KR100704176B1 - 재연소 소각보일러 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 가연성 폐기물을 소각 처리하여 난방 및 산업용 온수를 얻는 소각보일러에 있어서, 연통상에 매연의 배기를 조절하는 배기조절편이 설치되고, 가연성물질이 연소되는 부분인 연소실과; 상기 연소실 상부에 위치하며 소각과정에서 발생하는 연소가스와 매연을 포집하여 연소시키기 위한 포집연소부와; 보일러외벽에 장착되어 물을 순환시키며 열을 얻기 위한 열교활관; 연소가스와 매연을 송풍압력으로 연소실로 다시 대류시키기 위한 송풍기; 상기 포집연소부 상부에 위치하며 한쪽은 송풍기의 송풍관이 연결되고 다른 한쪽은 연소실의 하부로 설치되는 대류관이 연결되는 대류쳄버를 포함하여 이루어지고,
소각보일러의 소각 과정에서 발생하는 연소가스와 매연을 송풍기의 송풍압력을 이용하여 연소실로 대류시켜 대류된 가스를 재연소시키는 한편 연소실 상부에 포집연소부를 형성하여 포집 및 연소시켜, 소각과정에서 발생하는 연소가스와 매연의 배출을 줄일 수 있는 재연소 소각보일러를 제공한다.
또한, 보일러벽의 외측에 물을 순환시키며 열을 얻는 열교활관을 구비하여 소각과정에서 발생하는 열의 활용률을 높이는 소각보일러를 제공한다.
소각보일러, 대류, 포집연소부, 송풍기, 재연소

Description

재연소 소각보일러{An incineration boiler}
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 재연소 소각보일러의 사시도
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 재연소 소각보일러의 종단면도(도 1의 A-A'절단)
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 재연소 소각보일러의 정면도
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 재연소 소각보일러의 횡단면도(도 1의 B-B'절단)
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **
1 : 소각보일러 10 : 보일러벽
20 : 포집연소부 21 : 포집판
22 : 열선 30 : 열교활관
31 : 입수구 32 : 출수구
40 : 송풍기 41 : 송풍관
42 : 대류관 43 : 가스분산대
50 : 배기연통 51 : 배기조절편
60 : 화격자 71 : 배기가스배출구
80 : 공기공급구 C : 대류챔버
D : 연료투입문
본 발명은 가연성 폐기물을 소각 처리하여 난방 및 산업용 온수를 얻는 소각보일러에 관한 것으로서, 소각 과정에서 발생한 연소가스와 매연을 송풍기의 송풍압력으로써 연소실로 대류시켜 배기가스를 재연소시키는 한편 소각과정에서 발생하는 열의 활용률을 높이는 배기가스 재연소 소각보일러에 관한 것이다.
일반적으로 폐기물 쓰레기나 폐오물과 같은 가연성 폐기물을 처리하는 방법으로는 폐기물을 특정지역에 매립하거나 또는 소각 처리하는 방법이 있으며, 여기서 매립하는 경우는 다량의 폐기물을 매립하기 위한 넓은 지역을 확보해야 하는 문제점과 매립된 폐기물에 의하여 대지와 지하수 등의 환경오염이 심각하게 대두됨에 따라 최근에는 가연성 폐기물을 소각 처리하는 방법을 채택하고 있는 실정이다.
이러한 가연성 폐기물(폐목제, 폐비닐, 합성수지, 잡쓰레기 등)을 소각하기 위한 소각노는 용도에 따라 다양한 형태로 제작되어 사용하고 있으며, 그 대부분은 폐기물을 소각 처리하는 과정에서 발생하는 폐열을 이용하여 난방용이나 산업용 온수로 재활용할 수 있는 구조들이 개시되고 있다.
그러나, 종래의 소각보일러는 매연을 어느 정도 포집하여 매연 배출을 줄일 수 있으나, 인체에 유해하고 대기오염의 주원인으로 작용하는 배기가스가 제대로 연소되지 못하는 문제점이 있으며, 이러한 배기가스가 별도의 정화장치를 통하여 정화처리되지 못하고 그대로 방출되어 대기오염을 야기하는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 소각보일러의 문제점을 해소하고자 안출된 것으로,
연소실 안에 화격자가 설치되고, 배기가스를 배출하는 연통이 설치된 소각보일러에 대하여, 상기 연통상에 매연의 배기를 조절하는 배기조절편이 설치되고, 상부하로 관통되어 형성된 연소실과; 상기 연소실 상부에 위치하며 소각과정에서 발생하는 연소가스와 매연을 포집하여 연소시키기 위한 포집연소부와; 보일러외벽에 장착되어 물을 순환시키며 열을 얻기 위한 열교활관; 송풍압력으로 연소가스와 매연을 연소실로 다시 대류시키기 위한 송풍기; 상기 포집연소부 상부에 위치하며 한쪽은 송풍기의 송풍관이 연결되고 다른 한쪽은 연소실의 하부로 설치되는 대류관이 연결되는 대류쳄버와; 연소실의 하부에서 화격자 아래에 위치하며 대류관의 단부에 연결 설치되고 배기가스를 분산하는 가스분산대;를 포함하여 이루어지며,
소각과정에서 발생하는 연소가스와 매연의 배출을 줄이는 한편 소각보일러의 소각과정에서 발생하는 연소가스와 매연을 연소실로 다시 대류시켜 배기가스를 재 연소시킴으로써 대기오염을 줄이는 한편 소각 과정에서 발생하는 열의 활용률을 높이는 재연소 소각보일러를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명은 가연성 폐기물을 소각 처리하여 난방 및 산업용 온수를 얻는 소각보일러에 관한 것이다.
즉, 본 발명에 따른 소각보일러는, 가연성 폐기물을 소각시키기 위한 연소실, 연소실 상부에 위치하며 소각과정에서 발생하는 연소가스와 매연을 포집하여 연소시키기 위한 포집연소부, 연료를 보일러에 투입하기 위한 연료투입문, 보일러외벽에 장착되며 물을 순환시키며 열을 얻기 위한 열교활관, 연소가스와 매연을 송풍압력으로 연소실로 다시 대류시키기 위한 송풍기, 상기 송풍기의 송풍압력을 전달하는 송풍관, 연소가스와 매연을 연소실로 다시 대류시키기 위하여 연소실의 하부로 연결 설치되는 대류관, 한쪽은 송풍관이 장착되며 다른 한쪽은 대류관이 연결되고 상기 송풍관으로부터 송풍압력을 전달받는 대류챔버, 대류관으로부터 전달되는 연소가스와 매연을 분산시키기 위한 가스분산대, 배기연통상에 매연의 배기를 조절하는 배기조절편, 소정의 발전장치로 연결하여 배기가스를 이용하여 열병합발전을 하기 위한 배기가스 배출구를 포함하여 이루어지며,
소각과정에서 발생하는 연소가스와 매연을 포집연소부에서 포집 및 연소시켜 배출을 줄이고 송풍기의 송풍압력으로 소각과정에서 발생하는 연소가스와 매연을 연소실로 대류시켜 배기가스를 재연소시킴으로써 대기오염을 줄이는 것을 특징으로 한다.
또한, 포집연소부 상부에 배기가스 배출구 및 보일러외벽에 물을 순환시키며 열을 얻는 열교활관을 구비하여 소각과정에서 발생하는 열의 활용률을 높이는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 유가급등, 화석연류 고갈 등 대체에너지 자원이 절실한 현실에서 하나의 해결책을 제시할 뿐 아니라 가연성 폐기물을 소각함으로써 발생하는 공해문제 해결에도 일조할 수 있는 재연소 소각보일러를 제공한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 재연소 소각보일러의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 재연소 소각보일러의 사시도이다. 도 1에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 재연소 소각보일러는,
연료를 투입하기 위한 연료투입문(D), 보일러외벽에 물을 순환시키며 열을 얻는 열교활관(30), 소각과정에서 발생하는 연소가스와 매연을 연소실로 다시 대류시키기 위한 송풍관(41)과 대류관(42), 연소시 공기를 보충하기 위한 공기보충구(80), 연소가스와 매연을 배기하기 위한 배기연통(50), 연통상에 설치되고 배기되는 연소가스와 매연을 조절하기 위한 배기조절편(51)을 포함하고,
연소실의 상부에 연소가스와 매연을 포집하여 연소시키기 위한 소위 포집연소부를 구비하여 소각과정에서 발생하는 연소가스와 매연의 발생을 줄이는 한편, 송풍기를 이용하여 소각과정에서 발생하는 연소가스와 매연을 연소실로 다시 대류 시켜 연소가스를 재연소시킴으로써 대기오염을 줄인다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 재연소 소각보일러의 종단면도(도 1의 A-A'절단)이다. 도 2에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 재연소 소각보일러는 가연성 폐기물을 소각 처리하는 소각보일러에 있어서, 보일러 연소실(1)의 상부에 연소가스와 매연을 포집하여 연소시키는 포집연소부(20); 송풍압력으로써 소각과정에서 발생한 연소가스와 매연을 상기 연소실(1)로 다시 대류시켜 재연소시키는 송풍기(40); 연소실의 하부에서 화격자(60) 아래에 위치하며 대류관(42)으로부터 전달되는 연소가스와 매연을 분산시키기 위한 가스분산대(43); 상기 포집연소부(10) 상부에 구비되며 배기가스를 배출시키는 배기가스 배출구(71); 보일러벽(10)의 외측에 장착되며 외부관과 내부관의 이중구조로 형성되는 열교활관(30);을 포함한다.
소각과정에서 발생하는 연소가스와 매연을 상기 포집연소부(20)에서 포집 및 연소시켜 배출을 줄이고 송풍기(40)의 송풍압력으로 소각과정에서 발생하는 연소가스와 매연을 상기 연소실(1)로 대류시켜 배기가스를 재연소시킴으로써 대기오염을 줄인다.
또한, 포집연소부 상부에 상기 배기가스 배출구(71) 및 보일러외벽에 물을 순환시키며 열을 얻는 상기 열교활관(30)을 이용하여 소각과정에서 발생하는 열의 활용률을 높인다.
한편, 상기 포집연소부(20)는 매연과 배기가스를 포집하기 위하여 표면이 요철형상인 다수의 포집판(21)이 세로로 설치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 포집판(21)의 표면은 열에너지 조사로 열흡수를 감소시키는 원적외선과 가열에 의하여 음이온을 발생시키는 도료를 도포하고, 포집연소부(20)의 하단에 열선(22)을 장착하여 소각과정에서 발생하는 연소가스와 매연의 연소율을 높이는 것이 바람직하고, 열선(22)의 재료로는 백금과 같은 높은 열전도도를 가지는 금속재를 사용하는 것이 바람직하다.
참고로, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 재연소 소각보일러의 정면도이다.
한편, 상기 열교활관(30)의 출수구(32)로 배출되는 물과 배기가스 배출구(71)로 배출되는 배기가스는 소정의 발전장치로 전달하여 열병합발전을 하도록 하는 것이 바람직하다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 재연소 소각보일러의 횡단면도(도 1의 B-B'절단)이다. 도 4에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 재연소 소각보일러는, 상술하였듯이 포집연소부(20)를 구비하여 소각과정에서 발생하는 연소가스와 매연의 발생을 포집 및 연소시킴으로써 줄이는데, 상기 포집연소부(20)는 다수의 포집판(21)으로 형성되며, 상기 포집판(21)은 매연과 배기가스를 포집하기 위하여 표면이 요철형상이고 세로로 설치되는 것이 바람직하다.
한편, 열교활관(30)은 내부관(30a)이 스테인레스관이고, 외부관(30b)이 강관이며, 상기 외부관의 외면에 철근을 덧대어 함께 보일러벽(10)의 외측 즉, 보일러외벽에 용접하여 장착한다.
따라서, 본 발명에 따른 소각보일러는, 가연성 폐기물을 소각시키기 위한 연소실(1), 연소실 상부에 위치하며 소각과정에서 발생하는 연소가스와 매연을 포집하여 연소시키기 위한 포집연소부(20), 연료를 보일러에 투입하기 위한 연료투입문, 보일러외벽에 장착되며 물을 순환시키며 열을 얻기 위한 열교활관(30), 연소가스와 매연을 송풍압력으로 연소실로 다시 대류시키기 위한 송풍기(40), 상기 송풍기의 송풍압력을 전달하는 송풍관(41), 연소가스와 매연을 연소실로 다시 대류시키기 위하여 연소실의 하부로 연결 설치되는 대류관(42), 상기 송풍관이 한쪽에 장착되며 상기 대류관이 다른 한쪽에 연결되어 상기 송풍관으로부터 송풍압력을 전달받는 대류챔버(C), 연소실의 하부에서 화격자(60) 아래에 위치하며 대류관(42)으로부터 전달되는 연소가스와 매연을 분산시키기 위한 가스분산대(43), 배기연통(50)상에 매연의 배기를 조절하는 배기조절편(51), 소정의 발전장치로 전달하여 배기가스를 이용하여 열병합발전을 하기 위한 배기가스 배출구(71) 등을 포함하고,
소각과정에서 발생하는 연소가스와 매연의 배출을 포집연소부(20)에서 포집 및 연소시켜 줄이는 한편 송풍기(40)의 송풍압력으로써 연소가스와 매연을 연소실로 다시 대류시켜 배기가스를 재연소시킴으로써 대기오염을 줄이고, 포집연소부(20) 상부에 배기가스 배출(71)구 및 보일러외벽에 물을 순환시키며 열을 얻는 열 교활관(30)을 구비하여 소각과정에서 발생하는 열의 활용률을 높이게 된다.
본 발명에 의한 소각보일러는, 소형으로 제작되는 것은 단독주택 개인용으로, 대형으로 제작되는 것은 아파트단지, 농촌의 비닐하우스, 화력발전소 용으로 사용할 수 있으며, 기존의 소각보일러보다 성능이 탁월할 뿐 아니라 제작비용이 낮으므로 저렴한 가격으로 공급할 수 있다.
또한, 유가급등, 화석연류 고갈 등 대체에너지자원이 절실한 현실에서 하나의 해결책을 제시할 뿐 아니라 가연성 폐기물을 소각함으로써 발생하는 공해문제 해결에도 일조할 수 있을 것이다.
상기한 바와 같은 구성 및 작용은 하나의 실시예로서 본 발명의 청구범위를 제한하는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 변경하지 아니하는 범위 내에서 다양한 변경과 수정이 가능함은 본 발명이 속하는 분야에 종사하는 자에게는 자명한 것이다.
상기와 같은 본 발명에 의하면, 연소실의 상부에 매연과 연소가스를 포집하여 연소시키는 포집연소부를 형성하여 소각과정에서 발생하는 연소가스와 매연의 배출을 줄이며, 소각과정에서 발생한 연소가스와 매연을 송풍기의 송풍압력으로써 연소실로 다시 대류시켜 재연소시킴으로써 대기오염을 방지하는 소각보일러를 제공 한다.
또한, 포집연소부 상부에 배기가스 배출구 및 보일러의 외벽에 이중구조의 열교활관을 구비하여 소각과정에서 발생하는 열의 활용률을 높이는 소각보일러를 제공한다.
따라서, 본 발명은 유가급등, 화석연류 고갈 등 대체에너지자원이 절실한 현실에서 하나의 해결책을 제시할 뿐 아니라 가연성 폐기물을 소각함으로써 발생하는 공해문제 해결에도 일조할 수 있는 재연소 소각보일러를 제공한다.

Claims (5)

  1. 가연성 폐기물을 소각 처리하는 소각보일러에 있어서,
    보일러 연소실의 상부에 구비되며, 표면이 요철형상인 다수의 포집판이 세로로 설치되어, 연소가스와 매연을 포집하여 연소시키는 포집연소부;
    송풍압력으로써 소각과정에서 발생한 연소가스와 매연을 상기 연소실로 다시 대류시켜 재연소시키는 송풍기;
    상기 송풍기의 송풍압력을 전달하는 송풍관;
    연소가스와 매연을 연소실로 다시 대류시키기 위하여 연소실의 하부로 연결 설치되는 대류관;
    상기 송풍관이 한쪽에 장착되며 상기 대류관이 다른 한쪽에 연결되어 상기 송풍관으로부터 송풍압력을 전달받는 대류챔버;
    상기 포집연소부 상부에 구비되며 배기가스를 배출시키는 배기가스 배출구;
    보일러외벽에 장착되며 외부관과 내부관의 이중구조로 형성되는 열교활관;
    을 적어도 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 재연소 소각보일러
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 포집판의 표면은 열에너지 조사로 열흡수를 감소시키는 원적외선과 가열에 의하여 음이온을 발생시키는 도료를 도포하는 것을 특징으로 하는 재연소 소각보일러
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 열교활관은 내부관이 스테인레스관이고, 외부관이 강관이며, 상기 외부관의 외면에 철근을 덧대어 함께 보일러외벽에 용접하는 것을 특징으로 하는 재연소 소각보일러
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 배기가스 배출구로 배출되는 배기가스는 소정의 발전장치로 전달되어 열병합발전을 하는 것을 특징으로 하는 재연소 소각보일러
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