KR101441119B1 - 소각로 내벽 지지장치 - Google Patents

Abstract

소각로 내벽 지지장치가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른 소각로 내벽 지지장치는, 수직 방향으로 위치하는 수직지지부와, 수직지지부에 높이 방향으로 간격을 가지고 결합되어 수평 방향으로 위치하는 수평지지부를 포함하고, 수평지지부 상에는 다수 개의 내화벽돌이 적층된다.

Description

소각로 내벽 지지장치{SUPPORTING DEVICE FOR INNER WALL OF INCINERATOR}

본 발명은 소각로 내벽 지지장치에 관한 것이다.

일반적으로 소각로는 건조 화격자단, 연소 화격자단 및 후연소 화격자단이 순차적 및 계단식으로 구성되어 있다. 따라서 소각로에 투입된 소각물은 건조 화격자단을 통과하면서 건조되고, 연소 화격자단 및 후연소 화격자단을 순차적으로 통과하면서 연소 및 회화(灰化) 처리된다. 소각로의 내부에서는 고온의 열에 의해서 소각물이 연소되기 때문에, 그 내벽도 고온에 견딜 수 있도록 하기 위해서 내화벽돌, 단열벽돌 및 실리카보드로 축조된다.

도 1은 종래의 소각로 내벽(10)의 구조를 예시하는 정면도이고, 도 2는 도 1의 AA선에 따른 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 종래의 소각로 내벽(10)은 그 두께 방향으로 내화벽돌(12), 단열벽돌(16) 및 실리카보드(18)로 이루어져 있다. 내화벽돌(12)은 소각로 바닥에서부터 하나씩 적층되어 축조된다. 그리고 내화벽돌(12)의 사이에는 고리벽돌(14)이 위치하고 있는데, 고리벽돌(14)은 내화벽돌 고정용 앵커(도시하지 않음)에 결합되어 내벽(10)의 안정성을 보장한다.

소각로 내부에서 발생하는 고온 가스 중에 포함되어 있는 다량의 더스트(dust)는 내화벽돌(12)에 부착되어 소각로 내벽(10)의 배불림 현상 또는 붕괴를 유발한다. 또한, 소각로 내벽(10) 사이로 유입된 가스는 고정용 앵커를 부식시키는데, 이로 인해 소각로 내벽(10)이 붕괴되는 등의 문제가 발생한다.

그러나 종래의 소각로 내벽(10)은 소각로 바닥에서부터 내화벽돌(12)이 하나씩 적층되어 축조되는 구조적인 문제점으로 인해서, 소각로 내벽(10)의 일부가 붕괴되더라도 그 전체가 붕괴될 수 밖에 없는 문제점을 갖는다. 따라서 종래의 소각로 내벽(10)은 그 일부만 교체하는 것이 불가능하고 전체를 모두 교체해야만 했다. 이로 인해, 종래의 소각로 내벽(10)은 보수 비용 및 시간이 불필요하게 많이 소요되고, 그 결과 소각로의 가동율이 하락하게 되는 문제점이 있다.

일본 특허공보 제4015409호

따라서 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 소각로 내벽을 부분적으로 보수할 수 있게 하는 소각로 내벽 지지장치를 제공하고자 한다.

또한, 본 발명은 내화벽돌의 수명 연장 및 소각로를 안정적으로 운영할 수 있게 하는 소각로 내벽 지지장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 다른 목적들은 이하에 서술되는 실시예를 통하여 더욱 명확해질 것이다.

본 발명의 일 측면에 따른 소각로 내벽 지지장치는, 수직 방향으로 위치하는 수직지지부와, 수직지지부에 높이 방향으로 간격을 가지고 결합되어 수평 방향으로 위치하는 수평지지부를 포함하고, 수평지지부 상에는 다수 개의 내화벽돌이 적층된다.

본 발명에 따른 소각로 내벽 지지장치는 다음과 같은 실시예들을 하나 또는 그 이상 구비할 수 있다. 예를 들면, 수평지지부 상에는 내화벽돌의 후방에 단열벽돌 및 단열재가 순차적으로 적층될 수 있다.

수평지지부는 고크롬강에 의해 형성될 수 있다.

수평지지부는 플레이트를 구비하고, 플레이트에는 관통공이 형성될 수 있다.

인접하는 수직지지부 사이의 간격은 내화벽돌 및 내화 몰타르에 의해서 간격 없이 채워질 수 있다.

수평지지부는 플레이트를 구비하고, 플레이트는 상부결합돌기 및 하부결합돌기를 구비하며, 상부결합돌기는 일정한 길이를 갖는 상부고정바와 함께 수직지지부에 결합되고, 하부결합돌기는 일정한 길이를 갖는 하부고정바와 함께 수직지지부에 결합되며, 상부고정바 및 하부고정바의 양단부는 각각 소각로의 지지구조에 결합할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 소각로 내벽은, 상기와 같은 소각로 내벽 지지장치를 포함하고, 수평지지부 상에 적층되는 내화벽돌 및 단열벽돌을 포함한다.

본 발명은 소각로 내벽을 부분적으로 보수할 수 있게 하는 소각로 내벽 지지장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 내화벽돌의 수명 연장 및 소각로를 안정적으로 운영할 수 있게 하는 소각로 내벽 지지장치를 제공할 수 있다.

도 1은 종래의 소각로 내벽에 대한 정면도.
도 2는 도 1의 AA선에 따른 종래의 소각로 내벽의 단면도.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 소각로 내벽 지지장치가 구비되어 있는 소각로 내벽을 예시하는 정면도.
도 4는 도 3의 BB선에 따른 소각로 내벽의 단면도.
도 5는 도 3의 A 부분을 확대한 정면도.
도 6은 도 5의 CC선에 다른 소각로 내벽의 단면도.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 소각로 내벽 지지장치의 수평지지부 상에 내화벽돌 등이 적층되어 있는 상태를 예시하는 사시도.
도 8은 도 7에 예시되어 있는 수평지지부를 예시하는 평면도.
도 9는 도 7에 예시되어 있는 수평지지부의 측단면도이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 소각로 내벽 지지장치(100)가 구비되어 있는 소각로 내벽(200)을 예시하는 정면도이고, 도 4는 도 3의 BB선에 따른 소각로 내벽(200)의 단면도이다. 그리고 도 5는 도 3의 A 부분을 확대한 정면도이고, 도 6은 도 5의 CC선에 다른 소각로 내벽(200)의 단면도이다. 또한, 도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 소각로 내벽 지지장치(100)의 수평지지부(110) 상에 내화벽돌(150) 등이 적층되어 있는 상태를 예시하는 사시도이고, 도 8 및 도 9는 도 7에 예시되어 있는 수평지지부(110)를 각각 예시하는 평면도 및 측단면도이다. 참고로, 도 4, 도 6 및 도 9의 단면도에서 플레이트(112)에 형성되어 있는 관통공(114)에 대한 도시를 편의상 생략하였다.

본 실시예에 따른 소각로 내벽 지지장치(100)는, 소각로의 외부에서 수직 방향으로 위치하는 수직지지부(130)와, 수직지지부(130)에 높이 방향으로 일정한 간격을 가지고 결합되어 수평 방향으로 위치하는 다수 개의 수평지지부(110)를 포함한다. 그리고 수평지지부(110) 상에는 다수 개의 내화벽돌(150), 고리벽돌(151), 단열벽돌(152) 및 실리카보드(154)가 적층되어 축조된다.

본 실시예에 따른 소각로 내벽(200)은, 소각로 내벽 지지장치(100)에 의해 수직 방향으로 일정한 간격을 가지고 설치된 수평지지부(110) 상에 내화벽돌(150) 및 단열벽돌(152) 등이 적층되어 있는 구조를 갖는다. 따라서 소각로 내벽(200) 중에서 하부층에 대한 보수가 필요한 경우 소각로 내벽(200) 전체를 보수할 필요가 없고, 보수가 필요한 내화벽돌(150)이 위치하는 수평지지부(110) 상의 내화벽돌(150) 및 단열벽돌(152)만 보수하면 되기 때문에, 보수에 따른 시간 및 비용을 절감할 수 있게 된다. 이와 같이, 본 실시예에 따른 소각로 내화벽돌 지지장치(100)는 소각로 내벽(200)의 전체가 아닌 부분적인 보수를 가능하게 하기 때문에, 소각로 내벽(200)의 수명을 연장할 수 있을 뿐만 아니라 소각로 가동 효율을 높일 수 있게 한다.

수직지지부(130)는 소각로의 외부에 위치하면서 수평지지부(110)를 지지하는 역할을 한다. 도 4를 참조하면, 수직지지부(130)는 일정한 두께를 갖는 철판(steel plate)으로 예시되어 있다. 그리고 수직지지부(130)에는 그 높이 방향으로 일정한 간격을 갖는 수평지지부(130)가 다수 개 결합된다. 수평지지부(130)의 전면(前面)은 소각로 내벽(200)의 실리카보드(154)와 접하고 있다. 그리고 수직지지부(130)의 중앙에는 팽창배(140)가 관통 형성된다.

수직지지부(130)는 철판으로 예시되어 있지만, 본 발명은 수직지지부(130)의 형상에 의해 제한되지 않는다. 따라서 수직지지부는 평판으로 한정되지 않으며 ㄱ 형강, ㄷ 형강 등 요구되는 지지력 등에 따라서 다양한 구조가 선택될 수 있다.

수직지지부(130)는 I 빔(beam)과 같은 구조물(160)에 의해서 그 후면이 지지될 수 있다.

수평지지부(110)는 수평 방향으로 다수 층을 가지고 위치하면서 소각로 내벽(200)을 형성하는 내화벽돌(150), 단열벽돌(152) 및 실리카보드(154)의 일정 개수를 그 하부에서 지지하는 역할을 한다. 수평지지부(110)는 소각로 내벽(200)을 그 높이 방향으로 다수 개로 구분하는데, 이로 인해 소각로 내벽(200)은 높이 방향으로 필요에 따라서 다수 개의 층(예를 들면, 4개 또는 5개의 층)으로 구분될 수 있다. 도 3 및 도 4에서는 소각로 내화벽돌 지지장치(100)가 높이 방향으로 3개의 수평지지부(110)를 갖는 것으로 예시되어 있는데, 이로 인해 소각로 내벽(200)은 4개의 층으로 구분된다.

도 7을 참조하면, 소각로 내벽(200)에서 하나의 층을 형성하는 수평지지부(110) 상에는 일정 개수의 내화벽돌(150), 단열벽돌(152) 및 실리카보드(154)가 각각 순차적으로 적층된다. 수평지지부(110)에 적층되는 내화벽돌(150), 단열벽돌(152) 및 실리카보드(154)의 높이는, 인접하는 수평지지부(110) 사이의 거리와 동일한데, 이로 인해 수직 방향으로 인접하는 수평지지부(110)의 높이 간격은 내화벽돌(150) 및 내화 몰타르(도면부호 없음)에 의해서 완전히 커버된다.

수평지지부(110)의 수직 방향 간격은 소각로의 조건 등에 따라서 달라질 수 있는데, 예를 들면 약 2m일 수 있다. 그리고 수평지지부(110)의 수평 방향 간격은 현장 여건 및 소각로 특성에 따라서 달라질 수 있는데, 예를 들면 수평지지부(110)의 열팽창대 길이 이내로 할 수 있다.

도 3을 참조하면, 수평지지부(110) 상에 적층되어 있는 내화벽돌(150) 사이로 고리벽돌(151)이 부분적으로 위치하고 있다 고리벽돌(151)은 도 1 및 도 2에 예시되어 있는 고리벽돌(14)과 동일하다. 다만, 본 실시예에 따른 소각로 내벽(200)에서 고리벽돌(151)은 선택적인 것으로 필요에 따라서 제거될 수 있다.

수평지지부(110)는 평판 형상을 갖는 플레이트(112)와, 플레이트(112)를 수직지지부(130)에 고정하는 상부고정부재(116) 및 하부고정부재(120)를 구비한다.

플레이트(112)는 직사각 형상을 갖는데, 일 측의 길이(도 8의 L)는 그 상면에 적층되는 내화벽돌(150), 단열벽돌(152) 및 실리카보드(152)의 두께 즉 소각로 내벽(200)의 두께와 동일할 수 있다(도 4 및 도 6 참조).

관통공(114)은 플레이트(112) 면에 지그재그로 다수 열 형성될 수 있고, 그 형상은 직사각형, 원형, 타원형, 반원형 등 다양하게 형성될 수 있다. 또한, 관통공(114)은 길게 형성된 하나의 직사각형으로 형성될 수도 있다. 이와 같이 형성된 관통공(114)은 플레이트(112)의 열팽창에 의한 변형량을 흡수하여 구조를 안정시키고, 내화벽돌(150)의 적층시 사용되는 내화 몰타르(mortar)에 대한 플레이트(112)의 부착력을 극대화시켜서 소각로 내벽(200)을 안정화시킨다.

관통공(114)은 수평지지부(110)의 현장 설치시 임의의 형상 및 크기를 가질 수 있기 때문에 구조적 안정성을 확보할 수 있고 이로 인해 시공성을 극대화할 수 있다.

플레이트(112)는 상부고정부재(116) 및 하부고정부재(120)에 의해서 수직지지부(130)에 수직으로 고정된다.

상부고정부재(116)는 상부결합돌기(117), 고정볼트(118) 및 상부고정바(119)를 포함한다.

상부결합돌기(117)는 플레이트(112)의 단부에서 수직으로 돌출된 것으로 플레이트(112)와 일체로 형성된다. 상부결합돌기(117)는 플레이트(112)의 길이에 따라서 그 개수 및 배치 형태가 달라질 수 있다. 그리고 상부결합돌기(117)의 배면은 편평하게 형성되어서 수직지지부(130)에 밀착 고정된다.

상부고정바(119)는 플레이트(112)에 대응하는 길이(도 8의 S)를 갖고, 도 9에 예시되어 있는 바와 같이 수직지지부(130)의 바깥쪽 면에 밀착되어서 상부결합돌기(117)와 고정볼트(118)에 의해서 상호 결합된다. 이와 같이, 플레이트(112)는 상부결합돌기(117) 및 상부고정바(119)에 의해서 수직지지부(130)에 견고하게 결합된다.

상부고정바(119)는 수직지지부(130)의 외부 즉 소각로의 외부에 위치한다. 그리고 상부고정바(119)의 양 단부는, 소각로 지지구조(도시하지 않음, 예를 들면 I 빔 등)에 각각 용접 등에 의해 고정될 수 있다. 이와 같이, 상부고정바(119)의 양 단부를 소각로 지지구조에 결합함으로써, 플레이트(112)를 더욱 견고하게 지지할 수 있다.

고정볼트(118)는 상부고정바(119), 수직지지부(130) 및 상부결합돌기(117)를 관통하면서, 상부고정바(119) 및 상부결합돌기(117)를 수직지지부(130)에 결합한다. 고정볼트(118)는 추후 용이하게 제거될 수 있기 때문에, 플레이트(112)의 위치를 용이하게 이동할 수 있게 한다.

하부고정부재(120)는, 보강부재(122), 하부결합돌기(124), 고정볼트(126) 및 하부고정바(128)를 포함한다.

보강부재(122)는 플레이트(112)의 하면을 지지하여 플레이트(112)의 처짐을 방지한다. 보강부재(122)의 일단부는 하부결합돌기(124)와 연결되어 있다.

하부결합돌기(124)는 상부결합돌기(117)에 대응하는 것으로, 편평한 면을 가져서 수직지지부(130)에 밀착 고정될 수 있다.

하부고정바(128)는 상부고정바(119)와 동일한 구성을 가질 수 있다. 도 9를 참조하면, 하부고정바(128)도 수직지지부(130)의 외부에 위치하면서 고정볼트(126)에 의해서 수직지지부(130)에 체결된다. 고정볼트(126)는 하부고정바(128), 수직지지부(130) 및 하부결합돌기(124)를 각각 관통하면서, 하부고정바(128) 및 하부결합돌기(124)를 수직지지부(130)에 체결한다. 그리고 하부고정바(128)의 양 단부도 소각로의 지지구조(도시하지 않음, 예를 들면 I 빔 등)에 결합될 수 있다.

수평지지부(110)는 소각 가스에 대한 저항성 및 내열성이 우수한 고크롬강 재질에 의해 형성될 수 있다. 고크롬강은 예를 들어 아래 표1에 따른 크롬 캐스팅 스틸(High Chrome Casting Steel)에 해당할 수 있다. 아래 표1에 따른 고크롬강은 산(acid), 황(sulfur) 및 기타 가스 등에 강하고 고온에서도 길이 변화가 거의 발생하지 않는 장점을 갖는다.

화학성분(wt%)									경도(Hrc)
C	Si	Mn	P	S	Ni	Cr	Mo	Cu	35 이상
1.0~1.2	1이하	0.7~1.0	0.04 이하	0.03 이하	2.5~3.5	30.0~35.0	1.0~1.5	0.3~0.7

수평지지부(110) 중에서 상부고정부재(116) 및 하부고정부재(120)를 제외한 플레이트(112)만 고크롬강에 의해 형성될 수 있다.

소각로 내벽(200)에는 도 3 및 도 4에 예시되어 있는 바와 같이, 팽창배(140)가 설치되어 있다. 그리고 소각로 내벽(200)의 하단부에는 리들링 호퍼(riddling hopper)(170)가 구비되어 있다.

상기에서는 본 발명의 일 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100: 소각로 내벽 지지장치
110: 수평지지부 112: 플레이트
114: 관통공 116: 상부고정부재
120: 하부고정부재 130: 수직지지부
140: 팽창배 150: 내화벽돌
152: 단열벽돌 154: 실리카보드
160: 구조물 200: 소각로 내벽

Claims (6)

1. 수직 방향으로 위치하는 수직지지부; 및
   상기 수직지지부에 높이 방향으로 간격을 가지고 결합되어 수평 방향으로 위치하는 수평지지부를 포함하고,
   상기 수평지지부는 내화 벽돌이 적층되는 플레이트를 구비하며,
   상기 플레이트는 상부결합돌기 및 하부결합돌기를 구비하고,
   상기 상부결합돌기는 일정한 길이를 갖는 상부고정바와 함께 상기 수직지지부에 결합되며,
   상기 하부결합돌기는 일정한 길이를 갖는 하부고정바와 함께 상기 수직지지부에 결합되고,
   상기 상부고정바 및 하부고정바의 양단부는 각각 소각로의 지지구조에 결합하는 내벽 지지장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 수평지지부 상에는 상기 내화벽돌의 후방에 단열벽돌 및 실리카보드가 순차적으로 적층되는 것을 특징으로 하는 소각로 내벽 지지장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 수평지지부는 고크롬강에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 소각로 내벽 지지장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 수평지지부는 플레이트를 구비하고,
   상기 플레이트에는 관통공이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 소각로 내벽 지지장치.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 소각로 내벽 지지장치를 포함하고,
   상기 수평지지부 상에 적층되는 내화벽돌 및 단열벽돌을 포함하는 소각로 내벽.
   
6. 삭제

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