KR100264723B1 - 폐기물의소각열을이용한과열증기제조방법과그장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 약 200。Ｃ∼ 320。Ｃ 전후에 비점을 갖도록 가압시킨 보일러수를 사용하여, 그 보일러수의 가열을 적어도 2단계 이상의 복수단계로 하여,

상기 대략 비점온도까지의 가열을 염소함유 열에너지로서 행하고,

상기 대략 비점온도로 부터 소정온도의 과열증기를 얻는 과열을 염소를 함유하지 않은 탈염소에너지로, 행하는 것을 특징으로하는 것으로, 구체적으로는 상기 염소함유 열에너지로의 가열은, 약 300。Ｃ 이상의 유동매체를 함유하는 공간내에 폐기물을 공급하여 열분해 반응을 행하는 열분해 수단으로 얻는 열분해가스의 연소열 에너지를 이용하여 행하도록 하고, 탈염소열 에너지로의 가열은, 상기 열분해 수단에서 취출된 미분해 잔사 및 유동사로 이루어진 차르혼합물을 공기에 의해서 유동시키면서 상기 미분해 잔사를 연소하는 차르연소수단에 의해 얻는 열에너지를 이용하여 수행한다.

Description

폐기물의 소각열을 이용한 과열증기 제조방법과 그 장치{METHOD AND APPARATUS FOR PRODUCING SUPERHEATED STEAM USING HEAT GENERATED THROUGH INCINERATION OF WASTES}

종래에는 도시쓰레기 등의 폐기물을 소각하는 소각장치에는 유동상 소각장치가 많이 사용되고 있으며, 이와 관련된 장치로서는 유동상 소각로내의 분산판(예컨대 다공판) 상에 수용된 모래(砂) 등의 유동매체에 분산판 하방에서 공기 또는 소각배가스 등을 불어넣는 것에 의하여 유동매체를 유동화하는 동시에 이를 가열하고, 이와같이 하여서 형성된 유동상내에 도시쓰레기 등의 폐기물을 투입하여 연소시킨다.

상기 연소에 의해 발생된 연소가스는, 연소가스 출구라인을 지나 보일러에 도달하고, 상기 보일러내에서 온수와의 열접촉에 의하여 증기를 발생시키고, 상기 증기를 발전플랜트 등의 터어빈 구동원으로 사용하는 것이다.

그런데 상기와 같은 도시 쓰레기등의 폐기물중에는 염화 플라스틱 등의 염소함유 유기화합물이 혼입되어 있고, 가연분중에 Cl이 약 0.2∼0.5% 함유되는 것이다.

그리고 도시쓰레기 등의 폐기물중에 혼입된 염화플라스틱 등에 포함된 염소는, 연소에 의해 ＨＣl로 되어(통상 도시 쓰레기 연소배가스중의 ＨＣl은 약 500∼1000ppm), 소각로의 후류에 설치된 증기발생용 보일러의 튜브에 작용하여 보일러 튜브를 부식한다.

특히, 튜브 표면온도가 약 350℃이상에는 온도의 증가와 함께 고온부식이 현저하게 된다.

이때문에 종래 튜브 표면온도는 350℃이하로 할 필요가 있고, 제조되는 증기의 온도는 약 300℃가 한계였다. 그 결과 종래의 쓰레기소각에 의한 발전효율은 약 15%이하 이고, 염소를 거의 함유하지 않은 중유나 LNG 등을 연료로 하여 보일러 튜브의 온도를 500∼600℃로 할수 있는 플랜트의 발전효율이 약 40%인데 비하여 현저하게 낮아 그 개선이 강하게 요망되는 것이다.

본 발명은 도시의 쓰레기와 산업 폐기물 등을 소각시, 그 연소배가스의 열에 의해 증기를 제조하고, 예컨대 그 증기를 발전 플랜트 등에 사용하는 과열증기 제조 방법에 관한 것이다. 또한 소각재의 열을 이용하여 용융하고, 재 자원화 하는 발명에 관한 것이다.

도1은 본발명의 제1실시예에 관한 폐기물의 소각열을 이용한 과열증기 제조장치를 나타낸 계통도로서, 차르연소로와 열분해로와의 사이에 부(富) 차르연소로를 설치한 것이다.

도2는 본발명의 제2실시예에 관한 폐기물의 소각열을 이용한 과열증기 제조장치를 나타낸 계통도로서, 부차르연소로를 독립하여 설치한 것이다.

도3은 본 발명의 기본 구성에 관한 폐기물의 소각열을 이용한 과열증기의 제조수순을 표시한 그래프도이다.

도4는 본 발명의 제3실시예에 관한 폐기물의 소각열을 이용한 과열증기제조장치를 표시한 계통도로서, 도1의 구성에 추가되는 열분해로의 불연소물 취출라인 및 차르연소로의 불연소물 취출라인 각각에 필터가 취부되는 것이다.

도5는 본 발명의 제4실시예에 관한 폐기물의 소각열을 이용한 과열증기제조장치를 표시한 계통도로서, 도4의 부차르연소로에 사절판을 개재하여 2개의 유동상으로 분할하는 역류방지수단을 구성한다.

도6은 본 발명의 제5실시예에 관한 폐기물의 소각열을 이용한 과열증기제조장치를 나타낸 계통도로서, 도5의 구성에 부가되는 모래 저장조에서 모래를 차르연소로에 보충가능하게 구성하는 것이다.

도7은 역류방지수단을 상기 열분해수단측에 의하여 차르연소수단에 강제적으로 차르의 반송을 행하는 기계적 반송수단으로 구성된 개략도이다.

도8은 도5에 적용되는 차르연소수단과 부차르연소수단과 열분해로를 나타내고, (A)는 평면도, (B)는 정면도이다.

도9는 상기 각각의 실시예에 적용되는 차르연소로를 개량한 유동상의 구성을 나타하고, (A)는 정면도, (B)는 측면도, (C)는 평면도이다.

도10은 상기 각각의 실시예에 적용되는 열분해로의 개량에 관한 열분해로의 내부구성을 나타낸 3면도로서, (A)는 정면단면도, (B)는 평면단면도, (C)는 우측면도이다.

도11은 상기 각각의 실시예에 표시한 연소덕트로 부터 이루어진 열분해가스연소로를 일체화한 열분해로의 다른 개량에 관한 것으로서, (A)는 도1의 열분해로와 연소덕트를 측면에서 본 도면, (B)는 단속부의 변형예, (C)는 정면도이다.

도12는 본발명의 제6실시예에 관한 폐기물의 소각열을 이용한 과열증기제조장치를 나타낸 계통도로서, 도2의 차르연소로를 사절판을 개재하여 2개의 유동상으로 분할하여 역류방지 수단을 구성하고, 또한 회용융로를 설치한 것이다.

도13은 본발명의 제7실시예에 관한 폐기물의 소각열을 이용한 과열증기제조장치를 나타낸 계통도로서, 도12의 구성에 부가하여 열분해 가스의 일부를 분기하여 열분해 가스연소로에 공급된다.

도14는 도13에 표시한 열분해가스 출구라인에 배설된 차압 계측수단으로서, (A)는 오리피스를 사용하여 형성된 차압 계측수단, (B)는 나팔상의 단속부를 이용하여 형성된 차압 계측수단이다.

도15는 본발명의 제8실시예에 관한 폐기물의 소각열을 이용한 과열증기제조장치를 나타낸 계통도로서, 상기 열분해로에 의하여 얻어지는 열분해가스의 일부를 회용융로의 상류측으로 분기라인을 개재하여 열분해로의 하부에 순환하도록 구성한다.

도16은 본발명의 제9실시예에 관한 폐기물의 소각열을 이용한 과열증기제조장치를 나타낸 계통도로서, 열분해를 유동상으로서가 아니고 기계적 반송교반수단에 의하여 구성한다.

도17은 본발명의 제10실시예에 관한 폐기물의 소각열을 이용한 과열증기제조장치를 나타낸 계통도로서, 복수의 열분해로로 구성한다.

도18은, 상기제11 실시예에 관한 폐기물의 소각열을 이용한 과열증기제조장치의 변형예를 나타낸 계통도로서, 열분해로를 유동상과 기계적 반송교반수단에 따라 구성한다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여, 염소에 의한 보일러 튜브의 고온부식을 방지하면서 고온, 고압의 과열증기를 효율적으로 얻을 수 있는 과열증기의 제조방법과 그 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 보일러 튜브로서 고가인 고급재료를 사용하지 않고 효율 좋게 염소를 저감시킴과 함께 높은온도의 과열증기를 얻을수 있는 과열증기의 제조방법과 그 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 후술하는 차르(Char) 연소수단에서의 차르연소와 열분해수단에서의 열분해 각각을 효율이 양호하게 행하며, 효율좋게 염소를 저감시킴과 아울러 또한 높은 온도의 과열증기를 얻을수 있는 과열증기의 제조방법과 그 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 효율좋게 차르혼합물을 연소할수 있는 과열증기의 제조장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 상기 열분해수단에 있어 열분해 효율을 양호하게 행하면서, 그 열분해 가스의 타르 부착과 코킹(coking)방지 및 저 다이옥신화, 저 NOx화를 도모하고, 효율좋게 염소를 저감시키고, 또한 고온 고압의 과열증기를 얻을수 있도록 하는 과열증기의 제조장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 장기간에 걸쳐 안정된 증기의 제조를 가능하게 하면서, 상기 열분해가스의 한층 효율적인 이용을 도모하는 과열증기의 제조장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 상기 열분해가스 혹은 연소가스를 분리하여 얻는 재(灰)를 용융하여서 골재 등의 제조가 가능한 과열증기의 제조장치를 제공하는 것이다.

＜구성＞

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 약 200℃∼320℃ 전후에 비점을 보유하도록 가압시킨 보일러수를 사용하며, 상기 보일러수의 가압을 적어도 2단계이상의 복수단계로 하고, 상기 대략 비점온도까지의 가열을 염소함유 열 에너지에서 행하며, 상기 대략 비점온도로 부터 소정온도의 과열증기를 얻는 과열을 염소를 함유하지 않는 탈염소열 에너지에서 행하는 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명에 의하면 예컨대 도3에 나타난 바와같이, 도시쓰레기 등의 폐기물을 예컨대 열분해하여 그 열분해 가스중에 HCl등이 함유된 염소함유 열분해 가스이더라도 해당 염소함유 열분해가스의 열에너지에 의한 보일러수의 가열은 약 200℃∼320℃전후의 대략 비점온도에서 이루어지기 때문에 염소함유 열분해가스가 증기발생용 보일러의 튜브에 작용하여도 튜브 표면온도가 약 350℃ 이상으로 되지 않으므로 튜브를 부식시키는 일이 없게 된다.

이 경우 상기 보일러수는 가압에 의해 비점을 약 200℃∼320℃전후에 설정하기 때문에 상기 염소함유 열분해가스의 보일러수로의 열에너지 부여에 따른 분산이 생기게 되더라도 그것은 해당 보일러수 잠열의 흡수(즉, 물에서 증기로의 상변환에만 사용되어 온도상승분으로 작용하지 않는다)에 사용되기 때문에 보일러수의 열교환 튜브의 표면온도가 염소 부식온도 이상으로 상승하지 않고, 안정된 가열온도의 보일러수 혹은 증기를 얻을 수 있다.

그리고 상기 약 300℃∼500℃의 열분해에 의해 분해되지 않는 미분해잔사는 이전에 탈염소되어 있기 때문에 이것을 연소시켜 얻도록 하며, 예컨대 500∼950℃전후의 열에너지를 이용하여 상기 약200℃∼320℃전후에 1차 가열한 보일러수 혹은 증기를 2차∼3차가열하여 400∼500℃의 과열증기(보일러 튜브 온도는 약 450∼550℃)를 얻어도 통상의 저급재, 저단가로서도 튜브부식이 발생되는 걱정이 없다.

이로부터 쓰레기의 소각에 의한 발전을 행하는 경우에 있어서도, 염소를 거의 함유하지 않는 중유나 LNG 등을 연료로한 플랜트와 마찬가지로 30∼40%의 발전효율을 얻을수 있는 것이다.

구체적으로는 상기 염소함유 열에너지로서의 가열은, 약 300℃ 이상의 유동매체를 포함하는 공간내에 폐기물을 공급하여 열분해반응을 행하는 열분해수단에서 얻는 열분해가스의 연소열 에너지를 이용하여 행하도록 하고, 탈염소 열에너지에서의 가열은, 상기 열분해수단에서 취출하는 미분해잔사 및 유동사(砂)래로 이루어진 차르혼합물을 공기에 의해 유동시키면서 상기 미분해잔사를 연소시키는 차르 연소수단에 의해 얻어진 열에너지를 이용하여서 행한다.

그리고 상기 발명을 구체화하는 장치로서는, 온도300℃이상 바람직하게는 온도 350∼500℃의 공간내에 폐기물을 공급하여 열분해반응을 행하며, 그 반응에 의해 발생된 열분해가스와 미분해잔사 및 유동매체로 이루어진 차르혼합물과 불연소물을 상호 분리하고 예컨대 유동상, 회전 킬른(rotary kiln), 기계교반조 등을 이용한 열분해수단과,

상기 열분해수단에서 취출한 미분해잔사 및 유동매체로 이루어진 차르혼합물을 공기에 의해 유동시키면서 상기 미분해잔사를 연소하는 예컨대 기포유동상과 고속순환유동상, 그외의 유동상등으로 이루어진 차르 연소수단과,

상기 열분해가스의 열에너지를 이용해서 약400℃이하, 구체적으로는 약200∼350℃이하의 온수 또는 증기를 제조하는 제1의 증기제조수단과,

상기 차르 연소수단에 의해 얻은 연소가스의 열에 의해 상기 제 1증기 제조수단에서 제조된 온수 또는 증기를 과열증기로 하는 제2증기 제조수단을 포함하는 것을 기본구성으로 한다.

이 경우 상기 제1 혹은 제2의 증기 제조수단에서 가열된 증기 혹은 상기 그러한 제조수단에 도입된 온수 또는 증기의 일부를 상기 차르 연소수단의 고온영역측에 배치된 열교환수단에 적절하게 도입하는 것이 좋다.

또한, 상기 차르 연소수단에 의하여 가열된 유동매체의 순환경로, 바람직하게로는 열분해수단에 되돌아 들어가는 유동매체 경로중에 제2 차르 연소수단을 개재하며, 상기 제2 차르연소수단의 연소매체중에 상기 제1 또는 제2 증기제조수단, 또는 상기 차르 연소수단의 고온영역측에 배설된 열교환 수단에서 가열된 증기를 가열하는 열교환수단을 설치하는 것이 좋다.

즉 구체적으로는, 상기 차르 연소수단에 의하여 가열된 유동매체를 열분해수단에 되돌아 들어가는 유동매체 경로중에 열교환수단등의 열낙차완화수단을 설치한 제2 차르연소수단을 개재하는 것이 좋다.

더구나 본발명은, 상기 열분해 수단과 차르연소수단으로 부터 효과적으로 불연소물을 취출하는 방법으로서, 상기 열분해수단의 불연소물 취출구로 부터 배출된 배출물 중에서 대형 불연소물과 기타의 배출물을 분리하고, 기타의 배출물을 연소수단 저부측에 급송하는 제1 필터수단과,

상기 연소수단의 불연소물 취출구로 부터 배출된 배출물중에서 소형불연소물과 유동매체를 분리하고, 유동매체를 연소수단 저부측에 급송하는 제2 필터수단과,

재차 필요에 응하여 상기 제2의 필터수단의 출구측에, 회분을 분리하고, 상기 회분분리후의 유동매체를 연소수단 저부측에 급송하는 제3 필터수단를 설치하는 것이 좋다.

상기제1 필터수단은 적어도 제2 필터수단보다 그물눈을 크게하는 것이 필요하고, 구체적으로는 제1 필터수단은 투입되는 폐기물의 크기에도 의존하지만 5㎜전후에서, 또한 제2 필터수단은 유동매체의 최대지름(약1.0㎜)보다 큰 2㎜전후로 설정하는 것이 좋다. 제3 필터수단은 유동매체의 최소지름(약0.2㎜)보다 작은0.1㎜전후에 설정되는 것이 좋다. 또한, 상기 필터수단에는 예컨대 진동사(振動篩) 등을 사용하는 것이 가능하다.

본 발명에 따르면 열분해수단에서 분리되는 차르혼합물에는 염소가 실질적으로 함유되지 않게되어 이것을 제2 증기제조수단의 과열원으로 사용되는 500℃이상의 과열증기를 얻도록 구성하여도 기기의 고온 부식은 발생되지 않는다.

또한 제1 증기제조수단의 가열원에는, 염소를 함유한 열분해가스의 연소배가스를 이용하여도, 해당 열을 사용하여 약 400℃이하, 구체적으로는 200∼320℃이하의 온수 또는 증기를 제조하도록 하므로, 고온부식의 온도이하로 가열하지 않기 때문에 보일러튜브 등의 부식 염려가 없고, 고가인 고급재료를 사용할 필요가 없다.

또한 본발명에 있어서는, 상기 제1 또는 제2 증기 제조수단에서 가열된 증기 또는 상기와 같은 제조수단에 도입되는 온수 또는 증기의 일부를 상기 연소수단의 고온영역측에 배치된 열교환수단(이하 제1열교환수단 이라함)에 적당하게 도입하는 것도 좋다.

즉, 상기 차르 연소수단에서는 공기에 의해 차르혼합물을 유동시키면서 미분해잔사를 연소시키는 것으로, 그 연소 가스의 온도는 고온, 구체적으로는 700℃∼950℃에 이른다.

여기에서 상기는 고온가스를 이용하여 상기 제1 또는 제2 증기제조수단에서 가열된 증기 또는 상기와 같은 제조수단에 도입되는 온수 또는 증기의 일부를 열교환하는것에 의하여 후술하는 작용을 할수 있다.

즉, 상기 제1 증기제조수단에 도입되는 온수를 상기 열교환수단에 도입하여 어느 정도의 승온을 도모하여도 좋고, 또한 상기 제2의 증기제조수단에 도입되는 온수 또는 증기를 상기 제1증기 제조수단과 함께 상기 열교환수단에 평행하게 도입시키는 것에 의하여, 제2증기제조수단의 가열량을 많게 할수 있고, 다량의 과열증기를 얻을 수 있다.

더구나, 상기 차르 연소수단의 고온영역측은, 800∼950℃에서 가열하는 것이기 때문에 제2증기 제조수단으로 가열후의 과열증기를 상기 열교환수단에 도입하는 것에 의하여 한층 가열된 예컨대 400∼520℃의 과열증기를 얻을수 있고, 충분하게 가열된 가열증기를 얻는 것이다.

따라서, 제1증기 제조수단은, 제2증기 제조수단과 상기 제1 열교환수단을 이용하여, 실질적으로는 직렬/병렬의 다단계 승온을 도모하는 것에 의해 다량 또한 충분히 가열된 과열증기를 얻을수 있다.

또한, 상기 차르 연소수단의 고온영역측에 열교환수단을 배설하는 것은, 950∼1300℃로 쓸데없이 높아진 고온영역측을 그대로 출구라인에 흘리면 통상의 내화재로서는 그 온도가 유지되지 않으나, 이것을 800∼950℃로 떨어뜨리는 것에 의해 통상의 내화재라인에 이용이 가능하다.

또한 상기로 부터 800∼950℃로 떨어지는 것으로도 제2 증기제조수단에서 증기온도를 400∼520℃로 유지하는 것에는 아무 지장도 없다.

한편 상기 차르연소수단에 의하여 가열된 유동매체도 마찬가지로 고온이 된다.

여기에서 본발명은, 그 고온의 유동매체를 이용하여 상기 차르연소수단에 의하여 가열된 유동매체의 순환경로중에 제2차르 연소수단을 개재시켜, 해당 제2차르 연소수단의 연소매체중에 상기제1 또는 제2증기제조수단측에 설치된 열교환수단을 배설하는 것이 좋다.

이것에 의하면, 제1증기 제조수단, 제2증기제조수단 등에 배설되는 열교환기를 직렬/병렬로 배치하여 다단계승온을 도모하는 것에 의하여 다량 또한 충분히 가열된 과열증기를 얻는 것이 되고, 이것에 의하여 유동매체는 열용량이 크게 되어 그 열접촉에 의하여 안정된 고온을 얻게 된다.

또한, 상기 차르 연소수단의 유동매체는 열분해수단과의 사이를 순환하지만, 차르 연소수단의 유동매체의 온도는 약 700∼850℃, 한편 열분해수단의 유동매체 온도는 350∼500℃이며, 양자간에 열낙차가 크고, 이때문에 차르연소수단의 유동매체를 열분해 수단측에 직접도입하면, 상기 열낙차에 의하여 열분해수단내의 열분해 온도가 국소적으로 높아지기도 하고 열변동이 발생할 염려가 있고, 따라서 상기 되돌아 들어가는 유동매체의 량 조정이 번잡하게 된다.

여기에서 본 발명은, 상기 차르 연소수단으로 부터 가열된 유동매체를 열분해 수단에 되돌아 들어가는 유동매체 경로중에 열교환수단 열등의 낙차 완화수단을 설치한 제2 차르연소수단을 개재하는 것이 좋다.

이것에 의하여, 해당 제2 차르연소수단으로, 예컨대 제1 차르연소수단에서 700∼850℃로 가열된 유동매체를 상기 제2 차르연소수단에서 열교환수단에 의한 탈열에 의하여 500∼700℃로 떨어뜨리고, 상기 500∼700℃로 떨어진 유동매체를 열분해수단에 되돌아 들어가는 것이 가능하기 때문에 완만한 열경사가 가능하며, 그 결과 상기 열분해수단내의 열분해 온도를 350℃ 에서 500℃ 전후로 안정되게 제어가 가능하다.

따라서 본 발명은, 폐기물로서 일반적으로 약 200㎜정도의 폐기물이 상기 열분해수단에 투입되지만, 이 때문에 상기 열분해수단을 구성하는, 예컨대 유동상으로의 불연소물 취출구의 직경을 어느 정도 크게하지 않으면 않되며, 이 때문에 상기 취출구로 부터 불연소물의 다른 일부의 차르잔사나 모래 등의 유동매체도 취출되어 버린다.

여기에서 열분해수단의 불연소물 취출구로 부터 배출된 배출물에 관해서는 상기 제1필터수단에 의하여 대형 불연소물과 다른 배출물을 분리하며, 대형의 불연소물만 배출하고, 다른 배출물에 대해서는 연소수단 저부측에 급송하여 연소용으로 이용되는 것이다.

또한 상기 차르 연소수단에는 이미 대형의 불연소물이 제거되어 있고, 또한 차르잔사도 충분히 연소되어 있기 때문에, 불연소물 취출구로 부터 배출된 배출물에 대해서는 소형 불연소물과 유동매체만을 제2필터수단에서 분리하며, 이것에 의하여 분리된 유동매체를 연소수단 저부측에 급송하면 유동매체의 손실을 방지하여 순환 재사용이 가능하다.

또한, 제3필터수단은 반드시 필요로 하는 것이 아니고, 제2필터수단에서 보충되지 않았던 유동사를 보충하면서 회분만을 외부에 배출되는 것에 의하여 효율적인 회분제거와 유동사의 회수가 용이하다.

그런데 본 장치에 있어서는, 열분해 수단측에서 열분해를 완전하게 행하며 또한 차르 연소수단측에서 완전연소를 가능하게 하기 위하여, 각각의 연소배가스 또는 공기의 공급량, 유동매체와 폐기물의 투입/순환량, 또는 온도관리나 열분해, 연소시간을 엄격히 제어할 필요가 있으며, 이 때문에 필연적으로 열분해 수단측의 유동조와 차르 연소수단측의 유동조 사이에 압력차가 발생되는 것을 피하기 어렵다.

그리고, 상기 2개의 유동조 사이에는 열분해 수단측에서 차르 연소수단측으로 미분해잔사 및 유동매체로 이루어지는 차르혼합물이, 또한 차르 연소수단측에서 열분해수단측으로는 고온의 유동매체가 각각 송급된다.

한편, 열분해수단측의 온도는 350∼500℃이며, 차르 연소수단측의 온도는 700∼850℃이고, 이 때문에 상기 온도차를 갖는 동시에 열용량이 큰 유동매체가 한쪽으로 부터 다른쪽에, 다른쪽으로 부터 한쪽에 순환하는 것은 이 순환량의 변동에 의하여 각각의 유동조내에 온도변화가 발생하고, 열분해 수단측에서는 열분해가 충분하며 또한 차르 연소수단측에서는 완전연소가 발생하지 않는 것이다.

또한 본발명은, 상기 보일러수의 대략 비점온도 까지의 가열을 열분해수단으로 부터 얻은 염소함유 열에너지로 행하고, 상기 비점온도로 부터 소정온도의 과열증기를 얻는 과열을 차르 연소수단에서 얻은 탈염소 에너지로 행하기 때문에 열분해수단에서 얻는 열분해가스의 열에너지와 차르 연소수단에서 얻는 탈염소 열에너지의 칼로리비를 구체적으로는 약 7:3정도로 설정할 필요가 있지만, 상기처럼 유동매체등이 역류하면 상기 칼로리비를 유지하지 못한다.

본발명에 있어서는, 상기 열분해수단과 차르 연소수단 사이를 접속하는 차르통로, 또는 상기 열분해수단 또는/및 차르 연소수단측에 차르 또는 유동매체의 역류방지수단을 배치한다.

그리고 이에의한 역류방지수단은, 압력차 형성수단에 의하여 구성되어도 좋고, 또한 기계적 반송수단으로 구성되어도 좋다.

예컨대, 상기 역류 방지수단으로서 상기 열분해수단에 유동매체를 되돌아 들어가게하는 적어도 하나의 차르 연소수단측에 설치된 압력차 형성수단으로 되고, 압력차 형성수단은 상기열분해 수단측의 압력 P₁과 차르 연소수단의 압력P₂와의 차압(P₁- P₂)보다 큰 압력차를 형성하도록 구성되는 것이 좋다.

또한, 상기 역류방지수단 으로는, 상기 열분해 수단측 또는 차르 연소수단측에 강제적으로 차르의 반송을 행하는 기계적 반송수단으로 구성하고, 바람직하게로는 상기 기계적 반송수단의 입구측에서 출구측으로 향하며, 상향으로 경사시키며, 중력차를 갖도록 배치하는 것이 좋다.

그리고 본발명은, 특히 상기 차르 연소수단에 의해 열분해수단에서 가열된 유동매체를 되돌아 들어가게 하는 유동매체 경로중에 열교환 수단열등의 낙차완화수단을 설치하며, 바람직하게는 상기 제2차르 연소수단중에 열교환수단을 설치하는 것과 함께 해당 열교환수단의 배설 위치로 부터 출구측에 상기와 같이 역류방지수단을 설치하는 것이 좋다.

본 발명에 의하면, 특히 상기 열분해수단과 차르 연소수단 사이에 차르 또는 유동매체의 역류를 방지하는 역류방지수단을 배치하기 때문에, 상기 온도차를 갖고 또한 열용량이 큰 유동매체등이 상기 양 유동조 사이에서 잘못하여 역류하는 일없이 이들에 기인하는 양유동조 내에서의 온도변동과 열분해 연소조건의 악화 등을 방지하는 것이다.

또한, 열분해 수단측과 차르 연소수단측에서는 각각 목적으로하는 유동작용이 원활하게 행하여지는것과 함께, 열분해수단에서 얻는 열분해 가스의 열에너지와 차르 연소수단에서 얻는 염소를 함유하지 않는 연소가스(탈염소 열에너지)의 칼로리비를 원하는 목적에 따라 분산이 발생되는 일 없이 얻는것이 가능하며, 또한 차르 연소가스중에 염소가 혼입되는 것이 방지된다.

상기 열분해수단측의 압력P₁과 차르연소수단의 압력 P₂와의 압력차 (P₁- P₂)보다 큰압력차를 형성하는 압력차(ΔΗ.ρ) 형성수단으로 구성되는 것에 의하여 열분해 수단측의 압력P₁이 설정압보다 낮게 되는 경우, 차르 연소수단의 압력 P₂가 설정압보다 높게 되는 경우에 자동적으로 설정압력차(ΔΗ.ρ)에 이르기까지 급송되고, 결과로서 차르연소수단측과 열분해로측의 상대적 압력차를 대략 설정압력차(ΔΗ.ρ)로 유지하는 것이 바람직하다.

본 발명은 상기 차르 연소수단에 관해서도 구체적으로 규정한다.

즉, 상기 차르 연소수단은 분산판 하방에서 공급되는 공기(이하 공기류 라함)를 2개로 분할하고, 또는 해당 유동상내를 사절판에 의하여 사절(仕切)하는 것에 의해 상기 차르혼합물을 유동상내에 순환유동하는 순환수단을 형성하는 유동조이며, 그리고 상기 순환하는 유동영역의 하강유역 또는 상승유역의 하부에 열분해수단으로 공급되는 차르혼합물의 공급구를 설치하는 것이다.

이 경우 상기 순환수단은 유동상내를 회류가능하게 복수개로 분할해도 좋고, 또한 상기 순환수단을 상기 분산판 하방에서 공급하는 공기흐름을 복수로 분할한 분할류로 구성하고, 상기 분할된 복수의 공기흐름에 의하여 상기 유동상내의 차르혼합물이 순환가능하게, 그 유량을 제어하도록 구성해도 좋고, 또한 양자를 조합하여도 좋다.

상기 차르 연소수단의 작용은 다음에 설명한다.

상기 열분해된 후의 차르는 거의 탄화상태이기 때문에, 그 밀도(비중)는 0.2∼0.5로 가볍고, 이 때문에 상기 차르 연소수단을 유동상으로 형성한 경우, 유동사의 비중은 약 2.5이기 때문에 상기 차르는 유동상의 상부에 부유되기 쉬워 공기와의 혼합이 불충분하여 연소성이 나쁘며, 다량의 공기를 필요로 한다.

여기에서 본발명은 순환하는 유동영역의 하강유역에 열분해수단으로 부터 공급되는 차르혼합물의 공급구를 설치함으로써 비중이 가벼운 차르는 필히 유동상저부에 이동하여 순환유동함으로써 공기와의 혼합이 충분하게 행하여 지며, 또한 적은 공기류(에컨대 공기비 λ=(소요공기량/이론공기량) = 1.2∼1.3)에 충분하게 연소가 가능하게 된다.

특히 상기 유동상표면에 부유되는 차르도 상기 하강류에 의해 반복하여 유동상저부로 이동하기 때문에 상기의 효과가 한층증대 된다.

그리고, 상기 열분해수단을 구성하는 유동상 로중의 상측 공간중에 1 또는 복수단계적으로 공기를 도입하여 열분해가스의 연소를 행하도록 구성하는 것에 의하여 출구라인에 있어서의 온도저하를 방지함과 동시에 극도로 온도가 상승하지못하도록 하여 타르 부착방지와 코킹을 방지하고, 안정된 운전이 가능하게 된다.

이에더하여, 본 발명은 열분해가스 1차연소후의 열분해가스에 재차 공기를 도입하여 환원상태에 있는 열분해가스를 연소하고, 저NOx화를 도모하는 것이 좋다.

재차, 상기 상측공간에 있어서 재연소시의 열이 그 하방의 유동상 공간에 복사되는 것과 차르연소등이 생기며, 바람직하게는 열분해를 생성하지 않는다.

그래서 본 발명은 상기 2개의 공간 사이를 좁은 통과면적화 하고, 공기와의 혼합을 촉진함과 함께 복사열의 역류방지 기능을 가지게 한다.

또한, 상기 열분해수단을 유동상에 구성한 경우, 해당 유동상을 유동사 등의 유동매체가 수용된 분산판 하방에서 공기 또는 연소배가스 등을 불어넣는것에 의하여 유동매체를 유동화하는 주(主)유동상과, 상기 주 유동상의 하방측벽의 폭을 넓게하고, 그 저부에 폐기물 투입측으로 부터 차르 혼합물 취출측으로 향하여 고체분을 반송하는 반송수단을 설치하는 구성도 좋다.

본 발명에 있어서는, 상기 반송수단은 첨가 열분해부로서 기능을하고, 그 부분으로 미연소물을 강제적으로 차르잔사 방향으로 반송하면서 열분해를 행하기 때문에 불연소물중에 미소연물이 존재하지 않도록 할수 있고, 폐기물중의 염소를 실질적으로 완전히 분해하고, 가스화하여 제거할 수 있다.

이 경우, 유동상내에 설치된 사절판에 의하여 실질적인 유동상의 흐르는 길이, 구체적으로는 폐기물과 유동매체를 혼합시키면서 차르혼합물이 빠져나오는 입구를 향하여 압출하여 흐르는 길이를 많게 취출하는 것이 가능하고, 게다가 폐기물은 차르혼합물이 빠져나오는 입구에 불어서 빠지지 않기 때문에, 열분해를 항상 소정의 시간이상으로 보전 지지하는 것이다.

따라서 상기 구성에 의하여 재차 열분해를 항상 충분하게 행할수 있고, 폐기물중의 염소를 실질적으로 완전히 분해하고 가스화하여 제거하는 것이 가능하다.

본 발명은 상기 열분해수단과 제1증기 제조수단과의 사이에 상기 열분해가스의 제1차 연소열에 의하여 차르 연소수단 또는 열분해수단에서 취출된 각각의 가스에서 분리된 회분의 용융분리를 행하는 회분 용융분리수단을 설치하고, 바람직하게는 상기 회분이 분리된 열분해가스의 2차연소를 행하는 2차연소수단을 설치하는 것이 좋다.

여기에서 필요에 따라 가스로 분리된후 또는 가스로 분리를 행하면서 회분의 용융분리를 행하는 회분용융 분리수단을 설치하는 것에 의하여 상기 용융재를 이용한 골재 등의 제조가 가능하게 된다.

그 위에, 열분해 가스를 이용하여 2차연소를 행하며, 상기 2차 연소수단 내에 보일러 등의 제1증기 제조수단을 배설하는 것에 의하여, 가일층 효율좋게 보일러수의 1차 가열이 가능하다.

그런데 상기 열분해가스중에 함유되는 재 및 연소가스중에 함유되는 재는, 폐기물에 대하여 1할정도이며, 따라서 이것을 공급되는 열분해 가스전체를 사용하여 용융하는 것이 반드시 필요한 것이 아니며, 오히려 과잉 열에너지가 되기 쉽다.

또한, 상기 열분해가스를 재가 용융될 때 까지 고온연소 하기 때문에 저칼로리 쓰레기의 경우 필요한 산소 부화(富化)공기도 많게된다.

여기에, 상기 열분해 수단에 의하여 얻는 열분해가스를 회분 용융분리수단과 함께 그 일부를 분기하여 상기 2차 연소수단에 공급하도록 구성하는 것이 좋다.

또한 본 발명은, 바람직하게 온도 300℃이상의 산소 부족(過小)공간내에 폐기물을 공급하여 열분해 반응을 수행하며, 그 반응에 의하여 발생된 열분해 가스를 2차연소수단 또는 열교환수단에 공급하도록 열분해가스 출구 경로중에 단속부(絞部)를 설치하고, 해당 단속부의 입구측과 출구측에 각각 설치된 압력 취출구에 소량의 공기를 적당히 유입시키는 공기 유입수단을 설치하는 것이 좋다.

그 이유는 다음에서 설명한다.

회분 용융분리수단을 설치한 장치에 있어서는, 상기와 같이 회분의 용융에 필요한 열분해 가스의 유량을 계측하며, 제어하기 위해 열분해가스의 경로중에 오리피스 등의 차압계를 배치하고, 그 유량(유속) 측정을 행할 필요가 있다.

이 때문에 상기 열분해 수단에서의 출구 경로중에 오리피스 등의 차압계(단속부)를 배치하여, 유량측정을 행할 필요가 있지만, 상기 열분해 수단에서의 출구가스는 그 출구온도가 350∼500℃전후이기 때문에 타르(tar)분을 함유한 가스가 나오는 경우가 있으며, 그 타르분이 단속부와 압력탭(미세 구멍상태의 취출구)에 부착되어 원할한 유량측정이 곤란하다.

여기에 본 발명은, 단속부의 입구측과 출구측에 각각 설치한 압력 취출구에 소량의 공기(기연성가스를 함유하는 기체의 의미로서 "공기"라 칭함)를 적당하게 유입시키는 공기유입수단을 설치하는 것에 의하여, 상기 타르분을 연소시켜 부착 등을 방지하고, 안정된 압력을 측정할 수 있다.

또한, 상기 열분해수단에 있어서는, 상기 열분해수단에 의하여 얻게된 열분해 가스일부를 분기하여 열분해 수단의 입구측에 공급하는 것이 좋다.

본 발명의 구성에 의하면, 상기 열분해 수단에 의하여 얻게된 열분해 가스의 일부를 분기하여 열분해수단의 입구측에 공급하도록 하기 때문에, 다시 말하면 350∼500℃의 고온 가연성가스를 열분해수단에 순환공급하는 것이 가능하기 때문에 열분해가스가 공기 또는 연소배가스중의 N₂,CO₂,H₂0 등의 불활성가스로서의 희석을 최소한 억제하며, 단위용적당 발열량을 높히고, 회용융로의 온도보전이 용이하다.

또한, 상기 열분해수단은, 유동상에 한정되는 것이 아니고, 해당 열분해수단내의 고체분을 폐기물 투입측으로 부터 차르혼합물 취출측으로 향하도록 반송하는 기계적 송/교반기능을 갖도록 열분해로에 구성하는것도 좋다.

즉, 상기 열분해수단을 유동상이 아닌, 상기한 기계적 반송교반수단에 의하여 구성함으로 인하여 유동상에 비교하여 정시(定時)적 또한 정량적인 열분해시간과 열분해량을 확보하는 것으로, 안정된 열분해를 수행하는 것이다.

또한, 중요한 효과로서는 유동상에서 필요로 하는 유동화용 가스(주요한 것으로서 N₂,CO₂,H₂0 주성분의 불할성 가스)가 불필요함으로써 열분해가스는 희석되지 않아서 단위용적당 발열량이 높고, 공기 또는 산소부화공기에 의하여 용이하게 1300℃이상의 고온을 발생하고, 후술하는 가스중에 회분의 용융을 행하기 위한 에너지원으로서 유효하게 사용된다.

거기에서 상기 연소가스는 회분을 함유한 상태로서 차르 연소수단에서 배출되도록 함으로써, 이것을 싸이클론 등으로 일단 분리한후, 슈퍼히터와 보일러 등의 증기 제조수단에 도입시키는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 가스분리된 회분은 용융되어 입상화되는 것에 의하여 골재 등의 이용이 가능하다.

그리고, 상기 회분을 용융화하는 것은 일반적으로 가연성가스인 열분해가스를 사용하여 연소함으로써, 1300℃전후의 고온도에 연소되는 것이 용이하다.

그렇지만 상기 열분해가스중에 함유되는 재 또는 연소 가스중에 함유된 재는, 폐기물에 대하여 1할정도이며, 따라서 이것을 공급하는 열분해가스 전부를 사용하여 용융하는 것은 반드시 필요하지 않으며, 오히려 과잉 열에너지로 되기 쉽다.

또한, 상기 열분해가스 전부를 재가 용융될 때 까지 고온 연소시키기 때문에필요한 산소부화공기도 많이 필요하다.

또한, 본래의 열분해 수단의 목적은, 간단히 염소만을 도시쓰레기 등의 폐기물에서 취출하여 탈염소된 차르혼합물을 차르 연소수단에 공급하면 좋기 때문에 특히 고온화할 필요가 없고 250∼450℃정도의 온도로 충분하지만, 한편 회분용융로는 재(灰)를 용융하기 위하여, 1300℃전후의 온도에서 행할 필요가 있으며, 이 회용융로에 사용하는 열분해가스는 온도가 높은 쪽, 실제로는 450∼700℃전후의 온도에서 열분해 하고, 간단히 탈염소만이 아닌 적극적인 열분해가스를 생성하는 쪽이 바람직하다.

거기에서 본 발명은, 상기 열분해수단을 유동상 또는 기계적 교반조를 적절하게 조합한 복수의 열분해로로서 구성함과 아울러, 일측의 열분해로의 열분해 온도를 타측 열분해로의 열분해온도에 대하여 다르게 구성 하여도 좋다.

즉, 저온측의 하나의 열분해로에서는 250∼450℃정도의 온도를 설정하고, 적극적으로 탈염소된 차르혼합물의 제조를 행하도록 함과 아울러, 한편 고온측의 다른 열분해로는 450∼700℃정도의 온도를 설정하여, 예컨대 회용융로에 사용하는 열분해가스를 생성하는 것도 좋다.

또한, 상기 고온측의 열분해로에서 생성된 열분해가스를 차르 연소수단 또는 열분해수단에서 취출되는 각각의 가스에서 분리된 회분의 용융분리를 행하는 회분 용융분리수단에 공급하도록 구성된다.

이 결과 열분해가스의 기능을 분리하고, 일측의 열분해로에는 적극적으로 탈염소된 차르혼합물의 제조를 행하게 되며, 다른 열분해로에서는 적극적인 예컨대 회용융로에 사용하는 열분해가스를 생산하는 것이 되며, 이 기능분리에 의하여 효율적인 차르혼합물의 생성과 열분해 가스의 생성이 가능하다.

또한 일측의 열분해로에서는, 폐기물의 탈염소 정도로 충분하기 때문에 250∼450℃정도로 유동상의 온도범위를 넓게하고, 결과로서 차르혼합물의 양이 많게하는 것이다.

이하, 도면에 기초하여 본 발명의 실시예를 예를들어 상세하게 설명한다. 단 이 실시예에 기재하는 구성부품의 치수, 재질, 형상, 그 상대배치등은 특히 특정적인 기재가 아니고 한정할뿐 이 발명의 범위를 이것에 한정하는 취지가 아닌 간단한 설명예에 불과하다.

도1은 본 발명의 제1실시예에 관한 폐기물의 소각열을 이용한 과열증기제조장치를 나타내며, 도면중 (1)은 유동상으로 부터 이루어진 열분해로로서, 다공판 등의 분산판 (3-1)상에 유동사 등의 유동매체 (2-1)가 수납되는 것으로, 폐기물 공급 라인(4)에서 도시쓰레기 등의 폐기물이 모래순환 라인(5)에서 유동사가 투입되고, 연소배가스 입구라인(6)에서 공급된 연소배가스등(본 열분해로는 기본적으로는 연소하지 않는 열분해가 되고, 공급되는 가스는 산소를 소비한 연소배가스가 대부분이며, 온도제어를 행하기 위하여 필요에 상응하는 공기를 약간 유입한다)에 의하여 온도 300℃이상의 유동상공간을 생성하고, 폐기물의 열분해반응을 행하며, 그 반응에 따라 발생된 열분해가스는 열분해가스 출구라인(7)에 의하여, 또한 미분해잔사 및 유동사로 이루어진 차르 혼합물은 차르혼합물 취출라인(9)에 의하여, 불연소물은 불연소물 취출라인(8)에 의하여, 각각 서로 분리되어 취출된다.

이때 열분해가스와 차르혼합물의 열 칼로리비가 「약7 (열분해가스) : 약3 (차르혼합물)」에 이르도록 하여 열분해를 수행하는 것이 바람직하다.

이것은, 온도를 가하는데 적절한 보일러수를 100 Kgf/㎠ 전후로 가압한 경우 비점이 309℃ 전후에 달하고, 수냉벽보일러(36),(36-2) 및 제1 보일러(24)로서 보일러수를 상온에서 「비점 309℃＋증발잠열」, 바꾸어 말하면 309℃에서 거의 증기화 하기까지 상승시키는 칼로리와, 해당 입상(立上)된 증기를 비점 309℃에서 500℃ 까지 과열시키는 칼로리비는 약 7:3에 이른다.

또한 열분해로(1) 출구측의 열분해가스 출구라인(7)에는 공기 입구라인(21)이 취부되어 있고, 열분해로(1)에서 취출된 열분해가스는 공기 입구라인(21)에서 공기를 도입하여 열분해가스중에 함유되는 타르 등을 일부연소하며, 출구라인(7)에 있어서의 타르부착방지나 코킹방지를 도모하는 것도 필요에 응하여 행한다.

또한 상기출구라인(7)의 하류단에는 연소덕트로 이루어진 열분해 가스연소로(34)가 배설되며, 라인(21') 에 의하여 상기 열분해가스에 충분한 공기를 공급하여 해당 열분해가스의 완전연소를 행한다.

10은 기포유동상로로 이루어진 차르연소로로서, 저부에 배치된 분산판(11)상에 차르혼합물 취출라인(9)에 의해 공급된 차르혼합물, 및 모래 순환라인(19-2)(19-1)을 개재하여 부차르연소로(10B)와의 사이에서 순환된 유동사가 수납된다.

그리고, 상기 분산판(11) 하방의 공기 공급라인(12)에서 공기가 공급되어 유동상(2-3)내에 650∼800℃로 가열되는 미분해잔사의 연소를 행하며, 또한 차르연소로(10) 가운데 영역의 공기공급라인(13)에서 공기가 도입되어 완전연소하고, 약 800∼1300℃ 전후의 연소가스를 생성함과 아울러, 그 차르연소로(10)중의 상부영역에 제2 슈퍼히터(29-1)를 배치하고, 제2의 증기제조수단(제1 슈퍼히터20)에 따라 라인(28-1)을 개재하여 도입된 과열증기의 과열과 함께, 950∼1300℃ 전후로 쓸데 없이 높아진 연소가스를 800∼950℃로 하강한다.

상기와 같이 연소가스 온도를 800∼950℃로 하강함으로써 제1슈퍼히터(20)에 있어서의 증기온도를 200∼320℃에 유지하는 상태에서 아무 지장도 없다.

그리고, 상기 차르연소로(10)에서 연소되지않는 소형의 불연소물은 불연소물 취출라인(14)에 의하여 취출된다.

한편, 차르연소로(10)에는 부유동상 으로서의 부차르연소로 (10B)가 설치되며, 도1 및 도2에 표시한 바와같이, 모래순환라인 (19-2)(19-1)을 개재한 부차르연소로 (10B)와의 사이에 유동사가 유동하도록 구성하고, 그리고 상기 부차르연소로 (10B)의 유동매체(2-2)내에 제3슈퍼히터(29-2)를 배설하고, 제2의 슈퍼히터(29-1)의 출구측과 라인(28-2)을 개재하여 접속하는 것이다.

부차르연소로(10B)는 도2에 표시한 바와같이 독립되어 설치되는 것도 좋으며 도1에 표시한 바와같이, 상기 차르연소로(10)에서 가열된 유동매체를 열분해로(1)에 송급되는 유동매체경로 (19-1∼5)중에 제3슈퍼히터(29-2)를 설치한 부차르연소로(10B)를 개재하는 것이 좋다.

그리고, 상기제2슈퍼히터(29-1)에 열교환된 연소가스는, 연소가스 출구라인(15)에서 필요에 응하는 기체.고체 분리장치 예컨대 싸이클론(16)에 도입시키며, 여기에서 먼지와 재를 연소가스와 분리하고, 연소가스는 가스 출구라인(17)에 의하여 제1슈퍼히터(20)에 도입한다.

20은 제1슈퍼히터 및 24는 제1보일러로서, 제1보일러(24)에서는 열분해가스출구라인(7)으로 부터 취출된 열분해가스가, 수냉벽 보일러(36)가 내장된 열분해가스연소로(34)내에서 완전연소되어 제1슈퍼히터(20)의 보일러 가스출구(22)로 부터 배출된 연소배가스와 함께 제1보일러(24)에 도입되며, 보일러수 입구(26)로 부터 취입된 보일러수를 200∼320℃ 전후에서 가열하고, 제1보일러 출구라인(27)에 의하여 제1슈퍼히터(20)에 증기 또는 가열수를 공급한다.

보일러수는 분기라인(26')을 개재하여 연소가스 연소로(34)내의 수냉벽 보일러(36)에도 도입되는 분기라인(27')을 개재하여 제1슈퍼히터(20)에 증기 또는 가열수를 공급한다.

100 Kgf/㎠ 전후로 가압하여 그 비점을 309℃전후로 설정하며 상기 보일러수는 수냉벽 보일러(36),(36-2) 및 제1보일러(24)에 도입하여 제1단계의 가열을 행하는 것이며, 이 가열온도가 상기 비점 근처의 309℃전후에 있음으로써 그 통수량을 제어한다.

그 결과, 수냉벽 보일러(36) 및 제1보일러(24)의 튜브 표면온도는, 상기 가온수에 따르는 350℃이하로 유지하며, 예컨대 열교환되는 열분해가스에 염소 또는 HCl을 함유하더라도 부식이 생성되는 일이 없다.

제1슈퍼히터(20)에서는, 상기 제1보일러(24)의 출구라인(27)에 의하여 취출된 증기/가열수 및 수냉벽 보일러(36)에 의해 가열되는 분기 증기라인(27') 을 개재하여 취출된 증기/가열수를 도입하여, 상기 연소 가스라인(17)을 개재하여 공급된 연소가스로서 가열하여 과열증기를 제조하고, 이하 증기 출구라인(28-1)에 의하여 제2슈퍼히터(29-1)에, 또한 라인(28-2)에 의하여 제3슈퍼히터(29-2)에 각각 직렬로 도입되는 400∼520℃로 과열된 과열증기를 취출하여 발전기에 송급한다.

이미 상기실시예의 작용은 구성과 함께, 설명되어 간단히 되풀이하여 설명하며, 열분해로(1)에 공급되는 도시쓰레기 등의 폐기물중에는 염화플라스틱 등의 염소함유 유기화합물이 혼입되며, 가연분중에 C1로서 약 0.2∼0.5%함유된다.

그리고, 폐기물 공급라인(4)로 부터 도시쓰레기는 유동모래 순환라인(5)에서 고온의 순환 유동사를 각각 열분해로(1)에 공급하고, 하부의 공기 또는 연소배가스입구라인(6)에서 연소배가스에 필요에 응하여 미소한 온도조정용 공기를 공급하여 유동사를 유동시킨 유동상(2-1)내에 온도 350∼500℃로서 처리하는 것에 의하여, 차르혼합물 취출라인(9)로 부터는 실질적으로 염소를 함유하지않는 미분해잔사를 얻을수 있다.

즉, 폐기물중에 함유된 염소는, 실질적으로 모두 열분해가스에 포함되어 열분해가스 출구라인(7)에 배출되는 것이다. 열분해로(1)내의 열분해 반응에 분리된 대형의 불연소물은, 불연소물 취출라인(8)에서 로 밖으로 취출된다.

이때 상기열분해가스와 차르혼합물의 열칼로리비가 약 7:3이 되도록 열분해시간과 열분해온도를 설정한다.

열분해로(1)의 열분해가스 출구라인(7)에서 회출된 상기 열분해가스에는, 가스, 유분, 타르 및 HCl이 함유되어 있지만, 출구라인(7) 상류측의 공기입구 라인(21)으로 부터 공급되는 소량의 공기로서 부분연소 시키는 것으로 온도의 저하를 방지하며, 출구라인(7)에 있어서의 타르 부착방지나 코킹방지와 함께 라인(21') 에 의하여 다시금 공기를 열분해 가스연소로(34)에 도입하여 열분해 가스연소로(34)내에서 완전연소를 행한다.

이결과 열분해 가스연소로(34)내의 열분해가스 온도를 높게 설정하기 때문에, 수냉벽 보일러(36),(36-2) 및 제1보일러(24)에 도입되는 비점 200∼320℃ 근처로 상승하여 증기/보일러수를 다량 제조할수 있다.

또한 열분해 가스연소로(34)내에 수냉벽 보일러(36)와 열교환된 열분해가스연소배가스는, 제1슈퍼히터 가스출구라인(22) 에서의 연소배가스와 함께 제1보일러가스입구(23)로 부터 제1보일러(24)에 공급된다.

상기 열분해 연소로(34)내 및 제1보일러(24)내에 도입되는 가스에는 HCl이 약 500∼1000ppm 함유됨으로써 보일러수의 유량을 조정하여 수냉벽 보일러(36) 및 제1보일러(24)의 튜브 표면온도는 종래같이 약 350℃이하로서 고온부식을 방지한다.

이 때문에 수냉벽 보일러(36),(36-2) 및 제1보일러(24)로서는 고온의 과열증기를 얻을수가 없지만, 약 300∼320℃ 까지는 가열할수 있어서 이것을 재차 제1슈퍼히터(20) 이후의 슈퍼히터(29-1),(29-2)로서 가열하여 약 500∼700℃의 고온 과열증기를 얻는 것이다.

열분해로(1)로서 차르혼합물 취출라인(9)에서 취출된 차르혼합물은 유동사와 미분해잔사로 이루어지며, 실질적으로 염소를 함유하지 않는 차르혼합물을 차르연소로(10)에서 연소로(10)의 하부에 공급하며, 공기 공급라인(12)에서 분산판(11)을 개재하여 공급하는 공기에 의해 연소된다. 이 경우, 공기 공급라인(12)에서 공급되는 공기량을 조정하여 유동사를 유동시키도록 하여 미분해잔사를 연소한다. 완전연소 때문에 공기공급라인(13) 및 (19-3)에서 재차 공기를 공급하는 일도 있다. 연소로(10)의 온도는 연소 발열반응에 따라 상승한다. 이 온도치는 차르혼합물 취출라인(9)에서 공급되는 미분해잔사의 발열량과 공기 공급라인(12),(13)의 공기 및 모래 순환라인(19-1),(19-2)의 유동사의 양과 온도에 따라 결정되지만, 1000∼1200℃ 전후의 고온이 되는 경우가 있다.

여기에서 제2슈퍼히터(29-1)에 의해 라인(28-1)을 개재하여 제1슈퍼히터(20) 에서의 과열증기와 열교환하는 것에 의해 연소가스를 800∼950℃로 하는 것이 용이하다. 필요에 따라 제1슈퍼히터(20) 대신에 또는 제1슈퍼히터(20)와 함께라인(26),(27)을 분기한 라인(26"),(27")에 의하여 순환되는 보일러수의 가열을 행하는 수냉벽 보일러(36-2)를 설치하여도 좋다.

또한, 글래스나 캔류 등의 용융에 의하여 소형화된 불연소물은 불연소물 배출라인(14)으로 부터 뽑아낸다.

부차르연소로 (10B)는 도2에 표시한 바와같이, 독립하여 설치되어도 좋으며, 상기 차르연소로(10)의 유동매체는 열분해로(1)와의 사이를 순환하기 때문에 차르연소로(10)의 유동매체 온도는 약 700∼850℃, 한쪽 열분해로(1)의 유동매체의 온도는 350∼500℃ 이며, 양자간의 열낙차는 크고, 이 때문에 차르연소로(10)의 유동매체를 열분해로(1)측에 직접도입함과, 상기 열낙차에 의하여 열분해로(1)내의 열분해온도가 어느 부분에서 높아지거나 열변동이 발생할 우려가 있으며, 따라서 상기 되돌아 들어가는 유동매체의 양 조정이 번잡하게 된다.

거기에 도1에 표시한 바와같이, 상기 차르연소로(10)에서 가열된 유동매체를 열분해로(1)에 송급하는 유동매체경로(19-1∼5)중에 제3슈퍼히터(29-2)를 설치한 부차르연소로 (10B)를 개재시키는 것에 의해 제1차르 연소로(10)에 700∼800℃로 가열된 유동매체를, 상기 부차르연소로 (10B)에 제3슈퍼히터(29-2)에 의한 탈열에 의하여 500∼700℃로 떨어지고, 상기 500∼700℃로 떨어진 유동매체를 열분해로(1)에 되돌아 들어가는 것이 가능하기 때문에 완만한 열경사가 가능하고, 이결과 상기 열분해로(1)내의 열분해온도를 350℃로 부터 500℃전후에서 안정되게 제어가 가능하며, (28-3)은 과열증기 취출라인, (12')는 공기 공급라인 이다.

한편 차르 연소로(10)에서 발생되는 800∼950℃의 고온에서 또한 염소를 실질적으로 함유하지않는 연소가스는, 연소가스 출구라인(15)를 지나서 필요에 따라 싸이클론(16)에 도입하며, 먼지 또는 재는 출구라인(18)에서 배가스는 가스 출구라인(17)에서 각각 분리되어 취출된다.

한편, 상기 싸이클론(16)의 가스출구 라인(17)에서 배출된 800∼950℃의 고온배가스는 제1 슈퍼히터(20)에 도입되어 제1보일러(24) 및 수냉벽보일러(36)에서 제조된 200∼320℃ 전후의 증기/보일러수를 가열하는 과열증기로 되어 사용된다.

가스출구라인(17)을 지나서 나오는 배가스는 실질적으로 염소를 함유하지 않는 것으로서, 제1슈퍼히터(20)의 보일러 튜브 표면온도를 350℃ 이상으로 하여도 고온부식은 대폭 경감된다.

따라서 튜브내의 유체 온도를 약 400∼520℃로 하며, 제1슈퍼 히터라인 증기출구(28-1)로 부터는 안정되는 고온의 과열증기가 얻어진다.

상기 열분해로(1)에서 열분해로(1)의 온도를 소정온도 300℃이상으로 유지하려면, 연소배가스 입구라인(6)으로 부터 공급되는 유동기체의 산소량을 조절하며, 다시말하면 제1보일러(24)에서의 연소배가스와 함께 공기를 약간 공급함과 동시에 부차르 연소수단(10B)에서의 고온 약 500∼700℃의 유동사 일부를 모래순환라인(5)에 공급하여 열원으로 한다.

예컨대 연소배가스 입구라인(6)에서 열분해로(1)에 공급되는 공기 또는 연소배가스는, 350∼500℃의 범위에서 열분해를 효율적으로 행하기 때문에, 산소가 적은( 3∼5%) 또한 온도가 150∼200℃의 온도를 유지하는 연소배가스, 구체적으로는 제1의 보일러(24)의 출구라인(25)에서 취출된 연소배가스로 부터 먼지나 염소부분을 제거한 배가스를 사용하는 것이 양호하다.

각 도면에 있어서, (11), (3-1), (3-2)는 분산판, (2-1), (2-2), (2-3)은 유동상이다.

도4는 본 발명의 제3실시예에 관한 폐기물의 소각열을 이용한 과열증기제조장치를 나타낸 계통도로서, 상기 도1의 실시예와의 상이점을 설명하고, 상기 열분해로(1)의 불연소물 취출라인(8)에는 5㎜ 정도의 그물눈을 갖는 진동사 등의 제1필터(291)를 설치하고, 상기 라인(8)에서 배출된 배출물에 대하여 대형불연소물과 다른 배출물을 분리하고, 다른 배출물을 라인(50) 및 라인(54)를 개재하여 차르연소로(10)의 분산판(11) 상측방향의 유동상 저부측에 공급하도록 구성된다. (51)은 대형불연소물 취출라인이다.

한쪽 차르연소로(10)에서 연소되지않는 대형의 불연소물등은, 불연소물 취출라인(14)에서 취출된다.

상기 불연소물 취출라인(14)에는 그물눈이 2㎜ 전후의 제2필터(292)가 개재되어 장착되며, 상기 라인(14)에서 배출된 배출물에 대하여 소형 불연소물과 유동사. 회분을 분리하여, 유동사를 라인(52), 제3필터(293), 라인(55) 및 (54)를 개재하여 차르연소로(10)의 분산판(11) 상측방향의 유동상 저부측에 공급하도록 구성한다. 소형 불연소물에 대해는 라인(53)에서 외부로 배출된다.

제3필터(293)는, 반드시 필요로 하는 것은 아니지만, 제2필터(292)에서 보충되지 않았던 유동사를 보충하면서 회분만을 외부에 배출하므로써 이 그물눈은 최소지름(약 0.2㎜)보다 작은 0.1㎜ 전후로 설정한다.

이에따라 제3필터(293)로서, 제2필터(292)에 보충되는 유동사를 보충하면서 회분만을 라인(56)을 개재하여 외부에 배출하도록 하며, 이에 의하여 효율적인 회분제거와 유동사의 회수가 용이하게 된다.

다음은, 상기 실시예의 작용에 대하여 상세하게 설명한다.

열분해로(1)내의 열분해반응으로 분리된 대형 불연소물은, 불연소물 취출라인(8)에서 로의 외부로 취출된다.

폐기물로서 일반적으로 약 200㎜ 정도로 파쇄된 폐기물이 상기 열분해로(1)에 투입되며, 이 때문에 상기 열분해로(1)의 불연소물 취출라인(8)의 직경을 어느 정도 크게 하지 않으면 안되고, 이때문에 상기 취출라인(8)에서 대형 불연소물외에 차르잔사와 유동사, 또한 소형의 불연소물이 취출된다.

그래서 열분해로(1)의 불연소물 취출라인(8)에서 배출된 배출물에 대해서는상기 제1필터(291)에 의하여 대형 불소연물과 다른 배출물을 분리하고, 대형의 불연소물을 배출하며, 그리고 다른 배출물에 대해서는 차르연소로(10) 저부측에 급송하여 연소에 사용토록 공급하는 것이다.

차르연소로(10)에서는 글래스조각이나, 철 등의 소형화된 불연소물이 불연소물취출라인(14)에서 빼낸다. 한편 상기 차르연소로(10)에는 이미 대형의 불연소물이 제거되어 있고, 또한 차르잔사도 충분히 연소됨과 아울러, 불연소물 취출라인(14)에서 배출된 배출물에는 소형 불연소물과 유동사만을 제2필터(292) 및 제3필터(293)로서 분리하며, 이것에 의하여 분리된 유동사를 라인(52)(55)(54)를 개재하여 연소로(10)의 유동상 저부측에 급송하면 유동사만의 순환 재사용이 가능하다.

도5는 본 발명의 제4실시예에 관한 폐기물의 소각열을 이용한 과열증기 제조장치를 나타낸 계통도로서, 도4의 부차르 연소로에 사절판을 끼워 2개의 유동상으로 분할하는 역류방지수단을 구성하는 것이다.

즉, 상기 부차르 연소로(10B)는 열분해로(1)측에 유동매체를 되돌아 들어가는 송급라인(모래 순환라인)(5)과 대면하는 유동상 상부 및 사절판(3-2) 하방을 사절판(100),(100')으로서 분리한다. 이 경우, 사절판(3-2) 상측의 유동상 하부공간은 개구(101)되게 하여, 제3슈퍼히터(29-2)를 설치한 유동상(이하 주유동상2-2A라함)내의 유동매체가 상기 사절판 하측방향 개구(101)를 개재하여, 사절판(100)에서 경계가 형성된 사절유동상(2-2B)에 송급하도록 구성된다.

그리고 이 사절유동상(2-2B)에는 사절판(3-2) 하측방향에서 불연소물 가스입구라인(6)의 분기라인(6')에 의하여 공급된 연소배가스등에 의한 유동작용을 도모한다.

그리고, 상기 사절판(100)을 설치하는 것에 의하여, 열분해로(1)와 부차르 연소로(10B)의 상부공간 가스가 상호 혼합되는것을 방지하여 모래를 이동시키는 것이 된다.

즉 상기 부차르 연소로(10B)의 주유동상(2-2A)측 압력을P₁, 사절유동상 (2-2B)의 압력을 P₁', 열분해로(1)의 압력P₂으로된 경우에, P₁' 와 P₂는 송급라인(모래 순환라인)(5)에 연통됨과 아울러 동일압력이다.

한쪽 P₁과 P₁' 는 사절판(100)의 선단이 유동매체가 퇴적하도록 유동상내에 위치함과 동시에, 그 유동상 경계면에서 사절판(100) 하단(사절판 하단개구(101)상단)까지의 높이를 ΔΗ로 하고, 상기 열분해로(1)측의 압력을 P₂, 부차르 연소로(10B)의 주유동상측의 압력을 P₁로 한 경우,

ΔΗ·ρ＋Р₂（Р₁＇）＞Р₁

ρ: 유동층밀도(비중)

이것에 의하여 사절되는 유동상(2-2B)측에 의해 주유동상(202A)측에의 가스역류가 생발하지 않는다.

또한 송급라인(모래 순환라인)(5)도 열분해로(1)측에 하향되어 경사시키는 것이 좋다.

본건에 관계된 실시예에서는, 상기 부차르 연소로(10B)의 주유동상(2-2A)에서 제3슈퍼히터(29-2)에 의하여 탈열된후의 유동매체는, 상기 사절판(100)을 개재하여 사절 유동상(2-2B)에 도입하며, 또한 분기라인(6')의 연소 배기가스에 의해서 유동되면서 송급라인(모래 순환라인)(5)를 개재하여 열분해로(1)에 되돌아 들어간다.

이때 주유동상(2-2A)측의 압력Р₁과 열분해로(1)의 압력 P₂(P₁'）에 변동이 발생되어도 P₁과 P₁' 사이는 사절판(100)에 의하여 ΔΗ·ρ만큼의 압력단차를 갖기 때문에, 상기 열분해로(1)측에서 부차르 연소로(10B)의 주유동상측(2-2A)에 가스역류가 발생하여 정상적인 송급이 가능하다.

도6은 도5의 시스템에 따른 상기 차르연소로(10)의 모래 저장조(120)를 설치하며, 라인(121)을 개재하여 적당하게 송급하도록 구성되는 것이다.

본건과 관련된 구성에 의하면, 쓰레기질에 따라서 열분해시간을 변경할 필요가 있을 경우, 모래 저장조(120)에서 모래를 보급하여, 열분해로내의 모래 보유량을 증대하며, 열분해시간을 증가시키고, 라인(14)에서 모래를 다량 배출하면 열분해로내의 모래 보유량이 적어지고 열분해시간을 단축하는 것이다.

도7은 상기 차르혼합물 취출라인(9)상에 배설된 역류 방지수단의 일실시 상태를 표시하며, 상기 열분해로(1)측의 압력을 차르연소로(10)측의 압력보다 크게 설정 함으로써 역류 방지기능을 가지는 기계적 반송수단(50B)를 나타낸다.

이것에 의하여 기계적 반송수단(50B)내부가 유동사에 의하여 압착 조밀화 되며, 유동사에의 가스 밀폐 효과가 증대된다. (55)는 사절판이다.

도8은 상기 도5 및 도6에 사용되는 부차르연소로(10B)의 상세한 구성을 나타내며, 이 부차르연소로(10B)는 도8(A)에 표시한 바와같이, 차르연소로(10)에서 유동매체를 취입하는 경로(19-1)와 열분해로(1)측에 유동매체를 송급하는 송급라인(모래 순환라인)(5)이 부차르 연소로(10B)의 대각선상에 위치하도록 배설하고, 제3슈퍼히터(29-2)의 기초보다 앞쪽으로 향하도록 유동매체가 이동하고, 충분히 열접촉가능하게 배설함과 아울러, 도8(B)에 표시한 바와같이 상기 송급라인(모래 순환라인)(5)의 기초에 상기 열분해로(1)측의 압력 P₁과 부차르 연소로(10B)의 압력 P₂과의 차압(P₁- P₂)보다 큰 압력차를 형성하는 압력차형성수단(50)을 배설한다.

압력차 형성수단(50)은, 소위 소형의 유동상 상태로 형성되며, 부차르 연소로(10B) 출구측의 유동상(2-2)상부 및 분산판(3-2) 하측방향을 사절판(100),(100')에서 사절한다. 이 경우, 분산판(3-2) 상측의 유동상 하부공간은, 개구(101)로 되어 있으며, 부차르 연소로(10B)내의 유동매체가 상기 사절판 하측방향 개구(101)를 개재하여 사절판(100)에서 사절된 압력차 형성수단(50)측의 유동상(51)에 송급하도록 구성한다.

그리고, 이 사절유동상(51)에는 분산판(3-2)하방으로부터 연소배가스입구 라인(6)의 분기라인(6')에 의해 공급된 연소 배기가스 등에 의한 유동을 도모한다.

그리고, 상기 압력차 형성수단(50)을 설치하는 것에 의하여 가스 역류방지 기능을 갖는점은 도5 및 도6과 마찬가지이며, 상기 부차르 연소로(10B)의 유동상 (2-2)측의 압력을 P₁, 사절유동상(51)의 압력을 P₁', 열분해로(1)의 압력 P₂로 된 경우에 P₁' 와 P₂는 송급라인(모래 순환라인)(5)에 연통됨과 아울러 동일압력이다.

한편, P₁과 P₁' 는 사절판(100)이 그 선단 유동매체가 퇴적하도록 유동상(2-2)내에 위치함과 아울러, 그 유동상 경계면에서 사절판(100)하단(사절판 하단개구(101)하단)까지의 높이 ΔΗ의 높이를 역류가 발생되지 않도록 높게 설정함이 양호하다.

또한, 차르연소로(10)에서 부차르 연소로(10B)측에 유동매체를 취입하는 경로(19-1)와 부차르 연소로(10B)측에서 열분해로(1)측에 유동매체를 송급하는 송급라인(5)은 각각 출구측에 향하여 하향 경사지도록 경사면에 형성함과 아울러, 각각의 유동상의 경계면을 상기 경사면에 합하여 점점 낮게, 바꾸어 말하면 차르연소로(10)의 유동상(2-3)의 경계면≥(부차르 연소로(10)의 유동상 경계면(2-2)=압력차 형성수단(50)측의 사절 유동상(51) 경계면)＞열분해로(1)측 유동상(2-1) 경계면으로 되도록 각각 유동상 경계면을 단계적으로 낮게 한다.

열분해로(1)측에서 차르연소로(10)에 차르혼합물을 공급하는 라인(9)은, 스크류 피이더 등의 기계적 운송수단으로 구성하는 것이 좋다.

도9는 상기 각각의 실시예에 적용되는 차르연소로를 개량한 유동상의 구성을 표시하며, (A)는 정면도 (B)는 측면도 (C)는 평면도이다.

본건과 관련된 유동상은, 분산판(11)상부에 차르혼합물을 퇴적시켜 유동상(2-3)을 형성하고, 상기 유동상(2-3)내를 회류가능하게 좌우 및 중앙의 세곳의 유동역(2-3A) (2-3B) (2-3C)으로 분할되는 상부 사절판(61A) (62A)이 배설되며, 그리고 상기 상부 사절판(61A) (62A)은 유동상(2-3)상부와 저부에 각각 개구된다.

그리고, 상부 사절판(61A) (62A)에 의하여 사절되는 유동영역의 내부 중앙의 유동역(2-3B)에 열분해로(1)측 및 부차르 연소로(10B)측으로 부터 각각 차르 연소로(10)에 차르혼합물 및 유동매체를 공급하는 라인(9) 및 라인(19-2)가 접속된다.

또한, 분산판(11)은, 불연소물 취출라인(14)측으로 향하여 하향 경사지는 것이다. 분산판(11) 하측방향 공간은, 상부 사절판(61A) (62A)과 같은 간격으로 하부 사절판(61B) (62B)이 배설되며, 그리고 상기 하부 사절판(61B)과 (62B)에 좁혀지는 분산판 중앙부(11-2)는 산형상으로 형성하는것이 효과적이다.

또한 사절판(61B)와 (62B)에 의하여 각각 사절되는 분산판(11-1) (11-2) (11-3) 하측방향 공간의 저부에는 각각 공기 공급라인(12)에 접속된 분기라인(12-1) (12-2) (12-3)이 접속되며, 그리고 상기 분기라인(12-1) (12-2) (12-3)에는 각각 유량 조절밸브(64)가 설치되며 상부 사절판(61A) (62A)에 의하여 3개로 분할되어 각각의 유동영역에 공급되는 공기량를 제어가능하게 구성한다.

또한, 차르연소로(10B)에 유동매체를 공급하는 라인(19-1)은 유동상(2-3) 경계면상에, 또한 부차르 연소로(10B)로 부터 연소가스를 공급하는 라인(19-3)은 그 상부에 설치된다.

본건과 관련된 장치에서는, 열분해로(1)에서 공급되는 차르혼합물을 공급하는 라인(9)의 공급구를, 상기 3개로 분할된 유동유역 중앙부(2-3B)(하강유역) 또는 좌우 양측의 유동유역(2-3A) (2-3C)(상승유역)의 하부에 설치하며, 한편의 그 하측방향에 위치하는 분산판(11-2)은 상기 중앙부(2-3B)로 부터 좌우 양측의 유동유역(2-3A) (2-3C)에 공기류가 흐르도록 산형상으로 형성하도록 하고, 또한 (12-2)의 공기류 양은 (12-1) (12-3)보다 적게 하는 것에 의해, 또한 좌우 양측에 위치하는 유동유역(2-3A) (2-3C)에는 각각 분산판(11-3) (11-1) 하측방향의 분기라인(12-1) (12-3)에서 하방으로 향하는 공급흐름이 공급되기 때문에 중앙유동 유역부(2-3B)가 하강유역이며, 좌우 양측에 위치하는 유동유역(2-3A) (2-3C)은 상승유역으로 하는 것이다.

이 결과 라인(9)에서 예컨대 유동유역 중앙부(2-3B)(하강유역) 또는 유동유역(2-3A) (2-3C)(상승유역)의 하부에 공급된 차르혼합물이 산형상의 분산판(11-2)에 의하여 상기 중앙부(2-3B) 유동매체의 하강류가 형성되며, 한편의 좌우양측에 위치하는 유동유역(2-3A) (2-3C)은 상승류로 되어 있기 때문에, 상기 유동상내에 차르 혼합물 및 유동매체는 (A)에 나타난 화살표에 따라 순환된다.

이결과 비중이 가벼운 차르는 반드시 유동유역 중앙부(2-3B)의 하강유역에 의하여 유동상저부로 이동하고, 좌우 양측에 위치하는 유동역(2-3A) (2-3C)을 개재하여 순환 유동하기 때문에, 공기와의 혼합이 충분하게 행하며, 또한 적은 공기흐름(예컨대 공기비 λ:1.2~ 1.3)으로서 충분한 연소가 가능하다.

또한 예를들면 상기 유동상 표면에 부유하는 차르도 상기 하강류에 의하여 반복하여 유동상의 저부에 이동하기 때문에 상기한 효과가 가일층 증대된다.

한편, 상기 유동상으로 연소되지 않는 불연소물은 (B) 및 (C)에 표시한 분산판(11)의 하향 경사를 따라 이동하고, 가이드판(14-1) (14-2)을 개재하여 불연소물 취출라인(14)에서 외부로 배출된다.

도10은 상기 각각의 실시예에 적용되는 열분해로의 개량에 관계된 열분해로의 내부구성을 표시한 3면도로서, (A)는 정면단면도, (B)는 평면단면도, (C)는 우측면도이다.

상기 도면에 있어서, 열분해로(1)내부, 구체적으로는 분산판(3-1)의 상부에 수용된 유동모래 등의 유동매체(2-1)를 폐기물 투입측(폐기물 공급라인(4)측)으로 부터 차르혼합물 취출측(차르혼합물 취출라인(9)측)으로 향하여, 사절판(80)에 의하여 복수단 형상으로 구분됨과 아울러, 해당 사절판(80)을 좌우 측벽과의 사이에서 교대로 일측을 서로 멀어지게 개구부(81)를 형성하고, 상기 개구부(81)가 교대로 다르게 위치되도록 설치한 주유동상부(1A)를 형성한다.

또한 상기 주유동상(1A)의 하측방향 측벽측을 폭이 넓게하고, 그 저부에 폐기물 투입측으로 부터 차르혼합물 취출측을 향하여 고체분을 반송하는 반송수단, 구체적으로는 스크류식 배출기(1C)를 설치하며, 필요에 따라서 상기 반송수단(1C)의 바로 하측 위치에 공기 또는 연소배가스 등을 불어넣는 공기 또는 연소배가스 입구라인(82)를 설치하여 유동사 등을 유동화하는 부유동상부(1B)를 구비하는 것이다.

또한, 상기 열분해로(1)에서는 부유동상부(1B)에서 반송수단(1C)에 의하여 불연소물에 부착동반된 미연소물을 강제적으로 차르잔사 방향으로 반송하도록 연소를 행하는 것으로서 미연소물이 불연소물중에 남지않고 배출되는 것이다.

또한 유동상부(1A)내에 설치된 사절판(80)에 의하여 실질적으로 유동상의 흐름이 길게, 구체적으로는 폐기물과 유동매체를 혼합함으로써 차르혼합물 취출라인(9)으로 향하여 압출하는 흐름의 길이를 길게 하는 것이고, 이 폐기물은 차르혼합물 취출라인(9)에 불어넣지 않도록 하여, 열분해를 한가지 상태 또는 소정의 시간이상 행하는 것이다. 이것에 의하여 더구나 열분해를 하나의 상태로 충분히 행하는 것으로, 폐기물중의 염소를 실질적으로 완전히 분해하고, 가스화하여 제거하는 것이다.

도11은 상기 각각의 실시예에 나타난 연소덕트에 의하여 이루어지는 열분해가스 연소로를 일체화한 열분해로의 다른 개량에 관한 것으로, (A)는 도1의 열분해로와 연소덕트를 측면에서 본 도면 (B)는 단속부의 변형예, (C)는 정면도이다.

본 실시예는 열분해로(1)를 구성하는 유동상로중의 상측방향에는 단속부(411)를 개재하여 그 상측방향에 연소덕트(40)를 형성하고, 상기 단속부(411)에 산기관 노즐(42)을, 또한 상기 연소덕트(40)의 상방유역에 공기를 도입하는 공기도입구(43)를 설치한다. 상기 단속부(411)는 도11(A)(C)에 표시한 바와같이, 단속부(411) 중심유역을 수평으로 길게 위치하는 산기관 노즐(42) 연설방향에 연하여 상측방향 공간을 따라 경사상지게 형성하고, 그 출구부를 폭이 좁게 형성하여도 좋고, 또한(B)에 표시한 바와같이, 상기 단속부(411)를 원형으로 지름이 작게하여, 그 지름이 작은부분을 회전하여 흐르는 공기흐름이 도입가능하며, 상하 대칭위치에 공기 도입 라인(21),(21)를 구성하여도 좋다.

열분해로(1)에서 생성된 열분해가스는, 단속부(411)를 개재하여 연소덕트(40)내에 도입하여, 공기 도입라인(21)에서 도입되는 산기관 노즐(42)에 의해 분사되는 공기에 의하여 열분해가스를 환원분위기(雰圍氣)에 1차 연소하고(공기과잉률 0.6~0.8)저NOx화를 도모하며, 또한 그 상방 유역으로 공기 도입구(43)에 의해 공기를 도입하여 2차연소를 행하여, 완전연소에 의하여 저CO화와 저다이옥신화를 도모하는 것이 좋다.

더구나, 상기 연소덕트(40)와 열분해로(1) 사이에 단속부(411)를 설치함으로서 공기와의 혼합을 촉진함과 아울러, 연소덕트(40)에서 재연소시의 열이 그 하방의 유동상공간에 복사되는 것이며, 이 결과 차르연소등이 생성되고, 열분해로(1)에서 바람직한 열분해의 달성을 얻을수 있다.

도12는 본발명의 제6실시예에 관한 폐기물의 소각열을 이용한 과열증기 제조장치를 나타낸 계통도로서, 도2의 차르연소로의 사절판을 개재하여 2개의 유동상으로 분할하는 역류방지 수단을 구성하고, 또한 재용융로를 설치한 것이다.

도13은 본발명의 제7실시예에 관한 폐기물의 소각열을 이용한 과열증기 제조장치를 나타낸 계통도로서, 도12의 구성에 있어서 열분해 가스의 일부를 분기하여 열분해 가스연소로에 공급한다.

도14는 도13에 표시한 열분해가스 출구라인에 배설된 차압 계측수단으로서, (A)는 오리피스를 이용하여 형성된 차압 계측수단, (B)는 나팔형상의 단속부를 사용하여 형성된 차압 계측수단이다.

본건에 관계된 구성에 있어서, 열분해가스 출구라인(7)에서의 열분해가스는 회용융로(31)에 도입된다.

또한 도13에 표시함 바와같은 열분해가스 출구라인(7)으로 부터의 열분해가스는 분기된후 다시 회용융로(31)에 도입되는 것으로 구성된다.

회용융로(31)는, 예컨대 나선 회전하는 흐름에 의해 라인(29)에서의 먼지 또는 재를, 공기 또는 산소부화공기를 상기 열분해가스와 동일한 라인(30)으로 도입하여, 상기 열분해가스 연소열에 의해 1300℃로서 먼지나 회분을 용융하고, 상기 용융된 먼지나 회분을 용융회분출구라인(32)을 개재하여 수저류부(32A)에 낙하시키고, 수 ㎜정도의 수냉슬러그를 생성하여, 상기 슬러그를 건축용골재로서 이용하도록 구성한다.

또한, 상기 회용융로(31)에는 싸이클론(16)의 출구라인(18)/더스트 라인(29)을 개재하여 재를 도입하며, 또한 라인(14)의 불연소물 또는/ 및 버퍼필터나 전기 집진기의 보집재(補集灰)등도 용융처리하는 것이다.

또한, 상기 회용융로(31)의 출구라인(33)의 하류단에는 연소 더스트로 부터생성되는 열분해 가스연소로(34)가 배설되며, 상기 열분해가스에 충분한 공기를 라인(21A)에서 공급하여 상기 열분해 가스의 완전연소를 행한다.

열분해로(1)의 열분해가스 출구라인(7)으로 부터 취출된 상기 열분해가스는, 연소로(34)에 도입하기 전에 회분용융로(31)에 도입된다.

따라서 본 실시예에 의하면 상기 싸이클론(16)과 배가스라인(25)의 후방에 설치된 백 필터에서 분리된 회분 및/또는 라인(14)의 불연소물은, 상기한 회분용융로(31)에 도입되도록 하는것에서, 상기 용융재를 이용하여 골재 등의 제조가 가능하다.

또한 도13에 표시한 바와같이 열분해 가스출구라인(7)을 라인(7'),(7-1)로서 분기하는 경우에는 차압 계측수단(100)에 의하여 분기량을 측정하는것이 필요하다.

이 차압 계측수단(100)은, 열분해로(1)에서 취출된 열분해가스의 유량(유속)을 측정함과 동시에, 상기 차압 계측수단(100)을 형성하는 단속부(110)의 입구측과 출구측에 각각 설치된 압력 취출구(109),(109)에 소량의 공기를 적당하게 흘려보내도록 하며, 열분해가스중에 함유된 타르 등을 연소시키고, 단속부(110) 및 압력 취출구(109)에 있어서의 타르 부착방지나 코킹방지를 도모한다.

도14(A)는 오리피스를 사용하여 형성된 차압 계측수단으로서, 101,101'는 출구라인(7)을 형성하는 배관, 102는 플랜지, 103은 오리피스 플레이트, 104는 차압계, 105,106,107,108은 공기 도입관, 109는 압력 취출구로서의 압력탭(Tap), 110은 단속부, 111은 공기량 조정밸브, 112는 풀로어메터 유량계이다.

압력탭(109)은 A-A선단면도에 표시한 바와같이 둘레방향에 90℃씩 각도가 변한 위치에 4개 설치된다.

도14(B)는 나팔상의 단속부(110)를 사용하여 형성된 차압 계측수단(100)으로, 그 구성은 도14(A)와 같은 상태이다.

도15는 본 발명의 제8실시예에 관한 폐기물의 소각열을 이용한 과열증기 제조장치를 나타낸 계통도로서, 상기 열분해로(1)에 의하여 얻는 열분해가스의 일부를 회용융로(31)의 상류측으로 분기라인(7-2)을 개재하여 열분해로의 분산판(3-1)하측방향 입구측에 공급하도록 구성함도 좋다.

이것에 의하여 라인(7-1)의 열분해가스가 유동화가스( N₂,CO₂,H₂O 주성분의 불할성가스)에서 희석되지 않아서 고칼로리가스 이면서 회분용융로(31)의 온도를 용이하게 1300~1500℃로 하는 것이 된다.

도16은 본발명의 제9실시예에 관한 폐기물의 소각열을 이용한 과열증기제조장치를 나타낸 계통도로서, 열분해를 유동상이 아니고 기계적 반송교반수단에 의하여 구성하는 것이다.

1A는 상기 열분해수단내의 고체분을 폐기물 투입측에서 차르혼합물 취출측으로 향하도록 반송하는 기계적반송/교반기능을 갖는 교반수단, 예컨대 로타리 킬른이나 횡형스크류 교반조를 설치한 열분해로로서, 모래등의 유동매체가 수납되며, 폐기물 공급라인(4) 및 모래순환라인(5)에 의해 모래와 도시쓰레기등의 폐기물이 투입되고, 공기 또는 연소배가스 입구라인(6)에 의하여 공급된 공기 또는 연소배가스에 의해 온도 300℃이상의 교반공간을 생성하고, 로타리 킬른이나 횡형스크류 교반조에 의하여 모래와 폐기물 등을 혼합 교반하면서 폐기물의 열분해 반응을 행하며, 또한 기계적으로 미분해잔사 및 모래로 부터 형성되는 차르혼합물을 차르혼합물 취출라인(9)으로 향하도록 반송하면서 해당 라인(9)으로 부터 체(90) 및 라인(91)을 개재하여 차르연소로(10)에, 또한 상기 교반공간의 열분해 반응에 의하여 발생된 열분해가스는 열분해 가스라인(7)으로 부터, 또한 체(90)에 의하여 분리된 불연소물은 불연소물 취출라인(8)으로 부터 각각 서로 분리되어 취출된다.

이때 열분해가스와 차르혼합물의 열칼로리비가 「약7(열분해가스) : 약3(차르혼합물)」이 되도록 열분해를 행하는 것이 바람직하며 이는 상기한 바와같다.

또한, 열분해로(1A) 출구측의 열분해가스 출구라인(7)에는 공기입구 라인(21)이 취부되는 것이며, 열분해로(1A)에서 취출된 열분해가스는 공기입구 라인(21)으로 부터 공기를 도입하여 열분해가스중에 함유되는 타르 등을 일부연소 시키며, 출구라인(7)에서의 타르 부착방지나 코킹방지를 도모한후, 상기 열분해가스는 연소로(34)에 도입되기 전에 회용융로(31)에 도입된다. 다른 구성은 도15와 동일한 상태로 된다.

도17은 본발명의 제10 실시예에 관한 폐기물의 소각열을 이용한 과열증기제조장치를 나타낸 계통도로서, 복수의 열분해로로 구성하는 것이다.

상기 도15, 도16의 실시예와의 상이점을 설명하면, 상기열분해로는 복수설치하며, 어느것도 유동상으로 되는 유동 열분해로로 구성되는 것이다.

그리고, 상기 각각의 유동열 분해로(1),(1')는 다공판 등의 분산판(3-1), (3-1')상에 유동사등의 유동매체(2-1), (2-1')가 수납되어 있고, 폐기물 공급라인(4),(4') 및 모래순환(송급)라인(5),(5')에 의하여 도시쓰레기 등의 폐기물과 유동사가 투입되며 연소배가스 입구라인(6),(6')에 의하여 공급된 연소배가스등에 의하여 일측의 유동열 분해로(1)(제1열분해로)는 온도 250~450℃ 정도의 유동상 공간에서 폐기물의 열분해반응을 행하여 적극적으로 차르혼합물을 생성하고, 차르혼합물 취출라인(9)에 의하여 차르연소로(10)에 공급한다.

그 반응에 의하여 발생된 열분해가스는 열분해가스 출구라인(7)에 의하여 열분해가스 연소로(34)에, 또한 불연소물은 불연소물 취출라인(8)에 의하여 각각 상호 분리되어 취출된다.

다른 유동열분해로(1')(제2열 분해로)는, 온도 450~700℃정도의 유동상공간에서 폐기물의 열분해반응을 행하여서 탈염소함으로써 적극적인 열분해가스를 생성하고, 열분해가스 출구라인(7')에 의하여 회분용융로(31)에 공급한다.

미반응의 차르혼합물 취출라인(9')에 의하여 차르 연소로(10), 또한 불연소물은 불연소물 취출라인(8')에 의하여 각각 상호 분리되어 취출된다.

이결과, 일측의 열분해로(1') 에서는 적극적으로 탈염소된 차르혼합물을 많이 취출하여 차르혼합물의 양을 증대하는 것이고, 또한 다른 열분해로에서는 차르혼합물의 양을 적게하면서 적극적인 회용융로(31)에 사용하는 열분해가스를 생성하는 것이되며, 이 기능분리에 의하여 효율적으로 차르혼합물을 형성하여 열분해가스의 생성이 가능하다.

또한, 하나의 열분해로(1)에는 폐기물의 탈염소만으로 족하기 때문에 250~450℃정도와 유동상의 온도범위를 확대하며, 결과적으로 차르혼합물의 양을 많게 하는것이 된다.

또한, 회용융로(31)에 있어서도 450~700℃의 온도 또한 충분하게 열분해된 칼로리가 높은 가스가 도입되는 것으로서, 회용융로(31)에 도입되는 산소부화공기를 적어도 1300℃의 고온으로 유지한다.

도18은, 상기제11 실시예에 관한 폐기물의 소각열을 이용한 과열증기 제조장치의 변형예를 나타낸 계통도로서, 열분해로를 유동상과 기계적 반송교반수단에 따라 구성하는 것이다.

본 실시예에 있어서는 도17의 하나의 유동열분해로(1)(제1열 분해로)는 그대로 로서, 다른 유동열 분해로(1')(제1열 분해로)를 도16에 표시한 기계적 열분해로(1A), 즉 열분해로내의 고체분을 폐기물 투입측으로 부터 차르혼합물 취출측에 향하여 반송하는 기계적반송/교반기능을 갖게하는 교반수단, 예컨대 로타리 킬른이나 횡형 스크류교반조를 설치한 열분해로로서 구성한다.

기계교반 열분해로(1A)의 경우 유동상에서 필요로 하는 유동화용의 가스(주로 N₂,CO₂, H₂O 주성분의 불할성 가스)가 불필요하기 때문에 열분해가스는 희석되지 않아서, 단위용적당의 발열량이 크고, 공기 또는 산소부화공기에 의하여 용이하게 1300℃이상의 고온을 발생하며, 가스중의 회분 용융을 행함과 아울러 에너지원으로서 유효하게 사용되고, 유동상형 열분해로(1)보다 좋다.

즉 차르혼합물을 제조하기 위하여 저온의 열분해로는 유동상형으로 형성하고, 고칼로리의 열분해가스를 제조하기 위한 고온의 열분해로(1')는 기계적반송/교반기능을 갖는 열분해로로 구성된다.

이것에 의하여 회분용융로(31)에 도입되는 공기에 산소부화공기를 사용하지 않아도 1300℃의 고온을 유지한다. 결과로서 운전경비가 저감된다.

그런데 상기 다른 열분해로(1')에 의하여 얻는 열분해가스의 일부를 회분용융로(31)의 상류측으로 분기라인(7')를 개재하여 열분해가스 연소로(34)에 공급하도록 구성한다. 이것에 의하여 상기 열분해가스와 연소가스중에 함유되는 재는, 폐기물에 대하여 1할정도이고, 따라서 이것을 공급하는 열분해가스 전부를 사용하여 용융하는 것은 반드시 필요하지 않아, 오히려 과잉설비의 열에너지로 하는 것을 방지한다.

이에 의하여 상기 열분해가스 출구라인(7)의 분기된 회분용융로(31) 상류측 또는 분기라인(7') 에는 상기 도14에 나타난 차압 계측수단100을 배치하고, 그 유량조정을 행할 필요가 있다.

이상 기재된 바와같이 본발명에 의하면 폐기물의 열분해수단과 차르연소수단에 따른 불연소물의 제거와 유동매체의 분리를 효율좋게 행하며, 안정된 열분해와 차르연소를 행하는 것이다. 특히 고가인 고급재료를 사용하지 않고, 염소에 의한 부식을 염려할 필요가 없으며, 약 500℃×100kg/㎠ G의 고온, 고압의 증기를 대량으로 회수하여 발전효율 30% 이상으로 하는것으로, 이것에 의하여 폐기물의 열분해수단과 차르연소수단에 따른 불연소물의 제거와 유동매체의 분리를 효율이 좋게 행하며, 안정된 열분해와 차르연소를 행하는 것이다.

그리고 본발명은 특히 상기 열분해수단과 차르 연소수단사이에 차르 또는 유동매체 및 가스의 역류를 방지하는 역류방지수단을 배치함으로써, 상기 온도차를 갖고 또한 열용량이 큰 유동매체등이 상기 양 유동조사이에 잘못 역류하는 것에 기인하는 양유동조 내에서의 온도변동과 열분해, 연소조건의 악화 등을 방지한다.

또한, 열분해수단측과 차르연소수단측에는 각각 목적으로 하는 유동작용이 원할하게 수행됨과 아울러 열분해수단에서 얻어지는 열분해가스의 열에너지와 차르연소수단에서 얻어지는 염소를 함유하지 않은 연소가스(탈염소열 에너지)의 칼로리비 및 염소함유 농도를 원하는 목적에 따라 분산이 생기는 일없이 얻는 것이 가능하다.

한편 본발명에 의하면 상기 열분해수단에 따라 열분해를 효율좋게 수행하며, 상기 열분해가스의 타르부착과 코킹방지 및 저 다이옥신화, 저CO, 저NOx화를 도모하며, 기본 기술에 있어서 비교하여 효율이 양호한 염소의 저감 또한 고온도의 과열증기를 얻는 것이다.

본 발명에 의하면, 상기 열분해가스 또는 연소가스를 분리하여 얻는 재를 용융하여 골재 등의 제조가 가능하다.

또한 본발명에 의하면 열분해수단을 유동상에서가 아닌, 기계적반송 교반수단에 의하여 구성함과 아울러, 유동상에 비하여 정시적 또는 정량적인 열분해시간과 열분해량을 확보하는 것이고, 안정되는 열분해를 행하는 것이 가능함과 아울러 열분해 가스가 희석 되지 않아서, 단위용적당의 발열량이 높은 것이다.

한편 본발명은, 상기 열분해수단을 유동상 또는 기계적 교반조를 적절하게 조합시킨 복수의 열분해로로서 구성함과 아울러, 한쪽 열분해로의 열분해온도를 다

Claims (24)

1. 약 200℃∼320℃ 전후에 비점을 보유하도록 가압시킨 보일러수를 사용하여, 그 보일러수의 가열을 적어도 2단계 이상의 복수단계로 하는 폐기물의 소각열을 이용한 과열증기 제조방법에 있어서,

   온도 300℃ 이상의 산소부족 공간내에 폐기물을 공급하여 열분해 반응을 행하고, 그 반응에 의해 염소를 함유한 열분해가스와 탈염소되는 미분해 잔사를 생성하며, 상기 가압시킨 보일러수의 비점까지의 가열을 열분해가스의 열에너지로서 행하고, 상기 비점온도로부터 소정온도의 과열증기를 얻도록 과열을 미분해잔사의 열에너지로 행하는 것을 특징으로 하는 폐기물의 소각열을 이용한 과열증기 제조방법
2. 제 1항에 있어서, 염소함유 열에너지로서의 가열을 약 300℃ 이상의 유동매체를 함유한 산소 부족 공간내에 폐기물을 공급하여 열분해반응을 행하는 열분해 수단에서 얻는 열분해가스의 연소열 에너지를 이용하여 행하며, 탈염소열에너지에서의 가열을, 상기 열분해수단에서 취출되는 미분해잔사 및 유동매체로 이루어진 차르 혼합물을 공기 또는 연소배가스에 의해 유동시키면서 상기 미분해 잔사를 연소시키는 차르 연소수단에 의하여 얻는 열 에너지를 이용하여 행하는 것을 특징으로 하는 폐기물의 소각열을 이용한 과열증기 제조방법
3. 온도 300℃ 이상의 산소 부족공간내에 폐기물을 공급하여 열분해반응을 행하며, 그 반응에 의해 발생된 열분해가스와 미분해 잔사 및 유동매체로 이루어진 차르 혼합물과 불연소물을 상호분리하는 열분해 수단과,

   상기 열분해 수단에서 취출된 미분해 잔사 및 유동매체로 이루어진 차르 혼합물을 공기에 의해 유동시키면서 상기 미분해잔사를 연소시키는 차르 연소수단과,

   상기 열분해가스의 연소열 에너지를 이용하여 약 400℃ 이하의 온수 또는 증기를 제조하는 제1 증기 제조수단과,

   상기 차르 연소수단에 의해 얻은 열 에너지에 의하여, 상기 제1 증기 제조수단으로 제조된 온수 또는 증기를 과열 증기로 하는 제2 증기 제조수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 폐기물의 소각열을 이용한 과열증기 제조장치
4. 제 3항에 있어서, 상기 제1 또는 제2 증기 제조수단에서 가열된 증기 또는 상기와 같은 제조수단에 도입되는 온수 또는 증기의 일부를 상기 차르 연소수단의 고온유역측에 배치된 열교환수단에 적당하게 도입하는 것을 특징으로 하는 폐기물의 소각열을 이용한 과열증기 제조장치.
5. 제 3항에 있어서, 상기 차르 연소수단에 의하여 가열된 유동매체의 순환경로 중에 제2차르 연소수단을 개재하여, 상기 제2차르 연소수단의 연소 매체중에 상기 제1 또는 제2 증기 제조수단 또는 열교환 수단으로 가열된 증기를 가열하는 열교환 수단을 설치하는 것을 특징으로 하는 폐기물의 소각열을 이용한 과열증기 제조장치.
6. 제 3항에 있어서, 상기 차르 연소수단에 의하여 가열된 유동매체를 열 분해수단으로 되돌아 들어가게 하는 유동매체 경로중에, 열낙차 완화수단인 열 교환수단을 설치한 제2 차르 연소수단을 개재시키는 것을 특징으로 하는 폐기물의 소각열을 이용한 과열증기 제조장치.
7. 온도 300℃ 이상의 산소 부족공간내에 폐기물을 공급하여 열분해 반응을 행하며, 그 반응에 의해 발생된 열분해가스와 미분해잔사 및 유동매체로 이루어진 차르 혼합물과 불연소물을 상호 분리하는 열분해 수단과,

   상기 열분해 수단의 불연소물 취출구에서 배출된 배출물에서 대형 불연소물과 그외의 배출물을 분리하고, 그 외의 배출물을 차르 연소수단 저부측에 급송하는 제1 필터 수단과,

   상기 차르 연소수단의 불연소물 취출구에서 배출된 배출물에서 소형 불연소물과 유동매체를 분리하고, 유동매체를 차르 연소수단 저부측에 급송하는 제2 필터 수단을 설치하는 것을 특징으로 하는 폐기물의 소각열을 이용한 과열증기 제조장치
8. 제 7항에 있어서, 상기 제2 필터수단의 출구측으로 회분을 분리하고, 회분 분리후의 유동매체를 연소수단 저부측에 급송하는 제3 필터수단를 설치하는 것을 특징으로 하는 폐기물의 소각열을 이용한 과열증기 제조장치.
9. 온도 300℃이상의 산소 부족공간내에 폐기물을 공급하여 열분해반응을 행하며, 그 반응에 의해 발생된 열분해 가스와 미분해잔사 및 유동매체로 이루어진 차르 혼합물과 불연소물을 상호 분리하는 열분해 수단과,

   상기 열 분해수단에서 취출된 미분해 잔사 및 유동매체로 이루어진 차르 혼합물을 공기에 의해 유동시키면서 상기 미분해 잔사를 연소시키는 하나 또는 복수의 차르연소 수단을 포함하며,

   상기 열 분해 수단과 차르 연소수단 사이를 접속하는 차르통로, 또는 상기 열분해수단 및 차르 연소수단측에 기계적 또는 압력차를 이용하여 차르 또는 유동매체 및 가스의 역류를 방지하는 역류방지 수단을 배치하는 것을 특징으로 하는 폐기물의 소각열을 이용한 과열증기 제조장치
10. 제 9항에 있어서, 상기 역류 방지수단은 상기 열분해수단에 유동매체를 되돌아 들어가게 하는 적어도 하나의 차르 연소수단측에 설치된 역류 방지수단이며,

    상기 역류 방지수단이 상기 열분해 수단측의 압력 P₁과 차르 연소수단의 압력P₂와의 차압(P₁- P₂)보다 큰 압력차를 형성하는 압력차 형성수단에 의해 구성하는 것을 특징으로 하는 폐기물의 소각열을 이용한 과열증기 제조장치.
11. 제 9항에 있어서, 상기 역류방지수단이, 상기 열분해 수단측 또는 차르 연소수단측에 강제적으로 차르의 반송을 행하는 기계적 반송수단으로 구성하는 것을 특징으로 하는 폐기물의 소각열을 이용한 과열증기 제조장치.
12. 온도 300℃이상의 산소 부족공간내에 폐기물을 공급하여 열분해 반응을 행하며, 그 반응에 의해 발생된 열분해 가스와 미분해 잔사 및 유동매체로 이루어진 차르 혼합물과 불연소물을 상호 분리하는 열분해 수단과,

    상기 열 분해수단에서 취출된 미분해잔사 및 유동매체로 이루어진 차르 혼합물을 공기 또는 연소배가스에 의해 유동시키면서 상기 미분해 잔사를 연소하는 하나 또는 복수의 차르 연소수단을 포함하며,

    상기 차르 연소수단으로부터 열분해 수단에 가열된 유동매체를 되돌아 들어가게 하는 우덩매체 경로중에 제2 차르 연소수단을 개재하며, 상기 제2 차르 연소수단내에 되돌아 들어가게 하는 유동매체 열낙차를 완화하는 열교환수단을 설치하는 것을 특징으로 하는 폐기물의 연소열을 이용한 과열증기 제조장치
13. 제 12항에 있어서, 상기 제2 차르 연소수단중에 열교환수단을 설치하고, 상기 열교환수단 설치위치에서 출구측에 역류 방지수단인 상기 열 분해수단측의 압력 P₁과 차르 연소수단의 압력P₂와의 차압(P₁- P₂)보다 큰 압력차를 형성하는 압력차 형성수단을 설치하는 것을 특징으로 하는 폐기물의 소각열을 이용한 과열증기 제조장치.
14. 온도 300℃이상의 공간내에 폐기물을 공급하여 열분해반응을 행하며, 그 반응으로부터 발생된 열분해가스와 미분해잔사 및 유동매체로 이루어진 차르혼합물과 불연소물을 상호 분리하는 열분해수단과,

    상기 열분해수단에서 취출한 미분해잔사 및 유동매체로 이루어진 차르혼합물을 공기에 의해 유동시키면서 상기 미분해잔사를 연소하는 하나 또는 복수의 차르 연소수단를 포함하며,

    상기 차르 연소수단은 분산판 하방에서 공급되는 공기 또는 연소배가스류를 2개로 분할, 또는 그 유동상내를 사절판에 의하여 사절하여 상기 차르혼합물을 유동상내에서 순환유동시키는 순환수단을 형성하는 유동조와, 상기 순환하는 유동유역의 하강유역 또는 상승유역의 하부에 열분해수단에서 공급되는 차르혼합물의 공급구를 설치하는 것을 특징으로 하는 폐기물의 소각열을 이용한 과열증기 제조장치.
15. 제 14 항에 있어서, 상기 순환수단이 분산판 하측방향에서 공급되는 공기흐름을 복수로 분할한 분할류로 구성하고, 상기 분할된 복수의 공기흐름에 의하여 상기 유동상내의 차르혼합물이 순환가능토록 그 유량을 제어하는 것을 특징으로 하는 폐기물의 소각열을 이용한 과열증기 제조장치.
16. 온도 300℃이상의 공간내에 폐기물을 공급하여 열분해반응을 행하며, 그 반응으로부터 발생된 열분해가스와 미분해잔사 및 유동매체로 이루어진 차르혼합물과 불연소물을 상호 분리하는 열분해수단을 포함하며,

    상기 열분해수단을 구성하는 유동상로중의 상측 공간중에 하나 또는 복수단계적으로 공기를 도입하여, 열분해가스의 완전연소를 행하며, 상기 상측방향 공간과 그 하측방향의 유동상 공간사이를 좁은 통과면적화 하고, 공기와의 혼합을 촉진 및 복사열의 역류방지 기능을 갖는 것을 특징으로 하는 폐기물의 소각열을 이용한 과열증기 제조장치.
17. 온도 300℃이상의 공간내에 폐기물을 공급하여 열분해반응을 행하며, 그 반응에 의해 발생된 열분해가스와 미분해잔사 및 유동매체로 이루어진 차르혼합물과 불연소물을 상호 분리하는 열분해수단을 포함하며,

    상기 열분해수단을 유동상으로 구성하고, 그 유동상 내부를 분산판의 상측에 수용된 유동사 등의 유동매체를 갖추며, 분산판 하방에서 공기 또는 연소배가스 등을 불어넣는것에 의하여 유동매체를 유동화하는 주 유동상과,

    상기 주 유동상의 하방측벽의 폭을 넓게하고, 그 저부에 폐기물 투입측으로 부터 차르 혼합물 취출측으로 향하여 고체분을 반송하는 반송수단을 설치하는 것을 특징으로 하는 폐기물의 소각열을 이용한 과열증기 제조장치.
18. 온도 300℃이상의 공간내에 폐기물을 공급하여 열분해반응을 행하며, 그 반응에 의해 발생된 열분해가스와 미분해잔사 및 유동매체로 이루어진 차르혼합물과 불연소물을 상호 분리하는 열분해수단과,

    상기 열분해수단에서 취출된 미분해잔사 및 유동매체로 이루어진 차르 혼합물을 공기에 의하여 유동시키면서 상기 미분해잔사를 연소하는 차르 연소수단과,

    상기 열분해가스의 연소 열에너지를 이용해서 약400℃이하의 온수 또는 증기를 제조하는 제1 증기제조수단과,

    상기 차르 연소수단에 의해 얻은 열 에너지에 의해 상기 제1증기 제조수단에서 제조된 온수 또는 증기를 과열증기로 하는 제2증기 제조수단을 포함하며,

    상기 열분해수단과 제1증기 제조수단과의 사이에 상기 열분해가스의 제1차 연소열에 의하여 차르연소수단 또는 열분해수단에서 취출된 각각의 가스에서 분리된 회분의 용융분리를 행하는 회분 용융분리수단을 설치하고, 상기 회분이 분리된 열분해가스의 2차연소를 행하는 2차연소수단을 설치하는 것을 특징으로 하는 폐기물의 소각열을 이용한 과열증기 제조장치.
19. 제 18항에 있어서, 상기 열분해 수단에 의하여 얻는 열분해가스를 회분 용융분리수단과 함께 그 일부를 분기하여 상기 2차 연소수단에 공급하는 것을 특징으로 하는 폐기물의 소각열을 이용한 과열증기 제조장치.
20. 온도 300℃이상의 산소부록공간내에 폐기물을 공급하여 열분해 반응을 수행하며, 그 반응에 의하여 발생된 열분해 가스를 2차연소수단 또는 열교환수단에 공급하기 위한 열분해가스 출구 경로중에 단속부를 설치하고, 그 단속부의 입구측과 출구측에 각각 설치된 압력 취출구에 소량의 공기를 적당히 유입하는 공기 유입수단을 설치하고 압력차를 계측하여 열분해 가스의 유량을 계측하는 것을 특징으로 하는 폐기물의 소각열을 이용한 과열증기 제조장치.
21. 제 20 항에 있어서, 상기 열분해수단에 의하여 얻게된 열분해 가스일부를 분기하여 열분해 수단의 입구측에 공급하는 것을 특징으로 하는 폐기물의 소각열을 이용한 과열증기 제조장치.
22. 온도 300℃이상의 공간내에 폐기물을 공급하여 열분해 반응을 수행하며, 그 반응에 의하여 발생된 열분해 가스와 미분해잔사 및 유동매체로 이루어진 차르 혼합물과 불연소물을 상호 분리하는 열분해수단과,

    상기 열분해수단에서 취출한 미분해잔사 및 유동매체로 이루어진 차르혼합물을 공기에 의해 유동시키면서 상기 미분해잔사를 연소하는 차르 연소수단과,

    상기 열분해가스의 열 에너지를 이용하여 200∼320℃ 이하의 온수 또는 증기를 제조하는 제1 증기 제조수단과,

    상기 차르 연소수단에 의해 얻은 열 에너지에 의해 상기 제1 증기 제조수단에서 제조된 온수 또는 증기를 과열증기로 하는 제2증기 제조수단을 포함하며,

    상기 열분해 수단을, 열분해수단내의 고체분을 폐기물 투입측으로 부터 차르혼합물 취출측으로 향하도록 반송하는 기계적 반송/교반기능을 갖는 열분해로로 구성하는 것을 특징으로 하는 폐기물의 소각열을 이용한 과열증기 제조장치.
23. 온도 300℃이상의 공간내에 폐기물을 공급하여 열분해 반응을 수행하며, 그 반응에 의하여 발생된 열분해 가스와 미분해잔사 및 유동매체로 이루어진 차르 혼합물과 불연소물을 상호 분리하는 열분해수단과,

    상기 열분해수단에서 취출한 미분해잔사 및 유동매체로 이루어진 차르혼합물을 공기 또는 연소배가스에 의해 유동시키면서 상기 미분해잔사를 연소하는 차르 연소수단과,

    상기 열분해가스의 열 에너지를 이용하여 200∼320℃ 이하의 온수 또는 증기를 제조하는 제1 증기 제조수단과,

    상기 차르 연소수단에 의해 얻은 열 에너지에 의해 상기 제1의증기 제조수단에서 제조된 온수 또는 증기를 과열증기로 하는 제2증기 제조수단을 포함하며,

    상기 열분해수단을 유동상 또는 기계적 교반조를 적절하게 조합한 복수의 열분해로로서 구성함과 아울러, 일측의 열분해로의 열분해 온도를 타측 열분해로의 열분해온도에 대하여 다르게 하는것을 특징으로 하는 폐기물의 소각열을 이용한 과열증기 제조장치.
24. 제 23 항에 있어서, 상기 고온측의 열분해로에서 생성된 열분해가스를 차르 연소수단 또는 열분해수단으로 부터 취출되는 각각의 가스에서 분리된 회분의 용융분리를 행하는 회분 용융분리수단에 공급하는 것을 특징으로 하는 폐기물의 소각열을 이용한 과열증기 제조장치.

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