KR0125646Y1

KR0125646Y1 - 폐기가스 연소장치

Info

Publication number: KR0125646Y1
Application number: KR2019940029767U
Authority: KR
Inventors: 김종제
Original assignee: 김종제
Priority date: 1994-11-10
Filing date: 1994-11-10
Publication date: 1998-09-15
Also published as: KR960016462U

Abstract

본 고안은 폐기가스 연소장치에 관한 것이다. 종래 폐기가스 연소장치는 연소에 필요한 연소공기를 정량적, 정압적으로 공급하는데 어려움이 있어 연소효율이 저하되며 연소탑을 냉각시키기 위하여 별도의 냉각팬을 설치하여야 하며 연소시 발생되는 열량을 활용할 수 없었기 때문에 에너지 재활용이 불가능하였고 연소노즐이 단순히 분출공을 가지는 단일통체로 형성되어 있기 때문에 폐기가스와 연소공기의 혼합이 충분히 이루어지지 않아 완전연소에 어려움이 있어 연소시 발생되는 배기가스에 의한 대기오염을 초래하는 문제점이 있었다. 본 고안은 연소실을 구축하는 내화벽돌이나 내화재에 냉각수관을 설치함으로써 연소탑을 효율적으로 냉각시킬 수 있음과 아울러 냉각과정에서 얻어지는 고온의 온수를 활용할 수 있어 에너지 재활용에 기여할 수 있으며, 연소실의 하부에 기류에 의하여 회전하는 자동공기조절팬을 설치하여 연소에 필요한 공기를 연소상태에 따라 정량적, 정압적으로 공급할 수 있어 연소효율을 높일 수 있고, 노즐을 이중관형태로 형성하여 그 내부에서 폐기가스가 1차연소공기와 혼합된 후 이 혼합가스가 분출되면서 연소되도록 함으로써 완전연소를 기할 수 있으며 이에 따라 대기오염을 방지할 수 있게 되는 것이다.

Description

폐기가스 연소장치

제1도는 종래 폐기가스 연소장치의 종단면도.

제2도는 본 고안에 의한 폐기가스 연소장치의 부분 절개 사시도.

제3도는 본 고안에 의한 폐기가스 연소장치의 종단면도.

제4도 및 제5도는 본 고안에 사용되는 가스분출노즐의 사시도 및 부분 종단면도.

제6도는 본 고안에 사용되는 연소탑 냉각수단의 사시도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10:연소탑 11:연소실

13:내화벽돌 또는 내화재 20:연소노즐조립체

23:노즐 24:노즐외통

25:혼합가스분출구 26:1차공기흡입구

27:노즐내통 28:1차분출구

30:폐기가스공급라인 40:2차연소공기공급수단

41:자동공기조절팬 50:냉각수단

51:냉각수관 52:냉각수조

53:냉각수공급펌프

본 고안은 폐기가스 연소장치에 관한 것으로, 특히 연소공기의 풍량과 풍압 조절이 용이하고 연소탑을 동력없이 냉각할 수 있으며, 완전연소를 기할 수 있도록 한 폐기가스 연소장치에 관한 것이다.

일반적으로 하수처리장이나 폐수처리장에서는 유기물질을 제거하기 위하여 소화시키는 과정에서 메탄가스가 다량 발생하게 된다.

이러한 메탄가스는 H2S, Co2, NH3등과 같은 유해성분이 함유되어 있을 뿐만 아니라 메탄가스는 인화성 및 폭발성이 있으므로 대기중에 자연방출할 경우에는 심각한 환경오염과 화재 및 폭발에 의한 안전사고의 위험이 뒤따른다.

따라서 이러한 폐기가스를 연소시켜서 대기중으로 방출하기 위한 폐기가스 연소장치가 사용되고 있다.

종래 폐기가스 연소장치는 제1도에 도시한 바와 같이, 하부에는 내화벽돌(2a)로 둘러싸인 연소실(2)이 형성되고 상부에는 커버(2b)로 씌워진 연소탑(Combustion Tower)(1)과, 이 연소탑(1)의 연소실(2)내에 설치되며 폐기가스공급라인(3)에 연결되어 연소실(2)내로 폐기가스를 분출하는 연소노즐 조립체(4)와, 폐기가스공급원에 연결된 파일로트라인(5)과, 이 파일로트라인(5)의 선단에 설치되어 연소실(2)내에서 연소노즐조립체(4)에 임하는 파일로트버너(6)으로 구성되어 연소노즐조립체(4)에서 연소실(2)내로 폐기가스를 분출하면서 점화하여 연소하고 연소된 연소가스는 연소탑(1)의 상단을 통하여 대기중으로 방출하도록 되어 있다.

상기 연소노즐조립체(4)는 폐기가스공급라인(3)에 연결되는 노즐몸체(4a)와, 이 노즐몸체(4a)의 상단에 형성된 노즐헤더(4b)와 이 노즐헤더(4b)에 형성된 다수개(통상 중앙의 1개와 주위의 8개)의 노즐(4c)로 구성된다. 노즐몸체(4a)의 하단에는 드레인밸브(4d)가 설치된다.

상기 폐기가스공급라인(3)은 버터플라이밸브(3a)를 통하여 폐기가스공급원(도시되지 않음)에 연결되며, 폐기가스공급라인(3)의 도중에는 침전트랩(Sediment Trap)(3b), 압력게이지(3c), 압력스위치(3d), 자동볼밸브(3e), 역화방지기(Flame Arrester)(3f)가 설치되어 있다.

상기파일로트라인(5)의 도중에는 파일로트밸브(5a), 솔레노이드밸브(5b), 역화방지기(5c)가 설치되며, 그 선단은 연소실(2)내부로 연장되어 있다.

상기 파일로트라인(5)의 선단에는 파일로트버너(6)가 설치되어 상기 노즐(4c)에 임하도록 설치되어 있다.

도면에서 미설명 부호(7)는 화염검지기(Flame Detector), (8)는 투시창이다.

이와 같이 구성된 종래 폐기가스 연소장치는, 최초 자동볼밸브(3e)를 닫은 상태에서 폐기가스를 파일로트라인(5)측으로만 공급하여 그 선단의 파일로드버너(6)를 통하여 연소실(2)내로 분출되도록 한 상태에서 점화장치(도시되지 않음)에 의하여 파일로트버너(6)에서 분출되는 폐기가스를 점화시킨다.

이 상태에서 화염검지기(7)가 화염을 감지하여 파일로트버너(6)에 점화가 이루어졌음을 감지하게 되면 자동볼밸브(3e)가 개방되어 폐기가스공급라인(3)이 개통되어 노즐조립체(4)의 노즐몸체(4a)내로 폐기가스가 공급된다.

노즐몸체(4a)내로 공급된 폐기가스는 그 상단의 노즐헤더(4b)로 유동하고 여기서 노즐(4c)을 통하여 연소실(2)내로 분출된다.

노즐(4c)에서 분출되는 폐기가스는 파일로트버너(6)에서 나오는 화염에 의하여 점화되어 연소하게 되며, 이때 연소에 많은 량의 연소공기가 필요하므로 별도의 공기공급팬(도시되지 않음)을 가동시켜 연소실(2)내에 연소공기를 공급하여야 하는 바, 연소상태에 따라 연소공기의 풍량과 풍압을 조절하기 위하여는 공급공급팬을 제어하여야 하므로 그 조절이 매우 어렵게 되어 완전 연소를 달성하는데 지장을 초래하게 되는 문제점이 있었다.

또한 연소에 따라 연소실(2)내의 온도가 상승되면 연소탑(1)이 통상적으로 탄송강판으로 구성되어 있어 과열되어 달궈지므로 이를 냉각시키기 위하여는 별도의 냉각팬(도시되지 않음)을 가동시켜야 하므로 동력이 필요하게 되는 문제점이 있었다.

또한 노즐(4c)이 단순히 노즐헤드(4b)에서 돌출되는 원통형으로 형성되고 그 선단에 노즐공이 천공된 통상적인 것으로서 폐기가스와 연소공기가 연소실내에서 혼합되면서 연소가 이루어지는 것이므로 폐기가스와 연소공기의 혼합이 충분히 이루어지지 않아 완전 연소를 달성할 수 없게 되는 문제점이 있었다.

또한 종래에는 폐기가스를 연소시키는 과정에서 발생되는 열량을 활용하지 않고 그대로 방출하는 것으로서 에너지 재활용에 기여하지 못하는 것이었다.

본 고안의 목적은 연소공기의 풍량과 풍압을 동력 사용없이 자동적으로 조절할 수 있음과 아울러 별도의 동력을 사용하지 않고서도 연소에 필요한 공기를 폐기가스의 분출량에 따라 비례하여 일정한 혼합 비율로 공급할 수 있어 연소효율을 높일수 있음과 아울러 제어가 간편하게 되도록 한 폐기가스 연소장치를 제공하려는 것이다.

본 고안의 다른 목적은 노즐조립체에서 폐기가스를 분출하는 과정에서 1차연소공기가 노즐조립체내부에서 폐기가스와 혼합된 후 연소실내로 분출되고 연소실내에서는 2차연소공기와 혼합되면서 연소되도록 함으로써 완전연소를 기할 수 있도록 하려는 것이다.

본 고안의 또 다른 목적은 연소과정에서 발생되는 열량을 활용하여 고온의 온수를 얻을 수 있도록 함으로써 에너지 재활용이 기여할 수 있도록 하려는 것이다.

이러한 본 고안의 목적을 달성하기 위하여 하부에 내화벽돌이나 내화재로 구축된 연소실이 설치는 연소탑과, 상기 연소실내에 설치되어 폐기가스를 분출하는 다수개의 노즐을 가지는 연소노즐조립체와, 연소노즐조립체에서 분출되는 폐기가스를 점화시키기위한 파일로트버너를 구비한 것에 있어서, 상기 연소실의 하부에서 기류방향에 따라 정역회전하는 자동공기조절팬을 가지는 2차공기공급수단과, 상기 연소실을 구축하는 내화벽돌이나 내화재에 매설되는 냉각수관과 이 냉각수관내에 냉각수를 순환시키기 위한 냉각수공급펌프로 된 냉각수단을 구비하여서 됨을 특징으로 하는 폐기가스 연소장치가 제공된다.

이하, 본 고안에 의한 폐기가스 연소장치를 첨부도면에 도시한 실시례에 따라서 상세히 설명한다.

제2도는 본 고안에 의한 폐기가스 연소장치의 일 실시례를 도시하는 부분 절개 사시도이고, 제3도는 본 고안에 의한 폐기가스 연소장치의 종단면도이며, 제4도 및 제5도는 본 고안에 사용되는 가스분출노즐의 사시도 및 부분 종단면도이고, 제6도는 본 고안에 사용되는 연소탑 냉각수단의 사시도로서, 이에 도시한 바와 같이, 하부에 연소실(11)에 형성된 연소탑(10)과, 이 연소탑(10)의 연소실(11)내에 설치되는 연소노즐조립체(20)와, 연소노즐조립체(20)에 페기가스를 공급하는 폐기가스공급라인(30)과, 연소탑(10)의 하부에 설치되어 연소시 발생되는 기류에 의하여 회전하면서 연소공기를 공급하는 2차연소공기공급수단(40) 및, 연소실(11)의 주벽에 내장되어 연소실(11)을 냉각시키는 연소실 냉각수단(50)으로 구성된다.

상기 연소탑(10)의 연소실(11)의 상부에는 그 직경이 연소실(11)보다 작은 배기부(12)가 형성되어 있다.

상기 연소실(11)의 내벽에는 상기 연소노즐조립체(20)의 상단에 일치하는 높이로부터 연소실(11)의 상단에 이르기가지 내화(耐火)벽돌이나 내화재(Castable(13)등에 의하여 내화구조로 되어 있다.

또한 연소탑(10)의 상단에는 커버(14)가 설치되어 우수등이 침입하는 것을 방지할 수 있도록 되어 있다.

상기 연소노즐조립체(20)는 노즐몸체(21)와, 이 노즐몸체(21)의 상단에 형성된 노즐헤더(22)와, 이 노즐헤더(22)의 상면에 형성된 노즐(23)으로 구성된다.

상기 노즐(23)은 제4도 및 제5도에 도시한 바와 같이 상단에 혼합가스분출구(25)가 형성되고 중단부에 1차연소공기흡입공(26)이 형성된 노즐외통(24)과, 이 노즐외통(24)의 내부에서 그 상단이 차연소공기흡입공(26)의 높이에 이르며 그 하단이 노즐헤더(22)에 연결되고 상단에 1차분출구(28)가 형성된 노즐내통(27)으로 구성된다 상기 노즐외통(24)은 하통(24a)과 상통(24b)으로 구성되며, 상통(24b)은 단열관(斷熱管)으로 형성되며, 하통(24a)과 상통(24b), 상통(24b)와 혼합가스분출구(25)는 플랜지부(24c)와 (24d), (24e)와 (25a)에 의하여 결합된다.

상기 노즐외통(24)과 노즐내통(27)과 상기 노즐헤드(22)의 사이에는 역화방지기(29)가 설치되어 있다.

상기 노즐외통(24)의 하통(24a)에 천공되는 1차연소공기흡입공(26)은 1차분출구(28)의 주위에서 45°각도로 상향경사지게 2개소 이상 천공하며, 3개소에 천공하는 것이 바람직하다.

상기 노즐몸체(21)의 하단에는 드레인밸브(21a)가 설치되어 있다.

상술한 연소과정에서 혼합가스분출구(25)측에서 불꽃이 노즐내통(27)을 통하여 노즐헤더(22)측으로 역화되어 들어오게 되면 노즐헤더(22)내는 폐기가스가 존재하기 때문에 역화된 불꽃에 의하여 폭발할 염려가 있는 바, 본 고안에서는 상기 노즐외통(24)과 노즐내통(27)과 상기 노즐헤드(22)의 사이에는 역화방지기(29)가 설치되어 있으므로 역화에 의한 폭발을 방지할 수 있게 되는 것이다.

역기서 역화방지기(29)의 작용을 설명하면, 이 역화방지기(29)는 각종 연소장치에서 통상적으로 사용되는 시제품으로서 케이시 내부에 미세한 여러 겹의 철망이 설치되어 불꽃이 노즐헤더(22)측으로 진행할 수 없게 하는 것이다.

상기 폐기가스공급라인(30)은, 가스승압팬(31)을 통하여 폐기가스공급원(도시되지 않음)에 연결되며, 그 중간부에는 압력게이지(32)와 압력스위치(33), 자동볼밸브(34)가 설치된다.

한편, 폐기가스공급원에는 파일로트라인(35)이 연결되어 그 선단이 연소실(11)내로 연장되며, 그 선단부에는 노즐(23)상단에 임하는 파일로트버너(36)가 설치되어 있다.

이 파일로트라인(35)의 도중에는 수동밸브(37)와 역화방지기(38)와, 솔레노이드밸브(39)가 설치되어 있다.

상기 2차연소공기공급수단(40)은 상기 노즐조립체(20)의 하부에 설치되어 연소과정에서 발생되는 기류에 의하여 회전하는 자동공기조절팬(41)으로 구성된다.

이 자동공기조절팬(41)은 노즐몸체(21)을 구성하는 부재에 베어링(42)으로 회전가능하게 지지된다.

상기 연소실 냉각수단(50)은 제2도, 제3도 및 제6도에 도시한 바와 같이 상기 연소실(11)의 내벽에 설치되는 내화벽돌이나 내화재(13)내에 매설되는 냉각수관(51)과, 냉각수조(52)및 냉각수를 순환시키는 냉각수공급펌프(53)로 구성된다.

도면에서 미설명 부호 60은 본 고안의 연소장치가 설치되는 프레임이다.

이와 같이 구성된 본 고안의 폐기가스 연소장치는 파일로트라인(35)의 수동밸브(37)를 개방한 상태에서 가동시키면, 폐기가스공급라인(30)에 설치된 자동볼밸브(34)가 잠긴 상태에서 파일로트라인(35)의 솔레노이드밸브(39)가 개방되면서 폐기가스공급원으로부터의 폐기가스가 파일로트라인(35)을 통하여 파일로트버너(36)로 공급되어 연소실(11)내로 분출됨과 아울러 점화장치(도시되지 않음)가 작동되어 파일로트버너(36)가 점화된다.

파일로트버너(36)가 점화되어 파일로트화염이 발생되면 화염검지기(도시되지 않음)이 화염을 검지하게 되고 이 검지신호에 따라 폐기가스공급라인(30)의 자동볼밸브(34)가 개방되면서 노즐조립체(20)를 통하여 폐기가스가 연소실(11)내로 분출되면서 파일로트버너(36)의 화염에 의하여 점화되어 연소하기 시작한다.

이때, 노즐조립체(20)는 혼합가스분출구(25)와 1차연소공기흡입구(26)를 가지는 노즐외통(24)과 상단에 1차분출구(28)를가지는 노즐내통(27)으로 구성되어 있으며, 노즐내통(27)은 그 하단이 노즐헤더(22)에 연결되어 있으므로 폐기가스공급라인(30)을 통해 노즐헤더(22)에 공급된 폐기가스는 이 노즐헤더(22)에 하단이 연결된 노즐내통(27)을 통해 공급되고 이 노즐내통(27)의 상단에 형성된 1차분출구(28)에서 분출되며, 이와 같은 폐기가스의 분출 과정에서 그 주위에 형성된 1차연소공기흡입구(26)으로부터 1차연소공기가 흡입되면서 1차분출되는 폐기가스와 혼합된 상태에서 노즐외통(24)을 통하여 상승하여 그 상단의 혼합가스분출구(25)에서 분출되면서 다시 연소실(11)내로 흡입된 2차연소공기와 혼합되는 것이므로 폐기가스와 연소공기의 혼합이 충분히 이루어지므로 완전연소를 기할 수 있게 되는 것이다. 또한 각 노즐(23)과 노즐헤더(22)사이에는 역화방지기(29)가 설치되어 있으므로 연소시 역화의 위험을 배제할 수 있다.

상기 1차분출구(28)에서 폐기가스가 분출됨에 따른 1차연소공기흡입구(26)을 통하여 1차 연소공기가 흡입되는 과정을 설명하면, 상기 1차 분출구(28)에서 폐기가스가 분출되면 '벤튜리 원리'에 의하여 이 1차 분출구(28)를 감싸고 있는 노즐외통(24)의 하통(24a)에 형성된 1차공기흡입구(26)에서 외부의 공기(1차공기)가 흡입된다. 이때 유량(Q)과 단면적(A)와 유속(V)의 관계는 연속방정식에 의하여 Q=AV로 표현할 수 있고, 따라서 1차 분출구(28)에서의 풍량과 풍압이 높으면 비례적으로 1차 공기흡입구(26)에서 흡입되는 공기의 유량을 많아지게 된다. 결국 1차 공기흡입구(26)에서 흡입되는 1차 공기의 유량은 1차 분출구(28)에서 분출되는 폐기가스의 유량(Q=AV)에 비례하게 되며, 따라서 단면적은 일정하므로 1차 분출구(28)에서 분출되는 폐기가스의 유속에 따라 1차 공기흡입구(26)에서 흡입되는 1차 공기의 흡입량이 결정되며, 결국 1차 공기는 폐기가스의 분출량에 비례하여 항상 일정한 비율로 흡입되는 것이다. 따라서 폐기가스의 분출량에 비례하여 항상 일정한 혼합비율의 1차 공기를 흡입하게 되므로 실질적으로는 폐기가스의 연소 상태에 따라 적절한 공기를 공급할 수 있게 된다.

또한 상기 혼합가스분출구(25)의 하단과 노즐외통(24)의 하통(24a) 사이에는 단열관으로 된 상통(24b)이 연결되어 있으므로 혼합가스분출구(25)에서 혼합가스가 분출되면서 연소되는 과정에서 발생되는 열이 하통(24a)을 통하여 그 하부에 위치하는 구성요소에 전달되는 것을 방지할 수 있어 과열이나 발화를 확실하게 배제할 수 있게 되는 것이다.

또한 상기 노즐외통(24)의 하통(24a)에는 1차공기흡입공(26)이 45°각도로 상향 경사지게 천공되어 있으므로 1차분출구(28)에서 분사되는 가스의 압력에 의하여 외부의 공기가 효과적으로 흡입되면서 가스와 혼합되므로 연소효율이 향상된다.

한편, 연소가 진행되는 과정에서 화염과 열에 의하여 연소실(11)의 하부에서 상스하는 기류가 발생하게 되는 바, 이 상승 기류에 의하여 노즐헤더(22)의 하부에 회전가능하게 설치된 자동공기조절수단(40)을 구성하는 자동공기조절팬(41)이 회전하면서 연소실(11)하부 주위의 공기를 흡입하여 연소실(11)내로 공급하게 된다. 이때, 연소가 과다하게 이루어지게 되면 상승 기류가 강하게 발생되므로 자동공기조절팬(41)의 회전이 가속되며, 반대로 연소가 미진하게 되면 상승 기류가 약하게 발생되므로 자동공기조절팬(41)의 회전이 완속으로 되면서 연소상태에 따라 필요한 공기를 적량의 공급하게 되어 연소가 원활하게 이루어지게 된다.

즉, 연소실(11)내의 연소상태에 따라 연소실(11)내에서의 연소에 필요한 공기량이 많아지게 되면 연소실(11)내의 압력이 자동공기조절팬(41)측의 대기압보다 낮아지고 이에 따라 자동공기조절팬(41)의 하측에서 발생된 상승기류가 자동공기조절팬(41)를 회전시키면서 상승하여 연소실(11)내로 공급되는 것이다.

노즐몸체(21)에서 공급되는 폐기가스는 통상 CH₄62%, CO₂35%, 기타(NH₃, H₂S) 3%정도이며, 이러한 성분의 폐기가스를 연소시키는데 필요한 이론 공기량(A₀)은

CH₄+ 2O₂→ CO₂+2H₂O

A₀=1/0.21×2(CH₄) = 1/0.21×2×0.62 = 5.9N㎥/N㎥가 되고,

이론 습연소 가스량(G₀)은

G₀= (CO₂)+10.52(CH₄) = 0.354+10.52×0.62 = 6.87N㎥/N㎥가 되며,

실제 공기량(A)는

A =mA₀=1.2×5.9 = 7.08N㎥/N㎥가 된다. 상기 식에서 m은 공기비이다.

실제 습연소 가스량(Gw)는

Gw = G₀+(m-1)A₀=6.87+(1.2-1)×5.9=8.05N㎥/N㎥가 된다.

상기 식에서 CH₄가스를 연소시키는데 필요한 공기량은 CH₄가스 1㎥당 7.08㎥이다. 그러므로 500N㎥가/hr를 연소시키려면 500×3540N㎥/N㎥이다. 이 공기량은 자동공기조절팬(41)의날개와 날개사이를 통과하여 공급하여야 하므로 날개 사이의 공기 통과 속도가 필요 공기량에 따라 변하게 된다.

즉, 연소실(11)내에 CH₄가스의 양이 많아지면 필요 공기량도 많아지고 자동공기조절팬(41)의 회전속도가 빨라지게 되며, 결국 날개 사이에 공기의 통과 속도도 빨라지게 된다. 또 반대로 CH₄가스의 양이 적어지게 되면 비례적으로 공기의 통과 속도가 낮아지게 된다.

또한 갑작스런 연소로 인한 폭발성 연소가 이루어질 경우에는 연소실(11)내의 압력이 연소실(11) 하부 주위의 압력(대기압)보다 커지므로 상승기류가 발생되지 않고 하향기류가 발생되면서 자동공기조절팬(41)이 역회전하게 되며, 이에 따라 화염이 연소실(11)의 하부로 분출되면서 연소실(11)내의 압력을 정상으로 복귀시키게 되어 폭발 사고를 방지할 수 있게 된다.

연소가 진행됨에 따라 연소실(11)을 포함한 연소탑(10)이 열을 받아 가열되게 되는바, 상기 연소실 냉각수단(50)을 가동시킴으로써 연소탑(10)의 과열을 방지할 수 있게 되는 것이다.

즉, 냉각수공급펌프(53)을 가동시키면 냉각수조(52)내의 물을 연소실(11)의 내벽을 구성하는 내화벽돌이나 내화재(13)내에 매설된 냉각수관(51)을 통해 지속적으로 공급함으로써 연소실(11)을 포함한 연소탑(10)의 과열을 방지할 수 있게 된다.

실제 연소장치를 4시간 정도 가동시키게 되면 연소실(11)내의 온도는 800℃이상으로 상승하게 되고 이 온도는 철판을 녹일 수 있는 온도에 육박하는 것인 바, 연소실(11)의 내주벽은 내화(耐火)벽돌이나 내화재(Castable)(13)등에 의하여 내화구조로 되어 있으나, 이 내화구조에 냉각수관(51)을 매설하고 있으므로 그 온도를 낮출 수 있게 되는 것이다.

또한 상기 냉각수관(51)의 공급단은 냉각수공급펌프(53)을 통해 냉각수조(52)에 연결되어 있으며 복귀단은 냉각수조(52)에 연결되지 않고 별도의 온수회수용 수조(도시되지 않음)에 연결되어 있으므로 냉각수관(51)에 의한 냉각 작용은 지속적으로 이루어지게 되며, 냉각수관(51)내에 공급되는 냉각수는 연소실(11)내의 열에 의하여 가열되어 고온수가 되며, 이 고온수는 온수회수용 수조로 회수되어 이를 활용할 수 있게 되는 것이어서 에너지 재활용에 기여할 수 있게 되는 것이다.

한편, 상기 역화방지기(29)는

이상과 같이 본 고안에 의하면 별도의 동력을 사용하지 않고서도 연소공기를 연소상태에 따라 최적한 양으로 공급할 수 있어 연소효율을 높일 수 있을 뿐만 아니라 제어가 간편하게 되는 잇점이 있다.

또한 폐기가스가 노즐조립체의 내부에서 차연소공기와 혼합된 후 이 혼합가스가 그 상단의 혼합가스분출구를 통하여 분출되면서 연소되는 것이므로 완전연소를 기할 수 있어 대기오염을 저감시킬 수 있게 되는 것이다.

또한 연소실의 내벽을 구축하는 내화벽돌이나 내화재내에 냉각수관을 설치하고 냉각수공급펌프에 의하여 냉각수를 순환시킴으로써 연소실을 포함한 연소탑의 과열을 방지할 수 있음과 아울러 냉각과정에서 얻어지는 고온의 온수를 활용함으로써 에너지 재활용을 기할 수 있게 되는 것이다.

Claims

하부에 내화벽돌이나 내화재로 구축된 연소실이 설치된 연소탑과, 상기 연소실내에 설치되어 폐기가스를 분출하는 다수개의 노즐을 가지는 연소노즐조립체와, 연소노즐조립체에서 분출되는 폐기가스를 점화시키기 위한 파일로트버너를 구비한 것에 있어서, 상기 연소실의 하부에서 기류방향에 따라 정역회전하는 자동공기조절팬을 가지는 2차공기공급수단과, 상기 연소실을 구축하는 내화벽돌이나 내화재에 매설되는 냉각수관과 이 냉각수관내에 냉각수를 순환시키기 위한 냉각수공급펌프로 된 냉각수단을 구비하여서 됨을 특징으로 하는 폐기가스 연소장치.
제1항에 있어서, 상기 연소노즐조립체가 폐기가스공급관에 연결된 노즐헤더와, 상기 노즐헤더의 상부에 설치되며 상단에 혼합가스분출구가 형성되고 중단부에 1차연소공기흡입구가 형성된 노즐외통과, 상기 노즐외통내에 삽입설치되어 하단이 상기 노즐헤더에 연결되고 상단에 1차연소공기흡입구에 인접하는 1차분출구가 설치된 노즐내통으로 구성된 것임을 특징으로 하는 폐기가스 연소장치.
제1항에 있어서, 상기 노즐외통은 상기 1차연소공기흡입공이 천공된 하통과 이하통과 상기 혼합가스분출구를 연결하는 단열재로 된 상통으로 구성됨을 특징으로 하는 폐기가스 연소장치.