KR100871921B1

KR100871921B1 - 연소설비

Info

Publication number: KR100871921B1
Application number: KR1020070056014A
Authority: KR
Inventors: 김주섭
Original assignee: 김주섭
Priority date: 2007-06-08
Filing date: 2007-06-08
Publication date: 2008-12-05

Abstract

본 발명은 재생연료를 연소하는 연소설비에 관한 것이다.

공급되는 재생연료를 연소로에서 연소하는 연소장치에 있어서, 상기 연소장치는, 상기 재생연료가 투입되는 투입구 및 연소가스가 배출되는 적어도 하나 이상의 배기구를 포함하는 원통형상의 하우징; 상기 하우징보다 직경이 작은 직경을 갖고, 상기 하우징으로부터 내측으로 소정거리 이격된 지점에 고정 설치되는 원통형상의 연소로; 및 상기 연소로의 내부에 횡 방향으로 고정 설치되고 복수의 천공부가 형성된 적어도 하나 이상의 연료 받침대를 포함한다.

연소로, 재생연료, 연료 받침대, 연소가스 귀환, 밸브, 연동

Description

연소설비{A BURNING APPARATUS}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연소설비의 전체적인 구성을 설명하기 위한 절개도.

도 2는 도 1에 도시된 연소장치 내부의 구성을 설명하기 위한 사시도.

도 3a 내지 도 3c는 도 1에 도시된 1차 내지 3차 연료 받침대의 상세 구조도.

도 4는 도 1에 도시된 열 교환장치의 내부 구성을 설명하기 위한 평단면도.

＜도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명＞

100: 재생연료 공급장치 101: 재생연료 이송관

102: 스크루 103: 동력전달 수단

104: 모터 105: 연결부재

200: 연소장치 201: 하우징

202: 덮개 203: 연소로

204~206: 연료 받침대 207, 211, 402, 404: 배출구

208: 공기 유입관 209, 406, 409: 송풍기

210, 401, 408, 410: 이송관 300: 열 교환장치

301: 수관 302: 격벽

400: 배기장치 403: 집진부

405: 연통 407: 열 교환기

407a: 공기 유입구 407b: 배기구

411, 412: 밸브

본 발명은 재생연료를 연소하는 연소설비에 관한 것이다.

일반적으로 폐기물 쓰레기나 폐 오물과 같은 가정 및 산업형 폐기물을 처리하는 방법으로는 폐기물을 특정 지역에 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 분리 수거된 폐기물을 재생연료로 만들어 에너지원으로 이용하는 예가 많다.

폐기물을 이용한 재생연료의 종류에는 RPF(Refuse Plastic Fuel)와 같은 플라스틱 재질이 포함된 연료와, RDF(Refused Derived Fuel: 폐기물 고형 연료)와, 종이 등을 포함하는 기타 고체 연료와, 우드 칩(Wood Chip) 등이 있으며, 이러한 가연성 재생연료를 연소하기 위한 연소로는 용도에 따라 다양한 형태로 제작되어 사용되고 있으며, 그 대부분은 재생연료를 연소 처리하는 과정에서 발생하는 연소열을 이용하여 난방용이나 산업용 온수로 재활용할 수 있는 구조들이 주종을 이루고 있다.

종래의 재생연료 연소설비는 재생연료를 투입하는 도어를 설치하고, 투입된 재생연료가 적재되어 연소되는 화격자와 연소된 재(혹은 슬러지)를 외부로 배출시키기 위한 도어가 연소실에 구비되고, 또한, 연소 과정에서 발생하는 연소열을 재활용하기 위하여 연소실의 연소로 둘레에 물이 수용된 연소열 교환실이 설치되는 구조로 구성된다. 이러한 구성은 대한민국 실용신안 등록 제371234호에 상세히 게재되어 있다.

종래의 구성에 의하면, 재생연료 연소설비는 연소로에 재생연료를 일괄 투입하고, 투입된 재생연료를 연소시키며, 연소 시에 발생하는 열에 의해 연소열 교환기 내의 물이 가열되도록 함으로써, 난방용 혹은 산업용 온수로 재활용하도록 구성된다.

그러나 이러한 종래의 재생연료 연소설비는 재생연료를 일괄 투입하는 방식으로 인해, 재생연료가 일괄 투입되는 시점에 연소로 내의 온도가 급격하게 내려간다. 이러한 경우, 충분한 가열온도로 재생연료를 연소하지 못하게 되어 인체에 치명적인 다이옥신의 배출량이 급격하게 증가한다. 다이옥신은 최근 환경문제가 중요한 화두로 대두되기 시작하면서 인체에 치명적인 독소임이 증명된 바 있다.

또한, 연소로 내에 투입된 재생연료가 거의 연소되는 연소 말기단계에서는 재생연료가 다시 투입될 때까지 연소로 내에 적정 온도를 유지할 수 없으므로 위의 경우와 마찬가지로 다이옥신의 발생량이 크게 증가한다.

또한, 재생연료를 연소할 때의 연소로 내부 가열온도가 1000~1500℃의 범위가 적정한데, 특히, 1100~1200℃일 때 다이옥신의 배출량이 극히 감소되는 것은 이미 주지된 사실이다. 그러나 종래의 재생연료 연소로는 연소로 하우징이 주철 성분으로 이루어져 있어, 연소로 내부의 열이 주철 성분의 하우징에 전달되었을 때 하우징을 통해 외부로 발산되는 현상이 발생하여 연소로 내부 온도를 적정 온도로 유지하기 어렵다.

또한, 재생연료를 연소로에 일괄 투입하는 방식이므로, 재생연료의 크기에 관계없이 일정한 시간동안 연소가 행해지며, 이로 인해 재생연료가 완전하게 연소되지 않는 경우가 발생한다. 따라서 재생연료 연소 효과가 떨어지는 현상이 발생한다.

본 발명은 재생연료를 연소하는 연소로의 내부 온도를 적정 온도로 상시 유지시킬 수 있는 연소설비를 제공한다.

본 발명은 재생연료를 연소하는 초기와 연소가 끝나는 말기에도 연소로의 내부 온도가 상시 적정 온도로 유지되도록 한 연소설비를 제공한다.

본 발명은 재생연료의 완전 연소상태를 유도하는 연소설비를 제공한다.

본 발명은 공급되는 재생연료를 연소장치에서 연소하는 연소설비에 있어서, 상기 연소장치는, 상기 재생연료가 투입되는 투입구 및 연소가스가 배출되는 적어도 하나 이상의 배기구를 포함하는 원통형상의 하우징; 상기 하우징의 직경보다 작은 직경을 갖고, 상기 하우징으로부터 내측으로 소정거리 이격된 지점에 고정 설치되는 원통형상의 연소로; 및 상기 연소로의 내부에 횡 방향으로 고정 설치되고 복수의 천공부가 형성된 적어도 하나 이상의 연료 받침대를 포함한다.

상기 연소로는, 상기 하우징의 저면으로부터 상방으로 소정 길이만큼 연장되도록 설치하되, 상기 재생연료가 연소되면서 발생하는 연소가스가 배출되도록 상기 연소가스의 흐름경로가 형성되는 높이만큼 연장 설치된다.

상기 연소로는, 상기 재생연료 투입구의 하단부와 같거나 적어도 더 높은 위치만큼 상방으로 연장되도록 설치되며, 상기 재생연료는 상기 연소장치의 상부에서 투입되도록 설치된다.

상기 적어도 하나 이상의 연료 받침대는, 상기 연료 받침대에 형성된 상기 천공부의 크기가 클수록 상기 연소로의 상부에 설치되고, 상기 각각의 연료 받침대가 상호 소정 간격을 두고 이격 설치된다.

상기 하우징의 배기구에 연결되어 상기 연소가스를 배출하는 배출수단; 상기 배출수단에 연결되고, 외부 공기가 유입되도록 공기 유입구와, 유입된 외부 공기를 배출하는 배기구가 형성된 열 교환기; 및 상기 유입된 외부 공기가 상기 연소가스에 의해 가열되고, 상기 가열된 외부 공기가 상기 연소장치로 귀환되도록 상기 배출수단의 소정 위치와 상기 연소장치의 소정 위치에서 상호 연결되는 이송관을 더 포함할 수도 있다.

상기 이송관의 소정 위치에 설치되고, 상기 열 교환기에서 가열된 상기 외부 공기가 상기 연소장치로 이송되도록 상기 연소장치 방향으로 공기를 토출하는 가열 공기 공급용 송풍기를 더 포함한다.

외부 공기가 상기 연소장치 내로 공급되도록 상기 연소장치 방향으로 공기를 토출하는 외부 공기 공급용 송풍기를 더 포함한다.

상기 가열 공기 공급용 송풍기에서 토출되는 공기의 량과, 상기 외부 공기 공급용 송풍기에서 토출되는 공기의 량의 합은 항상 일정하도록 상기 가열 공기 공급용 송풍기와 상기 외부 공기 공급용 송풍기가 연동되어 동작된다.

상기 이송관과 상기 공기 유입관을 연결하는 보조 이송관을 더 포함할 수도 있다.

상기 보조 이송관과 상기 이송관이 연결되는 부위에 설치되는 제1 밸브를 더 포함하며, 상기 제1 밸브는, 상기 이송관을 통해 이송되는 상기 가열된 외부 공기가 상기 연소로의 상부 및 하부에 공급되는 량을 제어하도록 설치된다.

상기 보조 이송관과 상기 공기 유입관이 연결되는 부위에 설치되는 제2 밸브를 더 포함하며, 상기 제2 밸브는, 상기 보조 이송관을 통해 유입되는 상기 가열된 외부 공기와 상기 외부 공기 공급용 송풍기에 의해 공급되는 상기 외부 공기가 상기 연소로에 공급되는 량을 제어하도록 설치된다.

상기 배기구는, 상기 연소장치의 상기 하우징 소정 위치에 소정 간격을 두고 대칭적으로 다수개가 형성될 수도 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예(들)에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다. 또한, 하기의 설명에서는 구체적인 회로의 구성소자 등과 같은 많은 특정사항들이 도시되어 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 재생연료 연소설비의 전체적인 구성을 설명하기 위한 절개도이고, 도 2는 도 1에 도시된 연소장치(200) 내부의 구성을 설명하기 위한 사시도이며, 도 3a 내지 도 3c는 도 1에 도시된 1차 내지 3차 연료 받침대(204, 205, 206)의 상세 구조도이며, 도 4는 도 1에 도시된 열 교환장치(300)의 내부 구성을 설명하기 위한 평단면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 재생연료 연소설비는 재생연료 공급장치(100)와, 연소장치(200)와, 열 교환장치(300)와, 배기장치(400)로 구성된다.

재생연료 공급수단(100)은 소정 크기의 재생연료 이송관(101)내에 스크류(screw)(102)가 설치되며, 스크루(102)의 종단에는 기어 혹은 벨트의 동력전달 수단(103)이 설치된다. 또한, 동력전달 수단(103)에 연결되고 재생연료 이송관(101)의 소정 위치에 모터(104)가 설치된다. 여기서, 스크루(102)는 컨베이어(conveyor)로 대체 가능하며, 기타 재생연료를 이송시킬 수 있는 어떠한 이송수단도 가능함이 자명하다. 또한, 재생연료 이송관(101)은 소정 기울기로 설치되고, 재생연료 이송관(101)의 일단은 작업자가 재생연료를 투입하기 용이한 위치에 설치되며, 타단은 연소장치(200)의 상부에서 재생연료를 자유낙하시킬 수 있는 위치에 설치된다. 또한, 재생연료 이송관(101)의 타단에는 재생연료 이송관(101)과 연소장치(200)를 연결하기 위한 연결부재(105)가 설치된다. 연결부재(105)는 스크류(102)에 의해 이송되는 재생연료가 연소장치(200)의 상부에서 연소장치(200) 내부로 자유낙하 되도록 그 형성 및 설치 위치가 결정된다.

연소장치(200)는 재생연료가 투입되는 투입구와 연소가스가 배출되는 적어도 하나 이상의 배기구를 포함하는 원통형의 하우징(201)과, 상기 하우징(201)의 상부에서 연결부재(105)를 지지하도록 중앙부위가 관통되고 하방으로 연장된 개구부를 갖는 덮개(202)가 설치된다. 연소장치(200)의 중앙부위에는 하우징(201)보다 직경이 작고 상단이 개방되며 하단은 하우징(201)과 결합된 원통형상의 연소로(203)가 설치되며, 연소로(203)는 통상 내화성의 벽돌부재로 구성되는 것이 바람직하다(도 2 참조). 여기서 배기구는 연소장치(200)의 하우징(201) 소정 위치에 소정 간격을 두고 다수개가 형성되는 것이 바람직하며, 연소로(203)에서 배출되는 연소가스에 의해 연소장치(200)가 골고루 가열될 수 있도록 서로 대향되는 위치에 적어도 둘 이상이 형성되는 것이 바람직하다.

연소로(203)의 내측에는 연소로(203)와 동일한 직경을 갖는 원판형태의 연료 받침대들(204~206)이 설치되는데, 연소로(203)의 중앙부위에 횡 방향으로 1차 연료 받침대(204)가 설치되고, 1차 연료 받침대(204)로부터 소정 거리 이격된 하측에 2차 연료 받침대(205)가 설치되며, 2차 연료 받침대(205)로부터 소정 거리 이격된 하측에 3차 연료 받침대(206)가 설치된다(도 3 참조).

1차 내지 3차 연료 받침대(204~206)에는 각각 다수의 관통공이 형성되는데, 관통공의 크기는 1차 연료 받침대(204)의 관통공 > 2차 연료 받침대(205)의 관통공 > 3차 연료 받침대(206)의 관통공의 순으로 형성된다. 각각의 연료 받침대(204~206)에 형성된 관통공의 형상과 크기는 본 발명을 구성함에 있어 연소장치(200)와 연소할 재생연료의 종류에 따라 변형 설계가 가능함은 자명하다. 1차 내지 3차 연료 받침대(204~206)는 모두 내화성의 벽돌부재로 구성하는 것이 바람직하다.

3차 연료 받침대(206)의 하부에는 연소장치(200) 내에서 연소 완료된 재 또는 슬러지(sludge)가 배출되는 제1 배출구(207)가 설치되며, 제1 배출구(207)는 하우징(201)의 하측에 결합되어 연소장치(200)가 밀폐되도록 설치된다.

제1 배출구(207)의 일측에는 제1 배출구(207)를 관통하여 연소장치(200) 내에 공기를 공급하는 공기 유입관(208)이 설치되고, 공기 유입관(208)의 일측은 연소로(203)의 3차 연료 받침대(206)의 하부에 도달하도록 설치되며, 타단은 외부 공기가 유입되도록 설치된다. 공기 유입관(208)은 외부 공기가 연소로(203) 내에 유입될 수 있도록 통공된다. 공기 유입관(208)의 소정 위치에는 외부 공기를 연소로(203) 내에 유입하기 위한 제1 송풍기(209)가 설치되고, 제1 송풍기(209)에서 토출되는 바람에 의해 외부 공기가 제3 연료 받침대(206)의 하부에서 상측으로 공급된다.

하우징(201)의 하부 소정위치에는 재생연료가 연소될 때 발생하는 연소가스가 전달되는 제1 이송관(210)이 설치되며, 제1 이송관(210)의 종단에는 제2 배출구(211)가 형성되어 연소가스에 포함된 먼지가 배출되도록 설치된다. 제1 이송관(210)을 통해 이송되는 연소가스가 열 교환장치(300)에 공급되도록 제1 이송관(210)은 제2 배출구(211)에 대향되는 소정 위치에서 열 교환장치(300)와 결합되며, 결합된 부위는 서로 통공된다.

열 교환장치(300)는 내부에 다수의 수관(혹은 연관)(301)이 수직방향으로 길게 설치되며, 필요에 따라 열 교환장치(300)는 중앙 부위에 수직방향으로 길게 형성된 격벽(302)을 설치하여 연소가스에 포함된 열이 수관에 충진된 물에 충분히 전달된 후 배출되도록 설계할 수 있다(도 4 참조).

열 교환장치(300)에서 제1 이송관(210)과 결합부위의 대향되는 위치에는 제2 이송관(401)이 설치되며, 제2 이송관(401)과 열 교환장치(300)의 결합부위 역시 상호 통공된다.

배기장치(400)에 설치되는 제2 이송관(401)의 종단은 하측방향으로 먼지가 배출되는 제3 배출구(402)가 형성되고, 소정 길이와 형상을 갖는 제2 이송관(401)을 따라 연소가스가 집진부(403)를 통과하도록 설치된다. 또한, 집진부(403)의 하부에는 연소가스에 포함된 먼지를 최종 배출하는 제4 배출구(404)가 형성되고, 집진부(403)의 소정 위치에는 연소가스를 공기 중에 배출하기 위한 연통(405)이 설치된다. 연통(405)은 길이방향으로 통공된 원통형상을 갖도록 설계하는 것이 바람직하다.

연소가스가 배출되는 연통(405)의 소정 위치에는 제2 송풍기(406)가 설치되고, 배가가스가 연통(405)을 따라 외부로 쉽게 배출되도록 연소가스의 배출방향과 동일한 방향으로 바람을 토출한다.

연소가스가 최종 배출되는 연통(405)의 소정 위치에는 외부의 공기가 유입되고, 연통(405)을 통해 배출되는 연소가스에 포함된 열이 외부에서 유입된 공기에 전달되도록 열 교환기(407)가 설치되고, 열 교환기(407)는 외부의 공기가 유입되는 공기 유입구(407a)와, 연소가스에 의해 가열된 외부 공기가 배출되는 배기구(407b)를 포함한다.

열 교환기(407)의 공기 배출구(407b)와 재생연료 공급장치(100)의 연결부재(105)를 연결하는 관 형태의 제3 이송관(408)이 설치되며, 제3 이송관(408)의 소정 위치에는 제1 송풍기(208)와 연동되는 제3 송풍기(409)가 설치되고, 제3 송풍기(409)는 연소가스에 의해 가열된 외부 공기가 연결부재(105)로 공급되도록 연결부재(105) 방향으로 바람을 토출한다.

제3 송풍기(409)와 연결부재(105) 사이에는 제3 이송관(408)에서 분기되어 연소장치(200)의 공기 유입관(208)에 연결되는 제4 이송관(410)이 설치되고, 제3 이송관(408)의 분기로와 공기 유입관(208)의 분기로에는 각각의 밸브(411, 412)가 설치되어 공기의 흐름을 제어한다.

즉, 모터(104)의 회전에 의해 스크류(102)(혹은 컨베이어)가 회전하며, 스크류(102)에 의해 재생연료 이송관(101)을 통해 이송되는 재생연료는 연결부재(105)를 거쳐 연소장치(200)에 자유 낙하된다. 이때, 연결부재(105)의 연장 길이는 연소장치(200)내에 설치된 연소로(203)까지 충분히 연장되어 있으며, 이에 따라 재생연료가 연소로(203) 이외의 위치에 적재되는 것이 방지된다.

연소장치(200)내에 유입된 재생연료는 그 크기에 따라 제1 연료 받침대(204), 제2 연료 받침대(205), 제3 연료 받침대(206)에 분리 적재되는데, 분리 적재의 정도는 유입되는 재생연료의 종류와 순서에 따라 상이할 수 있으며, 크기에 따라 완벽하게 분리 적재되는 것이 아니어도 무방하다. 바람직하게는, 재생연료가 큰 크기인 경우 1차 연료 받침대(204)에서 적재되어 연소되고, 1차 연료 받침대(204)에서 연소되어 크기가 줄어들거나 재생연료의 크기가 1차 연료 받침대(204)의 관통공을 통과할 정도의 크기이면 2차 연료 받침대(205)에 적재되어 연소되며, 2차 연료 받침대(205)에서 연소되어 크기가 줄어들거나 재생연료의 크기가 2차 연료 받침대(205)의 관통공을 통과할 정도의 크기이면 3차 연료 받침대(206)에서 완전 연소된 후 제1 배출구(207)를 통해 배출된다.

이때, 연소로(203) 내의 연소 온도는 대략 1100~1200℃가 바람직한데, 연소열이 하우징(201)으로 전달되는 것을 차단하는 연소로(203)에 의해 가능하다. 연소에 필요한 산소는 제1 송풍기(209) 또는 제3 송풍기(409)에 의해 공급된다.

연소로(203) 내에서 재생연료가 연소되어 발생되는 연소가스는 연소로(203)와 하우징(201) 사이에서 순환되고, 제1 이송관(209)을 따라 열 교환장치(300)로 이송된다. 이때, 연소가스에 포함된 먼지 중 일부는 제2 배출구(210)를 통해 배출된다.

열 교환장치(300)에 유입되는 연소가스는 고온상태이며, 열 교환장치(300)내에 설치된 다수의 수관(혹은 연관)(301)에 접촉하면서 수관(301) 내의 물을 가열시킨다. 연소가스는 열 교환장치(300) 내의 격벽(302)에 의해 수관(301)의 길이방향으로 이송되고, 열 교환장치(300)의 상부에 형성된 통로를 통해 순환되어 제2 이송관(401)으로 이송된다. 이때, 열 교환장치(300)를 통과한 연소가스에 포함된 먼지 중 일부는 다시 제3 배출구(402)를 통해 배출되고, 연소가스가 제2 이송관(401)을 따라 집진부(403)에 이송되면서 다시 제4 배출구(404)에서 배출되어 먼지가 포함되지 않은 연소가스만이 연통(405)의 종단에서 대기로 배출된다. 따라서 환경오염을 극히 줄일 수 있다.

이때 제2 송풍기(406)는 연소가스가 배출되는 방향으로 바람을 토출하여 연소가스의 배출이 용이하도록 한다.

한편, 열 교환기(407)에 유입된 외부 공기는 연통(405)을 따라 배출되는 고온의 연소가스에 의해 가열되고, 열 교환기(407)의 배기구(407b)를 통해 제3 이송관(408)으로 이동한다. 이때, 제3 송풍기(409)에서 토출되는 바람에 의해 가열된 외부 공기는 제3 이송관(408)으로 공급된다.

제3 이송관(408)을 따라 이송되는 가열된 외부 공기는 제3 이송관(408)의 분기로에서 분기되어 연결부재(105)를 통해 연소로(203)의 상부에 공급되거나 제4 이송관(410)을 따라 이송되어 공기 유입관(208)을 통해 연소로(203)의 하부에 공급되는데, 이때 가열된 공기의 공급량은 각각의 밸브(411, 412)에 의해 제어된다.

즉, 연소로(203)의 내부 온도가 적정 온도(1100~1200℃)를 유지하는 것이 다이옥신의 배출량을 감소시킬 수 있음은 앞서 언급하였는 바, 연소로(203)의 내부 온도가 적정 온도보다 낮으면 열 교환기(407)에서 공급되는 가열된 외부 공기가 연소로(203) 내에 많이 공급되도록 밸브(412)의 개폐상태를 제어하고, 연소로(203)의 내부 온도가 적정 온도보다 높으면 공기 유입관(208)을 통해 유입되는 공기가 연소로(203)에 많이 공급되도록 밸브(412)의 개폐상태를 제어한다.

이때, 제1 송풍기(209)와 제3 송풍기(409)는 연동되어 동작되도록 설치되어, 연소로(203)에 공급되는 공기의 유입량이 항상 일정하게 유지된다. 즉, 제1 송풍기(209)에 의해 유입되는 공기의 유입량과 제3 송풍기(409)에 의해 유입되는 공기의 유입량의 합은 항상 일정한 상수 값을 갖는다.

또한, 연소로(203)에서 재생연료가 연소할 때 연소로(203)의 상부와 하부에서는 각각의 필요산소량 및 온도가 서로 상이할 수 있으므로, 연소로(203)의 상부 및 하부 온도 및 필요산소량이 균형을 이룰 수 있도록 열 교환기(407)에서 가열되고 제4 이송관(410) 및 공기 유입관(208)을 통해 공급되는 가열된 외부 공기의 공급량을 제어한다. 이때, 유입되는 가열된 외부 공기의 공급량은 밸브(411)에 의해 제어된다.

또한, 연소로(203) 내에서 재생연료가 연소됨에 따라 연결부재(105)가 가열되기 때문에 제3 이송관(408)을 따라 공급되는 외부 공기에 의해 연결부재(105)가 냉각된다. 즉, 열 교환기(407)에서 가열된 외부 공기의 온도는 연소로(203) 내의 온도보다 월등히 낮기 때문에 이 외부 공기로 인해 연결부재(105)는 충분히 냉각될 수 있다.

더불어, 연소장치(200)내에 투입된 재생연료를 필터링하도록 1차 내지 3차 연료 받침대(204~206)를 소정 거리 이격된 상태로 설치함으로써, 각각의 연료 받침대들(204~206)에 적재된 재생연료 사이에는 공기의 흐름이 용이하기 때문에 재생연료 투입 시에 연소온도가 급격하게 저하되는 것이 방지되고, 재생연료의 완전 연소를 유도하여 재 혹은 슬러지 등의 발생을 최소한으로 줄일 수 있다.

또한, 재생연료 이송관(101)을 통해 적정량의 재생연료를 연속적으로 투입함으로써 일괄 투입방식에 비하여 연소과정이 연속적으로 진행되므로 연소장치(200) 내의 연소온도가 적정 수준을 유지할 수 있어 다이옥신의 배출량을 극히 감소시킬 수 있으며, 작업자가 직접 투입하는 방식에 비하여 인력이 절감된다.

이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예(들)에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예(들)에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

본 발명은 연속 투입방식으로 재생연료를 연소장치 내에 투입함으로써, 작업인력에 따른 소요경비를 줄일 수 있다.

본 발명은 연속 투입방식으로 재생연료를 연소장치 내에 투입함으로써, 연소과정이 연속적으로 진행되어 연소장치 내에는 상시 적정 온도가 유지되므로, 다이옥신의 배출량을 극히 감소시킬 수 있다.

본 발명은 투입되는 재생연료를 크기에 따라 필터링하는 연료 받침대를 다수개 이격 설치함으로써, 재생연료 사이에 공기의 흐름이 원활하여 재생연료의 완전 연소를 유도할 수 있으며, 이로 인하여 재 혹은 슬러지 등의 발생을 극히 감소시킬 수 있다.

본 발명은 연소장치의 하우징보다 내경이 적은 연소로를 연소장치 내에 설치하여 하우징을 통해 외부로 발산되는 열을 차단함으로써, 연소장치 내의 연소온도를 적정 온도로 유지시킬 수 있어 다이옥신의 배출량을 더욱 감소시킬 수 있다.

본 발명은 고온의 연소가스에 의해 가열된 외부 공기를 연소로 내로 귀환시킴으로써, 연소로 내의 연소온도가 낮아지는 것을 보상하여 연소온도를 상시 적정 온도로 유지시킬 수 있다.

본 발명은 외부 공기를 공급하는 제1 송풍기와 연소가스에 의해 가열된 외부 공기를 공급하는 제3 송풍기가 상호 연동되도록 설치하고, 연소장치 내의 연소온도에 따라 제1 송풍기에서 공급되는 외부 공기 및 제3 송풍기에서 공급되는 가열된 외부 공기의 귀환 량을 조정하여 연소온도를 상시 적정 온도로 유지시킬 수 있다.

본 발명은 밸브를 이용하여 연소가스에 의해 가열된 외부 공기가 연소로의 상부 및 하부에 선택적으로 공급되도록 함으로써, 연소로의 상부 및 하부의 온도차를 줄여 연소로가 균일한 온도를 유지한다.

상기한 본 발명은 다이옥신의 배출량을 극히 감소시켜 환경오염을 줄이고, 재생연료를 투입하기 위한 인력소모를 줄인 매우 효과적인 발명이다.

Claims

공급되는 재생연료를 연소장치에서 연소시키는 연소설비에 있어서:

상기 연소장치는,

상기 재생연료가 투입되는 투입구 및 연소가스가 배출되는 배기구를 포함하는 원통형상의 하우징;

상기 하우징의 직경보다 작은 직경을 갖고, 상기 하우징으로부터 내측으로 소정거리 이격된 지점에 고정 설치되는 원통형상의 연소로;

상기 연소로의 내부에 횡 방향으로 고정 설치되고 복수의 천공부가 형성된 적어도 하나 이상의 연료 받침대; 및

상기 재생연료를 투입하도록 상기 연소로의 중앙부에 설치되는 재생연료 투입구를 포함하고,

상기 연소로는, 상기 하우징의 저면으로부터 상방으로 소정 길이만큼 연장되도록 설치하되,

상기 연소로의 상단부는, 상기 재생연료가 연소되면서 발생하는 연소가스가 배출되도록 상기 연소가스의 흐름경로가 형성되는 높이만큼 연장 설치되고, 상기 재생연료 투입구의 하단부와 같거나 적어도 더 높은 위치만큼 상방으로 연장되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 연소설비.
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제 1 항에 있어서,

상기 적어도 하나 이상의 연료 받침대는,

상기 연료 받침대에 형성된 상기 천공부의 크기가 클수록 상기 연소로의 상부에 설치되고,

상기 각각의 연료 받침대가 상호 소정 간격을 두고 이격 설치되는 것을 특징으로 하는 연소설비.
제 1 항에 있어서,

상기 하우징의 배기구에 연결되어 상기 연소가스를 배출하는 배출수단;

상기 배출수단에 연결되고, 외부 공기가 유입되도록 공기 유입구와, 유입된 외부 공기를 배출하는 배기구가 형성된 열 교환기; 및

상기 유입된 외부 공기가 상기 연소가스에 의해 가열되고, 상기 가열된 외부 공기가 상기 연소장치로 귀환되도록 상기 배출수단의 소정위치와 상기 연소장치의 소정위치에서 상호 연결되는 이송관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연소설비.
제 5 항에 있어서,

상기 이송관의 소정 위치에 설치되고, 상기 열 교환기에서 가열된 상기 외부 공기가 상기 연소장치로 이송되도록 상기 연소장치 방향으로 공기를 토출하는 가열 공기 공급용 송풍기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연소설비.
제 6 항에 있어서,

외부 공기가 상기 연소장치 내로 공급되도록 상기 연소장치 방향으로 공기를 토출하는 외부 공기 공급용 송풍기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연소설비.
제 7 항에 있어서,

상기 가열 공기 공급용 송풍기에서 토출되는 공기의 량과,

상기 외부 공기 공급용 송풍기에서 토출되는 공기의 량의 합은 항상 일정하도록 상기 가열 공기 공급용 송풍기와 상기 외부 공기 공급용 송풍기가 연동되어 동작되는 것을 특징으로 하는 연소설비.
제 5 항 또는 제 7 항에 있어서,

상기 이송관과 상기 공기 유입관을 연결하는 보조 이송관을 더 포함하는 연소설비.
제 9 항에 있어서,

상기 보조 이송관과 상기 이송관이 연결되는 부위에 설치되는 제1 밸브를 더 포함하며,

상기 제1 밸브는, 상기 이송관을 통해 이송되는 상기 가열된 외부 공기가 상기 연소로의 상부 및 하부에 공급되는 량을 제어하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 연소설비.
제 10 항에 있어서,

상기 보조 이송관과 상기 공기 유입관이 연결되는 부위에 설치되는 제2 밸브를 더 포함하며,

상기 제2 밸브는, 상기 보조 이송관을 통해 유입되는 상기 가열된 외부 공기와 상기 외부 공기 공급용 송풍에 의해 공급되는 상기 외부 공기가 상기 연소로에 공급되는 량을 제어하도록 설치되는 연소설비.
제 1 항에 있어서,

상기 배기구는,

상기 연소장치의 상기 하우징 소정 위치에 소정 간격을 두고 대칭적으로 다수개 형성되는 것을 특징으로 하는 연소설비.