KR100474034B1 - 쓰레기소각방법및설비 - Google Patents

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켄지 카케타
켄지 카시와바라
쇼오죠 우메무라
히로시 오오니시
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히타치 조센 가부시키가이샤
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Abstract

가연물이 파쇄, 건조되고, 그 조립파쇄가연물에서 금속 및 불연물이 제거되다. 그후, 2차파쇄되어서 조립가연물과 세립가연물인 플러프로 분리된다. 그리고 분리된 가연물 중, 조립가연물이 쓰레기소각로(1)의 화격자(2) 상에 투입되어서 1차연소실(4)에서 평면연소된다. 한편, 플러프가 연소용플러프버너(5)에 의하여 2차연소실(7)에서 공간연소되어서 가연물이 소각된다. 이에 의하여, 거의 플러프로 형성되는 플라스틱을 많이 함유하는 쓰레기를 효율좋게 처리하고, 전체적으로 소각량이 증대된다.

Description

쓰레기소각 방법 및 설비
본 발명은, 쓰레기소각 설비에 있어서의 쓰레기소각 방법 및 설비에 관한 것이다.
종래, 도시쓰레기를 소각처리하는 쓰레기소각 설비에서는, 통상, 화격자(난로의 쇠살대)식 쓰레기소각로가 설치되어 있다. 또 경우에 따라서는 유동바닥식 소각로가 설치되어 있다. 또한, 쓰레기소각로로부터 배출되는 소각재의 감용화, 무해화를 목적으로 하여, 회용융로가 병설되는 일이 많다.
그런데, 근년의 도시쓰레기의 특징으로서, 쓰레기중에 함유되는 플라스틱량이 증대하고 있다는 것, 또 전체로서 쓰레기량이 증대하고 있다는 것 등을 들 수 있다.
화격식 쓰레기소각로는, 거칠은 쓰레기 이외는 파쇠하지 않고 그대로 소각로에 투입하여 소각할 수 있기 때문에, 극히 유효하다. 그러나, 가연물중에 30중량% 이상의 플라스틱이 함유되는 쓰레기를 소각한 경우, 용융한 플라스틱이 화격자의 아래로 흘러내려서, 화격자를 타게 한다던가, 화재사고를 일으킬 우려가 있다. 따라서, 화격자식 쓰레기소각로는 플라스틱을 많이 함유하는 근년의 쓰레기에 대처할 수 없다는 문제점이 있었다. 또, 증대하는 쓰레기의 양에 대처하기 위하여, 쓰레기소각로의 대형화가 요청되고 있다. 그러나, 화격자의 표면에서 연소시키는 평면연소방식에서는, 대량의 쓰레기가 투입되면 화격자가 휘어서 지지하기가 곤란하기 때문에, 대량의 쓰레기를 처리하는 데에 한계가 있다. 이 때문에, 일반 쓰레기의 화격자식 쓰레기소각로에 의한 소각량은 1000t/일이 한계라고 알려져 있다.
한편, 유동바닥식 소각로는, 피소각물을 유동층 내에서 부유유동시키면서 공간연소시켜서 소각하기 때문에, 플라스틱이 많이 함유되는 쓰레기의 소각에 적합하다. 그러나, 유동바닥식 소각로는 쓰레기의 분쇄나 유동에 큰 동력을 필요로 하므로, 통상 소각량이 2000t/일이 한계이고, 그 이상의 대형화는 곤란하다.
도 1은, 본 발명의 일실시예에 있어서의 쓰레기소각 설비의 구성도.
도 2는, 도 1의 쓰레기소각 설비에 적용되는 쓰레기소각로의 제2실시예를 표시하는 종단면도.
도 3은, 도 1의 쓰레기소각로의 연소용 플러프버너를 표시하는 종단면도.
도 4는, 도 1의 쓰레기소각로의 CO농도를 표시하는 그래프.
도 5는, 도 1의 쓰레기소각 설비에 적용되는 쓰레기소각로의 제3실시예를 표시하는 단면도.
도 6은, 도 1의 쓰레기소각로의 2차공기노즐을 표시하는 종단면도.
도 7은, 도 1의 쓰레기소각 설비에 적용되는 쓰레기소각로의 제4실시예를 표시하는 단면도.
도 8은, 도 1의 쓰레기소각로의 NOx 및 CO농도를 표시하는 그래프.
본 발명은, 화격자식 쓰레기소각로에 의하여, 플라스틱의 함유량이 많은 쓰레기를 효율좋게 처리할 수 있음과 아울러, 대량의 쓰레기를 처리가능한 쓰레기소각 방법 및 쓰레기소각 설비를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 쓰레기소각방법은, 가연물이 1차파쇄되는 제1파쇄공정과, 그 파쇄가연물에서 금속 및 불연물이 분별되는 분별공정과, 또한 분별된 파쇄불연물이 2차파쇄되는 제2파쇄공정과, 이어서 파쇄가연물이 조립가연물과 세립가연물로 분급되는 분급공정 등에 의해 가연물이 전처리되고, 전처리되어서 형성된 조립가연물이 쓰레기소각로의 화격사상에 투입되어서 1차연소실에서 소각되고, 전처리되어서 생성된 세립가연물이 쓰레기소각로의 1차연소실 위쪽에 설치된 세립가연물의 부유연소를 행하는 2차연소실의 연소용버너 및 쓰레기소각로(1)에 병설된 발전설비(41)의 독립과열기(43)의 과열버너(43a)에 연료로서 공급되어 소각되는 것으로서, 연소용 버너(5) 및 과열 버너(43a)에 공급하는 연소 공기가 산소부화공기인 것을 특징으로 한다.
또 본 발명의 쓰레기 소각 설비는, 가연물을 1차파쇄하는 제1파쇄장치와, 파쇄된 가연물에서 금속을 선별하는 금속선별기와, 파쇄된 가연물에서 불연물을 선별하는 불연물 분별기와, 분별후의 조립가연물을 2차파쇄하는 2차파쇄장치와, 2차파쇄된 가연물을 조립가연물과 세립가연물로 분리하는 분급장치를 구비한 전처리 설비가 설치되고, 전처리설비에 의하여 처리된 가연물을 소각하기 위해, 화격자상에 1차연소실이 형성됨과 아울러, 그 위쪽에 세립가연물의 부연소를 행하는 2차연소실이 형성된 쓰레기소각로가 설치되고, 상기한 분급장치에서 분리된 조립가연물을 쓰레기소각로의 1차연소실에 공급하는 조립가연물 공급라인과, 상기한 세립가연물을 쓰레기소각로의 2차연소실에 배설된 연소버너에 연료로서 공급하는 세립가연물 소각공급라인과, 적어도 상기 연소용 버너에 산소부화공기를 공급하는 산소부화공급라인이 설치된 것을 특징으로 한다.
상기한 구성에 의하면, 1차연소실에 있어서 조립가연물이 화격자상에서 평면연소되고, 2차연소실에 있어서 세립가연물이 연소용버너에 의하여 공간연소되는 것에 의하여, 용이하게 파쇄되는 플라스틱의 대부분을 2차연소실에서 공간연소시킬 수 있고, 플라스틱함유량이 30중량%를 넘는 쓰레기라도 충분히 소각할 수가 있다. 또한, 1차연소실과 2차연소실의 양쪽에서 쓰레기를 소각할 수가 있으므로, 화격자 상에서만 평면연소시키는 쓰레기소각로에 비교하여 쓰레기의 소각량을 대폭으로 증대할 수가 있다.
불꽃의 안정, 연소효율의 향상을 도모할 수가 있다.
도 1에 표시하는 바와 같이, 쓰레기소각로(1)에는 호퍼(3)로부터 투입된 조립가연물을 복수의 화격자(2) 상에서 평면연소시키는 1차연소실(4)과, 1차연소실(4)의 위쪽에서 연소용버너인 연소용플러프버너(5)와 2차공기노즐(6)에 의하여 세립가연물을 공간연소시키는 2차연소실(7) 등이 설치되어 있다.
쓰레기소각로(1)에 병설된 회용융로(8)에는, 용융용버너인 용융용플러프버너(9)와 슬래그냉각실(10)이 배치된다. 그리고, 용융용플러프버너(9)에 의하여, 쓰레기소각로(1)로부터 배출되는 소각잔재가 가열용융되고, 또한 슬래그냉각실(10)에서 생성된 용융슬래그가 수냉되어서 수쇄슬래그가 형성되어, 소각잔재의 감용화, 무해화가 도모된다.
쓰레기소각로(1)에 병설된 발전설비(41)는 쓰레기소각로(1)로부터 배출되는 배기가스의 열을 회수하여 발전하는 것이다. 이 발전설비(41)에는, 쓰레기소각로(1)로부터 배출되는 배기가스에서 열회수하는 보일러인 과열기(42)와, 과열기(42)에서 얻어진 증기를 다시 고온으로 과열하여 고출력을 얻는 독립과열기(43)와, 독립과열기(43)로부터의 고온증기에 의하여 회전구동되는 증기터빈(44)과, 증기터빈(44)에 의하여 기동되는 발전기(45)와, 사용후의 증기에서 열회수하는 배열회수기(46) 등이 구비되어 있다. 그리고, 독립과열기(43)에는 과열용버너인 과열용플러프버너(43a)가 배치되어 있다.
수집된 쓰레기를 쓰레기소각로(1)의 투입전에 전처리하는 전처리설비(11)에는, 가연물이 50∼80㎜정도로 1차파쇄하는 제1파쇄공정(12)을 행하는 제1파쇄장치(12a)와, 제1파쇄기(12)에서 파쇄된 가연물에서 금속이 제거되는 금속선별공정(13)을 행하는 자기선별기(13a) 및 알루미늄선별기(13b)와, 선별후의 가연물이 건조되는 건조공정(14)을 행하는 건조기(14a)와, 건조된 가연물에서 불연물이 분리되는 불연물분별공정(15)을 행하는 풍력비중분별기(15a)와, 분리후의 가연물을 제2파쇄장치(16a)에 의하여 다시 파쇄하는 제2파쇄공정(16)과, 파쇄된 가연물이 5㎜ 이하의 세립가연물(이하, 플러프(Fluff)라고 한다.)과 5㎜를 초과하는 조립가연물로 분급되는 분급공정(17)을 행하는 분급 체장치(17a)등이 설치되어 있다.
전처리설비(11)와 쓰레기소각로(1), 회용융로(8) 및 발전설비(41)의 사이에는, 불연물분별공정(15)에서 분리된 불연물이 쓰레기소각로(1)의 호퍼(3)에 공급되는 불연물공급라인(21)과, 또 분급공정(17)에서 분리된 조립가연물이 쓰레기소각로(1)의 호퍼(3)에 공급되는 조립가연물공급라인(22)과, 상기한 조립가연물의 일부를, 경우에 따라서 재차 제2파쇄공정(16)으로 공급하는 재파쇄라인(23)과, 분급공정(17)에서 분리된 플러프가 연료로서 쓰레기소각로(1)의 연소용플러프버너(5)로 공급되는 세립가연물소각공급라인(24A)과, 분급공정(17)으로 분리된 플러프가 연료로서 회용융로(8)의 용융용플러프버너(9)에 공급되는 세립가연물용융공급라인(24B)과, 분급공정(17)으로 분리된 플러프가 연료로서 발전설비(41)의 과열용플러프버너(43a)에 공급되는 세립가연물과열공급라인(24c) 등이 설치되어 있다.
(31)은, 공기중의 산소농도를 30%정도까지 높이는 산소농축장치로, 이 쓰레기소각 설비에는, 상기한 산소농축장치(31)로부터 쓰레기소각로(1)의 2차공기노즐(6)과 연소용플러프버너(5)에 산소농도를 약30%정도로 높인 산소부화연소공기를 연소용공기로서 공급하는 연소부화공기공급라인(32A)과, 산소농축장치(31)로부터 회용융로(8)의 용융용플러프버너(9)에 산소부화연소공기를 공급하는 용융부화공기공급라인(32B)과, 산소농축장치(31)로부터 발전설비(41)의 과열용플러프버너(43a)에 산소부화연소공기를 공급하는 과열부화공기공급라인(32c)이 설치되어 있다.
상기한 구성에 있어서, 분별수집된 도시쓰레기중, 가연쓰레기로서 수집된 가연물이, 제1파쇄공정(12)에 있어서 50∼80㎜각의 크기로 1차파쇄된다. 그리고, 금속선별공정(13)에 있어서 금속류가 제거된 후, 건조공정(14)으로 건조된다. 이어서 분연물분별공정(15)에 있어서 가연물에서 불연물이 분리제거된다. 또한, 가연물은 제2파쇄공정(16)으로 제2차파쇄된 후, 분급공정(17)에 있어서 5㎜각 이하의 플러프와, 5㎜각을 초과하는 조립가연물로 분리된다.
그리고, 조립가연물은 조립가연물 공급라인(22)으로부터 쓰레기소각로(1)의 호퍼(3)에 공급되어, 화격자(2) 상에 투입되어서 평면연소된다. 불연물분별공정(15)으로 분별된 불연물은, 약간의 가연물이 함유되기 때문에, 불연물공급라인(21)으로부터 호퍼(3)에 공급되고, 조립가연물과 함께 소각처리된다. 그리고 경우에 따라서는 조립가연물의 일부 또는 전부가 재파쇄라인(23)으로부터 재차 제2파쇄장치(16a)에 투입되어서 파쇄된다.
또, 플러프가 세립가연물소각공급라인(24A)에서 연료로서 연소용플러프버너(5)로 공급되어, 2차연소실(7) 내에 불어넣어져서 공간연소된다. 이 때에, 산소농축장치(31)로부터 산소부화연소공기가 연소부화공기공급라인(32A)을 통해 연소용플러프버너(5)의 후류측에 공급됨과 아울러, 2차공기노즐(6)로부터 2차연소실(7)에 불어넣어져서 2차연소된다. 이에 의하여, 저NOx화가 도모됨과 아울러, 연료와의 교반혼합이 촉진되어서 효율좋게 연소된다.
쓰레기소각로(1)에서 배출되는 연소잔재가 회용융로(8)에 공급된다. 그리고, 전처리설비(11)로부터 플러프가 세립가연물용융공급라인(24B)을 통해 산소부화연소공기가 용융부화공기공급라인(32B)을 통해 용융용플러프버너(9)에 공급되어서 연소된다. 그 열에 의하여 소각잔재가 가열용융되어서 용융슬래그가 형성되고, 그 용융슬래그가 슬래그냉각실(10)에서 냉각되어서 수쇄슬래그가 생성된다. 이때, 산소농도를 약 30%정도로 높인 산소부화 연소공기에 의하여 플러프가 연소되기 때문에 통상의 산소농도에서는, 1㎜각 이하에서 밖에 연소되지 않는 플러프가, 5㎜각 이하에서도 연소가 가능하게 된다. 또한 고온에서 연소시키는 것이 가능하게 됨과 아울러, 불꽃을 안정시킬 수가 있어서 연소효율의 향상을 도모할 수가 있다. 또한, 배기가스량이 30%정도 저감할 수 있으므로, 열효율의 향상과 배기가스 처리 설비의 소형화를 도모할 수가 있다. 또한, 각종 연료를 플러프의 보조연료로서 플러프에 혼합하여 용융용플러프버너(9)에서 연소시켜도 좋다.
쓰레기소각로(1)로부터 배출되는 배기가스가, 과열기(42)로부터 배기가스처리장치를 통해 배출된다. 그리고, 과열기(42)에서 얻어진 증기는, 독립과열기(43)에서 다시 고온의 증기로 과열되고, 증기터빈(44)에 전송되서 발전기(45)에 의하여 발전된다. 상기한 독립과열기(43)에서는, 플러프가 세립가연물과열공급라인(24c)으로부터 공급되고, 산소농축장치(31)로부터 과열부화공기공급라인(32c)을 통해 공급된 산소부화연소공기에 의하여 과열용플러프버너(43a)에서 연소된다. 그 열에 의하여 증기가 과열된다. 이때, 산소농도를 약 30%정도로 높인 산소부화연소공기에 의하여 플러프가 연소되기 때문에, 5㎜각 이하의 크기에서도 연소가 가능하게 되고, 또 고온에서 연소시킬 수 있음과 아울러, 불꽃을 안정시킬 수가 있어서 연소효율의 향상을 도모할 수가 있다. 또, 배기가스량이 30%정도 저감할 수 있으므로, 열효율의 향상과 배기가스처리 설비의 소형화를 도모할 수가 있다. 물론, 각종 연료를 플러프의 보조연료로서 플러프에 혼합하여 과열용플러프버너(43a)에서 연소시켜도 좋다.
상기한 실시예에 의하면,
(1) 1차연소실(4)의 화격자(2) 상에서 조립가연물과 불연물에 동반되는 가연물이 평면연소되고, 2차연소실(7)에서 플러프버너(5)에 의해 플러프를 연료로 해서 공간연소되므로, 플라스틱을 30중량%이상 함유하는 쓰레기라도 지장없이 연소시킬 수 있다. 또한, 화격자(2)의 강도에 제약됨이 없이, 소각량1000t/1일 이상의 쓰레기를 처리가능하게 된다.
(2) 2차공기노즐(6)과 용융용 플러프버너(9)에 산소농도를 약 30%정도 높인 산소부화연소공기를 공급하여 플러프를 연소시키므로, 회용융로(8)의 연료를 대폭으로 삭감할 수가 있다. 또한, 플러프를 1㎜각 이하로 파쇄하지 않더라도 연소시킬 수 있고, 운전비용을 대폭으로 저감할 수가 있다. 또, 배기가스량을 30%정도 저감할 수가 있고, 배기가스의 처리설비의 처리용량을 저감할 수가 있다.
(3) 발전설비(41)에서는, 독립과열기(43)에 과열용플러프버너(43a)가 배치되고, 이 과열용플러프버너(43a)에 산소농도를 약 30%정도로 높인 산소부화연소공기를 공급하여 플러프를 연소시키므로, 독립과열기(43)의 연료를 대폭으로 삭감할 수 있다. 또한, 산소부화연소공기에 의하여, 5㎜각 이하의 플러프라도 연소시킬 수 있음과 아울러, 효율좋게 연소시켜서 배기가스량을 30%정도 저감할 수가 있다. 따라서, 운전비용을 대폭으로 저감할 수가 있고, 배기가스의 처리 설비의 부담을 저감할 수가 있다.
다음에, 도 2 내지 도 4를 참조하여 상기한 쓰레기소각 설비에 설치되는 쓰레기소각로의 제2실시예를 설명한다.
이 쓰레기소각로(51)는, 2차연소실(52)에 설치된 연소용플러프버너(53)의 특징을 보유한다. 즉, 연소용플러프버너(53)에 의하여 2차연소실(52)에서 플러프를 연소시킨 경우, 연소용플러프버너(53)의 2차연소역에서만 연소가 일어나고, 화격자(54) 상에서 연소한 1차연소실(55)로부터의 연소가스와의 혼합이 악화되어, 온도분포와 산소농도분포가 불균일하게 된다. 그 결과, 쓰레기소각로(51) 전체의 공기비가 하락하는 변동이 있으면, CO 등의 미연분이나 DXN류의 발생이 있다.
이것을 해결하는 것으로서, 상기한 연소용플러프버너(53)는, 도 3에 표시하는 바와 같이, 축심위치에 배설된 플러프공급통(61)과, 이 플러프공급통(61)의 바깥쪽에 끼워진 공기공급통(62)과, 이 플러프공급통(62)의 바깥쪽에 끼워진 교반용 배기가스 공급통(63) 등을 구비하고 있다. 그리고, 세립가연물공급라인(24A)이 접속된 플러프공급장치(56)로부터 플러프공급통(61)에 소정량의 플러프가 공급되고, 또 2차공기팬(57)으로부터 공기공급통(62)에 통상 산소농도의 2차연소공기가 공급되어, 플러프연료와 2차연소공기에 의하여 2차연소역이 형성된다. 또한, 쓰레기소각로(1)의 배기가스출구로부터 배기가스팬(57)에 의해 흡인된 배기가스가 교반용가스로서 배기가스순환관(58)을 통해 교반용가스공급통(63)에 공급되어, 교반용핀(63a)에 의하여 선회되어서 2차연소역의 주위에 불어넣어진다.
배기가스출구농도가 약 950°인 경우, 배기가스를 불어넣지 않은 종래방식과 상기방식 등을 비교하면, 도 4에 표시하듯이, CO농도가 낮은 것이 실험결과에 의하여 판명되어, 배기가스를 불어넣는 효과가 나타난다. 따라서, 상기한 실시예에 의하면, 1차연소실(55)에서 상승하는 연소가스와의 혼합이 개선되어, 온도분포와 산소농도분포가 균일화되어, 공기비가 하락하는 변동이 있더라도, CO 등의 미연분이나 DXN류의 발생이 방지된다.
이 제2실시예에서는 교반용가스로서, 배기가스가 사용된다. 이것은 배기가스팬(57)이나 배기가스순환관(58) 등의 설비를 필요로 하지만, 배기가스후처리설비의 용량을 증대시킬 필요가 없는 점, 또, 과하게 상승한 2차연소실(52)의 온도를 효과적으로 하강시킬 수 있고, 제어용으로서 이용할 수 있는 점에서 유리하다. 또한, 도 2에 가상선으로 표시하듯이, 배기가스팬(57) 및 배기가스순환관(58)대신에 2차공기팬(57)과 교반용가스공급통(63) 등을 공기공급관(59)에 의하여 접속하여, 배기가스에 대신에 공기를 사용하여도 좋다. 이것에 의하면, 설비비용의 점에서 유리하게 된다.
다음에, 도 5, 도 6을 참조하여 상기한 쓰레기소각 설비에 설치되는 쓰레기소각로의 제3실시예를 설명한다.
이 쓰레기소각로(71)는, 2차연소실(72)에 설치된 냉각용가스노즐(73A), (73B)의 특징을 보유한다. 즉, 2차연소실(72)에서 연소용플러프버너(74)에 의하여 플러프가 연소된 경우, 2차연소실(72)의 온도가 상승하여, NOx의 발생량이 증가함과 아울러, 슬래깅이 발생한다.
이것을 해결하는 것으로서, 도 6에 표시하는 바와 같이, 2차연소공기노즐(75)에는, 축심부에 배설된 공기공급통(75a)과, 이것의 바깥쪽에 끼워진 선회핀(73a)이 부착된 냉각용가스노즐(73A)이 설치되어 있다. 또, 연소용 플러프버너(74)의 하부에도 또 하나의 냉각용가스노즐(73B)이 설치되어 있다. 그리고, 공기공급팬(76)으로부터 공기공급통(73a)에 후연소공기가 공급되어서 2차연소실(72)에 불어넣고, 쓰레기소각로(71)의 배기가스출구로부터 배기가스팬(77)에 의하여 흡인된 배기가스가 냉각용가스로서 배기가스순환관(76)을 개재하여 냉각용노즐(73A),(73B)에 공급되어, 2차연소실(72)에 불어넣는다. 가스공급통(73b)으로부터 공급되는 배기가스량은, 2차연소실(72)의 온도를 검출하는 온도검출기의 검출값에 따라서 제어장치(79)에 의하여 배기가스제어밸브(78a),(78b)가 조작되어, 2차연소실(72)의 온도가 알맞게 제어된다.
상기한 실시예에 의하면, 배기가스와 공기가 미리 혼합되어서 공급되는 것에 비하여, 배기가스와 공기 등을 별도로 공급하여 2차연소실(72) 내에서 혼합하므로서, 배기가스의 혼합량을 충분히 확보할 수 있고, 2차연소실(72)에 있어서의 온도제어를 효과적으로 행할 수가 있다. 또, 배기가스를 이용하므로서, 배기가스처리 설비의 용량 등의 수단을 변경할 필요도 없다.
다음에, 도 7, 도 8를 참조하여 상기한 쓰레기소각 설비에 설치되는 쓰레기소각로의 제4실시예를 설명한다.
이 쓰레기소각로(81)는, 1차연소실(82)과 2차연소실(83)의 사이에 환원연소지역(84)을 형성하여, 3단연소를 행하는 것을 특징으로 한다. 즉, 2차연소실(82)에서 연소용플러프버너(85)에 의하여 플러프가 연소된 경우, 1차연소실(82) 및 2차연소실(83)의 연소성이 좋게 되어 온도가 상승하여 NOx의 발생량이 증가한다는 문제가 생긴다.
이것을 해결하는 것으로서, 연소용플러프버너(85)의 하부에서 1차연소실(82)과 2차연소실(83)의 사이에, 환원연료공급장치(85)로부터 환원연료, 예를 들면, 연소용플러그버너(86)에서 사용되는 플러프연료나 천연가스, LPG가스를 화로내에 불어넣는 복수의 환원연료노즐(87A),(87B)이 배치된다. (88)은, 후연소용 공기를 불어넣는 2차공기노즐이다.
상기한 구성에 있엇어, 1차연소실(82)의 상부에서 환원연료노즐(87A),(87B)이 배치된다. (88)은, 후연소용 공기를 불어넣는 2차공기노즐이다.
상기한 구성에 있어서, 1차연소실(82)의 상부에서 환원연료노즐(87A),(87B)로부터 환원연료가 화로내에 공급되어서 환원연소역(84)이 형성되고, 1차연소실(82)에서 생성된 NOx가 N2로 환원된다. 이 환원연료지역(84)에 있어서의 공기비는 0.65-0.90의 범위로 설정된다. 이에 의하여, 저NOx화가 도모된다.
여기에서 배기가스 출구온도가 약950°이고, 산소농도가 5~6%인 경우, 환원연소시키지 않은 종래방식과 상기 방식을 비교하면, 도 8에 표시하는 바와 같이, 배기가스의 저NOx화 및 저CO화가 실현된 것을 알 수 있다.

Claims (12)

  1. 가연물이 1차파쇄되는 제1파쇄공정(12)과, 그 파쇄가연물에서 금속 및 불연물이 분별되는 분별공정(13)과, 또한 분별된 파쇄불연물이 2차파쇄되는 제2파쇄공정(16)과, 이어서 파쇄가연물이 조립가연물과 세립가연물로 분급되는 분급공정(17)에 의하여 가연물이 전처리되고, 전처리되어서 생성된 조립가연물이 쓰레기소각로(1)의 화격자(2) 상에 투입되어서 1차연소실(4)에서 소각되고, 전처리되어서 형성된 세립가연물이 쓰레기소각로(1)의 1차연소실(4) 위쪽에 설치된 세립가연물의 부유 연소를 행하는 2차연소실(7)의 연소용버너(5) 및 쓰레기소각로(1)에 병설된 발전설비(43a)의 독립과열기(43)의 과열버너(43a)에 연료로서 공급되는 쓰레기소각 방법으로서, 상기 연소용버너(5) 및 과열버너(43a)에 공급하는 연소공기가 산소부화공기인 것을 특징으로 하는 쓰레기소각 방법.
  2. 제1항에 있어서, 전처리되어서 생성된 세립가연물이, 쓰레기소각로(1)에 병설된 버너식회용융로(8)의 용융용버너(9)에 연료로서 공급되는 것을 특징으로 하는 쓰레기소각 설비에 있어서의 쓰레기소각 방법.
  3. 제1항에 있어서, 쓰레기소각로(1)의 2차연소실(7)에 공급되는 2차연소용공기 및 연소용버너(5)에 공급되는 연소용공기의 적어도 한쪽이 산소부화공기인 것을 특징으로 하는 쓰레기소각 설비에 있어서의 쓰레기소각 방법.
  4. 제2항에 있어서, 회용융로(8)의 용융용버너(9)에 공급되는 연소용공기가 산소부화공기인 것을 특징으로 하는 쓰레기소각 설비에 있어서의 쓰레기소각 방법.
  5. 제1항에 있어서, 쓰레기소각로(51)의 연소용버너(53)에 의하여 형성되는 2차 연소지역의 외주부에 교반용가스를 불어넣어지고, 이 교반용가스로 쓰레기소각로(1)로부터 배출되는 연소배기가스 또는 공기가 사용되는 것을 특징으로 하는 쓰레기소각 방법.
  6. 제1항에 있어서, 쓰레기소각로(71)의 연소용버너(74)에 의하여 형성되는 2차 연소역의 하류측에 2차연소공기노즐(75)로부터 후연소가스가 불어넣어지고, 이 후연소가스로, 쓰레기소각로(1)로부터 배출되는 연소배기가스와 공기가 사용되는 것을 특징으로 하는 쓰레기소각 방법.
  7. 제1항에 있어서, 쓰레기소각로(81)의 화격자상의 1차연소실(82)과, 연소용버너(85)를 보유하는 2차연소실(83)의 사이에, 환원연료가 공급되어서 환원연소역(84)이 형성되는 것을 특징으로 하는 쓰레기소각 방법.
  8. 가연물을 1차파쇄하는 제1파쇄장치(12a)와, 분쇄된 가연물에서 금속을 선별하는 금속선별기(13a),(13b)와, 분쇄된 가연물에서 불연물을 선별하는 불연물분별기(15a)와, 분별후의 조립가연물을 2차파쇄하는 2차파쇄장치(16a)와, 2차파쇄된 가연물을 조립가연물과 세립가연물로 분리하는 분급장치(17a)를 구비한 전처리설비(11)가 설치되고, 전처리설비(11)에 의하여 처리된 가연물을 소각하기 위해, 화격자(2)상에 1차연소실(4)이 형성됨과 아울러, 그 위쪽에 세립가연물의 부유연소를 행하는 2차연소실(7)이 형성된 쓰레기소각로(1)가 설치되고, 상기한 분급장치(17)에서 분리된 조립가연물을 쓰레기소각로(1)의 1차연소실(4)에 공급하는 조립가연물공급라인(22)과, 상기한 세립가연물을 쓰레기소각로(1)의 2차연소실에 배설된 연소용버너(5)에 연료로서 공급하는 세립가연물소각공급라인(24A)과, 적어도 상기 연소용버너(5)에 산소부화공기를 공급하는 산소부화공기공급라인(32A)이 설치된 것을 특징으로 하는 쓰레기소각 설비.
  9. 제8항에 있어서, 쓰레기소각로(1)에서 배출되는 소각잔재를 용융용버너(9)에 의하여 가열용융하여 슬래그를 생성하는 버너식회로용융로(8)가 병설되고, 상기한 분급장치(17a)에서 분리된 세립가연물이 용융용버너(9)에 연료로서 공급되는 세립가연물용융공급라인(24B)이 설치된 것을 특징으로 하는 쓰레기소각 설비.
  10. 제8항에 있어서, 쓰레기소각로(1)의 보일러(42)로부터 얻어진 증기를 가열하는 독립과열기(43)를 보유하고 터빈(44)을 구동하여 발전하는 발전설비(41)가 병설되고, 상기한 분급장치(17a)에서 분리된 세립가연물이 독립과열기(43)의 과열용버너(43a)에 연료로서 공급되는 세립가연물과열공급라인(24c)이 설치된 것을 특징으로 하는 쓰레기소각 설비.
  11. 제8항에 있어서, 쓰레기소각로(71)의 2차연소실(72)의 하류측에 후연소가스를 불어넣는 2차연소공기노즐(75)이 설치되고, 이 2차연소공기노즐(75)은 축심부에 배치되어서 2차연소공기를 2차연소실에 불어넣는 공기공급통(75a)과, 이 공기공급통(75a)의 바깥쪽에 끼워져서 쓰레기소각로(71)로부터 배출되는 연소배기가스를 2차연소실(72) 내에 불어넣는 냉각용가스공급통(73A)으로 구성된 것을 특징으로 하는 쓰레기소각 설비.
  12. 제8항에 있어서, 쓰레기소각로(81)의 1차연소실(82)과 2차연소실(83)의 사이에 환원연료노즐(87)이 배치되고, 공급된 환원연료에 의하여 환원연소역(84)이 형성되는 것을 특징으로 하는 쓰레기소각 설비.
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