KR100217004B1 - 건류소각장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폐합성 고분자 화합물계 폐기물을 저온에서 연소시키는 건류소각장치에 관한 것으로써, 본 발명의 건류소각장치는 열을 차단하는 벽체와, 폐합성 고분자 화합물계 폐기물을 투입하는 투입수단과, 상기 투입수단에 의해 투입된 폐합성 고분자 화합물계 폐기물을 연소시키도록 1차 연소용 공기를 공급하는 1차 연소공기 공급수단과, 상기 1차 연소공기 공급수단에 공급할 냉각수를 저장하는 냉각수 탱크와, 상기 냉각수 탱크에 저장되어 있는 냉각수를 펌핑하여 상기 1차 연소공기 공급수단의 냉각수 공급관에 공급하는 냉각수 펌프와, 상부에 형성되어서 내부의 수리·보수시에 출입하는 탑캡과, 상기 폐기물 투입수단에 의해 투입되는 폐합성 고분자 화합물계 폐기물을 저온에서 연소시키도록 상기 폐기물에 화염투입구를 통해서 화염을 인가하는 제1 및 제2 점화버너와, 폐기물의 연소시에 발생하는 화력에 의해 내부의 압력이 일정압력이상 되었을 경우에 개방되는 압력조절용 안전밸브와, 폐기물의 연소에 따라 내부의 온도가 일정온도 이상이 되었을 경우에 냉각수 공급관을 통해 공급되는 냉각수를 분출하는 다수개의 냉각수 분출수단과, 상기 폐기물의 연소에 따라 생성되는 애쉬를 외부로 배출하는 애쉬배출수단과, 내부의 이상발생시 점검하도록 출입용 개구부에 개폐가능하게 설치되어 있는 개폐도어를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

Description

건류소각장치

본 발명은 폐합성 고분자 화합물계 폐기물을 저온에서 연소시키는 건류소각장치에 적용되는 건류소각장치에 관한 것이다.

소각로는 폐기물의 소각방법에 따라 직연소각로와 건류식소각로의 2종류로 구분된다. 직연소각로는 로내의 폐기물이 화염을 일으키며 연소될 수 있을 정도의 열과 공기를 공급해서 폐기물을 소각하는 것으로서 소각시간이 짧아 통상적으로 널리 이용되어 왔다.

그러나, 직연소각로에 의한 폐기물의 소각시에는 폐기물이 표면연소되므로 완전연소가 곤란하여 폐기물의 소각시에는 매연, 냄새, 분진이 다량 발생하는 문제점이 있어 집진장치와 같은 환경오염 방지시설이 필수적으로 요구되고 있다.

한편, 이와같은 직연소각로의 문제점을 해결하기 위하여 최근에는 로(爐)내의 폐기물을 화염을 일으키지 않으며 연소될 수 있을 정도의 열과 공기를 공급하여 폐기물을 건류소각하는 건류소각장치가 널리 사용되고 있다.

이 건류소각장치에 의한 소각은 폐기물을 가연성 가스화하고, 이 가연성가스를 연소실에서 연소시키는 것이므로 폐기물의 완전연소를 이룰 수 있어 매연, 냄새 분진 등의 2차 공해가 발생하지 않는다.

따라서, 건류소각장치는 폐기물을 매연, 냄새, 분진 등을 발생시킴이 없이 소각할 수 없을 뿐만 아니라, 소각처리중 발생하는 많은 폐열을 이용하여 온수 및 전력생산 등으로 활용할 수 있다.

그러나, 종래의 건류소각장치는 재(fire Ash)의 배출장치를 구비하고 있지 않으므로, 소각장치내에 폐기물을 운전초기에 투입하고, 상기 소각장치내에 투입된 폐기물을 소각한 후에는 건류소각장치가 자연 냉각될 때까지 운전을 중지한 후, 소각장치가 냉각된 후에 소각장치내의 재를 인력으로 배출 운반한 다음, 다시 건류소각장치내에 폐기물을 인력으로 투입 운전하는 배치식방식으로 구성하여야 하므로, 소각에 상당한 시간이 소요됨은 물론 효율적인 소각을 이룰 수 없다는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기 문제점을 감안해서 이루어진 것으로써, 본 발명의 목적은 폐합성 고분자 화합물계 폐기물을 소각시키는 건류소각장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 의하여 본 발명의 건류소각장치는 열을 차단하는 벽체와, 폐합성 고분자 화합물계 폐기물을 투입하는 투입수단과, 상기 투입수단에 의해 투입된 폐합성 고분자 화합물계 폐기물을 연소시키도록 1차 연소용 공기를 공급하는 1차 연소공기 공급수단과, 상기 냉각수 탱크에 저장되어 있는 냉각수를 펌핑하여 상기 1차 연소공기 공급수단의 냉각수 공급관에 공급하는 냉각수 펌프와, 상부에 형성되어서 내부의 수리·보수시에 출입하는 탑캡과, 상기 폐기물 투입수단에 의해 투입되는 폐합성 고분자 화합물계 폐기물을 저온에서 연소시키도록 상기 폐기물에 화염투입구를 통해서 화염을 인가하는 제1 및 제2 점화버너와, 폐기물의 연소시에 발생하는 화력에 의해 내부의 압력이 일정압력이상 되었을 경우에 개방되는 압력조절용 안전밸브와, 폐기물의 연소에 따라 내부의 온도가 일정온도 이상이 되었을 경우에 냉각수 공급관을 통해 공급되는 냉각수를 분출하는 다수개의 냉각수 분출수단과, 상기 폐기물의 연소에 따라 생성되는 애쉬를 외부로 배출하는 애쉬배출수단과, 내부의 이상발생시 점검하도록 출입용 개부구에 개폐가능하게 설치되어 있는 개폐도어를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

제1도는 본 발명의 건류소각장치의 개략적인 사시도이다.

제2도는 본 발명의 일실시에에 의한 건류소각장치용 도어의 개략적인 사시도이다.

제3도는 제1도의 화살표 Ⅲ-Ⅲ에서 본 단면도이다.

제4도는 제3도의 A부분을 확대해서 도시한 개략적인 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100 : 건류기 101a,101b : 화염투입구

102 : 외벽층 104 : 단열층

106 : 내벽층 107 : 탑캡

109a,109b : 제1 및 제2 점화버너 110 : 지지구조물

113 : 안전밸브 116 : 냉각수 공급관

120 : 냉각수 분출수단 130 : 건류가스 배출구

139 : 냉각수펌프 141 : 제1 공기공급팬

142 : 노즐 142a : 공기분출구

143 : 공기공급관 144 : 밸브

145 : 에어탱크 146a,146b : 냉각수 공급관

148a,148b : 냉각수 배출관 149 : 냉각수 탱크

150 : 애쉬배출수단 151 : 애쉬배출스크레이퍼

153 : 구동모터 154 : 감속기

155 : 애쉬토출구 200 : 폐기물투입수단

202 : 호퍼 204 : 소각물수용통제

206 : 실린더

이하, 본 발명의 일실시예에 대하여 첨부도면을 참조하면서 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명의 건류소각장치의 개략적인 사시도이고, 제2도는 본 발명의 일실시예에 의한 건류소각장치에 설치되는 1차연소공기 공급수단의 개략적인 평면도이고, 제3도는 제1도의 화살표 Ⅲ-Ⅲ에서 본 단면도이고, 제4도는 제3도의 A부분을 확대해서 도시한 개략적인 단면도이다.

제1도 내지 제4도에 상세히 도시한 바와같이, 본 발명의 일실시예에 의한 건류 소각장치는 지지용 구조물(110)상에 설치되어서 도시하지 않은 폐기물 투입수단에 의해 투입되는 폐합성 고분자 화합물계 폐기물을 저온에서 연소시키는 원통형상의 것으로써, 건류소각장치는 그 벽체가 철판재질의 외벽층(102)과, 상기 외벽층(102)의 내주면에 조적되어서 폐기물의 연소시에 발생된 열의 방열을 차단하는 단열층(104)과, 상기 단열층(104)내에 조적되어 있는 내화층(106)으로 구성되어 있다. 상기 설명에 있어서, 상기 단열층(104)은 단열벽돌 또는 단열재질로 되어 있으며, 상기 내화층은 내화벽돌 또는 내화재질로 되어 있다.

그리고, 본 발명의 건류소각장치는 상부에 형성되어 있는 탑캡(107)과, 폐기물 투입수단(200)에 의해 투입되는 폐합성 고분자 화합물계 폐기물(이하, 폐기물이라 한다)을 저온에서 연소시키도록 상기 폐기물에 화염투입구(101a,101b)를 통해서 화염을 인가하는 제1 및 제2 점화버너(109a)(109b)와, 상기 폐기물의 연소시에 필요한 1차 연소용 공기를 공급하는 1차 연소공기 공급수단(140)과, 상기 제1 및 제2 점화버너(109a)(109b)에 의해 인가되는 화염에 의해 폐기물이 연소될 때, 발생하는 화력에 의해 내부의 압력이 일정압력이상 되었을 경우에 개방되는 압력조절용 안전밸브(113)와, 폐기물의 연소에 따라 내부의 온도가 일정온도 이상이 되었을 경우에 냉각수 공급관(116)을 통해 공급되는 냉각수를 분출하는 다수개의 냉각수 분출수단(120)과, 상기 폐기물의 연소에 따라 생성되는 건류가스를 배출하는 건류가스 배출구(130)와, 상기 폐기물의 연소에 따라 생성되는 애쉬를 외부로 배출하는 애쉬배출수단(150)과, 내부의 이상발생시 점검하도록 출입용 개구부에 개폐가능하게 설치되어 있는 개폐도어(160)를 구비하고 있다.

제2도에 상세히 도시한 바와 같이, 상기 연소용 1차 연소공기 공급수단(140)은 건류기(100)내에 연소용 공기를 분출하도록 분출구(142a)를 가진 노즐(142)과, 상기 노즐(142)이 일정간격을 두고 다수개가 용접고정되며 수평을 이루며서 지그재그 형상으로 병렬로 설치되어 있는 다수본의 공기공급관(143)과, 상기 다수본의 공기 공급관(143)에 각각 밸브(144)를 개재하여 연소용 공기를 공급하도록 서로 대향해서 설치되어 있는 한쌍의 에어탱크(145)와, 상기 한쌍의 에어탱크(145)에 연소용 공기를 공급하는 제1 공기공급팬(141)과, 상기 다수본의 공기공급관(143)에 일정간격을 두고 외감되어서 폐기물의 연소시에 발생되는 열에 의해 상기 노즐(142)이 공기공급관(143)으로부터 탈리되지 않도록 상기 노즐(142)을 냉각시키는 한쌍의 냉각수 공급관(146a,146b)과, 상기 냉각수 공급관(146a,146b)이 냉각수 탱크(149)에 저류되어 있는 냉각수를 펌핑하는 냉각수 펌프(139)를 구비하고 있다.

상기 노즐(142)은 상기 공기공급관(143)내의 공기를 4방향으로 분출시키도록 분출구(142a)가 같은 높이에 형성되어 있다.

상기 애쉬배출수단(150)은 상기 1차 연소공기 공급수단(140)의 하부에 선회가능하게 설치되어 있는 애쉬배출스크레이퍼(151)와, 상기애쉬배출스크레이퍼(151)를 회전시키는 구동모터(153)와, 상기 구동모터(153)의 구동력을 감속기(154)에 의해 감속하여 상기 애쉬배출스크레이퍼(151)를 선회시켜 폐기물의 연소시에 생성되는 애쉬를 외부로 배출하는 애쉬토출구(155)를 구비하고 있다.

상기 설명에 있어서, 냉각수 공급관(146a,146b)은 2파트로 나누어지며, 각 파트의 냉각수 공급관(146a,146b)은 일측과 타측이 교호로 H자형상의 조인트(147)에 의해 냉각수가 지그재그로 흘러서 냉각수 배출관(148a,148b)을 통해서 흐르도록 각각 결합되어 있다.

본 발명의 건류소각장치에 있어서 폐기물을 투입하는 폐기물 투입수단(200)은 호퍼(202)와, 상기 호퍼(202)를 통해 도입되는 폐기물을 수집하는 소각물수용통체(204)와, 상기 소각물수용통체(204)내에 수집된 폐기물을 도시하지 않은 압압판에 의해 압압하면서 도시하지 않은 가이드파이프를 통해 상기 건류기(100)에 투입하는 피스톤(도시하지 않음)이 슬라이딩 가능하게 내설된 실린더(206)을 구비하고 있다.

이하, 이와같이 구성된 본 발명의 일실시예에 의한 건류소각장치의 작용 및 효과에 대하여 설명한다.

폐기물투입수단(200)의 호퍼(202)를 통하여 소각용 폐기물을 소각물수용통체(204)내에 투입하면, 유압작용에 의해 상기 실린더(206) 내의 피스톤(도시하지 않음)이 전진하면서 도시하지 않은 가이드파이프를 통해 소각용 폐기물이 본 발명의 건류소각장치 내에 투입되어 냉각수 공급관(146a,146b) 및 노즐(142)의 상부에 쌓인다.

이와같이 해서 폐기물이 일정량이상 쌓이면, 폐기물 투입을 중단한 다음, 각각의 에어탱크(145)와 공기공급관(143) 사이에 설치되어 있는 다수의 밸브(144)를 개방함과 동시에, 냉각수펌프(139) 및 제1공기 공급팬(141)을 가동시킨다.

이때, 각각의 공기공급관(143)에는 연소용 공기가 공급되므로, 상기 공기공급관(143)에 일정한 간격을 두고 설치되어 있는 다수개의 노즐(142)로부터 연소용 공기가 공급되고, 상기 공기공급관(143)에 외감되어 있는 냉각수 공급관(146a,146b)에는 냉각수가 순환된다.

상기 냉각수 공급관(146a,146b)은 상기 1차 연소공기 공급수단(140)의 평면적을 대체로 2분할하여 중심 냉각수 공급관(146a,146b)에 냉각수가 공급된 다음, 내화벽돌층(106)측으로 흐르므로, 냉각효율이 양호하여 공기공급관(143)으로부터 노즐(142)이 탈리할 염려가 없다.

다음에, 제1 및 제2 점화버너(109a,109b)에 의해 화염투입구(101a,101b)를 통해서 상기 냉각수 공급관(146a,146b) 및 노즐(142)의 소각용 폐기물에 화염을 착화시킨다. 상기 소각용 폐기물이 소각됨에 따라 건류소각장치 내에 발생한 건류가스가 건류가스 배출구(130)에서 배출된다.

따라서, 본 발명의 건류소각장치는 폐기물 투입수단(200)에 의해 냉각수 공급관(146a,146b) 및 노즐(142)상에 투입된 폐합성 고분자 화합물계 폐기물에 점화버너(109a,109b)에서 분출되는 불꽃을 착화시킨 후에는 자체 열에 의해 보조연료없이 폐기물을 완전연소시킬 수 있다.

한편, 본 발명은 폐기물을 소각시키면서 애쉬배출수단(150)에 의해 애쉬를 배출시키고 있으므로, 건류소각장치 내에 투입된 폐합성 고분자 화합물계 폐기물이 일정량이상 소각되면, 폐기물 투입수단(200)에 의해 폐기물을 투입함으로써, 연속적으로 폐기물을 소각을 행할 수 있다.

즉, 상기 폐기물의 소각에 의해 생기는 부산물인 애쉬는 구동모터(153)의 구동력을 감속기(154)에 의해 감속하여 상기 애쉬배출블스크레이퍼(151)를 선회시킴으로써, 애쉬토출구(155)를 통해서 외부로 배출시킨다.

그리고, 건류소각장채 내에 이상이 발생하거나, 또는 고장이 발생하였을 경우에는 탑캡(107)의 뚜껑을 열고 내부로 들어가거나, 개폐도어(160)를 열고 내부로 들어가서 수리 또는 보수를 할 수 있다.

앞에서 설명한 바와같이 본 발명의 건류소각장치에 의하면, 투입수단에 의해 투입된 폐합성 고분자 화합물계 폐기물을 연소시키도록 1차 연소용 공기를 공급하는 1차 연소공기 공급수단과, 상기 1차 연소공기 공급수단에 공급할 냉각수를 저장하는 냉각수 탱크와, 상기 냉각수 탱크에 저장되어 있는 냉각수를 펌핑하여 상기 1차 연소공기 공급수단의 냉각수 공급관에 공급하는 냉각수펌프와, 상부에 형성되어서 내부의 수리·보수시에 출입하는 탑캡과, 상기 폐기물 투입수단에 의해 투입되는 폐합성 고분자 화합물계 폐기물을 저온에서 연소시키도록 상기 폐기물에 화염투입구를 통해서 화염을 인가하는 제1 및 제2점화버너와, 폐기물의 연소시에 발생하는 화력에 의해 내부의 압력이 일정압력이상 되었을 경우에 개방되는 압력조절용 안전밸브와, 폐기물의 연소에 따라 내부의 온도가 일정온도 이상이 되었을 경우에 냉각수 공급관을 통해 공급되는 냉각수를 분출하는 다수개의 냉각수 분출수단과, 상기 폐기물의 연소에 따라 생성되는 애쉬를 외부로 배출하는 애쉬배출수단과, 내부의 이상발생시 점검하도록 출입용 개구부에 개폐가능하게 설치되어 있는 개폐도어를 구비하고 있으므로, 폐합성 고분자 화합물계 폐기물을 착화시킨 후에는 자체 열에 의해 보조연료없이 폐기물을 계속해서 연소시킬 수 있다는 매우 뛰어난 효과가 있다.

Claims (5)

1. 열을 차단하는 벽체와, 폐합성 고분자 화합물계 폐기물을 투입하는 투입수단과, 상기 투입수단에 의해 투이된 폐합성 고분자 화합물계 폐기물을 연소시키도록 1차 연소용 공기를 공급하는 1차 연소공기 공급수단과, 상기 1차 연소공기 공급수단에 공급할 냉각수를 저장하는 냉각수 탱크와, 상기 냉각수 탱크에 저장되어 있는 냉각수를 펌핑하여 상기 1차 연소공기 공급수단의 냉각수 공급관에 공급하는 냉각수펌프와, 상부에 형성되어서 내부의 수리·보수시에 출입하는 탑캡과, 상기 폐기물 투입수단에 의해 투입되는 폐합성 고분자 화합물계 폐기물을 저온에서 연소시키도록 상기 폐기물에 화염투입구를 통해서 화염을 인가하는 제1 및 제2 점화버너와, 폐기물의 연소시에 발생하는 화력에 의해 내부의 압력이 일정압력이상 되었을 경우에 개방되는 압력조절용 안전밸브와, 폐기물의 연소에 따라 내부의 온도가 일정온도 이상이 되었을 경우에 냉각수 공급관을 통해 공급되는 냉각수를 분출하는 다수개의 냉각수 분출수단과, 상기 폐기물의 연소에 따라 생성되는 애쉬를 외부로 배출하는 애쉬배출수단과, 내부의 이상발생시 점검하도록 출입용 개구부에 개폐가능하게 설치되어 있는 개폐도어를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 건류소각장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 벽체는 철판재질의 외벽층과, 상기 외벽층의 내주면에 조적되어서 폐기물의 연소시에 발생된 열의 방열을 차단하는 단열층과, 상기 단열층내에 조적되어 있는 내화층으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 건류소각장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 1차 연소공기 공급수단은 연소용 공기를 분출하는 분출구를 가진 노즐과, 상기 노즐이 일정간격을 두고 다수개가 용접고정되며 수평을 이루면서 지그재그 형상으로 병렬로 설치되어 있는 다수본의 공기공급관과, 상기 다수본의 공기공급관에 각각 밸브를 개재하여 연소용 공기를 공급하도록 서로 대향해서 설치되어 있는 한쌍의 에어탱크와, 상기 한쌍의 에어탱크에 연소용 공기를 공급하는 공기공급팬과, 상기 다수본의 공기공급관에 일정 간격을 두고 외감되어서 페기물의 연소시에 발생되는 열에 의해 상기 노즐이 공기공급관으로부터 탈리되지 않도록 상기 노즐을 냉각시키는 한쌍의 냉각수 공급관을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 건류소각장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 애쉬배출수단은 상기 1차 연소공기 공급수단의 하부에 선회가능하게 설치되어 있는 애쉬배출스크레이퍼와, 상기 애쉬배출스크레이퍼를 회전시키는 구동모터와, 상기 구동모터의 구동력을 감속기에의해 감속하여 상기 애쉬배출스크레이퍼를 선회시켜 폐기물의 연소시에 생성되는 애쉬를 외부로 배출하는 애쉬토출구를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 건류소각장치.
5. 제3항에 있어서, 상기 노즐은 상기 공기공급관내의 공기를 4방향으로 분출시키도록 분출구가 같은 높이에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 건류소각장치.

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