KR20170135090A

KR20170135090A - Biomass combustion system for low Nox System for using waste heat

Info

Publication number: KR20170135090A
Application number: KR1020160066435A
Authority: KR
Inventors: 최상철
Original assignee: 최상철
Priority date: 2016-05-30
Filing date: 2016-05-30
Publication date: 2017-12-08

Abstract

The present invention relates to a low-NOX combustion apparatus of biomass. The present invention is on how to use Patent No. 10-1525902 of Pulverized fuel gasification equipment of the same inventor. According to the present invention, the low-NOX combustion apparatus of biomass comprises: a pulverized fuel gasification equipment (30) which has a rotation/spread functional structure using a pulverizing rotation structure, which rotates and spreads pulverized fuel manufactured by using biomass towards a bottom side; a flame stabilizer (40) and a flame stabilizing combustion chamber (50) on a bottom side of the pulverized fuel gasification equipment (30); a recombustion equipment (60) next to the flame stabilizing combustion chamber (50); and a heat exchange equipment on an exit side of the recombustion equipment (60). The pulverized fuel gasification equipment (30) is a complex instantaneous gasification equipment which differs a temperature value for each section in accordance with the length of a heating body to have a gas conversion section (31), an ignition section (32), and a flame forming section (33) and to allow the gasification, the ignition, and the combustion to be performed respectively at the same time. The flame stabilizing combustion chamber (50) has a flame eddy flow induction piece (25) installed on an exit unit, thereby realizing a combustion equipment with a dual eddy flow structure. The present invention is able to convert solids such as food wastes, wood wastes, and sludge of biomass into a status of gas fuel, whose combustion efficiency may be increased, by using the pulverized fuel gasification equipment (30), to burn the solids, and to completely burn the flame in a combustible status, thereby reducing the generation of NOX which is a hazardous material for the environment.

Description

바이오매스의 저 녹스 연소 장치{Biomass combustion system for low Nox System for using waste heat}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a biomass combustion system,

본 발명은, 본 발명자의 특허 제10-1525902호 “분체 연료 가스화 장치”의 이용에 관한 발명으로, 분체상태의 바이오매스(폐 목, 병충해 목, 폐 음식물, 맥아껍질, 양조장 오니 등)를 순간가스화 변환장치인 분체연료기화장치(200)를 이용하여 연소시키되 연소장치가 연료를 하향으로 연소(VERTICAL TYPE)하도록 하며, 연소 장치본래의 열 뿐만 아니라 폐열 또한 이용하기 위한 장치를 제공하기 위한 것이다. The present invention relates to the use of a powder fuel gasification device of the present invention by the inventor of Japanese Patent No. 10-1525902, wherein a powdery biomass (pulmonary tree, pestle tree, waste food, malt husk, The present invention is intended to provide a device for burning by using a powdered fuel vaporizer 200 as a gasification conversion device, such that the combustion device burns fuel downward (VERTICAL TYPE), and uses waste heat as well as heat inherent to the combustion device.

더욱 상세하게는 순간가스화 변환장치와 저 녹스 연소구조를 복합 구성하여 일반적 바이오매스 등의 연소 시 발생하는 화학적 오염물질(Nox, 다이옥신)생성 방지를 위한 구조와 방법을 제시하고, 이러한 친 환경적으로 연소효율을 높이는 기술로 발생된 열을 열저장 룸에 가두어 연소가스의 흐름을 지연하여 열이 필요한 구조 물(보일러, 증발기 여교환기 등)에 열전달 효율을 높여 버려지는 배기가스의 폐열을 최대한 열 교환 하도록 하는 방법으로 하고, 열 저장룸(80) 내부에 연소열을 이용하기 위한 열 회수장치는 연소실을 기준하여 온도를 필요로 하는 열 회수 장치를 설치하며, 열 회수 장치는 음 폐수 처리장치(110), (공기, 물)열교환기, 보일러로 하며, 특히 열 회수 장치들의 열 교환효율을 지속적으로 유지하기 위하여 회분, 재 등을 효율적으로 환경오염 없이 처리 할 수 있는 구조와 청소기능 등을 갖춘 열저장 룸(80)을 제시하여 열 교환효율의 저하를 방지하여 유지하면서 연속적으로 폐열을 사용하기 위한 방법을 제시하는 것이다.More specifically, the present invention proposes a structure and a method for preventing generation of chemical contaminants (Nox, dioxin) generated by combustion of general biomass by composing an instant gasification conversion apparatus and a low-knox combustion structure, The heat generated by the technology for increasing the combustion efficiency is trapped in the heat storage room to delay the flow of the combustion gas to increase the efficiency of heat transfer to the structure requiring heat (boiler, evaporator exchanger, etc.) And a heat recovery device for heating the inside of the heat storage room 80 requires a temperature based on the combustion chamber. The heat recovery device includes a waste water treatment device 110, (Air, water) heat exchanger, and boiler. In particular, to keep the heat exchange efficiency of the heat recovery devices continuously, Suggests a heat storage room (80) with such structure that can be processed without contamination and cleaning feature to present a method for using the waste heat is continuously maintained to prevent a decrease in heat exchange efficiency.

특히 본 발명은 음식폐기물 류의 고형물을 친환경 연료로 재생하고 이를 연소하여 얻은 열을 이용하여, 음식폐기물에 포함된 음 폐수를 필터를 거친 후, 증발 처리 하여 폐수의 방류 방지효과를 갖도록 하는 것으로, 국내는 물론 국제화하여 음식폐기물의 친환경적으로 처리는 물론, 본 발명기술로 완성된 기계의 국제적 공급을 위한 목적과, 국내외적으로 폐 음식물의 처리에 각국에서 고민하고 있는 문제를 해결하는 것은 물론, 폐기물을 자원화 한다는 세계가 원하는 큰 목적의 의미가 있다. In particular, the present invention is directed to a method for preventing the discharge of wastewater by evaporating the wastewater contained in food wastes through the filter by using the heat obtained by regenerating the solid matter of the food wastes with the environmentally friendly fuel and burning the wastes, In addition to addressing the environmentally friendly treatment of food wastes by domestic as well as domestic, it also aims at the international supply of machines completed by the technology of the present invention, the problem of wastewater treatment in domestic and foreign countries, It is a big purpose for the world to make a resource.

질소 산화물(주로 NO, NO2,N2O,N2O3,N2O4,N2O5 등 일반적으로 NOx로 지시됨)은 인간의 살아있는 환경과 인간을 본질적으로 매우 위험하게 만들고, 한편 NOx(이하 녹스라 칭함)는 산성비를 만드는 주요원인이고 다른 한편으로 녹스는 어떤 조건에서 탄화수소와 함께 광화학 스모그를 만들어서 대기의 환경을 파괴하고, 인간의 건강을 심하게 해치고, 인간이 의존하는 환경을 악화시킨다. 우리나라의 급속한 산업발전 으로 사람들은 특히 폐기물 경우 녹스의 오염 문제에 주의를 더욱 많이 기울이고 있다.Nitrogen oxides (NOx, NO2, N2O, N2O3, N2O4, N2O5, etc., commonly referred to as NOx) make the human living environment and human beings very dangerous in nature, while NOx On the other hand, Rox creates photochemical smog with hydrocarbons under certain conditions, destroying the atmosphere, severely harming human health, and aggravating the environment on which humans depend. Due to the rapid industrial development of our country, people are paying more attention to the pollution problem of Knox, especially in the case of waste.

녹스의 발생량에 영향을 주는 주요 요인은 연소온도, 과잉 공기계수, 연료에서 질소함량 및 연료 체류 시간이다. 따라서, 녹스의 발생을 제어하는 주요방법은, 연소온도의 수준을 감소시켜 국부적인 고온 영역을 보호하는 단계 최초 연소 영역의 산소 응집을 감소시켜 연소가 연소공기의 이론적인 양으로부터 벗어나는 조건에서 이루어지는 단계 및 연소 공기 흐름을 적절하게 조직화하여 녹스가 불꽃에서 감소되는 단계를 포함한다.The main factors affecting the production of Knox are combustion temperature, excess air factor, nitrogen content in fuel and fuel retention time. Thus, the main method of controlling the occurrence of the knock is to reduce the level of combustion temperature to protect the local high temperature region. The step of reducing the oxygen flocculation of the initial combustion region so that the combustion is deviated from the theoretical amount of combustion air And suitably organizing the combustion air stream to reduce the knock from the flame.

일반적으로, 음식찌꺼기, 폐 목, 주류의 오니, 등을 분체 연료화 하는 경우는 기존에 사용하고 있는 유기성 연료들에 비해 약7-8배 최대 10배 이상인 약13%이상의 회분과 불순물이 많이 포함 되어 있고 연소 후에 발생 되는 재의 상태가 다른 유기성 화석 연료로 하여 발생되는 재와 다르게 열 회수기에 나타나는 파울링(fouling) 상태는 열 회수기의 열전도를 30-60%이상 떨어트릴 정도로 빠르게 표면과 연관을 막거나 입구를 눈이 쌓이는 형태로 오염시켜 홀 등에 트래핑(trapping)현상이 발생되는 것과 특히 연소 배기가스의 배출을 방해받아 화실 압력을 높이거나 화실압력의 롤링(ROLLING) 현상을 발생토록 하여 연소 등에 많은 문제를 발생한다는 사실을 많은 실험결과 알게 되었다. Generally, in the case of powdering food waste, waste wood, sludge of sake, etc., it contains about 13% or more of ash and impurities, which is about 7-8 times higher than that of conventional organic fuels, The fouling state of the ash recovered from combustion after ash differs from the ash generated by other organic fossil fuels prevents the heat from reaching the surface of the heat recoverer by 30-60% Trapping phenomenon occurs in the hole due to contamination of the entrance with the snow accumulation form, and especially, it causes obstruction of discharge of combustion exhaust gas to increase the pressure of the room pressure or rolling of the room pressure, Which is the result of many experiments.

따라서 이러한 바이오메스 연료 중 특히 음식 폐기물 류 등을 연료로 사용하기위한 문제들을 극복 할 수 있는 구조적인 조건과 기능을 갖추도록 만들고 연속적으로 무공해 상태로 안정된 연소를 할 수 있도록 하는 구조가 절실히 필요하다.Therefore, there is a great need for a structure that enables stable combustion in a continuously polluted state by making it have structural conditions and functions to overcome the problems of using biomass fuel, especially food waste, as fuel.

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본 발명은 폐 음식물 분체연료의 경우 특성상 연소 시에 발생되는 많은 비산 재, 회재 등의 재처리문제를 구조와 기능적으로 해결하고, 이러한 부산물들을 구조적으로 합리적 방법으로 수집처리를 위한 특징적 형태를 갖추고 이 모든 것들에 관한 문제들을 해결하기 위한 전체적인 방법을 제시하여 폐 음식물류, 동물의 변류 등을 완전한 연료로 사용할 수 있도록 하고 여기에 발생된 열을 이용 폐수 증발처리에 목적이 있다.The present invention solves the problems of reprocessing such as fly ash and fly ash which are generated in combustion in the case of pulverized food pulverized fuel in a structural and functional manner and has a characteristic form for collection processing by structurally rational way The whole method for solving all the problems is suggested, so that the waste food, the animal flora and the like can be used as complete fuel and the purpose is to treat the waste heat by using the generated heat.

본 발명은 분체상태의 고체를 순간적으로 가스화하여 연소 할 수 있는 분체연료기화장치를 이용하여 하향식으로 연소하는 방식으로 연소하면서 발생되는 열은 위로 상승 전달하는 원리를 이용하여 순간 가스발생기인 분체연료기화장치의 온도를 연속적으로 외부의 전달열의 공급 없이 가스화하기 위한 온도조건을 유지하도록 하는 구조의 조건으로 하여 순간 가스 발생기인 분체연료기화장치의 온도 유지에 필요한 또 다른 에너지 소비가 없도록 한 것을 특징으로 하였다.The present invention relates to a powder fuel vaporizer capable of instantaneously gasifying and solidifying a solid in powder state, and a method of burning a powder fuel vaporizer, which is an instantaneous gas generator, The present invention is characterized in that there is no further energy consumption required for maintaining the temperature of the powder fueling vaporizer, which is an instantaneous gas generator, under the condition of a structure for maintaining the temperature of the apparatus continuously for gasification without supplying external transfer heat .

본 발명은 음식폐기물 혹은 폐 목제를 연료화 하여 연소하고자 할 경우 연료가 갖고 있는 휘발분과 열량이 일반적으로 사용하는 화석연료에 비해 열량 값이 낮고, 계절 별, 지역별, 성분에 차이가 있어 순수한 음식폐기물 혹은 동물의 변만을 연료화 하여 연속적으로 화염을 형성하며 안정적으로 연소하기에는 현실적으로나 기술적으로 어려움이 있었다. 따라서 이를 해결하기 위한 목적이 있다.In the present invention, when burning food waste or waste wood by burning fuel, the volatile matter and calorific value of the fuel are lower than those of the fossil fuels generally used, and there are differences in seasonal, regional, It has been difficult technically and practically to burn the stable side of the animal by continuously forming the flame by making fuel only on the side of the animal. Therefore, there is a purpose to solve this.

본 발명은 상술한 연소의 어려움을 해결 하고자 연료 상태를 작게 쪼개는 분체화 방법을 선택하여 연료화 하고 있으나 분체 상태의 연료를 직접연소하기 위하여 특별한 장치와 조건을 갖춘다고 하나 완전 연소는 물론 저공해연속 연소 또한 어렵다 하여 이를 해결하기 위한 목적을 특징하였다.In order to solve the difficulty of the above-mentioned combustion, the present invention is fueled by selecting a pulverization method for finely dividing the fuel state. However, the apparatus is equipped with special apparatus and conditions for directly burning powdered fuel, It was difficult to characterize the purpose of solving this problem.

또한, 연소한다 해도 음식 폐기물이나 폐목제 등에는 회분과 불순물이 다량 포함되어 있다. 따라서 이를 분리기로 분리한다고 하나 연소 시 불연 성분으로 재와 함께 많은 양이 배출 된다. 따라서 이를 해결하기 위한 방법으로 하향식 연소구조를 제시하여 재와 회분 등을 자동제거 및 배출처리 할 수 있는 구조 및 방법을 제공하는데 목적이 있다. Also, even if it is burned, ash and impurities are contained in a large amount in food waste, wood waste and the like. Therefore, it is separated by a separator, but a large amount is discharged together with ash as fire ash when burned. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a structure and method for automatically removing and discharging ash and ash by suggesting a top-down combustion structure.

특히, 음식 폐기물이나 폐목재 등의 유기성 폐기물 연소 시 눈 같은 분진 형태의 재가 짧은 시간 동안에 급격히 발생하여 회재 침전물이 열 교환 장치들의 외 표면에 침적(deposit)되어 열교환기 구조의 홀 막음과 벽 등에 두꺼운 상태로 단열층을 형성시킴으로 인한 전열 열 교환 손실 및 연소를 악화시키는 주요요인이 되므로 이를 방지를 위한 예방 및 제거를 하기 위한 방법을 제시하는데 목적이 있이 있으며, Particularly, when organic wastes such as food waste or waste wood are burned, snowy dust-like ash rapidly occurs in a short time, so that the deposit of the material is deposited on the outer surface of the heat exchanger, Which is a main factor for deteriorating heat loss and combustion due to heat insulating layer formation,

또한, 열 회수기의 열효율 성능을 유지하고 음식 부산물이 내포하고 있는 염분에 의한 열 교환기, 보일러 등 소재의 부식현상을 저감시키기 위하여 스팀이나 공기 혹은 왕복 구조장치를 이용, 열 교환을 위한 구조물 표면들을 청소하는 방법의 기술적 방안을 제시하여, 해결하는 방법과 구조장치를 제공하는데 목적이 있다. In addition, the surface of the structure for heat exchange is cleaned by using steam, air, or reciprocating structure device to maintain the thermal efficiency performance of the heat recovery machine and to reduce the corrosive phenomenon of the material such as heat exchanger and boiler by the salt contained in food byproduct The present invention also provides a method and system for solving the above problems.

특히, 분체 상태의 연소 효율을 높이기 위한 가스화 구조 내(분체연료기화 장치200)에서 순간적인 가스화 효율을 높이기 위한 분체 상태의 연료 제조법을 제시하여 가스화효과를 높이도록 하기 위한 가스화에 조건에 필요한 분체연료를 갖기 위한 조건 등의 목적과 수단이 있다. Particularly, in a gasification structure (powder fuel vaporizer 200) for enhancing combustion efficiency in a powder state, a method of producing a powdered fuel for instantaneous gasification efficiency is proposed, and a powdery fuel And a condition for having the user have the means and means.

상기 목적을 달성하기 위한 수단으로;As means for achieving the above object,

본 발명은 연료 저장 호퍼는 바닥과 벽 등에 열에 의한 일정 온도를 유지하게 하는 열전달 이중구조를 가진다. In the present invention, the fuel storage hopper has a heat transfer double structure which keeps a constant temperature by heat on the floor and the wall.

또한, 호퍼는 밀폐 형태로 이루어지도록 하여 함수율이 상승하지 않도록 하는 것이 바람직하다. 호퍼의 출측으로 부터 공급되는 분체 상태의 연료를 하부로 배출시키는 원료 투입장치가 설치되며, 원료투입장치의 출측에는 투입된 연료를 기화시키는 분체 연료 기화장치를 이용하는 것으로 연소기능을 위한 구조를 갖고, 또한 연료의 조건, 종류에 따라 후단에 연속적으로 완전연소 및 저 녹스를 위한 장치의 구조물들을 설치하여 연소하도록 하는 것을 본 발명 연소의 특징으로 한다. In addition, it is preferable that the hopper is formed in a closed form so that the moisture content is not increased. There is provided a raw material charging device for discharging the powdered fuel supplied from the outlet side of the hopper to the lower side and a powder fuel fuel vaporizing device for vaporizing the injected fuel at the outlet side of the raw material charging device, According to the present invention, the structure of the device for continuous combustion and low-rust combustion is continuously provided at the downstream end depending on the condition and type of the fuel.

특히, 상기 분체 연료 기화장치는 2가지 구조로 각각의 다른 기능을 갖는 것을 특징한다.Particularly, the powder fuel vaporizing apparatus is characterized by having two different structures and having different functions.

① 기화장치 내에서 단순히 분체상태의 연료조건과 성분에 따라 연료를 순 간 기화만 하도록 하는 조건의 기화만을 위한 조건과 구조로 되어 있는 것으로 하는 것을 특징으로 하며,(1) The present invention is characterized in that the conditions and structure are set only for the vaporization of the condition that the fuel is simply vaporized according to the fuel condition and the composition of the powder state in the vaporizer,

② 분체 연료 기화장치의구조와 조건을 순간 가스 변형구간과, 화염을 형성하는 구간을 통합적으로 형성시켜 연속 연소가 이루어지도록 하는 것을 발명의 특징으로 하며, 이를 통합하여 분체 연료 기화장치로 총칭 한다.(2) The structure and conditions of the powder fuel fuel vaporizer are integrally formed with the instant gas deforming section and the section forming the flame, so that the continuous combustion is performed. The powder fuel vaporizer is collectively referred to as a powder fuel vaporizer.

이는, 바이오메스 폐기물의 성분과 재료의 특성에 따라 2가지의 분체 연료기화장치를 선택하여 사용하도록 한 연소 구조와 방법의 발명을 특징으로 하고, This is characterized by the invention of a combustion structure and a method in which two powder fuel vaporizing apparatuses are selected and used according to the composition of the biomass waste and the characteristics of the material,

분체연료순간기화장치하단부 연소구조는 기화장치의 구조에 따라 연소구조를 선택하여 사용할 수 있도록 한 것이 본 발명의 특징이며 그 구조의 특징은 : The lower end combustion structure of the powder fuel instantaneous vaporizer is characterized in that the combustion structure can be selected and used according to the structure of the vaporizer,

1. 화염형성안정기와 화염안정연소실을 차례로 구조하고 외부의 공기를 와류로 회전시켜 연소공기를 공급 하도록 하는 화염와류 유도 편으로 구성되는 것을 기본 연소 구조로 하고, 1. A flame stabilizing combustion chamber comprising a flame stabilizing chamber and a flame stabilizing combustion chamber in order, and a flame vortex induction piece for supplying external combustion air by rotating the external air into a vortex,

완전연소의 저 녹스(Low Nox)효과를 위해 기본 구조로 형성된 화염은 재연소장치의 내부로 화염을 강제 유도하기 위해 공기(연소용)투입구를 통해 유입된 공기를 화염와류 유도편을 이용하여 유입된 공기압으로 화염을 하부로 강제 유도하여 재연소장치의 내부를 빠르게 통과하도록 유도하면, 이때 발생하는 기류변화로 재연소장치의 안 쪽 벽에 설치되는 흡상재연소장치의 상부는 진공 혹은 마이너스 상태로 형성되면서 재연소장치의 내부를 통과한 미연소분이 재연소장치의 상부로 흡상되어 미연소 분을 완전 연소하도록 하여 바이오 연료의 연소 효율을 높이고, 이러한 순환 연소 구조로 온도를 낮추어 녹스(Nox)의 발생을 낮추도록 하는 효과의 구조가 된다.In order to induce the flame to the inside of the reheat combustion device, the flame formed as the basic structure for the low nox effect of the complete combustion uses the flame vortex induction piece to introduce the air introduced through the air inlet The upper part of the reheat reheater installed on the inner wall of the reheater unit due to the change in the air flow generated in the reheater unit is in a vacuum state or a minus state The unburned fraction passing through the inside of the reheat combustion apparatus is sucked up to the top of the reheater unit to completely burn unburned components to increase the combustion efficiency of the biofuel and to lower the temperature by the circulation combustion structure, It is a structure of an effect for lowering the occurrence.

2. 또한, 분체연료기화장치는 온도와 거리 시간차를 이용하여 가스 변환구간과 화염형성 구간으로 나누어 단일 구조에서 복합적으로 이루어지는 분체연료기화장치의 경우는 별도의 화염형성안정기의 설치 없이 화염안정연소실 만으로도 높은 연소 효과를 가질 수 있는 분체연료기화장치의 또 다른 구조와 기능에 관한 것과, 이를 사용하여 친 환경 연소의 것이 본 발명의 기술이다.2. Powder fuel vaporizer is divided into gas conversion section and flame formation section by using temperature and distance time difference. In the case of the powder fuel vaporizer which is composed in a single structure, the flame stabilization combustion chamber alone The present invention relates to another structure and function of a powder fuel vaporizing apparatus which can have a high combustion effect,

분체연료기화장치와 저 녹스 효과를 갖기 위한 재연소장치와 화염가열기를 거친 무공해 연소가스가 공급되는 출구에는 보일러 단독 혹은 음 폐수처리장치와 열 회수기가 복합설치 하는 것을 특징한다.The boiler is equipped with a powder fuel vaporizer, a reheat burner for low knock effect, and a boiler alone or a wastewater treatment device and a heat recovery device at the outlet where the pollution-free combustion gas passed through the flame heater is supplied.

그리고, 음식 폐기물을 연료로 하는 연소장치 및 연소가스 통과부의 하단부에는 콘 및 V형태의 수거부를 설치하여 낙하되는 회분 및 불순물, 재 등을 수거하기에 용이한 구조를 갖추는 것이 바람직하다. It is preferable that a cone and a V-shaped rejection are provided at the lower end of the combustion device passing through the food waste as a fuel and the combustion gas passing portion to have a structure that is easy to collect the falling ash, impurities, ashes, and the like.

또한, 수거부의 하단에 제1 분진 수집 장치인 로타리 밸브가 설치되고, 로타리 밸브의 출측에 스크류를 회전시키는 스크류 가동 모터가 설치된다. 그리하여 재 등의 분진은 스크류에 의해 연속 배출되도록 한다. 이 스크류는 이중구조로 하여 냉각수 혹은 공기 등으로 내부 재의 열기를 냉각하도록 하고 혹시라도 남아있는 불티의 소화를 위한 소화용 물 공급 장치와 노즐을 포함한다.Further, a rotary valve serving as a first dust collecting device is provided at the lower end of the water rejection, and a screw moving motor for rotating the screw is provided on the output side of the rotary valve. Thus, dust such as ashes is continuously discharged by a screw. The screw includes a double structure to cool the internal material with cooling water or air, and a water supply device and a nozzle for extinguishing the remaining water.

열저장 방을 설치하는 목적은 제올라이트를 이용한 악취제거와 뜨거운 공기의 유속을 느리게 하여 열의 급진적 배출을 억제하는 기능을 하며, 내부에 폐열을 이용한 70℃이상의 표면 온도를 이용 바이오 연료 재생 전에 포함된 물을 증발시키기 위한 목적으로 하는 음 폐수처리장치인 증발장치를 포함, 50℃이상 혹은 이하의 더운 공기 및 물 등을 사용하기 위한 열교환기 및 보일러를 복합 설치하는 것을 특징으로 한다. The objective of installing a heat storage room is to remove odors using zeolite and to slow down the flow rate of hot air to suppress the radical discharge of heat. Using surface heat of 70 ° C or more using waste heat, And a boiler and a heat exchanger for using hot air or water of 50 ° C or higher, and a boiler.

상기 열저장 방과 연소 장치 구조 내 분진제거장치는 상하실린더장치 및 스팀 분사장치인 제1분진제거장치로 이루어지며, 상기 상하 반복 실린더장치를 이용하여 열교환기 외측 표면의 분진을 털어내고, 스팀 분사장치를 이용하여 보일러의 표면 및 판 혹은 파이프 형태의 폐수증발 장치의 표면에 분진을 불어내거나, 긁어내는 장치가 되어있는 폐열 흡수장치가 열저장 방내에 통합 되는 것이 특징이다. The heat storage chamber and the dust removing device in the combustion device structure are composed of an upper and lower cylinder device and a first dust removing device which is a steam injecting device. The upper and lower repeated cylinder devices are used to remove dust on the outer surface of the heat exchanger, Is characterized in that the waste heat absorbing device, which is a device for blowing or scraping dust on the surface of the boiler and on the surface of the plate or pipe type waste water evaporator, is integrated into the heat storage room.

현재 국내 및 해외에서 발생 하는 폐 음식물류 쓰레기 및 폐목 등의 버려지는 물량이 엄청난 상황에서 이를 연료로 사용하기 위해 다양한 연소처리방법을 시도하여 왔으나, 실제성공한 기술이 없이 단순히 음식물류를 소각하는 방법과 화학 물질을 첨가하여 일정한 규격화한 연료나 분체상태로 가공 혹은 첨가하여 연소를 시도하여 왔으나 이와 같은 여러 방법의 연료는 완전한 사용에 어려움이 있고 아울러 친환경 연소를 기대하기 어렵고 고른 화염 형성과 계절과 지방에 따라 성분과 열량이 달라 연료에 따른 연소조건차이로 연소가 어렵고 연소한다 해도 다이옥신 등의 문제 발생으로 사용에 어려움이 있다.Currently, there have been various combustion treatment methods to use this fuel as a fuel in a situation where waste materials such as waste food waste and waste wood from abroad are present in a great situation. However, there is no method of incineration of foodstuffs, , But it has been attempted to burn or add to a certain standardized fuel or powder state. However, these various types of fuels are difficult to use completely, and it is difficult to expect eco-friendly combustion, and the flame formation and the composition And it is difficult to use due to the difference of combustion condition due to the fuel. Even if it is burned, it is difficult to use due to the problem such as dioxin.

따라서 이를 해결하고자 현재까지 여러 방법을 제시하였으나 효능성과 실용성이 떨어지거나 친환경적으로 연속 사용하는데 문제점이 많이 발생 되어 실제 연료로써의 재활용에는 한계가 있는 바, 본 발명은 이러한 문제점을 해결하는 결과를 갖도록 한 것을 특징으로 한 것이다. Accordingly, although various methods have been proposed to solve this problem, there is a problem in that the efficacy and practicality are inferior or the continuous use is environmentally friendly. Therefore, there is a limit in recycling as actual fuel, and the present invention has been made to solve the problem .

따라서 이를 해결 하고자 국내 및 세계 최초 발명한 연소 방법인 음식 폐기물만을 100%사용하고, 어떤 첨가물이나 규격화 없이 분체화한 고체연료를 발화에너지가 적게 사용되는 기체상태의 연료로 변형하여 하향연소(VERTICAL)구조를 이용한 저 녹스 친환경 연소 방법으로 연소하는 것과, Therefore, in order to solve this problem, only 100% of the food waste, which is the first combustion method invented in the world and the world, is used, and the solid fuel which is powdered without any additives or standardization is transformed into the gas fuel, Combustion by the low-NOx environment-friendly combustion method using the structure,

이러한 연소방법으로 얻은 열을 이용 하여 폐 음식물류 폐액을 여러 휠터를통과 후 고온 증발 법으로 폐수를 하수방류 없이 친 환경처리 등의 환경개선효과와 폐자원을 이용하자는 정부 및 세계의 요구에 이바지 할 수 있으며,By using the heat obtained from this combustion method, the waste food waste can be passed through various filters, and the high temperature evaporation method can contribute to the needs of the government and the world to utilize waste resources and the environment improvement effect such as environmental treatment without discharging sewage water In addition,

특히, 현재 일반적으로 화석연료를 일부 사용하여 폐 음식물류를 처리하고 있는 실정으로 에너지 비용이 과다하게 발생하여 이를 재대로 처리 못하고 있는 문제를 해결하기위한 수단으로 버려지는 폐기물만을 이용, 이를 연료 화하여 에너지비용발생 없이 이를 재활용하는 효과를 갖는데 있고, 발생된 열을 효율적으로 사용하기 위한 열 회수 구조물 설치 방법과 위치 또는 내부에 배열된 열 교환기 등의 구조와 열 교환효율을 유지하기 위한 구조와 청소기능을 제시하여 연속적인 열 교환기의 성능을 유지 하도록 하여 모든 기능이 정상적으로 연속 작동하도록 할 수 있는 효과로 현재까지의 문제로 남아있는 폐 음식물을 비롯하여 폐 목, 병충해 목, 볏집, 주류찌거기, 동물의 변 등 처리에 막대한 비용을 절감하고, 방치 혹은 매립 등으로 한 환경 파괴를 막기 위한 완전한 친환경적 처리의 여러 효과를 얻을 수 있도록 하기 위한 것이다. Particularly, currently, in general, fossil fuels are partially used to treat waste foodstuffs. As a result, energy costs are excessively generated, and the waste is used as a means for solving the problems that can not be handled. It has the effect of recycling without cost, and it has a structure of heat recovery structure for efficient use of generated heat, structure of heat exchanger arranged in position or inside, structure and cleaning function for maintaining heat exchange efficiency In order to maintain the performance of continuous heat exchanger continuously, all the functions can be normally operated continuously. As a result, there is a problem such as waste food, waste neck, pestle tree, rice straw, liquor waste, It is possible to save enormous cost in processing, It is intended to help you get the full effect of the various eco-friendly process to prevent.

도 1은 본 발명의 일 실시예시도로, 연료기화장치를 이용한 저 녹스 효과를 갖는 연소장치와, 폐열을 이용하기 위한 열저장 방 전체를 포함하는 구성도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic view showing a combustion apparatus having a low knock effect using an fuel vaporizing apparatus and a heat storage chamber for using waste heat, according to an embodiment of the present invention. FIG.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 다만, 하기에 도시되는 도면과 후술되는 설명은 본 발명의 특징을 효과적으로 설명하기 위한 여러 가지 방법 중에서 바람직한 실시 방법에 대한 것이며, 본 발명이 하기의 도면과 설명만으로 한정되는 것은 아니다.The operation principle of the preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be understood, however, that the drawings and the following detailed description are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention, and are not to be construed as limiting the present invention.

또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 발명에서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. The terms used below are defined in consideration of the functions of the present invention, which may vary depending on the user, intention or custom of the operator. Therefore, the definition should be based on the contents throughout the present invention.

또한, 이하 실시되는 본 발명의 바람직한 실시 예는 본 발명을 이루는 기술적 구성요소를 효율적으로 설명하기 위해 각각의 시스템 기능 구성에 이미 구비되어 있거나, 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상적으로 구비되는 시스템 기능구성은 가능한 생략하고, 본 발명을 위해 추가적으로 구비되어야 하는 기능구성을 위주로 설명한다. It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description of the present invention are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed. The configuration is omitted as much as possible, and a functional configuration that should be additionally provided for the present invention is mainly described.

본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 하기에 도시하지 않고 생략된 기능구성 중에서 종래에 이미 사용되고 있는 구성요소의 기능을 용이하게 이해할 수 있을 것이며, 또한 상기와 같이 생략된 구성요소와 본 발명을 위해 추가된 구성요소 사이의 관계도 명백하게 이해할 수 있을 것이다. Those skilled in the art will readily understand the functions of components that have been used in the prior art among the functional configurations that are not shown in the following description. And the components added for the present invention will also be clearly understood.

결과적으로, 본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하 실시 예는 진보적인 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 하나의 수단일 뿐이며, As a result, the technical idea of the present invention is determined by the claims, and the following embodiments are merely illustrative of the technical idea of the present invention in order to efficiently explain the technical idea of the present invention to a person having ordinary skill in the art to which the present invention belongs. However,

본 발명에 서술된 여러 가지 기술과 현상들은 실제 실험 및 연구에서 얻은 결과물을 인용 서술하였고, 현제 본 발명을 위한 연구 결과를 위해 실증 사용된 실험 장비를 갖고 있으며, 본 발명의 결과에 관한 인용 연구 보고서는 산업자원부 과제고유번호 : 2006-N-WA02-P-04에 서술 한 자료를 기초로 본 출원서에 문제를 도출하여 이를 해결하기 위한 결과물이다.The various techniques and phenomena described in the present invention have cited the results obtained from the actual experiments and researches and have the experimental equipment that has been used for the research results for the present invention at present and the cited research report Is the result of solving the problem in the present application based on the data described in the 2006 N-WA02-P-04 issued by the Ministry of Commerce, Industry and Energy.

도1은 바이오매스의 가스화를 이용한 저 녹스 연소장치 전체 구성도이다. 본 발명을 첨부된 도면에 의하여 설명한다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an overall configuration view of a low knock combustion apparatus using gasification of biomass. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig.

본 발명은, 원료 저장 장치인 호퍼(10)와, 호퍼(10)로부터 공급되는 연료를 이송기(11)로부터 받아 연료를 투입하는 연료투입장치(20)와, 연료투입장치(20)의 출측에 설치되는 분체연료기화장치(30)와, 분체연료기화장치(30)의 저부에 설치되는 화염안정기(40)와, 화염안정기(40)의 저부에 설치되는 화염안정연소실(50)과, 화염안정연소실(50)에 연이어 그 하부에 설치되는 재연소장치(60)와, 재연소장치(60)의 출측에 설치되는 열교환장치로 구성되고,The present invention relates to a raw material storage device comprising a hopper (10), a fuel injection device (20) for receiving fuel supplied from a hopper (10) A flame stabilizing combustion chamber 50 provided at the bottom of the flame stabilizer 40 and a flame stabilizing combustion chamber 50 provided at the bottom of the powder fuel vaporizing device 30. The flame stabilizing combustion chamber 50 is provided with a flame stabilizer 40, A reheat combustion device 60 provided in the lower part of the stable combustion chamber 50 and a heat exchange device installed on the output side of the reheat combustion device 60,

상기 연료투입장치(20)는 역화 방지를 위해 연료투입장치(20)의 내부로 공기나 스팀을 주입하는 공기 주입구(21, 211)와, 연료투입장치(20) 내부의 분체를 회전시키면서 분체연료기화장치로 송출하기 위한 분체와류유도편(23)과 분체연료기화장치(30)의 내부까지 연장되는 분체회전확산기(24)를 가지며, The fuel injector 20 includes air inlet ports 21 and 211 for injecting air or steam into the fuel injector 20 to prevent backfire, A powder vortex induction piece 23 for delivery to the vaporizer and a powder rotation diffuser 24 extending to the interior of the powder fuel vaporizer 30,

상기 분체연료기화장치(30)는 외통체인 가열몸체의 길이에 따라 구간별 온도 값을 달리하여 가스변환구간(31)과 발화구간(32) 및 화염형성구간(33)을 갖도록 하여, 기화와 발화 및 연소가 구간별로 각각 동시에 이루어지도록 하는 기능의 복합적 순간 기화장치이다. The powdered fuel vaporizer 30 has a gas conversion section 31, a fire interval 32 and a flame formation interval 33 with a different temperature value according to the length of the heating body as an outer cylinder, And combustion are performed simultaneously in each of the sections.

상기 분체연료기화장치(30)의, 가스변환구간(31)과 발화구간(32) 및 화염형성구간(33)은 각각 가열장치(311, 321, 331)를 가지는 것이 바람직하다. It is preferable that the gas conversion section 31, the ignition section 32 and the flame formation section 33 of the powder fueling vaporizer 30 have the heating devices 311, 321 and 331, respectively.

상기 화염안정연소실(50)은 그 출구부에 화염와류유도편(25)을 설치하여, 본 발명이, 이중와류 구조의 연소장치를 구현하게 한다. The flame stabilized combustion chamber (50) is provided with a flame inducing member (25) at its outlet so that the present invention realizes a combustion apparatus of a double eddy current structure.

상기 재연소장치(60)는 외주부에 상하 방향으로 설치되는 흡상재연소통로(61)를 포함하되, 흡상재연소통로(61)는 상단 개구부가 화염안정연소실(50)의 출구 방향과 직각이 되게, 즉, 출구 둘레 면이 화염안정연소실의 출구방향과 동일하게, 설치되는 것이 바람직하다. The recycling device (60) includes an intake recirculation passage (61) vertically installed on the outer periphery thereof. The recirculation passage (61) has an upper opening at a right angle to the exit direction of the flame stabilizing combustion chamber That is, the outlet peripheral surface is preferably the same as the outlet direction of the flame stability combustion chamber.

상기 열교환장치는 공지의 열교환장치가 널리 사용될 수 있다. 이러한 열교환장치로서 본 발명은 재연소장치(60)의 저부에 설치되는 보일러와 같은 제1열교환기(70)와 그 후측에 설치되는 열저장방(80)과, 상기 제1열교환기(70)의 내벽에 부착되는 슬러지를 제거하는 청소장치(71)와, 열저장방(80)에 설치되는 제2열교환기(81) 및 음폐수처리장치(90)로 구성되는 실시예를 개시한다. 제1열교환기(70)의 저부 및 열저장방(80)의 저부에는 하락하는 분진을 수거하기 위한 V형의 홈과 홈에 설치되는 이송스크류 및 이송스크류로 운반되는 분진을 배출하기 위한 배출밸브로 구성되는 제1분진제거장치가 설치될 수 있다. A known heat exchanger may be widely used as the heat exchanger. As such a heat exchanger, the present invention is characterized in that a first heat exchanger (70) such as a boiler installed at the bottom of the reheater (60), a heat storage chamber (80) installed on the rear side of the first heat exchanger A cleaning device 71 for removing sludge adhered to the inner wall, a second heat exchanger 81 installed in the heat storage 80, and a waste water treatment device 90. [ At the bottom of the first heat exchanger 70 and the bottom of the heat storage 80, a V-shaped groove for collecting the falling dust, a delivery screw provided in the groove, and a discharge valve for discharging the dust conveyed to the delivery screw A first dust removing device may be provided.

음 폐수처리장치(90)는 열저장방(80)에 설치되는 가열관(91)을 가져서, 정제 후 가열한 고온의 음 폐수가 배출구(92)를 통하여 배출되게 한다.The waste water treatment apparatus 90 has a heating pipe 91 installed in the heat storage 80 so that the hot waste water heated after the purification is discharged through the discharge port 92.

그리고, 열저장방(80)에 설치되는 제 2 열 교환기(81)와 가열관(91)은 관체의 길이를 따라 이동하며 슬러지(Sludge)를 제거하는 와이퍼를 가지는 제2분진제거장치(93)를 가지는 것이 바람직하다. 와이퍼는 실린더장치로 가동되는 것이 바람직하며, 와이퍼로 제거되는 분진은 열저장방(80)의 저부에 설치되는 분진제거장치로 제거되게 하는 것이 바람직하다.The second heat exchanger 81 and the heating pipe 91 installed in the heat storage 80 are connected to a second dust removing device 93 having a wiper moving along the length of the tube and removing the sludge . It is preferable that the wiper is operated by a cylinder device, and the dust removed by the wiper is removed by a dust removing device installed at the bottom of the heat storage 80.

화염안정기(40)의 기본 구조는 분체연료기화장치(30)하부(출구)쪽의 규격을 기준으로 하측으로 갈수록 나팔 모양으로 점점 넓어지게 형성되고, 그 소재는 고열용 금속 또는 내화재로 하는 것을 포괄한다.The basic structure of the flame stabilizer 40 is formed so as to be gradually widened in a trumpet shape toward the lower side based on the standard of the lower portion (outlet) of the powder fuel vaporizer 30. The material of the flame stabilizer 40 includes those made of a metal for high temperature or a refractory material do.

재연소장치(60)는 저 녹스 연소장치로서, 화염안정연소실(50)의 외부로부터 공기투입구(51)를 통하여 공기를 공급받아 화염안정연소실(50)에서 형성된 화염을 재연소장치(60) 내부에 구조된 화염가열기(62) 내부로 통로를 형성하여 강제적으로 화염이 강하게 통과하고, 통과된 연소가스 일부는 재연소장치(60)의 내벽과 외벽 사이에 설치된 흡상재연소통로(61)에 의하여 위로 상승하여 다시 재연소장치(60)내부인 화염가열기(62)를 다시 통과하면서 재연소하도록 하여 온도를 내려 녹스 발생을 억제하는 저 녹스 결과를 갖게 한다.The reheat combustion apparatus 60 is a low knock combustion apparatus that supplies air from the outside of the flame stability combustion chamber 50 through the air inlet port 51 to the flame formed in the flame stability combustion chamber 50, A portion of the combustion gas passed through the combustion reboiler 60 is forcibly passed through an intake reheater passage 61 provided between the inner wall and the outer wall of the reheater unit 60 Rises again and passes through the flame heater 62 inside the reburn unit 60 again to re-burn it, thereby lowering the temperature to have a low knock result suppressing the occurrence of the knock.

화염이 재연소장치(60)의 내부인 화염가열기(62)를 빠르게 통과하게 하면 흡상재연소통로(61)의 상부는 진공 내지는 음압 상태로 되어 화염 외부의 미연소 기체를 위로 끌어 올리는 와류를 형성시키게 된다. 그 회전 효과를 이용 연소온도를 낮추며, 재 연소하도록 하여 저 녹스 결과를 갖는 친환경적 완전 연소되도록 한다. When the flame quickly passes through the flame heater 62 inside the reheater unit 60, the upper portion of the recirculating exhaust gas recirculation passage 61 is in a vacuum state or a negative pressure state to form a vortex for lifting the unburned gas outside the flame up . The rotational effect is lowered and the combustion temperature is lowered so as to be re-burned so as to be eco-friendly and completely burned with a low knock result.

또한, 화염이 강하게 재연소장치(60)의 내부를 통과하면 재연소장치(60)의 내부 온도가 상승되고 상승된 높은 온도를 이용, 통과하는 화염의 연소조건을 높여 완전연소를 이루도록 하게 된다. In addition, when the flame strongly passes through the inside of the reheater unit 60, the internal temperature of the reheater unit 60 is raised and the combustion condition of the passing flame is increased by using the raised high temperature to complete the complete combustion.

상기 보일러장치인 제1열교환기(70)는 원료 저 녹스 장치인 재연소장치(60)의 하부에 위치되며 물을 내부 구조체에 통과시키면서 외부의 열을 이용하여 물을 가열 하는 역할을 한다. 이러한 제1열교환기(70)는 보일러장치 외에 사용자의 필요에 의해 임의의 열 흡수이용 장치가 선택하여 설치될 수 있다.The first heat exchanger 70, which is a boiler device, is located below the reheat burner 60, which is a raw low knocking device, and serves to heat water using external heat while passing water through the internal structure. The first heat exchanger (70) can be selectively installed in any heat absorption utilizing apparatus in accordance with the user's needs in addition to the boiler apparatus.

상기 제1분진제거장치는 보일러 장치의 화실 외측에 설치되며 스팀을 분사하여 보일러 장치의 외측에 부착 되는 분진을 스팀이나, 고압공기를 불어서 분진을 하부로 낙하시킨다.The first dust removing device is installed outside the firebox of the boiler and injects steam to blow the dust attached to the outside of the boiler to steam or high pressure air to drop the dust downward.

상기 제1 열교환장치(70)는 재연소장치(60)의 하부에 위치하며 다수개의 열 교환파이프가 설치되어 고열의 열을 교환 흡수 하도록 하는 것이 바람직하다.The first heat exchanger 70 is disposed at a lower portion of the reheater 60 and is provided with a plurality of heat exchange pipes to exchange heat of high heat.

제1분진제거장치는 재연소장치(60)의 하부에 설치되며 하부는 호퍼 혹은 V형태로 이루어져 재연소장치(60)에 의해서 연소 처리되고 남은 분진 및 불연 물질, 회분 등을 하부 공간부로 수집하도록 하여 로타리 밸브를 통해 포집하여 배출 처리한다.The first dust removing device is installed in the lower part of the re-burning device 60 and the lower part is formed in a hopper or V shape so as to collect the remaining dust, non-combustible material, ashes, etc. in the lower space part after being burned by the re- And collected by a rotary valve and discharged.

상기 열저장방(80)은 전체연소장치 구조의 측면에 연결하고, 제1열교환장치(70) 및 제1, 2 열 교환장치(70)(81)들을 통과한 폐열에 포함된 분진을 포집하여 모집하도록 하는 콘 혹은 V형태로 하여 하단부 분진수거장치의 로타리 밸브로 보내고, 고온의 연소가스 열기는 열저장 방(80)에서 많은 시간 머무르도록 하면서 불연제인 제올라이트를 이용 냄새물질을 제거하고, 폐열을 이용한 음 폐수처리장치(90) 및 제2 열 교환기(81)로 폐열을 최대한 활용, 흡수하도록 하였다.The heat storage 80 is connected to the side surfaces of the entire combustion device structure and collects the dust contained in the waste heat that has passed through the first heat exchanger 70 and the first and second heat exchangers 70, And then sent to the rotary valve of the lower end dust collecting device. The hot combustion gas is heated for a long time in the heat storage chamber (80), while the non-combustible zeolite is used to remove the odor substances. The waste heat treatment apparatus 90 and the second heat exchanger 81 used the waste heat as much as possible.

상기 제2 열교환기(81)는 열저장방(80) 내부의 연소가스 유도 장치 역할을 위한 칸막이로도 설치 할 수 있으며 이때 연소 폐가스 중에 남은 열을 이용하여 건조기에 필요한 제2 열 교환에 이용하도록 한다.The second heat exchanger 81 may be provided as a partition for serving as a combustion gas induction device in the heat storage chamber 80. The second heat exchanger 81 may be used for the second heat exchange required for the dryer using the heat remaining in the combustion exhaust gas .

열저장방(80)에 설치딘 가열관(91)은 금속제 파이프로 이루어지며 외주 연에 분진이 달라붙도록 유도하고, 그 분진을 이미 제시한 분진 제거 방법을 이용하여 규칙적 일괄 처리하는 방식으로 하는 특징으로 한다.The heating pipe 91 installed in the heat storage chamber 80 is made of a metal pipe and induces the dust to stick to the outer periphery, and the dust is subjected to regular batch processing using the dust removing method already proposed .

상기 제 2 분진제거장치(93)는 가열관(91)의 둘레에 설치되는 와이퍼와 와이퍼를 승강시키는 피스톤과 피스톤을 작동시키는 상하작동 실린더장치 로 구성된다. 그리하여 상기 상하 실린더 장치를 이용하여 가열관(91)의 외측 분진을 떨어낸다.The second dust removing device 93 is composed of a wiper installed around the heating pipe 91, a piston for raising and lowering the wiper, and a vertically operating cylinder device for operating the piston. Thus, the outer dust of the heating pipe 91 is discharged using the upper and lower cylinder devices.

이하에서 본 발명에 적용되는 연소장치를 보다 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, a combustion apparatus according to the present invention will be described in more detail.

본 발명은 회분과 불순물이 평균 9%이상이고, 악취를 형성시키는 폐 목분 혹은 폐 음식물류, 가축의 변류 등의 고형물을 분체연료로 변형하여 이를 열분해 연소과정을 거처 악취제거 및 저공해 완전연소하기 위한 것이다. Disclosed herein is a method for removing harmful odors and completely burning off odors by decomposing a solid material such as pulpwood, waste food, and livestock, which forms an odor with an average of 9% or more of ash and impurities, into pulverized fuel .

연료 공급 구조로는 스크류 타입으로 공급하고 연료는 하단부 아래 노즐로 향하도록 설치되고, 공기주입구(21, 211)는 위쪽으로 돌출시킨 구조로 하여 연료노즐의 분무효과와 역화 방지를 위한 공기 혹은 스팀을 공급하도록 연료공급구 내부 중앙에 설치되며, The fuel supply structure is provided with a screw type and the fuel is directed to a nozzle below the lower end portion. The air injection holes (21, 211) are protruded upward, and air or steam The fuel supply port is provided at the center of the fuel supply port,

연료의 양 조절은 공급 이송기(11)의 스크류 모터의 회전수 증감을 통하여 양을 조절 할 수 있도록 하였다. The amount of fuel can be adjusted by increasing or decreasing the number of rotations of the screw motor of the feeder 11.

연료노즐 출측에는 분체와류유도편(23)이 설치되어, 연료노즐로부터 나온 분체연료가 분체연료기화장치(30)의 내부에 공급될 때 모터에 의한 분체회전확산기(24)에 의해 분체연료기화장치(30) 내 벽면에 뿌려진다, A powder vortex induction piece 23 is provided at the outflow side of the fuel nozzle so that when the powder fuel from the fuel nozzle is supplied into the powder fuel vaporizer 30, Is sprayed on the inner wall surface of the casing 30,

이때, 분체와류유도편(23)을 통과하면서 회전운동을 하는 공기와 함께 고속회전 하는 기류에 편승하면서 분체가 빠르게 회전을 하며 분체연료기화장치(30) 내부 벽면과 마찰하며 머무는 짧은 시간 동안 분체 연료에서 부피기준 약 65-80%이상의 휘발분과 탄소 성분들이 순간적으로 가스화 하게 된다. At this time, the powder rapidly rotates while being piled on the air flow rotating at a high speed together with the air that rotates while passing through the powder vortex induction piece 23, and the powdery fuel Volatile matter and carbon components of about 65-80% or more by volume are instantaneously gasified.

본 발명의 분체회전확산기(24)는 모터로 구동되며, 이는 높은 회전으로 분체연료기화장치(30)내에서의 체류시간 연장으로 가스발생 효과를 더 높일 수 있게 된다. The powder rotation diffusor 24 of the present invention is driven by a motor, which can increase the gas generating effect by extending the residence time in the powder fueling apparatus 30 with high rotation.

이는, 연료의 구성비가 좋지 못한 연료는 단지 분체와류유도편(23) 만 장치된 경우 가스 발생 효과가 낮아지며 특히 분체회전확산기(24)가 없이 연료의 휘발 성분 상태가 현저히 떨어질 경우에는 느리게 회전하며 곧바로 하부로 쏟아지듯 낙하 되어 가스발생 효과가 현저히 급감 하게 되고 이러한 결과로 미연소 분이 많이 발생하고 또한 하부에 많은 양의 재와 미연소분의 분체 연료들과 회분 등이 축적되는 문제가 발생 하게 되는 바, 본 발명은 분체회전확산기(24)를 활용하여 이러한 문제를 해결하였다.This is because, when the fuel having a poor composition ratio of the fuel is merely installed only the powder vortex induction piece 23, the gas generating effect is low, and when the volatile constituent state of the fuel is significantly reduced without the powder rotation diffuser 24, So that the gas generating effect is significantly reduced. As a result, unburned matters are generated in large amounts, and a large amount of ash and unburned powdery fuels and ashes are accumulated in the lower part. As a result, The present invention solves this problem by utilizing a powder rotation diffuser (24).

이러한, 분체연료의 상태나 원료구성비에 따라 분체와류유도편(23) 혹은 분체회전확산기(24)를 선택적으로 또는 복합 사용할 수 있는 것을 특징으로 한다.The powder vortex inducing member 23 or the powder rotation diffusers 24 can be selectively or in combination according to the state of the powdery fuel and the composition ratio of the raw materials.

한편, 분체연료를 가스화 장치인 분체연료기화장치(30)를 통해 생성된 가스의 화염은 화염안정기(40)를 통해 화염이 안정적으로 형성되도록 하여 화염안정연소실(50)에서의 연소가 연속적으로 이루어지도록 하여 생성된 화염기둥은 재연소장치(60)로 향하게 된다.Meanwhile, the flame of the gas generated through the powder fuel vaporizer 30, which is a gasifier for powdery fuel, is continuously combusted in the flame stabilized combustion chamber 50 so that the flame is stably formed through the flame stabilizer 40 And the generated flame column is directed to the reheat combustion device (60).

이때 발생된 높은 열의 온도는 화염안정기(40)와 연결된 가스화 장치인 순간기화장치(30)의 구조와 연결 혹은 접촉 되어 있도록 하여 열전도 효과를 갖도록 하는 방법의 것과, 또는, 화염안정기(40)의 연결이나 접촉 없이 분체연료기화장치(30)의 내부에 거리(폭)와 구간별 필요 온도를 이용한 가스(기화)화 구간과 화염 형성구간을 복합 구조하여 분체연료기화장치(30)의 온도를 상승 혹은 유지 하도록 하여 기화장치에 필요한 온도를 유지하는 방법으로 하는 외부에너지 공급 없이도 가스가 발생하도록 하는 2가지의 특징을 갖도록 하는 분체연료가스화장치(30)의 발명이다.The high temperature generated at this time is connected to or contacted with the structure of the instantaneous vaporizer 30 which is a gasifier connected to the flame stabilizer 40 to provide a heat conduction effect, (Vaporization) zone and the flame formation zone using the distance (width) and the necessary temperature for each zone within the powdery fuel vaporizer 30 without contact with the powder fuel vaporizer 30, And the gas is generated without supplying the external energy by maintaining the temperature required for the vaporizer so that the gas is generated.

그리고, 연소 시 화염이 상부로 역화 하는 것을 방지하고, 안정된 연소효율을 위하여 재연소장치(60)에 구성하는 외부공기 제공 수단인 공기 투입구(51)를 구비하는바, 공기투입구(51)를 통해 공기를 인입시켜 미 연소된 연료를 연소 시킬 수 있도록 구성한다. 이때, 사용 공기는 음식 폐기물 처리 시 발생하는 악취를 갖고 있는 공기를 투입하여 악취를 열분해 하는 기능을 갖추어 악취제거가 가능하도록 구성할 수도 있다.The air inlet 51 serves as an external air supply means for preventing the flame from backing up during combustion and for stabilizing the combustion efficiency. So that air can be drawn in to burn unburned fuel. At this time, the air to be used may be configured so as to pyrolyze the odor by injecting the air having the odor generated in the treatment of the food waste, so that the odor can be removed.

또한, 폐 음식물류를 연료로 사용 할 경우는 성분의 변화(지역, 계절, 오염 정도, 청결도, 회분의 비율 등)가 클 수 있고 이에 따라 연소 조건과 연소를 위한 온도조건 등도 변화를 주어야한다. 그러나 일일이 대응하기 어려운 점을 감안하여 분체연료기화장치(30)를 설치하여 분체연료를 순간적으로 기화하도록 하는 장치를 이용하는 수단을 특징으로 한다. In addition, when waste foods are used as fuel, changes in composition (region, season, pollution degree, cleanliness, ratio of ash, etc.) may be large, and therefore, combustion conditions and temperature conditions for combustion must be changed. However, in view of the fact that it is difficult to cope with each case, the present invention is characterized in that the powder fuel vaporizer 30 is provided to instantaneously vaporize the powdered fuel.

본 발명은 이러한 효과를 높이기 위한 목적으로 연소 방식을 하향식(vertical type)으로 구성하여 열과 뜨거운 공기는 가벼워 위로 상승하려는 원리를 이용하여 연소 시 발생되는 높은 온도의 전달이 위쪽에 위치한 가연성가스 발생기인 분체연료기화장치(30)의 온도를 기화에 필요하게 유지하도록 하여 완전가스화를 효과적으로 유지하고, 연소 후 남는 재 및 회분 처리효과 목적을 갖기 위해 하향연소 구조로 선택하였다. For the purpose of enhancing the effect of the present invention, the combustion type is constituted as a vertical type, and the heat and hot air are lightly used to raise the temperature, The temperature of the fuel vaporizer 30 is kept necessary for vaporization so as to effectively maintain the complete gasification and to select a downward burning structure for the purpose of remaining ash after combustion and for the purpose of ash treatment effect.

바이오매스를 완전 연소하기 위한 장치에는 화염안정연소실(50)의 화염이 재연소장치(60)의 내부를 통과 할 때 재연소장치(60)의 통 내/외부면의 높은 온도를 이용한 재 회전 연소 방법에 의해 미연소분 혹은 불완전 연소가스를 완전 연소하도록 장치하여 저 녹스(low NOx)연소 효과 구현과 무공해 연소가 가능하도록 하였다. An apparatus for completely burning biomass is provided with a device for completely burning the biomass, such as a re-burning combustion using a high temperature of the inner / outer surface of the reburning device 60 when the flame of the flame stabilizing combustion chamber 50 passes through the inside of the re- By means of this method, unburned or incomplete combustion gas is completely burned to realize low NOx combustion effect and pollution free combustion.

또한, 본 발명은 연소된 열을 효율적으로 이용하면서 잔류악취를 제거하기위한 목적으로 열저장방(80)을 설치하고, 열저장방(80)은 외부로 빠져 나가는 열을 저장하여 높은 효율의 열 회수 효과를 갖도록 하면서 분진처리를 위한 청소방법과 분진수집구조 장치를 갖도록 한 것을 특징으로 하고, In addition, the present invention provides a heat storage unit 80 for the purpose of removing residual odors while efficiently using the burned heat, and the heat storage unit 80 stores heat that escapes to the outside, And a dust collecting and structuring device is provided for the dust collecting process,

내부 벽에는 제올라이트를 사용한 단열용 보온 및 탈취장치로 하여 외부로 빠져나가는 열을 방지하고 연소 시에 남아있는 적은 양의 악취를 가두어 악취를 처리 할 수 있게 특징 하였다. The inner wall is made of zeolite for thermal insulation and deodorization device to prevent heat from escaping to the outside, and it is possible to treat the odor by confining a small amount of odor remaining in the combustion.

또한, 보일러 장치 혹은 다른 용도의 열 흡수장치를 통과한 높은 열을 갖고 있는 폐열은 넓은 열저장 룸(80)으로 아주 느린 속도로 흐르게 하여 열 교환 장치들을 통해 열 회수율을 높이도록 구성한다. Also, waste heat, which has high heat passing through a boiler unit or other heat absorbing device, is configured to flow at a very slow rate into a large heat storage room 80 to increase the heat recovery rate through the heat exchange units.

특히, 상기 열저장방(80)에는 제 2 열 교환기(81)와, 음 폐수처리장치(90)를 설치하고, 음?수처리장치(90)의 가열관(91)의 표면 청소 목적의 제 2 분진 제거장치(93)를 설치하여 열교환 효과를 높임과 동시에 음폐수처리장치(90)에 쌓이는 슬러지를 용이하게 제거할 수 있게 하였다.Particularly, the second heat exchanger 81 and the wastewater treatment device 90 are installed in the heat storage 80, and the second dust 18 for the surface cleaning of the heating pipe 91 of the water / Removal device 93 is provided to increase the heat exchange effect and to easily remove the sludge accumulated in the waste water treatment device 90.

상기 가열관(91)은 금속성 파이프로 구성함이 바람직하며, 상기 금속성 파이프의 외 표면주변에 분진이 부착되므로, 따라서 파이프에 열전달 효율을 높이기 위해 상기 분진은 수시로 제거하도록 하고, 본 발명에서는 실린더장치와 피스톤 및 와이퍼를 구비하는 제2분진제거장치(93)를 제공하는 바, 이는 상기 와이퍼를 가열관(91)의 외 주연에 슬라이딩 결합시켜 와이퍼가 가열관(91)의 외 주연을 승 하강하면서 냉각관의 외 주연에 존재하는 분진을 아랫방향으로 낙하시키도록 하였다.Since the dust is attached to the periphery of the outer surface of the metallic pipe, the dust may be removed from time to time in order to increase the heat transfer efficiency to the pipe. In the present invention, And a second dust removing device 93 having a piston and a wiper slidingly coupled to the outer periphery of the heating pipe 91 such that the wiper moves up and down the outer periphery of the heating pipe 91 The dust present on the outer periphery of the cooling pipe was dropped downward.

또한, 본 발명에서는 금속성 파이프인 가열관(91)의 내 주연에 가열한 폐수분사장치(92)가 향하도록 설치하고, 상기 폐수분사장치(92)를 통해 정화 후 가열한 고온의 음 폐수를 강한 압력으로 금속성 파이프의 내측이나 외측에 폐수를 뿌려 효과적으로 폐수가 증발 할 수 있도록 하였다.In addition, in the present invention, the heated waste water injection device 92 is installed to face the inner circumference of the heating pipe 91 which is a metallic pipe, and the high-temperature waste water heated after the purification through the waste water injection device 92 is made strong The wastewater was sprayed to the inside or outside of the metallic pipe by the pressure so that the effluent could effectively evaporate.

본 발명에 필요한 모든 열원은 폐 바이오매스와 가축 분을 혼합 혹은 단독100%사용하는 것으로 하는 것을 특징으로 한다. All the heat sources necessary for the present invention are characterized in that the pulmonary biomass and livestock components are mixed or used alone 100%.

그리고, 본 발명에 연소 시 발생되는 회재 혹은 불순물 등의 처리 방법은 하향 연소하도록 하여 비중이 높은 회분이나 재 등이 하단에 쉽게 고이도록 호퍼 혹은 V형태의 제 1 분진 제거 장치와 제 2 분진 제거 장치를 구성하며, 제 1 분진 제거 장치 및 제 2 분진 제거 장치의 하부에는 분진이송장치를 설치하여 장치 내부에서 발생하는 분진을 스크류 형태로 외부로 배출하도록 구성한다. In the present invention, a processing method such as a process for treating ash or impurities generated in the present invention is such that the ash or the like having a high specific gravity can be easily buried in the lower end so as to downwardly burn the first and second dusts, And a dust transferring device is installed in the lower part of the first dust removing device and the second dust removing device so that the dust generated in the device is discharged to the outside in the form of a screw.

상기 스크류 형태는 이중 자켓(jacket)형태로 하여 열에 의한 변형 등에 대비하고 스크류 내부로 물을 분무 할 수 있는 노즐을 구성시켜 혹시라도 미연소의 탄화분의 열로 화재 발생과 분진확산을 방지할 수 있는 구조로 이루어진다.The screw type is formed as a double jacket so as to form a nozzle capable of spraying water into the screw in preparation for deformation due to heat and to prevent fire generation and dust diffusion by heat of carbonized powder .

10: 호퍼
11: 이송기
20: 연료 투입 장치
21, 211: 공기주입구
23: 분체와류 유도 편
24: 분체 회전 확산기
25: 화염와류 유도 편
30: 분체연료기화장치
31: 가스변환구간
32:발화구간
33: 화염형성구간
311, 321, 331:
40: 화염안정기
50: 화염안정연소실
51: 공기투입구
60: 재연소장치
61: 흡상재연소통로
62: 화염가열기
70: 제1열교환기
71: 청소장치
80: 열저장방
81:제2열교환기
90: 음폐수처리장치
91: 가열관
92: 폐수분사장치
93: 제2분진제거장치10: Hopper
11: Feeder
20: fuel injector
21, 211: air inlet
23: powder vortex induction piece
24: Powder rotation diffuser
25: Flame vortex induction piece
30: Powder fuel vaporizer
31: Gas conversion section
32: ignition section
33: flame formation section
311, 321, 331:
40: Flame ballast
50: Flame stable combustion chamber
51: air inlet
60: Reheater unit
61: Reed switch
62: Flame heat
70: first heat exchanger
71: Cleaning device
80: heat storage
81: Second heat exchanger
90: Waste water treatment system
91: Heating tube
92: Wastewater jetting device
93: second dust removal device

Claims

바이오매스를 이용하여 제조된 분체연료를 회전 확산시키며 순간 가스화하도록 가열몸체부와 마찰을 일으키며유동시키기 위한 분체와류유도편(23) 및순간 가스화 효율을 높이기 위한 목적으로 설치되는 분체회전확산기(24)를 추가로 이용하는 것을 특징으로 하는 분체연료기화장치(30)와,
상기 서술한 가스화 목적의 복합기능의 회전확산 기능 구조를 갖춘 분체연료가스화장치(30)를 이용하여 가스화 연소시키는 것을 특징으로 하고,
상기 분체연료기화장치(30)는, 가열몸체의 길이와 폭의 구간에 온도 값을 달리하여 가스변환구간(31)과 발화구간(32) 및 화염형성구간(33)을 갖도록 하여 기화와 발화 및 연소가 구간별로 각각 동시에 함께 이루어지도록 하는 기능의 복합적 기화장치이며,
상기 분체연료기화장치(30)의 저부에 화염안정기(40)와 화염안정연소실(50)이 설치되고, 화염안정연소실(50)에 연이어 재연소장치(60)가 설치되는 저녹스 구조 목적의 하향 연소 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 바이오매스의 저 녹스 연소 장치.
A powder vortex induction piece 23 for causing friction with the heating body portion so as to rotate and diffuse the powdery fuel produced by using the biomass, and a powder rotation diffuser 24 installed for the purpose of increasing the instantaneous gasification efficiency, The powder fuel vaporizing apparatus further comprising:
Characterized in that the gasification combustion is performed by using the powder fuel gasification apparatus (30) having the above-described multi-function rotary diffusion function for gasification purpose,
The powdered fuel vaporizer 30 has a gas conversion section 31, an ignition section 32 and a flame formation section 33 by varying the temperature value in the length and width of the heating body, And the combustion is performed simultaneously for each of the sections,
A powder stabilized combustion chamber 50 and a flame stabilizing combustion chamber 50 are provided at the bottom of the powder fuel vaporizer 30 and a reheat combustion device 60 is provided in succession to the flame stabilized combustion chamber 50, Wherein the biomass burner has a combustion structure.

제1항에 있어서, 분체연료기화장치(30)는 가열몸체부의 그 길이 방향으로 분할되는 가스변환구간(31)과 발화구간(32) 및 화염형성구간(33)에 각각 소요 온도값을 제공하는 가열장치(311, 321, 331)가 설치되는 것을 특징으로 하는 바이오매스의 저연소 녹스 연소 장치.
The powder fuel vaporizer (30) according to claim 1, wherein the powder fuel vaporizer (30) is provided with a gas conversion section (31) divided in the longitudinal direction of the heating body section, a combustion temperature section Wherein the heating devices (311, 321, 331) are installed.

제1항 또는 제2항에 있어서, 재연소장치(60)는 그 내부의 화염가열기(62)의 외주부에 상하 방향으로 설치되는 흡상재연소통로(61)를 포함하되, 흡상재연소통로(61)는 상단 개구부가 화염안정연소실(50)의 출구 방향과 직각이 되게 설치되는 것을 특징으로 하는 바이오매스의 저 녹스 연소 장치.
The reclamation device (60) according to any one of claims 1 to 3, wherein the reheat device (60) includes an intake reheat combustion furnace (61) installed vertically on the outer periphery of the flame heater ) Is installed such that the upper opening is perpendicular to an outlet direction of the flame stabilizing combustion chamber (50).

제1항 또는 제2항에 있어서, 재연소장치(60)의 출측에 설치되는 열교환장치는, 재연소장치(60)의 출측에 설치되는 제1열교환기(70)와, 제1열교환기)70)의 출측에 설치되는 열저장방(80), 및, 열저장방(80)에 설치되는 제2열교환기(81)와 열저장방(80)에 설치되는 음폐수가열처리장치(90)중에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 바이오매스 저 녹스 연소 장치The heat exchange apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the heat exchanger installed on the outgoing side of the reheater (60) comprises a first heat exchanger (70) installed on the out side of the reheater (60) A second heat exchanger 81 provided in the heat storage 80 and a negative wastewater installed in the heat storage 80 are selected from the heat treatment apparatus 90 Wherein the biomass burner comprises: