KR100383799B1 - 소각로 분진 및 다이옥신 저감장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 중·소형 소각로에서 발생하는 분진과 다이옥신류 저감장치에 관한 것으로 소각로에서 분진 제거효율을 높이고 여과집진시설의 단점을 보완하기 위하여 사이크론 후단에 벤추리를 설치하고 그 벤추리 안에 임펠러를 장착하여 임펠러와 분진이 충돌하면서 원심력이 생기게 하여 분진의 제거효율을 높이고 재집진장치 상부의 연돌 내부에 활성탄 고정부를 설치하여 다이옥신을 흡착하는 방식으로 다이옥신을 저감시키고, 매연과 먼지, 악취를 간단히 제거할 수 있는 장치로서 유독가스 및 매연 등으로 인한 자연환경과 생태계의 파괴 현상을 최소화시킬 수 있고 또한 이를 연소로, 소각로, 목욕탕, 산업공장, 화력발전소 등의 연돌에 형성시키면 공해오염으로부터 크게 방지할 수 있는 장점과 시설이 간단하여 저렴한 가격으로 시공을 할 수 있는 경제적인 특징이 있다.

Description

소각로 분진 및 다이옥신 저감장치{DEVICE OF REDUCING DUST AND DIOXIDE FROM AN INCINERATOR}

본 발명은 중,소형 소각로 에서 발생하는 분진과 다이옥신류 저감장치에 관한 것으로 소각로에서 분진 제거효율을 높이고 여과집진시설의 단점을 보완하기 위하여 사이크론 후단에 벤추리를 설치하고 그 벤추리안에 임펠러를 장착하여 임펠러와 분진이 충돌하면서 원심력이 생기게 하여 분진의 제거 효율을 높이고 재집진장치 상부의 연돌 내부에 활성탄고정부를 설치하여 다이옥신을 흡착하는 방식이다.

종래에는 소각로에 쓰레기 또는 기타 소각물을 소각할 경우 쓰레기를 연속적으로 스토커로에 투입하게된다.

이때 쓰레기의 성질상 서로 엉켜 큰 덩어리 상태에서 대량 투입되는 경우가 있었다.

그리고 스토커 소각로는 연소속도가 느리고 연소가 최고치에 이르지 못하는 단점이 있었다.

즉 연소성능이 좋지 않기 때문에 소각물을 투입하는 경우 늦게는 몇시간에 걸쳐 연소되기도 한다.

또한 유동상 소각로는 연소속도가 빠르고 매우 잘 연소되는 이점이 있으나 이것이 반대로 결점이 되는 경우가 발생되는데 이는 연소성능이 좋기 때문에 유동상로에 소각물을 투입하는 경우 빠른 수초내에 연소된다.

따라서 소각물을 로내로 공급하는 피아더의 정량성이 나쁘거나 큰 덩어리 상태로 순간적으로 대량투입되는 경우 연소가스중에 산소농도의 불균형과 연결되는 문제점이 있다.

이와같이 유동상 소각로와 스토커 소각로에 큰덩어리 상태로 순간적으로 쓰레기를 대량 투입되는 경우 연소가스 중에 산소농도 불균형과 연결되어 소각에 따른 미연소가스 즉 이산화탄소, 일산화탄소, 프로필렌, 에틸렌, 아세틸렌, 메탄, 벤젠, 탄화수소 등이 배출된다.

이로인해 다이옥신, HCL, SO_X, NO_X등의 물질이 생성되어 연돌로 바로 배출된다.

종래 이들 미연소가스의 배출을 방지하는 방법으로 소각물을 로에 공급하여 공급피이더의 정량성을 향상시키도록 공급피이더를 개량하거나 소각물인 쓰레기 투입량을 계측하는 계량장치를 설치하여 소각물이 많이 들어가면 공급파이더의 회전수를 감소시켜 투입량을 적게 하거나 아니면 소각물의 과다투입 또는 산소부족을 검출하여 새로운 2차 공기를 불어넣는 방법 등이 채용되고 있다.

그러나 상기와 같이 미연소가스의 배출을 방지하기 위한 방법의 하나인 공급피이더의 이용에 있어서 정량성을 향상시키는 장치는 개량에 있어 한계가 있으며 그 성능에 비해 비용이 많이 들게 된다.

그리고 배기가스량이 변화하여 증가하기 때문에 배기가스량이 많은 경우에 맞추어 배기가스덕트, 가스냉각기, 집진기, 유해가스 처리설비 등의 대용량의 것을 필요로 하는 등 소각설비의 대형화와 전체의 건설비용을 크게하여 재정부담을 주는 문제가 있었다.

또한 중·소형 소각로에서 발생하는 분진을 제거하기 위하여 현재는 사이크론 집진기와 여과집진기를 많이 사용하고 있다.

이때 사이크론 집진기의 성능은 통상적으로 50% 정도의 분진 제거효율이 있는 것으로 알려져 있고 여과 집진시설의 효율은 뛰어나지만 눈막힘현상과 필터에 화재가 발생할 수 있는 문제가 있었다.

본 발명은 3차 연소에 의한 활성탄 흡착여과방법에 의해 다이옥신과 같은 유해물질을 획기적으로 줄이고 건설비 및 운전비를 절감, 폐기물을 경제적이고 안정적으로 처리할 수 있는 방법을 제공하는 목적으로 한다.

도 1은 본 발명의 연소제어방법을 실시하는 장치구성도

도 2는 본 발명의 분진 및 다이옥신 제거율 실측결과를 나타낸 도면

도 3은 본 발명의 다이옥신제거 공정 실측결과를 나타낸 도면

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1.오일탱크 2,3.버너 4,5.소각로 6.공냉식열교환기

7.압입송풍기 8.1차사이크론 9.인입송풍기 10.연돌

11.재집진장치 12.임펠러 13.활성탄고정부 14.에어투입부

15.주입송풍기 16.2차사이크론

본 발명의 실시예를 첨부한 계통도에 따라 설명하기로 한다.

전처리설비-1차소각로-2차소각로-공냉식열교환기-압입송풍기-1차싸이크론-인입송풍기-재집진장치-임펠러-2차싸이크론-주입송풍기-활성탄고정부-유해가스처리

전처리설비

쓰레기를 수집운반하여 파쇄하고 전처리를 거친후 금속류 등을 회수선별하고 나머지 쓰레기를 소각로에 투입하기 위한 설비이다.

(1차)소각로

승온버너로 가열하여 고온을 유지해 두고 투입된 소각물은 그 열에 의해 단시간내에 연소된다.

(2차)소각로

1차 소각로에서 발생된 가스, 분진, 각종 이물질을 버너의 고열에 의해 재연소 된다.

공냉식열교환기, 압입송풍기

2차 소각로에서 발생된 배기가스는 공냉식열교환기에 형성된 압입송풍기에 의해서 유입되어 배기가스의 온도가 떨어진다.

사이크론

열교환기에서 유입된 배기가스는 사이크론 집진장치의 회전력에 의해 함진 가스에 원심력을 작용시켜 더스트(분진)를 분리 포집한다.

인입송풍기

사이크론에서 발생되는 배기가스를 흡입하여 연돌에 형성된 재집진장치로 가스를 배출시킨다.

재집진장치, 임펠러

연돌내부에 유입된 미세한 분진, 가스는 재집진장치의 내부에 형성된 임펠러와 충돌한 분진은 원심력이 발생하여 외벽으로 떨어진다.

(2차) 사이크론

임펠러와 충돌한 분진은 다시 사이크론에 흡입되여 더스트를 분리시킨다.

주입송풍기

2차 사이크론에서 분리된 분진을 다시 흡입하여 연돌에 다시공급하게 된다.

활성탄고정부

재집진장치와 연결하도록 된 구조로 그 표면은 내통과 외통으로 구분된다. 그리고 내통과 외통의 사이는 활성탄이 채워져 있고 내통의 표면에는 일정한 간격으로 배출홈 수백개가 형성되고 유해가스는 배기관을 통해 대기로 방출될 수 있도록 하였다.

이상과 같이 구성된 본 발명의 작동 과정을 살펴보면 다음과 같다.

소각로(4)에서 각종 유독가스와 함께 매연, 먼지 등이 대량으로 생성된다.

이때 소각로(4)에서 발생된 가스와 악취, 매연, 먼지 등은 2단계 소각로(5)로 즉시 유입되면서 버너(3)가 작동되고 그 열로 인해 연소된다.

공냉식열교환기(6)에 고정된 압입송풍기(7)는 계속적으로 작동되고 있으므로 2단계 소각로(5)를 통한 배기가스는 공냉식열교환기(6)내부로 강력하게 유입된다.

상기 유입된 배기가스는 1차 사이크론(8)의 작용으로 인해 더스트와 가스로 분리된다.

이때 더스트는 더스트박스로 분리 보관하여 폐기한다.

상기 사이크론(8)에서 분리된 배기가스는 인입송풍기(9)에 의해 연돌(10)내부로 유입되는 동시에 재집진장치(11) 하방 내부에 부착된 임펠러(12)와 충돌한다.이로인해 분진은 원심력이 발생하여 외벽과 부딪치게 되고 재집진장치의 바닥으로 떨어지게 된다.

그리고 대기중으로 배출되지 않는 분진은 2차사이크론(16)으로 유입되여 사이크론 의 작용으로 더스트와 가스로 분리된다.

상기 2차사이크론(16)에서 분리된 배기가스는 주입송풍기(15)의 작용으로 인해 다시 연돌(10)로 유입된다.

다음, 임펠러(12)를 통한 배기가스는 다시 활성탄고정부(13)로 유입되여 유독성분(다이옥신등)이 활성탄에 흡착되어 유독성분이 저감된 상태로 분해된다.

이와 같이 사이크론에 의해 1차, 2차적으로 유해가스를 집진하고 다시 3차적으로 임펠로와 활성탄고정장치 에 의해 다시 미세한 유해가스 분진 맞져 흡착하여 유독성분(다이옥신등)을 환경치 이하로 안전하게 대기중으로 배출하는 것이다.

이상과 같이 본 발명은, 각종 연소실 및 소각로에서 대량으로 발생되는 다이옥신을 저감시키고 매연과 먼지, 악취를 간단히 제거할 수 있는 장치로서 유독가스(다이옥신등) 및 매연 등으로 인한 자연한경과 생태계의 파괴 현상을 최소화시킬 수 있고 또한 본 발명을 이용하여 소각로, 연소로, 목욕탕, 산업공장, 화력발전소 등의 연돌에 형성시켜면 공해오염을 크게 방지할 수 있고 또한 시설이 간편하면서 경제적인 방법으로 시공할 수 있는 특징이 있다.

Claims (3)

1. 일반적인 소각로를 통한 1차적인 사이크론에 의한 배기가스 정화장치에 있어서,

   상기 사이크론(8)에서 유출된 배기가스는 인입송풍기(9)에 의해 연돌(10) 내부로 유입되는 동시에 재집진장치(11) 하방에 부착된 임펠러(12)와 충돌됨과 아울러 대기중으로 배출되지 않은 분진과 가스는 2차 사이크론(16)으로 유입될 수 있도록 구성함을 특징으로 하는 소각로 분진 및 다이옥신 저감장치.
2. 1항에 있어서,

   상기 2차사이크론(16)으로 유입된 분진과 가스는 주입송풍기(15)에 의해 재집진장치(11)로 유입될 수 있게 구성함을 특징으로 하는 소각로 분진 및 다이옥신 저감장치.
3. 1항에 있어서,

   상기 임펠러(12)를 통한 배기가스는 다시 활성탄고정부(13)로 유입되여 유독성분을 분해 할 수 있게 구성함을 특징으로 하는 소각로 분진 및 다이옥신 저감장치.