KR101118170B1 - 2차 연소실과 일체형의 공기예열기가 설치된 가연성 폐자원 용융로 - Google Patents

2차 연소실과 일체형의 공기예열기가 설치된 가연성 폐자원 용융로 Download PDF

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Abstract

본 발명은 용융로 후단에 설치되어 용융로에서 배출되는 고온의 배출가스를 이용하여 용융로에 사용되는 공기를 고온으로 예열하여 용융로에 공급하는 용융로용 공기예열기에 관한 것이다.
이러한 본 발명의 용융로용 공기예열기는 용융로 후단에 설치되어 배출되는 배출가스를 이용하여 용융로에 사용되는 연소용 공기를 예열하여 공급하는 공기예열기에 있어서, 단일관 형태로 이루어지고, 내측에 배출가스가 이동하는 내통과, 상기 내통의 외측 둘레에 예열용 공기가 이동하는 공기용 유로가 형성되도록 설치된 외통과, 상기 외통의 하단부분을 감싸도록 설치되어 내부에 유입챔버공간부를 가지며, 일측에 공기유입구를 구비하는 유입부용 챔버와, 상기 외통의 상단부분을 감싸도록 설치되어 내부에 배출챔버공간부를 가지며, 일측에 공기배출구를 구비하는 배출부용 챔버로 구성되며, 상기 유입부용 챔버와 배출부용 챔버 중 적어도 어느 하나에는 상기 내통과 외통 사이에 형성된 공기용 유로에 공기가 균일하게 이동하도록 하는 균일이동수단이 형성됨을 특징으로 한다.

Description

2차 연소실과 일체형의 공기예열기가 설치된 가연성 폐자원 용융로{Smelting furnace fiting One-type Combustion chamber and Air preheater}
본 발명은 용융로 후단에 설치되어 용융로에서 배출되는 고온의 배출가스를 2차 연소시키는 연소실과 연소가스의 폐열을 이용하여 용융로에 사용되는 공기를 고온으로 예열하는 공기예열기를 일체형으로 구비하여 가연성 폐자원을 고온으로 연소시켜 폐기물을 용융시키는 장치에 관한 것이다.
일반적으로 폐기물의 용융처리장치는 1,400℃ 이상의 높은 용융온도를 유지하기 위해 경유, 중유, 천연가스 등의 화석연료와 아크식, 플라즈마식, 전기저항식 등의 전기에너지를 이용하고 있다.
폐기물 고형연료, 건조슬러지 등 가연성 폐자원을 용융 열원으로 이용하는 용융로의 경우에는 가연성 폐자원이 별도의 연료의 공급 없이 계속해서 연소하여 용융로의 내부온도를 약 1,400℃의 고온으로 유지시켜야 함으로써 연소를 위하여 공급되는 연소용 공기는 고온으로 예열된 공기를 사용하게 된다.
상기 연소용 공기를 별도의 연료를 사용하는 가열(보일러)장치를 사용하여 예열시키는 경우가 있으나 이러한 경우 별도의 연료를 사용함으로써 경제성에 문제가 있다. 그러므로 보통 용융로에서 배출되는 고온의 배출가스를 이용하여 연소용 공기를 예열하도록 하고 있다.
도 1은 종래에 사용중에 있는 배출가스를 이용하여 예열된 공기를 사용하는 용융로의 구성은 가연성 폐자원을 연소시켜 용융하는 용융로(1)와, 상기 용융로(1)에서 배출되는 배출가스를 2차 연소시키는 2차 연소실(2)과, 상기 2차 연소실에서 배출되는 배출가스를 이용하여 용융로에 사용될 공기를 예열하는 공기예열기(3)로 구성된다.
상기 용융로(1)는 로 몸체(10)와, 상기 로 몸체(10)의 일측에 설치되어 가연성 폐자원을 공급하는 연료공급장치(11)와, 로 몸체(10)의 내부를 승온하는 다수개의 승온버너(12)와, 슬러지 배출구(13)와, 배출가스구(14)로 포함하도록 구성된다.
상기 2차 연소실(2)은 용융로(1)의 가스배출구(14)와 연통하도록 설치되어 배출가스를 연소시키도록 승온버너(22)가 설치된다.
상기 공기예열기(3)는 도 2과 도 3과 같이 원통 형태의 몸체(31)와, 상기 몸체(31) 내에 설치된 다수개의 배출가스용 튜브(32)를 사용하여, 상기 다수개의 배출가스용 튜브(32) 내부는 배출가스가 이동하는 배출가스용 유로(33)를 형성하고, 배출가스용 튜브(32) 외부는 공기가 이동하는 예열공기용 유로(34)를 형성한다.
이와 같이 이루어진 종래의 공기예열기(3)는, 배출가스는 배출가스용 유로(33)를 통하여 하측에서 상측으로 이동한 후 외부로 배출되고, 연소용 공기는 예열공기용 유로(34)를 통하여 하측에서 상측으로 이동하여 배출가스용 튜브(32)를 통하여 배출되는 배출가스와 열교환하여 고온으로 예열된다.
그러나 종래의 공기예열기는 다수개의 배출가스용 튜브(32)를 사용함으로써 배출가스가 내에 포함되어 있는 분진 및 이물질 등의 입자상 물질(35)이 배출가스용 튜브(32)에 부착되어 배출가스용 유로(33)를 막아 차압이 발생하고, 이로 인하여 용융로의 배출가스가 배출되지 않음으로써 연소가 잘 이루어지지 않는 문제점이 발생하고, 이를 해소하기 위하여 자주 공기예열기를 청소해야 함으로써 유지보수에 대한 문제점이 있다.
또한, 배출가스용 튜브(32)의 사용시 고온 부식성 가스에 의한 전열면의 손상이 발생함으로써 이를 방지하기 위하여 세라믹 코팅과 같은 특수코팅을 하여야 하는 단점이 있으며, 이로 인하여 설비비용이 상승하는 문제점이 있다.
또한, 상기 공기 예열기(3)는 2차 연소실(2)의 후단에 설치되어 방열 손실에 의한 열전달 감소가 발생함으로써 보통 공기를 300℃ 전후의 온도로 예열하는 것으로, 본 발명과 같이 약 500~600℃의 고온의 온도로 공기를 예열할 수 없어 가연성 폐자원의 연소열만으로 용융로(1)의 내부온도를 약 1,400℃이상인 고온으로 유지할 수 없는 문제점이 있으며, 이로 인하여 화석연료 및 전기에너지 등을 이용한 별도의 승온장치(버너장치)를 구비하여야 함으로써 설비비용의 상승과 승온시 사용되는 추가 에너지 사용으로 인한 에너지 손실이 발생하는 문제점이 있다.
또한, 상기 공기 예열기(3)의 경우에는 배출가스의 온도변화에 따라 민감하게 예열되는 공기의 온도 또한 변화하게 된다. 즉, 배출가스의 온도편차가 예열된 공기의 온도편차로 이루어지고, 이로 인하여 일정한 온도의 예열된 공기를 공급하지 못함으로써 이를 공급받아 연소가 이루어지는 용융로의 내부 온도가 변화하여 연소가 불균일하게 이루어질 수 있는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로,
본 발명은 배출가스를 열원으로 하여 공기의 예열시 500~600℃ 온도의 예열공기를 획득할 수 있도록 함으로써 용융로의 안정적인 운전이 가능하도록 이루어진 2차 연소실과 일체형의 공기예열기가 설치된 가연성 폐자원 용융로를 제공하는데 목적이 있다.
즉, 배출가스가 이동하는 가스배출구(배출가스의 유로)에 분진 또는 이물질 등의 입자상 물질에 의하여 차압발생과 이로 인한 용융로의 연소장애를 해소할 수 있는 2차 연소실과 일체형의 공기예열기를 제공하고, 상기 2차 연소실과 일체형의 공기예열기로부터 예열되는 고온의 예열된 공기를 사용하여 가연성 폐자원을 안정적으로 연소시킬 수 있는 2차 연소실과 일체형의 공기예열기가 설치된 가연성 폐자원 용융로를 제공하는데 목적이 있다.
또한, 2차 연소실과 일체형의 공기예열기를 제공함으로써 용융로의 설비가 차지하는 부피를 줄일 수 있도록 하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 2차 연소실과 일체형의 공기예열기가 설치된 가연성 폐자원 용융로는, 가연성 폐자원을 연소시켜 용융하는 용융로에 있어서, 가연성 폐자원을 연소시켜 용융시키는 로 몸체(10)와, 상기 로 몸체(10)의 일측에 설치되어 가연성 폐자원을 공급하는 연료공급장치(11)와, 로 몸체(10)의 내부를 승온하는 다수개의 승온버너(12)와, 슬러지 배출구(13)와, 배출가스구(14)을 포함하여 이루어진 용융로(A)와;
단일관 형태로 이루어지고, 내측에 배출가스가 이동하며, 내주면에 내화축열층(140)이 형성된 내통(110)과, 상기 내통(110)의 외측 둘레에 예열용 공기가 이동하는 공기용 유로(130)가 형성되도록 설치된 외통(120)과, 상기 외통(120)의 하단부분을 감싸도록 설치되어 내부에 유입챔버공간부(151)를 가지며, 일측에 공기유입구(152)를 구비하는 유입부용 챔버(150)와, 상기 외통(120)의 상단부분을 감싸도록 설치되어 내부에 배출챔버공간부(161)를 가지며, 일측에 공기배출구(162)를 구비하는 배출부용 챔버(160)로 구성되며, 상기 유입부용 챔버(150)와 배출부용 챔버(160) 중 적어도 어느 하나에는 상기 내통(110)과 외통(120) 사이에 형성된 공기용 유로(130)에 공기가 균일하게 이동하도록 하는 균일이동수단이 형성된 공기예열부(100)와; 상기 공기예열부(100)의 하측에 설치되어 공기배출구(161)로 배출되는 예열된 공기가 내통(110)의 가스배출구(111)로 공급되도록 하는 예열공기 공급부(200)와; 상기 예열공기 공급부(200)의 하측에 설치되며 용융로(A)의 배출가스구(14)와 연통하도록 설치되어 배출가스를 안내하는 연결부(300)로 구성되어 배출가스를 연소시키고, 공기를 예열하는 연소/예열기(B)로 이루어짐을 특징으로 한다.
상기와 같이 이루어진 본 발명의 2차 연소실과 일체형의 공기예열기가 설치된 가연성 폐자원 용융로에서 연소/예열기(B)는 가스배출구를 형성하는 내통은 단일관으로 이루어짐으로써 입자상 물질에 의한 차압발생을 최소화함으로써 유지보수비용을 절감할 수 있으며, 균일이동수단이 형성됨으로써 예열용 공기가 편중이동하는 것을 방지하여 편중이동으로 인한 예열효율을 저하를 방지할 수 있다.
또한, 상기 연소/예열기(B)는 내통 내부에 열을 흡수할 수 있는 내화축열층이 설치되어 있음으로 배출가스의 온도변화로 인하여 발생할 수 있는 예열공기의 편차를 줄일 수 있을 것이며, 이로 인하여 온도편차가 적은 예열된 공기를 공급받아 가연성 폐자원을 연소시키는 용융로(A)의 제어가 용이할 수 있을 것이며, 안정적으로 운전이 가능해질 것이다.
또한, 상기 연소/예열기(B)는 고온의 부식성 가스에 의하여 전열면이 부식되어 발생하는 전열량의 변동과 유지보수 비용의 상승을 해결할 수 있을 것이다.
또한, 상기 연소/예열기(B)는 복사열에 의한 열전달 효과를 극대화함으로써 약 500~600℃의 온도로 공기를 예열하여 용융로(A)에 공급할 수 있을 것이며, 고온의 예열공기의 공급으로 인하여 보조에너지의 양을 감소시켜 유지비의 절감을 창출할 수 있을 것이다.
또한, 종래에는 2차 연소실과 공기예열기가 별도로 분리된 형태로 이루어짐으로써 이들이 차지하는 부피에 의하여 용융로의 설비가 차지하는 부피가 커지는 단점이 있었으나, 본 발명의 연소/예열기(B)는 2차 연소실과 공기예열기가 일체형태로 이루어진 것으로 부피를 줄일 수 있는 장점이 있다.
또한, 500~600℃의 온도로 예열된 공기를 용융로에 공급함으로써 가연성 폐자원의 연소로로 약 1,400℃의 고온으로 용융로의 내부온도를 유지할 수 있으며, 이로 인하여 가연성 폐자원과 함께 석면과 같은 고온으로 연소하여 용융하여야 하는 폐기물을 투입하는 경우 가연성 폐자원의 연소열로 용융처리할 수 있다.
도 1은 종래의 가연성 폐자원을 연소시켜 용융시키는 용융로의 구성 개략도.
도 2는 종래에 사용중에 있는 공기예열기의 정면개략도.
도 3은 도 2의 A-A선 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시 예를 나타낸 2차 연소실과 일체형의 공기예열기가 설치된 가연성 폐자원 용융로의 구성 개략도.
도 5는 본 발명의 일 실시 예를 나타낸 2차 연소실과 일체형의 공기예열기가 설치된 가연성 폐자원 용융로의 연소/예열기에 대한 정면개략도.
도 6은 본 발명의 일 실시 예를 나타낸 연소/예열기의 공기예열부에 대한 정단면개략도.
도 7은 도 5의 B-B선 단면도.
도 8은 본 발명의 일 실시 예를 나타낸 연소/예열기의 부분 사시 개략도.
도 9는 본 발명의 일 실시 예를 나타낸 연소/예열기의 하측부분 단면개략도.
도 10은 본 발명의 일 실시 예를 나타낸 연소/예열기의 상측부분 단면개략도.
도 11은 본 발명의 다른 실시 예를 나타낸 연소/예열기의 하측부분 단면개략도.
도 12는 본 발명의 다른 실시 예를 나타낸 연소/예열기의 상측부분 단면개략도.
도 13은 본 발명의 일 실시 예를 나타낸 연소/예열기의 예열공기 공급부에 대한 부분 단면개략도.
도 14는 도 13의 C-C선 단면도.
첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하도록 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 4와 같이 본 발명인 2차 연소실과 일체형의 공기예열기가 설치된 가연성 폐자원 용융로는 크게 가연성 폐자원의 연소열을 열원으로 하여 가연성 폐자원을 연소시키는 용융로(A)와, 상기 용융로(A)에서 연소시 발생하는 고온의 배출가스를 2차 연소시키는 동시에 공기를 예열하는 일체형인 연소/예열기(B)로 구성된다.
상기 용융로(A)는 종래에 제공되는 통상의 것으로 도 4와 같이 가연성 폐자원을 연소시켜 용융시키는 로 몸체(10)와, 상기 로 몸체(10)의 일측에 설치되어 가연성 폐자원을 공급하는 연료공급장치(11)와, 로 몸체(10)의 내부를 승온하는 다수개의 승온버너(12)와, 슬러지 배출구(13)와, 배출가스구(14)을 포함하여 이루어진다.
상기 연소/예열기(B)는 도 4와 같이 크게 배출가스를 이용하여 연소용 공기를 고온의 공기로 예열하는 원통 형태로 이루어진 공기예열부(100)와, 상기 공기예열부(100) 하측에 설치되어 공기예열부(100)로 배출되는 배출가스 내에 예열된 공기를 공급하는 원통 형태로 이루어진 예열공기 공급부(200)와, 상기 예열공기 공급부(200)의 하측에 설치되며 용융로(A)의 배출가스구(14)와 연통하도록 설치되어 배출가스를 안내하는 연결부(300)로 구성된다.
상기 공기예열부(100)는 도 5와 도 6과 같이 단일관 형태로 이루어져, 내측으로 배출가스가 이동하는 내통(110)과, 상기 내통(110)의 외측 둘레에 틈새를 가지도록 이격되게 설치되어 예열용 공기가 이동하는 공기용 유로(130)가 형성되도록 설치된 원통 형태로 이루어진 외통(120)과, 상기 내통(110)의 내주면에 설치되는 내화축열층(140)과, 상기 외통(120)의 하단부분을 감싸도록 설치되어 내부에 유입챔버공간부(151)를 가지며 일측에 공기유입구(152)를 구비하는 유입부용 챔버(150)와, 상기 외통(120)의 상단부분을 감싸도록 설치되어 내부에 배출챔버공간부(161)를 가지며 일측에 공기배출구(162)를 구비하는 배출부용 챔버(160)로 구성된다.
상기 유입부용 챔버(150)와 배출부용 챔버(160) 중 어느 하나 또는 양쪽에 상기 내통(110)과 외통(120) 사이에 형성되는 공기용 유로(130)로 이동하는 공기가 균일하게 이동하도록 하는 균일이동수단이 형성된다.
상기 내통(110)은 배출가스가 배출되는 가스배출구(111)를 형성하는 것으로 단일 원통 형태로 이루어지며 양단부는 확관된 형태로 형성된다.
상기 외통(120)은 도 8과 같이 내통(110)의 외측 둘레에 틈새가 형성되도록 이격되게 설치되어 내통(110)의 외주면과 외통(120)의 내주면 사이에 형성되는 틈새로 공기용 유로(130)를 형성하는 것으로, 내통(110)과 같이 원통 형태로 이루어지며, 보통 내통(110)과 동심원이 되도록 설치되는 것이 바람직하다.
이러한 상기 외통(120)의 상단부와 하단부에는 각각 절개부(121, 122)가 형성되며, 상기 절개부(121, 122)는 도 5와 도 6과 도 8 내지 도 10과 같이 공기유입구(152)와 공기배출구(162)의 반대측에 위치하도록 형성된다.
상기 내화축열층(140)은 내통(110)의 내주면에 설치되어 고온의 배출가스에 의하여 내통(110)이 부식되거나 고온으로 파손되는 현상을 방지하기 위하여 설치되는 것으로, 이와 같이 내통(110)의 내주면에 내화축열층(140)이 설치되는 경우 배출가스의 고온의 열이 내화축열층(140)에 축열됨으로써 배출가스의 온도편차에 따라 발생할 수 있는 예열되는 공기의 온도편차 발생을 줄일 수도 있다. 이러한 상기 내화축열층(140)의 재질은 탄화규소(SiC)를 사용한다.
상기 유입부용 챔버(150)는 외통(120)의 하단부의 둘레에 소정의 공간부로 이루어진 유입챔버공간부(151)를 형성하며, 일측에는 예열용 공기를 공급하는 공기유입구(152)를 구비하며, 이때, 공기유입구(152)는 외통(120)의 하단부에 형성된 유입구용 절개부(121)의 반대방향에 위치하도록 하며, 공기유입구(152)의 설치높이는 도 5와 도 6과 도 9와 같이 공기유입구(152)의 중심이 외통(120)의 하단보다 높은 위치에 위치하도록 한다. 이는 공급되는 공기가 외통(120)의 외주면을 따라 이동하여 유입구용 절개부(121) 쪽으로 이동할 수 있도록 한다.
이와 같이 유입되는 공기 중 다량의 공기가 외통(120)의 하단부에 부딪혀 외주면을 따라 이동하여 유입구용 절개부(121) 쪽으로 공급됨으로써 원형(링) 형태로 이루어진 공기용 유로(130)에 균일하게 공기가 공급되도록 하여 공기용 유로(130)에 공기가 균일하게 이동하도록 할 수 있다(도 8과 도 9 참조).
상기 공기유입구(152)의 전단부에는 보통 송풍기(미도시)가 설치되며, 상기 송풍기에 의하여 공기가 공기유입구(152)로 유입된다.
상기 배출부용 챔버(160)는 외통(120)의 상단부의 둘레에 소정의 공간부로 이루어진 배출챔버공간부(161)를 형성하며, 일측에는 예열된 공기를 배출하는 공기배출구(162)를 구비하며, 이때, 공기배출구(162)는 외통(120)의 상단부에 형성된 배출구용 절개부(122)의 반대방향에 위치하도록 하며, 공기배출구(162)의 설치높이는 도 5와 도 10과 같이 공기배출구(162)의 중심이 외통(120)의 상단보다 낮은 위치에 위치하도록 한다. 이는 외통(120)의 절개부(122)에서 예열되어 배출되는 예열된 공기가 외통(120)의 외주면을 따라 이동하여 배출될 수 있도록 한다.
이와 같이 공기용 유로(130)를 이동하여 예열된 공기 중 공기배출구(162)의 반대방향에 배출구용 절개부(122)에서 미리 배출되고, 배출된 예열된 공기가 외통(120)의 외주면을 따라 이동하여 공기배출구(162)로 배출될 수 있도록 함으로서 공기용 유로(130)에 공기가 균일하게 이동하도록 할 수 있다(도 8과 도 10 참조).
상기 공기배출구(162)로 배출되는 예열된 공기는 도 4와 같이 로 몸체(10)에 공급되어 가연성 폐자원의 연소시에 사용되거나, 승온버너(12)에 공급되어 사용되거나, 또는 예열공기 공급부(200)에 공급되어 배출가스의 2차 연소시 공기로 사용된다. 이때, 예열된 공기는 예열된 공기를 안내하는 관에 설치되어 미도시된 제어부로 제어되는 다수개의 밸브에 의하여 제어된다.
즉, 도 8 내지 도 10과 같이 공기용 유로(130)에 공기가 균일하게 이동하도록 하는 균일이동수단으로써, 외통(120)의 하단부분과 상단부분에 각각 유입챔버공간부(151)와 공기유입구(152)를 구비하는 유입부용 챔버(150)와, 배출챔버공간부(161)와 공기배출구(162)를 구비하는 배출부용 챔버(160)를 형성하고, 상기 외통(120)의 하단부와 상단부에 각각 공기유입구(152)와 공기배출구(162)의 반대쪽에 절개부(121, 122)를 형성하고, 상기 공기유입구(152)의 중심은 외통(120)의 하단보다 높게 하고, 공기배출구(162)의 중심은 외통(120)의 상단보다 낮게 함으로써, 공기유입구(152) 부근에서 공기용 유로(130)에 집중적으로 공기가 유입되는 것을 방지하고, 공기배출구(162) 부근에서 공기용 유로(130)를 통과한 예열된 공기가 집중적으로 배출되는 것을 방지하여 공기용 유로(130)에 공기가 균일하게 이동할 수 있도록 한다.
도 11과 도 12는 본 발명의 다른 실시 예를 도시한 것으로, 외통(120)의 하단부와 상단부에 각각 공기유입구(152)와 공기배출구(162)의 반대쪽에 절개부(121, 122)를 형성하지 않고, 도 11과 같이 외통(120)의 하단부를 공기유입구(152)의 반대쪽으로 높게 형성하고, 도 12와 같이 외통(120)의 상단부를 공기배출구(162)의 반대쪽으로 낮게 형성함으로써, 공기유입구(152) 부근에서 공기용 유로(130)에 집중적으로 공기가 유입되는 것을 방지하고, 공기배출구(162) 부근에서 공기용 유로(130)를 통과한 예열된 공기가 집중적으로 배출되는 것을 방지하여 공기용 유로(130)에 공기가 균일하게 이동할 수 있도록 할 수도 있다.
상기 예열공기 공급부(200)는 도 5와 같이 공기예열부(100) 하측에 설치되어 공기예열부(100)로 배출되는 배출가스 내에 예열된 공기 또는 외부 공기 또는 연소보조제 등을 공급하여 불완전 연소한 배출가스를 완전연소시키는 것으로, 도 5와 같이 보통 공기예열부(100)와 분리형태로 이루어지거나, 일체 형태로 이루어질 수도 있다.
이러한 상기 예열공기 공급부(200)는 도 13과 도 14와 같이 공기예열부(100)의 하측에 설치되도록 설치수단인 플랜지부가 형성되고, 상기 가스배출구(111)와 연통되는 내통구(211)가 형성된 몸체(210)와, 상기 몸체(210)의 내측에 설치된 내부몸체(220)와, 상기 내부몸체(220)의 내주면에 설치된 내화층(240)과, 상기 몸체(210)의 외주면 둘레에 형성되고, 공기예열부(100)에서 예열된 공기를 공급하는 예열공기 유입구(231)가 형성된 예열공기용 챔버(230)와, 상기 예열공기용 챔버(230)와 내통구(211) 사이에 연통하는 다수개의 예열공기 공급홀(232)로 구성된다.
상기 예열공기 공급홀(232)은 도 14와 같이 공급되는 예열공기가 내통구(211) 내에서 선회하도록 법선방향과 경사지게 설치된다.
상기 연결부(300)는 일측 단부는 용융로(A)의 배출가스구(14)와 연통하도록 설치되고, 타측 단부는 예열공기 공급부(200)의 하측에 설치되도록 각각의 단부에 플랜지타입의 연결수단(310, 320)이 형성되고, 배출가스가 수평으로 유입되어 수직으로 배출되도록 안내하도록 'ㄴ'자 형태의 내부공간(301)을 가진다.
이와 같이 이루어진 본 발명의 2차 연소실과 일체형의 공기예열기가 설치된 가연성 폐자원 용융로는 용융로(A)의 로 몸체(10) 내로 연료공급장치(11)에 의하여 가연성 폐자원이 연료공급장치(11)로 공급되고, 상기 가연성 폐자원은 연소초기시에 승온버너(12)에 의하여 연소가 이루어지며, 적정온도에 도달하면 가연성 폐자원은 승온버너 없이 자체적으로 연소하여 용융된다. 상기 가연성 폐자원의 연소시 발생하는 배출가스는 연소/예열기(B)에 공급되어 공기를 예열하고, 상기 예열된 공기는 로 몸체(10)에 공급되어 가연성 폐자원 연소용 공기로 이용되거나, 예열공기 공급부(200)로 공급되어 배출가스의 2차 연소용 공기로 사용된다. 상기 예열공기 공급부(200)로 공급되는 공기는 고온으로 예열된 공기로써 배출가스의 온도를 저하시키지 않고 회전류를 형성하며 공급됨으로써 배출가스와의 접촉을 향상시켜 배출가스의 2차 연소시 완전연소를 유도할 수 있다.
또한, 가스배출구(111)가 단일관 형태로 이루어짐으로써 분진 등과 같은 입자상 물질에 의하여 막힘현상이 없어 용융로(A)에서 차압현상으로 발생하는 문제점을 해소할 수 있다.
A : 용융로 B : 연소/예열기
100 : 공기예열부 110 : 내통
111 : 가스배출구 120 : 외통
121, 122 : 절개부 130 : 공기용 유로
140 : 내화축열층 150 : 유입부용 챔버
151 : 유입챔버공간부 152 : 공기유입구
160 : 배출부용 챔버 161 : 배출챔버공간부
162 : 공기배출구 200 : 예열공기 공급부
210 : 몸체 211 : 내통구
220 : 내부몸체 230 : 예열공기용 챔버
231 : 예열공기 유입구 232 : 예열공기 공급홀
300 : 연결부

Claims (10)

  1. 가연성 폐자원을 연소시켜 용융하는 용융로에 있어서,
    가연성 폐자원을 연소열을 이용하여 가연성 폐자원을 연소시켜 용융시키는 용융로(A)와;
    상기 용융로(A)의 배출가스를 다시 연소시키고, 상기 용융로(A)에 사용될 공기를 예열하는 배출가스가 이동하는 단일관 형태의 내통(110)과, 상기 내통(110)의 외측으로 예열용 공기가 이동하는 공기용 유로(130)가 형성되도록 설치된 외통(120)과, 외통(120)의 하단부분을 감싸도록 설치되어 내부에 유입챔버공간부(151)를 가지며 일측에 공기유입구(152)를 구비하는 유입부용 챔버(150)와, 상기 외통(120)의 상단부분을 감싸도록 설치되어 내부에 배출챔버공간부(161)를 가지며 일측에 공기배출구(162)를 구비하는 배출부용 챔버(160)와, 상기 유입부용 챔버(150)에 형성된 공기유입구(152)의 반대방향으로 외통(120)의 하단부에 유입구용 절개부(121)가 형성되어 공기용 유로(130)에 공기가 균일하게 이동하도록 하는 균일이동수단을 포함하는 공기예열부(100)와, 상기 공기예열부(100)의 하측에 설치되어 배출가스가 연소하도록 예열된 공기를 공급하는 예열공기 공급부(200)를 포함하는 연소/예열기(B)로 구성됨을 특징으로 하는 2차 연소실과 일체형의 공기예열기가 설치된 가연성 폐자원 용융로.
  2. 가연성 폐자원을 연소시켜 용융하는 용융로에 있어서,
    가연성 폐자원을 연소열을 이용하여 가연성 폐자원을 연소시켜 용융시키는 용융로(A)와;
    상기 용융로(A)의 배출가스를 다시 연소시키고, 상기 용융로(A)에 사용될 공기를 예열하는 배출가스가 이동하는 단일관 형태의 내통(110)과, 상기 내통(110)의 외측으로 예열용 공기가 이동하는 공기용 유로(130)가 형성되도록 설치된 외통(120)과, 외통(120)의 하단부분을 감싸도록 설치되어 내부에 유입챔버공간부(151)를 가지며 일측에 공기유입구(152)를 구비하는 유입부용 챔버(150)와, 상기 외통(120)의 상단부분을 감싸도록 설치되어 내부에 배출챔버공간부(161)를 가지며 일측에 공기배출구(162)를 구비하는 배출부용 챔버(160)와, 상기 유입부용 챔버(150)에 형성된 공기유입구(152)의 반대방향으로 외통(120)의 하단부가 상측으로 경사지게 형성되어 공기용 유로(130)에 공기가 균일하게 이동하도록 하는 균일이동수단을 포함하는 공기예열부(100)와, 상기 공기예열부(100)의 하측에 설치되어 배출가스가 연소하도록 예열된 공기를 공급하는 예열공기 공급부(200)를 포함하는 연소/예열기(B)로 구성됨을 특징으로 하는 2차 연소실과 일체형의 공기예열기가 설치된 가연성 폐자원 용융로.
  3. 가연성 폐자원을 연소시켜 용융하는 용융로에 있어서,
    가연성 폐자원을 연소열을 이용하여 가연성 폐자원을 연소시켜 용융시키는 용융로(A)와;
    상기 용융로(A)의 배출가스를 다시 연소시키고, 상기 용융로(A)에 사용될 공기를 예열하는 배출가스가 이동하는 단일관 형태의 내통(110)과, 상기 내통(110)의 외측으로 예열용 공기가 이동하는 공기용 유로(130)가 형성되도록 설치된 외통(120)과, 외통(120)의 하단부분을 감싸도록 설치되어 내부에 유입챔버공간부(151)를 가지며 일측에 공기유입구(152)를 구비하는 유입부용 챔버(150)와, 상기 외통(120)의 상단부분을 감싸도록 설치되어 내부에 배출챔버공간부(161)를 가지며 일측에 공기배출구(162)를 구비하는 배출부용 챔버(160)와, 상기 배출부용 챔버(160)에 형성된 공기배출구(162)의 반대방향으로 외통(120)의 상단부에 배출구용 절개부(122)가 형성되어 공기용 유로(130)에 공기가 균일하게 이동하도록 하는 균일이동수단을 포함하는 공기예열부(100)와, 상기 공기예열부(100)의 하측에 설치되어 배출가스가 연소하도록 예열된 공기를 공급하는 예열공기 공급부(200)를 포함하는 연소/예열기(B)로 구성됨을 특징으로 하는 2차 연소실과 일체형의 공기예열기가 설치된 가연성 폐자원 용융로.
  4. 가연성 폐자원을 연소시켜 용융하는 용융로에 있어서,
    가연성 폐자원을 연소열을 이용하여 가연성 폐자원을 연소시켜 용융시키는 용융로(A)와;
    상기 용융로(A)의 배출가스를 다시 연소시키고, 상기 용융로(A)에 사용될 공기를 예열하는 배출가스가 이동하는 단일관 형태의 내통(110)과, 상기 내통(110)의 외측으로 예열용 공기가 이동하는 공기용 유로(130)가 형성되도록 설치된 외통(120)과, 외통(120)의 하단부분을 감싸도록 설치되어 내부에 유입챔버공간부(151)를 가지며 일측에 공기유입구(152)를 구비하는 유입부용 챔버(150)와, 상기 외통(120)의 상단부분을 감싸도록 설치되어 내부에 배출챔버공간부(161)를 가지며 일측에 공기배출구(162)를 구비하는 배출부용 챔버(160)와, 상기 배출부용 챔버(160)에 형성된 공기배출구(162)의 반대방향으로 외통(120)의 상단부가 하측으로 경사지게 형성되어 공기용 유로(130)에 공기가 균일하게 이동하도록 하는 균일이동수단을 포함하는 공기예열부(100)와, 상기 공기예열부(100)의 하측에 설치되어 배출가스가 연소하도록 예열된 공기를 공급하는 예열공기 공급부(200)를 포함하는 연소/예열기(B)로 구성됨을 특징으로 하는 2차 연소실과 일체형의 공기예열기가 설치된 가연성 폐자원 용융로.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 내통(110)의 내주면에는 내화축열층(140)이 형성됨을 특징으로 하는 2차 연소실과 일체형의 공기예열기가 설치된 가연성 폐자원 용융로.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 내화축열층(140)은 탄화규소(SiC) 재질로 형성됨을 특징으로 하는 2차 연소실과 일체형의 공기예열기가 설치된 가연성 폐자원 용융로.
  7. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 예열공기 공급부(200)는 가스배출구(111)와 연통되는 내통구(211)가 형성된 몸체(210)와;
    상기 몸체(210)의 외주면 둘레에 형성된 예열공기 유입구(231)가 형성된 예열공기용 챔버(230)와;
    상기 예열공기용 챔버(230)와 내통구(211) 사이에 연통하는 다수개의 예열공기 공급홀(232)로 이루어짐을 특징으로 하는 2차 연소실과 일체형의 공기예열기가 설치된 가연성 폐자원 용융로.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 예열공기 공급홀(232)은 공급되는 예열공기가 내통구(211) 내에서 선회하도록 법선방향과 경사지게 형성됨을 특징으로 하는 2차 연소실과 일체형의 공기예열기가 설치된 가연성 폐자원 용융로.
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