KR100283946B1 - 화격자에서쓰레기소각방법,이방법을실시하기위한화격자및화격자용플레이트 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 방법은 화격자가 그것을 통해 흐르는 매체에 의해 템퍼링 되는 것을 특징으로 한다. 화격자는 시이트 금속으로 제조된 다수의 중공 플레이트(1)로 이루어진다. 각각의 플레이트(1)는 인접한 하부에 놓인 플레이트(1) 위에 놓인다. 각 플레이트(1)의 한 측면상에는 그것을 통해 흐르는 매체용 연결관(16)이, 다른 측면상에는 배출관(7)이 배치된다. 부가로, 개별 플레이트(1)는 플레이트 상부면에서 끝나는 다수의 관형부재(21)에 의해 관통된다. 1차 공기가 하부로 부터 상기 관형부재(21)를 통해 소각될 재료로 공급되며, 각각의 관형부재(21)에 대한 1차 공기 공급은 개별적으로 이루어진다.

Description

[발명의 명칭]

화격자에서 쓰레기 소각방법, 이 방법을 실시하기 위한 화격자 및 화격자용 플레이트

[도면의 간단한 설명]

도면을 참고로 본 발명에 따른 방법, 중공 플레이트 및 다수의 상기 중공 플레이트로 구성된 화격자 그리고 그들의 기능을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다. 도면에서,

제 1도는 화격자의 개별 중공 플레이트의 사시도이고,

제 2도는 배플판을 갖춘 화격자의 개별 플레이트 부분 단면도이며,

제 3도는 다수의 플레이트로 구성된 화격자의 횡단면도이고, 여기서, a) 및 b)는 이동 중공 플레이트가 스토우크 행정을 수행하는, 화격자의 상이한 두 작동상태를 나타내며,

제 4도는 후방이동 화격자로서, 플레이트로 구성된 경사진 화격자의 단면도이고,

제 5도는 화격자 하부에 설치되는, 추락물 용기 및 상기 용기를 원격제어에 의해 비우기 위한 장치를 갖춘 1차 공기공급용 사이펀 트랩의 개략도이다.

[발명의 배경 및 요약]

본 발명은 화격자상에서 쓰레기를 소각시키는 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 방법을 실시하기 위한 화격자 및 상기 화격자를 제조하기 위한 개별 플레이트에 관한 것이다.

쓰레기를 소각하기 위한 화격자는 공지되어 있다. 스토우크(stoke) 행정을 수행하기에 적합한 이동부품을 포함함으로써, 소각될 재료가 화격자상에 이송되는 방식의 소위 이동 화격자는 특수한 형태의 화격자이다. 기본적으로 전방이동 화격자와 후방이동 화격자로 나뉘어진다. 전방이동 화격자에서는 소각될 재료가 소각될 재료공급에 대한 전방방향으로 이송되고, 후방이동 화격자에서는 그것에 대한 후방방향으로 이송된다. 전방방향으로 아래로 경사진 후방이동 화격자 및 전방이동 화격자는 십년전부터 공지되어 있고 쓰레기 소각설비에 대량으로 보급되었다. 본 발명은 소각될 재료를 공급방향에 대해 전방으로 또는 후방으로 이송시키는 것에 상관없이 이동 화격자 전반에 관한 것이지만, 먼저 전방이동 화격자로 설명한다.

먼저, 집의 기와지붕을 떠올리면, 종래의 전방이동 화격자를 가장 잘 상상할 수 있다. 개별 기와는 화격자의 개별 화격자봉을 나타내며, 기와의 수평으로 뻗은 열은, 함께 하나의 개별 화격자 단체를 형성하는 화격자봉의 수평열을 나타낸다. 각각의 화격자 단계는 바로 다음의 낮게 배열된 화격자 단계에 중첩된다. 개별 화격자봉은 크롬강 주물로 이루어지며 산자널에서의 기와와 유사하게 횡방향 파이프에 매달린다. 전방이동 화격자의 전형적인 경사도는 20°이지만 더 크거나 작을 수 있다. 이러한 전방이동 화격자에서는 매 두번째 화격자 단계가 고정배치되고, 그 사이에 놓인 화격자 단계는 기계적으로 이동가능하게 지시된다. 기계적 구동장치는 상기 매 두번째 화격자 단계가 스토우크 행정을 수행할 수 있도록 하기 위해 제공된다. 상기 스토우크 행정은 이동 화격자봉의 상부면 평면에서 개별 화격자 단계의 화격자봉의 선형 좌우운동이다. 스토우크 행정은 수 센티미터에 걸쳐 이루어지고, 그것의 운동방향은 화격자봉의 경사에 대해 화격자봉의 상기 경사표면의 기울기 방향 및 기울기 역방향으로 뻗는다. 상기 스토우크 행정에 의해 전방이동 화격자상에 놓여 소각되는 쓰레기가 45 내지 120분의 긴 체류시간 동안 끊임없이 변위되어 화격자상에 균일하게 분포된다. 화격자의 상부 시작점에서 전방이동 화격자에 쓰레기가 공급된다. 상기 공급범위에서 도착한 쓰레기는 먼저 그것에 작용하는 열방사에 의해 건조된다. 그 다음에, 전방이동 화격자상에는 기화가 일어나는 영역, 즉 쓰레기의 고체성분이 기체상태로 바뀌어 에너지를 방출하는 영역이 이어진다.

전방이동 화격자와는 달리, 후방이동 화격자는 재차 집의 기와지붕과 유사하게 구성되지만 반재 기울기를 갖는다. 기울기와 관련해서 상부 기와 또는 상부 화격자봉이 하부 기와 또는 하부 화격자봉에 중첩되는 것이 아니라, 기울기와 관련해서 하부 기와 또는 화격자봉이 바로 다음의 상부 기와 또는 화격자봉에 중첩된다. 이러한 후방이동 화격자는 스토우크 행정을 실시할 때 타는 물질이 화격자의 시작점을 반송된다는 장점을 갖는다. 화격자의 시작점으로 부터 끝까지 1차 연소가 중첩되게 연장된다. 상기 화격자 시작점에서 직접 시작하는 강력한 쓰레기 불꽃은 후방 이동 화격자에서 중요한 특징이다. 이것은 이미 타고 있는 쓰레기 성분이 화격자의 위로 향한 이송작용에 의해 아직 점화되지 않은 소각될 재료성분과 함께 모여 혼합됨으로써, 화격자의 시작점에서 이미 보다 큰 연소세기를 가진 매우 높은 온도의 구역이 생기는 방식으로 이루어진다. 스토우크 운동은 한편으로는 중력 및 반대로 작용하는 화격자의 이동운동으로 인한 소각될 재료의 자연스런 하강운동으로 부터 생긴다. 동시에, 그로인해 화격자 끝방향으로 불꽃의 줄어듬 또는 점화의 중단이 확실하게 방지됨으로써 소각될 재료의 화력변동에 대한 완충작용이 이루어질 수 있다. 이러한 후방이동 화격자는 화격자를 노출시킴으로써 화격자의 열로 인한 마모를 일으킬 수 있는 홀이 없는 균일하게 높은 연소층을 제공한다.

개별 화격자봉은 화격자 타입과 무관하게 높은 내마모성 및 내열성을 보장하는 크롬강 주물로 이루어진다. 화격자봉은 측표면이 기계적으로 편평하게 연삭됨으로써 서로 밀봉방식으로 놓이고, 그에 따라 화격자를 통한 추락물이 가급적 적으면서 하부로 부터 흘러들어오는 1차 공기에 대해 화격자 라이닝의 높은 흐름저항이 얻어질 수 있다. 1차 공기는 화격자봉의 헤드단부 영역에서, 마찬가지로 측표면으로 부터 연삭된 갭을 통해 연소층내로 유입된다. 헤드단부는 하부로 바로 다음에 후속하는 중첩된 화격자봉에 의해 스쳐지는데, 이로인해 상기 공기 갭이 비워진다. 또한 또다른 정화효과를 얻기 위해, 인접한 화격자봉이 약간 위상변위되어 좌우로 이동함으로써 그들 사이에 상대운동이 이루어지며, 이 상대운동은 통기 슬릿이 막히지 않게 한다. 항상 회전자의 모든 장소에 가급적 일정하게 연소공기를 공급하는 것은 가급적 낮은 방출을 가져야 하는 쓰레기 소각작동에 가장 중요한 전제조건이다. 이것을 위해, 1차 공기가 화격자 길이방향으로 3개 내지 6개의 분리된 공기구역을 통해 연소층에 공급된다. 보다 새로운 설비에서는 각각의 개별 공기구역으로의 연소공기의 공급이 분리되어 측정되고 조절된다. 이것은 벤투리계를 갖춘 공급 파이프, 또는 각각의 1차 공기구역에 설치된 개별 다이어프램 압력계를 통한 압력측저에 의해 이루어진다. 이로 인해, 화격자 하부의 모든 장소에서 공기비율의 정확한 제어가 보장된다. 또다른 공기가 화격자의 상부로 부터 소위 2차 공기로서 연소에 공급된다. 상기 2차 공기량은 전체 연소공기의 약 25 내지 35% 이며, 50 내지 90mm 직경의 공기노즐을 통해 상부로 부터 소각될 재료상으로 공급된다. 화격자의 주 연소구역에서 화격자봉의 평균 작동온도는 1차 공기온도보다 약 50℃ 더 높기때문에 약 200℃ 이다. 그러나, 표면은 800 내지 1100℃ 의 온도를 견뎌야 한다. 화격자봉의 수명은 실제로 그것의 기계적, 열적 및 화학적(산성 분위기에서의 산화) 내마모성에만 의존한다. 제품에 따라 5000 내지 35000 시간의 수명을 갖는다. 화격자봉이 작동 및 비작동상태 사이의 큰 온도차로 인해 그것들에 의해 형성된 화격자 폭에 지접 작용하는 심한 팽창을 겪기 때문에, 후방이동 화격자는 보상 세그먼트를 갖는다. 이것은 대개 상기 팽창을 보상할 수 있는 화격자의 이동측면 플레이트 및 이동중간 부품 플레이트로 이루어진다.

본 발명의 목적은 최상의 연소공간 온도 스펙트럼이 얻어지고 소각될 쓰레기의 화력이 보다 양호하게 이용될 수 있도록 1차 공기공급이 제어됨으로써, 화격자상에서 쓰레기의 최상의 연소를 가능하게 하는 방법을 제공하는 것이다. 다른 한편으로는, 본 발명의 목적은 상기 방법을 가능하게 하고, 훨씬 저렴하게 제조될 수 있으며, 최소의 팽창을 겪음으로써 보상 세그먼트가 생략될 수 있고, 종래의 화격자보다 적은 추락물을 갖는 화격자를 구성하는 플레이트를 제공하는 것이다.

상기 목적은 특허청구의 범위 제 1항의 특징을 가진 화격자상에서의 쓰레기 소각방법에 의해 달성된다.

또 다른 목적은 특허청구의 범위 제 5항의 특징을 가진, 상기 방법에 따라 쓰레기를 소각하기 위한 화격자용 플레이트에 의해 달성된다.

또 다른 목적은 특허청구의 범위 제 11항의 특징을 가진, 상기 방법에 따라 쓰레기 소각방법을 실시하기 위한 화격자에 의해 달성된다.

본 발명에 따른 방법의 이해를 돕기 위해, 먼저 상기 방법을 실시하기 위해 필요한 중공 플레이트, 및 상기 플레이트로 구성된 화격자를 설명한다. 제 1도에는 상기 화격자의 개별 중공 플레이트가 사시도로 도시되어 있다. 중공 플레이트(1)는 예컨대 2개의 시이트 셸, 즉 중공 플레이트 상부면(2)용 셸 및 중공 플레이트 하부면(3)용 셸로 이루어진다. 2개의 시이트 셸(2),(3)은 서로 용접된다. 이것을 위해, 두 셸(2),(3)의 가장자리가 서로의 내부로 약간 접힐 수 있도록 형성되는 것이 바람직하다. 이렇게해서 형성된 중공부의 두 앞면은 밀폐 시이트에 밀봉방식으로 용접된다. 도면에서, 후방 밀폐 시이트(4)는 삽입되어 있는 반면, 전방 앞면(5)은 비워둠으로써 중공부의 내부를 볼 수 있게 했다. 두 앞면의 폐쇄 후 중공 플레이트(1)의 내부에는 외부로 밀봉된 중공부가 형성된다. 중공 플레이트 하부면(3)에는 중공 플레이트를 통해 흐르게 될 매체용 공급라인 및 배출라인을 접속하기 위한 2개의 연결관(6),(7)이 놓인다. 상기 매체는 기본적으로 중공 플레이트(1)를 템퍼링 하는데 사용되며, 유동매체, 즉 가스 또는 유체이어야 한다. 예컨대, 냉각유체가 중공 플레이트(1)를 통해 흐르게 하는 것도 가능하다. 상기 냉각유체는, 예컨대 물 또는 오일 냉각에 적합한 다른 유체일 수 있다. 그러나, 반대로 유체 또는 가스가 중공 플레이트(1)를 가열시키는데 사용될 수 있다. 매체의 선택에 따라 상기 매체는 필요시 냉각 및 가열에, 일반적으로 중공 플레이트(1)의 템퍼링에 사용될 수 있다. 중공 플레이트 상부면(2) 및 중공 플레이트 하부면(3)에는 개구(8),(9)가 놓이며, 상부면(2)에 있는 개구(8)는 하부면(3)에 있는 개구(9)보다 작다. 중공 플레이트 상부면(2) 및 중공 플레이트 하부면(3)상에 마주놓인 개구(8),(9)는 관형부재(21), 예컨대 둥근, 타원형 또는 슬릿형 직경을 가진 원추형 파이프(21)로 서로 밀봉방식으로 연결되고, 상기 부재(21)는 각각 중공 플레이트 상부면(2) 및 중공 플레이트 하부면(3) 내로 밀봉방식으로 용접된다. 이렇게해서 생긴 중공 플레이트(1)를 통과하는 호퍼형 통로는 중공 플레이트 하부면(3)으로 부터 공기의 유입에 의해 화격자상에 놓인 소각될 재료의 의도한 바의 통기를 가능하게 한다. 이것을 위해, 블로잉될 1차 공기용 공급 파이프 또는 튜브가 중공 플레이트(1)의 하부면(3)상에 있는 관통 파이프의 개별 입구에 접속된다. 여기에 도시된 중공 플레이트(1)는 플레이트(1)의 상부면(2)상에 소각될 재료가 놓여질 가급적 편평한 표면(2)이 형성되는, 그러한 횡단면을 갖는다. 하부면(3)은 접힘부를 가지므로 푸트(10),(11)가 형성된다. 채널(12)을 포함하는 한 푸트(10)를 따라, 상기 채널(12)의 내부에 둥근 로드(13)가 뻗으며, 여기서는 상기 로드(13)상에 중공 플레이트(1)가 놓인다. 다른 푸트(11)는 하부가 편평하며, 동일한 형상의 인접한 중공 플레이트상에 놓여진다.

한 변형예어서는 중공 플레이트가 미리 제조된 중공부로 이루어지며, 양 단부 측면이 적합한 밀폐 시이트에 용접된다. 호퍼형 관통 파이프는, 상부면상에 작은 홀을 밀링하거나 드릴링하고, 중공 플레이트의 하부면상에 마주놓이게 대응하는 약간 큰 홀을 밀링하거나 드릴링함으로써, 추후에 용접될 수 있다. 큰 홀의 측면으로 부터 호퍼형 파이프 또는 부재가 중공 플레이트를 통해 밀려진 다음, 중공 플레이트의 외부면과 밀봉방식으로 용접된다. 상기 파이프 또는 부재는 원추형 또는 호퍼형으로 선택되는데, 그 이유는 벽이 원추형상으로 경사짐으로써, 그것에 추락물이 걸려있는 것이 배제되기 때문이다. 그리고나서, 입구와 중공 플레이트 상부면은 연삭될 수 있다. 하부에서 연결관 또는 연결튜브가 이것을 관통하는 파이프에 조여질 수 있다.

상기 중공 플레이트의 내열성을 보장하기 위해, 예컨대 직접 접혀질 수 있는 두께의, 즉 약 10mm 두께의 망간 합금 시이트가 적합하다. 또한, 상기 시이트는 충분히 양호한 열 전도성을 가짐으로서, 화격자 내부에서 큰 온도차가 발생하지 않고 그 재료내에서의 스트레스가 피해져야 한다. 상기 중공 플레이트가 2개의 셸로 제조되든지 또는 중공부로 제조되든지 간에, 다수의 화격자봉으로 이루어지는 종래의 화격자 단계에 비해 매우 저렴하게 제조될 수 있는데, 그 이유는 단 하나의 중공 플레이트가 다수의 종래 화격자봉을 대체할 수 있기 때문이다. 상기 중공 플레이트는 많은 장점을 가지고 종래의 개별 화격자 단계의 모든 화격자봉을 대체하며, 그것 자체가 완전한 화격자 단계를 형성한다. 이로인해 종래의 화격자봉에서와 같은 개별 이동부재 사이의 슬릿이 더이상 생기지 않고, 이것은 화격자를 통한 축락물을 현저히 감소시킨다. 개별 화격자봉을 가진 종래의 구성에서는 쓰레기 성분이 2개의 화격자봉 사이의 슬릿에 끼어 그 슬릿을 확대시키는 한편, 나머지 화격자봉 사이의 슬릿은 거의 밀폐됨으로써 1차 공기가 하부로 부터 화격자를 통해 침투할 수 없게 된다. 따라서, 1차 공기는 그안에 낀 물질로 인해 확대된 슬릿을 통해서만 흐르게 되고, 불은 이 슬릿 위에서 최고치의 불꽃을 갖게 되는데, 이것은 매우 바람직하지 못하다. 또한, 이 장소에서 화격자를 통한 추락물이 많아지는데 그 이유는 슬릿이 너무 넓기 때문이다. 이러한 문제점은 직접 전체 화격자 단계를 형성하는 하나의 중공 플레이트에 의해 제거된다. 그러나, 다른 측면에서 개별 중공 플레이트가 개별 화격자봉으로 구현된 다음 서로 나란히 배열됨으로써 함께 전체 화격자 단계를 형성하는 것도 가능하다. 이 경우, 각각의 화격자 단계는, 서로 나란히 열로 놓여 함께 화격자의 전체 폭을 형성하는 다수의 중공 플레이트로 이루어지며, 하나의 화격자 단계의 중공 플레이트는 인접한 화격자 단계의 중공 플레이트 위에 겹쳐 그것 위에 놓이고, 다른 인접한 화격자 단계의 중공 플레이트에 의해 겹쳐져서 그것을 지지한다.

제 2도에는 중공 플레이트가 부분 단면도로 도시되어 있다. 상기 중공 플레이트는 분리벽(50)에 의해 2개의 챔버(51)(52)로 세분된다. 상기 중공 플레이트는 분리벽(50)에 의해 2개의 챔버(51),(52)로 세분된다. 상기 중공 플레이트는 제 1도에 도시된 것과는 달리 파이프형 부재를 포함하지 않아 개구가 없기 때문에 1차 공기공급에 의해 작동되지 않는 화격자의 제 1 부분에 내장되는 중공 플레이트이다. 화격자는 일반적으로 각각의 다수의 중공 플레이트로 이루어진 3개 내지 6개의 상이한 구역으로 이루어지며, 이 경우 제 2 구역부터 1차 공기가 공급된다. 2개의 챔버(51),(52)의 내부에는 배플판(53)이 내장된다. 상기 배플판(53)은 하부가 중공 플레이트에 밀봉방식으로 용접되는 한편, 상부면에는 중공 플레이트의 상부면의 내부면쪽으로 수 1/10 밀리미터의 공기갭을 가짐으로써, 상기 공기갭을 통해 배플판(52)으로 형성된 래버린스의 내부에서 가스교체가 이루어질 수 있다. 냉각매체는 연결관(6)을 통해 중공 플레이트 챔버(52)내로 펌핑된 다음 화살표로 표시된 바와 같이 배플판(53)으로 형성된 래버린스를 통해 흐르고 그리고나서 관(7)을 통해 다시 챔버로 부터 흘러나온다. 냉각매체가 흐르는 동안 열흡수를 위한 보다 큰 표면을 만나기 때문에 보다 양호한 열교환이 이루어진다. 냉각매체로는 예컨대 물이 사용될 수 있다. 이러한 것은 챔버(51)의 내부에도 동일하게 나타난다. 그러나, 내부 래버린스를 가진 중공 플레이트가 관형부재에 의해 관통됨으로써, 1차 공기의 블로잉을 위한 개구가 있을 수 있다. 중공 플레이트의 양 측면 가장자리에는 플랭크(54)가 배치되며, 이동 중공 플레이트가 상기 플랭크(54)를 따라 이리저리 밀려진다. 도시된 실시예에서, 각각의 플랭크(54)는 2개의 겹쳐진 4각형 파이프(55),(56)로 이루어지며, 이렇게 형성된 사이벽(57)이 한 단부에서 단축됨으로써, 거기서 2개의 4각형 파이프(55),(56) 내부 사이의 연결이 이루어진다. 냉각매체는 연결부(58)로 부터 플랭크(54)를 통해 펌핑된 다음 화살표로 표시된 바와같이 2개의 4각형 파이프(55),(56)를 통해 흐르고, 그리고나서 관(59)을 통해 다시 플랭크(54)로 부터 흘러나간다. 플랭크(54)와 중공플레이트 사이에는 여기에 도시되지 않은 차폐 시이트가 배치될 수 있고, 차폐 시이트는 중공 플레이트의 측면에서 플랭크(54)를 둘러싸며, 중공 플레이트와 플랭크 사이에서 발생하는 마찰로 인한 마모부재로 사용된다.

제 3도에는 전술한 바와같이 다수의 중공 플레이트로 이루어진 화격자의 횡단면도가 도시되어 있다. 제 3a)도 및 3b)도는 이동 중공 플레이트가 스토우크 행정을 수행하는 상기 화격자의 상이한 두 작동상태를 나타낸다. 실선으로 표시된 중공 플레이트(14),(15)는 고정 중공 플레이트를 형성하는 반면, 빗금친 횡단면으로 도시된 중공 플레이트(16),(17)는 이동 중공 플레이트를 형성한다. 이동 중공 플레이트(16),(17)는 화살표로 표시된 바와같이 이리저리 이동함으로써 스토우크 행정을 수행할 수 있다. 구동은, 기계식 구동장치를 통해 이리저리 이동될 수 있는 프로필(18)상에 고정된 둥근 로드(13)를 통해 이루어진다.

제 3a)도에서는 모든 중공 플레이트가 동일한 위치에 놓인다. 이동 중공 플레이트(16) 및 (17)는 상기 위치로 부터 화살표로 표시된 바와같이 이동된다. 중공 플레이트(16)는 우측 상부로 이동되고, 그것의 전방부(19)는 소각될 재료 앞으로 밀려진다. 중공 플레이트(16)의 상기 이동시 전방부(19)로 부터 하부 중공 플레이트(14)를 통해 밀려지는 재료는 우측으로 이송된다. 화격자가 전방 이동 화격자인지 또는 후방이동 화격자인지에 따라 재료가 일반적인 이송방향과 반대로 또는 일반적인 이송방향으로 이동된다. 우측으로 인접한 중공 플레이트(17)는 마찬가지로 이동 중공 플레이트이다. 상기 중공 플레이트(17)는 즉시 좌측으로 이동되고, 그것의 전방 푸트(11)가 그것 하부에 놓인 중공 플레이트(15)상의 1차 공기 공급용 상부 개구를 스쳐지난다. 이렇게 개구를 스쳐지나는 것은 정화 작용을 한다.

제 3b)도에는 약간 나중의 상태가 도시되어 있다. 중공 플레이트(16)는 그것의 최고 위치에 도달한다. 우측으로 인접한 중공 플레이트(17)는 그 사이에 그것의 최저 위치에 도달하고, 그에 따라 그것의 푸트(11)가 그 아래 놓인 중공 플레이트(15)의 상부면의 하부 영역에 놓인다. 다음 스토우크 행정에서 상기 중공 플레이트(17)는 화살표로 표시된 방향으로 이동되며, 그것의 전방부(20)가 소각될 재료 앞으로 밀려진다.

제 3도에 도시된 바와같은 화격자는 일반적인 이송방향에 대해 수평이다. 소각될 재료가 화격자로 부터, 또는 매 제 2번째의 이동가능하며 스토우크 행정을 수행하는 이동 중공 플레이트로 부터 이송되기 때문에, 이 화격자는 전방이동 화격자이다.

후방 이동 화격자로서의 실시예는 제 4도에 도시되어 있다. 여기에서, 화격자는 한 측면상으로 약 25° 기울어진 것을 제외하고는 다수의 화격자 플레이트(14),(15),(16)로 동일하게 구성되어 있다. 중공 플레이트는 그것에 의해 수행되는 스토우크 행정에 의해 소각될 재료를 일반적인 이송방향으로 윗쪽으로 이동시킨다. 따라서, 중력으로 인해 화격자상에서 서서히 아래로 이동되는 소각될 재료가 스토우크 행정에 의해 항상 다시 약간 뒤로 밀려져 변위되며, 이것은 완전한 연소를 위해 바람직하다. 기본적으로, 이런 중공 플레이트로 된 화격자는 필요에 따라 수평으로 형성되거나 윗쪽 또는 아랫쪽으로 경사지게 형성될 수 있다.

제 5도는 화격자 하부에서 화격자를 관통하는 관형부재(21)의 개별 하부 개구(9)에 설치되는 바와같은, 개별 1차 공기공급용 사이펀 트랩(30)을 나타낸다. 개별 1차 공기공급라인(41)은 상기 사이펀 트랩(30)을 통해 안내된다. 중공 플레이트내의 작은 개구를 통해 약간의 추락물이 불가피하게 하부로 떨어질 수 있기 때문에, 미세한 분말의 슬래그 형태인 상기 추락물이 1차 공기공급 라인내로 떨어질 것이다. 따라서, 추락물이 수집되고 동시에 방해없는 연속적인 공기공급이 보장되도록 구성된 1차 공기공급용 사이펀 트랩(30)이 제공되어야 한다. 이러한 사이펀 트랩은 하부가 예컨대 삼각 플라스크의 형상과 유사하게 원추형으로 실시되며, 사이펀 트랩의 바닥은 스프링 하중을 받는 플랩(31)에 의해 밀폐된다. 상기 플랩(31)은 힌지(32)를 중심으로 선회가능하고, 스프링(33)은 그것의 한 레그(34)로 하부로 부터 플랩(31)에 하중을 가하며, 다른 레그(35)로 사이펀 트랩의 측벽에 하중을 가한다. 플랩(31)과 단단히 접속된 작동레버(36)는 힌지(32)로 부터 돌출하며, 솔레노이드(37)의 작동범위에 놓인다. 상기 전자석은 그것의 코일(38)에 전류가 가해지면 작동레버(36)를 그것의 코어(39)로 잡아당김으로써 플랩(31)이 개방되고 수집된 추락물(40)이 그 아래 놓인 수집용기로 떨어지게 한다. 사이펀 트랩(30)의 상부 영역에서 1차 공기공급라인(41)은 사이펀 트랩(30)의 내부로 뻗는다. 상기 공급라인은 아래로 경사지게 사이펀 트랩내로 뻗음으로써, 어떤 경우도 추락물이 상기 공급라인내로 떨어지게 할 수 있다. 왜냐하면, 반드시 항상 강력한 공기 흐름이 상기 공급라인을 통해 흐르지는 않기 때문이다. 사이펀 트랩의 네크(42)는 구부러질 수 있는 짧은 내열성 라인(43)을 통해, 중공 플레이트(1)를 관통하는 개별 관형부재(21)의 하부 입구에 밀봉방식으로 접속된다. 즉, 사이펀 트랩(30)은 중공 플레이트 바로 아래 가요성 라인(43)에 설치된다.

본 발명에 따른 방법은 상기 방식의 중공 플레이트(1)로 구성된 화격자로 실시될 수 있다. 화격자를 템퍼링하기 위한 매체로는 가스 또는 유체와 같은 유동성 매체가 있다. 본 방법의 목적은 화격자의 온도를 일정한 수준으로 유지시키고 그것의 마모를 현저히 줄이는 것이다. 온도는 약 150°의 범위로 변동되어야 한다. 이 온도 범위는 재료의 열부하를 적게 하며 중공 플레이트(1)의 내마모성 및 기계적 부하 능력에 긍정적으로 작용한다. 본 방법에 따라 템퍼링에 사용되는 매체가 공급되는 1차 공기와 열교환될 수 있다. 이것을 위해 역흐름원리에 따라 작동되는 통상의 열교환기가 사용될 수 있다. 이러한 열교환기에 의해 1차 공기를 예열하는 것이 가능하며, 이것은 소각될 재료의 최상의 소각을 촉진시킨다. 예컨대 썩는 야채 또는 과일과 같은 유기질 쓰레기 성분에는 1차 공기의 예열이 매우 바람직한데, 그 이유는 그것이 소각을 개선시키기 때문이다. 다른 한편으로는, 대략 소각공정을 시작할 때 열흐름의 반대방향으로 화격자를 가열함으로써, 화격자를 가급적 신속히 최상의 작동온도로 만드는 것도 가능하다. 이것을 위해, 템퍼링 매체가 이미 소각이 이루어진 배기가스의 열을 흡수한 다음 화격자의 중공 플레이트로 전달할 수 있다.

본 발명에 따른 방법의 제 2의, 중요한 부분은 소각될 재료에 1차 공기가 최상으로 공급됨으로써, 소각될 재료의 화력이 최상으로 이용되고 소각될 재료의 연소가 가급적 완전하게 이루어진다는 것이다. 이것을 위해 화격자 상부의 연소 공간에서 온도 스펙트럼이 다수의 온도측정장치에 의해 측정된다. 상기 측정장치는 중공 플레이트의 표면내에 내장될 수 있다. 그러나, 다른 함편으로는 상기 온도 스펙트럼이 고온계에 의해 무접촉식으로 측정될 수도 있다. 본 발명에 따른 화격자에 다수 존재하는 개별 공급라인에 1차 공기를 공급함으로써, 연소공간에서의 실제 온도 스펙트럼이 최상의 스펙트럼에 근사해지게 할 수 있다. 각 공급라인에 대해 1차 공기공급을 개별제어하기 위해, 예컨대 전자밸브가 1차 공기공급라인에 삽입될 수 있으며, 상기 전자밸브는 최상으로 선택된 연소공간 온도 스펙트럼이 저장될 수 있는 중앙의 마이크로 프로세서에 의해 제어된다. 실제 스펙트럼의 계속적인 측정 및 이론 스펙트럼과의 비교에 의해 제어회로가 형성되고, 그에 따라 전자밸브가 개별적으로 매우 미세한 크기로 상이하게 개방되어 1차 공기를 개별 공급라인을 통해 흐르게 한다. 1차 공기공급은 하나 또는 다수의 효과적인 압축기 또는 통풍기에 의해 이루어진다.

본 발명에 따른 방법은 강력히 개선된 연소 및 여러 소각될 재료의 화력의 보다 나은 이용을 가능하게 한다. 그로인해, 연도가스값이 개선될 수 있다. 연도가스에 보다 적은 산소과잉 및 보다 적은 CO₂함량이 나타난다. 중공 플레이트의 템퍼링 및 특히 냉각에 의해 화격자의 수명이 훨씬 길어질 수 있다. 본 발명에 따른 화격자는 개별 중공 플레이트로 간잔히 제조되며, 높은 기계적 및 열절마모에 노출되는 다수의 이동 화격자봉으로 이루어진 종래의 화격자보다 훨씬 저렴하다. 비교적 낮은 수준으로 온도를 일정하게 유지시킴으로써 문제가 되는 팽창이 생기지 않으며, 그에 따라 상기 열팽창을 보상하기 위한 지금까지의 복잡한 조치가 생략된다. 이러한 방식의 화격자를 사용함으로써, 추락물이 현저히 줄어드는데, 그 이유는 많은 1차 공기공급구가 작기 때문이며, 게다가 비교적 강력한 흐름이 1차 공기공급구를 통해 흐르므로, 많은 추락물이 실제로 거의 발생하지 않는다.

Claims (16)

1. 이동 화격자상에서 쓰레기를 소각하는 방법에 있어서, 쓰레기를 변위시키고 이송시키는 플레이트(1;14-17)로 구성되어 서로 상대적으로 스토우크 운동을 수행하는 다수의 화격자 단계로 이루어진 이동 화격자상에서 쓰레기가 소각되며, 유동성 매체가 개별 플레이트(1;14-17)의 내부를 통해 흐름으로써 상기 플레이트가 템퍼링되는 것을 특징으로 하는 화격자에서 쓰레기 소각방법.
2. 제 1항에 있어서, 화격자의 하부로 부터 화격자를 관통하는 둥근, 타원형 또는 슬릿형 횡단면의 다수의 관형부재(21)를 통해 1차 공기가 공급되며, 각각의 관형 부재(21)에 대한 1차 공기공급이 개별적으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 화격자에서 쓰레기 소각방법.
3. 제 2항에 있어서, 1차 공기공급의 제어가 마이크로프로세서에 의해 이루어지며, 상기 마이크로프로세서는 화격자내의 개별 관형부재(21)에 대한 공기공급을 관련 관형부재(21)의 상부 입구의 영역에서 측정된 온도에 의존해서, 연소 공간의 온도 스펙트럼이 프리세트된(presetted) 온도 스펙트럼에 근사해지도록 제어하는 것을 특징으로 하는 화격자에서 쓰레기 소각방법.
4. 상기 항들 중 어느 한 항에 있어서, 템퍼링 매체가 열교환기에 의해 공급되는 1차 공기 및/또는 연소배기가스와 열교환되는 것을 특징으로 하는 화격자에서 쓰레기 소각방법.
5. 제 1항에 따른 방법에 따라 쓰레기를 연소, 스토우크 및 이송시키기 위한 이동 화격자용 화격자 단계로서의 플레이트(1)에 있어서, 플레이트가 시이트로 된 직사각형 중공체로 이루어지고 그것의 하부면의 한 측면상에 그것을 통해 흐르는 매체의 공급을 위한 연결관(6)을, 그리고 그것의 하부면의 다른 측면상에 그것을 통해 흐르는 매체의 배출을 위한 배출관(7)을 포함하는 것을 특징으로 하는 화격자용 플레이트.
6. 제 5항에 있어서, 플레이트(1)의 하부면으로부터 1차 공기를 공급하기 위해, 둥근, 타원형 또는 슬릿형 횡단면을 가지며 플레이트를 관통하는 다수의 관형부재(21)가 플레이트 위에 분포되어 배치되고, 상기 관형부재(21)의 입구는 플레이트 표면(2)와 동일한 평면으로 그리고 외부에서 밀봉방식으로 접속되는 것을 특징으로 하는 화격자용 플레이트.
7. 제 5항 또는 제 6항에 있어서, 플레이트가 2개의 시이트-절반 셸(2,3)로 이루어지며, 상기 셸의 중공측면은 서로를 향하고 상기 셸의 가장자리는 서로의 위로 접혀 용접되며, 플레이트(1)는 플레이트(1)의 하부면으로부터 1차 공기를 공급하기 위한 둥근, 타원형 또는 슬릿형 횡단면의 다수의 관형부재(21)에 의해 관통되고, 상기 관형부재의 입구는 플레이트 표면(20과 동일한 평면으로 그리고 외부에서 밀봉방식으로 용접되는 것을 특징으로 하는 화격자용 플레이트.
8. 제 5항 또는 제 6항에 있어서, 플레이트(1)의 내부에 래버린스를 형성하기 위한 배플판이 배치되고, 냉각매체가 열교환 개선을 위해 강제로 사익 래버린스를 통해 흐르게 되는 것을 특징으로 하는 화격자용 플레이트.
9. 제 5항 또는 제 6항에 있어서, 플레이트의 내부 분리벽(50)에 의해 다수의 밀폐챔버(51,52)로 세분되고, 상기 챔버는 각각 그것을 통해 흐르는 매체의 공급 및 배출을 위한 연결관(6) 및 배출관(7)을 포함하는 것을 특징으로 하는 화격자용 플레이트.
10. 제 5항 또는 제 6항에 있어서, 플레이트는 양측면이 밀폐된 일체형 중공 프로필로 제조되고, 플레이트(1)는 1차 공기를 공급하기 위한 둥근, 타원형 또는 슬릿형 횡단면을 가진 다수의 원추형 파이프(210에 의해 관통되며, 상기 파이프의 상부 입구(8)는 플레이트 표면(2)과 동일한 평면으로 용접되는 것을 특징으로 하는 화격자용 플레이트.
11. 제 5항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 따른 다수의 플레이트(14-17)로 된 쓰레기 소각용 화격자에 있어서, 플레이트(14-17)는 그것들의 길이가 화격자의 전체 폭에 걸쳐 뻗고, 각각 하나의 화격자 단계를 형성하며, 각각 하나의 플레이트는 한 인접한 플레이트에 중첩되어 그것 위에 놓이고, 다른 인접한 플레이트에 의해 중첩되어 그것을 지지하는 것을 특징으로 하는 화격자.
12. 제 5항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 따른 다수의 플레이트(14-17)로 된 쓰레기 소각용 화격자에 있어서, 각각의 화격자 단계가 다수의 플레이트(14-17)로 이루어지고, 상기 플레이트들은 서로 나란히 일렬로 놓이고 함께 화격자의 전체 폭을 형성하며, 한 화격자 단계의 플레이트들은 인접한 화격자 단계의 플레이트에 중첩되어 그것 위에 놓이고 다른 인접한 화격자 단계의 플레이트에 의해 중첩되어 그것을 지지하는 것을 특징으로 하는 화격자.
13. 제 11항에 있어서, 매 두번째 화격자 단계 또는 그것을 형성하는 플레이트(16,17)는 기계적 구동장치에 접속되고, 상기 구동장치에 의해 인접한 고정 플레이트(14,15)에 관련해서 그것들의 표면의 평면에서 이리저리 이동될 수 있으며, 상기 화격자 단계의 플레이트의 이동방향은 그것들의 경사표면의 기울기 방향 및 기울기 역방향으로 뻗는 것을 특징으로 하는 화격자.
14. 제 11항 또는 제 13항에 있어서, 화격자가 후방이동 화격자 또는 전방이동 화격자로 형성되며 소각될 재료의 이송방향에 대해 수평이거나 또는 위로 또는 아래로 경사진 것을 특징으로 하는 화격자.
15. 제 11항 또는 제 13항에 있어서, 플레이트(1)를 관통하는 개별 관형부재(21)는 플레이트이 상부면에서 이 상부면과 동일한 평면으로 끝나고, 플레이트의 하부면에서 이 하부면으로부터 돌출하여 가요성 라인(43)을 통해 각각 1차 공기공급용 사이펀 트랩(30)에 접속되며, 1차 공기는 공급라인(41), 상기 사이펀 트랩(30) 및 관형부재(21)를 통해 화격자(30)로 펌핑될 수 있고, 상기 1차 공기공급용 사이펀 트랩(30)은 하부에 각각 하나의 플랩(31)을 포함하며, 상기 플랩(31)은 그 안에 떨어진 추락물(40)을 비우기 위해 솔레노이드(37)에 의해 원격제어되어 작동될 수 있는 것을 특징으로 하는 화격자.
16. 제 11항 또는 제 13항에 있어서, 플레이트(1)의 측면이 플랭크(54)에 안내되며, 냉각매체가 상기 플랭크의 내부를 통해 흐를 수 있는 공급은 개별적으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 화격자.