KR101062487B1 - Energy recovery device using pyrolysis - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전면, 배면, 양쪽 측면, 천장 및 바닥이 단열층을 포함하는 벽면으로 구축된 가열로 내부에 폐품이나 폐자재를 투입한 후 간접적인 고열에 의해서 재생원료가 열분해가 되게 한 후, 열분해가 된 증기 상태의 추출물을 응집수단에서 열교환을 시키는 과정을 통해서 액체 상태의 재생 연료를 얻도록 구성된 열분해를 이용한 에너지 회수장치에 있어서, 가열로 내부의 공간이 상부 및 하부로 구획되게 하는 한편 중간 지점에서 양쪽의 측면을 향하여 좌측 히트 플레이트와 우측 히트 플레이트로 구분 형성이 되되 좌측 히트 플레이트 및 우측 히트 플레이트의 1 지점 이상에는 높이 차이를 갖는 낙차지점이 형성되는 가운데 좌측 히트 플레이트 및 우측 히트 플레이트의 전후방향에는 하나 이상의 산과 골이 있게 굴곡진 형태로 형성이 된 히트 플레이트; 히트 플레이트 하측의 공간으로 가열로의 측면 측에 설치된 버너에 의해서 가열되는 히팅 챔버; 히트 플레이트 상측의 공간으로 가열로 전면 또는 배면의 상부에 설치된 재생원료 투입구를 통해 투입된 재생원료가 주위에서 전달되는 고열에 의해서 열분해가 실현되는 열분해 챔버; 히팅 챔버 내로부터 유도된 화기가 가열로의 전면과 배면의 벽면 내측을 따라 하측에서 상측을 향해 흐르도록 굴절된 형태로 배관이 된 히팅 파이프 라인; 재생원료 투입구로부터 투입된 재생원료가 고루 흩어지게 재생원료 투입구 하측의 열분해 챔버의 내부에 전후방향으로 다수의 로터리가 가로질러 설치되는 로터리 수단; 및 히트 플레이트의 골을 따라 양쪽 측면 측에서 중간 측을 향해 잔류물이 이송되게 회전 동작이 되는 잔류물 상향 이송 스크루가 설치되고 양쪽의 잔류물 상향 이송 스크루를 통해서 열분해 챔버의 중간 부분 측으로 이송된 잔류물이 하강이 되어 합쳐지게 히팅 챔버의 중간 부분에 별도의 공간으로 잔류물 호퍼가 설치되는 한편 잔류물 호퍼에 쌓인 잔류물이 가열로의 외부로 배출되게 잔류물 호퍼로부터 가열로의 외부에 이르기까지 잔류물 배출 이송 스크루가 설치되되 잔류물 상향 이송 스크루는 좌측 히트 플레이트 및 우측 히트 플레이트에 형성된 낙차지점에서 1차 상향 이송 스크루 및 2차 상향 이송 스크루로 분리 형성되어 잔류물의 체류시간이 연장되게 하는 잔류물 배출수단; 을 포함하여 구성이 이루어진다.
재생, 열분해, 재생연료, 가열, 에너지, 회수
According to the present invention, after the waste or waste materials are put into a furnace having a front surface, a back surface, both sides, a ceiling, and a floor including a heat insulation layer, the recycled material is pyrolyzed by indirect high temperature, and then pyrolysis is performed. An energy recovery apparatus using pyrolysis configured to obtain a liquid regenerated fuel through a process of heat-exchanging the extracted steam state in a flocculation means, wherein the space inside the furnace is partitioned into upper and lower portions while at an intermediate point. The left heat plate and the right heat plate are divided into two sides toward each side, and at least one point of the left heat plate and the right heat plate has a free fall point having a height difference. Heat play formed in a curved shape with one or more mountains and valleys Agent; A heating chamber heated by a burner provided on a side of the heating furnace to a space below the heat plate; A pyrolysis chamber in which pyrolysis is realized by high heat in which the regenerated raw material introduced through the regenerated raw material inlet installed in the upper part of the front or rear side of the heating plate is transferred to the space above the heat plate; A heating pipeline in which the fire induced by the inside of the heating chamber is piped in a refracted form so that the fire flows from the lower side to the upper side along the inner side of the front and rear walls of the heating furnace; A rotary means installed in the front and rear direction of a plurality of rotary units in the interior of the pyrolysis chamber under the regeneration material inlet so that the regeneration material introduced from the regeneration material inlet is evenly dispersed; And a residue upward conveying screw which is rotated so that the residue is conveyed from both side sides to the intermediate side along the valley of the heat plate, and the residue conveyed to the middle portion side of the pyrolysis chamber through both residue upward conveying screws. From the residue hopper to the outside of the furnace, a residue hopper is installed in a separate space in the middle part of the heating chamber so that the water descends and merges, while the residue accumulated in the residue hopper is discharged to the outside of the furnace. Residue discharge feed screw is installed, but the residue upward feed screw is separated into the first up feed screw and the second up feed screw at the free fall points formed on the left heat plate and the right heat plate, so that the residence time of the residue is extended. Water discharge means; The configuration is made, including.
Regeneration, Pyrolysis, Renewable Fuel, Heating, Energy, Recovery
Description
본 발명은 열분해를 이용한 에너지 회수장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고온의 열분해 챔버 내부에서 각종의 폐품 또는 폐자재로 이루어진 재생원료를 열분해 시켜 유용한 에너지가 추출되게 하는 과정에서 열분해 챔버 내부로 열이 고르게 전달되게 할 뿐만 아니라 열분해가 된 후의 잔류물들이 배출되는 과정에서 열손실을 줄이며 잔류물들이 열분해 챔버 내에 체류하는 시간을 늘려 불완전하게 열분해가 된 잔류물의 배출이 줄도록 하기 위한 열분해를 이용한 에너지 회수장치에 관한 것이다.The present invention relates to an energy recovery apparatus using pyrolysis, and more particularly, heat is introduced into a pyrolysis chamber in a process of pyrolyzing a recycled raw material consisting of various wastes or waste materials in a high temperature pyrolysis chamber to extract useful energy. Energy recovery using pyrolysis not only ensures even transfer, but also reduces heat loss in the process of residues after pyrolysis and increases the residence time of the residues in the pyrolysis chamber to reduce emissions of incompletely pyrolyzed residues. Relates to a device.
산업기술의 발달과 함께 많은 종류의 공업 생산품들이 화석연료를 주원료로 하는 합성수지 등으로 제작되고 있는 한편 에너지 소비량이 증가 됨에 따라서 화석연료가 고갈될 시점이 점점 다가오고 있다. 한편, 합성수지 등으로 제작된 공업생산품이 폐기되는 과정에서 발생이 되는 많은 량의 쓰레기들로 인하여 환경오염은 점점 심각해지고 있는 실정이다. 따라서, 범지구적인 차원에서 에너지 절약의 실천과 함께 재활용 가능한 모든 폐품에 대하여 분리 수거를 규제할 정도에 이르게 되었다.With the development of industrial technology, many kinds of industrial products are made of synthetic resins, mainly fossil fuels, and as the energy consumption increases, the time for fossil fuel exhaustion is approaching. On the other hand, environmental pollution is getting serious due to a large amount of waste generated in the process of discarding industrial products made of synthetic resins. As a result, on a global scale, energy conservation has been implemented, and segregation of all recyclables has been regulated.
본 출원인은 전술한 바와 같은 종래의 제반 사정을 고려하여 에너지절약 및 폐품의 재활용 측면에서 고온의 열분해 챔버 내부에서 폐품들이 열분해가 되는 과정에서 유용한 재생유를 추출하는 장치들을 개발하는데 심혈을 기울인 결과로 그동안 여러 건의 특허를 대한민국 특허청에 출원하게 되었다. 본 출원인이 개발한 열분해를 이용한 에너지 회수장치와 관련된 기술들로는 대한민국특허청 공개번호 10-2007-0047270호의 '폐원료 열분해유 재생장치' 및 대한민국특허청 공개번호 10-2007-0053193호의 '폐원료 열분해유 재생장치' 등이 있다.As a result of the present applicant's devotion to developing devices for extracting recycled oil useful in the process of pyrolysis of wastes in a high temperature pyrolysis chamber in view of energy conservation and recycling of wastes, In the meantime, several patents have been filed with the Korean Patent Office. The technologies related to the energy recovery apparatus using the pyrolysis developed by the applicant include the 'raw material pyrolysis oil regeneration device' of Korean Patent Application Publication No. 10-2007-0047270 and the 'raw material pyrolysis oil regeneration of Korean Patent Application Publication No. 10-2007-0053193. Device '.
전술한 바와 같은 종래 열분해를 이용한 에너지 회수장치들에 의하면 열분해 챔버 내부로 투입된 폐품이나 폐원료 등의 재생원료들이 버너에서 가열된 고온의 열이 간접적으로 전달되는 과정에서 열분해가 이루어지고, 열분해가 되는 과정에서 발생하게 된 증기 상태의 추출물들이 냉각되는 과정에서 응축이 이루어지는 한편 열분해가 된 후의 잔류물들은 열분해 챔버 하측에 스크루 타입으로 설치된 잔류물 배출수단에 의해서 배출이 이루어지게 된다.According to the energy recovery apparatus using the conventional pyrolysis as described above, the pyrolysis is performed in the process of indirectly transferring the high temperature heat heated in the burner to the recycled materials such as waste or waste raw materials that are introduced into the pyrolysis chamber. Condensation takes place while the steam extracts generated in the process are cooled, while residues after pyrolysis are discharged by means of a residue discharge means installed as a screw type under the pyrolysis chamber.
한편, 본 출원인은 전술한 예와 같은 열분해를 이용한 에너지 회수장치 이외에도 더욱 개선된 형태의 열분해를 이용한 에너지 회수장치를 개발하여 대한민국특허청에 출원을 한 사실이 있다. 그 예들로는, 대한민국특허청 출원번호 10-2008-27437호, 출원번호 10-2008-27438호 및 출원번호 10-2008-27439호 등이 있다.On the other hand, the applicant has the fact that in addition to the energy recovery device using the pyrolysis as in the above-described example, developed an energy recovery device using a more improved form of pyrolysis and filed with the Republic of Korea Patent Office. Examples thereof include Korean Patent Application No. 10-2008-27437, Application No. 10-2008-27438, and Application No. 10-2008-27439.
전술한 다수의 공개된 특허 및 다수의 출원 중인 특허에서 알 수 있듯이 본 출원인은 폐품 또는 폐자재로부터 유용한 연료를 효율적으로 얻기 위해서 열분해 챔버 내부로 폐품 또는 폐자재 등의 재생원료를 투입시킨 상태에서 열분해 챔버 주 변이 고온의 열에 간접적으로 노출되게 함에 따라서 열분해가 이루어질 수 있도록 하는 열분해를 이용한 에너지 회수장치 및 그 주변장치들의 개발 및 개선에 많은 투자를 하고 있는 상태에 있다.As can be seen from the above-mentioned many published patents and a number of pending patents, the applicant has pyrolyzed in a state in which recycled raw materials such as waste or waste materials are put into a pyrolysis chamber in order to efficiently obtain useful fuel from waste or waste materials. There is a great deal of investment in the development and improvement of energy recovery devices and their peripheral devices using pyrolysis, which allows pyrolysis to occur as the chamber surroundings are indirectly exposed to high temperature heat.
본 발명은 전술한 바와 같은 종래기술의 제반 사정을 고려하여 창안된 것으로서, 고온의 열분해 챔버 내부에서 각종의 폐품 또는 폐자재들을 열분해 시켜 유용한 연료가 추출되게 하는 과정에서 폐품 또는 폐자재 등의 재생원료가 투입된 열분해 챔버 주변에 버너의 열이 더욱 효율적으로 전달되게 하기 위한 열분해를 이용한 에너지 회수장치를 제공하는 데 목적이 있다.The present invention was devised in consideration of the above-described circumstances of the prior art, and recycled raw materials such as waste or waste materials in the process of pyrolyzing various waste or waste materials in a high temperature pyrolysis chamber to extract useful fuel. It is an object of the present invention to provide an energy recovery apparatus using pyrolysis in order to more efficiently transfer heat of a burner around a pyrolysis chamber into which is injected.
본 발명의 다른 목적은 고온의 열분해 챔버 내부에서 각종의 폐품 또는 폐자재 등의 재생원료가 투입된 열분해 챔버 벽면을 따라 흐르는 버너의 열이 일정 압력 이하에서는 재순환되도록 함에 따라서 버너의 가동에 소모되는 에너지의 손실을 줄일 수 있는 열분해를 이용한 에너지 회수장치를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to heat the burner along the wall of the pyrolysis chamber into which various wastes or waste materials are recycled in a high temperature pyrolysis chamber, so that the heat of the burner is recycled at a predetermined pressure or less. It is to provide an energy recovery device using pyrolysis that can reduce the loss.
아울러, 본 발명의 다른 목적은 고온의 열분해 챔버 내부에서 각종의 폐품 또는 폐자재들을 열분해를 시켜 유용한 기름이 추출되게 하는 과정에서 폐품 또는 폐자재 등의 재생원료가 열분해가 된 후의 잔류물이 외부로 배출이 될 때에 열손실이 줄 뿐만 아니라 불완전하게 열분해가 된 재생원료 또는 잔류물이 열분해 챔버 밖으로 배출되는 현상이 줄 수 있도록 한 열분해를 이용한 에너지 회수장치를 제공하는 데 목적이 있다.In addition, another object of the present invention is to thermally decompose various wastes or waste materials in a high-temperature pyrolysis chamber so that useful oil is extracted, and the residues after the recycling of waste materials or waste materials such as pyrolysis are carried out to the outside. It is an object of the present invention to provide an energy recovery apparatus using pyrolysis that not only reduces heat loss when discharged, but also causes incompletely pyrolyzed recycled raw materials or residues to be discharged out of the pyrolysis chamber.
전술한 목적을 달성하기 위해 구성되는 본 발명은 다음과 같다. 즉, 본 발명은 전면, 배면, 양쪽 측면, 천장 및 바닥이 단열층을 포함하는 벽면으로 구축된 가열로 내부에 폐품이나 폐자재를 투입한 후 간접적인 고열에 의해서 재생원료가 열분해가 되게 한 후, 열분해가 된 증기 상태의 추출물을 응집수단에서 열교환을 시키는 과정을 통해서 액체 상태의 재생 연료를 얻도록 구성된 열분해를 이용한 에너지 회수장치에 있어서, 가열로 내부의 공간이 상부 및 하부로 구획되게 하는 한편 중간 지점에서 양쪽의 측면을 향하여 좌측 히트 플레이트와 우측 히트 플레이트로 구분 형성이 되되 좌측 히트 플레이트 및 우측 히트 플레이트의 1 지점 이상에는 높이 차이를 갖는 낙차지점이 형성되는 가운데 좌측 히트 플레이트 및 우측 히트 플레이트의 전후방향에는 하나 이상의 산과 골이 있게 굴곡진 형태로 형성이 된 히트 플레이트; 히트 플레이트 하측의 공간으로 가열로의 측면 측에 설치된 버너에 의해서 가열되는 히팅 챔버; 히트 플레이트 상측의 공간으로 가열로 전면 또는 배면의 상부에 설치된 재생원료 투입구를 통해 투입된 재생원료가 주위에서 전달되는 고열에 의해서 열분해가 실현되는 열분해 챔버; 히팅 챔버 내로부터 유도된 화기가 가열로의 전면과 배면의 벽면 내측을 따라 하측에서 상측을 향해 흐르도록 굴절된 형태로 배관이 된 히팅 파이프 라인; 재생원료 투입구로부터 투입된 재생원료가 고루 흩어지게 재생원료 투입구 하측의 열분해 챔버의 내부에 전후방향으로 다수의 로터리가 가로질러 설치되는 로터리 수단; 및 히트 플레이트의 골을 따라 양쪽 측면 측에서 중간 측을 향해 잔류물이 이송되게 회전 동작이 되는 잔류물 상향 이송 스크루가 설치되고 양쪽의 잔류물 상향 이송 스크루를 통해서 열분해 챔버의 중간 부분 측으로 이송된 잔류물이 하강이 되어 합쳐지게 히팅 챔버의 중간 부분에 별도의 공간으로 잔류물 호퍼가 설치되는 한편 잔류물 호퍼에 쌓인 잔류물이 가열로의 외부로 배출되게 잔류물 호퍼로부터 가열로의 외부에 이르기까지 잔류물 배출 이송 스크루가 설치되되 잔류물 상향 이송 스크루는 좌측 히트 플레이트 및 우측 히트 플레이트에 형성된 낙차지점에서 1차 상향 이송 스크루 및 2차 상향 이송 스크루로 분리 형성되어 잔류물의 체류시간이 연장되게 하는 잔류물 배출수단; 을 포함하여 구성이 이루어진다.The present invention configured to achieve the above object is as follows. That is, in the present invention, after the waste or waste materials are put into the furnace, the front, back, both sides, the ceiling, and the bottom of the heating wall constructed with a heat insulating layer, the recycled material is pyrolyzed by indirect high temperature. An energy recovery apparatus using pyrolysis configured to obtain a liquid regenerated fuel through a process of heat-exchanging pyrolyzed steam extract in a flocculation means, wherein the space inside the furnace is divided into upper and lower portions, The left heat plate and the right heat plate are divided into the left heat plate and the right heat plate from the point, and at least one point of the left heat plate and the right heat plate has a free fall point having a height difference. Heat formed in a curved shape with one or more mountains and valleys in the direction Rate; A heating chamber heated by a burner provided on a side of the heating furnace to a space below the heat plate; A pyrolysis chamber in which pyrolysis is realized by high heat in which the regenerated raw material introduced through the regenerated raw material inlet installed in the upper part of the front or rear side of the heating plate is transferred to the space above the heat plate; A heating pipeline in which the fire induced by the inside of the heating chamber is piped in a refracted form so that the fire flows from the lower side to the upper side along the inner side of the front and rear walls of the heating furnace; A rotary means installed in the front and rear direction of a plurality of rotary units in the interior of the pyrolysis chamber under the regeneration material inlet so that the regeneration material introduced from the regeneration material inlet is evenly dispersed; And a residue upward conveying screw which is rotated so that the residue is conveyed from both side sides to the intermediate side along the valley of the heat plate, and the residue conveyed to the middle portion side of the pyrolysis chamber through both residue upward conveying screws. From the residue hopper to the outside of the furnace, a residue hopper is installed in a separate space in the middle part of the heating chamber so that the water descends and merges, while the residue accumulated in the residue hopper is discharged to the outside of the furnace. Residue discharge feed screw is installed, but the residue upward feed screw is separated into the first up feed screw and the second up feed screw at the free fall points formed on the left heat plate and the right heat plate, so that the residence time of the residue is extended. Water discharge means; The configuration is made, including.
본 발명에 따른 열분해를 이용한 에너지 회수장치에서 잔류물 배출수단의 잔류물 호퍼 내측에는 잔류물 상향 이송 스크루에서 낙하가 되는 잔류물의 파쇄를 위한 잔류물 파쇄 로터리가 더 설치될 수 있다.In the energy recovery apparatus using pyrolysis according to the present invention, a residue crushing rotary may be further installed inside the residue hopper of the residue discharge means for crushing the residue falling from the residue upward conveying screw.
본 발명에 따른 열분해를 이용한 에너지 회수장치에서 히팅 챔버의 내부에는 히트 플레이트를 지지하기 위한 플레이트 서포터가 일정 간격을 두고 설치될 수 있다.In the energy recovery apparatus using pyrolysis according to the present invention, the plate supporter for supporting the heat plate may be installed at a predetermined interval inside the heating chamber.
본 발명에 따른 열분해를 이용한 에너지 회수장치에서 1차 상향 이송 스크루의 상단과 2차 상향 이송 스크루의 하단은 동력전달수단을 통해서 회전동력이 이어지게 구성될 수 있다.In the energy recovery apparatus using the pyrolysis according to the present invention, the upper end of the first upstream screw and the lower end of the second upstream screw may be configured to continue the rotational power through the power transmission means.
본 발명에 따른 열분해를 이용한 에너지 회수장치에서 1차 상향 이송 스크루와 2차 상향 이송 스크루는 각각 별도의 구동수단에 의해서 구동이 되게 구성이 이루어질 수 있다.In the energy recovery apparatus using pyrolysis according to the present invention, the first uplink screw and the second uplink screw may be configured to be driven by separate driving means.
본 발명에 따른 열분해를 이용한 에너지 회수장치에서 2차 상향 이송 스크루가 구동되게 하는 구동수단의 구동모터는 히팅 챔버의 내부에 별도로 마련된 단열 챔버에 설치되는 한편 단열 챔버에는 구동모터의 열해를 방지하기 위한 냉각수단이 설치될 수 있다.In the energy recovery apparatus using the pyrolysis according to the present invention, the drive motor of the driving means for driving the second upward transfer screw is installed in a heat insulation chamber provided separately in the heating chamber, while in the heat insulation chamber to prevent thermal damage of the drive motor. Cooling means may be installed.
본 발명에 의한 열분해를 이용한 에너지 회수장치에 따르면 화석연료가 주성분인 폐품이나 폐자재 등 재생원료에 고온의 열이 간접적으로 가열시켜 열분해가 되게 하는 과정에서 재생원료가 투입된 열분해 챔버 주변에 열이 더욱 효율적으로 전달되게 됨에 따라서 재생원료가 열분해 되는 효율이 크게 향상될 수 있는 효과가 있다.According to the energy recovery apparatus using pyrolysis according to the present invention, the heat is further heated around the pyrolysis chamber in which the recycled raw material is input in the process of indirectly heating high temperature heat to the recycled raw material such as fossil fuel waste or waste materials to induce pyrolysis. As it is efficiently delivered, there is an effect that the efficiency of pyrolysis of recycled raw materials can be greatly improved.
또한, 본 발명에 의한 열분해를 이용한 에너지 회수장치에 따르면 고온의 열분해 챔버 내부에서 각종의 폐품 또는 폐자재들을 열분해를 시켜 유용한 재생유가 추출되게 하는 과정에서 재생원료가 열분해가 된 후의 잔류물이 외부로 배출이 될 때에 열손실이 줄어들 뿐만 아니라 불완전 분해된 잔류물이 열분해 챔버 밖으로 배출이 되는 것을 줄일 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the energy recovery apparatus using pyrolysis according to the present invention, the residue after the pyrolysis of the recycled raw material is pyrolyzed in the process of pyrolyzing various wastes or waste materials in the high temperature pyrolysis chamber to extract useful regeneration oil. In addition to reducing the heat loss when discharged, there is an effect to reduce the discharge of the incompletely decomposed residues out of the pyrolysis chamber.
아울러, 본 발명에 의한 열분해를 이용한 에너지 회수장치에 따르면 재생원료의 열분해가 이루어지는 과정에서 열분해 챔버 내에 잔류물이 체류하게 되는 시간이 증대됨에 따라서 재생원료의 열분해 효율이 향상될 수 있는 커다란 장점이 있다.In addition, according to the energy recovery apparatus using pyrolysis according to the present invention, as the time for the residue to stay in the pyrolysis chamber is increased in the process of pyrolysis of the regeneration material, there is a great advantage that the pyrolysis efficiency of the regeneration material may be improved. .
이하에서는 본 발명에 따른 열분해를 이용한 에너지 회수장치의 구성 및 작동에 대하여 첨부된 도면을 참조하면서 더욱 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, the configuration and operation of an energy recovery apparatus using pyrolysis according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 은 본 발명의 실시 예에 따른 열분해를 이용한 에너지 회수장치의 정면 구성도, 도 2 는 본 발명의 실시 예에 따른 열분해를 이용한 에너지 회수장치의 단면 구성도, 도 3 은 도 2 에 표시된 A-A선 단면 구성도, 도 4 는 도 2 에 표시된 B-B선 단면 구성도이다.1 is a front configuration diagram of an energy recovery apparatus using pyrolysis according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional configuration diagram of an energy recovery apparatus using pyrolysis according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is AA shown in FIG. 2. Line cross-sectional block diagram, FIG. 4 is a BB line cross-sectional block diagram shown in FIG.
도면 중에 표시된 도면부호 100 은 본 발명의 실시 예에 따른 열분해를 이용한 에너지 회수장치를 지시하는 것이며, 도면부호 200 은 본 발명의 실시 예에 따른 열분해를 이용한 에너지 회수장치의 가열로를 지시하는 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 열분해를 이용한 에너지 회수장치(100)는 도면에 도시된 바와 같이 가열로(200)를 중심으로 그 내부 및 외부에 설치되는 다수의 구성요소들의 유기적인 조합으로 구성이 이루어진다. 즉, 열분해를 이용한 에너지 회수장치(100)는 내부에 설치된 히트 플레이트(210)를 기준으로 내부 공간이 크게 히팅 챔버(220)와 열분해 챔버(230)로 분할된 가열로(200), 히팅 챔버(220) 내부의 고온의 열이 열분해 챔버(230)로 고르게 전달이 되게 열분해 챔버(230)의 전면 및 배면의 벽면을 따라 근접 설치되는 히팅 파이프 라인(300), 열분해 챔버(230)의 내부에 설치되어 열분해 챔버(230)로 투입되는 재생원료 및 잔류물이 잘리거나 흩어지게 하기 위한 로터리 수단(400), 열분해 챔버(230) 내부에서 열분해가 된 후의 잔류물의 배출이 이루어지게 열분해 챔버(230)의 하측 및 히팅 챔버(220)의 하측 상에 설치되는 잔류물 배출수단(500) 및 열분해 챔버(230)에서 고온의 열에 의해 열분해가 되어 생성된 증기 상태의 추출물이 열교환 되게 하여 액체 상태의 재생 연료가 추출되게 하는 응집수단(600) 등의 구성요소를 기본적으로 포함하여 구성이 이루어진다.
도 1 에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 열분해를 이용한 에너지 회수장치(100)의 가열로(200) 주변에는 전술한 응집수단(600)이 일부 구성요소인 열교환기(620)에서 사용되는 냉각수의 냉각 및 공급을 위한 워터 탱크(630), 워터 쿨러(640), 쿨링 타워(650) 등의 주변 장치들이 설치될 수 있다. 한편, 가열로(200)의 둘레 상에는 주변 장치들의 유지 보수를 위해서 작업자들의 통행이 가능할 수 있도록 하기 위한 플랫폼(110) 및 스텝(120) 등이 설치될 수 있다.As shown in FIG. 1, the above-mentioned agglomeration means 600 is used in the
본 발명의 실시 예에 따른 가열로(200)는 전면, 배면, 양쪽 측면, 천장 및 바닥이 두꺼운 벽면으로 이루어지되 외부에 비하여 상대적으로 고온에 노출되는 내부 공간의 열이 외부로 방열이 되는 것이 차단이 될 수 있도록 각 측의 벽면은 단열층을 포함한 다중의 벽으로 구축된다. 가열로(200)의 벽면은 내화벽돌 또는 황토 등으로 쌓인 중간의 단열층을 기준으로 단열층의 내부 및 외부를 이루는 내부층 및 외부층은 내열성이 우수한 철판으로 이루어질 수 있다.The
본 발명의 실시 예에 따른 가열로(200)의 내부 공간이 히팅 챔버(220)와 열분해 챔버(230)로 구획이 되게 하는 히트 플레이트(210)는 가열로(200)의 내부 공간의 중간 높이 구간에 설치되는 내열성이 우수한 철판으로써 그 단면의 형태는 평면의 형태를 이루기보다는 도면에 도시된 바와 같이 가열로(200)의 중간 위치를 기점으로 양쪽의 측면을 향할수록 그 높이가 낮아지는 한편 전후방향으로는 하나 이 상의 산과 골이 있는 굴곡진 형태로 이루어진다. 본 발명의 실시 예를 설명하기 위한 도면에서는 히트 플레이트(210)의 중간을 기점으로 전방과 후방에 각각 하나씩의 골이 있는 형태로 굴곡진 예로 도시되어 있다.The
특히, 본 발명의 실시 예에 따라서 중간 부분을 기점으로 양쪽에 각각 형성되는 히트 플레이트(210)는 하나 이상의 지점에서 높이의 차이를 갖는 낙차지점(212)이 있도록 구성이 이루어진다. 부연 설명하면, 도면에 도시된 바와 같이 가열로(200)의 중간을 기준으로 해서 좌측과 우측에 각각 좌측 히트 플레이트(210a)와 우측 히트 플레이트(210b)가 구분 설치되는데, 좌측 히트 플레이트(210a)와 우측 히트 플레이트(210b)의 일정 위치에서는 낙차지점(212)이 있도록 구성이 이루어진다.In particular, according to an embodiment of the present invention, the
전술한 히트 플레이트(210)는 도면에 도시된 바와 같이 히팅 챔버(220) 내부에 일정 간격을 두고 다수 설치되는 플레이트 서포터(214)에 의해서 안정된 구조로 지지가 될 수 있다.As described above, the
한편, 전술한 바와 같이 구성이 된 히트 플레이트(210)의 골 부분에는 뒤에서 다시 설명이 이루어질 잔류물 배출수단(500)의 잔류물 상향 이송 스크루(510)가 골의 길이방향으로 길게 설치된다.On the other hand, in the valley portion of the
본 발명의 실시 예에 따른 히팅 챔버(220)의 내부가 고온의 상태가 유지될 수 있도록 하기 위해서 가열로(200)의 양쪽 측면의 외부에는 각각 버너(240)가 설치되고, 이 버너(240)에서 발생하게 되는 화기는 히팅 챔버(220) 내부로 유입되게 구성이 이루어진다. 한편, 히팅 챔버(220)는 도 2 에 도시된 바와 같이 잔류물 배 출수단(500)의 일부 구성요소인 잔류물 호퍼(520)에 의해서 양쪽으로 분리된 구조로 이루어질 수 있다.In order to keep the inside of the
본 발명의 실시 예에 따른 히팅 챔버(220)의 내측 상부 상에는 도면에 도시된 바와 같이 히팅 파이프 라인(300)의 하단이 접속이 된다. 히팅 파이프 라인(300)은 열분해 챔버(230)의 내부에 하측에서 상측을 향할수록 지그재그 형태로 배관이 되는 한편 그 상단은 가열로(200)의 상측으로 노출된 구조로 설치된다. 따라서 버너(240)에 의해서 히팅 챔버(220) 내에 발생이 된 화기는 히팅 파이프 라인(300)을 따라 열분해 챔버(230)에 열이 전달되게 하는 기능을 한다. 전술한 바와 같이 히팅 파이프 라인(300)을 통과한 화기는 결국 가열로(200) 외부로 배출이 된다.On the inner upper portion of the
본 발명의 실시 예에 따른 열분해를 이용한 에너지 회수장치(100)에서는 열분해 챔버(230) 내부로 폐품 또는 폐기물 등의 재생원료가 투입될 수 있도록 가열로(200)의 양쪽 상부 측에 재생원료 투입구(250)가 마련된다. 재생원료 투입구(250)의 외부 측에는 소정의 공정을 통해서 압축된 상태의 재생원료가 투입될 수 있도록 하기 위한 압축 실린더(252) 및 피스톤(254) 등이 도 3 에 도시된 바와 같이 설치된다.In the
전술한 재생원료 투입구(250)을 통한 재생원료의 투입이 원활하게 이루어질 수 있도록 하기 위해서 재생원료 저장실(700)과 재생원료 호퍼(720) 사이에는 콘베이어 등과 같은 재생원료 이송수단(710)이 설치될 수 있다.In order to facilitate the input of the regenerated raw materials through the regenerated
전술한 바와 같이 가열로(200)의 상부 양쪽에 설치된 재생원료 투입구(250)를 통해서 투입된 재생원료가 더욱 효율적으로 분해될 수 있게 히팅 챔버(220)의 화기 일부가 전면 및 배면의 벽면 측으로 유도되게 하기 위한 히팅 파이프 라인(300)이 설치된다.As described above, a portion of the firearm of the
본 발명의 실시 예에 따른 열분해를 이용한 에너지 회수장치(100)에서 재생원료 투입구(250)를 통해서 열분해 챔버(230) 내로 투입된 재생원료가 고루 흩어지게 할 뿐만 아니라 잘게 잘리게 하기 위한 로터리 수단(400)의 일부 구성요소로써 다수의 로터리(410)가 재생원료 투입구(250) 하측 및 히트 플레이트(210)의 상측의 열분해 챔버(230)의 내부를 전후방향으로 가로질러 설치된다. 이 로터리(410)들은 가열로(200)의 양쪽에 설치된 재생원료 투입구(250) 하측에 상하방향으로 일정 간격을 두고 다층으로 형성되는 한편 각 층은 복수로 배열이 이루어질 수 있다.In the
전술한 로터리(410)의 축 상에는 일정 간격을 두고 다수의 블레이드(412)가 설치되는데, 히트 플레이트(210)의 골 부분을 통해 연소 후 잔류물들이 쌓이는 구간을 지나는 일부의 로터리(420) 상에는 잔류물들의 배출이 원활하게 이루어질 수 있도록 회전 반경이 히트 플레이트(210)의 골 부분까지 이르는 블레이드(414)가 더 설치될 수도 있다.On the axis of the rotary 410 described above, a plurality of
본 발명의 실시 예에 따른 잔류물 배출수단(500)은 히트 플레이트(210)의 골 부분을 따라 길게 설치되되 히트 플레이트(210) 상에 쌓이는 잔류물들이 가열로(200)의 양쪽 측면 측에서 가열로(200)의 중간 부분 측을 향해 이송될 수 있는 회전 방향으로 설정이 되는 잔류물 상향 이송 스크루(510), 양쪽의 잔류물 상향 이송 스크루(510)를 통해서 히트 플레이트(210)의 정상 측에 이송된 잔류물이 하강이 되어 합쳐질 수 있게 히팅 챔버(220)의 내부에 별도의 공간으로 설치되는 잔류물 호퍼(520), 잔류물 호퍼(520)에 쌓인 잔류물이 가열로(200)의 외부로 배출되게 잔류물 호퍼(520)로부터 가열로(200)의 외부 측면에 이르기까지 설치되는 잔류물 배출 이송 스크루(530) 및 잔류물 배출 이송 스크루(530)를 통해서 가열로(200)의 외부로 배출이 된 잔류물이 저장되는 잔류물 저장실 등을 포함하여 구성이 이루어진다.Residue discharge means 500 according to an embodiment of the present invention is installed along the valley portion of the
본 발명의 실시 예에 따른 잔류물 배출수단(500)의 한 구성요소인 잔류물 상향 이송 스크루(510)는 좌측 히트 플레이트(210a) 및 우측 히트 플레이트(210b)의 양쪽 끝단 부분의 높이가 가열로(200)의 중앙 부분에 위치된 양쪽 끝단 부분의 위치보다 낮게 설치가 이루어진다.In the
특히, 본 발명의 실시 예에 의해서 히트 플레이트(210)의 중앙 부분을 기점으로 양쪽에 각각 설치되는 잔류물 상향 이송 스크루(510)는 좌측 히트 플레이트(210a) 및 우측 히트 플레이트(210b)에 낙차지점(212)이 형성된 구간에서 1차 상향 이송 스크루(512) 및 2차 상향 이송 스크루(514)로 분리가 된 구조로 이루어진다.In particular, the residue upward conveying
본 발명의 실시 예에 의해서 1차 상향 이송 스크루(512)와 2차 상향 이송 스크루(514)는 각각 별도의 구동수단을 통해서 회전 동작이 되게 구성이 이루어질 수 있다. 이와 같이 1차 상향 이송 스크루(512)와 2차 상향 이송 스크루(514)가 각각 별도의 구동수단에 의해서 구동이 이루어지게 구성될 경우, 특히 1차 상향 이송 스크루(514)를 구동시키기 위한 구동수단의 구동모터(514a)는 히팅 챔버(220)의 내부에 별도로 설치되는 단열 챔버(516) 내에 설치된다. 또한, 히팅 챔버(220)의 고온 에 의해서 단열 챔버(516) 내부에 설치된 구동모터(514a)가 열에 의해 손상이 없도록 단열 챔버(516) 상에는 냉각수 파이프(516a) 등과 같은 냉각수단이 설치될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the first
본 발명의 실시 예에 의해서 1차 상향 이송 스크루(512)의 상단과 2차 상향 이송 스크루(514)의 하단은 체인(도시되지 않음) 등과 같은 동력전달수단을 통해서 회전동력이 연결이 되게 구성될 수도 있다.According to an embodiment of the present invention, the upper end of the primary
전술한 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 열분해를 이용한 에너지 회수장치(100)에서는 가열로(200) 내부 중간 부분에 히트 플레이트(210)의 정상이 위치되는 한편 잔류물 배출수단(500)의 잔류물 상향 이송 스크루(510)에 의해서 잔류물이 하측에서 상측을 향해서 이송이 되는 구조로 이루어짐에 따라서 불완전하게 열분해가 된 상태의 재생원료 또는 잔류물이 열분해 챔버(230) 내부에 체류하게 되는 시간이 더욱 길게 된다. 특히, 잔류물 상향 이송 스크루(510)가 1차 상향 이송 스크루(512) 및 2차 상향 이송 스크루(514)를 포함하여 2개 이상으로 분리 형성됨에 따라서 재생원료 및 잔류물이 열분해 챔버(230) 내부에 체류하게 되는 시간이 더욱 길어질 수 있게 된다.As described above, in the
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 열분해를 이용한 에너지 회수장치(100)에서는 잔류물 상향 이송 스크루(510)가 잔류물을 상향 이송시키는 구조로 설정됨과 더불어 재생원료가 투입되는 재생원료 투입구(250)가 가열로(200)의 양쪽 측면에 치우친 상태로 설치됨에 따라서 잔류물 상향 이송 스크루(510)를 통해서 불완전하게 열분해가 된 재생원료 또는 잔류물이 배출되는 현상을 줄일 수 있게 된다.In addition, in the
본 발명의 실시 예에 따른 잔류물 배출수단(500)의 잔류물 호퍼(520) 내측에는 잔류물 상향 이송 스크루(510) 측에서부터 낙하가 되는 잔류물의 파쇄를 위한 잔류물 파쇄 로터리(522)가 설치된다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 열분해를 이용한 에너지 회수장치(100)는 잔류물 파쇄 로터리(522)를 통해서 잘게 파쇄된 잔류물이 잔류물 배출 이송 스크루(530)를 통해서 원활하게 배출이 이루어질 수 있는 구조로 이루어지게 된다.In the
그리고, 전술한 바와 같이 구성된 열분해 챔버(230) 내부에서 폐품 또는 폐자재 등의 재생원료가 고온에 노출되어 열분해가 되는 과정에서 생성이 된 증기상태의 추출물을 공급받아 열교환을 시킨 후 액체상태의 재생 연료가 추출되게 하기 위한 응집수단(600)의 일부 구성요소인 응집기(610)가 가열로(200)의 전면 및 배면 측에 각각 설치된다. 열분해 챔버(230) 내부에서 생성된 증기상태의 추출물이 응집기(610) 측으로 공급될 수 있도록 열분해 챔버(230)의 상측에는 증기 배출관(260)이 배관이 되는 한편 증기 배출관(260)의 상단에는 양쪽의 응집기(610)를 향해서 증기상태의 추출물이 분리 공급될 수 있게 증기 유도관(262)이 배관이 되어 응집기(610)의 상부와 접속이 된다.Then, in the
본 발명의 실시 예에 따른 응집기(610)는 가열로(200)의 전면과 배면 양쪽에 쌍으로 형성되는 한편 가열로(200)의 용적에 맞춰 여러 쌍이 형성될 수도 있다. 그리고 각각의 응집기(610)의 둘레에는 냉각수에 의한 열교환이 이루어질 수 있도록 하는 열교환기(620)가 설치된다.The
열교환기(620)는 도면에 도시된 바와 같이 응집기(610)의 둘레에 다층으로 형성될 수 있고, 각 층에 설치된 열교환기(620)에는 냉각수가 하측에서 상측을 향해 흐르는 구조로 이루어질 수 있다. 응집기(610)의 하측은 상부는 넓고 하부는 좁은 깔때기 형태로 이루어지는 한편 그 하측 부분에는 액체상태의 재생연료가 배출되는 재생연료 배출구(612)가 마련된다.The
전술한 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따라 구성된 열분해를 이용한 에너지 회수장치(100)에서는 특히 열분해 챔버(230) 내부의 잔류물이 배출되는 과정이 종전의 장치들과는 다른 방식으로 이루어짐에 따라서 열분해 챔버(230)의 열손실을 크게 줄일 수 있을 뿐만 아니라 불완전 열분해가 된 상태의 잔류물이 외부로 배출되는 현상을 더욱 효과적으로 줄일 수 있게 된다.As described above, in the
특히, 본 발명의 실시 예에 따른 열분해를 이용한 에너지 회수장치(100)는 열분해 챔버(230)의 내부에 설치되는 잔류물 상향 이송 스크루(510)가 1차 상향 이송 스크루(512)와 2차 상향 이송 스크루(514)를 포함하는 구조로 이루어짐에 따라서 잔류물이 열분해 챔버(230) 내부에 머물게 되는 시간이 길어질 수 있음에 따라서 더욱 효율적인 열분해가 가능하게 된다.In particular, in the
본 발명은 전술한 실시 예에 국한되지 않고 본 발명의 기술사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시될 수가 있다.The present invention is not limited to the above-described embodiments and can be implemented in various modifications within the scope of the technical idea of the present invention.
도 1 은 본 발명의 실시 예에 따른 열분해를 이용한 에너지 회수장치의 정면 구성도.1 is a front configuration diagram of an energy recovery apparatus using pyrolysis according to an embodiment of the present invention.
도 2 는 본 발명의 실시 예에 따른 열분해를 이용한 에너지 회수장치의 단면 구성도.2 is a cross-sectional view of an energy recovery apparatus using pyrolysis according to an embodiment of the present invention.
도 3 은 도 2 에 표시된 A-A선 단면 구성도.3 is a cross-sectional view taken along the line A-A shown in FIG.
도 4 는 도 2 에 표시된 B-B선 단면구성도.4 is a cross-sectional view taken along the line B-B shown in FIG.
[ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ][Description of Code for Major Parts of Drawing]
100. 열분해를 이용한 에너지 회수장치100. Energy recovery system using pyrolysis
200. 가열로 210. 히트 플레이트200.
210a. 좌측 히트 플레이트 210b. 우측 히트 플레이트210a.
212. 낙차지점 214. 플레이트 서포터212.
220. 히팅 챔버 230. 열분해 챔버220.
240. 버너 250. 재생원료 투입구240.
300. 히팅 파이프 라인 400. 로터리 수단300.
410. 로터리 500. 잔류물 배출수단410.
510. 잔류물 상향 이송 스크루 512. 1차 상향 이송 스크루510.
514. 2차 상향 이송 스크루 520. 잔류물 호퍼514. Secondary
522. 잔류물 파쇄 로터리 530. 잔류물 배출 이송 스크루522.
600. 응집수단 610. 응집기600. Agglomeration means 610. Agglomerator
620. 열교환기 700. 재생원료 저장실620.
710. 재생원료 이송수단 720. 재생원료 호퍼710. Recycling
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