KR100791972B1 - Incinerator using flammable waste as energy - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 가연성 폐자원을 에너지로 활용하는 소각용 연소장치에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 장치의 신뢰성 및 조립성이 향상되고 사용자의 운용 비용측면에서 경제적인 운용이 가능하도록 구조가 개선된 가연성 폐자원을 에너지로 활용하는 소각용 연소장치에 관한 것이다.The present invention relates to a combustion device for incineration that utilizes flammable waste resources as energy, and more particularly, a flammable waste structure having an improved structure to improve the reliability and assemblability of the device and to enable economical operation in terms of the user's operating cost. The present invention relates to an incineration combustion apparatus that uses resources as energy.
다양한 산업분야와 일상 생활에서 많이 사용되는 타이어, 비닐, 플라스틱 등 합성수지로 만든 제품은 사용 후에 극히 일부분만이 재활용되고, 대부분은 폐기물로 분류되어 매립되거나 소각 처리되고 있다. 매립하는 경우에는 매립지의 확보 문제뿐만 아니라 매립된 폐기물에 의해 지하수 오염이라는 2차적인 문제가 발생되고 있고, 소각 처리하는 경우에는 인체에 치명적인 유독성 가스와 매연을 발생시켜 대기오염이라는 2차적인 문제를 야기시키고 있어서, 폐합성수지와 같은 쉽게 썩지 않는 폐기물을 어떻게 처리하든 많은 문제점이 있다.Products made of synthetic resins such as tires, vinyl, and plastics, which are frequently used in various industrial fields and daily life, are recycled only after use, and most of them are classified as waste and landfilled or incinerated. In case of landfill, not only the landfill site but also the secondary problem of groundwater pollution is caused by the landfilled waste.Incineration process causes the secondary problem of air pollution by generating toxic gas and smoke that are fatal to the human body. There are many problems with how to handle waste which does not rot easily such as waste synthetic resin.
최근 들어 이러한 문제점을 해결하기 위한 소각장치 등 많은 기술이 개발되어 특허 또는 실용신안으로 출원되었으며, 예를 들면, 특허 제0656093호가 있다.In recent years, many technologies, such as an incineration apparatus, have been developed and applied as a patent or utility model to solve such a problem.
도 1은 종래의 소각장치를 개략적으로 도시한 것으로서, 도 1을 참고하여 종래의 소각장치(1)를 설명하면, 소각장치는 내벽이 내열물질층(102)으로 된 제1 연소실(100)과, 상기 제1 연소실(100)의 하단부에는 일정한 방향으로 분사구가 형성되어 있는 반원통 형상의 분사노즐(112)이 회전판(111)에 다수 개 설치되며, 회전판(111)의 하단부에는 원주면을 따라 다수의 비계(114)가 부착되고, 회전판(111)의 중앙하부로는 연소공기를 공급하는 중공축(116)이 설치되며, 회전판(111)의 전체적인 형상이 원추형인 연소장치(110)와, 상기 연소장치 회전판(111) 상부의 상기 제1 연소실(100) 벽에 설치되는 예열버너(120)와, 상기 제1 연소실(100) 내부에 대하여 비스듬한 방향으로 일정하게 형성된 다수의 노즐을 갖고 상기 예열버너(120) 상부에 설치된 제1 산소공급관(130)과, 상기 제1 산소공급관(130) 상부에 설치되어 상기 제1 연소실(100)에 가연성 폐자원을 연료로 공급하는 연료공급장치(140)와, 상기 연료공급장치(140) 상부의 상기 제1 연소실(100) 중앙에 수직방향으로 설치되는 제2 산소공급관(150) 및 상기 제2 산소공급관(150) 상부의 상기 제1 연소실(100) 벽에 설치된 배출구(160)를 포함하여 구성된다.FIG. 1 schematically shows a conventional incineration apparatus. Referring to FIG. 1, a
그러나 상기와 같은 소각장치(1)는 상기 원추형인 연소장치(110)가 일체로 형성되어 있다. 즉, 상기 연소장치(110) 스테인레스 강 등과 같은 재질을 용접하여 제조하였다. 따라서, 상기 소각장치(1)의 조립과정에서 다수의 용접공정이 포함되기 때문에 그 소각장치(1)의 조립성이 나쁜 문제점이 있다. 한편, 상기 회전판(111)의 중심부는 고온에 노출되기 때문에 다른 부위에 비하여 열손상이 일어나기 쉬운 부분이다. 상기 회전판(111)의 중심부가 열손상되는 경우에는 상기 회전 판(111) 전체를 교체하여야 한다. 그런데 상기 회전판(111)의 전체적인 크기는 손상된 부위에 비하여 훨씬 큰 경우가 대부분이다. 따라서, 일부가 손상된 회전판(111)을 전체적으로 교체하여야 하는 것은 경제적으로 큰 낭비를 가져오는 문제점이 있다. 이와 같은 문제점은 상기 회전판(111)이 일체로 제작되어 손상된 일부분만을 분리하여 교체할 수 없기 때문에 발생하는 것이다. 또한, 연소장치(110)의 일부에 문제가 생겼을 경우에는, 그 일부분을 수리하기 위하여 상기 연소장치(110) 전체를 상기 제1 연소실(100)로부터 분리하여야 한다. 따라서, 상기 연소장치(110)의 유지 또는 보수를 하는 경우에는 상기 소각장치(1)를 대부분 분해하여야 한다. 즉, 상기 연소장치(110)를 상기 제1연소실(100)로부터 전체적으로 분리하여 그 연소장치(110)를 수리 또는 보수하여야 하는 문제점이 있다. 이와 같이 상기 연소장치(110)의 유지 또는 보수를 위하여 상기 소각장치(1) 전체를 거의 분해하여야 하기 때문에 유지 또는 보수하기 위한 시간과 노력이 과도하게 필요로 하는 문제점이 있다.However, in the
본 발명에 따른 가연성 폐자원을 에너지로 활용하는 소각용 연소장치는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 상기 연소장치의 일부가 분리가능하도록 구조를 개선하여 조립성이 향상되고 운용 비용면에서 경제적인 운용이 가능하도록 하며, 유지 또는 보수 작업시 필요한 부분만을 분해하여 효과적인 작업이 이루어질 수 있도록 할 수 있는 가연성 폐자원을 에너지로 활용하는 소각용 연소장치를 제공하는 것이다.Incineration combustion apparatus utilizing the flammable waste resources according to the present invention was devised to solve the above problems, the structure is improved so that a part of the combustion apparatus is separable to improve the assemblability and operating cost It is to provide an incineration combustion device that utilizes flammable waste resources as energy to enable economical operation in the city and to decompose only necessary parts for maintenance or repair work.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 가연성 폐자원을 에너지로 활용하는 연소장치는, 내벽이 내열물질층으로 된 주연소실;In order to achieve the above object, a combustion apparatus utilizing energy of combustible waste resources according to the present invention includes a main combustion chamber having an inner wall of a heat resistant material layer;
상기 주연소실의 하부에 그 주연소실의 내벽에 대해 상대회전이 가능하게 설치되며, 복수의 분사노즐이 구비되고, 중앙하부로부터 연소공기가 공급되는 중공축이 설치되며, 가연성 폐자원을 연료로 사용하는 회전연소부;In the lower part of the main combustion chamber is installed so as to be able to rotate relative to the inner wall of the main combustion chamber, a plurality of injection nozzles are provided, a hollow shaft is installed to supply the combustion air from the lower center, using the combustible waste resources as fuel Rotating combustion unit;
상기 주연소실 벽에 설치되며, 상기 회전연소부를 향해 화염을 방사하는 점화부;An ignition unit installed on the main combustion chamber wall and radiating a flame toward the rotary combustion unit;
상기 주연소실 내부의 둘레방향과 비스듬하게 그 주연소실의 둘레방향을 따라 간격을 두고 배치된 복수의 노즐을 구비하며, 상기 점화부의 상측에 설치된 산소공급관;An oxygen supply pipe having a plurality of nozzles disposed at intervals along the circumferential direction of the main combustion chamber at an angle to the circumferential direction inside the main combustion chamber, the oxygen supply pipe being installed above the ignition unit;
상기 산소공급관 상측에 설치되어 상기 주연소실에 상기 가연성 폐자원을 연 료로 공급하는 연료공급관;A fuel supply pipe installed above the oxygen supply pipe and supplying the combustible waste resources as fuel to the main combustion chamber;
상기 연료공급관 상부의 상기 주연소실 중앙에 수직방향으로 설치되는 보조 산소공급관; 및 상기 보조 산소공급관 상부의 상기 주연소실 벽에 설치된 배출구;를 포함하는 가연성 폐자원을 에너지로 활용하는 소각용 연소장치에 있어서,An auxiliary oxygen supply pipe installed in a vertical direction at the center of the main combustion chamber above the fuel supply pipe; In the combustion device for incineration utilizing the combustible waste resources as energy, including; and an outlet provided in the main combustion chamber wall above the auxiliary oxygen supply pipe,
상기 회전연소부는 상기 중공축에 분리 가능하게 결합된 상부 연소모듈과 그 상부모듈에 분리가능하게 결합된 하부 연소모듈을 포함하고 있는 것을 특징으로 한다.The rotary combustion unit is characterized in that it comprises an upper combustion module detachably coupled to the hollow shaft and a lower combustion module detachably coupled to the upper module.
상기 상부 연소모듈은 제1결합공과, 조립용 가이드 레일을 구비하며,The upper combustion module has a first coupling hole and a guide rail for assembly,
상기 하부 연소모듈은 상기 제1결합공과 마주하는 제2결합공을 구비하여,The lower combustion module has a second coupling hole facing the first coupling hole,
상기 제1결합공과 상기 제2결합공은 볼트와 너트에 의해 상호 체결되며,The first coupling hole and the second coupling hole are mutually fastened by a bolt and a nut,
상기 가이드 레일은 상기 중공축에 마련된 가이드 홈에 끼워짐으로써 상기 연소모듈들은 상기 중공축과 일체로 회전되도록 된 것이 바람직하다.Preferably, the guide rail is inserted into a guide groove provided in the hollow shaft so that the combustion modules rotate integrally with the hollow shaft.
상기 회전연소부의 상부 표면의 단면 형상은 전체적으로 반구(hemisphere)형 인 것이 바람직하다.It is preferable that the cross-sectional shape of the upper surface of the rotary combustion portion is hemissphere in general.
상기 연소모듈은 특수내열주강으로 제조된 것이 바람직하다.The combustion module is preferably made of special heat resistant cast steel.
상기 연료공급관은, 상기 회전연소부를 향해 가연성 폐자원이 낙하 되기 쉽도록 하기 위해, 지면에 대해 경사지게 배치되어 있는 것이 바람직하다.It is preferable that the fuel supply pipe is inclined with respect to the ground in order to make it easy for the flammable waste resources to fall toward the rotary combustion unit.
상기 분사노즐은 원추형 노즐부재에 형성되어 있으며, 상기 노즐부재는 상기 회전연소부와 분리가능하게 결합되어 있는 것이 바람직하다.Preferably, the injection nozzle is formed in a conical nozzle member, and the nozzle member is detachably coupled to the rotary combustion unit.
상기 회전연소부의 상부 표면에 퇴적된 슬래그를 제거하기 위한 슬래그 제거 구가 구비되며,Slag removal sphere for removing the slag deposited on the upper surface of the rotary combustion unit is provided,
상기 슬래그 제거구는 상기 중공축으로부터 상기 주연소실 내벽에 이르도록 길게 배치되며, 그 슬래그 제거구의 일단부는 상기 주연소실의 내벽에 고정되며, 그 슬래그 제거구의 타단부는 상기 중공축에 회전가능하게 연결되며, 그 슬래그 제거부의 중앙부에는 상기 회전연소부의 상부 표면을 향해 돌출된 복수의 갈퀴가 마련되어 있는 것이 바람직하다.The slag removal port is arranged to extend from the hollow shaft to the inner wall of the main combustion chamber, one end of the slag removal port is fixed to the inner wall of the main combustion chamber, the other end of the slag removal port is rotatably connected to the hollow shaft In the center portion of the slag removal unit, it is preferable that a plurality of rakes projecting toward the upper surface of the rotary combustion unit are provided.
본 발명에 따른 가연성 폐자원을 에너지로 활용하는 연소장치는 신뢰성 및 조립성이 향상되고 운용 비용면에서 경제적인 운용이 가능하며, 회전연소부의 재질, 모양, 형태 및 분사노즐 모양의 개선을 통해 소각 열효율의 향상으로 환경적인 측면에서도 우수하며, 유지 또는 보수 작업시 필요한 부분만을 분해하여 효과적인 작업이 이루어질 수 있는 가연성 폐자원을 에너지로 활용하는 연소장치를 제공하는 효과가 있다.Combustion apparatus utilizing the combustible waste resources according to the present invention as energy is improved in reliability and assembly, economical operation in terms of operating costs, incineration through improvement of the material, shape, form and injection nozzle shape of the rotary combustion unit The thermal efficiency is excellent in terms of the environment, there is an effect to provide a combustion device that utilizes the combustible waste resources as energy that can be effective by decomposing only necessary parts during maintenance or repair work.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연소장치의 개략적 단면도이다. 도 4는 도 2에 도시된 연소장치에서 회전연소부를 추출하여 도시한 사시도이다. 도 5는 도 4에 도시된 Ⅴ-Ⅴ선 단면도이다. 도 6 은 회전연소부의 조립구조를 설명하기 위한 도면이다. 도 7은 슬래그 제거구를 설명하기 위한 사시도이다. 도 8은 도 3에 도시된 Ⅷ-Ⅷ 선의 개략적 단면도이다.3 is a schematic cross-sectional view of a combustion apparatus according to a preferred embodiment of the present invention. Figure 4 is a perspective view showing the extraction of the rotary combustion unit in the combustion device shown in FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line VV of FIG. 4. 6 is a view for explaining the assembly structure of the rotary combustion unit. 7 is a perspective view for explaining a slag removal port. FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of the VIII-VIII line shown in FIG. 3.
도 3 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 가연성 폐자원을 에너지로 활용하는 연소장치(200, 이하 "연소장치"라 함)는 주연소실(205)과, 회전연소부(210)와, 점화부(260)와, 산소공급관(265)과, 연료공급관(267)과, 보조 산소공급관(270)과, 배출구(275)와, 슬래그 제거구(300)를 포함하고 있다.3 to 8, the combustion device (200, hereinafter referred to as "combustion apparatus") utilizing the combustible waste resources as energy according to an embodiment of the present invention is the
상기 주연소실(205)은 내벽이 내열물질층으로 이루어진 공간이다. 상기 주연소실(205)은 가연성 폐자원이 연소되는 공간이다. 상기 주연소실(205)의 온도가 1000℃ 이상이 되어야 다이옥신 등 오염물질이 완전연소가 되므로 연소중에는 상기 주연소실(205)의 온도가 1000℃ 내지 1100℃까지 올라간다. 따라서 상기 주연소실(205)의 내벽에서 단열이 잘 이루어지는 것이 바람직하다. 본 발명에 따른 연소장치(200)에서 상기 주연소실(205)의 내부의 온도는 약 1000℃ 내지 1100℃를 유지하며, 상기 주연소실(205) 외벽의 온도는 약 70℃ 정도를 유지한다. 상기 주연소실(205)의 내벽은 내화벽돌과 캐스터블(castable) 및 고온벽돌에 의해 단열처리되어 있다.The
상기 회전연소부(210)는 상기 주연소실(205)의 하부에 배치되어 있다. 상기 회전연소부(210)는 상기 주연소실(205)의 내벽에 대해 상대회전이 가능하도록 설치되어 있다. 상기 회전연소부(210)는 상부 연소모듈(230)과, 하부 연소모듈(240)과, 중공축(280)을 포함하고 있다.The
상기 상부 연소모듈(230)과 상기 하부 연소모듈(240)은 서로 분리가능하게 결합되어 있다. 상기 상부 연소모듈(230)과 상기 하부 연소모듈(240)은 볼트와 너트에 의해 서로 분리가능하게 결합되어 있다. 더 구체적으로 상기 상부 연소모듈(230)은 복수의 제1결합공(232)과 복수의 가이드 레일(234)을 구비하고 있다. 상기 상부 연소모듈(230)은 내부가 빈 수용공간(236)을 구비하고 있다. 상기 수용공간(236)은 후술하는 중공축(280)으로부터 연소공기가 공급되어 일시 체류하는 곳이다.The
상기 하부 연소모듈(240)은 상기 제1결합공(232)들에 각각 대응하는 복수의 제2결합공(242)들을 구비하고 있다. 대응하는 상기 제1결합공(232)과 상기 제2결합공(242)은 서로 마주하도록 배치되어 있다. 상기 제1결합공(232)과 상기 제2결합공(242)은 서로 마주하는 상태로 볼트와 너트에 의해 상호 결합되어 있다. 상기 하부 연소모듈(240)은 상기 상부 연소모듈(230)의 수용공간(236)과 일체로 연결된 수용공간을 구비하고 있다. 상기 수용공간(236)과 후술하는 중공축(280) 사이에는 연소공기가 연통될 수 있도록 제1공기 공급공(238)이 마련되어 있다. 상기 제1공기 공급공(238)은 복수개가 마련되어 있다.The
상기 상부 연소모듈(230) 및 상기 하부 연소모듈(240)의 상부면에는 복수의 분사노즐(255)이 형성된 원추형 노즐부재(250)가 다수 개 형성되어 있다. 상기 노즐부재(250)는 상기 상부 연소모듈(230) 및 상기 하부 연소모듈(240)의 상부 표면에 형성되어 있는 구멍에 나사결합되어 있다. 상기 노즐부재(250)의 상부는 원추형 단면으로 되어 있다. 상기 상부 연소모듈(230)과 상기 하부 연소모듈(240)은 서로 결합되어 상기 회전연소부(210)의 상부를 형성한다. 상기 회전연소부(210)의 상부 표면은 전체적으로 반구(hemisphere)형 단면을 가지고 있다. 상기 반구형 단면은 공급된 가연성 폐자원이 자연스럽게 상기 회전연소부(210)의 가장자리로 흘러내리면서 연소가 이루어지도록 하기 위한 최적의 기하학적 형상이다. 상기 상부 연소모듈(230)과 하부 연소모듈(240)은 각각 특수내열주강으로 주조방식으로 일체로 제작되었다. 따라서, 상기 상부 연소모듈(230)과 상기 하부 연소모듈(240)은 용접부위가 거의 존재하지 않는다. 상기 회전연소부(210)의 외측 하부에는 그 회전연소부(210)에서 연소되고 남은 재(ash)가 수집되는 재처리구(220)이 마련되어 있다.A plurality of
상기 중공축(280)은 상기 회전연소부(210)의 중심부로부터 하측으로 연장되어 설치되어 있다. 상기 중공축(280)은 속이 빈 파이프 형상이다. 상기 중공축(280)의 내부로는 연소공기가 유동 된다. 상기 중공축(280)의 상부에는 가이드 홈(282)과 제2공기 공급공(284)이 마련되어 있다. 상기 가이드 홈(282)은 상기 상부 연소모듈(230)에 마련된 가이드 레일(234)이 끼워져 결합되는 부분이다. 상기 가이드 홈(282)과 상기 가이드 레일(234)이 상호 끼워져 결합됨으로써 상기 상부 연소모듈(230)과 상기 중공축(280)은 일체로 움직일 수 있다. 상기 제2공기 공급공(284)은 상기 제1공기 공급공(238)과 마주하는 위치에 배치되어 있다. 상기 제2공기 공급공(284)은 상기 중공축(280)의 내부를 통해 유입된 연소공기가 상기 상부 연소모듈(230)의 제1공기 공급공(238)을 통하여 상기 수용공간(236)에 유입되도록 하기 위해 마련된 것이다. 상기 중공축(280)의 상단부에는 별도의 캡부재(미도시)가 설치되어 상기 중공축(280)의 내부를 유동하는 연소공기가 상기 제2공기 공급공(284)을 통해서만 상기 중공축(280)의 외부로 배출될 수 있다. 상기 중공축(280) 의 하부는 지면 또는 상기 연소장치(200)의 하부 프레임에 상대 회전이 가능하게 고정되어 있다. 상기 중공축(280)이 상기 연소장치(200)의 하부 프레임에 대해 상대 회전이 가능하도록 된 구조는 베어링을 사용함으로써 쉽게 실현될 수 있다. 상기 중공축(280)의 하부에는 모터(290)에 동력적으로 연결된 벨트부재(295)가 설치되어 있다. 상기 모터(290)의 회전에 따라 상기 중공축(280)은 상기 상부 연소모듈(230)과 함께 일체로 상기 주연소실(205)의 내벽에 대해 상대 회전하게 된다. 이 경우에 상기 중공축(280)의 회전속도는 0.3rpm정도의 회전속도를 가지는 것이 바람직하다. 또한, 상기 중공축(280)의 하부는 송풍기(297)와 연결되어 있다. 상기 송풍기(297)로부터 발생된 연소공기는 상기 중공축(280)의 내부 공간을 지나, 상기 중공축(280)의 상부에서 상기 상부 연소모듈(230)에 마련된 제1공기 공급공(238)을 통하여 상기 상부 연소모듈(230)과 상기 하부 연소모듈(240)에 마련된 수용공간(236)으로 유입되며, 그 압력에 의해 상기 회전연소부(210)의 상부에 마련된 노즐부재(250)의 분사노즐(255)을 통해 상기 주연소실(205)로 공급된다. 상기 회전연소부(210)의 상부에서 사용되는 연료는 예컨대 RPF(refuse plastic fuel)와 같은 가연성 폐자원이다.The
상기 점화부(260)는 상기 주연소실(205) 벽에 설치되어 있다. 상기 점화부(260)는 일종의 버너(burner)로서 상기 회전연소부(210)의 상부면을 향해 화염을 방사하는 장치이다.The
상기 산소공급관(265)은 상기 회전연소부(210)의 상부에서 연소되는 가연성 폐자원의 연소를 촉진시키기 위해 회오리 바람 형태로 산소를 공급하는 장치이다. 상기 산소공급관(265)은 상기 주연소실(205) 내부의 둘레방향과 비스듬하게 그 주연소실(205)의 둘레방향을 따라 간격을 두고 배치된 복수의 노즐을 구비하고 있다. 상기 산소공급관(265)은 상기 점화부(260)의 상측에 설치되어 있다.The
상기 연료공급관(267)은 가연성 폐자원을 상기 회전연소부(210)로 공급하기 위해 마련된 장치이다. 상기 연료공급관(267)은 상기 산소공급관(265)의 상측에 설치되어 있다. 상기 연료공급관(267)은 상기 회전연소부(210)의 중심에 가까워질수록 점점 더 하향 되게 배치되어 있다. 즉, 상기 연료공급관(267)은 지면에 대해 경사지게 배치됨으로써, 외부로부터 상기 주연소실(205)로 가연성 폐자원의 공급이 원활하게 이루어지도록 배치되어 있다.The
상기 보조 산소공급관(270)은 상기 주연소실(205)의 중앙에 수직방향으로 설치되어 있다. 더 구체적으로 상기 보조 산소공급관(270)은 상기 연료공급관(267)의 상측에 배치되어 있다. 상기 보조 산소공급관(270)은 상기 산소공급관(265)에 의해 공급된 산소가 상기 주연소실(205) 내부에서 완전히 연소시키지 못한 가연성 폐자원을 더욱 완전하게 연소시키기 위해서 마련된 것이다, 상기 보조 산소공급관(270)에서 토출되는 산소의 흐름 방향은 상기 산소공급관(265)으로부터 토출된 산소의 흐름 방향과 반대방향인 것이 바람직하다. 즉, 상기 주연소실(205)에 머무는 공기의 체류시간을 연장시킴으로써 완전연소를 촉진하는 것이다. 상기 보조 산소공급관(265)에는 촉매산화연소장치가 마련되어 있어서 NOx와 같은 오염물질이 발생되지 않도록 하는 역할을 한다.The auxiliary
상기 배출구(275)는 상기 주연소실(205)의 상부 측벽에 설치되어 있다. 상기 배출구(275)는 상기 주연소실(205)에서 완전연소된 후 고온의 연소가스가 배출되는 부분이다. 상기 배출구(275)에는 배출된 고온가스로부터 에너지를 회수하는 에너지 회수장치(미도시)나, 열병합발전설비(미도시)와 같은 부대설비가 설치될 수 있다.The
상기 슬래그 제거구(300)는 상기 회전연소부(210)의 상부에 설치되어 있다. 상기 슬래그 제거구(300)는 상기 회전연소부(210)의 상부 표면에 퇴적된 슬래그를 제거하기 위해 마련된 것이다. 상기 슬래그 제거구(300)는 상기 중공축(280)으로부터 상기 주연소실(205) 내벽에 이르도록 길게 배치되어 있다. 상기 슬래그 제거구(300)의 일단부는 상기 주연소실(205)의 내벽에 복수의 볼트 등과 같은 고정부재에 의해 고정되어 있다. 상기 슬래그 제거구(300)의 타단부는 상기 중공축(280)에 회전가능하게 연결되어 있다. 더 구체적으로 상기 슬래그 제거구(300)의 타단부는 모자형상으로 제작되어 상기 중공축(280)의 상부에 헐겁게 끼워져 있다. 따라서, 상기 중공축(280)이 회전하는 경우에도 상기 슬래그 제거구(300)는 상기 주연소실(205)의 내벽에 대해 회전하지 않게 된다. 상기 슬래그 제거구(300)의 중앙부에는 상기 회전연소부(210)의 상부 표면을 향해 돌출된 복수의 갈퀴(302)가 마련되어 있다. 상기 갈퀴(302)들은 상기 회전연소부(210)의 상부 표면에 퇴적인 슬래그를 긁어서 그 표면으로부터 이격시킴으로써 경사진 상기 회전연소부(210)의 상부 표면을 따라 아래로 떨어져 상기 재처리구(220)에 수용되게 된다. 상기 재처리구(220)는 재와 같은 슬래그를 임시적으로 수용하여 상기 회전연소부(210)의 하측에 마련된 재수집통으로 신속히 배출시키는 역할을 한다. 상기 하부 연소모듈(240)의 테투리에는 앵글(angle)형 비계가 마련되도록 하여서, 상기 회전연소부(210)에서 미연 소된 가연성 폐자원이 상기 재처리구(220)로 바로 수용되지 않고 상기 하부 연소모듈(240)에 보다 오래 머무르게 함으로써 복사열에 의해 완전연소가 되도록 할 수 있다.The
이하, 상술한 바와 같이 구성된 본 실시예의 연소장치(200)를 사용하여 가연성 폐자원을 연소시키는 과정을 간략히 설명하고, 상기 회전연소부의 조립, 유지 또는 보수를 하는 과정에서 본 발명의 효과에 대해서 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the process of burning the combustible waste resources using the
상기 연소장치(200)를 사용하여 가연성 폐자원을 연소시키기 위해서는 상기 연소장치(200)에 마련된 작동 스위치(미도시)를 작동시킨다. 그러면, 상기 모터(290)가 회전하고 그 모터(290)에 상기 벨트부재(295)에 의해 동력적으로 연결된 상기 중공축(280)이 회전하게 된다. 상기 중공축(280)이 회전하게 되면, 그 중공축(280)의 상부에 상대 결합되어 있는 상기 상부 연소모듈(230)과 상기 하부 연소모듈(240)이 상기 중공축(280)과 일체로 회전하게 된다. 또한, 상기 송풍기(297)로부터 발생된 연소공기는 상기 중공축(280)의 내부를 지나 상기 상부 연소모듈(230)과 상기 하부 연소모듈(240)의 수용공간(236)을 지나 상기 분사노즐(255)을 통해 상기 주연소실(205)로 공급된다. 이와 동시에 상기 연료공급관(267)을 통하여 상기 주연소실(205)에 가연성 폐자원이 공급된다. 상기 연료공급관(267)을 통해 상기 주연소실(205)에 공급된 가연성 폐자원은 상기 회전연소부(210)의 상부에 떨어지면서 그 회전연소부(210)와 함께 회전된다. 상기 점화부(260)에서는 화염을 방사하여 상기 회전연소부(210)에 낙하 된 가연성 폐자원을 점화시키게 된다. 이때, 상기 분사노즐(255)을 통해 상기 주연소실(205)로 토출된 연소공기가 상기 가연성 폐자원의 연소를 촉진하게 된다. 또한, 상기 산소공급관(265)을 통하여 상기 주연소실(205)로 토출된 공기는 그 주연소실(205)의 공기의 흐름을 회오리 바람형태로 형성하게 되며, 연소중인 가연성 폐자원에 더욱 많은 산소를 공급함으로써 그 가연성 폐자원의 완전연소를 촉진시킨다. 한편, 상기 주연소실(205)의 상부에 마련된 보조 산소공급관(270)을 통해 상기 산소공급관(265)을 통해 토출된 공기의 흐름과 반대 방향의 공기의 흐름이 형성되게 되고, 두 개의 회오리 바람은 서로 충돌하여 와류를 형성하게 된다. 상기 와류는 상기 주연소실(205)에 체류하는 가연성 폐자원의 연소시간을 연장시켜 완전연소를 더욱 촉진시키게 된다. 또한, 본 발명의 실시예에서와 같이 상기 노즐부재(250)가 원추형으로 형성된 경우에는 상기 노즐부재(250)에 퇴적되는 슬래그의 양이 감소하게 되므로 노즐부재(250)에 마련된 분사노즐(255)이 그 슬래그에 의해 막힐 가능성이 낮아지게 되어 상기 연소장치(200)의 내구성이 향상되는 효과가 있다. 또한 상기 노즐부재(250)와 상기 회전연소부(210)의 결합이 나사결합으로 이루어져 있기 때문에, 조립시 종래의 용접구조에 비하여 현저하게 편리하다. 또한 상기 노즐부재(250)에 형성된 분사노즐(255)이 열변형에 의해 막히게 되는 경우 등과 같이 그 노즐부재(250)가 손상되는 경우에는 그 손상된 노즐부재(250) 만을 간단히 분리하여 교체할 수 있으므로 사용자가 운용 비용측면에서 현저하게 편리한 효과가 있다. 따라서, 상기 연소장치(200)의 내구성이 증가하는 효과를 얻을 수 있다. 한편, 상기 상부 연소모듈(230)과 상기 하부 연소모듈(240)이 특수내열주강으로 이루어져 있기 때문에 종래의 연소장치에 비하여 내구성이 현저하게 향상되는 효과가 있다. 특히 본원 발명의 핵심적인 효과는 상호 분리 가능한 상부 연소모듈(230)과 하부 연소모듈(240)을 포함하고 있는데서 발휘된다. 즉, 상기 연소장치(200)를 조립설치하는 과정에서 종래와 달리 용접공정이 대폭 감소되므로 조립성이 향상되는 효과가 있다. 또한, 상기 연소장치(200)를 운용하는 과정에서 열에 의해 노출되는 상기 상부 연소모듈(230)이 손상되는 경우에 상기 연소장치(200) 전체를 분해하지 않고 상기 주연소실(205)의 연소상태를 확인하기 위해 마련된 맨홀(미도시)을 개방한 상태에서 상기 상부 연소모듈(230)만을 쉽게 분해하여 교체할 수 있기 때문에 종래에 비하여 상기 회전연소부(210) 전체를 교환하지 않게 된다. 따라서 운용비용이 현저하게 절감되는 효과가 있다. 결과적으로 상기 상부 연소모듈(230)을 교체하는 것만으로도 상기 연소장치(200) 전체의 내구성을 현저하게 증가시킬 수 있는 효과가 있다. 이와 같은 작업은 그 작업성도 우수하여 상기 연소장치(200)를 사용하는 도중에 상기 회전연소부(210)를 보수 또는 수리하여야 하는 경우에도 동일하게 적용할 수 있는 효과가 있다. 일반적으로 상기 연소장치(200)의 크기가 작업자의 신체에 비하여 훨씬 크기 때문에 상술한 바와 같은 작업성의 개선은 현실적으로 현저한 효과가 있다.In order to burn combustible waste resources using the
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에서와 같이 상기 상부 연소모듈(230)과 상기 하부 연소모듈(240)을 특수내열주강을 사용하여 성형하므로 조립 설치시 용접작업이 필요하지 않아 작업자에게 유해한 용접 공정이 필요하지 않으므로 친환경 및 인간공학적인 작업환경이 제공되는 효과가 있다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시예에서와 같이 상기 회전연소부(210)의 표면이 전체적으로 반구형인 경우에는 종래의 원추형 구조나, 계단식 구조에 비하여 가연성 폐자원의 움직임이 자연스럽게 되므 로 연소효율이 향상되는 효과가 있다.In addition, since the
본 발명의 실시예에서, 상기 회전연소부의 상부 표면의 단면 형상은 전체적으로 반구(hemisphere)형 인 것으로 서술하였으나, 상기 회전연소부의 상부 표면의 단면 형상은 예컨대 원추형 또는 계단형과 같은 경우에도 효과는 다소 떨어지나 본 발명의 목적을 달성할 수 있다.In the embodiment of the present invention, the cross-sectional shape of the upper surface of the rotary combustion portion is described as a hemispheric shape as a whole, but the cross-sectional shape of the upper surface of the rotary combustion portion is somewhat effective even when conical or stepped, for example. It is possible to achieve the object of the present invention.
본 발명의 실시예에서, 상기 상부 연소모듈과 하부 연소모듈은 특수내열주강으로 제조된 것으로 서술하였으나, 상기 상부 연소모듈 또는 상기 하부 연소모듈은 스테인레스강과 같은 소재로도 제조될 수 있다.In the embodiment of the present invention, the upper combustion module and the lower combustion module is described as being made of a special heat-resistant cast steel, the upper combustion module or the lower combustion module may be made of a material such as stainless steel.
본 발명의 실시예에서, 상기 연료공급관은, 상기 회전연소부를 향해 가연성 폐자원이 낙하 되기 쉽도록 하기 위해, 지면에 대해 경사지게 배치되어 있는 것으로 서술하였으나, 상기 연료공급관은 예컨대 지면과 평행하게 배치되는 등과 같이 다른 형태로 배치되더라도 본 발명의 목적을 달성할 수 있다.In the embodiment of the present invention, the fuel supply pipe is described as being inclined with respect to the ground in order to easily fall flammable waste resources toward the rotary combustion unit, the fuel supply pipe is disposed parallel to the ground, for example Even if disposed in other forms, such as can achieve the object of the present invention.
본 발명의 실시예에서, 상기 분사노즐은 원추형 노즐부재에 형성되어 있는 것으로 서술하였으나, 상기 분사노즐은 상기 몸체의 표면에 직접 형성될 수도 있으며, 상기 노즐부재의 형상은 반 원통형 등 다양한 형태가 되더라도 본 발명의 목적을 달성할 수 있다.In the embodiment of the present invention, the injection nozzle is described as being formed in the conical nozzle member, the injection nozzle may be formed directly on the surface of the body, the shape of the nozzle member may be a variety of shapes such as semi-cylindrical The object of the present invention can be achieved.
본 발명의 실시예에서, 상기 회전연소부의 상부 표면에 퇴적된 슬래그를 제거하기 위한 슬래그 제거구가 구비되며, 상기 슬래그 제거구는 상기 중공축으로부터 상기 주연소실 내벽에 이르도록 길게 배치되며, 그 슬래그 제거구의 일단부는 상기 주연소실의 내벽에 고정되며, 그 슬래그 제거구의 타단부는 상기 중공축에 회 전가능하게 연결되며, 그 슬래그 제거부의 중앙부에는 상기 회전연소부의 상부 표면을 향해 돌출된 복수의 갈퀴가 마련되어 있는 것으로 서술하였으나, 상기 슬래그 제거구가 마련되지 않더라도, 효율은 다소 떨어지나 상기 연소장치의 작동을 멈춘 상태에서 수작업으로 상기 회전연소부 표면에 퇴적된 슬래그를 제거할 수 있는 경우에는 본 발명의 목적을 달성할 수 있다.In the embodiment of the present invention, the slag removal port for removing the slag deposited on the upper surface of the rotary combustion portion is provided, the slag removal port is disposed long to reach the inner wall of the main combustion chamber from the hollow shaft, the slag removal One end of the sphere is fixed to the inner wall of the main combustion chamber, the other end of the slag removal port is rotatably connected to the hollow shaft, the central portion of the slag removal part a plurality of rakes projecting toward the upper surface of the rotary combustion part Although the slag removal port is not provided, the efficiency is slightly reduced, but when the slag deposited on the surface of the rotary combustion part can be removed manually by stopping the operation of the combustion device, The purpose can be achieved.
이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 많은 변형이 가능함은 명백하다.In the above, the present invention has been described in detail with reference to preferred embodiments, but the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made by those skilled in the art within the technical idea of the present invention. Is obvious.
도 1은 종래의 소각장치의 개략적 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view of a conventional incinerator.
도 2는 도1에 도시된 회전판을 추출하여 도시한 사시도이다.Figure 2 is a perspective view showing the extraction of the rotating plate shown in FIG.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연소장치의 개략적 단면도이다.3 is a schematic cross-sectional view of a combustion apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.
도 4는 도 2에 도시된 연소장치에서 회전연소부를 추출하여 도시한 사시도이다.Figure 4 is a perspective view showing the extraction of the rotary combustion unit in the combustion device shown in FIG.
도 5는 도 4에 도시된 Ⅴ-Ⅴ선 단면도이다.FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line VV of FIG. 4.
도 6 은 회전연소부의 조립구조를 설명하기 위한 도면이다.6 is a view for explaining the assembly structure of the rotary combustion unit.
도 7은 슬래그 제거구를 설명하기 위한 사시도이다.7 is a perspective view for explaining a slag removal port.
도 8은 도 3에 도시된 Ⅷ-Ⅷ 선의 개략적 단면도이다.FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of the VIII-VIII line shown in FIG. 3.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
200...연소장치200 ... burner
205...주연소실 210...회전연소부205
220...재처리구 230...상부 연소모듈
232...제1결합공 234...가이드 레일232 ...
236...수용공간 238...제1공기 공급공236 ...
240...하부 연소모듈 242...제2결합공240 ...
250...노즐부재 255...분사노즐250
260...점화부 265...산소공급관260 ...
267...연료공급관 270...보조 산소공급관267
275..배출구 280...중공축275..
282...가이드 홈 284...제2공기 공급공282 ...
290...모터 295...벨트부재290
297...송풍기 300...슬래그 제거구
302...갈퀴302 Rake
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