KR100228237B1 - 유동층 소각로의 유동층에 설치된 샌드버너 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유동층 소각로의 모래층(또는 유동층)에 설치된 샌드버너에 관한 것으로서, 더 상세하게는 특정폐기물을 소각토록 설치된 유동층 소각로에서 폐기물 투입량이 줄어들거나 또는 발열량 값이 폐기물 성분의 변화로 바뀌어 유동층 소각로내의 하부 모래층 온도가 폐기물 연소조건 이하로 내려갈 때 모래층의 온도를 높여 연소가스 속의 유해성분이나 악취를 제거하는데 좋은 효과를 얻기 위해서 소각로 조연 버너로 사용되는 샌드버너를 유동층 소각로 내의 모래층에 설치하고자 하는 것이다.

유동층 소각로(10)의 하단 모래층에 열전대(32)를 설치하고 상기 열전대(32)에서 감지된 온도는 중앙제어실에 설치된 루프 콘트롤러(28)를 통해 액상 폐기물 공급배관 라인(14)에 설치된 온도 제어 조절밸브(30)에 전달되어 유동층 소각로(10)하단 측면에 대각으로 45°간격을 가지도록 장착된 샌드 버터(12)에 공급되는 액상 폐기물의 양을 조절한다. 상기 샌드 버너(12)의 액상 폐기물 공급 라인(14)과 또한 저압 중기 공급 라인(16) 각각에 블록 밸브(18)와 니들 밸브(20)를 설치하되, 상기 액상 폐기물 공급 라인(14)에 저압 증기 공급 라인(16)을 글로브 밸브(22)로 상호 연결하여 퍼지할 수 있도록하고, 체크 밸브(34)와 글로브 밸브(22)로 상호 연결하여 퍼지할 수 있도록하고, 체크 밸브(34)와 글로브 밸브(22), 중앙부에 레버(26)가 장착되는 볼 밸브(24)로 구성된 상기 샌드 버너(12)에 결합 체결하여 유동층 소각로(10) 하부의 모래층(48)에 설치 구성되어진 것을 특징으로 하는 유동층 소각로의 모래층에 설치된 샌드버너.

Description

유동층 소각로의 유동층에 설치된 샌드버너

본 발명은 유동층 소각로의 모래층에 설치된 샌드 버너에 관한 것으로서, 더 상세하게는 특정폐기물을 소각토록 설치된 유동층 소각로에서 폐기물 투입량이 줄어들거나 또는 발열량 값이 폐기물 성분의 변화로 바뀌어 유동층 소각로 내의 하부 모래층(또는 유동층)온도가 폐기물 연소 조건 이하로 내려갈 때 모래층의 온도를 높여 연소가스 속의 유해 성분이나 악취를 제거하는데 좋은 효과를 얻기 위해서 소각로 조연 보너로 사용되는 샌드버너를 유동층 소각로 내의 모래층에 설치하고자 하는데 그 목적이 있다.

일반적으로 유동층 소각로내 모래층의 온도 유지를 위한 보조 연소 방법으로는 프리보드 구간에 설치된 경유, 중유, 등유, 또는 LPG를 사용하는 조연 버너로 유동층 소각로내의 온도를 유지시키는 직접적인 방법과 모래층으로 경유, 중유, 등유등의 액체 연료를 투입하여 모래층 온도를 유지시키는 간접적인 방법과, 또는 이들 두가지를 혼합하는 방식이 있으나, 특정 폐기물을 소각하는 유동층 소각로의 경우에는 경제적인 측면에서 액상폐기물을 모래층에서 소각시키는 건(GUN)타입의 버너를 적용하는 경우가 많다.

상기와 같은 버너의 일반적인 형태로서 샌드 버너가 설치되어 사용되는데 샌드버너의 설비는 소각로에 투입되는 폐기물 성상의 변화로 인한 예기치 못한 온도 강하를 막고 노내의 안정된 모래층 온도를 유지시키기 위해서 또한 적절한 대류와 복사 효과를 얻기 위해 액상 폐기물의 투입량을 제한하여 모래층 온도가 일정하게 유지되도록 자동 조절되어야 하는 것은 물론 모래층 속에 설치되어 운전되기 때문에 고온의 유동 매체로부터 샌드버너 랜스를 보호하고 냉각 및 침식 방치될 수 있는 구조 및 장치를 가져야 하며 운전중 보수 유지에 있어서도 적합한 형태를 가져야 한다.

그러나 종래의 샌드버너의 구조의 형태는 상기에 진술한 형태와 구성을 설치하는 것이 복잡할뿐만 아니라 만족시키지 못하는 등 문제점이 항상 존재하였다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서 소각로에 투입되는 폐기물 성상의 변화로 인한 예기치 못한 온도 강하를 막고, 소각로내의 안정된 모래층 온도를 유지하며, 또한 적절한 대류와 복사 효과를 얻기 위해 액상 폐기물의 투입량을 제한하여 모래층 온도가 일정하게 유지되도록 자동 조절되고, 고온의 유동 매체로부터 샌드버너 랜즈를 보호하고 냉각 및 침식 방지될 수 있는 구조 및 장치를 설치하고자 하는 것이다.

제1도는 본 발명 샌드 버너의 설치 상태의 전체 구성도.

제2도는 본 발명 샌드 버너의 상세도.

제3도는 제2도의 A-A선 단면도.

제4도는 제2도의 D측에서 바라본 평면도.

제5도는 제4도의 E측에서 바라본 측면도.

제6도는 제2도의 B측에서 바라본 측면도.

제7도는 본 발명 소각로 모해층 구간의 구성 상태도.

제8도는 제7도의 F-F선 단면도로 샌드 버너의 장착 위치도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 유동층 소각로 12 : 샌드 버너

14 : 액상 폐기물 공급 라인 16 : 저압 증기 공급 라인

18 : 블록 밸브 24 : 볼 밸브

26 : 레버 28 : 루프 콘트롤러

30 : 온도제어 조절밸브 32 : 열전대

34 : 체크 밸브 36 : 스프레이 노즐

38 : 냉각용 공기 공급 라인 40 : 샌드 호퍼

42 : 피프 홀 44 : 슬러지 노즐

46 : 기동 버너 연소영 공기 팬 48 : 모래층(또는 유동층)

50 : 액상폐기물 52 : 저압 증기(steam)

제1도는 본 발명 샌드 버너의 설치 상태의 전체 구성도를 도시한 것이고, 제2도는 본 발명 샌드 버너의 상세도를 도시한 것이며, 제3도는 제2도의 A-A선 단면도를, 제4도는 제2도의 D측에서 바라본 평면도를, 제5도는 제4도의 E측에서 바라본 측면도를, 제6도는 제2도의 B측에서 바라본 측면도를 도시한 것이며, 제7도는 본 발명 소각로 모래층 구간의 구성 상태도를 제8도는 제7도의 F-F선 단면도로 샌드 버너의 장착 위치도를 도시한 것이다.

유동층 소각로(10)의 하단 모래층(48)의 열전대(32)에서 감지된 온도는 중앙 제어실에 설치된 루프 콘트롤러(28)를 통해 액상 폐기물 공급배관 라인(14)에 설치된 온도 제어 조절 밸브(30)에 전송시키고 유동층 소각로(10)하단 측면에는 대각으로 45° 간격을 가지도록 샌드 버너(12)를 장착시키고 샌드 버너(12)의 액상 폐기물 공급 라인(14)과 저압 증기 공급 라인(16) 각각에 블록 밸브(18)와 니들밸브(20)를 설치하되 글로브 밸브(22)로 상호 연결시키며 체크 밸브(34)와 글로브 밸브(22) 및 중앙부에 레버(26)가 장착되는 볼밸브(24)로 구성되어진 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용은 다음과 같다.

유동층 소각로(10)내의 유동사를 온도 폐기물 소각에 적절한 온도까지 온도를 올리기 위해 모래층(FIXED BED)(48)구역내에 설치되어 있는 샌드 버너(12)를 통하여 액상 폐기물(50)이 모래층(48)안으로 주입이 된다.

모래층(48)으로 주입된 액상 폐기물(50)은 유동히된 모래층(48)으로부터 방출된 복사열에 의해서 순간적인 연소에 의해 쉽게 연소가 된다.

그러므로 모래층(48)의 온도는 모래층(48)내의 유동 매체속에 설치된 열전대(32)의해서 감지되고 감지된 온도 시그널이 중앙 제어실에 위치한 루프 콘트롤러(28)에 의하여 액상 폐기물 공급 라인 (14)상의 온도제어 조절 밸브(30)에 전송되므로써 액상폐기물(50)의 유량과 모래층(48)온도가 자동적으로 제어 조정된다.

그리고, 유동층 소각로(10)의 운전중에는 모래층의 온도를 항상 750∼850℃ 정도로 유지시키고 유량 조절과 주입 효과를 좋게하기 위해서 액상 폐기물(50)은 각각의 샌드버너 (12) 바로 전단에 설치되어 있는 블록 밸브(18)와 니들 밸브(20)를 이용하여 수동으로 운전 조건에 맞게 조절된다.

또한 샌드 버너(12) 운전 시작전과 운전 종류후 버너랜스에 남아 있는 액상 폐기물 (50)을 퍼지시킴으로써 폭발 방지와 잔존 액상 폐기물(50) 과 유동 매체의 엉김으로 인한 버너 랜스의 막힘을 방지하도록 저압 증기 공급 라인(14)과 연결하여 수동으로 글로브 밸브(22)를 열어서 할 수 있도록 구성되어진 것이다.

그리고, 저압 증기(low pressure steam: LPS)를 샌드 버너(12)로 공급하여 액상 폐기물(50)의 주입 효과를 높이게 하였으며 유동층 하단에 위치되는 고온의 모래층(48)으로부터 샌드 버너(12) 랜스가 냉각 될 수 있도록 하였으며, 저압 증기(LPS)의 유량과 압력은 각각의 샌드 버너(12) 바로 전단에 설치되어 있는 블록 밸브(18)와 니들 밸브(20)를 이용하여 수동으로 운전 조건에 맞게 조절되며, 또한 유동층 소각로(10) 운전중일때에도 샌드 버너(12)를 유지 보수 할 수 있도록 리듀시드 보어(REDUCED BORE) 타입의 볼 밸브(24)를 레버(26)와 결합시켜 장착하여 샌드 버너(12)를 모래층(48)으로부터 제거시킬 때 볼 밸브(24)의 레버(26)로 닫아 운전중인 유동층 소각로(10) 내부와 대기인 외부를 차단시킬 수 있도록 하였다.

또한 샌드 버너(12)는 유동층 소각로(10)의 하부인 모래층(48)속에 설치되므로 고온의 유동매체의 영향을 받아 장기간 부식 도는 열변형 등의 영향을 받게 되는데 모래층 속으로 100∼770정도 들어가도록 설계된 샌드 버너(12)는 버너랜스 선단에 노즐이 없으며, 동일한 단면적을 가진 2중 파이프의 구조로서 내부 파이프에는 액상폐기물(50)이 통과되고 내측에 장착된 내부파이프를 3개 1조로된 제3도와 같이 지지토록하고 내부 파이프보다 직경이 큰 파이프로 피복하며 내부파이프와 외부 파이프의 내측면으로 저압 증기(52)가 흐르도록 한 구조로 설계되어 있으므로 부식 또는 열변형된샌드 버너(12)의 부위를 일정길이만큼 자르더라도 랜스 전체를 교체할 필요없이 지속적으로 사용할 수 있게 되는 것이다. 또한 제9도와 같이 샌드 버너(12)를 모래층(48)구간내에 대각으로 8개를 45°간격으로 설치하여 모래층(48)내의 온도의 분포가 고르게 될 수 있도록 하였다.

미설명 부호(36)은 스프레이 노즐, (38)은 냉각용 공급 라인, (40)은 샌드 호퍼(42)는 피트 홀(44)는 슬러지 노즐, (46)는 공기팬이다.

그러므로 본 발명은 폐기물 성상의 변화로 인한 예기치 못한 온도 강하 또는 급상승을 막고 유동층 소각로내의 안정된 모래층 온도를 유지하기 위해서 또한 소각의 적절한 대류열과 복사열 효과를 얻기 위해 액상 폐기물의 투입량을 제어하여 온도를 일정하게 자동 조절되도록 하였으며, 모래층 속에 설치되어 운전되더라도 고온의 유동 메체로부터 버너 랜스를 보호할 수 있도록 냉각 및 침식 방지되도록 저압 증기를 공급하는 구조를 가지며, 운전중 보수 및 유지가 가능한 적법한 구조와 설비를 갖는 유동층 소각로이므로 폐기물 처리에 있어서 아주 유효하게 사용될 수 있는 발명인 것이다.

Claims (1)

1. 유동층 소각로(10)의 하단 모래층(48)의 열전대(32)에서 감지된 온도는 중앙 제어실에 설치된 루프 콘트롤러(28)를 통해 액상 폐기물 공급배관 라인(14)에 설치된 온도 조절밸브(30)에 전송시키고 유동층 소각로(10)하단 측면에는 대각으로 45° 간격을 가지도록 샌드 버너(12)를 장착시키고 샌드 버너(12)의 액상 폐기물 공급 라인(14)과 저압 증기 공급 라인(16) 각각에 블록 밸브(18)와 니들 밸브(20)를 연결하되, 글로브 밸브(22)로 상호 연결시키며 체크 밸브(34)와 글로브 밸브(22) 및 중앙부에 레버(26)가 장착되는 볼 밸브(24)로 구성되어진 것을 특징으로 하는 유동층 소각로의 모래층의 설치된 샌드 버너.