KR0142094B1

KR0142094B1 - 쓰레기 소각로의 연소제어장치

Info

Publication number: KR0142094B1
Application number: KR1019950016824A
Authority: KR
Inventors: 김홍기
Original assignee: 신재호, 홍순길; 주식회사동명기술공단
Priority date: 1995-06-22
Filing date: 1995-06-22
Publication date: 1998-07-01
Also published as: KR970002099A

Abstract

본 발명은 쓰레기 소각로의 노내로 공급되는 연소용 공기의 분사각도와 분사방향의 조절만으로 연소상태를 제어하여 쓰레기의 연소를 촉진 및 억제시킬 수 있도록 한 쓰레기 소각로의 연소제어장치에 관한 것이다.

이를 위해 본 발명은 소각로본체(10)의 연소실(11)내에 연소용 공기를 분사하며 각도조절이 가능한 가변분사관(30) 및 배기가스의 배출을 유도를 위하여 고압의 공기를 분사시키며 각도조절이 가능한 가변풍향관(50)을 설치하여 상기 가변분사관과 가변풍향관의 각도조절만으로 연소실내에서 연소되는 쓰레기의 연소상태를 제어할 수 있도록 한 것이다.

Description

쓰레기 소각로의 연소제어장치

제1도는 본 발명의 정단면도

제2도는 제1도의 A-A선 단면도

제3도는 제1도의 B-B선 단면도

제4도는 본 발명에 따른 가변분사관의 평단면도

제5도는 본 발명에 따른 가변풍향관의 정면도

제6도는 본 발명에 따른 배기덕트의 사시도

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10:소각로본체11:연소실

12:투입구13:배기구

20:경사판30:가변분사관

31:공기분사관32:공기공급관

40:반사벽면50:가변풍향관

51:고정부52:주름부

53:가변부60:배기덕트

61:입구62:출구

본 발명은 쓰레기 소각로의 노내로 공급되는 공기의 분사각도와 분사방향을 조절하여 연소를 촉진 및 억제시킬 수 있도록 한 쓰레기 소각로의 연소제어장치에 관한 것이다.

일반적으로 쓰레기를 연소시키는 데에는 소각물질인 쓰레기와, 적당한 발화온도 및 연소용 공기를 필요로 한다.

그런데, 종래의 쓰레기 소각로는 내화 및 단열재로 형성된 소각로본체의 연소실내에 쓰레기를 적치할 수 있는 재치대와 연소용 공기의 공급을 위한 팬을 설치하고, 소각로본체의 배기구에는 집진장치인 싸이클론을 설치하였던 것이다.

따라서, 이러한 소각로는 소각로본체의 투입구를 통하여 쓰레기를 투입하면 이 쓰레기가 재치대상에 적치되고, 이와 같은 상태에서 점화장치를 통하여 점화시키면 쓰레기가 연소되어 소각처리됨과 동시 연소에 필요한 공기는 팬과 에어덕트인 풍관을 통하여 연소실내로 공급되며, 연소도중 발생한 배기가스는 분진과 함께 원심력에 의한 집진장치인 싸이클론으로 유입되어 충분히 정화된 뒤 외부로 방출되도록 하였던 것이다.

또한, 쓰레기가 소각되는 도중 불완전한 연소가 야기될때는 즉시 쓰레기의 투입량을 조절하거나 또는 연소용 공기의 공급량을 조절하므로서 완전연소에 가깝도록 하였던 것이다.

따라서, 이와 같은 소각로는 쓰레기의 연소상태를 쓰레기의 투입량과 연소용 공기의 공급량을 통하여 조절하므로서 작업이 번거롭고 불편할 뿐만 아니라 즉각적인 조절이 않되어 투입된 쓰레기가 완전연소될때까지 계속해서 불안전연소를 야기시키는 원인이 되었던 것이다.

즉, 종래의 소각로는 연소용 공기를 공급하기 위한 공기유입구가 연소실내의 특정위치에 고정설치되어 있는 관계로 쓰레기의 양이 과다하게 되면 연소를 중단 및 억제시키지 못하여 불완전연소를 야기시키기 쉽고, 반대로 쓰레기의 투입량이 적게 되면 불필요한 2차공기의 과잉공급으로 노내의 온도가 떨어지게 되어 매연을 발생시키게 되며, 또한 쓰레기의 투입량을 조절하기 위해서는 매우 까다롭고 번거로운 조작이 필요하므로 이에 따른 시간낭비와 작업중단의 사례가 빈번하였던 것이다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 연소실내로 공급되는 연소용공기의 분사각도와 분사방향을 조절하므로서 쓰레기의 연소상태를 제어할 수 있도록 한 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 소각로 본체의 연소실내에 연소용 공기의 분사각도조절이 가능한 가변분사관 및 배기가스의 유도를 위한 가변풍향관을 설치하여 상기 가변분사관으로 부터 분사되는 연소용 공기는 맞은편의 반사벽면에 부딪쳐 연소실의 상하부에 분산공급된 다음 하부로 분산된 공기는 연소를 촉진시키고 상부로 분산된 공기는 상승하는 건류가스를 연소시키는 2차공기로 작용토록 하며, 가변풍향관으로 부터 분사되는 공기는 배기가스의 배출을 유도하여 항상 최적의 상태에서 연소와 배기가 이루어지도록 한 것이다.

이하 본 발명을 첨부된 도면에 의거 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 발명의 정단면도를 나타낸 것이다.

도시한 바와 같이 본 발명은 내화 및 단열재로 형성되며 일정한 크기의 연소실(11)과, 쓰레기가 투입되는 투입구(12) 및 배기가스의 배출통로인 배기구(13), 안전장치인 방폭구(14)를 구비하는 소각로본체(10)와:상기 연소실(11)의 저면부에 경사지게 설치되며 그 상단으로 투입된 쓰레기가 적치되는 경사판(20)과:상기 연소실의 일측에 설치되어 외부로 부터 팬을 통하여 흡입된 연소용 공기를 강제로 분사시키며 각도조절이 가능한 가변분사관(30)과:상기 가변분사관의 맞은편에 설치되어 분사되는 공기를 연소실의 상하부에 골고루 분산공급하는 반사벽면(40)과:상기 배기구(13)의 맞은편에 설치되며 배기구를 향하여 고압의 공기를 분사하므로서 배기가스의 배출을 유도하는 가변풍향관(50) 및:상기 배기구와 집진장치인 싸이클론(70)을 연결하는 배기덕트(60)로 구성된다.

소각로본체(10)는 제2도 및 제3도에서 보는 바와 같이 내화벽돌과 단열재를 적층하여 형성되며 하부의 주연소실이 사각형으로 형성되고, 이보다 작은 상부의 보조연소실은 일측이 반원형으로 형성된다.

경사판(20)은 연소실(11)의 저면부에 경사지게 설치되어 그 상단에 쓰레기가 적치되며 재가 배출될수 있는 판상의 구조로 형성된다.

가변분사관(30)은 제4도와 같이 소각로본체(10)의 플랜지(15)를 관통하여 연소실(11) 내부로 돌출되며 상기 플랜지내에 위치하는 일측단부에 복수개의 공기공급공(31b)이 형성되고 연소실내부로 돌출된 일측면에는 다수의 공기분사공(31a)을 갖는 공기분사관(31)과, 상기 플랜지(15)에 연결되어 외부로 부터 흡입된 공기를 공기공급공(31b)에 공급하는 공기공급관(32)과, 상기 플랜지(15)에 부착되어 공기분사관(31)의 단부를 회전가능토록 지지하는 플랜지(33) 및 상기 플랜지(33)의 외부로 돌출된 공기분사관(31)의 단부에 축설되어 공기분사관을 회전시키기 위한 핸들(34)로 구성된다.

이때, 상기 공기분사관을 회전시키기 위해서는 핸들외에 노내의 온도를 감지하는 온도센서가 구비된 서보모터를 사용해도 좋으며, 이 경우 온도센서가 노내의 온도를 감지하여 서보모터를 작동시키므로서 공기분사공(31a)의 위치를 적정위치에 위치시킨다.

반사벽면(40)은 공기분사공(31a) 맞은편의 연소실(11) 벽면에 평면으로 형성되어 상기 공기분사공으로 분사된 연소용 공기가 부딪쳐 상하부로 분산공급되게 하는 역할을 한다.

가변풍향관(40)은 제5도와 같이 공기의 유입과 배출이 자유로운 관체로서 배기구(13)의 맞은편 벽면에 회전가능토록 끼워지며 공기공급관(32)이 연결되는 고정부(51)와, 연소실(11)내로 돌출되며 절곡가능한 주름부(52) 및 배기구(13)를 향하여 고압의 공기가 분사되는 가변부(53)로 구성된다.

배기덕트(60)는 제6도와 같이 배기가스의 유입이 용이토록 배기구(13)와 연결되는 입구(61)가 원형으로 형성되고, 싸이클론(70)과 연결되는 출구(62)는 이보다 훨씬 큰 사각형으로 형성된다.

집진장치인 싸이클론(70)은 통상적인 구조로서 원심력을 이용하여 배기가스중에 포함된 먼지를 포집하게 된다.

이 외에도 본 발명은 도시하지는 않았지만, 연소실(11)내의 온도변화에 따라 기름을 배출시킬수 있는 오일밸브와, 다량의 매연이 발생할시 이를 즉각적으로 조치할 수 있는 워터밸브가 설치된다.

이와 같은 이유는 쓰레기의 종류와 연소조건에 따라 달라지는 노내의 연소상태에 맞게 물과 기름을 선택적으로 분사시켜 온도과열로 인한 폭발의 위험성을 제거함과 동시 온도가 지나치게 떨어질 경우 이를 상승시키기 위해서이다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 동작과 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 소각로를 작동시키기 전에 핸들(34)(또는 서보모터)을 회전시켜 공기분사관(31)의 공기분사공(31a)이 맞은편의 반사벽면(40)을 향하게 하고, 가변풍향관(50)의 가변부(53)는 배기구(13)의 약간 상층을 향하게 한다.

이와 같은 상태에서 소각로본체(10)의 투입구(11)를 통하여 연소실(11)내에 쓰레기를 투입하면 이 쓰레기는 저면부의 경사판(20)상에 차례로 적치된다.

쓰레기의 투입이 끝난다음 소각로의 외부에 설치된 흡입팬을 작동시키면 외부로 부터 강제흡입된 연소용 공기의 일부가 가변분사관(30)의 공기공급관(32)과 플랜지(33) 및 공기공급공(31b)을 통하여 공기분사관(31)으로 유입된뒤 일측의 공기분사공(31a)을 통하여 연소실(11)내에 분사되고, 또다른 일부는 가변풍향관(50)으로 유입된뒤 배기구(13)를 향하여 분사된다.

상기와 같은 상태에서 점화장치를 통하여 점화시키면 쓰레기가 연소되며, 연소에 필요한 공기는 가변분사관(30)의 공기분사공(31a)을 통하여 분사된다.

이때, 공기분사공(31a)을 통하여 수평분사된 공기는 맞은편의 반사벽면(40)에 부딪쳐 상하부로 분산된후 하부로 분산된 공기는 다시 경사판(20)에 부딪치면서 연소실(11) 내부를 순환하여 연소에 필요한 산소를 공급한 다음 폐가스와 함께 상승하고, 상측으로 분산된 공기는 연소실내부의 벽면을 타고 상승하여 상기한 폐가스와 합류한뒤 계속적으로 상승하면서 미연소된 건류가스를 완전연소시킨다.

상기 동작중, 본 발명은 쓰레기의 종류에 따라 공기분사관(31)을 회전시켜 연소실(11)의 상하부로 공급되는 연소용 공기의 양을 조절하므로서 연소를 촉진 및 억제시킬 수 있다.

즉, 프라스틱 및 스치로폴과 같이 휘발성이 강한 쓰레기의 연소시에는 공기분사공(31a)이 상측을 향하도록 하므로서 하측의 주연소실로 공급되는 연소용 공기량을 적게하고 상측으로 공급되는 2차공기량을 많게 하면 된다.

이렇게 하면, 상측으로 많은 양의 2차공기가 분사되고 하측으로는 적은 양의 공기가 분사되므로서 주연소실에서의 연소가 억제됨과 동시 연소도중 발생한 건류가스는 상측의 보조연소실에서 많은양의 2차공기에 의해 완전연소된다.

그리고, 휘발성이 약한 쓰레기를 연소시킬때는 반대로 조작하면 된다.

또한, 가변풍향관(50)을 통하여 분사되는 고압의 공기는 배기구(13)의 약간 상측을 향하여 분사되므로 그 주위의 압력이 급격히 낮아지게 되어 상기의 배기가스를 휩쓸고 배출된다.

따라서, 가변분사관(30)을 통하여 분사된 연소용 공기는 연소실(11) 내부를 순환하면서 연소에 필요한 산소를 충분히 공급한뒤 벽면을 타고 상승하게 되므로서 역류 및 역화가 방지되고, 가변풍향관(50)을 통하여 분사된 고압의 공기는 배기가스의 배출을 유도하게 된다.

이렇게 해서, 배기구(13)로 배출된 배기가스는 배기덕트(60)를 통하여 싸이클론(70)으로 유입된뒤 정화되어 대기중으로 방출된다.

이때, 배기덕트(60)는 배기구와 연결된 입구(61)가 원형으로 형성되고 싸이클론과 연결된 출구(62)는 입구보다 훨씬 큰 사각형으로 형성되어 있기 때문에 배기가스의 배출이 용이하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 소각로본체(10)의 연소실(11)내에 연소용 공기를 분사하며 각도조절이 가능한 가변분사관(30) 및 배기가스의 배출을 유도를 위하여 고압의 공기를 분사시키며 각도조절이 가능한 가변풍향관(50)을 설치하여 상기 가변분사관과 가변풍향관의 각도조절만으로 연소실내에서 연소되는 쓰레기의 연소상태를 제어할 수 있을 뿐만 아니라 항상 최적의 연소상태와 배기상태를 유지할 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims

쓰레기가 소각되는 연소실(11)과 투입구(12) 및 배기가스의 배출통로인 배기구(13)가 구비된 소각로본체(10) 및 상기 배기구와 배기덕트(60)로 연결되는 싸이클론(70)으로 구성되는 쓰레기 소각로에 있어서, 상기 소각로본체(10)의 연소실(11) 저면부에 경사지게 설치되며 그 상단으로 투입된 쓰레기가 적치되는 경사판(20)과:상기 연소실의 일측에 설치되어 외부로 부터 흡입된 연소용 공기를 강제로 분사시키며 각도조절이 가능한 가변분사관(30)과:상기 가변분사관의 맞은편에 설치되어 분사되는 공기를 연소실의 상하부로 분산시키는 반사벽면(40) 및:상기 배기구(13)의 맞은편에 설치되어 고압의 공기를 분사시키므로서 배기가스의 배출을 유도하는 가변풍향관(50)을 포함하여서 됨을 특징으로 하는 쓰레기 소각로의 연소제어장치.
제1항에 있어서, 상기 가변분사관(30)은 소각로본체(10)의 플랜지(15)를 관통하여 연소실(11) 내부로 돌출되며 상기 플랜지내에 위치한 일측단부에 공기유입을 위한 복수개의 공기공급공(31b)을 구비하고 연소실내부로 돌출된 일측면에는 다수의 공기분사공(31a)을 갖는 공기분사관(31)과, 상기 플랜지(15)에 연결되어 외부로 부터 흡입된 공기를 공기공급공(31b)에 공급하는 공기공급관(32)과, 상기 플랜지(15)에 부착되어 공기분사관(31)의 단부를 회전가능토록 지지하는 플랜지(33) 및 상기 플랜지(33)의 외부로 돌출된 공기분사관(31)의 단부에 축설되어 공기분사관을 회전시키기 위한 핸들(34)로 구성된 것임을 특징으로 하는 쓰레기 소각로의 연소제어장치.
제2항에 있어서, 상기 공기분사관(31)을 회전시키기 위한 수단으로 노내의 온도를 감지하는 온도센서가 구비된 서보모터를 설치하여서 됨을 특징으로 하는 쓰레기 소각로의 연소제어장치.
제1항에 있어서, 상기 반사벽면(40)은 공기분사공(31a) 맞은편의 연소실(11) 벽면에 평면으로 형성된 것임을 특징으로 하는 쓰레기 소각로의 연소제어장치.
제1항에 있어서, 상기 가변풍향관(40)은 공기의 유입과 배출이 자유로운 관체로서 배기구(13)의 맞은편 벽면에 회전가능토록 끼워지며 공기공급관(32)이 연결되는 고정부(51)와, 연소실(11)내로 돌출되며 절곡가능한 주름부(52) 및 배기구(13)를 향하여 고압의 공기를 분사시키는 가변부(53)로 구성된 것임을 특징으로 하는 쓰레기 소각로의 연소제어장치.
제1항에 있어서, 상기 배기덕트(60)는 배기구(13)와 연결되는 입구(61)가 원형으로 형성되고, 싸이클론(70)과 연결되는 출구(62)가 사각형으로 형성되어 배기가스의 유입과 배출이 용이토록 형성된 것임을 특징으로 하는 쓰레기 소각로의 연소제어장치.