KR101060056B1 - 플라즈마 소각 설비 - Google Patents

Abstract

본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 발명은, 소각물이 투입되는 소각물 투입구가 형성된 소각로, 상기 소각로에 설치되며 상기 소각로로 산화제를 유입시키는 제1산화제 공급 모듈을 구비하고, 상기 소각로에서는 상기 소각물이 제1온도 범위에서 소각되어, 상기 소각물로부터 생성된 합성 가스가 상기 소각로에 형성된 가스 배출구로 배출되는 소각 모듈과, 상기 소각 모듈에서 배출된 합성가스를 플라즈마 이그나이터(ignitor)를 이용하여 제2온도 범위로 연소시키는 플라즈마 모듈과, 상기 플라즈마 모듈로부터 유입되는 연소 가스와 열교환을 통하여 열에너지를 흡수하되, 배출되는 상기 연소 가스의 온도가 제1설정온도 이상으로 유지하게 하는 열에너지 회수모듈과, 상기 에너지 회수모듈로부터 배출되는 연소 가스에 액화 기체를 분사하여, 상기 소각 가스를 제2설정온도 이하로 급랭시킨 후 외부로 배출하는 급랭 모듈을 포함하는 플라즈마 소각 설비를 제공한다.
따라서, 상기 열에너지 회수모듈이 소각 가스로부터 열에너지를 회수하여 이용할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 급랭 모듈이 소각 가스의 온도를 급랭시키므로, 소각 가스 내에서 유해 물질의 재결합율이 크게 감소된다. 더욱이, 상기 급랭 모듈이 구조가 매우 간단하기 때문에, 상기 급랭 모듈의 제조 및 유지 관리가 용이하다.

Description

플라즈마 소각 설비 {Incinerating facility using plasma }

본 발명은 플라즈마 소각 설비에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유해물질의 발생이 감소된 플라즈마 소각 설비에 관한 것이다.

종래에는 도시 생활 쓰레기를 매립지에 투기하여 처리하는 것이 일반적이었는데, 매립 방법은 침출수 및 악취 문제를 발생시킨다. 이러한 문제를 해결하기 위하여, 최근에는 쓰레기를 소각 설비에서 소각하여 감량화시켜서 처리하는 방법이 가장 널리 이용된다. 하지만, 쓰레기 소각으로 인하여, 다이옥신 등의 유해 가스가 생성되어, 쓰레기 소각장에 대하여 주변 민원문제가 끝이지 않게 발생하였다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 최근에는 소각 온도를 높게 하여, 다이옥신을 파괴하는 기술들이 개발되고 있다. 하지만, 고온의 소각 가스를 생성하기 위해서는 고 에너지가 요구되기 때문에, 투입된 에너지의 일부를 회수하기 위하여 열회수 장치가 설치된다. 상기 열회수 장치는 상기 고온의 소각 가스를 이용하여 증기 또는 고온수를 생성한다. 그런데, 상기 열회수를 수행하는 동안, 소각 가스의 온도가 급격하게 낮아져서, 다이옥신 등이 재결합되는 문제점이 있다.

본 발명은 유해물질의 발생이 감소된 플라즈마 소각 설비를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 유입되는 고온의 소각 가스와 열교환을 통하여 열에너지를 흡수하되, 배출되는 상기 소각 가스의 온도가 제1설정온도 이상으로 유지하게 하는 열에너지 회수모듈와, 상기 배출되는 소각 가스에 액화 기체를 분사하여, 상기 소각 가스를 제2설정온도 이하로 급랭시킨 후 외부로 배출하는 급랭 모듈을 포함하는 소각 가스 후처리 설비를 제공한다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 발명은, 소각물이 투입되는 소각물 투입구가 형성된 소각로, 상기 소각로에 설치되며 상기 소각로로 산화제를 유입시키는 제1산화제 공급 모듈을 구비하고, 상기 소각로에서는 상기 소각물이 제1온도 범위에서 소각되어, 상기 소각물로부터 생성된 합성 가스가 상기 소각로에 형성된 가스 배출구로 배출되는 소각 모듈과, 상기 소각 모듈에서 배출된 합성가스를 플라즈마 이그나이터(ignitor)를 이용하여 제2온도 범위로 연소시키는 플라즈마 모듈과, 상기 플라즈마 모듈로부터 유입되는 연소 가스와 열교환을 통하여 열에너지를 흡수하되, 배출되는 상기 연소 가스의 온도가 제1설정온도 이상으로 유지하게 하는 열에너지 회수모듈과, 상기 에너지 회수모듈로부터 배출되는 연소 가스에 액화 기체를 분사하여, 상기 소각 가스를 제2설정온도 이하로 급랭시킨 후 외부로 배출하는 급랭 모듈을 포함하는 플라즈마 소각 설비를 제공한다.

본 발명에 있어서, 상기 제1온도 범위는 300℃ 내지 700℃이며, 상기 제2온도 범위는 1200℃ 이상이고, 상기 제1설정온도는, 350℃ 이상이고, 상기 열에너지 회수모듈로 유입되는 소각 가스의 온도보다 낮고, 상기 제2설정온도는 70℃ 내지 250℃ 일 수 있다.

본 발명에 따른 플라즈마 소각 설비에서는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 열에너지 회수모듈이 소각 가스로부터 열에너지를 회수하여 이용할 수 있을 뿐만 아니라, 급랭 모듈이 소각 가스의 온도를 급랭시키므로, 소각 가스 내에서 유해 물질의 재결합율이 크게 감소된다.

둘째, 상기 급랭 모듈이 구조가 매우 간단하기 때문에, 상기 급랭 모듈의 제조 및 유지 관리가 용이하다.

셋째, 상기 급랭 모듈에서는 기화열이 큰 액화 가스를 이용하기 때문에, 소량의 사용만으로도 상기 소각 가스의 온도를 급격하게 낮출 수 있다. 또한, 상기 액화 가스가 분사된 후 기화되면, 상기 소각 가스와 함께 외부로 방출되기 때문에, 별도의 처리 작업이 불필요하다. 특히, 상기 액화 가스로 액화 질소를 이용하게 되면, 비용도 낮을 뿐만 아니라, 별도의 환경 문제가 발생하지 않는다.

넷째, 플라즈마 모듈에서 합성 가스가 산화제와 혼합되어 연소되어 온도가 상승될 뿐만 아니라, 플라즈마 이그나이터가 상기 연소 온도를 1200 ℃ 이상으로 유지시킬 수 있기 때문에, 상기 합성 가스에 포함되어 있는 다이옥신이 파괴될 뿐만 아니라, 비산재 등의 다른 유해 물질도 열분해된다. 따라서, 상기 플라즈마 소각 설비로부터 배기되는 가스의 유해도가 크게 감소된다.

다섯째, 상기 플라즈마 모듈에서 상기 합성 가스 자체에 의하여 온도가 상승되고, 상기 플라즈마 이그나이터가 보조적으로 연소 온도를 올리는 구조가 채택될 수 있기 때문에, 상기 플라즈마 이그나이터의 구동을 위한 전기 에너지 소비가 매우 적다. 따라서, 상기 플라즈마 소각 설비의 전체적인 에너지 이용 효율이 향상될 수 있다. 더욱이, 상기 플라즈마 이그나이터의 용량 및 크기도 크게 감소될 수 있다.

여섯째, 상기 플라즈마 모듈로부터 소각재를 상기 소각로로 재 유입시킨 후, 플라즈마 토치에 의하여 용융시킬 수 있기 때문에, 상기 소각재가 안정적으로 처리될 수 있다.

일곱째, 상기 소각 모듈에서는 감량화 및 가스화가 주로 발생되기 때문에, 상기 소각 모듈의 구조가 간단해질 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 소각 설비의 개략적인 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 플라즈마 모듈의 상세 구성 및 작용을 보여주는 구성도이다.
도 3은 도 2에 도시된 제2산화제 공급 모듈의 구조를 보여주는 개략적인 단면도이다.

도 1 내지 도 3에 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 소각 설비(이하, "소각 설비"라 함)(100)가 도시되어 있다. 도 1 내지 도 3을 참조하면 상기 소각 설비(100)는, 소각 모듈(110), 플라즈마 모듈(120), 열에너지 회수모듈(130), 급랭 모듈(180), 후처리 모듈(140), 이송 수단(170), 플라즈마 토치(160) 및 용융 소각물 처리 모듈(150)을 포함한다.

상기 소각 모듈(110)은 소각로(111), 제1산화제 공급 모듈(112) 및 제1연료 공급 모듈(113)을 포함한다. 상기 소각로(111)에는 소각물이 투입되는 소각물 투입구(115)가 측면에 형성되어 있다. 상기 제1산화제 공급 모듈(112)은 상기 소각로(111) 내에서의 소각을 위하여 외부로부터 공기를 공급하는 기능을 수행한다. 하지만, 상기 제1산화제 공급 모듈(112)은 공기 대신에 산소, 물 등의 다양한 산화제를 공급할 수도 있다. 상기 제1연료 공급 모듈(113)은 상기 소각로(111) 내로 액체 연료를 공급한다. 상기 제1산화제 공급 모듈(112) 및 상기 제1연료 공급 모듈(113)은 상기 소각로(111)의 상부에 설치된다.

상기 소각로 내로 유입되는 소각물은 유입된 공기 및 액체 연료와 혼합되어 건조 및 1차 소각되면서, 감량화된다. 상기 1차 소각 시, 상기 소각로(111) 내의 온도는 대략 300℃ 내지 700℃ 사이이다. 즉, 상기 소각로(111)에서는 모든 상기 소각물이 완전 연소되지 않고, CO, H, H₂ 등의 합성 가스를 생성하는 바, 상기 소각로(111)에서는 감량화 소각 공정이 이루어지는 것으로 볼 수 있다. 상기 합성 가스는 상기 1차 소각에 의하여 발생된 일부 비산재 등의 소각재와 함께 상기 소각로의 가스 배출구(116)를 통하여 상기 플라즈마 모듈(120)로 배출된다.

상기 플라즈마 토치(160)는 상기 소각로(111) 내에서 하부에 설치되어 있다. 상기 소각로(111)의 하부에는 상기 1차 소각에 의하여 생성된 소각재, 탄화 슬러지 등이 중력에 의하여 적층되어 있다. 상기 플라즈마 토치(160)는 상기 소각재 등을 가열하여 용융 상태로 변화시킨다. 상기 플라즈마 토치(160)로서 아크 방식의 토치가 이용될 수 있다. 하지만, 아크 방식의 토치는 전기 소모량이 많이 때문에, 전체적인 에너지 이용 효율이 좋지 않는 단점이 있다. 따라서, 본 실시예에서는, 상기 플라즈마 토치(160)로서 마이크로웨이브식 플라즈마 토치가 이용된다. 상기 마리크로웨이브식 플라즈마 토치는 다양한 구조가 채택될 수 있으며, 한국등록특허 제0638109호의 플라즈마 화염 발생장치가 일 예이다.

상기 플라즈마 토치(160)에 의하여 상기 소각재 등은 용융된 상태로 용융 소각물 처리 모듈(150)로 배출된다. 상기 용용물은 상기 용융 소각물 처리 모듈(150) 내에서 냉각되어 유리화된 그래뉼들로 변화된다. 따라서, 상기 1차 소각시 발생된 오염 물질이 상기 그래뉼 내에 안정화된다.

도 2를 참조하면, 상기 소각 모듈(110)에서 생성된 합성 가스는 일부 비산재 등의 소각재와 함께 상기 플라즈마 모듈(120)로 유입된다. 상기 플라즈마 모듈(120)은, 가스 배출 유로(121), 플라즈마 이그나이터(125)들, 제2산화제 공급 모듈(122) 및 제2연료 공급 모듈(123)을 포함한다. 상기 가스 배출 유로(121)는 직관 형태를 가진다.

상기 제2산화제 공급 모듈(122)은 상기 가스 배출 유로(121) 상에 설치되며, 상기 합성 가스로 공기를 공급한다. 하지만, 상기 제2산화제 공급 모듈(122)은 공기 대신에 산소, 물 등의 다른 산화제를 공급할 수도 있다.

상기 제2산화제 공급 모듈(122)은, 상기 가스 배출 유로(121)의 원주 방향을 따라 서로 이격되어 배열되며, 상기 가스 배출 유로(121)의 내주면에 접선 방향으로 공기를 토출하는 산화제 노즐(122a)들을 포함한다(도 3 참조). 상기 산화제 노즐(122a)들로로부터 인젝팅된 공기는 상기 합성 가스가 스월(swirl)을 형성하도록 하여, 상기 합성 가스(및 비산재 등)가 상기 공기와 균질성이 높게 혼합하게 한다.

상기 가스 배출 유로(121) 상에서 상기 제2산화제 공급 모듈(122)의 후방에 상기 제2연료 공급 모듈(123)이 설치되어 있다. 상기 연료 공급 모듈(123)은, 액상 연료 저장부(미도시)로부터 공급된 액체 연료를 이용하여, 연료 노즐(123c)들을 통하여 상기 가스 배출 유로(121) 상으로 기체 연료를 분사한다. 이를 위하여, 상기 액체 연료가 공급되는 연료 공급 배관(123a) 상에는 기화 수단으로서 히터(123b)가 설치되어 있어서, 상기 액체 연료가 상기 히터(123b)를 거치면서 기화된다. 상기 히터(123b)는 전기식 히터가 사용될 수도 있지만, 상기 플라즈마 모듈(120)로부터 배출되는 고온의 연소 가스를 이용할 수도 있으며, 후술하는 상기 열에너지 회수모듈(130)에서 생성된 고온수 또는 증기를 이용할 수도 있다. 상기 연료 노즐(123c)들은 상기 가스 배출 유로(121)에서 원주 방향을 따라 복수 개가 형성되어 있다. 상기 연료 노즐(123c)들의 구조는 단순한 노즐 구조여도 되지만, 상기 산화제 노즐(122a)과 유사한 구조를 가질 수도 있다. 상기 제2연료 공급 모듈(123)에서 인젝팅된 연료는 상기 합성가스 및 상기 공기와 혼합된다.

상기에서는 제2연료 공급 모듈(123)이 기상의 연료를 상기 가스 배출 유로(121) 상으로 분사하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉, 상기 액상 연료 저장부(미도시)로부터 공급되는 액상의 연료가 별도의 기화 수단을 거치지 않고, 상기 연료 노즐(123c)들에서 오토마이즈되어, 상기 가스 배출 유로(121) 상으로 스프레이될 수도 있다. 이 경우, 별도의 기화 수단이 불필요하면서도, 연소 성능에서는 크게 차이가 나지 않는 효과가 있다.

상기 플라즈마 이그나이터들(125)은 상기 가스 배출 유로(121) 상에서 상기 제2연료 공급 모듈(123)의 후방에 설치된다. 상기 플라즈마 이그나이터(125)들은 상기 가스 배출 유로(121)의 원주 방향을 따라 수직하게 배치되며, 본 실시예에서는 서로 대향되도록 2개가 설치되어 있다.

상기 플라즈마 이그나이터(125)는 상기 합성가스, 상기 공기 및 상기 연료의 혼합물을 가열하는 기능을 수행한다. 상기 플라즈마 이그나이터(125)가 없더라도, 상기 합성가스는 그 자체로 온도가 매우 높기 때문에, 상기 공기 및 상기 연료와 혼합되어 발화된다. 하지만, 상기 발화 온도는 일반적으로 1200℃ 보다 수 백 ℃ 이상 낮다. 상기 합성 가스에 포함된 다이옥신의 경우, 900℃ 이상에서 파괴가 시작되는 것으로 알려져 있지만(한국등록실용신안 제0280676호), 1200℃ 이상이 되어야 가장 효율적인 다이옥신의 파괴가 가능하다. 다만, 상기 플라즈마 이그나이터(125)만으로 상기 합성 가스의 연소 온도를 높이려고 하면, 상기 플라즈마 이그나이터(125)에 요구되는 전기에너지의 소모량이 매우 높아지게 되어, 상기 플라즈마 이그나이터(125)의 전기 설비의 용량도 그 만큼 증가해야 하는 문제점이 있다.

따라서, 본 실시예에서는, 상기 합성 가스 내에 가연 가스 성분이 다량 포함되어 있기 때문에, 상기 합성 가스가 상기 공기 및 상기 연료와 2차 연소를 하여 온도가 약 900℃ 정도 상승한 후, 상기 플라즈마 이그나이터(125)를 이용하여 상기 연소 온도를 1200℃ 이상으로 유지하게 한다. 이러한 구조로서, 상기 플라즈마 이그나이터(125)의 구조가 단순해질 수 있을 뿐만 아니라, 에너지의 이용 효율도 향상된다. 여기에서, 상기 플라즈마 이그나이터(125)는 상기 연소 온도를 유지시킬 뿐만 아니라, 상기 합성 가스가 상기 플라즈마 이그나이터의 화염에 도달하기 전에 연소가 발생되지 않을 경우, 연소를 발생시키는 기능도 수행한다.

본 실시예에서는, 상기 합성 가스에 연료가 투입된다. 하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 별도의 연료 투입 없이 2차 연소가 발생될 수 있다. 즉, 상기 합성 가스 중에 가연 가스의 비율이 높을 경우, 연료의 추가적 투입없이 상기 2차 연소가 진행될 수 있다.

상기 플라즈마 이그나이터(125)로서 마이크로웨이브식 플라즈마 토치가 이용된다. 일반적인 아크형 플라즈마 토치의 경우, 전극 수명이 짧기 때문에, 잦은 교체로 인한 유지 비용이 매우 높다. 하지만, 본 실시예의 마이크로웨이브식 플라즈마 이그나이터는 구조가 간단하고, 전기 에너지 소모가 감소된다. 상기 플라즈마 이그나이터로서는 한국등록특허 제0893735호의 플라즈마 반응기가 채택될 수 있다.

본 실시예에서, 상기 제2산화제 모듈(122), 상기 제2연료 공급 모듈(123) 및 상기 플라즈마 이그나이터(125)들이 순차적으로 배치되어 있다. 하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 상기 구성요소들이 다양한 조합으로 설치될 수도 있다.

상기 소각재 이송 수단(170)은 상기 플라즈마 모듈(120)에서 상기 연소 시 발생되는 고상의 소각재 등를 상기 소각로(111)로 재 이송한다. 상기 소각재 이송 수단(170)은, 상기 가스 배출 유로(121)와 상기 소각로(111)를 연결하는 이송 배관(171)과, 상기 이송 배관(171) 상에 설치되는 송풍수단(172)을 포함한다. 상기 플라즈마 모듈(120)에서 2차 연소에 의하여 일부 소각재의 경우 중력에 의하여 상기 이송 배관(171)으로 유입되어, 상기 송풍 수단(172)에 의하여 상기 소각로로 보내진다.

상기 플라즈마 모듈(120)에서 연소된 고온의 가스는 상기 열에너지 회수모듈(130)로 유입된다. 상기 열에너지 회수모듈(130)은 통산적인 증기발생 또는 고온수 발생 장치가 이용될 수 있다. 상기 열에너지 회수모듈(130) 내에서 상기 연소 가스의 온도가 250 ~ 350℃로 떨어지면, 상기 연소 가스 내에서 다이옥신이 비산재의 표면에서 염소 공여체와 반응하여 다이옥신이 재합성되는 문제점이 있다. 따라서, 상기 열에너지 회수모듈(130)에서는 상기 연소 가스로부터 최대한의 열에너지를 회수하되, 상기 열에너지 회수모듈(130)로부터 배출되는 연소 가스의 온도가 350℃ 이상으로 유지되도록 한다. 하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 상기 배출 온도가 상기 다이오신의 재결합률, 재결합량 등을 고려하여 250 ~ 350℃ 사이의 값을 가지게 할 수도 있다.

상기 급랭 모듈(180)은, 상기 열에너지 회수모듈(130)로부터 배출되는 상기 연소 가스를 급랭시키는 기능을 수행한다. 전술한 바와 같이, 상기 연소 가스가 250 ~ 350℃ 범위에서 오랜 시간 머물게 되면, 상기 연소 가스에서 다이옥신이 재합성되는 양이 증가한다. 따라서, 상기 연소 가스가 250 ~ 350℃ 범위를 빠른 시간 내에 벗어나는 것이 매우 중요하다. 본 실시예에서는, 상기 연소 가스에 액화 기체를 분사하여 상기 연소가스를 70℃ 내지 250℃ 로 급랭시킨다. 상기 연소 가스의 급랭 온도가 70℃ 보다 낮을 수도 있지만, 상기 연소 가스로부터 백연 발생을 제한하기 위하여 70℃ 이상으로 유지한다.

상기 급랭 모듈(180)은, 급랭 챔버(181), 액화 기체 저장부(182), 공급 배관(183), 공급 펌프(184) 및 노즐(185)들을 포함한다. 상기 급랭 챔버(181)로는 상기 연소 가스가 유입되며, 상기 액화 기체 저장부(182)에는 액화 질소가 저장되어 있다. 하지만, 상기 액화 질소 대신에 다양한 액화 기체가 이용될 수도 있다.

상기 액화 가스는 기화열이 매우 크기 때문에, 소량의 사용만으로도 상기 연소 가스의 온도를 급격하게 낮출 수 있다. 또한, 상기 액화 가스가 분사된 후 기화되면, 상기 연소 가스와 함께 외부로 방출되기 때문에, 별도의 처리 작업이 불필요하다. 만일, 상기 액화 가스 대신에 물이 사용될 경우, 분사된 후 기화되지 않은 물은 상기 급랭 모듈(180)의 바닥에서 모여지기 때문에, 상기 모여진 물을 처리하기 위한 별도의 시설이 요구되는 문제점이 있다. 특히, 상기 액화 가스로 액화 질소를 이용하게 되면, 비용도 낮을 뿐만 아니라, 별도의 환경 문제가 발생하지 않는다.

상기 공급 배관(183)은 상기 액화 기체 저장부(182)와 상기 급랭 챔버(181)를 연결한다. 상기 공급 펌프(184)는 상기 공급 배관(183) 상에 설치된다. 상기 노즐(185)들은 상기 공급 배관(183)의 단부에 설치되어, 상기 공급 배관(183)으로부터 유입된 액화 질소를 상기 급랭 챔버(181) 내로 스프레이 분사하여, 상기 연소 가스의 온도를 급속도로 강하시킨다. 즉, 상기 액화 질소는 상기 급랭 챔버(181) 내에서 기화되면서, 상기 연소 가스로부터 열을 빼앗는다. 상기 연소 가스의 균질한 급랭을 위하여, 상기 노즐(185)들은 상기 급랭 챔버(181)에서 다양한 위치에 설치되어 있다.

상기 후처리 모듈(140)은, 소석회, 활성탄, 필터, 전기 집진기 등을 이용하여 상기 급랭 모듈(180)로부터 배출되는 가스로부터 잔존 다이옥신 및 미세 비산재를 후처리한다. 상기 열에너지 회수모듈(130), 상기 급랭 모듈(180) 및 상기 후처리 모듈(140)은 소각 가스 후처리 설비를 구성한다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

100: 플라즈마 소각 설비 110: 소각 모듈
120: 플라즈마 모듈 130: 열에너지 회수모듈
140: 후처리 모듈 150: 용융 소각물 처리 모듈
160: 플라즈마 토치 170: 소각재 이송 수단
180: 급랭 모듈

Claims (11)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 소각물이 투입되는 소각물 투입구가 형성된 소각로, 상기 소각로에 설치되며 상기 소각로로 산화제를 유입시키는 제1산화제 공급 모듈을 구비하고, 상기 소각로에서는 상기 소각물이 제1온도 범위에서 소각되어, 상기 소각물로부터 생성된 합성 가스가 상기 소각로에 형성된 가스 배출구로 배출되는 소각 모듈;
   상기 소각 모듈에서 배출된 합성가스를 플라즈마 이그나이터(ignitor)를 이용하여 제2온도 범위로 연소시키는 플라즈마 모듈;
   상기 플라즈마 모듈로부터 유입되는 연소 가스와 열교환을 통하여 열에너지를 흡수하되, 배출되는 상기 연소 가스의 온도가 제1설정온도 이상으로 유지하게 하는 열에너지 회수모듈; 및
   상기 소각 가스에서의 다이옥신의 재합성을 감소시키기 위하여, 상기 에너지 회수모듈로부터 배출되는 연소 가스에 액화 기체를 분사하여, 상기 소각 가스를 제2설정온도 이하로 급랭시킨 후 외부로 배출하는 급랭 모듈을 포함하고,
   상기 제1설정온도는, 350℃ 이상이고, 상기 열에너지 회수모듈로 유입되는 소각 가스의 온도보다 낮고, 상기 제2설정온도는 70℃ 내지 250℃ 이고,
   상기 플라즈마 모듈은,
   상기 가스 배출 유로 상에 설치되며, 상기 합성 가스로 산화제를 공급하며, 상기 합성 가스가 스월을 형성하도록 유도하는 제2산화제 공급 모듈; 및
   상기 가스 배출 유로 상에 설치되며, 상기 합성 가스로 연료를 공급하는 제2연료 공급 모듈을 더 포함하고,
   상기 제2산화제 공급 모듈은,
   상기 가스 배출 유로의 원주 방향을 따라 서로 이격되어 배열되며, 상기 가스 배출 유로의 내주면에 접선 방향으로 상기 산화제를 토출하는 복수 개의 산화제 노즐들을 포함하는 플라즈마 소각 설비.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 제1온도 범위는 300℃ 내지 700℃이며,
   상기 제2온도 범위는 1200℃ 이상인 플라즈마 소각 설비.
6. 청구항 4에 있어서,
   상기 소각 모듈은,
   상기 소각로에 설치되며 상기 소각로로 연료를 유입시키는 제1연료 공급 모듈; 및
   상기 소각에 의하여 발생된 소각재를 용융시키는 플라즈마 토치를 더 포함하는 플라즈마 소각 설비.
7. 청구항 4에 있어서,
   상기 플라즈마 모듈은,
   상기 배출된 합성 가스가 이동하는 가스 배출 유로를 더 포함하고,
   상기 플라즈마 이그나이터는, 상기 가스 배출 유로 상에 설치되며 상기 합성 가스를 연소시킴과 아울러 상기 연소되는 합성 가스를 1200℃ 이상의 온도로 유지시키는 플라즈마 소각 설비.
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10. 청구항 4에 있어서,
    상기 가스 배출 유로에서는 상기 합성 가스의 이동 방향을 따라, 상기 제2산화제 공급 모듈, 상기 제2연료 공급 모듈, 상기 플라즈마 이그나이터가 순차적으로 설치되는 플라즈마 소각 설비.
11. 청구항 4에 있어서,
    상기 플라즈마 모듈에서 상기 연소 시 발생되는 소각재를 상기 소각 모듈로 재 이송하는 소각재 이송 수단을 더 포함하는 플라즈마 소각 설비.

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