KR101178515B1 - 매연포집부를 가진 소각로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 매연포집부를 가진 소각로에 관한 것이다. 구체적으로는 폐기물 쓰레기가 놓여져 연소되는 화격자가 설치된 소각본체(110)와, 상기 소각본체에서 발생된 연소가스의 매연을 포집하는 매연포집부(120)를 가진 소각로에 있어서, 상기 매연포집부는 연소가스의 악성 매연을 1차로 포집하도록 와류를 형성시켜 매연의 유해가스가 흡착된 수증기를 액화하여 연기 및 냄새를 제거하는 수증기 분사부를 구비한 1차 포집부(121)와, 상기 1차 포집부에서 악성 매연이 포집된 연소가스의 매연을 2차로 포집하는 한편 상기 1차 포집부의 매연의 유해가스가 흡착된 수증기를 액화시키도록 압력을 높이고 이물질을 제거하는 필터(124)를 구비한 2차 포집부(123)로 이루어지며, 상기 필터(124)를 도어에 용이하게 착탈 결합하는 구조로 되어 있으므로, 매연의 포집효율을 높이고 이물질을 제거하며, 매연포집부의 구조를 간단히 하며 매연포집 필터의 교체를 용이하게 하는 효과가 있다.

Description

매연포집부를 가진 소각로{Incinerator with Soot Collector}

본 발명은 매연포집부를 가진 소각로에 관한 것으로서, 포집효율을 높이며 포집 필터의 교환을 용이하게 하는 소각로에 관한 것이다.

일반적으로 폐기물 쓰레기나 폐오염물과 같은 가연성 폐기물을 처리하는 방법으로는 폐기물을 특정 지역에 매립하거나 또는 소각하여 처리하는 방법이 있으며, 매립하는 경우 많은 폐기물을 매립하기 위한 넓은 지역을 확보해야 하는 문제점과 매립된 폐기물에 의하여 대지와 지하수 등의 환경오염이 심각하게 대두됨에 따라 최근에는 가연성 폐기물을 소각처리하는 방법을 채택하여 처리하고 있다.

폐목재나 잡쓰레기 등의 가연성 폐기물을 소각하기 위한 소각 보일러는 용도에 따라 다양한 형태의 구조로 제작되어 사용되고 있으며, 그 대부분은 폐기물을 소각 처리하는 과정에서 발생하는 폐열을 이용하여 난방용이나 온수로 재활용할 수 있는 구조들이 주종을 이루고 있다.

이와 같이 가연성 폐기물이 소각되면서 발생하는 폐열을 재활용하는 통상의 소각로는 가연성 폐기물이 투입되는 도어와, 폐기물이 적재되어 연소되는 화격자와, 연소된 소각물을 외부로 배출시키기 위한 도어가 연소실에 구비되고, 또한 소 각 과정에서 발생하는 폐열을 재활용하기 위하여 물이 저장된 폐열교환실이 구비되며, 연소가스가 배출되는 연통에 매연을 줄이기 위한 매연포집부가 구비된 구조로 되어 있다.

종래 매연포집부가 구비된 소각로(소각보일러)로서, 등록실용신안 제20-0324846호가 개시되어 있다.

상기 등록실용신안 제20-0324846호는 도1에 도시한 바와 같이, 본체(10)에 형성된 연소실(11) 안에 폐기물 쓰레기가 놓여 연소되는 화격자(13)가 설치되고, 폐열을 재활용하기 위한 폐열교환실(20)이 구비되는 한편 연소가스가 배출되는 연통(30) 사이에 매연포집망(44, 필터)이 설치되며, 감속모터(45)의 구동으로 매연포집망(44)이 수평으로 왕복운동하는 매연포집부(40)를 구비하는 구조로서, 상기 연소실(11)의 상측부 측면에서 화격자(13) 위로 연소가스와 매연이 대류하는 대류홀(12)을 외측으로 관통시켜 형성하고, 화격자(13) 아래에 송풍기(14)를 통하여 외부공기가 송풍되는 방사형의 송풍관(16)이 설치되며, 상기 연소실(11)의 내부 한쪽 측면에 층상으로 다수의 연소대(19)가 형성되고, 상기 연소실(11)의 외부 한쪽에 연결관(21)이 장착되어 연소가스와 매연이 배출되는 연통(30)과 연결된 배출홀(22)에 연소가스와 매연의 배출량을 조절하는 차단판(23)이 장착되며, 상기 매연포집망(44)의 상하부에는 브러쉬(42)(42a)가 장착되고, 상기 매연포집망(44)과 브러쉬(42)(42a)쪽으로 물을 분사하는 분사관(48)이 설치되며, 상기 하부브러쉬(42a)의 아래에는 세척수가 모아지는 수조(47)가 설치되어 있다.

그런데, 종래 매연포집부가 구비된 소각로에 의하면, 포집효율이 낮아서 타이어, 신발, 전선줄, 구두, 스티로품 등 매연이 많이 나오는 쓰레기를 소각할 경우에는 악취가 나는 악성 매연이 그대로 연통을 통해 대기로 배출되고, 연소가스와 매연이 매연포집망에서만 집진되므로 브러쉬를 설치하여 자주 소제를 해주어야 하므로 모터를 설치하여 매연포집망을 수평운동시켜야 할 뿐만 아니라 분사관을 설치하여 세척해 주어야 하며, 매연포집망을 교체하기가 불편하다는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 매연의 포집효율을 높이고 악취를 효과적으로 제거하는 매연포집부를 가진 소각로를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 매연포집부의 구조를 간단히 하며 매연포집 필터의 교체를 용이하게 하는 매연포집부를 가진 소각로를 제공하는 데 있다.

본 발명에 의한 매연포집부를 가진 소각로는, 폐기물 쓰레기가 놓여져 연소되는 화격자가 설치된 소각본체와, 상기 소각본체에서 발생된 연소가스의 매연을 포집하는 매연포집부를 가진 소각로에 있어서, 상기 매연포집부는 연소가스의 악성 매연을 1차로 포집하여 냄새와 연기를 제거하는 수증기 분사부를 구비한 1차 포집부와, 상기 1차 포집부에서 악성 매연이 포집된 연소가스의 매연을 2차로 포집하는 한편 상기 1차 포집부의 매연의 유해가스가 흡착된 수증기를 액화시키도록 압력을 높이고 이물질을 제거하는 필터를 구비한 2차 포집부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 매연 포집부는 통형의 포집통을 구비하며, 상기 1차 포집부의 수증기 분사부는 다수의 분사관이 포집통의 원주방향을 따라 기울어지게 설치되어 수증기가 사이클론식으로 유동하게 되어 있다.

상기 2차 포집부에는 필터 청소 또는 교환을 위한 도어가 설치되고, 상기 필터는 상기 도어에 착탈식으로 착탈가능케 고정되어 도어의 개폐에 따라 상기 포집통에 인입되거나 포집통에서 인출되는 구조로 되어 있다.

상기 필터에는 상기 1차 포집부의 매연의 유해가스가 흡착된 수증기를 액화시키도록 압력을 높이고 이물질을 제거하도록 왕겨, 톱밥, 두발 중의 적어도 한 종류가 포함되어 있다.

상기 2차 포집부에는 연소가스에 포함된 황화물 또는 질화물을 이온화시켜 대기 오염을 줄이는 전기식 이온분리기가 설치되어 있을 수도 있다.

본 발명에 의한 매연포집부를 가진 소각로에 의하면, 매연의 포집효율을 높여 제거하고 이물질을 제거하며, 매연포집부의 구조를 간단히 하며 매연포집 필터의 교체를 용이하게 하는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 실시예에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도2는 본 발명에 의한 매연포집부를 가진 소각로의 외부를 개략적으로 보인 입면도이고, 도3은 본 발명에 의한 매연포집부를 가진 소각로의 내부를 보인 단면도이다. 도시한 바와 같이, 본 발명의 소각로(100)는 폐기물 쓰레기가 놓여져 연소되는 소각본체(110)와, 상기 소각본체(110)에서 발생된 연소가스의 매연을 포집하는 매연포집부(120)를 구비하며, 상기 소각본체(110)의 상측에는 상기 매연포집부(120)의 후술하는 1차 포집부에 공급되는 수증기를 발생하는 수증기 발생기(130)가 설치되어 있다.

상기 소각본체(110)는 폐기물 쓰레기가 놓여져 연소되는 화격자(111)가 설치된 연소실(112)과, 상기 연소실(112)에서 연소된 재가 모이는 재받이부(113)로 이루어져 있으며, 원통 또는 사각통 형태로 되어 있다.

상기 연소실(112)에는 연소상태를 살피는 한편 폐기물 쓰레기를 투입하는 투입구가 형성되어 있는 한편 이 투입구에는 도어(114)가 설치되고, 상기 재받이부(113)에는 일정량 모인 재를 끌어내도록 재배출구가 형성되어 있는 한편 이 재배출구에는 도어(115)가 설치되어 있다.

상기 화격자(111)에는 폐기물 쓰레기를 점화시키도록 전원(117)에 연결된 점화코일(116)이 설치되어 있다.

상기 소각본체(110)에서 발생한 연소가스가 상기 매연포집부(120)에 유입하도록 상기 소각본체(110)의 상측은 연결관(118)에 의해 상기 매연포집부(120)의 중간에 연통되어 있다. 상기 연결관(118)에는 연소가스를 상기 매연포집부(120) 측으로 불어주는 송풍기(140)가 설치되어 있다. 상기 연결관(118)에는 연소가스의 압력을 조정하는 압력조정기가 설치되어, 연소가스의 역류를 방지할 수 있을 뿐만 아니 라 매연포집부의 압력을 조절해 줄 수 있게 되어 있다.

상기 매연포집부(120)는 상기 연소가스의 악성 매연을 1차로 포집하는 수증기 분사부(122)를 구비한 1차 포집부(121)와, 상기 1차 포집부(121)에서 악성 매연이 포집된 연소가스의 매연을 2차로 포집하는 한편 상기 1차 포집부의 매연의 유해가스가 흡착된 수증기를 액화시키도록 압력을 높이고 이물질을 제거하는 필터(124)를 구비한 2차포집부(123)를 구비하며, 상기 1차 포집부(121)와 2차 포집부(123)는 원통형의 포집통(125) 내에 설치되어 있다.

도4에 도시한 바와 같이 상기 1차 포집부(121)의 수증기 분사부(122)는 다수의 분사관(122a)이 상기 포집통(125)의 원주방향을 따라 기울어지게 설치되어 수증기가 사이클론식으로 유동하게 되어 있다. 상기 분사관(122a)은 상기 수증기 발생기(130)에 연결되어 상기 포집통(125)의 외주면을 따라 설치된 매니폴드(122b)에서 분기되어 상기 포집통(125)의 내부로 돌출되어 있다.

상기 2차 포집부(123)에는 필터 청소 및 교환을 위한 도어(126)가 설치되고, 상기 필터(124)는 상기 도어(125)에 착탈식으로 착탈가능케 고정되어 도어의 개폐에 따라 상기 포집통(125)에 인입되거나 포집통(125)에서 인출되는 구조로 되어 있다.

상기 필터(124)는 원판망 형태의 일반적인 매연포집 필터로 되어 있으며, 상기 1차 포집부의 매연의 유해가스가 흡착된 수증기를 액화시키도록 압력을 높이고 이물질을 제거하도록 왕겨, 톱밥, 두발 등이 포함되어 제조되며, 소정의 강성을 가지도록 외곽을 따라 금속재의 테가 끼워져 있을 수도 있다.

상기 포집통(125)의 상측은 연소가스가 대기로 배출되는 배출관(125a)에 이어져 있고, 상기 포집통(125)의 하부는 상기 1차포집부(121)에서 연소가스 중의 매연을 포집한 수증기가 액화하여 모이는 수조(125b)를 이루고 있다. 상기 수조(125b)에는 수조(125b)의 물을 배출하는 콕(125c)이 설치되어 있다.

도5 및 도6에 도시한 바와 같이 상기 도어(126)는 반원띠 형태로 구부려져 상기 포집통(125)에 힌지결합되어 있으며, 상기 2차 포집부(123)의 개구부(125d)에 설치되어 있다. 상기 도어(126)의 내부에는 상기 필터(124)를 착탈가능케 끼우고 빼내도록 고정플랜지(126a) 및 이동판(127)이 구비되어 있다.

상기 고정플랜지(126a)는 상기 도어(126)의 내면에 고정되어 있고, 상기 이동판(127)은 스프링(128)에 의해 이동하면서 상기 고정플랜지(126a)와 이동플랜지(127) 사이에 끼워지는 상기 필터(124)를 가압하게 되어 있다. 상기 스프링(128)은 상기 도어(126)의 내면에 고정된 안내브라켓(129) 내에 삽입되어 상기 이동판(127)에 접하고 있다.

상기 이동판(127)과 스프링(128) 및 안내브라켓(129)은 상기 도어(126)의 내면을 따라 소정 간격으로 다수개 설치되어 있다. 상기 고정플랜지(126a)와 상기 이동판(127)의 단부는 상기 필터(124)를 용이하게 끼우도록 절곡되어 있다.

상기 2차포집부(123)에는 연소가스에 포함된 황화물 또는 질화물을 이온화시켜 대기 오염을 줄이는 공지의 전기식 이온분리기 또는 다양한 형태의 이온분리기가 설치되어 있을 수도 있다.

상기 수증기 발생기(130)는 도시하지 않은 물 공급관을 통해 유입된 물이 저 장되는 몸체(131)의 내부에 히터코일(133)이 설치된 구조로서, 상기 몸체(131)의 상측에는 상기 1차 포집부(121)의 매니폴드(122b)에 수증기를 공급하는 공급관로가 형성되어 있으며, 상기 히터코일(133)은 전원부(134)에 전기적으로 연결되어 도시하지 않은 제어부에 의해 제어된다. 상기 공급관로에는 개폐밸브(135)가 설치되어 있다.

상기 수증기 발생기(130)는 상기 소각본체(110)의 연소열을 이용하여 수증기를 발생시키는 구조로 이루어질 수도 있고, 상기 수증기 발생기(130)의 몸체(131)에 유입된 물에는 악취제거효과를 높이도록 방향제가 첨가될 수도 있다.

상기 도어(114)(115)(126)의 단부에는 도어가 닫혔을 때 열리지 않도록 결착하는 결착구(구멍이 형성된 대응부에 구비된 것과 함께 한 쌍씩 설치)가 구비되어 있는 한편 사용자가 용이하게 잡도록 손잡이가 구비되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 매연포집부를 가진 소각로에서, 소각본체(110)의 도어(114)를 열고 화격자(111)상에 폐기물 쓰레기를 안착시키고 점화코일(116)에 전원을 공급하여 점화시키면 연소가스는 송풍기(140)에 의해 매연포집부(120)의 포집통(125)내로 유입된다. 연소된 찌꺼기(재)는 재받이부(113)에 모인다.

한편 히터코일(133)에 전원이 공급되어 몸체(131)내의 물이 끓어 발생한 수증기는 관로를 타고 1차 포집부(121)의 매니폴드(122b)에 공급되어 분사관(122a)를 통해 1차 포집부(121)의 내부에 분사된다. 이때 분사관(122a)은 포집통(125)의 원주방향을 따라 경사지게 다수개가 배열되어 있으므로 사이클론식으로 회전하면서 와류를 일으킨다.

이때, 상기 히터코일(133)에 전원을 공급하여 상기 몸체(131) 내의 물을 끓여 발생한 수증기를 우선 상기 매연포집부(120)에 분사시키고 난 후, 상기 점화코일(116)에 전원을 공급하여 폐기물 쓰레기에 점화시켜 소각하기 시작하는 순서로 작동시키는 것이 바람직하다. 본 발명에 의한 매연포집부를 가진 소각로는 도시하지 않은 제어수단에 의해 제어한다.

상기 분사관(122a)를 통해 와류를 형성하는 수증기는 포집통(125)에 유입된 연소가스 중의 매연을 1차로 포집하여 하측으로 떨어지면서 액화하여 포집통(125)의 수조(125b)에 모인다. 상기 와류를 형성하는 수증기는 일반적으로 유동하는 수증기에 비해 매연의 포집효율을 현저히 상승시켜 연기와 냄새를 제거시킨다.

상기 1차 포집부(121)를 통과하면서 악성매연이 제거된 연소가스는, 2차 포집부(123)의 필터(124)를 통과하면서 미세한 매연이 포집되는 한편 필터(124)에 포함된 왕겨, 톱밥, 두발 등이 상기 1차 포집부의 매연의 유해가스가 흡착된 수증기를 액화시키도록 압력을 높여 이물질이 제거되어 배출관(125a)을 통해 대기로 배출된다.

상기 재받이부(113)에 일정량의 재가 모이면 도어(115)를 열고 재를 끌어내고, 상기 수조(125b)에 일정량의 물(매연을 포집한 물)이 모이면 콕(125c)을 통해 배출한다.

그리고, 상기 필터(124)를 청소하거나 교환할 때에는 도7에 도시한 바와 같이 도어(126)을 열면 필터(124)가 도어(126)에 결합된 채로 포집통(125)의 개구 부(125d)에서 빠지므로 필터(124)를 잡아 당기면 스프링(128)의 탄성력으로 이동판(127)에 의해 가압되고 있는 필터(124)를 용이하게 이탈시킬 수 있다.

청소한 후의 필터(124)나 새로운 필터를 끼울 때는 고정플랜지(126a)와 이동판(127) 사이에 밀어넣기만 하면 고정플랜지(126a)와 이동판(127)의 단부가 절곡되어 필터를 안내하므로 용이하게 삽입된다.

도1은 종래 매연포집부를 가진 소각로를 나타내는 구성도,

도2는 본 발명에 의한 매연포집부를 가진 소각로의 외부를 개략적으로 보인 입면도,

도3은 본 발명에 의한 매연포집부를 가진 소각로의 내부를 보인 단면도,

도4는 도3에서 화살표 A-A선에 따른 단면도,

도5는 도3에서 화살표 B-B선에 따른 단면도,

도6은 도5에서 화살표 C-C선에 따른 단면도,

도7은 도5의 도어를 연 상태도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

110 : 소각본 체 120 : 매연포집부

121 : 1차 포집부 123 : 2차 포집부

124 : 필터 125 : 포집통

126 : 도어 130 : 수증기 발생기

Claims (5)

1. 폐기물 쓰레기가 놓여져 연소되는 화격자가 설치된 소각본체와, 상기 소각본체에서 발생된 연소가스의 매연을 포집하는 매연포집부를 가진 소각로에 있어서,

   상기 매연포집부는 연소가스의 악성 매연을 포집하는 수증기 분사부를 구비한 1차 포집부와, 상기 1차 포집부를 통과하면서 상기 악성 매연이 제거된 연소가스의 이물질을 제거하는 필터를 구비한 2차 포집부를 구비하며,

   상기 매연 포집부는 통형의 포집통을 구비하며,

   상기 수증기 분사부는 다수의 분사관이 포집통의 원주방향을 따라 기울어지게 설치되어 수증기가 사이클론식으로 유동하게 되어 있고,

   상기 2차 포집부에는 필터 청소 또는 교환을 위한 도어가 설치되고,

   상기 필터는 상기 도어에 착탈식으로 착탈가능케 고정되어 도어의 개폐에 따라 상기 포집통에 인입되거나 포집통에서 인출되며,

   상기 도어는 반원띠 형태로 구부러져 상기 포집통에 힌지결합되며,

   상기 도어 내부에는 상기 필터를 착탈가능케 끼우고 빼내도록 고정플랜지와 이동판을 구비하며,

   상기 고정플랜지는 상기 도어의 내면에 고정되어 있고, 상기 이동판은 스프링에 의해 이동하면서 상기 고정플랜지와 이동판 사이에 끼워지는 상기 필터를 가압하고, 상기 스프링은 상기 도어의 내면에 고정된 안내브라켓 내에 삽입되어 상기 이동판에 접하며,

   상기 이동판과 상기 스프링 및 상기 안내브라켓은 상기 도어의 내면을 따라 간격을 두고 다수개 설치되는 것을 특징으로 하는 매연포집부를 가진 소각로.
2. 삭제
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서

   상기 필터에는 매연의 유해가스가 흡착된 수증기를 액화시키도록 압력을 높이고 이물질을 제거하도록 왕겨, 톱밥, 두발 중의 적어도 한 종류가 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 매연포집부를 가진 소각로.
5. 청구항 1에 있어서,

   상기 2차 포집부에는 연소가스에 포함된 황화물 또는 질화물을 이온화시켜 대기 오염을 줄이는 이온분리기가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 매연포집부를 가진 소각로.

Images