KR101714968B1

KR101714968B1 - 자동차 폐기물 또는 폐 목재를 이용한 발전기용 회전 연소로 시스템에서의 연료 공급 시스템

Info

Publication number: KR101714968B1
Application number: KR1020160047661A
Authority: KR
Inventors: 박춘봉; 이재봉
Original assignee: 박춘봉; 이재봉
Priority date: 2015-04-20
Filing date: 2016-04-19
Publication date: 2017-03-09
Also published as: KR20160124695A; KR20170031111A

Abstract

본 발명은 폐기물을 이용한 발전기용 회전 연소로 시스템에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 자동차 폐기물 또는 폐 목재를 이용한 발전기용 회전 연소로에 장착되는 연료 공급 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 연소판(100), 고체연료 투입구(200), 점화장치(400), 공기공급장치(500), 연소가스 배출부(600), 케이싱(1000)을 포함한 자동차 폐기물 또는 폐 목재를 이용한 발전기용 회전 연소로 시스템에 장착되며,
고체연료 투입장치(200), 연료투입부(210), 연료공급저장부(220), 연료공급조절부(230), 회전모터부(240), 온도센서부(250), 제어부(260)를 포함하여 구성되어 있는 연료 공급 시스템을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 연료공급조절부(230)는 회전조절부(231) 및 회전축(232)를 포함하여 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 연료 공급 시스템을 제공한다.
또한 본 발명은 상기한 회전조절부(231)는 회전모터부(240)에 의하여 연결되어 있으며, 회전모터부의 회전력을 회전조절부(231)로 전달하여 연료의 공급을 조절하는 기능을 하는 것을 특징으로 하는 연료 공급 시스템을 제공한다.

Description

자동차 폐기물 또는 폐 목재를 이용한 발전기용 회전 연소로 시스템에서의 연료 공급 시스템{the fuel supplying system of the rotary incineration system using vehicle waste or waste wood}

본 발명은 폐기물을 이용한 발전기용 회전 연소로 시스템에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 자동차 폐기물 또는 폐 목재를 이용한 발전기용 회전 연소로에 장착되는 연료 공급 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 산업의 발달로 인해 산업 폐기물의 양이 날로 늘어가고 있는 추세인데, 이러한 산업 폐기물의 처리방법으로는 재활용, 매립, 소각 등이 있다.

물론, 발생된 폐기물을 선별하여 재활용하는 경우에는 자원의 재활용 및 토양, 대기, 수질 등의 오염을 방지하게 되므로 이와 같은 방법이 가장 바람직하지만, 재활용이 불가능한 폐기물은 부득이 매립하거나, 소각하여 처리하고 있는 실정이다.

그러나 매립의 경우에는 토양을 오염시키는 문제점이 있고, 소각의 경우는 대기를 오염시키는 문제점이 있지만, 소각하는 과정에서 발생되는 유해 가스(일산화탄소 및 질소산화물 등) 및 분진을 처리하면 대기 오염을 미연에 방지하므로 근래에는 주로 폐기물을 소각 처리하고 있다.

따라서 이러한 고형의 폐기물을 재활용하는 방법이 활용되고 있는데 그 대표적인 것이 상기한 바와 같이 가연성 폐기물 고체연료(RDF, 생활폐기물고형연료)로 만들어서 연료로 활용하는 것이다.

그러나, 이러한 가연성 폐기물 고체연료(RDF)를 이용하는 연소기는 유해물질을 함유할 우려가 있다. 따라서 이러한 연소기의 경우 공급되는 생활폐기물고형연료를 완전 연소시켜야 유해물질이 배출되지 않게 된다.

이러한 생활폐기물 고체연료가 완전연소되기 위해서는 연소실 내부의 모든 구역에서 연소되고 있는 생활폐기물 고체연료의 양이 일정하게 유지되어야 한다. 그러나 종래의 연소기는 연소실 내부로 생활폐기물 고체연료가 불균일하게 투입되므로 생활폐기물 고체연료의 완전 연소가 불가능한 문제가 있다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 종래의 연소기는 생활폐기물고체연료의 불완전 연소로 인한 배가스 오염물질 문제를 해결하기 위해 수많은 전처리와 후처리 시설, 보조 연료 연소장치 등의 시설을 설치하여 불완전 연소로 인한 유해물질의 배출문제를 해결하였으나 운전 비용 상승, 연료의 과다 사용 및 연속가동률 저하와 같은 문제를 야기시켰다.

이와 같은 문제점으로 본 발명자는 등록특허 10-0994174호(복수 개의 생활폐기물 고형연료분배부를 구비한 연소기, 이하 선행기술)로 "고형연료가 안착되는 바닥판이 형성된 연소실과, 연소실 내부에 고형연료를 균일하게 공급시키는 복수 개의 연료분배부를 포함하며, 연료분배부로부터 공급되는 고형연료는 연소실의 측벽에 상호 상이한 높이를 갖고 형성되는 복수 개의 연료투입구를 통해 연소실 내부로 투입되는 복수 개의 생활폐기물 고형연료분배부를 구비한 연소기"를 제공한 바 있다.

상기한 선행기술은 복수 개의 연료분배부를 구비하여 고형연료를 독립적으로 연소기 내부로 투입시킬 수 있도록 하여 고형연로가 완전연소될 수 있는 효과가 있으며, 또한 연소실 내부에 투입된 고형연료가 불균일하게 연소 되는 경우 고형연료의 투입 양 및 위치를 조절함으로써 연소실 내부의 온도가 균일하게 유지될 수 있도록 하는 효과가 있으나, 그 구조가 복잡하고 장치하기가 어려운 문제점이 있었는바 이를 해결하는 자동차 폐기물 또는 폐 목재를 이용한 발전기용 회전 연소로에서의 연료 공급 시스템을 제공하고자 한다.

본 발명은 상기한 문제점 및 요구를 해결하기 위하여,

연소판(100), 고체연료 투입구(200), 점화장치(400), 공기공급장치(500), 연소가스 배출부(600), 케이싱(1000)을 포함한 자동차 폐기물 또는 폐 목재를 이용한 발전기용 회전 연소로 시스템에 장착되며,

고체연료 투입장치(200), 연료투입부(210), 연료공급저장부(220), 연료공급조절부(230), 회전모터부(240), 온도센서부(250), 제어부(260)를 포함하여 구성되어 있는 연료 공급 시스템을 제공한다.

또한 본 발명은 상기 연료공급조절부(230)는 회전조절부(231) 및 회전축(232)를 포함하여 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 연료 공급 시스템을 제공한다.

또한 본 발명은 상기한 회전조절부(231)는 회전모터부(240)에 의하여 연결되어 있으며, 회전모터부의 회전력을 회전조절부(231)로 전달하여 연료의 공급을 조절하는 기능을 하는 것을 특징으로 하는 연료 공급 시스템을 제공한다.

본 발명에 따른 자동차 폐기물 또는 폐 목재를 이용한 발전기용 회전 연소로에서의 연료 공급 시스템은 구조가 간단하여 장착하기가 간편하고 용이하다는 효과가 있다.

또한 종래의 선행기술은 연소실 내부에 투입된 고형연료가 불균일하게 연소 되는 경우 고형연료의 투입 양 및 위치를 조절함으로써 연소실 내부의 온도가 균일하게 유지하여야 했으나, 본 발명에 따른 자동차 폐기물 또는 폐 목재를 이용한 발전기용 회전 연소로에서의 연료 공급 시스템은 그러한 투입량 또는 투입구의 위치 조절 등의 필요가 없는 효과가 나타난다.

도 1은 종래의 일반 발전기용 연소로 시스템의 개념도.
도 2는 본 발명에 따른 자동차 폐기물 또는 폐 목재를 이용한 발전기용 회전 연소로 시스템.
도 2b는 본 발명에 따른 자동차 폐기물 또는 폐 목재를 이용한 회전 연소로 시스템에서 연소판의 구조를 보여주는 상세 도면.
도 3은 본 발명에 따른 자동차 폐기물 또는 폐 목재를 이용한 회전 연소로 시스템에서 연소판을 평면에서 본 세부 개념도.
도 4는 본 발명에 따른 자동차 폐기물 또는 폐 목재를 이용한 회전 연소로 시스템에서 연소판에서 연료가 연소되는 것을 보여주는 상태도.
도 5는 본 발명에 따른 자동차 폐기물 또는 폐 목재를 이용한 발전기용 회전 연소로 시스템에서의 연료 공급 시스템의 개념도.
도 5b는 본 발명에 따른 자동차 폐기물 또는 폐 목재를 이용한 발전기용 회전 연소로 시스템에서의 연료 공급 시스템의 세부 개념도.
도 5c는 본 발명에 따른 자동차 폐기물 또는 폐 목재를 이용한 발전기용 회전 연소로 시스템에서의 연료 공급 시스템의 연료공급조절부의 회전조절부 세부도.
도 5d는 본 발명에 따른 자동차 폐기물 또는 폐 목재를 이용한 발전기용 회전 연소로 시스템에서의 연료 공급 시스템의 고체연료 투입장치의 장착도.

이하 본 발명을 도면을 참고하여 상세히 설명하고자 한다.

본 발명은 일반 연소로 시스템 또는 폐 자재를 이용한 연소로 시스템, 특히 자동차 폐기물 또는 폐 목재를 이용하여 발전을 하는 연소로 시스템에서의 연료 공급 시스템을 제공한다.

본 발명에 따른 연소로 시스템은 자동차 폐기물 또는 폐 목재를 연소하면서 발생시킨 열로 터빈을 가동시켜 발전을 하는 기능을 수행하는 발전기용 회전 연소로 시스템을 의미한다.

도 1은 일반 연소로 시스템 또는 폐 자재를 이용한 연소로 시스템 특히 자동차 폐기물 또는 폐 목재를 이용하여 발전을 하는 연소로 시스템에 장착되는 자동차 폐기물 또는 폐 목재를 이용한 발전기용 연소로 시스템을 보여주는 도면이다.

도 1에서 보는 것처럼 통상의 연소로 시스템은 연소판(100'), 고체연료 투입구(200'), 재수거부(300'), 점화장치(400'), 공기공급장치(500'), 연소가스 배출부(600'), 케이싱(1000')을 포함한 구성으로 이루어져 있다.

본 발명의 연소로 시스템은 연소판이 회전되는 구조로 되어 있는 자동차 폐기물 또는 폐 목재를 이용한 발전기용 회전 연소로 시스템을 제공한다.

도 2에서 보는 것처럼 본 발명은 연소판(100), 고체연료 투입장치(200), 점화장치(400), 공기공급장치(500), 연소가스 배출부(600), 케이싱(1000)을 포함한 자동차 폐기물 또는 폐 목재를 이용한 발전기용 회전 연소로 시스템을 제공한다.

본 발명은 상기한 연소판(100), 고체연료 투입장치(200), 점화장치(400), 공기공급장치(500), 연소가스 배출부(600), 케이싱(1000)을 포함한 자동차 폐기물 또는 폐 목재를 이용한 발전기용 회전 연소로 시스템에 장착되는 연료 공급 시스템을 제공한다.

본 발명의 연료 공급 시스템은 상기한 고체연료 투입장치(200), 연료투입부(210), 연료공급저장부(220), 연료공급조절부(230), 회전모터부(240), 온도센서부(250), 제어부(260)를 포함하여 구성되어 있다.

본 발명의 상기한 고체연료 투입장치(200)는 회전 연소로 시스템의 케이싱(1000)의 내부인 연소실로 자동차 폐기물 또는 폐 목재 등의 고체연료를 투입하는 투입관 형상 또는 구조의 장치를 의미한다.

도 5d에서 보는 것처럼 본 발명은 상기한 고체연료 투입장치(200)가 케이싱을 통과하여 연소로 내로 하나 또는 둘 이상의 다수로 형성될 수 있다.

바람직하게는 상기한 고체연료 투입장치(200)는 연소판을 균등한 각으로 나눠서 다수로 배치되는 것이 좋으며 8~16 정도로 장착하는 것이 효율적이다.

앞서 설명한 바처럼 고체연료 투입장치의 투입구(201)는 회전 연소판의 가장자리 부분에 위치하도록 설치하는 것이 바람직하다.

이와 같이 회전 연소판의 가장 자리 부분에 고체연료 투입장치의 투입구(201)가 위치하여 연료를 연소판의 가장자리에 투입하게 하는 기능을 수행한다.

본 발명의 상기한 연료투입부(210)는 상기한 고체연료 투입장치(200)와 연결되어 있으며, 연료를 고체연료 투입장치로 투입하게 하는 기능을 수행하는 장치 또는 수단을 의미한다.

도 5 내지 도 5b에서 보는 것처럼 하나의 실시예로 연료투입부(210)는 연료를 저장할 수 있는 공간을 가지고 있으며, 고체연료 투입장치보다 높게 위치하여 연료를 자연 낙하에 의하여 연소실로 유입되도록 하게 한다.

본 발명의 상기한 연료공급저장부(220)는 연소로에 유입시키는 연료를 저장하는 기능 및 연료투입부(210)에 연료를 공급하는 기능을 수행하는 장치 또는 수단을 의미한다.

도 5 내지 도 5b에서 보는 것처럼 하나의 실시예로 연료공급저장부(220)는 연료를 저장할 수 있는 공간을 가지고 있으며, 연료투입부(210)에 연료를 주입시키는 수단 즉, 자연 낙하 또는 기타 장치를 이용하여 연소투입부에 유입되도록 하게 한다.

상기한 연료공급저장부의 상단부(221)는 연료를 유입시키도록 개구부(開口部)로 되어 있으며, 연료공급저장부의 하단부(222)는 연료가 유출되도록 개구부(開口部)로 되어 있다.

또한 상기한 연료공급저장부의 하단부(222)는 상기한 연료투입부의 내부 공간에 삽입되어 연료를 연료투입부로 투입할 수 있는 구조로 되어 있다.

본 발명의 상기한 연료공급조절부(230)는 상기한 연료공급저장부(220)로부터 연료투입부(210)로 공급되는 연료를 조절하는 기능을 수행하는 장치 또는 수단을 의미한다.

따라서 상기한 연료투입부(210)에 투입되는 연료의 양을 조절하게 되면 고체연료 투입장치(200)로부터 연소로에 유입되는 연료의 양을 조절하여 연소로의 발열량을 조절하게 되는 기능을 수행한다.

도 5 내지 도 5b에서 보는 것처럼 하나의 실시예로 연료공급조절부(230)는 회전조절부(231) 및 회전축(232)를 포함하여 구성되어 있다.

상기한 연료공급조절부의 회전축(232)은 상기한 회전조절부(231)와 연결되어 있어 회전축이 회전하게 되면 회전조절부도 연동하여 회전하는 기능을 수행하게 된다.

본 발명의 상기한 회전조절부(231)는 상기한 연료공급저장부의 하단부(222)의 아래에 설치 장착되어 있다.

도 5c에서 보는 것처럼 상기한 회전조절부(231)는 원판, 다각형 판 등과 같은 판 형상으로 되어 있으며, 회전조절부는 상기한 연료공급저장부의 하단부(222)로부터 간격을 두고 떨어져 있으며, 연료공급저장부로 부터 유입되는 연료를 연료투입부로 일시 떨어지지 않게 하는 기능을 수행하고, 회전조절부가 회전하게 되면 연료투입부로 연료가 회전을 하면서 투입되는 기능을 수행하게 된다.

따라서 상기한 회전조절부(231)는 회전하지 않게 되면 연료투입부로 연료를 공급하지 않게 되며, 회전하게 되면 연료공급저장부로부터 연료투입부로 연료를 계속 공급하게 되고, 회전 속도에 따라 연료의 공급량을 조절하는 기능을 수행하게 된다.

본 발명의 상기한 회전조절부(231)는 회전모터부(240)에 의하여 연결되어 있으며, 회전모터부의 회전력을 회전조절부로 전달하게 하는 기능을 수행하게 된다.

본 발명의 상기한 회전모터부(240)는 모터, 감속기 등으로 구성될 수 있으며 회전력을 발생하는 장치 또는 수단이다.

본 발명의 기술적 특징은 상기한 회전모터부(240)에 제어부(260)가 구비되어 회전 속도를 조절할 수 있는 기능을 수행하게 된다.

상기한 제어부(260)는 MCU, CPU, 마이크로 칩 등이 구비되고 제어 프로그램이 탑재된 통상의 제어부를 의미하는 것으로서, 상기한 회전모터부(240)의 회전 속도를 조절하는 기능을 수행하게 된다.

상기한 회전모터부의 회전 속도를 조절하게 되면, 그에 따라 상기한 회전추겡 연결된 회전조절부(231)의 회전 속도가 조절되게 되는 기능이 수행된다.

따라서 이와 같은 기능으로 연료의 투입량을 조절하여 연소로의 발열량을 조절하는 기능을 수행하게 된다.

본 발명의 기술적 특징은 상기한 제어부(260)에 온도센서부(250)가 연동되어 있어, 연소로의 연소 온도를 일정하게 유지할 수 있는 기능 또는 연소로의 발열량을 조절하는 기능을 수행한 점이다.

도 5에서 보는 것처럼 본 발명의 상기한 온도센서부(250)는 연소로 시스템의 연소실에 장착되어 있어서 연소 온도를 측정하게 하는 장치 또는 수단을 의미한다.

본 발명의 온도센서부(250)는 통상적으로 연소로의 연소 온도를 측정할 수 있는 온도 센서 장치를 사용할 수 있다.

본 발명은 이와 같은 구성으로 연소로의 연소 온도를 일정하게 유지할 수 있는 기능을 수행하게 된다.

본 발명은 상기한 제어부(260)에 사용자의 필요에 의하여 연소실의 연소 온도의 상한과 하한을 설정하게 되고, 연소 온도가 상기의 상한을 넘어서게 되면 연소실에 연료 투입을 중단하게 하고, 또한 연소 온도가 상기의 하한을 벗어나는 경우 연소실에 연료 투입을 하도록 하는 기능을 수행하게 된다.

따라서, 상기한 온도센서부(250)에서 측정한 연소 온도 정보를 제어부(260)에 전송하게 되면, 제어부는 측정된 연소 온도가 상기에서 설정된 연소 온도의 상한과 하한의 범위 내에 있는지 여부를 판독하여, 회전모터부(240)의 가동여부 및 회전속도를 명령하게 된다.

상기한 바처럼 연소 온도가 설정된 상한과 하한의 범위 내에 있은 경우 연료의 투입 속도는 일정하게 유지되며, 상한을 넘어서는 경우 연료의 투입속도를 감소시키고, 연료의 하한을 벗어나는 경우는 연료의 투입속도를 높여서 연소실의 연소 온도를 일정하게 유지하도록 하게 하는 것이다.

본 발명의 상기한 구성으로 이루어진 자동차 폐기물 또는 폐 목재를 이용한 발전기용 회전 연소로 시스템에 장착되는 연료 공급 시스템을 제공한다.

본 발명은 상기한 연소판이 회전하는 구조의 연소판(100)으로 이루어진 회전 연소로 시스템을 제공한다.

도 2b에서 보는 것처럼 본 발명의 연소판(100)은 회전본체(110), 재배출구(120), 회전수단(130), 단열재(140)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

도 3에서 보는 것처럼 본 발명에서 상기한 연소판(100)은 회전본체(110)가 회전되는 구조로 되어 있어 종래의 연소로는 연소판이 평평한 판 형상으로 되어 연료를 평평한 판 형상의 연소판에 균일하게 안치시키는 곤란함이 있었으며, 연소되고 남은 재를 배출하는 시기 및 구조에서 곤란함이 있었는데 이를 완전히 해결하는 효과가 창출된다.

본 발명의 상기한 회전본체(110)는 재배출구(120)방향으로 하향 경사진 형상으로 이루어진 깔대기형 회전본체(110)로 이루어진 점이 기술적 특징이다.

본 발명의 이와 같은 깔대기형 회전본체(110)의 구조로 인하여 회전본체의 가장자리에 연료가 투입되어 연소되어도 연소가 모두 완료되는 경우 연료가 재배출구로 배출되는 작용을 하게 되는 것이다.

도 4에서 보는 것처럼 연료(A)가 본 발명의 회전본체에 안치되어 연소되는 경우 회전본체의 회전 및 회전본체의 경사진 구조로 인하여 서서히 연소하면서 재 배출구로 자동적으로 이동하는 작용을 하게 됨에 따라 상기한 바와 같은 문제점이 해결되는 것이다.

본 발명의 상기한 단열재(140)는 회전본체(110)의 내부에 충진되어 있는 것으로서 회전본체가 연소로 인하여 가열되는 것을 방지하고 연소판(100)의 아래로 열이 전달되는 것을 방지하는 기능 및 회전본체와 연결된 회전수단(130)의 열에 의한 손상을 방지하는 기능을 수행한다.

본 발명의 기술적 특징은 상기한 단열재(140)가 정수장 슬러지를 포함한 조성물로 이루어져 단열성이 현저히 높은 특성을 가진 점이다.

본 발명의 상기한 단열재(140)는 정수장 슬러지, 플라이애쉬, 폐실리카를 혼합한 혼합물 100 중량부, 인산 5~20 중량부, 상기 혼합물 대비 물 100~500중량부를 혼합한 원재료를 100~120℃의 온도를 유지하여 원재료의 수분만을 증발시키고 반응시켜서 고화한 단열 원재료를 포함하여 구성되어 있다.

상기한 정수장 슬러지는 정수처리장에서 폐기처분되는 알럼계열의 슬러지를 의미한다.

상기한 플라이애쉬는 석탄을 연소하는 화력발전소 등에서 발생하는 석탄재 중 미분탄 연소 보일러의 집진기로 포집되는 입자상의 것으로 주성분은 SiO2, Al2O3, 유리질이며 구형에 가까운 입자이다.

상기한 폐실리카는 흄드 실리카(Fumed Silica), 화이트 카본(White Carbon) 등과 같은 실리카 제품의 제조 공정 중에서 발생되는 것을 의미하며 SiO2의 실리카 성분이 주성분이다.

상기에서 형성된 단열 원재료는 건조시킨 후 분쇄기로 5~20 메쉬로 분쇄하여 사용할 수 있다.

본 발명의 상기한 단열재는 정수장에서 나온 슬러지, 화력발전소 등에서 나온 플라이애쉬 및 폐실리카를 이용하여 환경친화적인 특성이 있으며, 특히 내연성 및 내발화성이 강하고 단열 효과가 현저한 특징을 가지고 있다.

본 발명은 상기한 분쇄된 단열 원재료에 팽창 퍼라이트(expanded perlite) 및 규조토(diatomaceous earth)를 혼합하여 조성한 보강 단열 원재료를 조성할 수 있다.

상기한 퍼라이트는 화산용암이나 마그마가 지표의 호수로 흘러들어 급격하게 냉각되여 형성된 광물로서, 흑요석(Obsidian), 진주암(Perlite), 송지암(Pitch Stone) 등이 있다. 통상 팽창 퍼라이트를 퍼라이트라고 통칭하기도 한다.

상기한 규조토는 낮은 열전도율, 높은 용융점, 낮은 열팽창율, 우수한 열충격 저항성, 고온에서의 낮은 수축율, 온도증가에 따른 강도 향상 등의 특성을 가져, 오래전부터 여러 가지 형태의 단열재로서 사용되어 왔다. 규조(diatoms, 프랑크톤)라는 단세포 조류의 유해가 바다나 호수에 퇴적한 일종의 화석토이다. 순수한 규조 유해의 화학조성은 SiO2 96.16 내지 96.80%, Al203 + Fe2O3 1.20 내지 1.80%, 화합수 1.92 내지 1.98%로 대부분 SiO₂로 되어있으나, 생성될 때 같이 퇴적한 점토, 모래, 화산회, 식물질의 부식물, 수산화철, 황화철 등의 협잡물이 혼재하고 많은 수분도 함유한다.

상기한 보강 단열 원재료는 분쇄기로 분쇄한 단열 원재료 100중량부에 팽창 퍼라이트(expanded perlite) 1~3중량부 및 규조토(diatomaceous earth) 1~3중량부를 혼합하여 조성한다.

이와 같이 조성된 보강 단열 원재료를 단열재로 사용하는 경우 열에 의한 변성 방지 및 단열 효과가 현저히 증진되게 된다.

본 발명은 상기한 바처럼 보강 단열 원재료 100중랑부에 물유리 3~10중량부 분사하여 코팅층을 형성한 물유리 단열재를 사용할 수 있다.

이와 같이 보강 단열 원재료에 물유리를 코팅하는 경우 단열 효과가 증진되고, 강도가 증가되어 내구성이 증진되는 효과가 나타난다.

본 발명은 상기한 물유리 단열재에 고분자 물질인 폴리올레핀, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카보실란 및 세라믹 물질을 혼합하여 형성한 복합 단열재를 사용할 수 있다.

상기한 물유리 단열재 100중량부에 폴리올레핀 1~5 중량부, 폴리에틸렌테레프탈레이트 1~5중량부, 폴리카보실란 5~10중량부, 세라믹 물질 5~10중량부를 혼합하여 복합 단열재를 형성하게 된다.

본 발명의 상기한 폴리카보실란은 Si-C의 메인 체인형태를 갖는 전형적인 중합 고체 전구체로서 분말형태로 사용할 수 있다.

상기한 세라믹 물질은 ATO(Antimony Tin Oxide), ITO(Indium Tin Oxide) 하나 또는 둘을 혼합한 것을 사용할 수 있다.

상기한 복합 단열재는 고온으로 가열되는 연소판의 회전본체의 전도열을 차단하는 효과가 현저히 증진하고 더불어 회전본체의 작용하는 열을 분산시키는 작용을 하여 회전본체의 과도한 부분 가열을 방지하는 효과 및 그에 따라 내구성을 증진하는 효과를 창출하게 된다.

본 발명은 상기한 물유리 단열재에 단열 증진 조성물을 더 부가하여 단열 기능을 현저히 높일 수 있는 것이 특징이다.

본 발명은 물유리 단열재 100중량부에 단열 증진 조성물 1~5 중량부를 더 혼합하여 단열재로 조성할 수 있다.

본 발명의 상기한 단열 증진 조성물은 가열되고 난 후 냉각되는 단열재가 균열, 비틀림, 쪼개짐 등의 물리 화학적 변형을 방지하는 기능을 수행한다.

상기한 단열 증진 조성물은 MMA(methylmethacrylate),BAM(Buthylacrylmonomer), AN(Acrylonitrile), MAA(Methylacrylicacid), 유화제, 물, 촉매를 혼합가열하여 생성된 조성물을 의미한다.

이 조성물은 단분자(monomer)인 MMA(methylmethacrylate) 100중량부, BAM(Buthylacrylmonomer) 100-150 중량부, AN(Acrylonitrile) 5-10 중량부, MAA(Methylacrylicacid) 4-7 중량부로 섞고 물 100-150 중량부, 유화제를 극히 소량인 5-8중량부로 섞는다.

바람직하게는 MMA(methylmethacrylate) 100중량부, BAM(Buthylacrylmonomer) 140 중량부, AN(Acrylonitrile) 10 중량부, MAA(Methylacrylicacid) 6 중량부, 물 140 중량부, 유화제 7중량부를 섞는다.

유화제는 일반적으로 계면활성제를 의미하며 음이온계인 설폰산염 종류를 사용하며 바람직하게는 알킬설폰산염을 사용한다. 알킬설폰산염은 아주 소량 첨가되는데 MMA(methylmethacrylate), BAM(Buthylacrylmonomer), AN(Acrylonitrile), MAA(Methylacrylicacid)와 물의 혼합을 용이하게 하는 유화제 역할을 하며 반응에는 참여하지 않는다.

여기에 촉매로 작용하는 분말형태의 과황산암모늄((NH₄)₂S₂O₈)과 중아황산소다(NaHSO₃)를 MMA 100중량부에 대하여 0.5- 3중량부로 섞으며 바람직하게는 1중량부가 적당하다. 과황산암모늄((NH₄)₂S₂O₈)과 중아황산소다(NaHSO₃)의 비율은 1: 0.3~0.6의 비율로 섞으며 바람직하게는 1:0.5의 비율이 적정하다. 이 촉매들은 단분자 혼합물에 용해되어 촉매로 작용하게 된다. 특히 주촉매작용은 과황산암모늄((NH₄)₂S₂O₈)이 담당하며, 중아황산소다(NaHSO₃)가 보조적인 촉매역할을 하게 된다.

그런 후 약 60-70도씨 정도로 5-7시간 가열하면서 교반하며 반응을 진행시킨다.바람직하게는 65도씨 정도로 가열 교반하여 반응을 진행시킴이 좋다.

위 과정을 통하여 단분자들인 MMA(methylmethacrylate), BAM(Buthylacrylmonomer)이 촉매들에 의하여 개시반응(initiation reaction)이 일어나며, 그 후 성장반응(propagation reaction), 종결반응(termination reaction)이 일어나 단열 증진 조성물이 생성된다.

본 발명의 상기한 회전수단(130)은 회전본체(110)에 접촉되어 회전본체에 회전력을 전달하는 기능을 수행하는 장치 또는 수단을 의미한다.

도 3에서 보는 것처럼 회전수단(130)은 롤러 또는 체인 등의 형태로 되어 있으며 회전본체에도 롤러가 접촉되는 구조 또는 체인이 물리는 기어 구조 등이 구성되어 있어 회전수단에 의하여 회전본체가 회전하게 된다.

상기한 회전수단(130)에 의한 회전본체(110)가 회전하는 구성은 통상적인 회전 구조 또는 회전 수단으로 달성할 수 있음은 물론이다.

본 발명의 상기한 재배출구(120)는 연료가 연소되고 난 후 재가 배출되는 기능을 수행하는 구조 또는 장치 등을 의미한다.

본 발명의 기술적 특징은 상기한 재배출구(120)의 구조에 있다.

종래의 연소로의 재배출구는 연소판의 전체에 걸쳐서 형성되었고 그에 따라 연료가 모두 연소되고 나면 부피가 감소하여 바로 밑으로 떨어지는 구조로 되어 있었다.

그러나 본 발명의 재배출구는 연소판(100)의 가운데 부분에 형성되어 있는 구조로 되어 있어서 연료가 모두 타고 난 후 한 곳으로 모여서 배출되는 기능을 수행한다.

도 2 내지 도 4에서 보는 것처럼 재배출구(120)는 회전본체(110)의 중앙에 관통된 형태로 형성되어 있다.

따라서 이와 같은 구조로 연료가 연소하면서 중앙으로 모이게 되는바 모두 타고 난 후 한 곳으로 모여서 배출되는 기능을 수행한다.

상기한 재배출구에는 재배출장치(121)가 형성될 수 있어 완전히 연소되지 않은 연료를 직접배출하지 못하게 하는 기능을 수행하게 된다.

도 2b에서 보는 것처럼 상기한 재배출장치(121)는 재배출구를 막고 여는 기능을 수행하며 간헐적으로 재배출구를 막고 여는 기능을 수행하게 된다.

본 발명의 상기한 고체연료 투입장치(200)는 연소실의 내부로 고체연료인 자동차 폐기물 또는 폐 목재 또는 기타의 RDF 연료를 투입하는 장치 또는 구조 또는 수단을 의미한다.

도 1에서 보는 것처럼 종래의 연소로 시스템은 케이싱의 상부에 구멍이 뚫려 연료를 낙하하는 구조의 고체연료 투입장치가 형성되어 있다.

그러나, 도 1b에서 보는 것처럼 본 발명의 고체연료 투입장치(200)는 연소판의 가장자리에 바로 투입할 수 있는 구조로 되어 있는 것이 특징이다.

이와 같은 고체연료 투입장치(200)의 구조로 고체연료를 투입하는 장치의 간단화를 추구하는 효과가 창출된다,

상기한 고체연료 투입장치는 케이싱을 관통하는 통상의 투입관 등으로 구성될 수 있다.

본 발명의 상기한 점화장치(400)는 연소로 내부로 유입되고 연소판에 안착한 연료를 점화하는 통상의 장치 또는 수단을 의미한다.

상기한 점화장치는 가스, 오일 등을 공기와 혼합하여 연료를 점화 연소시키는 통상의 장치를 사용할 수 있다.

본 발명의 상기한 공기공급장치(500)는 연소실의 내부로 공기를 유입시키는 기능을 수행하는 통상의 공기공급장치를 의민한다.

따라서 본 발명의 공기공급장치는 연소판의 하단부 또는 상단부로 공기를 공급하는 통상의 장치를 모두 사용할 수 있다.

도 2에서 보는 것처럼 본 발명의 공기공급장치(500)는 회전 연소판(100)과 케이싱(1000)사이의 틈새로 형성되어 있는 공기 공급 구멍을 통하여 공기를 연소로 내부로 유입시킬 수 있다.

또한 도 1에서 제시한 연소로의 상단부에 위치한 공기공급장치를 사용할 수 있음은 물론이다.

본 발명의 상기한 연소가스 배출부(600)는 연소되어 발생하는 연소가스를 배출하는 장치 또는 수단을 의미한다.

본 발명의 상기한 케이싱(1000)은 본 발명의 연소로 시스템의 골격을 형성하는 기능을 수행하는 것을 의미하며 그 내부에 연소로가 형성되어 있다.

상기한 케이싱(1000)에는 공기유입구(1000)가 형성될 수 있어 공기유입구에 송풍기를 부가하여 송풍 기능을 수행할 수 있다.

본 발명은 상기한 구조와 기능으로 이루어진 자동차 폐기물 또는 폐 목재를 이용한 발전기용 회전 연소로 시스템을 제공한다.

본 발명은 자동차 폐기물 또는 폐 목재 등의 산업 폐기물을 소각하는 연소기에 관련된 산업에 매우 유용한 발명이다.

또한 폐기물을 이용하여 고체화한 가연성 폐기물 고체연료(refuse derived fuel, RDF)을 포함하는 산업 폐기물을 소각하는 산업에 매우 유용한 발명이다.

또한 본 발명은 연소실의 내부로 연소에 필요한 충분한 양의 공기를 와류현상에 의해 골고루 공급하여 완전 연소가 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하므로 연소기 또는 보일러 산업에 매우 유용한 발명이다.

연소판(100),
회전본체(110), 재배출구(120), 회전수단(130), 단열재(140)
고체연료 투입구(200), 점화장치(400), 공기공급장치(500), 연소가스 배출부(600), 케이싱(1000).

Claims

연료를 안착시켜 연소시키는 연소판(100)을 포함하되,
상기한 연소판(100)은 회전되는 구조로 되어 있는 회전본체(110)로 구성되되,
상기한 회전본체(110)는 재배출구(120)방향으로 하향 경사진 형상으로 이루어진 깔대기형 회전본체(110)로 이루어지고,
재가 배출되는 작용을 하는 재배출구(120),
회전본체와 연결되어 회전력을 전달하는 회전수단(130),
회전본체(110)의 내부에 충진되어 회전본체가 연소로 인하여 가열되는 것을 방지하고 연소판(100)의 아래로 열이 전달되는 것을 방지하는 기능 및 회전본체와 연결된 회전수단(130)의 열에 의한 손상을 방지하는 기능을 수행하는 단열재(140)를 포함하여 이루어지되,
상기한 단열재(140)는 정수장 슬러지, 플라이애쉬, 폐실리카를 혼합한 혼합물 100 중량부, 인산 5~20 중량부, 상기 혼합물 대비 물 100~500중량부를 혼합한 원재료를 100~120℃의 온도를 유지하여 원재료의 수분만을 증발시키고 반응시켜서 고화한 단열 원재료로서,
상기 단열 원재료 100중랑부에 팽창 퍼라이트(expanded perlite) 1~3중량부 및 규조토(diatomaceous earth) 1~3중량부를 혼합하여 조성한 보강 단열 원재료를 형성하고,
상기 보강 단열 원재료 100 중량부에 물유리 3~10중량부 분사하여 코팅층을 형성한 물유리 단열재로 형성된 것으로 구성되고,
연소로 내부로 유입되고 연소판에 안착한 연료를 점화하는 점화장치(400),
연소실의 내부로 공기를 유입시키는 기능을 수행하는 공기공급장치(500),
연소되어 발생하는 연소가스를 배출하는 연소가스 배출부(600),
연소로 시스템의 골격을 형성하는 기능을 수행하고 그 내부에 연소로가 형성되어 있는 케이싱(1000)을 포함한 자동차 폐기물 또는 폐 목재를 이용한 발전기용 회전 연소로 시스템에 장착되며,
연소실로 자동차 폐기물 또는 폐 목재 등의 고체연료를 투입하는 고체연료 투입장치(200),
상기한 고체연료 투입장치(200)와 연결되어 있으며 연료를 고체연료 투입장치로 투입하게 하는 기능을 수행하는 연료투입부(210),
연소로에 유입시키는 연료를 저장하는 기능 및 상기한 연료투입부(210)에 연료를 공급하는 기능을 수행하는 연료공급저장부(220),
상기한 연료공급저장부(220)로부터 연료투입부(210)로 공급되는 연료를 조절하는 기능을 수행하는 연료공급조절부(230),
상기 연료공급조절부(230)는 회전조절부(231) 및 회전축(232)를 포함하여 구성되어 있되,
상기한 회전조절부(231)는 회전하지 않게 되면 연료투입부로 연료를 공급하지 않게 되고 회전하게 되면 연료공급저장부로부터 연료투입부로 연료를 계속 공급하게 되어 회전 속도에 따라 연료의 공급량을 조절하는 기능을 수행하고,
상기한 연료공급조절부(230)에 연결되어 있으며 연료공급조절부에 회전력을 전달하는 기능을 수행하는 회전모터부(240),
연소로 시스템의 연소실에 장착되어 있고 연소 온도를 측정하게 하는 온도센서부(250),
상기한 회전모터부(240)에 연동되어 회전 속도를 조절할 수 있는 기능을 수행하는 제어부(260)를 포함하여 구성되어 있는 자동차 폐기물 또는 폐 목재를 이용한 발전기용 회전 연소로 시스템에서의 연료 공급 시스템.
제1항에 있어서,
상기한 회전조절부(231)는 원판 또는 다각형 판의 형상으로 되어 있고 연료공급저장부의 하단부(222)로부터 간격을 두고 떨어져 있는 것을 특징으로 하는 자동차 폐기물 또는 폐 목재를 이용한 발전기용 회전 연소로 시스템에서의 연료 공급 시스템.