KR101144387B1 - Incinerating facility - Google Patents

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KR101144387B1
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incineration
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이원주
박혜정
서길성
허태식
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주식회사 네패스
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    • F23G2207/30—Oxidant supply

Abstract

PURPOSE: An incineration facility is provided to improve combustion efficiency of a first incinerator by increasing retention time of incineration gas in the first incinerator by a flame backflow preventing device. CONSTITUTION: An incineration facility includes a first incinerator(110), a second incinerator(120), a flame backward preventing device(130), a waste heat recovering device(140), and a post processing device(150). The first incinerator is injected incinerating articles and oxidizer to firstly burn the incinerating articles. The second incinerator secondarily burns incineration gas. In case that input ratio of the oxidizer with respect to an input quantity of the incinerating articles is lower than the set ratio, the flame backward preventing device sprays inert fluid to the incineration gas to prevent backflow of the flame of the first and the second incinerator when the incinerating articles are burned in the first incinerator under reduction atmosphere. The waste heat recovering device collects heat from the incineration gas which is secondarily burned in the second incinerator. The post processing device treats pollutant from the incineration gas passing through the waste heat recovering device.

Description

소각 설비 {Incinerating facility }Incineration facility

본 발명은 소각 설비에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 2차 소각로에서 1차 소각로로 화염이 역류되는 것이 방지되는 소각 설비에 관한 것이다.The present invention relates to an incineration plant, and more particularly, to an incineration plant in which flames are prevented from flowing back from the secondary incinerator to the primary incinerator.

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.In the past, municipal waste was dumped and disposed of in landfills, but the landfill method causes leachate and odor problems. In order to solve this problem, in recent years, a method of incineration and reduction of waste by incineration plants is most widely used. However, the waste incineration generated toxic gases such as dioxins, causing the endless complaints about the waste incinerator.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 1차 연소된 소각 가스를 다시 2차 연소하여 소각 가스로부터 유해 성분을 제거하는 기술들이 개발되었다. 다단 연소 기술이 한국공개특허 제2010-0009283호에 개시되어 있다. 하지만, 이러한 다단 연소 시, 1차 소각로에서 공기가 충분하게 공급되지 못할 경우, 환원 분위기에서 소각물이 1차 연소된다. 1차 연소에 의하여, 완전 연소의 결과물인 H2O에 비하여 발화성 기체인 H2가 다량 발생하게 되고, 높은 온도의 H2가 2차 소각로로 유입된다. 높은 온도의 H2 발화가 쉽게 발생하므로 가연성이 매우 높은 상태이다. 이 때, 2차 소각로에서 발생한 화염이 가연성이 높은 H2의 유동을 이용하여 1차 소각로로 전달됨으로써, 1차 소각로와 2차 소각로를 연결하는 연결 덕트를 손상시킬 뿐만 아니라, 2차 연소에 의한 오염 물질의 제거 제어가 어려운 문제점이 있다.In order to solve this problem, techniques have been developed to remove the harmful components from the incineration gas by the second combustion of the first burned incineration gas again. Multi-stage combustion technology is disclosed in Korean Patent Publication No. 2010-0009283. However, in this multi-stage combustion, incineration is first combusted in a reducing atmosphere when the air is not sufficiently supplied from the primary incinerator. By the primary combustion, and the large amount of the flammable gas of H 2 occurred compared to the H 2 O product of complete combustion, a high temperature H 2 is introduced into the second furnace. High temperature H 2 ignition easily occurs, so flammability is very high. At this time, the flame generated in the secondary incinerator is transferred to the primary incinerator by using the highly flammable H 2 flow, thereby not only damaging the connecting duct connecting the primary incinerator and the secondary incinerator, but also by the secondary combustion. There is a problem that it is difficult to control the removal of contaminants.

본 발명은 2차 소각로에서 1차 소각로로 화염이 역류되는 것이 방지되는 소각 설비를 제공하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide an incineration plant in which flame is prevented from flowing back from the secondary incinerator to the primary incinerator.

본 발명은, 소각물 및 산화제를 유입시켜서 상기 소각물을 1차 연소시키는 1차 소각로와, 상기 1차 소각로에서 생성된 소각 가스를 2차 연소시키는 2차 소각로와, 상기 1차 소각로에서 상기 소각물이 환원 분위기에서 소각될 때, 상기 제2차 소각로에서의 화염이 상기 제1차 소각로로 역류하는 것을 방지하도록, 상기 소각 가스가 1차 소각로로부터 상기 제2차 소각로로 유동하는 유동로 상에 설치되어 상기 소각 가스의 온도보다 낮은 온도를 가지는 비활성 유체를 상기 소각 가스에 분사하는 화염 역류 방지 장치를 포함하는 소각 설비를 제공한다.The present invention is a primary incinerator for first burning the incinerator by introducing an incinerator and an oxidant, a second incinerator for second burning the incineration gas generated in the first incinerator, and the incinerator in the primary incinerator. When water is incinerated in a reducing atmosphere, the incineration gas flows from the primary incinerator to the secondary incinerator to prevent flame from the secondary incinerator from flowing back to the primary incinerator. It is installed to provide an incineration plant comprising a flame backflow prevention device for injecting an inert fluid having a temperature lower than the temperature of the incineration gas to the incineration gas.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 발명은, 소각물 및 산화제를 유입시켜서 상기 소각물을 1차 연소시키는 1차 소각로와, 상기 1차 소각로에서 생성된 소각 가스를 2차 연소시키는 2차 소각로와, 상기 소각물의 투입량에 대한 상기 산화제의 투입 비율이 설정 비율 보다 낮을 경우 상기 1차 소각로에서 상기 소각물이 환원 분위기로 소각되는 것으로 판단하여, 상기 제2차 소각로에서의 화염이 상기 제1차 소각로로 역류하는 것을 방지하도록, 상기 소각 가스가 1차 소각로로부터 상기 제2차 소각로로 유동하는 유동로 상에 설치되어 상기 소각 가스의 온도보다 낮은 온도를 가지는 비활성 유체를 상기 소각 가스에 분사하는 화염 역류 방지 장치를 포함하는 소각 설비를 제공한다.According to another aspect of the present invention, the present invention, the primary incinerator for the first combustion of the incineration by introducing the incinerator and oxidant, and the secondary incinerator for secondary combustion of the incineration gas generated in the primary incinerator; When the ratio of the oxidant to the input amount of the incinerator is lower than the set ratio, it is determined that the incinerator is incinerated to a reducing atmosphere in the first incinerator, and the flame in the second incinerator is the first incinerator. Flame backflow, in which the incineration gas is installed on a flow path in which the incineration gas flows from the first incinerator to the second incinerator, injecting an inert fluid having a temperature lower than that of the incineration gas to the incineration gas An incineration plant comprising a prevention device is provided.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 본 발명은, 소각물 및 산화제를 유입시켜서 상기 소각물을 1차 연소시키는 1차 소각로와, 상기 1차 소각로에서 생성된 소각 가스를 2차 연소시키는 2차 소각로와, 상기 1차 소각로에서 상기 소각물이 환원 분위기에서 소각될 때 상기 제2차 소각로에서의 화염이 상기 제1차 소각로로 역류하는 것을 방지하고 상기 1차 소각로에서 상기 소각물이 산화 분위기에서 소각될 때 상기 소각물이 상기 1차 소각로에서의 체류 시간을 증가시키도록, 상기 소각 가스가 1차 소각로로부터 상기 제2차 소각로로 유동하는 유동로 상에 설치되어 상기 소각 가스의 온도보다 낮은 온도를 가지는 비활성 유체를 상기 소각 가스에 분사하는 화염 역류 방지 장치를 포함하는 소각 설비를 제공한다.According to another aspect of the present invention, the present invention, the primary incinerator for the first combustion of the incineration by introducing the incinerator and oxidant, and the secondary incinerator for secondary combustion of the incineration gas generated in the primary incinerator And, when the incinerator is incinerated in a reducing atmosphere in the primary incinerator, the flame from the second incinerator is prevented from flowing back to the first incinerator, and the incinerator in the primary incinerator is incinerated in an oxidizing atmosphere. So that the incineration gas flows from the primary incinerator to the secondary incinerator so that the incinerator increases the residence time in the primary incinerator and is lower than the temperature of the incineration gas. Eggplant provides an incineration plant comprising a flame backflow prevention device for injecting an inert fluid into the incineration gas.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 본 발명은, 소각물 및 산화제를 유입시켜서 상기 소각물을 1차 연소시키는 1차 소각로와, 상기 1차 소각로에서 생성된 소각 가스를 2차 연소시키는 2차 소각로와, 상기 1차 소각로에서 상기 소각물이 환원 분위기에서 소각될 때, 상기 제2차 소각로에서의 화염이 상기 제1차 소각로로 역류하는 것을 방지하도록, 상기 소각 가스가 1차 소각로로부터 상기 제2차 소각로로 유동하는 유동로 상에 설치되어 상기 역류되는 화염에 비활성 유체를 분사하는 화염 역류 방지 장치를 포함하는 소각 설비를 제공한다.According to another aspect of the present invention, the present invention, the primary incinerator for the first combustion of the incineration by introducing the incinerator and oxidant, and the secondary incinerator for secondary combustion of the incineration gas generated in the primary incinerator And when the incinerator is incinerated in a reducing atmosphere in the primary incinerator, the incineration gas is discharged from the primary incinerator so that the flame in the secondary incinerator is prevented from flowing back to the primary incinerator. An incineration plant is provided on a flow path flowing into a secondary incinerator and includes a flame backflow prevention device for injecting an inert fluid to the backflow flame.

본 발명에 따른 소각 설비에서는 다음과 같은 효과가 있다.The incineration plant according to the present invention has the following effects.

첫째, 1차 소각로에서 환원 분위기로 소각물의 1차 연소가 발생될 경우에도, 화염 역류 방지 장치에 의하여 2차 소각로에서 발생한 화염이 1차 소각로로 역류되는 것이 방지된다. 따라서, 상기 소각 설비의 파손 가능성이 크게 경감된다.First, even when primary combustion of the incinerator is generated in a reducing atmosphere in the primary incinerator, the flame generated from the secondary incinerator is prevented from flowing back to the primary incinerator by the flame backflow prevention device. Therefore, the possibility of damage of the said incineration plant is greatly reduced.

둘째, 상기 화염 역류 방지 장치에 의하여 1차 소각로 내에서의 소각 가스의 체류 시간이 증가하기 때문에, 1차 소각로에서의 연소 효율이 크게 향상된다.Second, since the residence time of the incineration gas in the primary incinerator is increased by the flame backflow prevention device, the combustion efficiency in the primary incinerator is greatly improved.

셋째, 상기 화염 역류 방지 장치에 의하여 상기 1차 소각로로부터 배출되는 소각 가스 내의 분진이 제거된다.Third, dust in the incineration gas discharged from the primary incinerator is removed by the flame backflow prevention device.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소각 설비의 개략적인 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 화염 역류 방지 장치의 내부 구성을 보여주는 개략적인 구성도이다.
도 3은 도 1에 도시된 소각 설비의 운전 방법의 일 실시예를 보여주는 순서도이다.1 is a schematic configuration diagram of an incineration plant according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic block diagram showing an internal configuration of the flame backflow prevention device shown in FIG.
FIG. 3 is a flowchart illustrating an embodiment of a method of operating an incineration plant shown in FIG. 1.

도 1 및 도 2에 본 발명의 일 실시예에 따른 소각 설비(100)가 도시되어 있다. 도 1을 참조하면, 상기 소각 설비(100)는 1차 소각로(110), 2차 소각로(120), 화염 역류 방지 장치(130), 폐열 회수 장치(140), 후처리 장치(150) 및 용융물 처리 장치(160)를 포함한다.1 and 2 show an incineration plant 100 according to one embodiment of the invention. Referring to FIG. 1, the incineration plant 100 includes a primary incinerator 110, a secondary incinerator 120, a flame backflow prevention device 130, a waste heat recovery device 140, a post-treatment device 150, and a melt. A processing device 160.

상기 1차 소각로(110)는 소각물, 산화제 및 연료가 투입되어, 상기 소각물을 1차 연소시킨다. 상기 산화제로는 공기가 이용되지만, 산소, 물 등이 이용될 수도 있다. 상기 1차 소각로(110)에는 1차 소각 중에 생성되는 고상 또는 액상의 물질을 용융시키도록 마이크로웨이브 타입의 플라즈마 토치(115)가 설치되어 있다. 상기 마이크로웨이브식 플라즈마 토치(115)는 다양한 구조가 채택될 수 있으며, 한국등록특허 제0638109호의 플라즈마 화염 발생장치가 일예이다.The primary incinerator 110 is charged with incinerators, oxidants, and fuel to first burn the incinerator. Air is used as the oxidant, but oxygen, water, and the like may be used. The primary incinerator 110 is provided with a microwave type plasma torch 115 to melt a solid or liquid substance generated during primary incineration. The microwave plasma torch 115 may have various structures, and the plasma flame generating device of Korean Patent No. 0638109 is an example.

상기 용융된 물질은 용용물 처리 장치(160)로 이동되어, 상기 용융물 처리 장치(160) 내에서 냉각되어 유리화된 그래뉼들로 변화된다. 따라서, 상기 1차 소각 시 발생된 오염 물질이 상기 그래뉼 내에 안정화된다.The molten material is transferred to the melt processing apparatus 160 and converted into granules that are cooled and vitrified in the melt processing apparatus 160. Thus, contaminants generated during the primary incineration are stabilized in the granules.

상기 1차 소각에 의하여 발생된 소각 가스는 상기 1차 소각로(110)부터 배출된다. 상기 소각 가스에는 H2O, CO2 등의 완전 연소에 의하여 생성된 기체 물질뿐만 아니라 불완전 연소에 의하여 발생되는 CO, H2, H 등의 기체 물질, 분진 상태의 고상 물질이 포함되어 있다. 상기 소각 가스는 유동로(P)를 따라서 상기 화염 역류 방지 장치(130)에서 분진이 제거된 후, 상기 제2차 소각로(120)로 유입된다. 상기 화염 역류 방지 창치(130)의 구체적인 구성 및 작용은 후술한다.Incineration gas generated by the primary incineration is discharged from the primary incinerator 110. The incineration gas includes not only gaseous substances generated by complete combustion such as H 2 O, CO 2 , but also gaseous substances such as CO, H 2 , H, etc., which are generated by incomplete combustion, and solid matter in a dusty state. The incineration gas is introduced into the second incinerator 120 after the dust is removed from the flame backflow prevention device 130 along the flow path P. Specific configuration and operation of the flame backflow prevention device 130 will be described later.

상기 제2차 소각로(120)에서는 상기 유동로(P)를 통하여 분진이 1차적으로 제거된 소각 가스가 2차 연소된다. 상기 제2차 소각로(120)에는 마이크로웨이브식 플라즈마 토치(125)가 설치되어, 고온의 화염을 발생하여 상기 소각 가스가 연소된다. 상기 2차 연소에 의하여 CO, H2, H 등의 불완전 연소 물질이 완전 연소되고, 소각 가스 내의 다이옥신 등의 유해 성분이 열분해 되어 파괴된다. 상기 소각 가스 내에 잔존하는 분진도 열용융/열분해된다.In the second incinerator 120, the incineration gas from which dust is first removed through the flow path P is secondaryly burned. A microwave plasma torch 125 is installed in the second incinerator 120 to generate a high temperature flame to burn the incineration gas. The secondary combustion completely burns incomplete combustion materials such as CO, H 2 and H, and decomposes and destroys harmful components such as dioxins in the incineration gas. The dust remaining in the incineration gas is also hot melted / pyrolyzed.

상기 제2차 소각로(120)에서 2차 연소를 수행한 소각 가스는 고온 상태이다. 따라서, 상기 폐열 회수 장치(140)가 상기 소각 가스와 열교환하여 증기 또는 고온수를 발생시킨다. 상기 증기 또는 고온수는 상기 소각 설비(100) 내의 수요처에서 이용되거나 외부 수요처로 공급된다.The incineration gas that has undergone secondary combustion in the second incinerator 120 is in a high temperature state. Therefore, the waste heat recovery device 140 generates heat or hot water by heat exchange with the incineration gas. The steam or hot water is used at the demand in the incineration plant 100 or supplied to an external demand.

상기 후처리 장치(150)는, 소석회, 활성탄, 필터, 전기 집진기 등을 이용하여 상기 폐열 회수 장치(140)로부터 배출되는 가스로부터 잔존 다이옥신, 미세 비산재 등의 오염물질을 후처리한다. 상기 후처리 장치(150)를 거친 소각 가스는 대기 중으로 배출된다.The post-treatment device 150 post-processes contaminants such as residual dioxins and fine fly ashes from the gas discharged from the waste heat recovery device 140 using slaked lime, activated carbon, a filter, an electrostatic precipitator, and the like. The incineration gas which has passed through the aftertreatment device 150 is discharged to the atmosphere.

도 2를 참조하면, 상기 화염 역류 방지 장치(130)는, 본체 모듈(170), 분사 모듈(180), 물 저장 모듈(190), 순환 펌프(195) 및 배플(175)들을 포함한다. 상기 본체 모듈(170)은 상기 유동로(P) 상에 설치되어 일 측으로 상기 제1차 소각로(110)의 소각가스가 유입되고, 타 측으로 상기 소각 가스를 상기 제2차 소각로(120)로 유입시킨다. 상기 본체 모듈(170)은 길이 방향으로 길게 형성되어 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.Referring to FIG. 2, the flame backflow prevention device 130 includes a main body module 170, an injection module 180, a water storage module 190, a circulation pump 195, and a baffle 175. The main body module 170 is installed on the flow path (P), the incineration gas of the first incinerator 110 flows into one side, and the incineration gas flows into the second incinerator 120 to the other side. Let's do it. The main body module 170 is formed long in the longitudinal direction, but the present invention is not limited thereto.

상기 분사 모듈(180)은 상기 본체 모듈(170) 내에 설치되어 있다. 상기 분사 모듈(180)은, 상기 본체 모듈(170)의 길이 방향을 따라 연장되되 상기 본체 모듈(170) 내에서 상부에 설치되는 헤더(181)와, 상기 헤더(181)의 길이 방향을 따라 서로 이격되며 설치되며, 상기 헤더(181)로부터 물을 공급받아 상기 소각 가스에 물을 스프레이 하는 복수 개의 노즐(182)들을 포함한다.The injection module 180 is installed in the body module 170. The injection module 180 extends in the longitudinal direction of the main body module 170, but is disposed along the length of the header 181 and the header 181 installed at an upper portion of the main body module 170. Spaced apart and installed, and includes a plurality of nozzles 182 for receiving water from the header 181 to spray water to the incineration gas.

본 실시예에서, 상기 노즐(182)들로부터 물이 분사된다. 물은 이용에 편리하고, 상기 소각 가스 내의 분진을 흡착하여 분진 제거 효과가 우수하다. 하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 상기 소각 가스와 연소 반응을 일으키지 않고, 상기 소각 가스의 온도를 낮출 수 있는 비활성 유체이면 된다. 예를 들면, 물 대신에 액체 질소, 아르곤 등이 이용될 수도 있다.In this embodiment, water is sprayed from the nozzles 182. Water is convenient for use, and the dust in the incineration gas is adsorbed to have an excellent dust removal effect. However, the present invention is not limited to this, and may be an inert fluid capable of lowering the temperature of the incineration gas without causing a combustion reaction with the incineration gas. For example, liquid nitrogen, argon, or the like may be used instead of water.

상기 물 저장 모듈(190)은 상기 본체 모듈(170)의 하부에 연통되어, 상기 노즐(182)들에서 스프레이 된 물을 모아서 저수한다. 상기 순환 펌프(195)는 상기 물 저장 모듈(190) 내의 물을 상기 헤더(181)로 순환시킴으로써, 상기 물의 사용을 최소화한다. 상기 물 저장 모듈(190) 내에는 상기 소각 가스로부터 회수되는 분진이 물 내에 침강되어 있으므로, 주기적 또는 비주기적으로 드레인 밸브(191)를 개방하여 상기 물 저장 모듈(190) 내에 침강된 분진을 외부로 드레인하여 처리한다. 특히, 상기 물 저장 모듈(190) 내에 저수된 물의 온도를 낮추기 위하여, 외부로부터 냉각수가 유입되어 간접 열교환한다.The water storage module 190 communicates with the lower portion of the body module 170 to collect and store the water sprayed from the nozzles 182. The circulation pump 195 circulates water in the water storage module 190 to the header 181 to minimize the use of the water. Since the dust recovered from the incineration gas is settled in the water in the water storage module 190, the drain valve 191 is opened periodically or aperiodically to allow the dust settled in the water storage module 190 to the outside. Drain and process In particular, in order to lower the temperature of the water stored in the water storage module 190, the coolant is introduced from the outside to indirect heat exchange.

본 실시예에서는, 상기 물 저장 모듈(190)의 물이 순환되어 이용되고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 별도의 순환 없이 외부로부터 상기 헤더(181)로 직접 물이 공급될 수도 있다.In this embodiment, the water of the water storage module 190 is circulated and used, but the present invention is not limited thereto, and water may be directly supplied from the outside to the header 181 without a separate circulation.

상기 배플(175)들은 상기 본체 모듈(170) 내에서 상기 소각 가스의 유동 방향을 복수 회로 변경하도록 상기 본체 모듈(170)의 길이 방향으로 배열되어 설치된다. 상기 배플(175)들은 상기 소각 가스의 유동 길이를 증가시켜서 상기 소각 가스 내의 분진을 더욱 효과적으로 제거하게 하고, 상기 제2차 소각로(120) 내의 화염이 역류되는 것을 방해한다. 더욱이, 상기 배플(175)들은 상기 소각 가스의 유동 저항으로 작용하므로, 상기 제1차 소각로(110) 내에서 소각 가스의 체류 시간을 증가시켜서, 상기 제1차 소각로(110) 내에서의 완전 연소 성능을 향상시킨다. 상기 배플(175)들은 상기 헤더(181)의 하부와 상기 물 저장 모듈(190)의 상부에 서로 교번하여 지그재그 형태로 교번하여 설치되어 있다. 하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 상기 배플(175)들이 상기 본체 모듈(170)의 상부와 상기 물 저장 모듈(190)의 상부에 서로 교번하여 설치될 수도 있다.The baffles 175 are arranged in the longitudinal direction of the body module 170 so as to change the flow direction of the incineration gas in the body module 170 in a plurality of circuits. The baffles 175 increase the flow length of the incineration gas to more effectively remove the dust in the incineration gas and prevent the backflow of the flame in the secondary incinerator 120. Furthermore, since the baffles 175 act as a flow resistance of the incineration gas, the residence time of the incineration gas in the first incinerator 110 is increased, so that the complete combustion in the first incinerator 110 is performed. Improve performance The baffles 175 are alternately installed in a zigzag form at the bottom of the header 181 and the top of the water storage module 190. However, the present invention is not limited thereto, and the baffles 175 may be alternately installed on the upper portion of the body module 170 and the upper portion of the water storage module 190.

본 실시예에서, 상기 화염 역류 방지 장치(130)는 소각 가스의 온도 저하를 증가시키기 위하여 물을 일정 영역에서 전체적으로 소각 가스에 스프레이 한다. 하지만, 상기 화염 역류 방지 장치(130)는 특정 위치에만 물을 스프레이 하여, 물이 유동로(P) 상에 물로 된 커튼을 형성함으로써, 상기 소각 가스의 온도 저하보다는 화염의 확산을 간단한 구조로서 차단하게 할 수 있다. 즉, 상기 유동로(P)를 역류하는 화염이 상기 물 커튼에 의하여 상기 화염 역류 방지 장치(130)가 설치된 위치에서 소화되어, 화염이 상기 제1차 소각로(110)로 역류되는 것이 방지된다. 물론, 상기 물 커튼에 의한 화염 역류 방지 효과를 확실하게 하기 위하여, 상기 유동로(P)를 따라 상기 물 커튼이 복수 개로 형성될 수도 있다.In the present embodiment, the flame backflow prevention device 130 sprays the water to the incineration gas as a whole in a certain area in order to increase the temperature drop of the incineration gas. However, the flame backflow prevention device 130 sprays water only at a specific position, so that the water forms a curtain of water on the flow path P, thereby preventing the spread of flame as a simple structure rather than reducing the temperature of the incineration gas. It can be done. That is, the flame flowing back to the flow path P is extinguished at the position where the flame backflow prevention device 130 is installed by the water curtain, and the flame is prevented from flowing back to the first incinerator 110. Of course, in order to ensure the flame backflow prevention effect by the water curtain, a plurality of water curtains may be formed along the flow path (P).

상기 소각 설비(100)의 운전 방법에 대하여 아래에 상세하게 설명한다.The operation method of the said incineration plant 100 is demonstrated in detail below.

상기 제1차 소각로(110)로 소각물, 연료 및 공기가 공급된다. 상기 소각물은 1차 연소되어, 소각 가스가 상기 화염 역류 방지 장치(130)로 유입된다. 일반적으로 상기 소각물의 종류 및 투입량이 일정하게 유지되기 어렵기 때문에, 상기 제1차 소각로(110)에서의 1차 연소가 산화 분위기에서 이루어지는지 환원 분위기에서 이루어지는지 명확하게 판단하기 어려울 수 있다. 따라서, 본 실시예에서는, 화염의 역류를 방지하기 위하여, 상기 화염 역류 방지 장치를 연속적으로 가동한다.Incinerator, fuel, and air are supplied to the first incinerator 110. The incineration is first burned, and the incineration gas flows into the flame backflow prevention device 130. In general, since the type and the amount of the incineration are hard to be kept constant, it may be difficult to clearly determine whether the primary combustion in the first incinerator 110 is performed in an oxidizing atmosphere or a reducing atmosphere. Therefore, in this embodiment, the flame backflow prevention device is continuously operated in order to prevent the backflow of the flame.

상기 화염 역류 방지 장치(130)를 통과하는 소각 가스에 물이 스프레이 되기 때문에, 상기 소각 가스의 온도가 낮아지고, 상기 소각 가스와 함께 유동하는 분진이 물에 흡수되어 제거된다. 특히, 상기 배플(175)들에 의하여 상기 소각 가스의 유동 거리가 길어지고, 상기 본체 모듈(170)의 길이 방향을 따라 상기 노즐(182)들로부터 물이 스프레이 되므로, 물과 상기 소각 가스 사이의 접촉 시간이 크게 증가한다.Since water is sprayed on the incineration gas passing through the flame backflow prevention device 130, the temperature of the incineration gas is lowered, and the dust flowing with the incineration gas is absorbed and removed by the water. In particular, since the flow distance of the incineration gas is increased by the baffles 175, and water is sprayed from the nozzles 182 along the longitudinal direction of the main body module 170, the water and the incineration gas The contact time is greatly increased.

상기 화염 역류 방지 장치(130)를 거쳐 온도가 낮아진 소각 가스는 상기 제2차 소각로(120)로 유입되어 2차 연소된다. 만일, 상기 제1차 연소가 환원 분위기에서 수행될 경우, 상기 소각 가스에는 불완전 1차 연소에 의하여 발생되는 CO, H2, H 등의 기체 물질, 분진 상태의 고상 물질이 포함되어 있다. 상기 물질들은 가연성이 매우 높아 상기 제2차 연소가 활발하게 일어난다. 다만, 상기 제2차 연소에 의하여 생성된 화염이 상기 화염 역류 방지 장치(130)에서의 물 스프레이에 막혀서 상기 제1차 소각로(110)로 역류할 수 없게 된다.The incineration gas whose temperature is lowered through the flame backflow prevention device 130 is introduced into the second incinerator 120 to be secondaryly burned. If the primary combustion is performed in a reducing atmosphere, the incineration gas contains a gaseous substance such as CO, H 2, H, etc., which is generated by incomplete primary combustion, and a solid substance in a dusty state. The materials are very flammable and the secondary combustion takes place vigorously. However, the flame generated by the second combustion is blocked by the water spray from the flame backflow prevention device 130, and thus cannot flow back to the first incinerator 110.

상기 제1차 소각로(110)에 소각물에 비하여 공기의 공급이 완전 연소량보다 클 경우, 상기 제1차 연소가 산화 분위기에서 수행된다. 이 경우, 상기 제1차 소각로(110)에서 상기 제1차 연소에 의한 소각 가스의 체류 시간이 증가하게 되면, 상기 소각물의 완전 연소가 향상된다. 그런데, 본 실시예에서, 상기 화염 역류 방지 장치(130)는 물 스프레이에 의하여 소각 가스의 유동 저항이 발생될 뿐만 아니라, 상기 배플(182)들에 의하여 상기 유동 저항이 더욱 증가하기 때문에, 상기 소각 가스의 체류 시간이 증가되는 결과를 가져온다. When the supply of air is larger than the total amount of combustion in the primary incinerator 110 compared to the incinerator, the primary combustion is performed in an oxidizing atmosphere. In this case, when the residence time of the incineration gas by the primary combustion in the first incinerator 110 is increased, complete combustion of the incinerator is improved. However, in the present embodiment, the flame backflow prevention device 130 not only generates the flow resistance of the incineration gas by the water spray, but also increases the flow resistance by the baffles 182, so that the incineration is performed. This results in an increase in the residence time of the gas.

도 3에 상기 소각 설비(100)의 운전 방법의 다른 실시예가 도시되어 있다. 상기 소각 설비(100)가 기동하면(S110 단계), 상기 1차 연소로가 환원 분위기인지 여부를 판단한다(S120 단계). 상기 환원 분위기 여부의 판단은 다양하게 선택될 수 있다. 여기서는, 상기 소각물의 기본 성분에 대한 자료를 참조하여, 상기 소각물의 투입량과 공기의 투입량을 고려하여, 상기 소각물의 투입량에 대한 상기 산화제의 투입 비율이 설정 비율 보다 낮을 경우 상기 1차 소각로(110)에서 상기 소각물이 환원 분위기로 소각되는 것으로 판단한다. 만일, 상기 1차 소각로(110)가 환원 분위기로 1차 연소하면, 상기 화염 역류 방지 장치(130)를 기동하여 상기 2차 소각로(120)에서 상기 1차 소각로(110)로의 화염 역류를 방지한다(S130 단계). 하지만, 상기 1차 소각로(110)가 환원 분위기로 1차 연소하지 않는 것으로 판단하면, 상기 화염 역류 방지 장치(130)의 기동을 정지시킨다(S140 단계). 따라서, 상기 화염 역류 방지 장치(130)의 기동에 따른 운전비용을 감소시키면서, 상기 화염 역류에 따른 상기 소각 설비(100)의 파손 가능성을 크게 경감시킨다.
3 shows another embodiment of a method of operating the incineration plant 100. When the incineration plant 100 starts (step S110), it is determined whether the primary combustion furnace is in a reducing atmosphere (step S120). Determination of whether or not the reducing atmosphere may be selected in various ways. Here, referring to the data on the basic components of the incinerator, in consideration of the input amount of the incinerator and air, the primary incinerator 110 when the ratio of the oxidant to the input amount of the incinerator is lower than the set ratio. In the incinerator is determined to be incinerated to a reducing atmosphere. If the primary incinerator 110 is first burned in a reducing atmosphere, the flame backflow prevention device 130 is activated to prevent flame backflow from the secondary incinerator 120 to the primary incinerator 110. (Step S130). However, if it is determined that the primary incinerator 110 does not primary combustion in a reducing atmosphere, the start of the flame backflow prevention device 130 is stopped (step S140). Therefore, while reducing the operating cost according to the start of the flame backflow prevention device 130, it greatly reduces the possibility of damage to the incineration facility 100 due to the flame backflow.

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.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

100: 소각 설비 110: 1차 소각로
120: 2차 소각로 130: 화염 역류 방지 장치
140: 폐열 회수 장치 150: 후처리 장치
160: 용융물 처리 장치 170: 본체 모듈
175: 배플 180: 분사 모듈
181: 헤더 182: 노즐
190: 물 저장 모듈 195: 순환 펌프100: incineration plant 110: primary incinerator
120: second incinerator 130: flame backflow prevention device
140: waste heat recovery device 150: aftertreatment device
160: melt processing device 170: body module
175: baffle 180: injection module
181: header 182: nozzle
190: water storage module 195: circulation pump

Claims (13)

소각물 및 산화제를 유입시켜서 상기 소각물을 1차 연소시키는 1차 소각로;
상기 1차 소각로에서 생성된 소각 가스를 2차 연소시키는 2차 소각로; 및
상기 소각물의 투입량에 대한 상기 산화제의 투입 비율이 설정 비율 보다 낮을 경우 상기 1차 소각로에서 상기 소각물이 환원 분위기로 소각되는 것으로 판단하면, 상기 제2차 소각로에서의 화염이 상기 제1차 소각로로 역류하는 것을 방지하도록, 상기 소각 가스가 1차 소각로로부터 상기 제2차 소각로로 유동하는 유동로 상에 설치되어 상기 소각 가스의 온도보다 낮은 온도를 가지는 비활성 유체를 상기 소각 가스에 분사하는 화염 역류 방지 장치;
상기 2차 소각로에서 2차 연소된 소각 가스로부터 열을 회수하는 폐열 회수 장치; 및
상기 폐열 회수 장치를 거친 상기 소각 가스로부터 오염물질을 처리하는 후처리 장치를 포함하고,
상기 화염 역류 방지 장치는, 상기 유동로 상에 설치되어 상기 소각 가스가 길이 방향을 따라 유동하는 본체 모듈과, 상기 본체 모듈에 설치되어 상기 소각 가스에 상기 비활성 유체로서 물을 분사하는 분사 모듈과, 상기 분사된 물을 모아서 저수하는 물 저장 모듈과, 상기 본체 모듈 내에서 상기 소각 가스의 유동 방향을 복수 회로 변경하도록 상기 본체 모듈의 길이 방향을 따라 설치되는 하나 또는 복수 개의 배플들을 구비하고,
상기 1차 소각로에서 상기 소각물이 상기 환원 분위기로 소각되는 것이 아니라고 판단되면 상기 소각물이 산화 분위기로 소각되는 것으로 판단하고, 상기 화염 역류 방지 장치의 작동이 정지되는 소각 설비.A primary incinerator for first burning the incinerator by introducing an incinerator and an oxidant;
A secondary incinerator for secondary combustion of the incineration gas generated in the primary incinerator; And
When the ratio of the oxidant to the input amount of the incinerator is lower than the set ratio, when it is determined that the incinerator is incinerated to a reducing atmosphere in the primary incinerator, the flame from the second incinerator is the primary incinerator. To prevent backflow, flame backflow prevention is provided in which the incineration gas flows from the first incinerator to the second incinerator, injecting an inert fluid having a temperature lower than that of the incineration gas to the incineration gas. Device;
A waste heat recovery apparatus for recovering heat from the incineration gas secondary burned in the secondary incinerator; And
A post-treatment device for treating contaminants from the incineration gas that has passed through the waste heat recovery device,
The apparatus for preventing flame backflow includes: a main body module installed on the flow path and the incineration gas flowing along a longitudinal direction; an injection module installed in the main body module to inject water into the incineration gas as the inert fluid; A water storage module for collecting and storing the injected water, and one or a plurality of baffles installed along the longitudinal direction of the main body module to change the flow direction of the incineration gas in the main body module a plurality of times;
Incineration facility is determined that the incineration is incinerated in an oxidizing atmosphere when it is determined that the incineration is not incinerated into the reducing atmosphere in the primary incinerator, the operation of the flame backflow prevention device is stopped. 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 분사 모듈은,
상기 본체 모듈에서 상기 소각 가스의 유동 방향에 대응되어 연장되도록 설치되며, 물이 공급되는 헤더; 및
상기 헤더의 길이 방향을 따라 서로 이격되며 설치되며, 상기 헤더로부터 물을 공급받아 상기 소각 가스에 물을 스프레이 하는 복수 개의 노즐들을 포함하는 소각 설비.The method according to claim 1,
The injection module,
A header installed in the main body module so as to extend in correspondence with the flow direction of the incineration gas and supplied with water; And
And a plurality of nozzles spaced apart from each other along the longitudinal direction of the header and receiving water from the header to spray water on the incineration gas. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 물은 커튼 구조를 형성하도록 분사되는 소각 설비.The method according to claim 1,
An incineration plant in which the water is sprayed to form a curtain structure.
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