flows into the rear end (solid fuel). The centripetal force gathered at the center while hitting the (or rear wall of the pyrolysis chamber) is fed back in the direction of the combustion discharge unit 40, and the flame fed back by this centripetal force is amplified by air by the combustion air supply nozzle 70, creating a strong flame. This is to allow high-temperature pyrolysis to occur through flame.
또한, 상기 열분해실(50)에서 연소배출부(40) 방향으로 궤환되고 1차 연소되는 화염은 공기안내실(30)의 중심부를 구심력으로 통과될 때 공기안내실(30)의 양측 연소배출부(40)와 열분해실(50)의 벽면으로 선회되는 공기 흐름에 의해 공기안내실(30)의 중심부에서는 핵과 같은 형태로 고속으로 회전하는 구(球)를 형성하여 고온 열분해시키는 2차 연소가 이루어지게 된다.In addition, the flame that is returned from the thermal decomposition chamber 50 in the direction of the combustion discharge section 40 and undergoes primary combustion passes through the center of the air guidance chamber 30 with centripetal force, and burns through the combustion discharge section 40 on both sides of the air guidance chamber 30. ) and the air flow rotating to the wall of the pyrolysis chamber 50 forms a high-temperature pyrolytic secondary combustion in the center of the air guide chamber 30, forming a sphere that rotates at high speed like a nucleus.
상기 공기안내실(30)에서 2차 연소가 이루어진 화염은 연소배출부(40)을 통해 외부 배출되면서 3차 연소가 이루어지는 과정으로 완전 연소가 이루어지게 됨과 아울러 고온의 화염온도를 발생시키게 되는 것이다.The flame that has undergone secondary combustion in the air guide chamber 30 is discharged to the outside through the combustion outlet 40, thereby completing tertiary combustion, thereby completing complete combustion and generating a high flame temperature.
이와 같이 본 발명은 열분해실(50)의 벽면을 따라 화염이 고속회전되는 선회기류가 후방으로 진행됨과 아울러 후방의 고형연료에 부딪히면서 구심력으로 궤환되어 연소배출부(40) 방향으로 궤환되는 과정에서 1~3차 연소가 이루어지는 과정으로 가연성 가스를 고온 가스화하여 완전 연소시키고 고온의 화염온도를 발생시켜 보일러 등의 열원으로 경제적인 사용이 가능한 것이다.In this way, in the present invention, the swirling airflow in which the flame rotates at high speed along the wall of the pyrolysis chamber (50) proceeds rearward, and in the process of hitting the solid fuel at the rear and being returned by centripetal force in the direction of the combustion discharge unit (40), 1 ~Third combustion is a process that transforms combustible gas into high-temperature gas, completely combusts it, and generates a high flame temperature, making it economical to use as a heat source for boilers, etc.
이상에서 본 발명은 상기 실시예를 참고하여 설명하였지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다.In the above, the present invention has been described with reference to the above embodiments, but of course, various modifications are possible within the scope of the technical idea of the present invention.
10 : 공기공급부 12 : 선회공급실
14 : 통기구멍 20 : 공기유입실 22 : 공기유입관로 30 : 공기안내실 31,32 : 통공부 40 : 연소배출부
50 : 열분해실 52 : 선회안내면
54 : 점화노즐 60 : 고형연료 공급부
70 : 연소공기 공급노즐 80 : 이송배출부 82 : 이송스크류 84 : 배출구
A : 고형연료10: Air supply unit 12: Swivel supply room
14: Ventilation hole 20: Air inlet chamber 22: Air inlet pipe 30: Air guide chamber 31, 32: Ventilation part 40: Combustion discharge part
50: Pyrolysis chamber 52: Swivel guide surface
54: Ignition nozzle 60: Solid fuel supply unit
70: Combustion air supply nozzle 80: Transfer discharge unit 82: Transfer screw 84: Discharge port
A: Solid fuel
Claims (5)
상기 공기공급부(10)에서 유입되는 공기가 공기유입관로(22)를 따라 선회되어 공기 흐름이 진행되도록 하는 공기유입실(20)과,
상기 공기유입실(20)의 끝단부 양측의 통공부(31)(32)를 통해 양측에 횡설된 연소배출부(40)와 열분해실(50)로 각각 공기 흐름이 진행되도록 하는 공기안내실(30)과,
상기 공기공급부(10)에서 유입되는 공기 및 열분해실(50)을 거쳐 공기가 궤환되면서 발생되는 화염이 혼합되어 연소작용을 수행할 수 있도록 하는 연소배출부(40)와,
상기 공기안내실(30)의 통공부(32)와 인접한 전방에 선회안내면(52)이 구비되고 일정길이의 수평관체로 이루어진 열분해실(50)과,
상기 열분해실(50)의 전방 내측에 점화노즐(54)이 구비되고 후방에 연소공기 공급노즐(70) 및 고형연료가 투입되는 고형연료 공급부(60)가 구비되며,
상기 열분해실(50)의 바닥면에 고형연료의 이송배출부(80)가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 고형연료 연소장치.
An air supply unit (10) that rotates and supplies compressed air,
an air inflow chamber (20) in which the air flowing in from the air supply unit (10) rotates along the air inlet pipe (22) to allow the air to flow;
An air guide chamber (30) that allows air to flow through the through holes (31) and (32) on both ends of the air inlet chamber (20) to the combustion exhaust portion (40) and the thermal decomposition chamber (50) located on both sides, respectively. )class,
A combustion discharge unit (40) that allows combustion to be performed by mixing the air flowing in from the air supply unit (10) and the flame generated when the air is returned through the thermal decomposition chamber (50), and
A pyrolysis chamber (50) provided with a pivoting guide surface (52) at the front adjacent to the through hole (32) of the air guide chamber (30) and made of a horizontal pipe of a certain length,
An ignition nozzle 54 is provided inside the front of the pyrolysis chamber 50, and a combustion air supply nozzle 70 and a solid fuel supply unit 60 into which solid fuel is input are provided at the rear,
A solid fuel combustion device, characterized in that a solid fuel transfer and discharge portion (80) is provided on the bottom of the thermal decomposition chamber (50).
상기 공기공급부(10)는 측방향으로 공기를 불어줄 수 있는 선회공급실(12)이 구비되고, 선회공급실(12)에 통기구멍(14)이 구비되어 공기유입실(20)로 압축된 선회공기를 불어줄 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 고형연료 연소장치.
According to clause 1,
The air supply unit 10 is provided with a swirling supply chamber 12 capable of blowing air in the lateral direction, and the swirling supply chamber 12 is provided with a ventilation hole 14 so that the swirling air compressed into the air inflow chamber 20 is provided. A solid fuel combustion device characterized in that it allows blowing.
상기 공기유입실(20)은 원형관체의 양측단에서 원형관체 반경방향 내측으로 갈수록 양측으로 넓어지는 공기유입관로(22)가 형성되어 공기안내실(30)로 공기가 보내지도록 한 것을 특징으로 하는 고형연료 연소장치.
According to clause 1,
The air inlet chamber (20) is a solid product characterized in that air inlet pipes (22) are formed at both ends of the circular tube body and widen on both sides toward the radial inner side of the circular tube body, thereby sending air to the air guide chamber (30). Fuel combustion device.
상기 열분해실(50)은 원통으로 구비되어 수평으로 배치된 구성으로 이루어지되 전방은 공기안내실(30)의 통공부(32)에서 점차적으로 확관되고 곡면으로 된 선회안내면(52)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 고형연료 연소장치.
According to clause 1,
The pyrolysis chamber 50 is configured as a cylinder and arranged horizontally, but the front gradually expands from the through hole 32 of the air guide chamber 30 and a curved pivoting guide surface 52 is formed. A solid fuel combustion device characterized by:
상기 열분해실(50)의 바닥면에 구비되는 이송배출부(80)는 고형연료 공급부(60)를 통해 열분해실(50)의 후방에 투입된 고형연료가 이송스크류(82)를 따라 전방에 위치한 연소배출부(40) 방향으로 이송이 이루어지도록 한 것을 특징으로 하는 고형연료 연소장치.According to clause 1,
The transfer discharge unit 80 provided on the bottom of the pyrolysis chamber 50 allows solid fuel injected into the rear of the pyrolysis chamber 50 through the solid fuel supply unit 60 to be burned at the front along the transfer screw 82. A solid fuel combustion device characterized in that it is transported in the direction of the discharge unit (40).
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