KR100313635B1 - 재 용융로와 재 용융 방법 - Google Patents

Abstract

부하 변동 대응형의 고능률 안정 운전 가능한 재 용융로를 제공하기 위해서, 소각재인 주재와 비재를 동시에 가열 용융하는 혼합 용융시의 재 용융로에 있어서, 상기 노 본체의 한쪽 단부측으로부터 주재(굵은 입자의 재)를 상층으로, 비재(고운 입자의 재)를 그 하층으로 하여 층형상으로 공급하고, 이것을 다른쪽 단부측으로 이동시키면서 버너에 의해 가열 용융하는 것을 특징으로 하고, 또한 상기 버너에 산소 풍부화 버너를 사용한 경우에, 상기 버너에 공기에 대한 산소 첨가량(농도 변경도 포함함)을 적절히 제어 가능하게 하고, 상기 산소 풍부화 버너의 연소에 의한 재의 가열 용융 상태에 대응하여, 연료의 공급량과 상기 산소 풍부화 농도의 변경을 함께 필요로 하는 재 공급량의 적정 제어를 가능하게 한 것이다.

Description

재 용융로와 재 용융 방법{ASH MELTING FURNACE AND ASH MELTING METHOD THEREOF}

도시 쓰레기나 산업 폐기물 등의 쓰레기 소각로로부터의 배출물에는 소각재와 배기 가스가 있고, 그리고 상기 소각재는 수봉(水封) 과정을 거쳐서 회수된 습식 재와 건조 상태로 회수된 건식 재를, 각각 전 처리로서 파쇄 및 자기 분리를 거쳐서 용융점이 높은 철분을 제거하고, 그리고 그 후에 상기 습식 재는 건조기를 거친 후, 상기 건식 재와 혼합하여 주재를 형성한다.

한편, 비재는 상기 소각로로부터 배출된 배기 가스가 대기 방출시에 경유하는 버그 필터 등의 집진기에 의해 포집된다.

상기 비재중에는, 비점이 낮은 중금속이나 염류가 다량으로 포함되어 있기때문에, 고온으로 열 처리한 경우, 상기 함유물의 대부분은 가스중에 휘산되지만, 염류는 노의 내화물(耐火物)을 손상시키는 문제가 있다. 그 때문에, 비재를 단독으로 용융 처리하는 경우는 적고, 통상 상기 주재와 비재의 혼합 용융이 이용되고 있다.

그리고 상기 혼합 용융에 의한 재의 용융 응고에는 재의 표면을 가열 용융시켜 용융재를 슬래그로서 배출시키는 버너식 재 용융로가 사용되고, 또한 해당 버너식 재 용융로에는 원형 회전식 표면 용융로와 경사 반사로형의 고정식 표면 용융로가 있지만, 본 발명이 주로 적용되는 버너식 재 용융로에 대하여, 후자의 고정식 표면 용융로에 근거하여 개략 기능을 설명한다.

도 19는 이러한 고정식 표면 용융로를 도시하고, 도면에 있어서 재 용융로(51)는 비스듬히 하강하는 경사 형상의 노 바닥(55)과, 노 본체의 한쪽 단부측의 노 바닥 정상부측에 마련한 재 공급부(53)와, 다른쪽 단부측에 마련한 배출구(57)와, 노 천정(56)에 마련한 고정 버너(52)와, 재 이송 수단의 푸셔(58)로 이루어진다.

상기 재 공급부(53)는 하단에 재 공급구(54)를 구비한 재 저장부(60)로 이루어지고, 재 저장부(60)는 상기 주재와 비재를 혼합한 상태의 혼합재(50)를 저장하며, 재 공급구(54)로부터 하부의 노 바닥 정상부에 자연 낙하에 의한 재의 공급을 이루며, 낙하한 혼합재를 노 바닥(55)을 따라 상기 푸셔(58)의 작동에 의해 노내에 단속적으로 이송함에 의해 압출하여, 노 바닥(55)의 경사 하강면을 따라 재 공급층(59)을 형성시키는 구조로 하고 있다.

한편, 상기 버너(52)는 노 천정(56)의 중앙 축선상에 마련되고, 해당 버너내에 압송된 액체 연료를 고압 공기 내지 배열 보일러의 증기에 의해 미립자화하여 분사하고, 그와 더불어 공급되는 고온의 연소 공기와 혼합시켜 상기 미립화된 연료를 연소시키는 공기 버너가 사용되고 있다. 상기 고정 버너(52)는 그 연소 화염이 재 공급층(59)의 표면을 가열 용융하도록 하고 있다.

그리고, 상기 배출구(57)의 노 바닥(55)의 말단 근처가 상기 버너(52)의 화염 복사 영역에 들어가도록 배치되고, 상기 배출구(57)를 향하여 이동을 계속하는 재 공급층(59)의 외표면을 가열 용융하며, 용융재(25)를 형성하여 슬래그지(池)(65)에 저장된 후, 용융 슬래그(25a)로서 제방(23)에 마련한 슬래그 찌꺼기 출구(20)를 거쳐서 배출구(57)의 하부에 적하시키고, 도시하지 않은 수봉 컨베이어를 거쳐서 외부에 배출하고 있다.

이러한 종래 기술에 있어서는 하기와 같은 문제가 여러가지 존재한다.

우선 제 1은 공기 버너를 사용하는 문제이다.

상기 종래 기술에 있어서, 공기 버너를 사용하는 경우에는, 화염 온도를 높이기 위해서 사용되는 예열 연소 공기를 얻기 위한 예열기를 필요로 하고, 또 다량의 저비점(低沸点) 물질을 포함한 배기 가스가 배출되기 때문에 제진기를 필요로 하며, 또 다량으로 사용되는 연소용 공기에 포함되는 질소에 의한 NOx 발생의 문제가 있다. 그 때문에, 최근에는 공기(산소 농도 21% 전후) 대신에 산소 풍부화 공기(산소 농도 30% 전후)가 사용되는 경향이 있다.

그러나, 재 용융로에 대해서는, 피 용융 부재인 재는 피 용융 부재의 재질에의해 성질이 상이한 부재로 이루어지고, 이러한 성질이 상이한 소각재를 사용하는 이상, 부하의 변동은 피하기 어려운 것이 있다. 이러한 부하의 변동에 적절히 대응하여 안정적이고 또한 고능률의 운전과 고품질의 용융 슬래그의 생성이 요구되어 있는 상황이다.

다음은 용융재(25)를 저장하는 슬래그지(65)와 그 출구측에 제방(23)을 마련한 슬래그 찌꺼기 출구(20)의 문제이다.

즉, 상기 슬래그지(65)를 형성하는 제방(23)과, 해당 제방상에 마련한 슬래그 찌꺼기 출구(20)는, 도 21에서 보는 바와 같이, 슬래그지(65)는 대략 직사각형 형상의 저장지 형상으로 형성되고, 상기 각형(角形)의 슬래그지(65)에 저장된 용융재(25)는 중앙에 마련된 슬래그 찌꺼기 출구(20)로부터 배출되는 것이지만, 제방(23)측의 2개의 각형 코너의 용융재(25)의 움직임은 정체형상을 나타내고, 해당 정체부는 온도 저하와 더불어 비대화되어 유로를 좁혀서, 슬래그류의 유동성 저하의 원인을 형성하고 있다.

제 3 문제는 노 바닥(55)을 따라 마련한 푸셔(58)의 구조의 문제이다.

즉, 상기 재 공급층(59)은 상기 재 저장부(60)의 재 공급구(54)로부터 자연 낙하에 의해 직접 그 재의 안식각(γ)에 의해 적층 형태를 형성시키든가, 또는 노 바닥(55)의 입구에 해당 노 바닥(55)을 따라 마련한 푸셔(58)에 의해 상기 재 저장부(60)의 재(50)를 노 본체의 다른쪽 단부측의 상기 배출구(57)를 향하여 압출되어 있다.

한편, 가열 용융용의 버너(52)는 노 중앙 축선의 노 천정(56)에 설치되어 있기 때문에, 도 22a에 도시하는 바와 같이 재 공급층(59)의 표면의 중심축상에 대략 원형 형상의 화염 복사 영역(35)이 형성되고, 해당 영역(35)을 포함하는 주변의 가열 영역(35a)의 재가 가열 용융되어 용융재 괴임부를 형성하여, 해당 괴임부로부터 슬래그로서 배출구(57)로부터 용융재(25)를 적하하고 있지만, 도 22a 및 도 22b에 도시하는 바와 같이, 종래의 푸셔(58)의 가압부(58a)의 구조는 두께(t)로 이루어지는 직사각형 단면의 직방체형상 부재에 의해 구성되어 있기 때문에, 상기 종래의 푸셔(58)를 사용하는 경우의 재는 노 바닥(55)의 전체 폭에 걸쳐서 등량으로 또한 균일하게 압출된다.

결국, 상기 가열 영역(35a) 외부의 영역도 가열 영역(35a)과 마찬가지로 재가 공급된다. 해당 가열 영역(35a)의 외측에 공급된 재는 녹지 않은 채로 재 공급구(54)로부터 배출구(57)를 향하여 압출되고, 배출구(57)로부터 적하되는 용융재(25) 안에 미(未)용융의 재도 혼합 슬래그(25a)의 품질을 떨어뜨리게 된다.

또한 다음 문제는 소각재의 종류에 의한 문제이다.

종래의 재 용융로에 있어서는, 상기 문제와는 별도로 동일 부재로 이루어지는 재의 용융에 있어서도 재의 공급에 관련하여 하기 문제가 있다.

즉, 1) 재 공급부(53)의 재 저장부(60)로부터 노 바닥(55)의 한쪽 단부측인 노 바닥 입구로의 재의 공급은 재의 자중에 의한 자연 낙하에 의해서 실행되고 있지만, 낙하의 과정에 있어서 자주 가교를 발생시켜 원활한 재의 공급이 불가능하게 된다.

2) 또한, 노 바닥(55)의 한쪽 단부측에 낙하한 재를 노 바닥(55)의 경사면을따라 푸셔(58)에 의해 노 본체의 다른쪽 단부측의 배출구(57)를 향하여 노 바닥(55)을 따라 압출하여 재 공급층(59)을 형성시키고 있지만, 푸셔(58)의 움직임은 단속적 왕복 운동에 의존하기 때문에, 해당 단속적 왕복 운동이 결합도가 작은 재의 입자군에 대하여 초래하는 충격적 흡인 가압에 의해, 재 공급층(59)의 표면 형상은 그 때마다 급격한 물결모양 상태에 놓인다. 이렇게 하여, 버너(52)의 화염 복사열에 의한 재 공급층 표면의 가열 용융의 상태는 불안정한 것으로 되어, 용융재(25)의 안정된 연속 찌꺼기 배출이 거의 불가능하게 된다.

또, 일반적으로 상이한 종류의 피 용융 부재를 용융 처리하는 경우, 상기 재 공급부(53)로부터 재(50)의 공급을 받아, 노 바닥(55)을 따라 마련한 푸셔(58)의 작동에 의해 형성되는 재 공급층(59)의 표면은, 노 바닥(55)에 대하여 재의 종류에 따라 상이한 안식각(γ) 밑에 적층 형성되지만, 사용하는 재에 따라서는 배출구(57)의 상당히 가까운 쪽에서 재 공급층(59)의 말단이 정지해 버리든가, 또는 그 말단이 배출구(57)의 전방에 위치하게 되고, 전자의 경우에는 용융재(25)는 배출구(57) 가까운 쪽에서 형성되고, 푸셔(58)를 작동시켜도 용융재(25)의 선단부는 필요한 거리만큼 전방으로 이동하지 않기 때문에, 용융재(25)의 찌꺼기 배출은 불가능해지고, 경우에 따르면 배출구(57) 가까운 쪽에서 노 바닥(55)의 내화 재료를 노출시켜 과열 침식을 야기하게 된다.

또, 후자의 경우에는, 용융이 진행되어 노 바닥(55)의 배출측으로부터 용융재(25)의 유출에 따라 푸셔(58)를 작동시키면 공급된 재(50)의 관성에 의해 용융재(25)가 하방을 향하여 사태 현상을 일으키고, 미 용융의 재(50)도용융재(25)와 더불어 유출하는 현상을 일으키며, 용융재(25)의 품질 저하를 일으키게 된다.

즉, 상기 안식각의 문제도 상기 재의 안정 공급을 가능하게 하고서야 비로소 그 효과를 기대할 수 있는 것으로, 재의 안정 공급은 재 용융로에 있어서 해결을 가장 필요로 하고 있는 문제이다.

그런데, 상기 재 용융로(51)를 사용함으로써의 주재와 비재의 혼합 용융에는, 상기 재 공급부(53)로부터 주재와 비재의 혼합재를 노내에 공급하여 혼합한 채로의 재 공급층을 형성시켜 가열 용융하도록 하고 있다.

그런데, 이러한 혼합재에 의해서 재 공급층(59)을 형성시키고 버너(52)에 의해 상기 재 공급층(59)의 표면에 화염 복사열을 부여하여 그 표면을 가열하는 경우, 비재와 같은 세립(細粒)은 버너(52)의 연소 가스에 의해 날려 올라가고, 배기 가스와 더불어 해당 재 용융로로부터 배출되는 것이 많게 된다.

발명의 요약

본 발명은 부하 변동 대응형의 고능률 안정 운전 가능한 재 용융로의 제공, 특히 재 공급량과 버너에 의한 가열량을 용융 슬래그의 찌꺼기 배출 상황에 대응하여 제어 가능하게 한 재 용융로를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은, 용융 슬래그의 배출 유동성을 높인 효율적 찌꺼기 배출부를 구비한 재 용융로, 특히 상기 슬래그지에 저장된 용융재로 이루어지는 용융 슬래그의 슬래그 배출구로의 흐름에 높은 유동성을 갖게 하고, 용융 슬래그의배출 속도의 향상을 도모한 재 용융로의 제공을 목적으로 한 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 재를 노 바닥을 따라 재 공급층을 형성시키면서 배출구를 향하여 송출하는 푸셔의 가압부의 형상을 고안하여, 해당 푸셔에 의해 송출되는 재가 버너의 화염 복사 영역을 포함하는 근방의 가열 영역 이외로의 재의 공급을 될 수 있는 한 낮게 억제하는 것을 가능하게 한 재 용융로의 제공에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 상기 재 공급구로부터 노 바닥 배출구를 향한 재의 공급을 연속 안정적 공급이 가능한 구성으로 하여, 변동이 적은 안정된 용융재의 찌꺼기 배출을 가능하게 한 재 용융로의 제공에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 상기 소각재인 주재와 비재를 동시에 가열 용융하는 혼합 용융시의 재 용융로에 있어서, 노내에 있어서의 가열 용융시에 비재의 산일(散逸)을 방지하여 비재를 주재와 더불어 효율적으로 가열 용융을 가능하게 한 재 용융로와 그 방법의 제공에 있다.

청구의 범위 제 1 항 및 제 2 항에 기재된 발명은, 버너에 산소 풍부화 버너를 사용한 경우의 제어에 관한 것으로, 해당 버너에 공기에 대한 산소 첨가량(농도 변경도 포함함)을 적절히 제어 가능하게 하고, 상기 산소 풍부화 버너의 연소에 의한 재의 가열 용융 상태에 대응하여, 연료의 공급량에 맞추어 상기 산소 풍부화 농도의 변경과 더불어 필요로 하는 재 공급량의 적정 제어를 가능하게 한 것이다.

즉, 청구의 범위 제 1 항에 기재된 발명은, 노 본체의 한쪽 단부측에 재 공급구를 마련하고, 다른쪽 단부측에 용융 슬래그의 배출구를 형성하여, 상기 재 공급구로부터 공급된 재를 경사진 노 바닥을 따라 상기 배출구측으로 이동시키면서산소 풍부화 버너에 의해 가열 용융하고, 동일 용융 슬래그를 상기 노 바닥 다른쪽 단부측의 슬래그 찌꺼기 출구로부터 상기 배출구로 찌꺼기를 배출하도록 한 재 용융로에 있어서, 상기 슬래그 찌꺼기 출구로부터 찌꺼기 배출되는 용융 슬래그의 온도, 유량 혹은 유속 등의 찌꺼기 배출 상황을 감시하는 수단과, 해당 감시 수단으로부터의 검출 출력에 근거하여 상기 재의 공급량 혹은 상기 산소 풍부화 버너에 의한 가열량의 적어도 어느 한쪽을 조정하는 수단으로 이루어지고, 해당 조정 수단에 의해 상기 용융 슬래그를 안정적으로 찌꺼기 배출 가능하게 구성한 것을 특징으로 한다.

보다 구체적으로는 청구의 범위 제 2 항에 기재된 바와 같이, 상기 슬래그 찌꺼기 출구로부터 찌꺼기 배출되는 용융 슬래그의 온도, 유량 혹은 유속 등의 찌꺼기 배출 상황을 감시하는 감시 수단과, 해당 감시 수단으로부터 얻어진 검출 출력을 연산 처리하여 상기 재의 공급량 혹은 상기 산소 풍부화 버너에 의한 가열량의 적어도 어느 한쪽의 제어 신호를 연산 처리하는 연산 수단과, 해당 연산 수단으로부터 얻어진 제어 신호에 근거하여 재 공급 장치 혹은 상기 산소 풍부화 버너의 적어도 어느 한쪽을 제어하는 제어부로 이루어지는 연소 제어 장치를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 산소 풍부화 버너의 산소 첨가량의 적절한 조정에 의해 질소의 노내 투입량의 삭감, 나아가서는 서멀 NOx의 억제가 가능해짐과 더불어, 공기 버너에 비해서 신속한 온도 상승이 가능하다.

또, 배기 가스량의 삭감에 따른 예열기나 제진기 및 NOx 억제에 의한 배기가스 처리 등의 설비 삭감과 운전비 삭감 등의 플랜트로서의 공간 절약화 및 소형화를 도모할 수 있음과 더불어, 슬래그 찌꺼기 출구에 있어서의 용융 슬래그의 찌꺼기 배출 상황에 대응하여 안정 및 고효율의 운전을 가능하게 할 수 있다.

또 상기 찌꺼기 배출 상황에 있어서, 슬래그의 흐름의 폭이나 유속으로부터 연산되는 슬래그의 유출량은 검출된 용융 슬래그의 온도가 적정할 때에는 재의 공급량의 제어에 의해 대응시키고, 용융 슬래그의 온도 및 유출 속도는 버너에 의한 가열량의 제어에 의해 적절히 신속하게 대응시킬 수 있다.

또, 상기 산소 풍부화 버너의 가열량의 제어는, 버너에 공급시키는 연료 및 연소 공기량 및 연소 공기에 첨가하는 산소량에 의해 각각 적정하게 대응시키는 구성으로 하고 있기 때문에, 가스량의 저감과 그것에 따른 연소 가스의 신속한 고온화가 가능해지고, 아울러 배기 가스량의 저감과 화염의 신속한 고온화가 가능해지며, 효율이 높은 부하에 대응하는 연소 운전을 할 수 있다.

또한, 상기 산소 풍부화 버너는 연료 공급량과, 연소 공기량과 첨가 산소량을 개별적으로 각각 독립하여 조정 가능한 구조로 하는 것이 바람직하다.

이러한 발명에 따르면, 상기 슬래그 찌꺼기 출구로부터 찌꺼기 배출되는 용융 슬래그의 찌꺼기 배출 상황을 적외선 CCD 카메라 등으로 감시하여, 찌꺼기 배출하는 용융 슬래그의 흐름의 폭, 색 등으로부터 용융 슬래그의 온도 및 유량, 유출 속도를 검출하고, 그 검출값에 대응하여 상기 재의 공급량 혹은 상기 산소 풍부화 버너에 의한 가열량 중 어느 한쪽 또는 그 양쪽을 조정하도록 하였기 때문에, 상기 슬래그의 유출량은 검출된 용융 슬래그의 온도가 적정일 때에는 재의 공급량에 의해 대응시키고, 용융 슬래그의 온도 및 유출 속도는 버너에 의한 가열량에 의해 적절히 대응시킬 수 있다.

또, 후자의 버너의 가열량은 버너에 공급시키는 연료 및 연소 공기량 및 연소 공기에 첨가하는 산소량에 의해 각각 적절히 대응할 수 있다.

따라서, 종래의 공기 버너에 있어서의 연료 및 연소 공기량의 증가에 의한 대처 방법과 비교하여, 첨가 산소의 증가분에 의해 가스량의 저감과 연소 가스의 고온화를 가능하게 하기 때문에, 배기 가스량의 저감과 화염의 고온화가 가능하게 되고 또한 부하의 변동에 대응하여 안정 및 고효율의 운전을 가능하게 할 수 있다.

청구의 범위 제 3 항 내지 제 5 항에 기재된 발명은, 용융 슬래그의 슬래그 배출구로의 흐름에 높은 유동성을 갖게 하여, 용융 슬래그의 배출 속도의 향상을 도모한 재 용융로의 제공을 목적으로 한 것으로, 노 본체의 한쪽 단부측에 재 공급구를 마련하고, 다른쪽 단부측에 용융 슬래그의 배출구를 형성하여, 상기 재 공급구로부터 공급된 재를 경사진 노 바닥을 따라 상기 배출구측으로 이동시키면서 버너에 의해 가열 용융함과 더불어, 용융한 용융재를 상기 노 바닥의 다른쪽 단부측에 형성한 제방의 슬래그 찌꺼기 출구로부터 상기 배출구로 용융 슬래그로서 찌꺼기 배출하는 재 용융로에 있어서, 상기 제방에 유동성을 부여하는 안내면 부착 슬래그 찌꺼기 출구를 마련한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제방에 유동성을 부여하는 안내면이란 구체적으로는 그 평면형상에 있어서, 상기 슬래그 찌꺼기 출구를 향한 용융 슬래그의 유입 폭을 서서히 좁게 하는 직선 혹은 곡선형상의 면형상인 것이 좋고, 또 상기 슬래그 찌꺼기 출구가 상기 제방의 중앙부에 마련되고, 상기 노 바닥 말단의 흐름 방향과 직교하는 면내에 있어서, 슬래그 찌꺼기 출구를 향하여 하강하는 오목형상으로 형성되어 있는 것이 좋으며, 또한 바람직하게는 슬래그 찌꺼기 출구를 향하여 서서히 하강하는 오목형상으로 형성시키는 것이 좋다.

이러한 청구의 범위 제 3 항 내지 제 5 항에 기재된 발명에 따르면, 상기 용융 슬래그를 저장하는 슬래그지의 제방측 측벽에 슬래그 찌꺼기 출구로의 용융 슬래그의 원활한 흐름을 야기시키도록 안내면을 마련하였기 때문에, 상기 버너에 의해 가열 용융된 용융재는 슬래그지의 출구인 슬래그 찌꺼기 출구를 향하여, 체류부를 형성하지 않고서 정체없이 이동시킬 수 있고, 슬래그 찌꺼기 출구에 상기 용융재를 효율적으로 집중시킬 수 있어 용융 슬래그의 원활한 배출을 가능하게 할 수 있다.

특히, 상기 안내면이 상기 슬래그 찌꺼기 출구를 향하여 용융 슬래그의 유입 폭을 서서히 좁게하는 면형상이기 때문에, 슬래그지의 형상을 슬래그 찌꺼기 출구를 향하여 깔때기형상으로 형성시키고, 제방측의 2개의 각형 코너를 삭제하여 정체의 원인을 배제할 수 있다. 또한 벽에 부딪치는 방향의 유속이 작아지므로 침식을 저감할 수 있다.

또한 본 발명에 따르면, 슬래그 찌꺼기 출구를 제방의 중앙부에 마련하는 구성으로 하였기 때문에, 그 상류측의 노 바닥의 축선상 중앙 위치에 마련된 버너에 의해 가열 용융되어, 노 바닥 중앙 축선의 흐름의 중심을 형성하는 용융재의 흐름에 대해서도 원활한 흐름을 갖게 할 수 있다.

또, 상기 노 바닥 말단의 중앙부를 서서히 하강시키는 오목형상으로 형성하였기 때문에, 상기 슬래그 찌꺼기 출구로의 용융재의 흐름이 상기 찌꺼기 출구로부터 이격된 위치로부터도 용이하게 방향 설정하고 또한 집중시킬 수 있다.

또한, 상기 슬래그 찌꺼기 출구의 절결 형상은, 배 밑바닥 형상으로 형성시켜 용융 슬래그의 상기 찌꺼기 출구에 있어서의 움직임을 원활하게 하여도 좋다.

청구의 범위 제 6 항 내지 제 8 항에 기재된 발명은, 노 본체의 한쪽 단부측에 재 공급구를 마련하고, 다른쪽 단부측에 용융 슬래그의 배출구를 형성하여, 상기 재 공급구로부터 공급된 재를 재 푸셔 장치에 의해 경사진 노 바닥을 따라 상기 배출구측으로 압출하여 이동시키면서 버너에 의해 가열 용융하는 재 용융로에 있어서, 상기 재 푸셔 장치의 푸셔 선단을 노 중앙부로의 재 공급량이 많아지도록 푸셔 선단 양측부와 중앙부 부위의 형상을 상이하게 한 것을 특징으로 한다.

이러한 형상은, 예를 들어 상기 재 푸셔 선단을 중앙부의 높이를 높게 하든가 혹은 중앙부를 평면형상으로 형성하고 그 양측부를 후방으로 후퇴시키는 형상으로 하여도 좋고, 또 상기 푸셔 선단을 양측부에 대하여 중앙이 오목하게 된 오목면 형상으로 이루어진 가압면으로 하고, 해당 가압면이 노 중앙측을 지향하는 형상으로 하여도 좋다.

이러한 발명에 따르면, 재 푸셔의 선단의 구조에 있어서, 종래의 직사각형 단면을 갖고 폭 방향의 압출량이 일정한 푸셔의 선단 가압부의 형상으로 변화를 갖게 하고, 노 중앙부로의 압출량을 많게 하는 구조로 하였기 때문에 노 중앙부에의 재 공급량을 높게 하여 양측으로의 재 공급량을 최소로 억제할 수 있다.

또, 상기 재 푸셔 선단을 중앙부의 높이를 높게 하든가 혹은 중앙부를 평면형상으로 형성하고 그 양측부를 후방으로 경사형상으로 깊은 각도로 후퇴시키도록 형성함으로써, 중앙 부위의 버너 화염 복사 영역을 포함하는 가열 영역을 제외하는 양측 부위의 재의 공급은 전진하는 푸셔 양측으로부터 남겨지도록 한 후퇴 블레이드의 형상으로 하고 있기 때문에, 푸셔의 전진에 따라 중앙의 돌출부의 재는 전방으로 가압되지만 양측의 후퇴 블레이드 부분의 재는 나중에 남겨지며, 결과적으로 노 중앙부만으로의 재의 공급을 가능하게 할 수 있다.

또한, 푸셔 선단의 양측을 돌출시키고, 그 돌출부로부터 중앙에 오목형상의 절결부에 의해 가압면을 형성시키고, 해당 가압면의 가압 방향이 버너 화염 복사 영역의 중심 축선을 목표로 하는 구성으로 함으로써, 노 중앙부에의 재의 공급을 두껍게 하여 양측의 재 공급량을 낮게 억제할 수 있다.

또 청구의 범위 제 9 항 내지 제 11 항에 기재된 발명은, 변동이 적은 안정된 용융재의 찌꺼기 배출을 가능하게 한 재 용융로를 제공하는 것으로, 노 본체의 한쪽 단부측에 재 공급구를 마련하고, 다른쪽 단부측에 용융재의 배출구를 형성하여, 상기 재 공급구로부터 공급된 재를 경사 하강 형상의 노 바닥을 따라 상기 배출구측으로 이동시키면서 버너에 의해 가열 용융하는 재 용융로에 있어서, 상기 재 공급구로부터 노 바닥을 따른 방향을 따라 상기 재를 연속적으로 송출하는 스크류 피더 등의 연속 재 이송 수단을 재 공급구내에 마련한 것을 특징으로 한다.

이 경우, 상기 스크류 피더 등의 연속 재 이송 수단을 상기 경사 노 바닥을 따른 경사 방향 입구측 연장 위치와 상기 노 바닥 입구측 상방의 재 공급구내 위치각각에 마련하는 것이 좋고, 또한 상기 재 공급구의 측벽을 따라 승강 가능한 게이트와의 조합에 의해, 해당 게이트에 의해 노 바닥과 대면하는 재 공급단의 절결부 높이를 조정 가능하게 구성하는 것이 좋다.

이러한 발명에 따르면, 재 공급구로부터 노 바닥에 공급된 재를 재 이송 수단에 의해 노 바닥을 따라 연속 공급하도록 하였기 때문에, 노 바닥의 경사면상에 형성되는 재 공급층은 안정된 재의 이동층을 형성하고, 그 표면의 버너로부터 받는 복사열도 일정해지고, 안정된 용융재의 찌꺼기 배출을 가능하게 할 수 있음과 더불어, 상기 재 이송 수단을 스크류 피더에 의해 구성함에 의해 재의 연속 공급과 공급량 가변의 운전을 할 수 있어, 사용하는 재의 종류 등의 부하의 변동에도 즉각 대응할 수 있다.

또, 상기 스크류 피더를 상기 경사 노 바닥을 따른 경사 방향 입구측 연장 위치와 상기 노 바닥 입구측 상방의 재 공급구내 위치 각각에 마련함으로써, 재의 공급 제어를 용융 상황의 변화에 대응하여 적절히 정밀도 양호하게 실행할 수 있다.

또, 노 바닥 폭 방향에 복수의 스크류 피더를 각각 마련함으로써, 폭 방향의 재의 공급량을 적절히 변경하여, 버너의 부설 위치에 대응하여 재의 용융 상황에 대처할 수 있다.

또, 재 공급구에 있어서의 스크류 피더와 게이트의 조합에 의해, 안정된 재 공급층의 형성하에 처음으로 상기 게이트에 의한 안식각의 제어도 가능해지고, 상이한 성질의 재의 용융에 있어서도 안정된 용융재의 찌꺼기 배출을 가능하게 할 수있다.

청구의 범위 제 12 항 내지 제 17 항에 기재된 발명은, 상기 소각재인 주재와 비재를 동시에 가열 용융하는 혼합 용융시의 재 용융로에 관련되고, 노 본체의 한쪽 단부측으로부터 재를 경사진 노 바닥상에 공급하고, 다른쪽 단부측으로 이동시키면서 버너로 가열함에 의해 용융되고, 이 용융재를 다른쪽 단부측으로부터 배출하는 재 용융 방법에 있어서, 상기 노 본체의 한쪽 단부측으로부터 주재[굵은 입자의 재(粗粒灰)]를 상층에, 비재[고운 입자의 재(細粒灰)]를 그 하층으로 하여 층형상에 공급하고, 이것을 다른쪽 단부측으로 이동시키면서 버너에 의해 가열 용융하는 것을 특징으로 한다.

그리고 이러한 발명을 효과적으로 실시하기 위한 장치로서, 노 본체의 한쪽 단부측에 재 공급구를 마련하고, 다른쪽 단부측에 용융재의 배출구를 형성하여, 상기 재 공급구로부터 공급된 재를 경사 하강 형상의 노 바닥을 따라 상기 배출구측으로 이동시키면서 버너에 의해 가열 용융하는 재 용융로에 있어서, 상기 노 본체의 경사 방향 상류측에 위치하는 상기 한쪽 단부측에 재 공급구를 적어도 2개 마련하고, 그중 하나의 공급구로부터 주재(굵은 입자의 재)가, 다른 공급구로부터 비재(고운 입자의 재)가 각각 노 바닥상에 공급 가능하게 구성함과 더불어, 해당 노 바닥상에 주재가 상층, 비재가 하층으로 되어 층형상에 공급되도록, 주재 공급구와 비재 공급구의 위치 설정을 한 것을 특징으로 한다.

이 경우, 노 바닥 경사 방향 상류측에 위치하는 노 본체의 한쪽 단부측에 상기 복수의 재 공급구를 배출함과 더불어, 해당 공급부의 주재 공급구를 노 바닥 하류측에, 상기 비재 공급구를 노 바닥 상류측에 각각 전후에 배치하여도 좋고, 또 상기 주재 공급구를 노 본체의 한쪽 단부측의 노 바닥 상방 위치에, 상하 방향에 위치시키며, 한편 상기 비재 공급구를 상기 경사 노 바닥을 따른 경사 방향 입구측 연장 위치에 마련하여도 좋다.

또한, 상기 복수의 재 공급구의 적어도 상기 비재 공급구측에, 해당 비재 공급구로부터 노 바닥을 따른 방향을 따라서 상기 비재를 연속적으로 송출하는 스크류 피더 등의 재 강제 이송 수단을 마련하는 것이 좋다.

또한, 상기 재 공급구의 측벽을 따라 승강 가능한 게이트를 마련하고, 해당 게이트에 의해 노 바닥과 대면하는 재 공급단의 절결부 높이를 조정 가능하게 구성하는 것이 좋다.

이러한 발명에 따르면, 주재와 비재의 공급구를 각각 마련하고, 비재에 의해 하층의 재 공급층을 형성하고, 그 상층에 주재에 의한 재 공급층을 형성시키며, 비재를 하층에 갖고 주재를 상층에 갖는 상하 2층의 재 공급층을 형성하도록 하였기 때문에, 세립으로 이루어지는 비재는 버너의 연소 가스에 노출되어 직접 접촉하는 일은 없어지고, 비재의 대부분이 배기 가스와 더불어 노 밖으로 방출되는 현상을 방지할 수 있다. 비재의 용융은 주재로부터의 전도 전열 및 용융재의 접촉 전열에 의해 원활히 실행할 수 있다.

또, 상기 주재 공급구를 앞측에 그 후방에 비재 공급구를, 위치를 어긋나게 마련함으로써, 노 바닥상에 재 공급층을 형성할 때, 주재는 비재 위에 공급되게 되고, 노 바닥상에 비재에 의한 하층측의 층류를 형성시키며, 그 위에 주재에 의한상층측의 층류를 형성시켜, 주재와 비재의 구분이 명확한 상하 2층의 재 공급층을 확실히 형성할 수 있다.

또한, 주재 공급구를 노 바닥 입구측 상방에 상하 방향으로, 비재 공급구를 상기 노 바닥의 경사 방향 거의 연장선 방향에 마련함으로써, 비재 공급구가 형성하는 공급로는 노 바닥을 따라 직선형상으로 연장되기 때문에, 세립의 흐름을 저해하는 굴절 부분이 없고 원활히 층류를 형성할 수 있어 노 바닥을 따라 기복이 없는 비재 공급층를 형성할 수 있음과 더불어, 조립의 구성으로 이루어지는 주재에 대해서는, 상하 방향에 공급구가 마련되어 있기 때문에, 상기 노 바닥상에 형성된 안정된 비재 공급층 위에 주재의 상층류를 형성할 수 있어, 주재와 비재의 구분이 명확한 안정된 상태의 상하 2층의 공급층을 형성할 수 있다.

이 경우, 주재의 공급로는 비재 공급층과의 회합부에서 부득이하게 굴절되게 하지만, 주재의 구성이 조립이기 때문에 상기 굴절부에서의 재의 흐름의 저해를 받는 일은 없다.

또, 비재 공급구측에 스크류 피더 등의 재 강제 이송 수단을 마련함으로써, 세립에 기인하는 비재 공급층의 원활성을 결여하는 재의 흐름에 대하여 외력에 의해 그것을 제거하고, 안정된 비재 공급층을 형성할 수 있다. 그리고 그 위에 형성되는 주재 공급층의 형성과 더불어 합성된 상하 2층의 재 공급층의 형성을 안정된 것으로 할 수 있음과 더불어, 상하 2층의 재 공급층 하층측의, 비재 공급층의 공급량을 조정하고, 주재와 비재의 비율을 적당히 설정하여, 상층측의 주재의 용융열에 의해 공급된 비재가 확실히 용융할 수 있도록 적량의 공급을 실행할 수 있다.

또한, 주재 공급구에 재 공급량을 결정하는 절결부 높이를 조정하는 승강 가능한 게이트를 마련하였기 때문에, 주재의 종류에 의한 안식각에 맞추어, 주재 공급층의 선단이 배출구 가까운 쪽의 적당한 위치에 설정할 수 있어, 안정된 주재와 비재의 용융 슬래그의 생성을 가능하게 할 수 있다.

본 발명은 도시 쓰레기나 산업 폐기물의 소각로나 석탄 보일러 등의 소각로로부터 배출되는 소각재나 비재(飛灰) 등의 피 용융 부재인 재(ash)의 표면을 버너에 의해 가열 용융하여, 용융재를 용융 슬래그로서 배출하는 재 용융로와 그 재 용융 방법에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 관한 재 용융로의 연소 제어 시스템의 개략 구성을 나타내는 블럭 구성도,

도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선 도면으로, 슬래그 찌꺼기 출구에 있어서의 용융 슬래그의 찌꺼기 배출 상황을 나타내는 주요부 개략도,

도 3은 도 1의 연소 제어 시스템의 제어 순서를 나타내는 계통도,

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 관한 재 용융로의 노 바닥 하류측의 슬래그지를 위에서 본 개략 평면도 각각의 실시예를 나타낸 것으로, 도 4a는 삼각형 슬래그지를 나타낸 도면이고, 도 4b는 포물형 슬래그지를 나타낸 도면이며, 도 4c는 깔때기형상 슬래그지를 나타내는 도면,

도 5는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선 도면으로, 도 4에 대응하는 주요부 개략도,

도 6은 도 5의 Z-Z 단면도로, 슬래그지의 종단면도,

도 7은 본 발명의 실시예에 관한 푸셔 구조의 가압부의 형상과 재 공급층의 이동 상황을 나타내는 모식도,

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 관한 푸셔 구조의 가압부의 형상과 재 공급층의 이동 상황을 나타내는 모식도,

도 9a는 본 발명의 다른 실시예에 관한 푸셔 구조의 가압부의 형상과 재 공급층의 이동 상황을 나타내는 모식도이고, 도 9b는 도 9a의 변형예,

도 10은 도 8의 다른 실시형태를 나타내는 모식도로서, 도 10a는 오목형상의 가압면이 반원 형상으로 형성되는 도면이고, 도 10b는 포물형으로 형성된 가압부를 나타내는 도면,

도 11은 스크류 피더를 장착한 본 발명의 실시예에 관한 재 용융로의 개략 구성을 나타내는 모식도,

도 12는 복수의 스크류 피더를 장착한 본 발명의 다른 실시예에 관한 재 용융로의 개략 구성을 나타내는 모식도,

도 13은 스크류 피더와 더불어 게이트를 장착한 본 발명의 실시예에 관한 재 용융로의 개략 구성을 나타내는 모식도,

도 14는 복수의 스크류 피더와 더불어 게이트를 장착한 본 발명의 실시예에 관한 재 용융로의 개략 구성을 나타내는 모식도,

도 15는 주재와 비재의 혼합 또 용융용의 재 용융로의 개략 구성을 나타내는 본 발명의 실시예를 나타내는 모식도,

도 16은 주재 공급부에 게이트를 마련한 도 15의 다른 실시형태에 관한 재 용융로의 개략 구성을 나타내는 모식도,

도 17은 주재 공급부와 비재 공급부에 각각 스크류 피더를 마련한 다른 실시형태에 관한 재 용융로의 개략 구성을 나타내는 모식도,

도 18은 주재 공급부에 게이트를 마련한 도 17의 다른 실시형태에 관한 재 용융로의 개략 구성을 나타내는 모식도,

도 19는 종래의 재 용융로의 개략 구성을 나타내는 모식도,

도 20은 재 공급부에 게이트를 마련한 다른 종래 예에 관한 재 용융로의 개략 구성을 나타내는 단면 모식도,

도 21은 슬래그지와 그 출구측에 제방을 마련한 종래의 재 용융로의 슬래그 찌꺼기 출구 부근의 개략 구성을 나타내는 평면도,

도 22는 푸셔 가압부의 형상을 나타내는 노 바닥의 개략 평면도(도 22a)와, B-B선 단면도(도 22b).

이하, 도면에 근거하여 본 발명의 실시예를 예시적으로 상세히 설명한다. 단, 본 실시예에 기재되어 있는 구성 부품의 치수, 재질, 형상, 그 상대 배치 등은 특히 특정적인 기재가 없는 한은, 본 발명의 범위를 그것만에 한정되는 취지가 아니고 단순한 설명예에 불과하다.

도 1은 본 발명의 실시예에 관한 재 용융로의 연소 제어 시스템의 개략 구성을 나타내는 블럭 구성도이다.

본 도면에 있어서의 재 용융로는, 노 본체의 한쪽 단부측에는 재 공급부(53)와 그 하부에 재 공급구(54)가 마련되고, 재(50)는 상기 재 공급구(54)로부터 그 하부에 마련된 노 바닥(55)상에 공급되며, 또한 재 공급 장치인 푸셔(58)에 의해경사지는 노 바닥(55)을 따라 재 공급층(59)을 형성하면서 노 바닥(55)의 말단을 향하여 이동함과 동시에, 노 본체의 상부의 노 천정(56)의 중앙 축심에 마련한 산소 풍부화 버너(10)에 의해 상기 재 공급층(59)의 표면의 재를 가열 용융하고, 용융재(25)를 얻어, 노 바닥(55)의 말단에 마련한 슬래그 찌꺼기 출구(20)로부터 용융 슬래그(25a)로서 배출구(57)에 배출되는 구성으로 되어 있는 점은 상기 종래 기술과 마찬가지이다.

그리고 본 실시예는, 노 본체의 다른쪽 단부측의 단면에 마련한 적외선 CCD 카메라(15) 등의 온도 분포가 측정 가능한 공업용 CCD 카메라(15)에 의해 상기 슬래그 찌꺼기 출구(20)로부터 낙하하는 용융 슬래그(25a)의 찌꺼기 배출 상황을 감시 촬상하고, 그 상황에 대응하여 재 공급량의 제어와 버너 가열량의 양쪽의 제어를 가능하게 한 연소 제어 장치(14)를 마련하고 있다.

한편, 상기 산소 풍부화 버너(10)는 연료 공급원인 오일 탱크(11a)로부터 유량 지시 제어 밸브(FIC-11)를 거쳐서 연료의 공급을 받음과 동시에, 고압 공기 공급원(공기 블로어)(12a)으로부터 유량 지시 제어 밸브(FIC-12)를 거쳐서 공급된 고압 공기에 산소 공급원[산소 발생 장치(PSA) 또는 산소 봄베 등](13a)으로부터 유량 지시 제어 밸브(FIC-l3)를 거쳐서 산소를 첨가 제어할 목적으로 하는 소용 농도(25∼40%)로 제어 가능한 산소 풍부화 공기의 공급을 받는 구성으로 되어 있다.

상기 유량 지시 제어 밸브(FIC-11, FIC-12, FIC-13)는 각각 상기 연소 제어 장치(14)로부터의 제어 신호에 근거하여 개별적으로 원격 조작되는 구성으로 하고있다.

또, 상기 재 공급량의 제어를 실행하기 위해서, 푸셔(58)의 작동 피치(왕복 피치)를 제어하는 재 공급량 제어부(19)를 마련하는 구성으로 하고 있다.

또, 상기 푸셔(58)는 후술하는 실시예에 나타나는 바와 같이 스크류 피더를 사용하여도 무방하고, 이 경우에는 재 공급량 제어부(19)는 피더의 회전수 제어에 의해 실행한다.

또, 상기 연소 제어 장치(14)는 적외선 CCD 카메라(15)와 해당 CCD 카메라(15)에 의해 얻어진 화상을 소용의 가공, 제거, 합성, 대조 등의 처리를 하는 화상 처리부(16)와, 해당 처리부(16)로부터 얻어진 데이터에 근거하여 후술하는 소용의 연산을 하는 연산부(17)와, 해당 연산 결과로부터 상기 유량 지시 제어 밸브(FIC-11, FIC-12, FIC-13) 및 재 공급량 제어부(19)에 목적으로 하는 조작 제어 신호를 출력하는 제어부(18)로 구성하고, 상기 제어부(18)로부터의 조작 제어 명령에 의해 상기 유량 지시 제어 밸브(FIC-11, FIC-12, FIC-13) 및 재 공급량 제어부(24)가 각각 개별적으로 작동하도록 하고 있다.

또, 상기 적외선 카메라 등의 온도 분포 검지 가능한 공업용 CCD 카메라(15)에 의해, 도 2에 도시하는 제방(23)에 마련된 슬래그 찌꺼기 출구(20)로부터 낙하하는 용융 슬래그(25a)의 출구의 폭(Y)에 대한, 출구로부터 소정 거리만큼 떨어진 위치에 있어서의 폭(y)의 기준값을 설정하여 관련 데이터를 산출함과 더불어, 색 신호에 의한 용융 슬래그의 온도 검출을 한다.

다음에 이러한 실시형태에 있어서의 제어 순서를 도 3에 근거하여 설명한다.

도 3의 (1)에 도시하는 바와 같이, 적외선 CCD 카메라(15)로부터 용융 슬래그(25a)의 온도를 구하여, 이것을 세트값(기준값)과 비교하여 일정값 이상 변화한 것이 검지되었을 때에는 산소 첨가량 내지 연료를 조절하여 슬래그 온도를 세트값으로 복귀시킨다.

또, 도 3의 (2)에 도시하는 바와 같이, 적분 처리에 의해 용융 슬래그(25a)의 면적을 구하고, 그 시간 경과적 변화에 의해 유출 슬래그량을 검출하여 세트값 면적과 비교하여, 상기 슬래그 온도에 변화가 없을 때에는 재 공급량을 조절한다. 또 슬래그 온도에 변화가 있었을 때에는 상기 (1)의 제어를 실행하여 노내 온도 및 슬래그 온도를 조절한다. 이렇게 하여 슬래그 유출량이 소정값으로 복귀된다.

또한, 도 3의 (3)에 도시하는 바와 같이, 슬래그 흐름의 변위(L)를 스캔 시간(t)을 검지하여, 이것으로부터 슬래그 유출 속도를 구하고, 세트값과 비교하여 슬래그 유출 속도가 일정값 이상 변화한 것이 검출되었을 때에는, 상기 (1), (2)에 의해 산소 풍부화량, 연료 및/또는 재 공급량을 조절함으로써, 슬래그 유출 속도를 세트값으로 복귀시킨다.

상기 제어에 의해 용융 슬래그(25a)를 부하의 변동(재질의 변화)에도 대응하여 안정된 찌꺼기 배출이 가능하게 된다.

또, 상기 산소 첨가에 의한 적정 농도의 산소 풍부화 공기를 버너(10)에 사용함으로써, 종래의 공기 버너와 비교하여 연소 온도는 고온으로 되고, 용융 슬래그(25a)의 안정 배출이 도모된다.

또, 종래의 공기 버너에 의한 가열량의 조정과 비교하여 본 발명의 경우에는첨가하는 산소에 의해 실행하기 때문에, 적은 소용 공기량으로 완료되고, 노내에 투입되는 질소량도 적어져서, 서멀 NOx의 억제와 배기 가스량의 저하도 도모되며, 배기 가스 처리에 대한 설비비 및 운전비도 삭감할 수 있다.

따라서 본 실시예에 따르면, 상기 슬래그의 유출량은 검출된 용융 슬래그의 온도가 적정일 때에는 재의 공급량에 의해 대응시키고, 용융 슬래그의 온도 및 유출 속도는 버너에 의한 가열량에 의해 적절히 대응시킬 수 있다.

또, 후자의 버너의 가열량은 버너에 공급시키는 연료 및 연소 공기량 및 연소 공기에 첨가하는 산소량에 의해 각각 적절히 대응할 수 있고, 종래의 공기 버너에 있어서의 연료 및 연소 공기량의 증가에 의한 대처 방법과 비교하여, 첨가 산소의 증가분(첨가 질소의 감소분)에 의해 가스량의 저감과 연소 가스의 고온화를 가능하게 하고, 따라서 배기 가스량의 저감과 화염의 고온화가 가능해지며, 또한 부하의 변동에 신속히 대응하여, 안정, 고효율의 운전을 실행할 수 있다.

또, 산소 풍부화 버너의 산소 첨가량의 적절한 조정에 의해 질소의 노내 투입량의 삭감, 나아가서는 서멀 NOx의 억제가 가능해진다.

또, 배기 가스량의 삭감에 따르는 예열기나 제진기 및 NOx 억제에 의한 배기 가스 처리 등의 설비 삭감 등의 플랜트로서의 공간 절약화 및 소형화를 도모할 수 있다.

또한 본 실시예에 있어서, 슬래그의 흐름의 단위 시간당 면적으로부터 연산되는 슬래그의 유출량은 검출된 용융 슬래그의 온도가 적정일 때에는 재의 공급량의 제어에 의해 대응시키고, 용융 슬래그의 온도 및 유출 속도는 버너에 의한 가열량의 제어에 의해 적절히 대응시킬 수 있다.

또, 상기 산소 풍부화 버너의 가열량의 제어는, 버너에 공급되는 연료 및 고압의 연소용 공기량 및 연소용 공기에 첨가하는 산소량에 의해 각각 적정하게 대응시키는 구성으로 하고 있기 때문에, 가스량의 저감과 그것에 따르는 연소 가스의 신속한 고온화가 가능해지고, 아울러 배기 가스량의 저감과 화염의 신속한 고온화가 가능해지며, 효율이 높은 연소 운전을 할 수 있다.

도 l은 본 발명의 재 용융로의 개략의 구성을 도시한 도면으로, 본 발명의 재 용융로는, 노체 본체의 한쪽 단부측에는 재 공급부(53)와 그 하부에 재 공급구(54)가 마련되고, 재(50)는 상기 재 공급구(54)로부터 그 하부에 마련된 노 바닥(55)상에 공급되며, 경사지는 노 바닥(55)을 따라 재 공급층(59)을 형성시키면서 노 바닥(55)의 말단을 향하여 이동시킴과 더불어, 노체 본체의 상부의 노 천정(56)의 중앙 축심에 마련한 산소 풍부화 버너(10)에 의해 상기 재 공급층(59)의 표면의 재를 가열 용융시키며, 용융된 용융재(25)는 상기 노 바닥(55)의 말단에 마련한 제방(23)에 의해 형성된 슬래그지(65)에 용융 슬래그로서 저장되도록 함과 더불어, 저장된 용융 슬래그(25a)는 상기 제방(23)의 중앙에 마련한 슬래그 찌꺼기 출구(20)로부터 배출구(57)의 하부에 배출되도록 구성한다.

도 4 내지 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 관한 재 용융로의 노 바닥 형상을 도시하고, 특히 노 바닥 용융 슬래그의 슬래그 배출구로의 흐름에 높은 유동성을 갖게 하고, 용융 슬래그의 배출 속도의 향상을 도모한 것이다.

즉, 상기 슬래그지(65)는 도 4a, 도 4b, 도 4c에 도시하는 바와 같이, 노 바닥(55)의 말단에 마련되고, 제방(23)의 중앙 축심 Y-Y상에 마련한 슬래그 찌꺼기 출구(20)를 향하여 대략 깔때기 형상으로 구성되며, 예를 들어 삼각형 슬래그지(65a), 포물형 슬래그지(65b) 혹은 깔때기형상 슬래그지(65c)로 이루어지고, 제방(23)의 측벽에 직선형상 안내면(66a) 내지 곡선형상 안내면(66b) 또는 깔때기형상 안내면(66c)을 마련하여, 용융 슬래그의 슬래그 찌꺼기 출구(20)로의 유입 폭을 상기 연속적 안내면(66a/66b/66c)에 의해 서서히 좁혀서, 용융 슬래그의 흐름이 자연스럽게 슬래그 찌꺼기 출구(20)로 수속하도록 구성하고 있다.

또, 상기 슬래그지(65)의 구조를 도 5 및 도 6에 더욱 상세히 도시하고 있지만, 슬래그지(65)의 흐름 방향과 직교하는 단면내에 있어서의 슬래그지(65)의 바닥형상은 도 5에 도시하는 바와 같이, 슬래그지(65)의 중앙선 Z-Z에 의해 가장 깊게 되는 오목부가 형성되는 배 밑바닥형 오목부형상으로 하고, 또한 노 바닥(55)의 길이(흐름) 방향에 대해서는, 도 5의 중앙선 Z-Z를 따라 상류측로부터 하류측을 향하여 서서히 하강시킨 배 밑바닥 경사형 노 바닥(24)(코너선으로 도시)으로 구성하고 있다. 이러한 배 밑바닥 경사형 노 바닥(24)에 의해, 용융 슬래그(25a)의 흐름은 슬래그 찌꺼기 출구(20)의 중앙선 Z-Z에 수속된다.

또한, 상기 슬래그 찌꺼기 출구(20)의 절결 형상도, 배 밑바닥(편평 역V) 형상으로 형성하고, 용융 슬래그의 찌꺼기 출구에 있어서의 움직임을 원활하게 하여도 좋다.

이러한 실시예에 따르면, 상기 버너에 의해 가열 용융된 용융재는 슬래그지의 출구인 슬래그 찌꺼기 출구를 향하여, 체류부를 형성하는 일 없이 정체없이 이동시킬 수 있고, 슬래그 찌꺼기 출구에 상기 용융재를 효율적으로 수속할 수 있으며, 용융 슬래그의 원활한 배출을 가능하게 할 수 있어, 용융 슬래그의 유출 속도를 높이고, 또한 저면과의 접촉면이 적고, 표면적도 작아지기 때문에 열 손실이 작아진다.

또, 슬래그지의 형상을 슬래그 찌꺼기 출구를 향하여 깔때기형상으로 형성시켰기 때문에, 제방측의 2개의 각형 코너를 삭제하여 정체의 원인을 배제함과 더불어, 용융 슬래그의 흐름을 슬래그 찌꺼기 출구를 향하여 무리없이 수속시킬 수 있다. 또한 벽을 향하는 유속이 작기 때문에 제방부의 내화 재료의 침식이 작아진다.

또한, 슬래그 찌꺼기 출구를 제방의 중앙부에 마련하는 구성으로 하였기 때문에, 노체 본체의 중앙 축선상에 마련된 버너에 의해 가열 용융되어, 노 바닥 중앙 축선상에 흐름의 중심을 형성하는 용융재의 흐름에 대하여, 원활한 흐름을 갖게 할 수 있다.

또, 상기 노 바닥의 말단이 그 중앙 축심에 따라 잠시 하강시키고, 오목형상으로 형성시켰기 때문에, 상기 슬래그 찌꺼기 출구로의 용융재의 흐름이 상기 찌꺼기 출구로부터 이격된 위치에서도 용이하게 방향 설정하고 또한 수속시킬 수 있다.

다음에 상기 재 푸셔 장치의 푸셔 선단의 개량 형상을 도 7 내지 도 10에 도시한다.

도 7 및 도 8은 푸셔 가압부의 형상과 해당 푸셔에 의해 해당 버너의 화염 복사 영역을 포함하는 근방의 가열 영역에 대하여 형성되는 재의 공급 상태를 나타내는 모식도이다.

도 7에 도시하는 바와 같이, 제 1 실시예에 관한 푸셔 선단의 가압부(58b) 형상은 노 바닥(55)의 전체 폭보다 좁은 폭을 기초부에 갖고 중앙 선단을 평면형상으로 형성하고 그 양측부를 후방으로 후퇴시키는, 보다 구체적으로는 전면을 흐름 방향과 직교하는 면에 의해 평면형상으로 절단한 대략 사다리꼴 형상으로 형성하고, 양측은 깊은 후퇴각에 의해 원호 경사 라인을 형성시키고 있다. 그 때문에, 화살표로 도시하는 적절한 피치 사이클로 전후 방향의 왕복 운동에 의해 가압부(58b)의 선단에 의하여 가압되어 전방으로 이동하는 재의 덩어리는 전진함에 따라 잠시 그 선단 부위를 좁히면서 이동하는 재 공급층(59a)을 형성하고, 해당 버너(10)의 화염 복사 영역(35) 근방의 가열 영역(35a)을 향하여 이동한다.

이렇게 하여, 선단부의 폭(S)과 가압부(58b)의 선단 정지 위치를 적합하게 설정하면, 상기 화염 복사 영역(35)이 필요로 되는 용융용 재를 효율적으로 공급함과 더불어 비가열 영역으로의 재 공급을 낮게 억제할 수 있다.

도 8은 제 2 실시예를 나타내는 푸셔의 가압부의 형상과 해당 가압부에 의해 형성되는 재 공급층의 이동 상황을 나타내는 모식도이다.

도 8에 도시하는 바와 같이, 본 푸셔의 가압부(58c)는 노 바닥(55)의 전체 폭에 가까운 폭을 갖는 부재에 의해 형성시키고, 중앙을 오목 호상으로 오목하게 마련하여 오목형상 가압면(58c₁)을 형성시키고, 해당 가압면(58c₁)이 형성하는 가압력이 항상 중심 축상을 지향하도록 하여 재 공급층(59b)을 형성한다.

그 때문에, 재를 노 바닥 중심선상에 있는 화염 복사 영역(35)의 중심을 향하여 공급할 수 있다.

또, 상기 오목형상의 가압면의 형상은 도 10a에 도시하는 반원형 오목부 형상이어도 좋고, 또는 도 10b에 도시하는 포물형 오목부 형상이어도 좋다.

또, 푸셔의 중앙부를 대략 사다리꼴 형상으로 전방에 돌출시키고, 좌우 양측은 경사형상으로 깊은 각도로 후퇴시키며, 중앙 부위의 버너 화염 복사 영역을 포함하는 가열 영역을 제외하는 양측 부위의 재의 공급은 전진하는 푸셔 양측으로부터 남겨지도록 한 후퇴 블레이드의 형상으로 함으로써, 푸셔의 전진에 따라서, 중앙의 돌출부의 재는 전방으로 가압되지만 양측의 후퇴 블레이드 부분의 재는 나중에 남겨지고, 결과적으로 노 중앙부만으로의 공급을 가능하게 할 수 있다.

도 9a는 본 발명의 제 3 실시예를 나타내는 푸셔의 가압부의 형상과 해당 가압부에 의해 형성되는 재 공급층의 이동 상황을 나타내는 모식도이다.

본 실시예에 나타내는 바와 같이, 제 3 실시예에 나타내는 푸셔의 가압부(58d)는 노 바닥(55)의 전체 폭에 가까운 폭을 갖는 부재에 의해 볼록형의 단면형상을 갖도록 형성시키고, 중앙의 볼록부에 의해 양측의 낮은 언덕부로부터 다량의 재를 공급할 수 있도록 함으로써, 대략 볼록형의 재 공급층(59c)을 형성하여 다량의 가열 열량을 받는 가열 영역(35a)에 충분한 재를 공급하도록 한 것이다.

또, 상기 볼록형의 단면형상으로 하여 도 9b에 도시하는 볼록부의 상승면을 경사시킨 가압부(58e)에 의해 형성하고, 보다 완만한 재 공급면을 갖도록 하여도 좋다.

따라서 본 실시예에 의한 푸셔 선단의 구조에 있어서, 종래의 직사각형 단면을 갖고, 폭 방향의 압출량이 일정한 푸셔 선단 가압부의 형상에 변화를 갖게 하며, 노 중앙부로의 압출량을 많게 하는 구조로 하였기 때문에, 노 중앙부로의 재 공급량을 두껍게 하여 양측으로의 재 공급량을 최소로 억제할 수 있다.

또, 푸셔 선단의 양측을 돌출시켜, 그 돌출부로부터 중앙에 오목형상의 절결부에 의해 오목형상 가압면을 형성시키고, 해당 가압면에 의해 재의 가압 방향이 버너 화염 복사 영역의 중심을 지나는 중심 축상을 지향하는 구성으로 함으로써, 노 중앙부로의 재의 공급을 두껍게 하고 공급량을 많게 하여 양측의 공급량을 최소로 억제할 수 있다.

도 11 내지 도 14에 나타내는 실시예는, 변동이 적은 안정된 용융재의 찌꺼기 배출을 가능하게 한 재 용융로를 제공하는 것으로, 상기 재 용융로(100)에 있어서, 도 11에 도시하는 바와 같이 노 바닥 입구측의 재 이송 수단에 푸셔가 아니라, 연속 송출 가능한 스크류 피더(71)를 노 바닥(55)의 폭 방향에 적어도 2개소 이상 마련하고, 또한 송출 방향을 노 바닥(55)의 경사면을 따라 마련하는 구성으로 하였다.

또한, 상기 스크류 피더(71)는 회전 속도가 가변으로 제어 가능한 구조로 하고, 재의 종류 및 설치 위치에 대응하여 재의 공급량을 적절히 가변 제어하도록 하여도 좋다.

이러한 구성에 의해, 재 공급층(59)은 안정된 재의 이동층을 형성하고, 그 표면의 버너(10)로부터 받는 복사 열량도 일정해지며 안정된 용융재(25)의 찌꺼기배출을 가능하게 할 수 있다.

도 12는 도 11의 다른 실시예를 나타내는 모식도로서, 해당 실시예에 나타내는 재 용융로(100)는 상기 노 바닥(55)을 따라 연속 재 이송 수단인 스크류 피더(71)를 마련함과 더불어, 상기 재 공급부(53)에도 연속 재 이송 수단으로서의 스크류 피더(72)를 마련한 것이다.

즉, 상기 노 바닥(55)을 따라 그 입구측의 거의 연장선 방향을 따라 스크류 피더(71)를 마련함과 더불어, 노 바닥 입구 상방의 상하 방향에 위치하는 재 저장부(70)내에 직립형상 스크류 피더(72)를 마련하고, 각각의 스크류 피더(71, 72)가 노 바닥 폭 방향 및 저장부 폭 방향에 복수개 나란히 마련하며, 재(50)의 노 바닥 정상부로의 연속 공급 및 공급된 상기 재(50)의 노 바닥(55)을 따라 배출구(57)를 향한 연속 공급을 가능하게 구성하고 있다.

또한, 상기 스크류 피더(71, 72)는 회전 속도 가변의 구조로 하고, 또한 스크류 피더(72)는 헬리컬 리본 스크류 피더를 이용하여도 좋다.

이러한 구성에 의해, 재 저장부(70)로부터 노 바닥 정상부로의 자연 낙하에 의한, 종래의 재의 공급의 경우에 자주 야기된 가교 등의 현상을 배제하여, 노 바닥 입구로의 재 공급의 원활화를 도모할 수 있고, 또한 재 공급층(59)은 안정된 재(50)의 이동층을 형성하여, 그 표면의 버너(10)로부터 받는 복사열량도 일정하게 되고, 안정된 용융재(25)의 찌꺼기 배출을 가능하게 할 수 있다.

도 13은 상기 재 이송 수단에 노 바닥 입구측 거의 연장선 방향을 따라서 연속 송출 가능한 스크류 피더(71)를 마련한 것은 도 11과 마찬가지이지만, 상기 재공급구(54)에 재 공급 절결부 높이(H)를 조정하는 승강 가능한 게이트(74)를 마련하고 있다. 또, 상기 게이트(74)의 최저 하강 위치는 스크류 피더(71)의 가동에 저촉하지 않도록 구성한다.

상기 구성에 의해, 노 바닥(55)을 따라 재(50)의 연속 이송 수단으로서의 스크류 피더(71)를 마련함으로써 안정된 재 공급층(59)의 형성을 가능하게 함과 더불어, 재 공급구(54)에 있어서의 공급부(53)의 칸막이 높이(H)를 가감하는 게이트(74)를 마련하는 조합 구성으로 하였기 때문에, 상기 게이트(74)에 의한 안식각(γ)의 제어도 가능해지고, 상이한 성질의 재의 용융에 있어서도, 재 공급층(59)은 안정된 재의 이동층을 형성하여, 안정된 용융재(25)의 찌꺼기 배출을 가능하게 할 수 있다.

도 14는 도 13의 다른 실시예를 나타내는 모식도로, 상기 노 바닥(55)을 따라 마련한 스크류 피더(71)와, 재 공급구(54)의 재 공급부(53)의 절결부 높이(H)를 조정하는 승강 가능한 직립형상 게이트(74)를 마련함과 더불어, 상기 재 공급부(53)에도 직립형상 스크류 피더(72)를 마련한 것이다.

상기 구성의 경우에는, 상기 도 13에 도시하는 구성의 효과에 부가하여, 재 저장부(70)의 재의 가교를 방지하여 노 바닥(55)으로의 원활한 재(50)의 공급을 가능하게 하고 있다.

이러한 실시예에 따르면, 재 공급구로부터 노 바닥 정상부에 공급된 재를 재 이송 수단에 의해 노 바닥을 따라 연속 공급하도록 하였기 때문에, 노 바닥의 경사면상에 형성되는 재 공급층은 기복을 동반하는 일없이 안정된 재의 이동을 실행하고, 그 표면의 버너로부터 받는 복사열량도 일정한 정상 상태에 놓이며, 안정된 용융재의 찌꺼기 배출을 가능하게 할 수 있음과 더불어, 상기 재 이송 수단을 스크류 피더에 의해 구성하였기 때문에, 재의 연속 공급과 공급량 가변의 운전을 할 수 있어, 사용하는 재의 종류나 상황 등의 부하 변동에 즉응할 수 있다.

또, 상기 스크류 피더를 재 공급구로부터 노 바닥 정상부로의 재의 공급과, 노 바닥 정상부로부터 노 바닥을 따라 실행하는 재의 공급에 각각 마련하도록 하였기 때문에, 노 폭 방향의 재 공급량을 적절히 변경할 수 있고, 그 때문에 특히 버너의 장착 위치에 기인하는 폭 방향의 가열의 차이에 대응하여 재의 공급량을 가감할 수 있어, 노 폭 방향의 재 용융 상황에 대처할 수 있다.

또, 노 바닥을 따라 재의 연속 이송 수단을 마련하여 안정된 재 공급층의 형성을 가능하게 함과 더불어, 재 공급구에 있어서의 공급부의 칸막이 높이를 가감하는 게이트를 부대적으로 마련하는 구조로 하였기 때문에, 처음으로 상기 게이트에 의한 안식각의 제어도 가능하게 되고, 상이한 성질의 재의 용융에 있어서도, 안정된 용융재의 찌꺼기 배출을 가능하게 할 수 있다.

도 15 내지 도 18는 주재 및 비재의 혼합 용융용의 재 용융로의 실시예를 각각나타내는 모식도이다.

도 15에 도시하는 바와 같이 본 실시형태의 재 용융로(100)는 노 본체의 한쪽 단부측의, 경사 하강형상의 노 바닥(55)의 상부에 마련한 주재 공급구(53la)를 포함하는 주재 공급부(531)와, 그 후부에 마련된 비재 공급구(532a)를 포함하는 비재 공급부(532)와, 상기 비재 공급구(532a)의 하부에 마련되어 노 바닥(55)을 따라작동하는 재 이송 수단인 푸셔(58)와, 상기 노 본체의 다른쪽 단부측에 마련된 용융재(25)의 배출구(57)와, 노체 상부의 노 천정(56)에 마련된 버너(10)로 구성한다.

상기 구성에 의해, 비재(502)와 주재(501)는 각각 개별적으로 전후에 마련한 재 공급구로부터 공급되도록 되어 있고, 비재(502)는 자연 낙하에 의해 노 바닥(55)의 입구에 낙하시키며, 낙하한 비재(502)를 푸셔(58)에 의해 노 바닥(55)을 따라 송출하여, 비재 공급층(502a)을 형성시킨다. 상기 비재 공급층(502a)의 형성과 더불어, 그 상측에 주재(501)를 주재 공급구(531a)로부터 자연 낙하시켜 비재 공급층(502a)의 유동에 따라 주재 공급층(501a)을 형성시키며, 상하 2층의 재 공급층을 노 바닥(55)의 다른쪽 단부측에 이동시킨다.

그리고 노 바닥(55)의 다른쪽 단부측으로 이동하는 재 공급층은 그 이동 과정에 있어서, 상기 버너(10)의 화염 복사열에 의해 그 표면의 주재 공급층(501a)의 주재(501)는 가열 용융되고, 하층의 비재(502)는 직접 버너(10)의 화염에 노출되지도 않고, 연소 가스에 의해 날려 올라가게 하는 일없이 주재(501)로부터의 전도 전열 및 용융재(25)의 접촉 전열에 의해 가열 용융된다.

주재(501)와 비재(502)는 모두 가열 용융되어 용융재(25)로 되고, 슬래그로서 배출구(57)를 경유하여 도시하지 않은 하부의 수봉 컨베이어상에 낙하하여 외부로 배출된다.

또, 상기 구성에 있어서, 주재 공급구(531a) 부근의 주재 공급층(501a) 표면이 버너(10)의 화염 복사열에 의해 생성되는 소결층의 파쇄 때문에 도시하지 않은상하 이동 가능한 파쇄기를 마련하여도 좋다.

도 16은 도 15의 다른 실시예를 나타내는 모식도로서, 도 15의 재 용융로의 주재 공급구에 주재의 안식각 설정 및 주재와 비재의 혼합비의 설정용 게이트를 마련한 것이다.

동일 도 16에 도시하는 바와 같이, 본 실시형태에 나타나는 재 용융로(100)는 노 본체 한쪽 단부측의 경사 하강형상의 노 바닥(55) 입구측 상방에 마련한 주재 공급구(531a)를 포함하는 주재 공급부(531)와, 그 후부에 마련된 비재 공급구(532a)를 포함하는 비재 공급부(532)와, 상기 비재 공급구(532a)의 하부에 마련되어 노 바닥(55)을 따라 작동하는 재 이송 수단인 푸셔(58)와, 상기 노 본체의 다른쪽 단부측에 마련된 용융재(25)의 배출구(57)와, 노체 상부의 노 천정(56)에 마련된 버너(10)와, 상기 주재 공급구(531a)에 마련된 재 공급 칸막이 높이(H) 조정용의 승강 가능한 게이트(74)로 구성한다.

이러한 승강 가능한 게이트(74)에 의해 상이한 성질의 주재(501)에는 게이트 조정 기구(74a)를 거쳐서 칸막이 높이(H)를 푸셔(58)와 연동하여 조정함으로써, 해당 주재(501)의 주재 공급층(501a)과 해당 비재(502)의 비재 공급층(502a)과의 공급량 비율을 조정함과 더불어, 주재 공급층(501a)의 선단이 상기 배출구(57) 가까운 쪽의 적당한 곳에 위치하도록 하여, 안정된 용융재(25)의 생성과 그 찌꺼기 배출을 가능하게 한다.

이러한 실시예의 경우에는, 게이트(74)의 적절한 조정에 의해 주재(501)의 공급 칸막이 높이(H)를 적합한 값으로 설정하고, 안식각의 변동에 대응하여 주재공급층(501a)의 형성을 최선의 가열 용융 상태에 놓고, 주재(501)와 비재(502)의 공급량 비율의 적정화를 도모하며, 주재와 비재의 혼합 용융에 있어서 안정된 재 용융과 안정된 찌꺼기 배출을 가능하게 할 수 있다.

도 17은 스크류 피더를 주재 공급부와 비재 공급부에 구비한 다른 실시예이다.

도 17에 도시하는 바와 같이, 상기 주재 공급부(531)내에는 주재 공급 방향을 따라 직립형상으로 마련한 가변속 가능한 스크류 피더(72)와, 상기 비재 공급부(535)내에 노 바닥(55) 입구측의 경사면을 따라 그 거의 연장선 방향에 마련한 가변속 가능한 스크류 피더(71)로 구성한다.

상기 구성에 의해, 비재(502)와 주재(501)는 각각 개별적으로 마련한 주재 공급부(531)와 비재 공급부(535)로 이루어지고, 각각 스크류 피더(72, 71)를 거쳐서 노내에 공급되도록 되어 있고, 비재(502)는 스크류 피더(71)를 거쳐서 노 바닥(55)을 따라 송출되어 비재 공급층(502a)을 형성한다. 해당 비재 공급층(502a)의 형성과 더불어, 그 상측에 주재(501)는 주재 공급부(531)로부터 스크류 피더(72)를 거쳐 비재 공급층(502a)의 유동과 더불어 주재 공급층(501a)을 형성시키고, 상하 2층의 재 공급층을 노 바닥(55)상에 형성하여 그 상태를 유지한 채로 노 바닥(55)의 다른쪽 단부측으로 이동시킨다.

상기한 바와 같이 하여 노 바닥(55)의 다른쪽 단부측에 이동하는 재 공급층은 그 이동 과정에 있어서, 상기 버너(10)의 화염 복사열에 의해 그 표면의 주재 공급층(501a)의 주재(501)는 가열 용융하고, 하층의 비재(502)는 직접 버너(10)의화염에 노출되지도 않고, 연소 가스에 의해 날려 올라가게 하는 일없이, 주재(501)부터의 전도 전열 및 용융재(25)의 접촉 전열에 의해 가열 용융되는 점은 상기 실시예와 마찬가지이다.

이러한 실시예의 경우에는, 주재 공급부(531)내와 비재 공급부(535)내에 각각 마련된 가변속 스크류 피더(71, 72)에 의해 회전수 제어에 의해 연속적으로 재를 공급할 수 있고, 안정된 재 공급층의 형성이 가능해지며, 안정된 재의 용융과 안정된 용융재의 찌꺼기 배출을 가능하게 한다. 또, 주재와 비재의 공급량을 용이하게 조정할 수 있다.

도 18은 본 발명에 관한 제 4 실시예의 개략 구성을 나타내는 모식도로서, 스크류 피더를 주재 공급부와 비재 공급부에 구비한 도 3의 재 용융로에 안식각 설정 및 주재와 비재의 혼합비 설정용의 게이트를 마련한 것이다.

본 도면에 도시하는 바와 같이, 상기 주재 공급부(531)내에 직립형상으로 마련한 가변속 가능한 스크류 피더(72)와, 상기 비재 공급부(535)내에 노 바닥(55)의 경사면을 따라 마련한 가변속 가능한 스크류 피더(71)와, 상기 주재 공급구(531a)에 마련한 재 공급 칸막이 높이(H) 조정용의 상하 승강 가능한 게이트(74)로 구성한다.

상기 구성에 의해, 노 바닥(55)상에 비재(502)를 하층에, 주재(501)를 상층에 갖는 상하 2층의 재 공급층을 형성하여, 그 상태를 유지한 채로 노 바닥(55)의 다른쪽 단부측에 이동시키는 상황은 도 3과 동일하기 때문에 상세한 설명은 생략하지만, 본 도면의 경우에는 상기 게이트(74)를 게이트 조정 기구(74a)를 거쳐서 주재(501)의 상이한 성질에 대응하여 적절히 칸막이 높이(H)를 스크류 피더(72, 71)와 연동하여 조정함으로써, 주재(501)와 비재(502)의 공급량 비율을 조정함과 더불어, 주재 공급층(501a)의 말단을 배출구(57) 가까운 쪽의 적당 위치에 정지시키고, 안정된 재의 용융과 용융재(25)의 찌꺼기 배출을 가능하게 함과 더불어, 주재 공급부(531)내와 비재 공급부(535)내에 각각 마련된 가변속 스크류 피더(72, 71)와, 주재 공급구(531a)에 마련된 게이트(74)의 칸막이 높이(H)의 조정에 의해, 주재(501)과 비재(502)의 공급량을 용이하게 제어할 수 있고, 또한 재의 공급 각도인 안식각도 조정할 수 있어, 재의 성질에도 대응할 수 있다.

따라서 본 실시예에 따르면, 비재에 의해 하층의 재 공급층을 형성하고, 그 상층에 주재에 의한 재 공급층을 형성시키며, 비재를 하층에 주재를 상층에 갖는 상하 2층의 재 공급층을 형성할 수 있도록 함과 더불어, 양자의 공급 비율을 용이하게 조정할 수 있도록 하였기 때문에, 세립의 비재는 버너의 연소 가스에 직접 접촉하여 노출되는 일은 없어지고, 비재의 대부분이 배기 가스와 더불어 노 밖으로 방출되는 현상을 방지할 수 있다.

또, 비재의 용융은 주재로부터의 전도 전열 및 용융재의 접촉 전열에 의해 원활히 실행할 수 있다.

또, 주재 공급구를 전측에 배치하고 그 후방에 비재 공급구를 마련하도록 하였기 때문에, 주재는 비재 위에 공급됨으로써, 주재와 비재의 구분이 명확한 상하 2층의 재 공급층을 확실히 형성할 수 있다.

또, 주재 공급구를 노 바닥 입구측 상방의 상하 방향에 연장하여 마련하고,비재 공급구를 상기 노 바닥 입구측 경사면의 거의 연장선 방향에 마련하였기 때문에, 비재의 층류 형성은, 세립의 흐름을 저해하는 굴절 부분이 없이 원활한 층류로 이루어지는 기복이 없는 비재 공급층을 형성할 수 있다.

한편, 조립의 구성으로 이루어지는 주재에 대해서는, 상하 방향에 마련되어 있기 때문에, 상기 노 바닥상에 형성된 기복이 적은 비재 공급층의 상층에 상층류를 형성할 수 있고, 주재와 비재의 구분이 명확한 양호한 상하 2층의 공급층을 형성할 수 있다.

또, 적어도 비재 공급구측에 재의 강제 이송 수단으로서의 스크류 피더를 마련하였기 때문에, 상하 2층의 비재 공급층의 공급량을 조정하고, 주재와 비재의 비율을 적당히 설정하여, 비재를 포함하는 주재의 용융을 확실히 할 수 있도록 적량의 공급이 가능하다.

또, 상기 주재 공급구에 재 공급량을 결정하는 절결부 높이를 조정하는 승강 가능한 게이트를 마련하였기 때문에, 주재와 비재의 혼합 비율을 용이하게 조정할 수 있음과 더불어, 주재의 종류에 의한 안식각에 맞추어, 주재 공급층의 선단이 배출구 가까운 쪽의 위치에 설정할 수 있어, 안정된 주재와 비재의 용융재의 생성을 가능하게 할 수 있다.

발명의 효과

이상 기재한 바와 같이, 청구의 범위 제 1 항 및 제 2 항에 기재된 발명에 따르면, 부하 변동 대응형이고 또한 고능률 안정 운전 가능한 재 용융로의 제공,특히 재 공급량과 버너에 의한 가열량을 용융 슬래그의 찌꺼기 배출 상황에 대응하여 제어 가능하게 한다.

또, 청구의 범위 제 3 항 내지 제 5 항에 기재된 발명에 따르면, 용융 슬래그의 배출 유동성을 높인 효율적 찌꺼기 배출부를 구비한 재 용융로, 특히 상기 슬래그지에 저장된 용융재로 이루어지는 용융 슬래그의 슬래그 배출구로의 흐름에 높은 유동성을 갖게 하고, 용융 슬래그의 배출 속도의 향상을 도모할 수 있다.

또, 청구의 범위 제 6 항 내지 제 8 항에 기재된 발명에 따르면, 재를 노 바닥을 따라 재 공급층을 형성시키면서 배출구를 향하여 송출하는 푸셔의 가압부의 형상을 고안하여, 해당 푸셔에 의해 송출되는 재가 버너의 화염 복사 영역을 포함하는 근방의 가열 영역 이외로의 재의 공급을 될 수 있는 한 낮게 억제하는 것을 가능하게 한다.

또, 청구의 범위 제 9 항 내지 제 11 항에 기재된 발명에 따르면, 상기 재 공급구로부터 노 바닥 배출구를 향한 재의 공급이 연속 안정적 공급 가능한 구성으로 하여, 변동이 적은 안정된 용융재의 찌꺼기 배출을 가능하게 한다.

또, 청구의 범위 제 12 항 내지 제 17 항에 기재된 발명에 따르면, 상기 소각재인 주재와 비재를 동시에 가열 용융하는 혼합 용융시의 재 용융로에 있어서, 노내에 있어서의 가열 용융시에 비재의 산일을 방지하여 비재를 주재와 함께 효율적 가열 용융을 가능하게 한다.

Claims (17)

1. 노 본체의 한쪽 단부측에 재 공급구를 마련하고, 다른쪽 단부측에 용융 슬래그의 배출구를 형성하고, 상기 재 공급구로부터 공급된 재를 경사진 노 바닥을 따라 상기 배출구측으로 이동시키면서 산소 풍부화 버너에 의해 가열 용융하고, 동일 용융 슬래그를 상기 노 바닥 다른쪽 단부측의 슬래그 찌꺼기 출구로부터 상기 배출구로 찌꺼기 배출하도록 한 재 용융로에 있어서,

   상기 슬래그 찌꺼기 출구로부터 찌꺼기 배출되는 용융 슬래그의 온도, 유량 혹은 유속 등의 찌꺼기 배출 상황을 감시하는 수단과, 상기 감시 수단으로부터의 검출 출력에 근거하여 상기 재의 공급량 혹은 상기 산소 풍부화 버너에 의한 가열량의 적어도 어느 한쪽을 조정하는 수단으로 이루어지고, 상기 조정 수단에 의해 상기 용융 슬래그를 안정적으로 찌꺼기 배출 가능하게 구성한 것을 특징으로 하는

   재 용융로.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 슬래그 찌꺼기 출구로부터 찌꺼기 배출되는 용융 슬래그의 온도, 유량 혹은 유속 등의 찌꺼기 출구 상황을 감시하는 감시 수단과,

   상기 감시 수단으로부터 얻어진 검출 출력을 연산 처리하여 상기 재의 공급량 혹은 상기 산소 풍부화 버너에 의한 가열량의 적어도 어느 한쪽의 제어 신호를연산 처리하는 연산 수단과,

   상기 연산 수단으로부터 얻어진 제어 신호에 근거하여 재 공급 장치 혹은 상기 산소 풍부화 버너의 적어도 어느 한쪽을 제어하는 제어부로 이루어진 연소 제어 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는

   재 용융로.
3. 노 본체의 한쪽 단부측에 재 공급구를 마련하고, 다른쪽 단부측에 용융 슬래그의 배출구를 형성하여, 상기 재 공급구로부터 공급된 재를 경사진 노 바닥을 따라 상기 배출구측으로 이동시키면서 버너에 의해 가열 용융함과 더불어, 용융한 용융재를 상기 노 바닥의 다른쪽 단부측에 형성한 제방의 슬래그 찌꺼기 출구로부터 상기 배출구로 용융 슬래그로서 찌꺼기 배출하는 재 용융로에 있어서,

   상기 제방에 유동성을 부여하는 안내면 부착 슬래그 찌꺼기 출구를 마련한 것을 특징으로 하는

   재 용융로.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 안내면이 상기 슬래그 찌꺼기 출구를 향한 용융 슬래그의 유입 폭을 서서히 좁히는 직선 혹은 곡선형상의 면형상인 것을 특징으로 하는

   재 용융로.
5. 제 3 항에 있어서,

   상기 슬래그 찌꺼기 출구가 상기 제방의 중앙부에 마련되고, 상기 노 바닥 말단의 흐름 방향과 직교하는 면내에서 슬래그 찌꺼기 출구를 향하여 하강하는 오목형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는

   재 용융로.
6. 노 본체의 한쪽 단부측에 재 공급구를 마련하고, 다른쪽 단부측에 용융 슬래그의 배출구를 형성하여, 상기 재 공급구로부터 공급된 재를 재 푸셔 장치에 의해 경사진 노 바닥을 따라 상기 배출구측으로 압출하여 이동시키면서 버너에 의해 가열 용융하는 재 용융로에 있어서,

   상기 재 푸셔 장치의 푸셔 선단을, 노 중앙부로의 재 공급량이 많아지도록 푸셔 선단 양측부와 중앙부 부위의 형상을 상이하게 한 것을 특징으로 하는

   재 용융로.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 재 푸셔 선단을, 중앙부의 높이를 높게 하든가 혹은 중앙부를 평면형상으로 형성하고 그 양측부를 후방으로 후퇴시키는 형상으로 한 것을 특징으로 하는

   재 용융로.
8. 제 6 항에 있어서,

   상기 푸셔 선단을, 양측부에 대하여 중앙이 오목하게 되어 있는 오목면 형상으로 이루어진 가압면으로 하고, 상기 가압면이 노 중앙측을 지향하는 형상으로 한 것을 특징으로 하는

   재 용융로.
9. 노 본체의 한쪽 단부측에 재 공급구를 마련하고, 다른쪽 단부측에 용융재의 배출구를 형성하여, 상기 재 공급구로부터 공급된 재를 경사 하강형상의 노 바닥을 따라 상기 배출구측으로 이동시키면서 버너에 의해 가열 용융하는 재 용융로에 있어서,

   상기 재 공급구로부터 노 바닥을 따른 방향을 따라서 상기 재를 연속적으로 송출하는 스크류 피더 등의 연속 재 이송 수단을 재 공급구내에 마련한 것을 특징으로 하는

   재 용융로.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 스크류 피더를 상기 경사 노 바닥을 따른 경사 방향 입구측 연장 위치와 상기 노 바닥 입구측 상방의 재 공급구내 위치의 각각에 마련한 것을 특징으로 하는

    재 용융로.
11. 제 9 항에 있어서,

    상기 재 공급구의 측벽을 따라 승강 가능한 게이트를 마련하고, 상기 게이트에 의해 노 바닥과 대면하는 재 공급단의 절결부 높이를 조정 가능하게 구성한 것을 특징으로 하는

    재 용융로.
12. 노 본체의 한쪽 단부측에 재 공급구를 마련하고, 다른쪽 단부측에 용융재의 배출구를 형성하며, 상기 재 공급구로부터 공급된 재를 경사 하강형상의 노 바닥을 따라 상기 배출구측으로 이동시키면서 버너에 의해 가열 용융하는 재 용융로에 있어서,

    상기 노 본체의 경사 방향 상류측에 위치하는 상기 한쪽 단부측에 재 공급구를 적어도 2개 마련하고, 그중 하나의 공급구로부터 주재(굵은 입자의 재)가, 다른 공급구로부터 비재(고운 입자의 재)가 각각 노 바닥상으로 공급 가능하도록 구성함과 더불어, 상기 노 바닥상에 주재가 상층, 비재가 하층으로 되어 층형상으로 공급되도록 주재 공급구와 비재 공급구의 위치 설정을 한 것을 특징으로 하는

    재 용융로.
13. 제 12 항에 있어서,

    노 바닥 경사 방향 상류측에 위치하는 노 본체의 한쪽 단부측에 상기 복수의 재 공급구를 배출함과 더불어, 상기 공급부의 주재 공급구를 노 바닥 하류측에, 상기 비재 공급구를 노 바닥 상류측에 각각 전후로 배치한 것을 특징으로 하는

    재 용융로.
14. 제 12 항에 있어서,

    상기 주재 공급구를 노 본체의 한쪽 단부측의 노 바닥 상방 위치에 상하 방향으로 위치시키고, 한편 상기 비재 공급구를 상기 경사 노 바닥을 따른 경사 방향 입구측 연장 위치에 마련한 것을 특징으로 하는

    재 용융로.
15. 제 12 항에 있어서,

    상기 복수의 재 공급구의 적어도 상기 비재 공급구측에, 상기 비재 공급구로부터 노 바닥을 따른 방향을 따라서 상기 비재를 연속적으로 송출하는 스크류 피더 등의 재 강제 이송 수단을 마련한 것을 특징으로 하는

    재 용융로.
16. 제 12 항에 있어서,

    상기 재 공급구의 측벽을 따라 승강 가능한 게이트를 마련하고, 상기 게이트에 의해 노 바닥과 대면하는 재 공급단의 절결부 높이를 조정 가능하게 구성한 것을 특징으로 하는

    재 용융로.
17. 노 본체의 한쪽 단부측으로부터 재를 경사진 노 바닥상으로 공급하고, 다른쪽 단부측으로 이동시키면서 버너에 의해 가열함으로써 용융하고, 이 용융재를 다른쪽 단부측으로부터 배출하는 재 용융 방법에 있어서,

    상기 노 본체의 한쪽 단부측으로부터 주재(굵은 입자의 재)를 상층으로, 비재(고운 입자의 재)를 그 하층으로 하여 층형상으로 공급하고, 이것을 다른쪽 단부측으로 이동시키면서 버너에 의해 가열 용융하는 것을 특징으로 하는

    재 용융 방법.