KR101722880B1 - 열분해 가스화로 및 열분해 가스화로의 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열분해 가스화로 및 열분해 가스화로의 제어 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명의 실시예에 따르면, 가연성 폐기물이 투입되어 열분해되는 통부; 상기 통부의 하측에 배치되어 상기 통부를 선택적으로 밀폐시키는 바닥 도어부; 및 상기 통부와 상기 바닥 도어부를 지지하는 지지부를 포함하고, 상기 통부는, 상기 가연성 폐기물이 열분해되는 열분해 공간을 갖는 폐기물 가스화실; 및 상기 폐기물 가스화실의 하부에 제공되어 폐기물에 착화를 시키기 위한 착화 유닛을 포함하고, 상기 착화 유닛은, 상기 폐기물 가스화실의 내부로 불꽃이 전달되는 통로를 제공하는 점화관; 상기 점화관의 내부로 불꽃을 발생시키는 착화버너; 상기 점화관의 단부에 제공되어 상기 착화버너와 상기 점화관을 연결하는 댐퍼 케이스; 상기 댐퍼 케이스의 내부로 선택적으로 슬라이드 이동되어 상기 점화관의 단부를 개폐하는 댐퍼 플레이트; 및 상기 댐퍼 플레이트를 슬라이드 이동시키는 댐핑 실린더를 포함하는 열분해 가스화로 및 이의 제어 방법이 제공될 수 있다.

Description

열분해 가스화로 및 열분해 가스화로의 제어 방법{PYROLYSIS GASIFIER AND CONTROL METHOD THEREOF}

본 발명은 열분해 가스화로 및 열분해 가스화로의 제어 방법에 관한 것이다.

생활 폐기물, 산업 폐기물 등 다양한 종류의 폐기물들의 처리가 문제된다. 폐기물의 처리 방법 중 하나는, 유기물을 포함하여 바이오매스 연료로서 활용 가능한 폐기물, 폴리프로필렌 계열의 폐합성수지 등 가연성 폐기물을 분류하여 이를 열분해하고, 열분해를 통해 발생된 가연성 가스를 활용하여 터빈을 구동하거나 스팀을 생성하는 등으로 활용하는 방법이 있다. 이렇게 가연성 폐기물들을 가스화로에서 열분해하여 발생된 가스를 활용한다면 탄산가스의 배출량을 줄여 지구 온난화의 문제를 완화시켜 줄 수 있다.

이러한 종래의 열분해 가스화로의 일 예가 특허문헌 1에 의해 제시된다. 이하, 도 11을 참조하여 종래의 열분해 가스화로에 관하여 서술하겠다. 도 11은 종래의 열분해 가스화로의 내부 구조를 도시한 도면이다.

도 11을 참조하면, 종래의 열분해 가스화로는 폐합성수지를 포함하는 가연성 폐기물을 수용하는 통부(530), 가연성 폐기물의 연소에 필요한 공기를 가연성 폐기물에 분사하는 공기분사부(535, 536), 공기분사부(535, 536)에 공기를 공급하는 공기공급부(551), 가연성 폐기물을 공급하는 연료 투입구(537), 연료 투입구(537)를 밀폐시키는 뚜껑(560), 통부(530) 내에서 발생되는 가스를 통부(530)의 측부에서 회수하는 가스 배출관(570), 및 가연성 폐기물이 열분해되면서 발생되는 열을 식혀주기 위해 가연성 폐기물과 직접 접촉되지 않도록 설치된 냉각수단(510)으로 구성된다.

이와 같이 구성되는 종래의 열분해 가스화로에 따르면, 연료 투입구(537)를 통해 투입되는 가연성 폐기물을 점화시켜서 열분해하고, 소정의 시간 동안 가연성 폐기물이 열분해되면서 가연성 가스가 발생되고, 발생된 가연성 가스는 가스 배출관(570)을 통해 외부로 배출되어 버너로(burner furnace) 등의 설비에서 2차 연소될 수 있다. 이때, 냉각수단에 의해 열분해시 요구되는 적정 온도가 유지됨으로써 적정 수준의 가연성 가스가 발생될 수 있다.

그런데, 이러한 종래의 열분해 가스화로에 따르면, 폐기물을 통부에 투입한 이후에, 작업자가 점검도어를 열고 수작업으로 폐기물에 점화를 한 후, 점검도어를 개방한 채로 불이 확산되는 것을 지켜보고, 확산이 어느 정도 이루어지면 그때서야 점검도어를 닫는다. 이에 따라, 작업자의 화상 위험 및 화재의 위험이 높다는 문제가 있었다.

또한, 수작업으로 점검구의 일 지점에서 점화를 함에 따라, 일 지점에서 시작한 불씨가 통부 내부의 전체에 확산되기까지 시간이 많이 소요된다. 따라서, 확산되는 동안에는 국부적인 연소열로 주변의 폐기물의 열분해가 진행되는데, 일 지점에서 시작한 불씨가 전체로 확산되는 속도가 느려져서 결국 열분해에 의해 발생되는 가스량이 적어질 수 있다. 이로써, 버너로에서 연소되는 가스량이 적어지므로, 다이옥신 등의 공해 물질이 완전 연소되기 위한 조건인 850℃℃ 이상의 출구 온도를 맞추지 못하여 공해 물질이 대기중에 배출되어 주변 환경을 오염시킬 수 있다는 문제가 있었다.

등록특허공보 제10-1218361호(2012. 12. 27)

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 제안되는 것으로서, 통부 내부의 폐기물에 대한 착화를 안전하게 수행할 수 있으면서도, 다이옥신 등의 공해 물질이 완전 연소되기 위한 조건인 850℃℃ 이상의 출구 온도에 안정적으로 도달할 수 있는 열분해 가스화로 및 열분해 가스화로의 제어 방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 가연성 폐기물이 투입되어 열분해되는 통부; 상기 통부의 하측에 배치되어 상기 통부를 선택적으로 밀폐시키는 바닥 도어부; 및 상기 통부와 상기 바닥 도어부를 지지하는 지지부를 포함하고, 상기 통부는, 상기 가연성 폐기물이 열분해되는 열분해 공간을 갖는 폐기물 가스화실; 및 상기 폐기물 가스화실의 하부에 제공되어 폐기물에 착화를 시키기 위한 착화 유닛을 포함하고, 상기 착화 유닛은, 상기 폐기물 가스화실의 내부로 불꽃이 전달되는 통로를 제공하는 점화관; 상기 점화관의 내부로 불꽃을 발생시키는 착화버너; 상기 점화관의 단부에 제공되어 상기 착화버너와 상기 점화관을 연결하는 댐퍼 케이스; 상기 댐퍼 케이스의 내부로 선택적으로 슬라이드 이동되어 상기 점화관의 단부를 개폐하는 댐퍼 플레이트; 및 상기 댐퍼 플레이트를 슬라이드 이동시키는 댐핑 실린더를 포함하는 열분해 가스화로가 제공될 수 있다.

또한, 상기 착화 유닛은, 상기 착화버너와 상기 댐퍼 케이스를 연결하는 연결통을 더 포함하는 열분해 가스화로가 제공될 수 있다.

또한, 상기 연결통과 상기 착화버너의 사이에 제공되어 상기 착화버너를 상기 연결통에 고정시키는 착화버너 고정판을 더 포함하고, 상기 착화버너 고정판은 상기 착화버너와 상기 연결통이 연통하도록 관통하는 통공이 형성된 열분해 가스화로가 제공될 수 있다.

또한, 상기 댐퍼 케이스의 일면에 제공되어 일부가 상기 댐퍼 케이스의 내부에 삽입되고, 상기 댐퍼 케이스에 삽입된 상기 댐퍼 플레이트를 일 방향으로 가압하는 가압부재를 더 포함하고, 상기 가압부재가 상기 댐퍼 케이스를 가압하여 상기 댐퍼 케이스를 상기 점화관의 단부에 밀착시킴으로써, 상기 점화관의 단부가 기밀되는 열분해 가스화로가 제공될 수 있다.

또한, 상기 댐퍼 케이스의 외부에 돌출된 상기 가압부재의 단부에 연결되어 상기 가압부재와 연동하여 이동 가능하게 제공되는 가압 플레이트; 및 상기 가압 플레이트에 연결되고, 상기 댐퍼 케이스를 향해 상기 가압 플레이트와 상기 가압부재를 진퇴시키는 가압용 실린더를 포함하는 열분해 가스화로가 제공될 수 있다.

또한, 상기 댐퍼 플레이트는, 상기 가압부재에 의해 가압되는 방향의 반대측 면의 적어도 일부에 부착되는 밀봉 부재를 더 포함하는 열분해 가스화로가 제공될 수 있다.

또한, 상기 댐핑 실린더의 실린더 헤드와 상기 댐핑 플레이트를 연결하는 실린더 연결 블록; 및 상기 실린더 헤드와 상기 실린더 연결 블록을 회전 가능하게 연결하는 실린더 연결핀을 더 포함하고, 상기 실린더 연결 블록에는 상기 실린더 연결핀이 삽입될 수 있는 핀홀이 형성된 열분해 가스화로가 제공될 수 있다.

또한, 상기 댐퍼 케이스의 일면에 제공되어 일부가 상기 댐퍼 케이스의 내부에 삽입되고, 상기 댐퍼 케이스에 삽입된 상기 댐퍼 플레이트를 일 방향으로 가압하는 가압부재를 더 포함하고, 상기 핀홀은 상기 가압부재의 가압 방향과 나란한 방향으로 길게 형성된 장공 형상을 갖는 열분해 가스화로가 제공될 수 있다.

또한, 상기 착화 유닛은 복수 개 제공되고, 상기 폐기물 가스화실의 둘레를 따라 복수의 위치에 배치되는 열분해 가스화로가 제공될 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 열분해 가스화로의 열분해 개시를 위해, 폐기물 가스화실 내부에 적층된 폐기물에 대한 착화를 준비하는 단계; 착화 유닛의 착화버너를 통해 불꽃을 발생시켜서 착화를 개시하는 단계; 소정 시간이 지난 후 착화를 종료하는 단계; 상기 폐기물 가스화실의 내부와 연통하는 상기 착화 유닛의 점화관의 단부를 댐핑하는 단계; 열분해 개시 이후 열분해의 완료 여부를 판단하는 단계; 열분해가 완료되면, 상기 댐핑을 해제하는 단계를 포함하고, 상기 댐핑하는 단계에서, 댐핑 실린더와 연결된 댐핑 플레이트를, 상기 점화관의 단부와 상기 착화버너 사이에 제공된 댐퍼 케이스의 내부로 삽입하여 상기 점화관의 단부를 기밀하는 열분해 가스화로의 제어 방법이 제공될 수 있다.

또한, 상기 댐핑하는 단계는, 상기 댐퍼 케이스의 일 면에 일부가 삽입된 가압부재에 의해 상기 댐퍼 플레이트가 일 방향으로 가압되는 단계를 더 포함하는 열분해 가스화로의 제어 방법이 제공될 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 작업자의 화상 위험 및 화재의 위험이 억제될 수 있고, 공해 물질의 완전 연소가 안정적으로 이루어질 수 있다는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열분해 가스화로를 도시한 개념도이다.
도 2는 도 1의 통부의 횡단면을 상측에서 바라본 도면이다.
도 3은 도 1의 통부의 하부 및 바닥 도어부를 확대하여 도시한 도면이다.
도 4는 도 1의 바닥 도어부의 공기 공급 노즐과 보강대의 배치상태를 도시한 도면이다.
도 5는 도 4의 바닥 보강대를 측면에서 바라본 도면이다.
도 6은 도 1의 착화 유닛을 도시한 사시도이다.
도 7은 도 6의 일부분을 확대하여 도시한 부분확대도이다.
도 8은 도 6의 댐퍼 플레이트가 댐퍼 케이스 내부로 삽입된 모습을 도시한 도면이다.
도 9는 도 6의 착화 유닛의 내부 구조를 도시한 부분단면도이다.
도 10은 도 9의 제어부의 제어 스텝을 나타내는 순서도이다.
도 11은 종래의 열분해 가스화로의 내부 구조를 도시한 도면이다.

이하에서는 본 발명의 사상을 구현하기 위한 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열분해 가스화로를 도시한 개념도이고, 도 2는 도 1의 통부의 횡단면을 상측에서 바라본 도면이며, 도 3은 도 1의 통부의 하부 및 바닥 도어부를 확대하여 도시한 도면이고, 도 4는 도 1의 바닥 도어부의 공기 공급 노즐과 보강대의 배치상태를 도시한 도면이며, 도 5는 도 4의 바닥 보강대를 측면에서 바라본 도면이다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 열분해 가스화로(1)는 가연성 폐기물이 투입되어 열분해되는 통부(10), 통부(10)의 하측에 배치되어 통부(10)를 선택적으로 밀폐시키는 바닥 도어부(20), 통부(10)에서 가연성 폐기물이 열분해되면서 발생된 가스가 투입되어 연소되는 가스 연소부(30), 및 통부(10) 및 바닥 도어부(20)를 지지하는 지지부(40)를 포함한다.

열분해되는 폐기물의 예로는 에스알에프(SRF) 성형 연료, 에스알에프비성형 고형연료, 바이오 에스알에프 고형연료, 폐타이어, 폐타이어를 칩 상태로 만든 티디에프(TDF), 기타 생활 폐기물 또는 산업 폐기물을 기계적 파쇄, 분쇄, 선별하여 재활용하도록 생산한 가연성 혼합폐기물 등을 들 수 있다.

통부(10)는 폐기물이 열분해되는 열분해 공간(108)을 갖는 폐기물 가스화실(100)과, 폐기물 가스화실(100)의 상면을 개폐하는 뚜껑(110)과, 폐기물 가스화실(100)의 측면에 형성되어 열분해 공간(108)과 외부를 연통하는 점검홀(124)을 개폐하는 점검도어(120)와, 측부 냉각 쟈켓(102)과 연결되면서 열분해 공간(108)의 내부에 배치되어 가연성 가스가 폐기물 가스화실(100)의 상부로 상승할 수 있는 공간을 형성시키는 가스 유도 냉매관(130)과, 폐기물 가스화실(100)의 하부에 제공되어 폐기물에 착화를 시키기 위한 착화 유닛(140)과, 열분해 공간(108)의 내부로 공기를 공급하기 위한 공기 공급 노즐(150)과, 통부(10)의 상부에 제공되어 폐기물의 열분해에 의해 발생되는 가스가 배출되는 가스 배출 덕트(160)와, 폐기물 가스화실(100) 하면에 부착된 하부 플랜지(170)를 포함할 수 있다.

폐기물 가스화실(100)은 상면과 하면이 뚫린 원통 형상을 가질 수 있고, 열분해 공간(108)의 상부는 뚜껑(110)에 의해 개폐되고, 하부는 후술되는 바닥 도어부(20)에 의해 개폐된다. 또한, 뚜껑(110) 및 바닥 도어부(20)에 의해 폐기물 가스화실(100)이 폐쇄된 상태에서는 외부에 대하여 밀봉된 상태가 유지된다. 이에 따라, 폐기물이 열분해되는 동안에는 폐기물 가스화실(100) 내의 연소 불꽃, 가스 등이 외부로 배출되지 않는다.

또한, 폐기물 가스화실(100)은 내측에서 외측으로 가면서 측부내화벽(104)-측부 냉각 쟈켓(102)-외벽(106)의 순서로 적층되어 구성될 수 있다. 측부 냉각 쟈켓(102)은 외부로부터 냉매를 전달받아서 냉매가 내부에 흐를 수 있도록 구성되고, 내부에 흐르는 냉매가 열분해 공간(108)과 열교환하면서 온도가 높아질 수 있다. 이렇게 냉매에 축적된 열에너지는 외부로 배출되어 재활용될 수 있다.

측부 냉각 쟈켓(102)과 열분해 공간(108)의 사이에는 측부내화벽(104)이 배치되며, 측부내화벽(104)은 단열 성능을 갖는 재질로 구성되어 측부 냉각 쟈켓(102)과 열분해 공간(108) 사이의 열교환을 일부 방해함으로써 측부 냉각 쟈켓(102) 내부의 냉매가 과도하게 높은 온도로 높아지거나, 열분해 공간(108) 내부의 온도가 과도하게 낮아지지 않도록 하는 역할을 한다. 이러한 측부내화벽(104)의 두께(t)는 50~60 mm 범위 내에서 결정될 수 있으며, 이러한 두께 범위 내에서 측부내화벽(104)의 두께(t)가 결정됨에 따라 내화재로서의 기능을 상실할 위험도 없고, 열분해 온도가 너무 과하게 상승하는 문제도 해결될 수 있다.

뚜껑(110)은 폐기물 가스화실(100) 내측 방향으로 상부 내화벽(112)이 형성되어, 뚜껑(110)이 닫힌 상태에서는 폐기물 가스화실(100) 내부의 열기가 상방으로 방출되는 것을 억제한다. 또한, 뚜껑(110)은 폐기물 가스화실(100)에 대하여 일단이 피봇 가능하게 구성됨에 따라 용이하게 개폐 가능하게 구성될 수 있다. 이를 위해, 뚜껑(110)의 일단에는 폐기물 가스화실(100)과 회전 가능하도록 뚜껑(110)을 폐기물 가스화실(100)에 연결시키는 힌지(116)가 제공되고, 뚜껑(110)이 닫혔을 때 폐기물 가스화실(100)의 상부와 접촉하는 뚜껑(110)의 하면에는 폐기물 가스화실(100)과 접촉하는 부분에 실링부재(114)가 제공될 수 있다. 이러한 실링 부재(114)에 의해 폐기물 가스화실(100) 내부의 가스가 외부로 배출되는 것이 방지될 수 있다.

점검도어(120)는 폐기물 가스화실(100)의 측면에 형성되어 열분해 공간(108)과 외부를 연통하는 점검홀(124)을 개폐하도록 제공되고, 점검홀(124)은 작업자가 폐기물 가스화실(100) 내부로 출입할 수 있도록 제공될 수 있다. 또한, 측부 냉각 쟈켓(102)의 점검홀(124)을 둘러싸는 부분에는 도어 측 내화벽(122)이 제공될 수 있다. 이에 따라, 측부 냉각 쟈켓(102)의 냉기에 의해 점검홀(124) 내의 가연성 가스가 국부적으로 액화되어 점검홀(124) 내에서 굳어지는 현상이 발생되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 도어 측 내화벽(122)은 일 예로, 200~300 mm 두께로 제공될 수 있으며, 측부내화벽(104)보다 두꺼운 두께로 형성될 수 있다. 이는, 점검홀(124)은 가연성 폐기물이 쌓여서 열분해되는 열분해 공간(108)에 비하여 매우 좁은 공간이며, 그 내부에서는 가연성 폐기물의 열분해 온도가 과도하게 상승할 위험보다는 냉각에 의해 굳어지는 현상의 발생 위험이 더 높으므로, 열분해 공간(108)보다 점검홀(124) 내부 공간의 냉각 방지 효과를 더 높일 필요가 있기 때문이다.

가스 유도 냉매관(130)은 측부 냉각 쟈켓(102)의 상부와 하부에 양 단이 각각 연결되고, 열분해 공간(108)의 내부에 배치되어 열분해 공간(108)에 투입된 가연성 폐기물 및 열분해를 통해 발생되는 가연성 가스와 직접적으로 열교환을 하도록 구성된다. 이렇게 가스 유도 냉매관(130)으로 유동하는 냉매에 의해 열분해 중인 폐기물 및 이로 인해 발생된 가스와 직접적으로 열교환을 함으로써, 열분해 공간(108) 내부의 온도가 더 정밀하게 제어될 수 있다. 이를 위해, 도시하지 않은 밸브가 가스 유도 냉매관(130)에 제공되어 관 내에 유동하는 냉매의 유량이 폐기물 가스화실(100) 내부 온도에 따라 제어될 수 있다.

또한, 가스 유도 냉매관(130)은 도 2에 도시된 바와 같이 폐기물 가스화실(100)의 원주를 따라 복수 개가 배치될 수 있으며, 구체적으로 두 개가 한 쌍씩 인접하게 배치된 복수의 쌍이 일정 간격을 두고 배치될 수 있다.

또한, 한 쌍의 가스 유도 냉매관(130)은 상부와 하부에 한 개씩 벤딩된 부분을 가지고, 상부와 하부의 벤딩된 부분을 연결하면서 상하 방향으로 연장된 형상을 가질 수 있다. 이때, 상기 상하 방향은 지면과 수직인 방향일 수도 있고, 지면에 대하여 소정 각도로 기울어진 방향일 수도 있다. 이에 따라, 가스 유도 냉매관(130)의 상하 방향으로 연장된 부분이 측부내화벽(104)으로부터 이격되도록 배치되어, 가스 상승 공간(132)을 형성시킬 수 있다.

폐기물 가스화실(100)의 내부에 가연성 폐기물이 투입되면, 폐기물 가스화실(100)의 하부에서부터 열분해가 일어나는데, 이에 따라 적체된 가연성 폐기물의 하부에서부터 가연성 가스가 발생된다. 이때, 열분해에 의해 발생된 가스는 폐기물 가스화실(100)의 상부로 상승하여 가스 배출 덕트(160)를 통해 외부로 배출되어야 하지만, 폐기물 가스화실(100) 내부에 쌓인 폐기물들로 인해 상승할 수 있는 통로가 확보되지 않아서 원활한 가스 배출이 어려울 수 있다는 문제가 있을 수 있다.

그러나 본 실시예에 따르면 가스 유도 냉매관(130)에 의해 가스 상승 공간(132)으로 가연성 폐기물이 침투되는 것이 방지될 수 있다. 이에 따라, 폐기물 가스화실(100)의 하부에서 발생되는 가연성 가스들이 원활히 상부로 상승할 수 있는 공간이 확보될 수 있어서, 원활한 가스 배출이 가능해진다.

착화 유닛(140)은 통부(10)의 하부에 형성되어 폐기물 가스화실(100) 내부의 가연성 폐기물에 착화를 하여 화염을 발생시키고, 열분해가 시작될수 있도록 하는 기능을 수행할 수 있다. 이를 위해, 착화 유닛(140)은 폐기물 가스화실(100)의 내부로 불꽃이 전달되는 통로를 제공하는 점화관(142)과, 점화관(142)의 내부로 불꽃을 발생시키는 착화버너(144)와, 점화관(142)의 단부에 제공되어 착화버너(144)와 점화관(142)을 연결하는 댐퍼 케이스(146)와, 댐퍼 케이스(146)의 내부로 선택적으로 슬라이드 이동되어 점화관(142)의 단부를 개폐하는 댐퍼 플레이트(도 6, 147)와, 댐퍼 플레이트(147)를 슬라이드 이동시키는 댐핑 실린더(148)를 포함할 수 있다. 댐핑 실린더(148)는 공압 실린더, 유압 실린더, 스크류잭 등일 수 있다.

또한, 착화 유닛(140)은 폐기물 가스화실(100)의 둘레를 따라 복수의 위치에 설치될 수 있으며, 일 예로 일정 간격을 두고 2 내지 4개소에 배치될 수 있다. 또한, 착화 유닛(140)이 복수 개 제공되는 경우에는 착화 유닛(140)에 연결된 제어부(180)에 의해 일괄적으로 제어될 수 있다.

이러한 착화 유닛(140)의 구체적인 구성 및 작용에 대하여는 후술하겠다.

공기 공급 노즐(150)은 도시하지 않은 외부의 송풍팬으로부터 공급되는 공기를 폐기물 가스화실(100)의 내부로 공급하는 기능을 수행한다. 공기 공급 노즐(150)은 통부(10)의 하부에 형성된 경사면에 제공될 수 있으며, 폐기물 가스화실(100) 내부에 쌓인 가연성 폐기물의 하부에서부터 상방으로 점차 열분해가 이루어지고, 대류 현상에 의해 뜨거운 열기는 하부에서 상부로 이동하므로, 하부에서부터 공기가 공급되는 것이 유리하다. 다만, 본 발명의 사상이 이에 한정되는 것은 아니고, 공기 공급 노즐(150)은 통부의 중앙부 또는 상부에 형성되는 것도 가능하다.

가스 배출 덕트(160)는 통부(10)의 상부에 제공되어 폐기물 가스화실(100) 내부에서 열분해에 의해 발생되는 가연성 가스가 배출되는 통로를 제공한다. 또한, 가스 배출 덕트(160)는 가스 연소부(30)와 연결되고, 가스 배출 덕트(160)를 통해 가연성 가스가 가스 연소부(30)로 전달되어 2차 연소가 이루어진다. 이를 위해, 가스 연소부(30)는 가스 연소 공간(312)을 갖는 가스 연소실(310)과, 가스 연소 공간(312)으로 외기를 공급하는 공기 공급관(320)을 포함할 수 있다.

하부 플랜지(170)는 사각형 형상으로서 내부에 열분해 공간(108)과 연통하는 연통공이 형성되도록 구성될 수 있다. 또한, 하부 플랜지(170)는 폐기물 가스화실(100)의 하면에 부착되는 부재이고, 바닥 도어부(20)의 밀봉링에 의해 압착되면 폐기물 가스화실(100)와 바닥 도어부(20) 사이의 갭이 밀봉되는 패킹 부재를 포함할 수 있다. 상기 패킹 부재는 밀봉 환경을 구성하기 위한 탄성 재질로 이루어질 수 있고, 바닥 도어부(20)에 대향하여 제공되며, 하부 플랜지(170)의 형상에 따라 사각형 링의 형상으로 제공될 수 있다.

한편, 바닥 도어부(20)는 통부(10)의 하측에 배치되어 통부(10)를 선택적으로 밀폐시키도록 제공되며, 지지부(40)의 가이드 레일(410)을 따라 양 방향으로 진퇴될 수 있도록 구성된다. 이에 따라, 바닥 도어부(20)는 통부(10)의 하측으로 진입하였을 때 통부(10)의 하부를 폐쇄시킬 수 있다.

이러한 바닥 도어부(20)는 상면에 제공되는 하부 내화벽(200)과, 열분해 공간(108)으로 연소에 필요한 공기를 공급하기 위한 공기 공급 수단(210)과, 하부 내화벽(200)의 하측에 제공되는 하부 냉각 자켓(220)과, 하부 내화벽(200)을 지지하는 보강대(230)와, 가이드 레일(410)을 따라 안내되면서 슬라이딩 가능하도록 제공되는 슬라이딩 수단(240)과, 하부 플랜지(170)의 패킹 부재에 대하여 바닥 도어부(20)의 밀봉링을 승하강시킬 수 있도록 제공되는 밀봉 승하강 수단(250)을 포함할 수 있다.

또한, 바닥 도어부(20)는 상부에서부터 하부 내화벽(200)-하부 냉각 자켓(220)-에어 포켓(214)으로 적층될 수 있으며, 하부 냉각 자켓(220)과 에어 포켓(214)을 구획하는 중간판(202)과 에어 포켓(214)의 하부를 마감하는 하판(204)을 포함할 수 있다.

하부 내화벽(200)은 측부내화벽(104)과 마찬가지의 재질로 구성될 수 있으며, 상면에는 공기 공급 노즐(212)의 단부가 수용되는 노즐 수용홈이 복수 개 형성될 수 있다. 노즐 수용홈에 공기 공급 노즐(212)의 단부가 수용됨에 따라, 하부 내화벽(200)의 상면의 상측으로 공기 공급 노즐(212)이 돌출되지 않으므로, 공기 공급 노즐(212)이 투입되는 폐기물과 충돌하여 파손되는 위험이 방지될 수 있다. 또한, 하부 내화벽(200)은 테두리부에 제공된 원형 틀에 의해 바닥 도어부(20) 내에서의 위치가 고정될 수 있다.

공기 공급 수단(210)은 중간판(202)에서부터 하부 내화벽(200)의 노즐 수용홈으로 돌출되도록 형성되는 복수 개의 공기 공급 노즐(212)과, 하부 냉각 자켓(220)의 하측의 중간판(202) 및 하판(204)의 사이 공간으로 형성되어 외부에서 공급된 공기가 포집되는 에어 포켓(214)과, 에어 포켓(214)에 연결된 에어 덕트(216)와, 에어 덕트(216)로 공기를 공급하는 에어 컴프레셔(218)를 포함할 수 있다. 이때, 에어 컴프레셔(218)는 하면에 휠을 포함하여 바닥 도어부(20)와 함께 슬라이딩 이동 가능하도록 구성될 수 있다.

하부 냉각 자켓(220)은 측부 냉각 쟈켓(102)과 마찬가지로 외부로부터 냉매를 전달받아서 냉매가 내부에 흐를 수 있도록 구성되고, 내부에 흐르는 냉매가 열분해 공간(108)과 열교환하면서 온도가 높아질 수 있다. 이렇게 냉매에 축적된 열에너지는 외부로 배출되어 재활용될 수 있다. 또한, 하부 내화벽(200)에 의해 하부 냉각 쟈켓(220)과 열분해 공간(108) 사이의 열교환이 일부 방해됨으로써 하부 냉각 쟈켓(220) 내부의 냉매가 과도하게 높은 온도로 높아지거나, 열분해 공간(108) 내부의 온도가 과도하게 낮아지지 않도록 하는 역할을 한다. 이러한 하부 내화벽(200)의 두께는 측부내화벽(104)과 마찬가지로 50~60 mm 범위 내에서 결정될 수 있다.

보강대(230)는 하부 내화벽(200)을 지지하며, 하부 내화벽(200)의 하면에서부터 하판(204)까지 연장되도록 제공되며, 하부 내화벽(200)을 하판(204)에 지지하도록 제공된다. 또한, 공기 공급 노즐(212)이 배치되지 않은 사이 공간에 배치되며, 바닥 도어부(20)의 중심을 지나도록 배치되는 두 개의 보강대(230)와, 두 개의 보강대(230)와 각각 평행하게 배치되는 복수의 보강대(230)를 포함할 수 있다. 이때, 바닥 도어부(20)의 중심을 지나는 두 개의 보강대(230)는 서로 수직으로 배치될 수 있으며, 나머지 복수의 보강대(230)들은 서로 평행하거나, 수직으로 만나도록 배치될 수 있다. 이러한 보강대(230)에 의해 바닥 도어부(20)가 구조적으로 안정되게 지지되어, 열변형에 의한 좌굴이 억제될 수 있다는 효과가 있다.

또한, 보강대(230)에는 중간판(202)의 상부와 하부에 연통홀(232)이 형성된다. 중간판(202)의 상부 영역은 냉매가 유동하는 하부 냉각 자켓(220)이 배치되며, 중간판(202)의 하부 영역은 에어 포켓(214)이 형성되므로, 중간판(202)의 상부에 형성된 연통홀(232)을 통해 냉매가 통과하여 유동될 수 있으며, 중간판(202)의 하부에 형성된 연통홀(232)을 통해 에어 포켓(214) 내의 공기가 드나들 수 있다. 또한, 보강대(230)는 중간판(202) 상부의 연통홀(232)과 하부의 연통홀(232)이 서로 지그재그로 배치되어, 보강대(230)의 강성이 연통홀(232)에 의해 크게 줄어들지 않도록 하는 구조를 가질 수 있다.

슬라이딩 수단(240)은 바닥 도어부(20)를 가이드 레일(410)을 따라 슬라이딩 이동 가능하도록 한다. 또한, 밀봉 승하강 수단(250)은 밀봉링을 승강 또는 하강시킬 수 있도록 제공된다.

한편, 착화 유닛(140)은, 착화버너(144)로부터 불꽃이 발생되면 점화관(142)을 통해 폐기물 가스화실(100)의 내부로 불꽃이 전달되어 착화가 이루어지며, 소정의 시간 동안 착화가 실시된 후에 가연성 폐기물에 연소가 시작되면 댐퍼 플레이트(148)가 댐퍼 케이스(146)의 내부로 슬라이드 이동되어 점화관(142)의 단부를 폐쇄하게 된다. 이로써, 착화에 필요한 시간 동안만 불꽃이 전달될 수 있어서, 작업자가 수동으로 착화를 하지 않더라도 자동으로 안전하게 폐기물에 대한 착화가 이루어질 수 있다.

이하, 이러한 착화 유닛(140)의 구체적인 구성 및 작용에 대하여 도 6 내지 도 9를 참조하여 설명하겠다. 도 6은 도 1의 착화 유닛을 도시한 사시도이고, 도 7은 도 6의 일부분을 확대하여 도시한 부분확대도이며, 도 8은 도 6의 댐퍼 플레이트가 댐퍼 케이스 내부로 삽입된 모습을 도시한 도면이고, 도 9는 도 6의 착화 유닛의 내부 구조를 도시한 부분단면도이다.

도 6 내지 도 9를 참조하면, 착화 유닛(140)은 점화관(142), 착화버너(144), 댐퍼 케이스(146), 댐퍼 플레이트(147), 및 댐핑 실린더(148)를 포함할 수 있다.

구체적으로, 점화관(142)은 폐기물 가스화실(100)과 연통하고, 착화버너(144)와 폐기물 가스화실(100)을 연결하여, 착화버너(144)에서 생성되는 불꽃이 폐기물 가스화실(100)의 내부로 전달되는 통로를 제공한다. 이때, 고온의 불꽃이 안전하게 폐기물 가스화실(100)의 내부로 전달되어야 하므로, 점화관(142)은 방열 성능이 강한 재질로 이루어질 수 있다.

착화버너(144)는 경유, 가솔린 등의 연료를 통해 불꽃을 발생시키는 버너의 일종으로서, 제어부(180)의 제어 신호에 따라 온, 오프될 수 있도록 구성된다. 또한, 제어부(180)에 의한 제어 이외에도, 별도의 온오프 스위치가 구비되어 작업자가 수동으로 불꽃 점화를 제어할 수 있도록 구성될 수 있다.

이러한 착화버너(144)는 별도의 연료 저장부를 통해 공급된 연료를 내부 공간에 분사하기 위한 연료 분사 노즐과, 분사된 연료에 스파크를 생성하여 불꽃을 발생시키는 스파크 발생 팁과, 내부에 공기를 공급하여 연료와 혼합되어 불꽃 발생이 원활하게 이루어질 수 있도록 하기 위한 공기 공급 노즐 및 이에 연결된 송풍팬(미도시)을 포함할 수 있다. 이 경우, 제어부(180)는 상기 스파크 발생 팁의 스파크 생성을 위한 전력 공급 및 연료 분사 노즐과 공기 공급 노즐의 개폐 동작을 제어할 수 있도록 구성된다.

착화버너(144)는 착화버너 고정판(145)에 고정될 수 있고, 착화버너 고정판(145)은 연결통(1452)에 고정될 수 있다. 또한, 착화버너(144)가 연결통(1452)과 연통하도록 착화버너 고정판(145)을 관통하는 통공이 형성되어 있을 수 있다. 또한, 연결통(1452)은 댐퍼 케이스(146)의 일면에 고정되며, 댐퍼 케이스(146)의 타면에는 점화관(142)이 고정된다. 이때, 댐퍼 플레이트(147)가 댐퍼 케이스(146)로부터 후퇴된 상태에서 착화버너(144), 연결통(1452), 점화관(142)의 내부가 모두 연통될 수 있도록, 댐퍼 케이스(146)에도 착화버너 고정판(145)과 마찬가지로 통공이 형성되어 있을 수 있다. 이에 따라, 댐퍼 플레이트(147)가 댐퍼 케이스(146)의 내부로 삽입되면, 댐퍼 케이스(146)에 형성된 통공을 폐쇄함으로써, 착화버너(144)와 점화관(142)을 서로 차단하게 된다.

댐퍼 케이스(146)는 두 개의 사각 플레이트가 서로 볼트에 의해 체결되어 구성될 수 있으며, 이에 따라 일면과 타면을 갖고, 둘레는 총 네 개의 측면으로 구성되어, 전체로서 납작한 육면체의 구조를 가질 수 있다. 다만, 이는 일 예에 불과하며, 댐퍼 케이스(146)를 구성하는 플레이트는 사각 형상이 아닌 다른 임의의 형상일 수 있다.

댐퍼 케이스(146)를 구성하는 두 개의 플레이트는 중앙부에 원 형상의 통공이 서로 일치되는 위치에 형성될 수 있으며, 해당 통공을 통해 연결통(1452)과 점화관(142)이 서로 연통할 수 있다. 또한, 댐퍼 케이스(146)의 둘레 중 일 측면에는 댐퍼 플레이트(147)가 전진하여 삽입되거나, 후퇴하여 추출될 수 있는 홀이 형성될 수 있다. 이렇게 댐퍼 케이스(146)의 일 측면에 형성된 홀을 통해 댐퍼 케이스(146)의 내부로 삽입된 댐퍼 플레이트(147)는 적어도 연결통(1452)의 단부와 점화관(142)의 단부를 모두 커버할 정도의 위치까지는 삽입되는 것이 가능하며, 이를 위해 댐퍼 케이스(146)의 내부에는 댐퍼 플레이트(147)가 그 정도의 깊이까지 삽입될 수 있는 공간이 형성되어 있을 수 있다.

한편, 댐퍼 케이스(146)의 일면에는, 삽입된 댐퍼 플레이트(147)를 가압하는 가압부재(1462)가 제공될 수 있다. 가압부재(1462)는 일 예로, 댐퍼 케이스(146)의 일면에 대하여 복수의 지점에 제공되는 핀 형상의 부재일 수 있으며, 댐퍼 케이스(146)의 일면에는 가압부재(1462)가 삽입 통과될 수 있는 복수의 홀이 형성될 수 있다. 예를 들어, 가압부재(1462)는 댐퍼 케이스(146)의 서로 대향하는 양 모서리 부근에 각각 두 개소씩 제공될 수 있으나, 이로써 본 발명의 사상이 제한되는 것은 아니다.

또한, 가압부재(1462)는 댐퍼 케이스(146)에 삽입된 상태가 유지될 수 있으며, 이를 위해 가압부재(1462)의 댐퍼 케이스(146) 내측에 있는 단부에는, 가압부재(1462)가 삽입된 홀보다 넓은 면적을 갖는 형상의 플랜지가 형성될 수 있다. 이에 따라, 가압부재(1462)의 댐퍼 케이스(146) 내측 단부는 댐퍼 케이스(146) 내부로부터 이탈되지 않도록 형성될 수 있다.

또한, 가압부재(1462)의 반대측 단부는 가압 플레이트(1466)와 연결될 수 있으며, 가압 플레이트(1466)의 병진 이동과 연동하여 이동되도록 상호 고정될 수 있다. 가압 플레이트(1466)는 중앙부에 가압용 실린더(1464)가 연결될 수 있으며, 이에 따라 가압용 실린더(1464)의 구동에 의해 가압 플레이트(1466) 및 가압부재(1462)가 댐퍼 케이스(146)를 향해 진퇴될 수 있다. 또한, 가압용 실린더(1464)의 몸체는 댐퍼 케이스(146)에 고정될 수 있다.

이와 같이, 가압용 실린더(1464)의 구동에 의해 가압 플레이트(1466)와 가압부재(1462)가 댐퍼 케이스(146)를 향해 진퇴될 수 있으므로, 댐퍼 케이스(146) 내에 댐퍼 플레이트(147)가 삽입된 상태에서 댐퍼 플레이트(147)를 가압부재(1462)가 가압할 수 있다. 이렇게 가압부재(1462)가 댐퍼 플레이트(147)를 가압함으로써, 댐퍼 플레이트(147)가 점화관(142)의 단부측을 향해 밀착되어 점화관(142)의 단부가 기밀될 수 있다.

본 실시예에서는 가압부재(1462)가 핀 형상으로 제공되어 가압용 실린더(1464)에 의해 이동하는 구성을 예로 들어 설명하였으나, 본 발명의 사상이 이에 한정되는 것은 아니고, 가압부재가 볼트로 구성되고, 가압부재가 삽입된 홀에도 나사산이 형성되어, 작업자가 수동으로 볼트를 조여서 댐퍼 플레이트(147)를 가압하도록 구성되는 것도 가능하다. 물론, 이 경우 가압용 실린더(1464) 및 가압 플레이트(1466)의 구성은 생략될 수 있다.

댐퍼 플레이트(147)는 통부(10)에 고정된 댐핑 실린더(148)의 실린더 헤드(1482)와 연결되어 댐핑 실린더(148)의 구동에 의해 댐퍼 플레이트(147)의 내부로 진입 또는 후퇴될 수 있다. 또한, 가압부재(1462)에 의해 일 방향으로 가압되면, 가압된 방향으로 댐퍼 케이스(146)에 밀착됨으로써 점화관(142)의 단부가 기밀될 수 있다. 이때, 댐퍼 플레이트(147)가 밀착되었을 때 기밀이 이루어지도록 댐퍼 플레이트(147)의 밀착되는 면의 적어도 일부에 고무 등의 재질로 이루어진 밀봉 부재(미도시)가 부착되어 있을 수 있으며, 일 예로 테두리 부분에 부착될 수 있다.

이를 위해, 댐퍼 플레이트(147)는 실린더 연결 블록(1484) 및 실린더 연결핀(1486)을 통해 실린더 헤드(1482)와 연결될 수 있다. 구체적으로, 실린더 연결 블록(1484)은 동일한 형상을 갖는 두 개의 피스로 구성될 수 있으며, 두 개의 피스에는 실린더 연결핀(1486)이 삽입될 수 있는 핀홀(1488)이 형성될 수 있다. 핀홀(1488)은 실린더 연결핀(1486)의 지름과 높이가 동일하고, 너비는 실린더 연결핀(1486)의 지름보다 넓은 장공 형상일 수 있다. 이에 따라, 실린더 연결핀(1486)은 핀홀(1488) 내에서 병진 운동이 가능하다.

또한, 실린더 헤드(1482)의 단부에도 실린더 연결핀(1486)이 삽입 통과될 수 있는 홀이 형성될 수 있다, 또한, 실린더 헤드(1482)는 실린더 연결 블록(1484)의 두 개의 피스 사이에 개재된 상태에서, 실린더 헤드(1482)에 형성된 홀과 실린더 연결 블록(1484)에 형성된 핀홀(1488)을 실린더 연결핀(1486)이 삽입됨으로써 실린더 헤드(1482)와 실린더 연결 블록(1484)이 서로 피봇 가능하게 연결될 수 있다. 이렇게 실린더 헤드(1482)에 연결된 실린더 연결 블록(1484)은 댐퍼 플레이트(147)의 단부와 고정됨으로써, 댐퍼 플레이트(147)가 댐핑 실린더(148)에 피봇 가능하게 연결될 수 있다.

이와 같이, 댐퍼 플레이트(147)가 연결된 실린더 연결 블록(1484)의 핀홀(1488)이 장공 형상으로 형성됨에 따라, 댐퍼 플레이트(147)가 가압부재(1462)에 의해 가압 되어 일방으로 이동할 때, 실린더 연결핀(1486)이 핀홀(1488) 내에서 가압 방향으로 이동할 수 있는 여유 공간이 존재하게 되므로, 실린더 연결핀(1486) 및 이에 연결된 실린더 헤드(1482)까지 가압 방향으로 이동할 수 있다. 이때, 실린더 헤드(1482)의 이동에 따라 댐핑 실린더(148)는 피봇될 수 있으며, 이를 위해 댐핑 실린더(148)는 통부(10)와의 고정점에 대하여 피봇될 수 있도록 통부(10)와 힌지 고정될 수 있다.

이처럼 댐퍼 플레이트(147)가 가압될 때 실린더 연결핀(1486)과 실린더 헤드(1482)도 함께 이동하게 되므로, 댐퍼 플레이트(147)의 밀착 동작이 원활하게 이루어질 수 있고, 부재들 간의 간섭에 의한 파손이 방지될 수 있다.

한편, 제어부(180)는 제어 동작이 가능하도록 프로세서를 포함할 수 있으며, 제어 대상인 부재들과 신호를 주고 받을 수 있는 기능을 포함하여 구성될 수 있다. 구체적으로, 제어부(180)는 착화버너(144), 가압용 실린더(1464) 및 댐핑 실린더(148)와 연결되어 이들의 구동을 제어할 수 있도록 구성될 수 있다. 또한, 제어부(180)는 착화버너(144)의 내부 온도, 동작 여부 등을 센싱하고, 나아가 가압용 실린더(1464)와 댐핑 실린더(148)의 상사점 및 하사점 도달 여부를 센싱하도록 구성될 수 있다. 이렇게 센싱된 값들은 각 부재의 동작을 제어하는 데 사용될 수 있다.

이를 위해, 댐핑 실린더(148)와 가압용 실린더(1464)에는 각각 피스톤이 상사점 위치에 있을 경우 이를 감지하는 센서와, 하사점 위치에 있을 경우 이를 감지하는 센서가 제공될 수 있다. 구체적으로, 댐핑 실린더(148)와 가압용 실린더(1464)가 공압실린더인 경우를 예로 들어 설명하면, 피스톤의 운동을 위한 전진포트와 후진포트(솔레노이드 밸브)를 포함할 수 있다. 피스톤이 하사점에서 상사점으로 전진할 때에는 전진포트를 통해 외부의 압축 공기가 실린더 내부로 유입되고, 동시에 후진포트를 통해 압축 공기가 배출되도록 동작되고, 반대로 피스톤이 상사점에서 하사점으로 후진할 때에는 후진포트를 통해 외부의 압축 공기가 실린더 내부로 유입되고, 동시에 전전포트를 통해 압축 공기가 배출되도록 동작될 수 있다. 이 경우, 전진포트의 흡입 또는 배출동작과 후진포트의 흡입 또는 배출동작을 검지하는 센서를 통해 각 실린더의 상사점과 하사점 여부를 센싱할 수 있다.

다만, 이는 댐핑 실린더(148)와 가압용 실린더(1464)가 공압실린더인 경우를 예로 들어 설명한 것으로서, 본 발명의 사상이 이에 한정되는 것은 아니고, 공압실린더가 아닌 유압실린더 또는 다른 가압 장치에 해당될 수 있다.

이하에서는, 상술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 실시예에 따른 열분해 가스화로(1)의 작용 및 효과에 대하여 도 10을 참조하여 설명하겠다. 도 10은 도 9의 제어부의 제어 스텝을 나타내는 순서도이다

도 10을 참조하면, 제어부(180)는 먼저 착화 유닛(140)에 의한 착화가 개시되기 전 준비를 할 수 있다(S1). 구체적으로, 제어부(180)는 착화버너(144), 댐핑 실린더(148) 및 가압용 실린더(1464)의 상태를 체크하여, 준비 상태에 있는지 여부를 체크할 수 있다. 이때, 제어부(180)는 착화버너(144)가 불꽃의 생성이 가능한 상태인지 여부, 댐핑 실린더(148)가 하사점에 있는지 여부, 및 가압용 실린더(1464) 또한 하사점에 있는지 여부를 판단할 수 있다. 이에 따라, 착화버너(144)의 불꽃 생성이 가능한 상태임과 동시에, 댐핑 실린더(148)가 하사점에 있고, 가압용 실린더(1464) 또한 하사점에 있다면, 착화 준비가 완료된 것으로 보고, 착화버너(144)의 착화가 개시되어 열분해 가스화로(1)의 운전이 개시될 수 있다(S2).

한편, 이러한 착화는 소정 시간, 예를 들어, 약 30초간 실시하고, 제어부(180)는 착화 개시 이후부터 내장된 타이머를 통해 소정 시간을 체크한 후, 정해진 시간이 종료되면 착화를 종료할 수 있다(S3). 착화버너(144)의 불꽃 점화를 정지하기 위해 연료 노즐과 공기 노즐을 닫아서 연료와 공기의 공급을 중단하고, 이와 동시에 댐핑 동작이 시행되도록 댐핑 실린더(148)를 제어할 수 있다(S4).

구체적으로, 댐핑 실린더(148)를 하사점에서 상사점으로 구동시키고, 댐퍼 플레이트(147)를 댐퍼 케이스(146)의 내부로 삽입하고, 댐핑 실린더(148)가 상사점에 도달하였을 때 댐퍼 플레이트(147)가 댐퍼 케이스(146)의 단부에 맞닿게 된다. 제어부(180)는 댐핑 실린더(148)에 제공된 센서를 통해 상사점인지 여부를 판단한다(S5). 상사점이 아니라면 댐핑 실린더(148)의 구동을 계속하고, 상사점에 도달하였다면, 제어부(180)는 댐핑 실린더(148)의 구동을 중단하고, 가압용 실린더(1464)를 상사점까지 구동 제어한다(S6).

가압용 실린더(1464)가 상사점까지 구동되면, 댐퍼 플레이트(147)가 가압부재(1462)에 의해 가압되어 가압 방향으로 이동하고, 점화관(142)의 단부와 밀착되면서 점화관(142)과 댐퍼플레이트(147)의 사이가 기밀되도록 할 수 있다. 이때, 실린더 연결핀(1486)이 장공 형상의 핀홀(1488) 내에서 가압 방향으로 병진 이동 하므로, 부재들간의 간섭 없이 댐퍼 플레이트(147)의 가압이 이루어질 수 있다.

이와 같은 제어부(180)의 제어에 의한 댐핑 동작은 착화 종료 후 수초 이내에 개시될 수 있다. 이에 따라, 착화 종료 후 통부(10) 내에서 열분해에 의해 발생하는 가연성 가스가 점화관(142)을 지나 연결통(1452)을 통과하여 착화버너(144)의 내부까지 유입되거나, 연결통(1452)과 점화관(142)을 연결하는 부위를 통해 외부로 누출되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 제어부(180)는 착화가 완료되어 열분해가 개시된 후에(S7), 열분해가 완료되었는지 여부를 판단할 수 있다(S8). 이를 위해서는 여러가지 수단들이 활용될 수 있으며, 일 예로는 통부 내부의 온도가 기 설정된 온도 이하로 떨어졌는지 여부를 센싱함으로써 열분해 종료 여부를 판단할 수 있다. 또는, 가스 배출 덕트(160)를 통해 배출되는 가연성 가스의 양을 센싱하여 판단하는 것도 가능하다.

열분해가 완료되면, 제어부(180)는 가압용 실린더(1464)를 구동시킬 수 있다(S9). 구체적으로, 열분해가 완료되면 가압용 실린더(1464)를 상사점에서 하사점으로 구동시켜서 댐퍼 플레이트(147)의 밀착 상태를 해제할 수 있다. 제어부(180)는 가압용 실린더의 하사점 여부를 센싱에 의해 판단할 수 있다(S10). 가압용 실린더(1464)가 하사점에 도달하지 않았다면, 가압용 실린더(1464)의 구동을 계속 할 수 있고, 가압용 실린더(1464)가 하사점에 도달하였다면, 댐핑 실린더(148)를 하사점으로 구동하여 댐퍼 플레이트(147)의 밀착 상태를 해제함과 동시에 댐퍼 케이스(146)로부터 후퇴시켜서 연결통(1452)과 점화관(142)이 다시 연통할 수 있도록 한다(S11).

이때, 댐퍼 플레이트(147)는 댐퍼 케이스(146)로부터 완전히 빠져나오지 않고, 댐핑 실린더(148)가 하사점에 위치하더라도 댐퍼 플레이트(147)의 단부는 댐퍼 케이스(146)의 입구 측에 걸린 상태가 유지될 수 있다. 이로써, 댐핑 실린더(148)의 실린더 헤드(1482)가 단순히 전진하는 것에 의해 댐퍼 플레이트(147)는 댐퍼 케이스(146)의 내부로 삽입될 수 있게 된다.

댐핑 실린더(148)가 하사점에 도달하면, 제어부(180)는 다시 착화 준비 단계(S1)로 되돌아가 열분해 공정을 연속적으로 수행할 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 열분해 가스화로(1)에 따르면, 착화 유닛(140)의 댐퍼 플레이트(147), 댐핑 실린더(148), 및 댐퍼 케이스(146)의 작용으로 인해 통부(10) 내부의 폐기물에 대한 착화를 안전하게 수행할 수 있다는 효과가 있다.

또한, 착화 유닛(140)이 폐기물 가스화실(100)의 둘레를 따라 복수의 위치에 설치되고, 제어부(141)를 통해 일괄제어됨으로써, 복수의 지점에서 초기 착화가 이루어지므로, 열분해 초기 단계에서 화염이 급격히 확산하여서 열분해 온도가 빠르게 1,000 ℃ 이상의 온도에 도달하게 된다. 이러한 고온의 열에 의해 폐기물이 열분해됨으로써, 가스화가 신속하게 이루어져, 가스 배출 덕트(160)를 통해 가스 연소부(30)에 도달한 가연성 가스량이 순식간에 많아짐으로써, 가연성 가스의 연소에 의한 연소 온도가 신속하게 올라가서 디이옥신 등의 공해 물질이 소멸하는 850℃℃ 이상으로 손쉽게 도달하여, 열분해 및 가연성 가스의 연소에 따른 공해 물질 배출을 억제할 수 있다는 효과가 있다.

또한, 작업자가 단순히 제어부(180)를 통해 제어하거나, 외부에서 가압부재(1462)를 조작하여 가압하는 작업만으로도 착화 공정을 수행할 수 있으므로, 작업자의 화상 위험 및 화재의 위험이 억제될 수 있다는 효과가 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어 당업자는 각 구성요소의 재질, 크기 등을 적용 분야에 따라 변경하거나, 실시형태들을 조합 또는 치환하여 본 발명의 실시예에 명확하게 개시되지 않은 형태로 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것으로 한정적인 것으로 이해해서는 안되며, 이러한 변형된 실시예는 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다고 하여야 할 것이다.

1: 열분해 가스화로 10: 통부
100: 폐기물 가스화실 110: 뚜껑
120: 점검도어 130: 가스 유도 냉매관
140: 착화 유닛 150: 공기 공급 노즐
160: 가스 배출 덕트 170: 하부 플랜지
180: 제어부 20: 바닥 도어부
200: 하부 내화벽 210: 공기 공급 수단
220: 하부 냉각 자켓 230: 보강대
240: 슬라이딩 수단 250: 밀봉 승하강 수단
30: 가스 연소부 310: 가스 연소실
320: 공기 공급관 40: 지지부
400: 지지 프레임 410: 가이드 레일

Claims (11)

1. 가연성 폐기물이 투입되어 열분해되는 통부;
   상기 통부의 하측에 배치되어 상기 통부를 선택적으로 밀폐시키는 바닥 도어부; 및
   상기 통부와 상기 바닥 도어부를 지지하는 지지부를 포함하고,
   상기 통부는,
   상기 가연성 폐기물이 열분해되는 열분해 공간을 갖는 폐기물 가스화실; 및
   상기 폐기물 가스화실의 하부에 제공되어 폐기물에 착화를 시키기 위한 착화 유닛을 포함하고,
   상기 착화 유닛은,
   상기 폐기물 가스화실의 내부로 불꽃이 전달되는 통로를 제공하는 점화관;
   상기 점화관의 내부로 불꽃을 발생시키는 착화버너;
   상기 점화관의 단부에 제공되어 상기 착화버너와 상기 점화관을 연결하는 댐퍼 케이스;
   상기 댐퍼 케이스의 내부로 선택적으로 슬라이드 이동되어 상기 점화관의 단부를 개폐하는 댐퍼 플레이트;
   상기 댐퍼 플레이트를 슬라이드 이동시키는 댐핑 실린더; 및
   상기 댐퍼 케이스의 일면에 제공되어 일부가 상기 댐퍼 케이스의 내부에 삽입되고, 상기 댐퍼 케이스에 삽입된 상기 댐퍼 플레이트를 일 방향으로 가압하는 가압부재를 포함하고,
   상기 가압부재가 상기 댐퍼 케이스를 가압하여 상기 댐퍼 케이스를 상기 점화관의 단부에 밀착시킴으로써, 상기 점화관의 단부가 기밀되는 열분해 가스화로.
2. 제 1 항에 있어서
   상기 착화 유닛은,
   상기 착화버너와 상기 댐퍼 케이스를 연결하는 연결통을 더 포함하는 열분해 가스화로.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 연결통과 상기 착화버너의 사이에 제공되어 상기 착화버너를 상기 연결통에 고정시키는 착화버너 고정판을 더 포함하고,
   상기 착화버너 고정판은 상기 착화버너와 상기 연결통이 연통하도록 관통하는 통공이 형성된 열분해 가스화로.
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 댐퍼 케이스의 외부에 돌출된 상기 가압부재의 단부에 연결되어 상기 가압부재와 연동하여 이동 가능하게 제공되는 가압 플레이트; 및
   상기 가압 플레이트에 연결되고, 상기 댐퍼 케이스를 향해 상기 가압 플레이트와 상기 가압부재를 진퇴시키는 가압용 실린더를 포함하는 열분해 가스화로.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 댐퍼 플레이트는,
   상기 가압부재에 의해 가압되는 방향의 반대측 면의 적어도 일부에 부착되는 밀봉 부재를 더 포함하는 열분해 가스화로.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 댐핑 실린더의 실린더 헤드와 상기 댐퍼 플레이트를 연결하는 실린더 연결 블록; 및
   상기 실린더 헤드와 상기 실린더 연결 블록을 회전 가능하게 연결하는 실린더 연결핀을 더 포함하고,
   상기 실린더 연결 블록에는 상기 실린더 연결핀이 삽입될 수 있는 핀홀이 형성된 열분해 가스화로.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 댐퍼 케이스의 일면에 제공되어 일부가 상기 댐퍼 케이스의 내부에 삽입되고, 상기 댐퍼 케이스에 삽입된 상기 댐퍼 플레이트를 일 방향으로 가압하는 가압부재를 더 포함하고,
   상기 핀홀은 상기 가압부재의 가압 방향과 나란한 방향으로 길게 형성된 장공 형상을 갖는 열분해 가스화로.
9. 제 1 항 내지 제 3 항 및 제 5 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 착화 유닛은 복수 개 제공되고,
   상기 폐기물 가스화실의 둘레를 따라 복수의 위치에 배치되는 열분해 가스화로.
10. 열분해 가스화로의 열분해 개시를 위해, 폐기물 가스화실 내부에 적층된 폐기물에 대한 착화를 준비하는 단계;
    착화 유닛의 착화버너를 통해 불꽃을 발생시켜서 착화를 개시하는 단계;
    소정 시간이 지난 후 착화를 종료하는 단계;
    상기 폐기물 가스화실의 내부와 연통하는 상기 착화 유닛의 점화관의 단부를 댐핑하는 단계;
    열분해 개시 이후 열분해의 완료 여부를 판단하는 단계;
    열분해가 완료되면, 상기 댐핑을 해제하는 단계를 포함하고,
    상기 댐핑하는 단계에서,
    댐핑 실린더와 연결된 댐퍼 플레이트를, 상기 점화관의 단부와 상기 착화버너 사이에 제공된 댐퍼 케이스의 내부로 삽입하여 상기 점화관의 단부를 기밀하고,
    상기 댐퍼 케이스의 일 면에 일부가 삽입된 가압부재에 의해 상기 댐퍼 플레이트가 일 방향으로 압착되는 열분해 가스화로의 제어 방법.
    
    
    
11. 삭제

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