KR0140783Y1 - 화상 수평분사식 저공해 소각로 - Google Patents

Abstract

본 고안은 소각로에 관한 것으로 소각로의 하면의 바닥을 경사지게 또한 계단식으로 구성하고, 이 바닥면을 통하여 분사노즐이 형성되어 있다. 분사노즐의 상단은 절곡된 형상으로 하여, 송풍이 소각로의 후방 수평으로 이루어지게하여 폐기물의 완전 연소와 연소재의 원활한 유동등의 효과를 얻을 수 있다. 바닥면으로의 송풍은 별도의 송풍기와 공기닥트, 공기챔버 등으로 구성하고 송풍공기량의 조절은 콘트롤박스에서 제어하고 풍량의 조절은 공기닥트 내에 구성한 댐퍼에 의해 이루어진다.

Description

화상 수평분사식 저공해 소각로

제1도는 본 고안에 따른 화상 수평분사식 저공해 소각로 조립도.

제2도는 본 고안에 따른 화상 수평분사식 저공해 소각로 입면도.

제3도는 본 고안에 따른 화상 수평분사식 저공해 소각로 평면도.

제4도는 본 고안에 따른 화상 수평분사식 저공해 소각로 단면도.

제5도는 제3도 B부위에 대한 부분확대도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

9 : 건조용 공기챔버입구 10 : 연소용 공기챔버입구

11 : 측벽노즐 15 : 분사노즐

15A : 절곡부 16 : (1차)압입송풍기

17 : (1차)공기닥트 17A : 댐퍼

18 : 콘트롤 패널 19 : 공기챔버

20 : 화상

본 고안은 각종 산업폐기물을 소각처리하는 소각로에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 화상에서 수평으로 공기를 분사할 수 있도록 하여 완전 연소로 공해를 최대한 줄일 수 있으며, 반영구적으로도 사용할 수 있는 소각로에 관한 것이다.

일반적인 소각로 폐기물의 투입구에서 부터 아래로 경사지게 내부가 형성되어 있고, 연소가스는 굴뚝 형식의 배출구를 통해 배출되도록 되어 있다.

이와 같은 것은 완전한 연소를 기대할 수 없으므로 많은 공해 가스를 배출하게 된다.

이를 해결하기 위해 개량된 근래의 소각로 중에는 투입된 폐기물에 연소용 공기를 공급하고 이 연소용 공기와의 접촉효율을 높이기 위하여 소각로 바닥의 화상을 기계적인 구동방법으로 움직여서 폐기물을 교반시키는 방법을 채택하고 있으나 이러한 기계적인 구동방법은 구동부의 마모가 발생하여 유지, 보수가 어려울 뿐만 아니라, 기계적인 구조물에 대한 시설 투자비가 높아서 규모가 작은 소각 시설에는 적용하기가 어려운 문제가 있다.

종래의 또다른 소각로의 예로는, 기계적인 구동장치를 사용하지 않는 기존 소각시설의 경우에는 고정된 화상에서 연소용 공기를 공급하는 것이 용이하지 않으며, 주로 소각로 측벽을 통해서만 연소용 공기를 공급하여, 폐기물을 연소시키거나 제한적인 방법으로 고정된 화상을 통하여 연소용 공기를 공급할 수 밖에 없는 실정이다.

특히 고정된 화상에 연소용 공기노즐을 부착할 경우 공기노즐이 소각로 내의 복사열에 의하여 과열 파손되어 작동이 불가능한 단점이 있으며, 고정된 화상에 연소용 공기노즐을 사용하지 않고 통기구를 직접 설치하는 경우에는 폐기물의 잔재등이 통기구로 추락하여 통기구를 막거나 또는 통기구의 하단으로 폐기물 잔재가 쌓이는 폐단이 있다.

따라서, 고정된 화상에서 적절한 방법으로 연소용 공기를 공급하여 소각로의 연소효율을 높이고 고온의 연소가스를 완전연소시키는 방법이 절실히 요구되고 있었다.

본 고압은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 기존의 소각시설에서 채택하고 있는 기계적인 구동장치를 사용하지 않고 소각로 내에 투입되는 폐기물을 완전히 연소시켜, 발생되는 연소가스의 유해물질을 저감시키고 폐기물을 완전히 연소시켜서, 발생되는 연소가스의 유해물질을 저감시키고 폐기물의 가연성 물질을 완전히 연소시킬 수 있는 효율적인 연소를 행할 수 있도록 구성하였으며, 또한 고정된 화상에 설치된 공기 노즐이 화염에 노출되어 과열되는 문제점을 해결하고, 동시에 통기구로 폐기물 잔재가 막히는 문제점을 해결함으로써, 기계적인 구동방식과 같은 높은 연소효율을 유지하면서, 동시에 기계적 구동부의 고장을 근본적으로 제거한 반영구적인 소각로를 제공함을 본 고안의 목적으로 한다.

이하, 본 발명의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 아래와 같이 상세하게 설명한다.

제1도는 본 고안의 장치에 대한 개략 정단면도의 구성도이고, 제2도는 제1도의 A-A선 왼쪽의 소각로 부위에 대한 정면도이고, 제3도는 제2도의 우측면도이고, 제4도는 제1도를 상면에서 본 요부 단면 구성도이고, 제5도는 제3도의 B에 대한 상세 단면도이다.

제1도는 본 고안이 적용되는 통상의 소각로에 대한 개략 단면도로서, 소각로(1)의 상부로는 2차 연소실(2)이 형성되고, 이는 연도(3)와 연결되어, 원심집진시설(5)과 재저장구(6)로 연결되는 구조로 되어 있다.

상기 원심집진시설(5)의 상부로는 연통(4)이 형성되어 있고, 소각로(1)측벽에는 다수의 통기공 또는 측벽노즐(11)이 형성되어 있다.

제2도는 제2도의 우측면도로서, 요부를 단면으로 절단하여 본 것이다.

본 도면에서 보듯이, 소각로의 측벽에는 측벽노즐(11)이 복수 형성되어 있다.

본 고안에서는 폐기물투입구(7)에서 재배출구(8)사이의 소각로 하면을 단이지도록 계단식으로 형성된다.

또한, 계단식으로 단이진 면에는 분사노즐(15)을 복수개 형성시키고 있다.

상기 분사노즐(15)이 형성되어 있는 소각로(1) 하면의 아래측에는 폐기물 건조용 공기챔버입구(9)와 연소용 공기챔버입구(10)를 각각 형성시킨다.

상기 건조용의 공기챔버입구(9)는 그의 상부측의 폐기물투입구(7)에 가까운 화상상으로 공기를 배출하여 그 구간이 폐기물의 건조구간이 이루어지도록 하고 그의 후방 즉, 연소용 공기챔버입구(10)상의 화상상의 연소구간이 형성된다.

제4도에서 보듯이, 1차 압입송풍기(16)에 의하여 송풍되며, 이곳에서 송풍되는 공기는 1차 공기닥트(17)를 통하여, 건조구간과 연소구간으로 배분되고 각 구간으로의 송풍량의 조절은 콘트롤패널(18)과 분지되는 공기닥트(17)내의 댐퍼(17A)에 의해 송풍되는 공기량을 조절 할 수 있다.

제5도는 제3도의 B부위에 대한 확대도이다.

도시한 바와 같이 화상(20)의 내부에는 분사노즐(15)이 설치되어 있다.

분사노즐(15)의 상단은 절곡부(15A)로 형성되어 거의 수평으로 공기가 분사되도록 하였다.

이와 같이 분사노즐(15)을 화상(20)의 내화물 내에 구성한 설치구조에 의하면, 분사노즐(15)은 소각로(1) 내의 복사열에 노출되지 않으므로 과열될 염려가 없다.

또한, 경사진 계단식으로구성한 화상(20)과 함께 구성한 분사노즐(15)은 연소용 공기를 수평으로 분사할 수 있고, 폐기물의 잔재가 연소과정에서 자중에 의해 수직하방으로 떨어지면서 분사노즐(15)을 막히게 하는 현상을 방지할 수 있다.

제4도는 제1도의 상면도로서 요부를 단면으로 본 것이다. 이하, 제1도내지 제5도를 참고도로 동작관계를 더욱 구체적으로 설명한다.

제4도에서, 1차 압입송풍기(16)에 의해 가압된 연소용 공기는 1차 공기닥트(17)를 통하여 소각로(1) 하부로 유입되고 후부에 설치된 2차 압입송풍기(14)에 의해 가압된 연소용 공기는 2차 공기닥트(13)를 통하여 소각로(1)측벽으로 유입된다.

1차 공기닥트(17)를 거쳐 소각로(1)하부로 유입된 1차 연소용 공기는 소각로 폐기물 투입구(7)를 통하여 투입되는 폐기물과 접촉하여, 건조 및 연소과정을 거치게 되고 이때 발생되는 고온의 연소가스는, 2차 공기닥트(13)를 통하여 소각로 측벽으로 유입되는 2차 연소용 공기와 연소 반응하여 고온의 연소가스중에 함유된 일산화탄소와 같은 유해가스를 완전히 연소시킨 후에 후방의 2차 연소실(2)을 통하여 배출된다.

상기 1,2차 압입송풍기(16),(14)의 송풍력에 의하여 고온의 연소가스는 2차 연소실(2)에서 완전 연소된후, 연도(3)를 통하여 원심집진시설(5)로 유입된다.

원심집진시설(5)로 유입된 연소가스중의 비산분진은 제거되어, 제1도에 도시한 재저장구(6)에 저장되고, 분진이 제거된 배기가스는 연도(4)를 통하여 배출된다.

한편, 제4도에서 보듯이, 1차 공기닥트(17)를 통하여 유입되는 1차 연소용 공기는 콘트롤패널(18)의 운전조작에 따라 댐퍼(17A)위치를 조절하여 소각로(1)하부에 유입되는 연소용 공기비를 조절함으로써, 제3도에 도시한 건조용 공기챔버입구(9)와 연소용 공기챔버 입구(10)에 유입되는 1차 연소용 공기가 적절히 분배되어 소각로 하부에 유입된다.

이와 같이 소각로 하부에 유입된 1차 연소용 공기는 소각로(1)의 하부의 공기챔버(19)에 연결된 수많은 분사노즐(15)을 통하여 소각로(1)내로 수평분사된다.

소각로(1)하부에 설치된 화상(20)은 경사를 이루고 있어, 투입된 폐기물의 이송이 원활하게 되고 분사노즐(15)은 내화물 구조의 화상(20)속에 설치되어 있는 소각로(1)내의 화염으로부터 차단되어 과열이 방지된다.

상기 분사노즐(15)에서 1차 연소용 공기는 화상(20)위에 적재되어 있는 폐기물을 건조 및 연소시키므로 연소효율을 극대화시킨다.

또한, 2차 공기닥트(13)를 통하여 유입되는 2차 연소용 공기는 소각로(1)외벽에 설치된 공기챔버(12)로 유입된후, 소각로(1)내벽에 설치된 복수의 측벽노즐(11)을 통하여 소각로(1)내로 분출됨으로, 고온의 연소가스중에 함유되어 있는 불완전 연소된 유해가스를 완전연소시킨다.

상기 화상에 수평으로 절곡된 분사노즐(15)을 장착함으로서, 폐기물의 잔재가 유입되어 통기 구멍이 막히는 것을 방지하고, 투입된 폐기물과 연소용 공기와의 접촉효율을 극대화 할 수 있어 연소효율을 높이고 연소가스 중의 유해물질을 완전분해시킴으로, 저공해 소각로를 실현할 수 있다.

또한, 연소용 연소용공기 분사노즐(15)은 화상 내화물 내부에 피복되어 설치되어 있어 소각로(1)내의 고온의 복사열로 과열 파손될 염려가 전혀 없다.

또한 화상에서 분사노즐(15)의 단부가 수평으로 형성된 것에 의해 이를 통한 연소용 공기의 분출압력에 의하여 화상에 투입된 폐기물의 잔재가 경사진 화상을 따라 화방으로 이송되므로 공기가 상방으로 분출할 경우에 대량 발생되는 비산분진량을 근본적으로 배제할 수 있다.

또한, 분사노즐(15)이 화상의 내화물 내부에 고정되는 구성은 종래 기계적 구동방식에 의해 작동되는 기존 소각시설의 기계적 마모 또는 기계적 손상이 없어 수명이 반영구적이다.

그리고, 연소용 분사노즐(15)이 설치된 폐기물 투입구(7)에서 후방으로 경사진 계단식의 화상구조에 의하면 폐기물의 투입 이송이 용이하고 교반효과가 우수하여 연소용 공기접촉 반응 효과가 높아서 일산화탄소 생성이 감소되고 배출되는 재 속의 강열감량을 저감시켜 연소효율을 향상시키는 효과가 있다.

그리고 화상 하부에 설치된 1차 공기닥트(17)를 건조구간과 연소구간으로 구분하여 댐퍼(17A)의 조절에 따라 적절한 공기비를 실현시킴으로서 크링커생성을 억제시키고 연소효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 화상에서 수평으로 분출되는 연소용 공기에 의해 1차 건조, 연소가 이루어지고, 소각로 벽에 설치된 측벽노즐(11)을 통하여 2차 연소가 이루어지므로 급격한 노내 화염온도 상승을 억제하며 질소산화물 생성을 낮춘다.

마지막으로 본 고안의 구성에 의하면 구조가 간단하고 저렴한 가격으로 제조가 가능하고 연소 효율이 높은 제공해 소각로를 제공할 수 있어 대량보급으로 환경오염을 방지하는데 큰 기여를 할 수 있는 장점이 있다.

Claims (3)

1. 폐기물투입구(7), 경사진 계단면으로 형성되어 바닥면을 이루는 화상(20), 복수의 공기공급용 노즐(11)이 내부에 형성된 측벽을 갖는 소각로 본체와, 상기 소각로 본체의 하류방향의 연로에, 원심집진시설(5)과, 연통 및, 재배출구(8)를 구비한 소각로에 있어서, 상기 화상(20)의 내부에는 그 끝단이 외부로 돌출되지 않은 채, 폐기물이 하류측으로 수평지게 절곡된 복수의 분사노즐(15)이 형성되어 있고, 상기 화상(20)의 하부에는, 건조용과 연소용의 복수의 공기챔버(19)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 소각로.
2. 제1항에 있어서, 상기 복수의 공기챔버(19)에는, 분지관을 갖는 1차 공기닥트(17)가 연결되어 있으며, 각 분지관의 내부에는 댐퍼(17A)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 소각로.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 소각로 본체의 하류에는 2차연소실이 추가로 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 소각로.