KR100526780B1 - 소각로 연소장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소각로 연소장치에 관한 것으로, 폐기물을 연소하기 위해 투입호퍼(110)에 폐기물을 투입하여 고정 그레이트부(130)와 구동 그레이트부(140)를 교번 설치하여 폐기물을 이송하면서 에어박스(122)에서 공기를 공급하고 버너(121)로 가열하여 건조구간(D)에서 건조하고 연소구간(C)에서 일차 연소한 후에 후연소 구간(B)에서 한번 더 연소하여 연소된 재를 재 배출부(150)에서 배출하는 연소장치에 있어서, 상기 투입호퍼(110)의 하부에 각 구간(D, C, B)별로 고정프레임(135)를 형성하고, 고정프레임(135)의 상부에 폐기물이 안치되는 복수의 그레이트(131)를 형성하되, 그레이트(131)의 후면 하부에 연결홈(133)을 형성하여 하나의 연결 바(134)로 복수의 그레이트(131)를 연결 고정하도록 형성한 고정 그레이트부(130)와, 상기 고정 그레이트부(130)와 교번으로 설치되어 폐기물을 이송하도록 소각로의 외측에 형성된 실린더(141)와 연동하도록 하부에 형성된 지지롤러(146)의 상부에 대차(149)를 형성하고, 대차(149)의 상부에는 폐기물을 이송하는 복수의 그레이트(142)를 형성하되, 그레이트(142)의 후면 하부에 연결홈(144)을 형성하여 하나의 연결 바(145)로 복수의 그레이트(142)를 연결 고정하여 실린더(141)의 구동으로 그레이트(142)가 고정된 대차(149)가 구동되어 폐기물을 이송하는 구동 그레이트부(140)를 포함하여 구성한다.

Description

소각로 연소장치 {Combustion Device for Incinerator}

본 발명은 쓰레기를 소각하는 소각로의 연소장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소각로의 외부에 각 단계별로 폐기물을 이송하는 실린더를 설치하여 폐기물의 종류와 상태에 따라 연소주기를 조절하면서 연소시키므로 완전연소를 극대화 하며, 폐기물의 감열 감량을 최대화하여 재의 발생률을 최소화한 연소장치를 제공하는데 있다.

일반적으로 도시 쓰레기나 산업 쓰레기와 같은 폐기물을 처리하는데 사용되는 소각처리 방법은 폐기물을 감량화 하고, 위생적으로 처리하며 에너지 회수 비율이 높아 많이 사용되고 있는 방법의 하나이지만, 고가의 처리비용과 고도의 기술이 필요하며 각종 2차 환경오염에 위험성을 내포함에 따라 기술적 발전을 고도로 요구하는 부분이다.

이러한, 소각 처리 공정은 폐기물을 반입하여 소각로에서 연소한 상태로 연소가스, 소각재 및 배출되는 배출수를 처리하도록 하고, 처리후 여열회수 및 이용하는 것으로 구성된다.

이와 같은 소각 처리 공정에서 폐기물을 반입하여 폐기물을 연소시키는 소각로 연소장치는 다양한 형태로 사용되어 지고 있다.

상기의 소각로 연소장치 중에 화격자 연소식 소각로는 소각하고자 하는 폐기물을 투입하여 소각하는 방식으로 화격자 하부에 소각재 저류조를 설치하여 소각재가 화격자를 통하여 쉽게 이송되면서 소각할 수 있도록 구성 되어 있다.

이런, 화격자의 형식은 고정 그레이트와 구동 그래이트 두가지로 대별된다. 소형 소각로의 경우에는 고정 그레이트를 사용하게 되는데 이때에는 통풍을 좋게하여 연소를 촉진하기 위해서는 그레이트 위에 쌓이는 연소재를 수시로 제거하는 작업을 실시하여야 하는 등의 문제점이 있었다.

대형 소각로의 경우에는 구동 그레이트를 이용하여 연소된 연소재 제거작업이 자동적으로 이루어지도록 하는 것으로 여러 가지 종류가 있지만, 계단식으로 배열되어 연소되는 폐기물을 연소하면서 이송하는 계단식 연소장치가 주로 사용되어왔다.

이런, 종래기술의 계단식 연소장치는 고정 그레이트와 구동 그레이트를 교번되도록 형성하여 폐기물이 투입되어 건조하는 건조구간과 연소되는 연소구간 및 연소된 폐기물을 한번 더 연소하는 후연소 구간으로 연소를 거친후에 소각재 처리장치로 이송하도록 형성하였다.

그러나, 이런 종래 기술의 계단식 연소장치는 연소장치 내부에 구동 그레이트를 구동하는 구동부가 형성되어 구동됨으로 소각로 내부에 열에 의해 구동부가 손상되고, 손상되어 고장난 구동부의 수리를 위해서는 소각로를 정지한 상태에서 온도를 냉각하여 작업되는 조건을 형성한 후에 수리를 해야 함으로 잦은 고장과 수리의 곤란성으로 작업이 지체되고 소각로의 불필요한 가열과 냉각에 의해 내화물의 치명적인 손상을 주는 요소로 작용함에 따라 생산성이 저감되고 비용이 증대하는 문제점이 있었다.

또한, 종래 기술의 계단식 연소장치는 구동 그레이트를 전후로 구동하는 구동부의 동력전달 구조가 복잡하고, 고정된 고정 그레이트와 구동 그레이트의 사이에 간극이 형성되어 구동 그레이트 구동 시에 고열의 폐기물이 간극을 통하여 하부로 추락하거나 구동되는 그레이트에 이물질이 낌에 따라 고장이 발생하는 문제점이 있었다.

그리고, 종래 기술의 연소장치는 건조구간과 연소구간 및 후연소구간에 구동부가 서로 연동되도록 형성하여 폐기물의 종류와 상태에 따라 분리 조절이 불가능함에 따라 열조절하여 연소할 수 없으므로 폐기물의 연소율이 저하되고 연소율 저하에 따른 감열감량이 축소되어 재의 발생률이 증가함에 따라 생산성이 저감되는 문제점이 있었다.

아울러, 종래 기술의 연소장치는 구동 그레이트를 샤프트 및 핀 등으로 고정하여 구동하는 방식으로 하중이 집중적으로 편중되는 현상이 발생함으로 대차가 붕괴, 파손되는 사고가 빈번히 발생하는 문제점이 있었다.

이와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 본 발명의 주목적은, 투입호퍼에서 투입되는 폐기물을 건조구간과 연소 구간 및 후연소구간에 독립적으로 고정 그래이트와 구동그레이트 및 구동 그레이트 구동부를 형성하여 폐기물 연소부위의 구동주기를 분리 조절함으로써, 폐기물의 종류와 상태에 따라 이송속도를 조절하면서 연소시키므로 완전연소를 극대화 하였으며, 폐기물 감열감량을 최대화하여 재의 발생률을 최소화함으로써, 생산성을 향상시키는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 폐기물을 연소하기 위해 거치는 건조구간과 연소구간 및 후연소구간의 구동 그레이트를 구동시키는 실린더를 소각로의 내화물에 의해 열이 차단되는 외부에 형성하고, 내부에는 구동 그레이트의 하부를 지지롤러로 지지하면서 무동력 미끄럼 주행으로 구동함으로써, 열에 의한 구동부 손실을 방지하고 실린더와 구동 그레이트를 직접 연결하여 동력전달을 단순화하여 내구성 및 동력전달 효율을 증대되어 생산성을 향상시키는데 있다.

아울러, 본 발명의 또 다른 목적은 복수로 형성된 고정 및 구동 그레이트를 후부 하면에 연결홈을 형성하여 일체로 연결 바에 연결하여 하중의 집중을 방지하고, 전면 하부에 공기가 공급되는 공기 공급공을 형성하여 연소효율을 극대화하는데 있다.

이와 같은, 목적을 달성하고자 안출된 본 발명의 소각로 연소장치는 폐기물을 연소하기 위해 투입호퍼에 폐기물을 투입하여 고정 그레이트와 구동 그레이트를 교번 설치하여 폐기물을 이송하면서 에어박스에서 공기를 공급하고 버너로 가열하여 건조구간에서 건조하고 연소구간에서 일차 연소한 후에 후연소 구간에서 한번 더 연소하여 연소된 재를 배출하는 연소장치에 있어서, 상기 투입호퍼의 하부에 각 구간별로 고정프레임를 형성하고, 고정프레임의 상부에 폐기물이 안치되는 복수의 그레이트를 형성하되, 그레이트의 후면 하부에 연결홈을 형성하여 하나의 연결 바로 복수의 그레이트를 연결 고정하도록 형성한 고정 그레이트와, 상기 고정 그레이트와 교번으로 설치되어 폐기물을 이송하도록 소각로의 외측에 형성된 실린더와 연동하도록 하부에 형성된 지지롤러의 상부에 대차를 형성하고, 대차의 상부에는 폐기물을 이송하는 복수의 그레이트를 형성하되, 그레이트의 후면 하부에 연결홈을 형성하여 하나의 연결 바로 복수의 그레이트를 연결 고정하여 실린더의 구동으로 그레이트가 고정된 대차가 구동되어 폐기물을 이송하는 구동 그레이트부를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 고정 그레이트부와 구동 그레이트부에 형성된 그레이트의 전면에는 공기를 공급하는 공기 공급공을 복수로 형성한 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 구동 그레이트부는 대차의 하부에 베어링으로 연결되어 구동하는 지지롤러를 형성하되, 대차가 지지되는 양단에 대차의 이탈을 방지하는 가이드를 형성한 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 고정 그레이트부와 구동 그레이트부는 건조구간, 연소구간 및 후연소구간에 독립적으로 교번되도록 설치하여 독립된 실린더의 구동에 의해 이송 속도를 조작하도록 형성한 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 소각로 연소장치를 나타내는 정면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 소각로 연소장치를 나타내는 평면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 소각로 연소장치의 일부 생략 설치상태를 나타내는 측면 구성도이고, 도 4는 본 발명에 따른 소각로 연소장치의 주요부분을 나타내는 일부 절개 정면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 소각로 연소장치의 주요부분을 나타내는 일부 절개 측면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 소각로 연소장치의 그레이트를 나타내는 사시도이며, 도 7은 본 발명에 따른 소각로 연소장치의 그레이트를 나타내는 단면도이다.

도 1 내지 도 7에서 도시한 바와 같이 본 발명의 소각로 연소장치(100)는 폐기물을 소각로 내부로 투입하는 투입호퍼(110)와, 상기 투입호퍼(110)에서 투입된 폐기물을 에어박스(122)에서 공기를 공급하면서 버너(121)로 연소하는 연소부(120)와, 건조구간(D), 연소구간(C) 및 후연소 구간(B)으로 이송하기 위해 폐기물을 안치하도록 형성된 고정 그레이트부(130)와, 상기 고정 그레이트부(130)와 교번 설치하여 각 구간 별로 실린더(141)를 작동하여 지지롤러(146)에 지지되면서 폐기물을 이송하는 구동 그레이트부(140)와, 상기 고정 그레이트부(130)와 구동 그레이트부(140)로 이송된 폐기물의 재를 배출하는 재 배출부(150)로 구성된다.

상기 투입호퍼(110)는 상부가 개구되고 하부를 게이트 실린더(113)로 게이트(112)가 개폐되도록 형성된 투입구(111)의 하부에 폐기물이 집산되는 집수부(114)를 형성하고, 집수부(114)의 일측에 푸셔 실린더(116)로 구동되어 집산된 폐기물을 푸싱하도록 푸셔(115)를 형성하되, 도어 실린더(118)로 개폐 되면서 소각로와 연결된 도어(117)에서 푸셔(115)의 작동으로 폐기물을 공급하도록 구성한다.

상기 연소부(120)는 투입호퍼(110)의 일측 상부에 연소 열을 공급하는 버너(121)를 형성하고, 공급된 폐기물의 상부 측에는 공기를 공급하는 에어박스(122)를 형성하여 구성한다.

상기 고정 그레이트부(130)는 투입호퍼(110)의 하부에 각 구간(D, C, B)별로 고정프레임(135)를 형성하고, 고정프레임(135)의 상부에는 폐기물을 안치하는 그레이트(131)를 형성하되, 그레이트(131)의 전면에는 공기 공급공(132)을 형성하고 후면의 하부에는 연결홈(133)을 형성하여 복수의 그레이트(131)를 하나의 연결 바(134)로 일체로 연결하도록 구성한다.

상기 구동 그레이트부(140)는 고정 그레이트부(130)와 교번으로 설치되어 폐기물을 이송하도록 소각로의 외측에 형성된 실린더(141)와 연동하도록 하부에 형성된 지지롤러(146)의 상부에 대차(149)를 연결하여 형성하고, 대차(149)의 상부에는 폐기물을 이송하는 그레이트(142)를 형성하되, 그레이트(142)의 전면에는 공기 공급공(143)을 형성하고 후면의 하부에는 연결홈(144)을 형성하여 복수의 그레이트(142)를 하나의 연결 바(145)로 일체로 연결하여 실린더(141)의 구동으로 그레이트(142)가 고정된 대차(149)가 구동되어 폐기물을 이송하도록 구성한다.

또한, 상기 구동 그레이트부(140)는 대차(149)의 하부에 베어링(148)으로 연결되어 무동력으로 구동하는 지지롤러(146)를 형성하되, 대차(149)가 지지되는 양단에 대차(149)의 이탈을 방지하는 가이드(147)를 형성하여 구성한다.

아울러, 상기 고정 그레이트부(130)와 구동 그레이트부(140)는 건조구간(D), 연소구간(C) 및 후연소구간(B)에 독립적으로 교번되도록 설치하여 독립된 실린더(141)의 구동에 의해 이송 속도를 조작하도록 구성한다.

상기 재 배출부(150)는 고정 그레이트부(130)와 구동 그레이트부(140)의 하부에 폐기물이 연소된 재를 추출하는 재 추출기(151)를 형성하고 추출된 재를 배출하는 배출 컨베이어(152)에서 배출하여 이송 컨베이어(153)와 리프트 컨베이어(154)를 거쳐 재를 리프트 하여 배출하도록 구성한다.

이와 같이, 구성된 본 발명의 소각로 연소장치 작용을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 폐기물을 투입호퍼(110)의 투입구(111) 측으로 폐기물을 공급하여 일정량이 되면 게이트 실린더(113)를 작동하여 게이트(112)를 열어서 집수부(114) 측으로 폐기물을 투입하면 일측에 형성된 푸셔(115)를 푸셔 실린더(116)로 작동하여 도어 (117)측으로 밀어서 일정량의 쓰레기를 압축한 상태로 도어 실린더(118)를 작동하여 소각로 내부로 폐기물을 투입한다.

이렇게, 투입된 폐기물은 건조구간(D)의 교번으로 설치된 고정 그레이트부(130)와 구동 그레이트부(140)의 상부에 공급되면 연소부(120)의 에어박스(122)와 고정 그레이트부(130)와 구동 그레이트부(140)의 그레이트(131, 142) 전면에 형성된 공기 공급공(132, 143)에서 공기를 공급하면서 버너(121)로 가열한다.

상기와 같이 버너(121)로 가열된 상태로 외부에 형성된 구동 그레이트부(140)의 실린더(141)를 폐기물의 종류와 상태에 따라 구동 그레이트부(140)의 이송속도를 조절하면서 작동하면 소각로 내부에 연결 형성된 대차(149)가 베어링(148)으로 고정되어 지지롤러(146) 위에서 이탈을 방지하는 가이드(147)로 가이드 되면서 미끄럼 주행하여 상부에 고정된 구동 그레이트부(140)의 복수의 그레이트(142)가 연결 바(145)로 일체 연결되어 전진하면서 폐기물을 연소구간(C)으로 이송한다.

상기와 같이 폐기물이 이송되어 연소구간(C)에 형성된 고정 그레이트부(130)와 구동 그레이트부(140)의 상부에 도달하면 폐기물의 건조상태에 따라 연소구간(C)의 실린더(141)로 이송속도를 조절하면서 연결된 대차(149)를 하부에 형성된 지지롤러(146) 위에서 가이드(147)로 가이드 되면서 미끄럼 주행하여 고정 그레이트부(130)와 교번되어 형성된 구동 그레이트부(140)의 그레이트(142)가 전진하면서 폐기물을 후연소 구간(B)으로 이송한다.

이렇게, 후연소 구간(B)으로 이송되면 연소구간(C)에서 폐기물의 연소상태에 따라 이송속도를 조절하면서 후연소 구간(B)의 실린더(141)를 작동하여 구동 그레이트부(140)의 그레이트(142)를 구동하여 연소된 재를 재 배출부(150)로 이송한다.

상기와 같이 폐기물이 연소되어 생성된 재를 재 배출부(150)로 이송하면 재 추출기(151)에서 재를 추출하여 배출 컨베이어(152)와 이송 컨베이어(153)를 거쳐 외부로 배출하여 리프트 컨베이어(154)에서 재가 선적되는 장소로 이송한다.

따라서, 투입호퍼(110)에서 투입된 폐기물을 종류와 상태에 따라 건조구간(D), 연소구간(C) 및 후연소 구간(B)에 독립적으로 고정 그레이트부(130)와 구동 그레이트부(140)를 교번 형성하여 폐기물의 종류와 상태에 따라 소각로의 외부에 형성된 각 구간(D, C, B)별 실린더(141)를 작동하여 구동 그레이트부(140)로 이송함으로 완전 연소를 실현할 수 있으며, 구동 그레이트부(140)를 작동하는 실린더(141)를 소각로의 외부에 형성하여 열의 영향을 최소화함으로써, 수명을 증대하고 구동 그레이트부(140)의 실린더(141)와 연결되어 연동되는 대차(149)의 하부에 이탈을 방지하는 가이드(147)가 설치된 지지롤러(146)를 베어링(148)으로 고정하여 미끄럼 구동함으로 구동성을 향상하고 단순한 구조에 따라 설치비 및 유지비를 최소화 한다.

이와 같이 구성된 본 발명은 투입호퍼에서 투입되는 폐기물을 건조구간과 연소 구간 및 후연소 구간에 독립적으로 고정 그레이트와 구동 그레이트를 형성하여 폐기물 연소부위의 구동주기를 분리 조절함으로써, 폐기물의 종류와 상태에 따라 이송속도를 조절하면서 연소시키므로 완전연소를 극대화 하며, 폐기물 감열감량을 최대화하여 재의 발생률을 최소화함으로써, 생산성을 향상시키는 효과가 있다.

또한, 폐기물을 연소하기 위해 거치는 건조구간과 연소구간 및 후연소 구간의 구동 그레이트를 구동시키는 실린더를 소각로의 내화물에 의해 열이 차단되는 외부에 형성하고, 내부에는 구동 그레이트의 하부를 지지롤러로 지지하면서 무동력 미끄럼 주행으로 구동함으로써, 열에 의한 구동부 손실을 방지하고 실린더와 구동 그레이트를 직접 연결하여 동력전달을 단순화하여 내구성 및 동력전달 효율을 증대되어 생산성을 향상시키는 효과가 있다.

아울러, 복수로 형성된 고정 및 구동 그레이트를 후부 하면에 연결홈을 형성하여 일체로 연결 바에 연결하여 하중의 집중을 방지하고, 전면 하부에 공기가 공급되는 공기 공공을 형성하여 연소효율을 극대화하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 소각로 연소장치를 나타내는 정면도.

도 2는 본 발명에 따른 소각로 연소장치를 나타내는 평면도.

도 3은 본 발명에 따른 소각로 연소장치의 일부 생략 설치상태를 나타내는 측면 구성도.

도 4는 본 발명에 따른 소각로 연소장치의 주요부분을 나타내는 일부 절개 정면도.

도 5는 본 발명에 따른 소각로 연소장치의 주요부분을 나타내는 일부 절개 측면도.

도 6은 본 발명에 따른 소각로 연소장치의 그레이트를 나타내는 사시도.

도 7은 본 발명에 따른 소각로 연소장치의 그레이트를 나타내는 단면도.

*도면에 주요부분에 대한 부호의 설명*

100 : 연소장치 D : 건조구간

C : 연소구간 B : 후연소 구간

110 : 투입호퍼 111 : 투입구

112 : 게이트 113 : 게이트 실린더

114 : 집수부 115 : 푸셔

116 : 푸셔 실린더 117 : 도어

118 : 도어 실린더 120 : 연소부

121 : 버너 122 : 에어박스

130 : 고정 그레이트부 131 : 그레이트

132 : 공기 공급공 133 : 연결홈

134 : 연결 바 135 : 고정프레임

140 : 구동 그레이트부 141 : 실린더

142 : 그레이트 143 : 공기 공급공

144 : 연결홈 145 : 연결 바

146 : 지지롤러 147 : 가이드

148 : 베어링 149 : 대차

150 : 재 배출부 151 : 재 추출기

152 : 배출 컨베이어 153 : 이송 컨베이어

154 : 리프트 컨베이어

Claims (4)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 폐기물을 연소하기 위해 투입호퍼(110)에 폐기물을 투입하여 고정 그레이트부(130)와 구동 그레이트부(140)를 교번 설치하여 폐기물을 이송하면서 에어박스(122)에서 공기를 공급하고 버너(121)로 가열하여 건조구간(D)에서 건조하고 연소구간(C)에서 일차 연소한 후에 후연소 구간(B)에서 한번 더 연소하여 연소된 재를 재 배출부(150)에서 배출하는 연소장치에 있어서,

   상기 고정 그레이트부(130)와 구동 그레이트부(140)는 건조구간(D), 연소구간(C) 및 후연소구간(B)에 독립적으로 교번되도록 설치하여 독립된 실린더(141)의 구동에 의해 이송 속도를 조작하도록 형성한 것을 특징으로 하는 소각로 연소장치.