KR101781737B1

KR101781737B1 - Srf를 청정연료로 쓰기 위한 워터에너지 무공해연소기

Info

Publication number: KR101781737B1
Application number: KR1020160029826A
Authority: KR
Inventors: 김상남; 김성곤
Original assignee: 김상남; 김성곤
Priority date: 2016-03-11
Filing date: 2016-03-11
Publication date: 2017-09-27
Also published as: KR20170106107A

Abstract

본 발명은 SRF를 청정연료로 쓰기 위한 워터에너지 무공해연소기에 관한 것으로서, 워터에너지 무공해연소기는 고온 내화물로 둘러싸인 몸체 내부에 저산소 분위기의 고온열분해 용융소각실을 형성하고 상기 용융소각실 일측에 워터에너지플랜트에 연결된 브라운가스 버너를 설치하며 그 반대편에 SRF 투입장치를 구성하고 용융소각실 상부에 공기혼합실을 형성하여 공기혼합실의 끝단에서 고온의 화염이 분출되도록 구성한 것으로 환경오염 방지시설을 전혀 하지 않고도 매연, 악취, 분진 등의 위해 공해물질이 나오지 않고 소각재도 나오지 않는 것이 특징이다.
SRF를 청정연료로 쓰기 위한 본 발명의 워터에너지 무공해연소기는 고체연료인 SRF의 연소시간을 단축하여 많은 량의 SRF를 처리할 수 있으므로 값싼 연료를 필요로 하는 열병합발전소, 각종 산업현장, 온실난방 등에 아주 유용하게 쓰이는 것이다. 다시 말하면 본 발명에 의해 SRF의 공해문제를 원천적으로 해결하여 청정연료로 사용함으로써 앞으로 지방자치단체가 SRF를 연료로 사용하는 열병합발전소를 건설할 경우 지금처럼 민원이 생길 이유가 전혀 없을 것이다.

Description

SRF를 청정연료로 쓰기 위한 워터에너지 무공해연소기{Water Energy Pollution-free Burner for Solid Refuse Fuel}

본 발명은 SRF를 청정연료로 쓰기 위한 워터에너지 무공해연소기에 관한 것으로서, 신기술 WE시스템에 의한 워터에너지 무연소각시스템을 적용하여 SRF를 환경 공해문제없이 보일러 등의 연료로 사용할 수 있도록 제공한 무공해연소기에 관한 것이다.

WE시스템(WATER ENERGY SYSTEM)이란 워터에너지플랜트와 워터에너지 발열장치(보일러, 가열로, 용융소각로, 연소기 등)를 하나의 시스템으로 연계구성하여 워터에너지플랜트에서 물을 브라운가스로 변환시킨 후 워터에너지 발열장치에서 브라운가스만의 발열기술에 의해 열에너지로 만들어 내는 물의 연료화 시스템을 말한다. 이렇게 WE시스템에서 만들어지는 열에너지를 워터에너지라 한다.

본 발명의 SRF를 청정연료로 쓰기 위한 워터에너지 무공해연소기는 WE시스템에 의해 수돗물을 연료로 만들어 24시간 365일 안정적으로 공급해 주는 워터에너지플랜트가 있어 가능하다. 워터에너지플랜트는 횡렬식 전해조에 의한 대용량의 에너지플랜트로서 1리터의 수돗물로 1860리터의 브라운가스를 생산한다. 워터에너지플랜트는 전해액 냉각장치인 BPES Cooler에 의해 자동 냉각되고 자동급수장치에 의해 전해조의 물이 가스로 소모된 만큼 수도관으로부터 자동 급수된다. 따라서 워터에너지플랜트는 24시간 365일 보일러와 함께 돌아간다.

워터에너지 무연소각시스템은 워터에너지플랜트에서 자동 생산되는 브라운가스를 연료로 사용하여 무산소 저산소 분위기를 요구하는 열분해실에 연소용 공기를 불어 넣지 않고 소각하는 새로운 연소방식의 소각시스템으로 소각시 매연, 악취, 분진 등의 위해 공해물질이 나오지 않는 것이 특징이다.

워터에너지 무연소각시스템에서 분진 매연은 물론 냄새까지 나오지 않는 이유는 바로 무산소 저산소 분위기의 열분해실에서 워터에너지 브라운가스만의 열융합(Thermal Fusion)특성에 의해 폐기물이 열분해됨과 동시에 열융합하여 소각되기 때문이다.

따라서 본 발명의 SRF를 청정연료로 쓰기 위한 워터에너지 무공해연소기도 WE시스템에 의한 워터에너지 무연소각시스템을 적용한 것으로 워터에너지 무공해연소기에서 매연 악취 분진 등의 환경공해 위해물질이 나오지 않는 것은 수돗물을 연료로 만들어 주는 워터에너지플랜트에서 브라운가스를 공급받아 브라운가스 열융합특성을 이용하여 태우기 때문이다.

SRF는 “Solid Refuse Fuel”의 약자로 플라스틱 폐기물 등 가연성 쓰레기만을 선별 파쇄 및 건조하여 석탄 등 화석연료를 대체하여 연료로 사용할 수 있도록 만든 폐기물 고형연료를 말한다. 폐기물 고형연료를 줄여서 그냥 고형연료라고 하기도 한다. RPF나 RDF 등 여러 가지 다른 용어가 사용되기도 하지만, 자원의 절약과 재활용 촉진에 관한 법률에서 폐기물을 원료로 가공한 연료는 모두 SRF라는 용어로 통일하고 있다.

그러나 SRF는 폐기물에 기원을 두고 있기 때문에 보일러에 연료로 사용할 경우 정제된 화석연료에 비해 오염물질이 많이 배출될 수밖에 없는 것이 사실이다. 따라서 청정하고 깨끗한 연료라고 말하지 말고 소각시설에 준하는 대기오염 방지시설의 설치 및 운영이 필요한 것이다. 왜냐하면 품질기준에 적합하도록 선별 및 파쇄 공정 등을 거쳐 분쇄하고 파쇄하고 분말해도 열원은 그대로 폐기물이고 정제되는 것이 아니기 때문에 그것의 발열량은 높아질지 몰라도 오염물질 배출은 별 차이가 없는 것이기 때문이다.

기름 한 방울 나지 않는 우리나라로서는 값싼 폐기물에너지를 이용하는 것이 바람직하다. 그래서 정부는 폐기물에너지를 신재생에너지로 지정하여 전폭적으로 지원하고 있지만 누구도 SRF의 공해문제를 근본적으로 해결할 수 있는 연소기술을 제시하지는 못하고 있다. 고작해야 연소설비의 후단에 사이클론 백필터 등의 공해방지 시설을 추가하는 것뿐인데 이러한 종래 기술은 교토 협약에 따라 매년 공해방지 기준치가 강화됨에 따라 더 이상의 해결책이 될 수 없게 되었다.

따라서 SRF의 사용에 따른 주민들의 민원을 해소하고 공해문제를 원천적으로 해결할 수 있는 신기술이 필요하다. 그 기술이 바로 새로 나온 워터에너지 무연소각시스템이다. 예를 들어 워터에너지 무연소각시스템의 하나인 워터에너지 무연소각기는 본 출원인이 선출원하여 등록한 특허번호: 10-1450468, 발명의 명칭: 브라운가스의 열융합특성을 이용한 워터에너지 무연소각기(이하 인용특허라 칭한다)를 말하는 것으로 인용특허의 어디를 보아도 사이클론이나 백필터 등의 집진설비 등의 오염물질 제거설비가 일체 없는 것을 볼 수 있다.

상기 인용특허는 '요약'에서

『본 발명은 브라운가스의 열융합특성을 이용한 워터에너지 무연소각기에 관한 것으로서, 워터에너지 무연소각기는 브라운 가스플랜트에서 자동 생산되는 브라운가스(H2+O2)를 연료로 사용하여 공기가 차단된 브라운가스 열융합실에서 공기를 불어 넣지 않고 소각하는 저온열융합 방식의 무연소각기로 소각시 매연, 냄새, 분진 등의 공해물질이 나오지 않는 것이 특징이다. 따라서 본 발명의 워터에너지 무연소각기는 브라운가스의 열융합특성을 이용한 저온열융합방식에 따라 고온 내화재를 사용하지 않고 스테인리스 철재를 사용하여 경량화하였으며 또 어떤 환경오염방지설비나 배출가스 냉각설비도 필요 없는 세상에서 가장 작게 만들어진 무연소각기로 고온열분해 용융소각하지 않고도 저온열융합방식에 의해 매연, 냄새, 분진 등의 공해물질이 나오지 않도록 구성한 것이다. 따라서 본 발명의 워터에너지 무연소각기는 매연, 냄새, 분진 등의 공해물질이 나오지 않으므로 각종 산업폐기물처리, 병원성 의료폐기물 처리 등에 아주 유용하게 사용된다.』라고 기술하고 있다.

상기 인용특허에서 매연, 악취, 분진 등의 공해물질이 나오지 않는 이유는 바로 저산소 분위기의 브라운가스 열융합실에서 브라운가스만의 열융합(Thermal Fusion)특성에 의해 폐기물이 열분해 됨과 동시에 열융합하면서 소각되기 때문이다.

브라운가스의 열융합특성이란 물분해 연료인 브라운가스(2H2+O2)가 화석연료인 탄화수소(Cn+Hm)와 열적으로 융합반응하는 현상으로 공기가 차단된 브라운가스 열융합실에서 브라운가스 버너에 의해 가열되는 탄화수소가 C와 H로 열분해되는 순간 브라운가스의 H, O와 열융합반응하여 CO가 사라지면서 매연, 악취 등의 공해물질도 없어지는 현상을 말한다.

실제로 브라운가스 버너를 끄면 CO가 급격히 증가하고 다시 브라운가스 버너를 켜면 CO가 급격히 감소하여 CO의 배출량이 6ppm 이하로 내려가는 것을 볼 수 있다. 결과적으로 브라운가스가 탄화수소를 열분해시킴과 동시 매연이나 냄새까지 없애버리므로 워터에너지 무연소각기에서는 매연, 냄새, 분진 등의 공해물질이 나오지 않는 것이다.

이상 살펴 본 바와 같이 SRF를 환경공해문제없이 보일러 연료로 사용하기 위해서는 WE시스템에 의한 워터에너지 무연소각시스템을 적용한 무공해연소기를 만들어 태우면 공해문제가 해결된다. 따라서 본 발명의 워터에너지 무공해연소기는 폐기물 고형연료(SRF)의 공해문제를 원천적으로 해결하여 청정에너지로 쓸 수 있게 해줌으로써 시대적 요청에 부응하기 위한 것이다.

SRF는 폐기물을 원료로 가공한 것이기 때문에 아무리 선별 파쇄 등의 가공공정을 거쳤다 하더라도 결국은 쓰레기를 태우는 것과 다를 것이 없다. 즉, SRF는 폐기물에 기원을 두고 있기 때문에 정제된 화석연료에 비하여 오염물질이 많이 배출되는 것이 사실이다. 따라서 소각시설에 준하는 환경오염 방지시설의 설치 및 운영이 필요하지만 보일러의 전면에 설치되는 버너에 해당되는 연소기에 그렇게 크고 방대한 환경오염 방지시설을 설치한다는 것은 거의 불가하다 할 것이다.

따라서 본 발명의 워터에너지 무공해연소기는 환경오염 방지시설을 전혀 하지 않고도 매연, 악취, 분진 등의 대기오염 공해물질이 나오지 않고 소각재도 나오지 않는 워터에너지 무공해연소기를 제공하기 위한 것이다.

종래의 열분해 소각방법으로는 500-900℃의 비교적 저온에서 행하는 저온열분해 방법과 1100-1500℃의 고온에서 행하는 고온열분해방법(Gasification)이 있다. 폐기물을 완전 소각하여 공해물질이 나오지 않게 하기 위해서는 저온 열분해 방법보다는 고온열분해 방법이 더 효과적이고 그보다는 1600℃ 이상으로 아예 고온열분해 용융소각 처리하는 것이 확실한 방법이다.

상기 인용특허의 워터에너지 무연소각기는 650℃ 이하로 운전하는 저온열분해 방식을 채택하여 고온 내화재를 사용하지 않고 스테인리스 철재를 사용하여 경량화하였으며 또 어떤 환경오염방지설비나 배출가스 냉각설비도 필요 없는 세상에서 가장 작게 만들어진 무연소각기로 병원 등의 건물 내 설치할 수 있도록 구성한 것이 특징이다.

그러나 본 발명의 워터에너지 무공해연소기는 값싼 폐기물 고형연료를 사용하여 각종 산업현장에서 필요로 하는 스팀을 가장 빠른 시간 안에 대량으로 공급하기 위한 것이므로 많은 열량을 얻기 위해 1,400℃ 내지 1,600℃로 운전하는 고온열분해 용융소각방식을 채택하는 것이 바람직하다. 또 SRF가 쓰레기를 압축 성형한 고체연료이기 때문에 타는 시간이 길다는 단점을 해소하기 위해서라도 고온열분해 용융소각방식을 채택하는 것이 바람직하다. 따라서 본 발명의 워터에너지 무공해연소기는 연소기의 내부에 형성하는 용융소각실의 내부 최고온도를 1,600℃로 운전하는 고온열분해 용융소각 방식의 무공해연소기를 제공하기 위한 것이다.

한편, 기존의 소각기술로 폐기물을 완전 소각하여 공해물질이 나오지 않게 하기 위해 고온으로 용융소각할 수는 있으나 그렇게 고온으로 용융소각하기 위해서는 순산소가 필요하고 기름, LPG, LNG 등의 보조연료도 필요하다. 그러나 쓰레기 처리한다고 비싼 연료와 순산소를 사다 쓸 수는 없는 노릇이므로 누구도 고온열분해 용융소각을 할 생각을 못하고 있는 것이다.

이때 나온 것이 물의 연료화기술 WE시스템이다. WE시스템에 의해 물을 연료(브라운가스)로 만들어 쓰면 연료비용은 기존 연료 대비 약 1/10에 불과하다. 본 발명에 적용하는 워터에너지 무연소각시스템 역시 WE시스템의 하나로 파격적으로 경제적일 뿐만 아니라 브라운가스의 열융합특성에 의해 분진 매연 악취 등의 대기오염물질이 나오지 않으므로 본 발명인이 이 시스템을 본 발명의 워터에너지 무공해연소기에 적용하는 것은 너무 당연하다 할 것이다.

따라서 본 발명의 목적은 쓰레기를 압축 성형한 고체연료인 SRF의 연소시간을 단축하여 많은 량을 처리할 수 있도록 하고 또한 매연, 악취, 분진 등의 대기오염 공해물질이 나오지 않고 소각재도 나오지 않는 워터에너지 무공해연소기를 제공하기 위한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 워터에너지 무공해연소기는 인용특허의 저온열분해 방식에 의한 워터에너지 무연소각기와 달리 최고온도 1,600℃로 운전하는 고온열분해 용융소각방식을 채택한 것으로 철재로 외피를 형성하고 내벽을 두꺼운 고온 내화물로 형성한 벽체로 둘러싸인 몸체와 상기 몸체 내부에 형성한 저산소 분위기의 고온열분해 용융소각실과 상기 용융소각실 일측에 대용량의 워터에너지플랜트에 연결되어 브라운가스를 공급 받는 브라운가스버너와 상기 브라운가스버너의 반대편에 형성한 SRF 투입실과 상기 SRF 투입실에 연결하여 SRF 투입장치를 구성하고, 상기 용융소각실 상부에 형성한 공기혼합실과 상기 공기혼합실의 끝단에 연결한 보일러 연결구에서 고온의 화염이 분출되도록 구성한 것이다.

좀더 구체적으로, 상기 고온열분해 용융소각실은 몸체의 바닥면을 'V'자 형태로 형성하여 SRF가 용탕이 되어 흘러내릴 때 한 군데로 모아지면서 용탕출구 쪽으로 쉽게 흘러내리도록 하고, 또 용융소각실의 가로 세로 높이를 크게 하여 넓은 공간을 형성하고 SRF 투입실도 가로로 길게 형성하여 SRF 투입장치로부터 투입되는 SRF가 용융소각실 내부로 가능한 많은 량이 투입되도록 하며 용융소각물의 투입실 내 체류시간을 길게 함으로써 용융소각되는 전초 과정인 건조 탄화 열분해 과정이 순조롭게 일어나도록 형성한 것이다.

상기 용탕출구는 SRF 투입실 맞은편에 'V'자형 바닥면 끝에 형성하고 상기 용탕출구 위쪽으로 일정 높이에 수평으로 좌우 2개의 NO1. NO2. 브라운가스 발열관을 설치한다. 브라운가스 발열관은 탄화규소질의 내화물(SiC)을 주성분으로 하는 재질의 세라믹을 압축 성형하여 만든 것으로 상기 NO1. NO2. 브라운가스 발열관을 SRF 투입실의 맞은편에 설치하되 상기 NO1. NO2. 브라운가스 발열관의 센터라인이 일정 위치에서 서로 만나도록 각도를 주어 설치한다. 이것은 NO1. NO2. 브라운가스 발열관에서 내뿜는 브라운가스 화기가 투입실로부터 밀려오는 소각물의 중심 부위를 집중적으로 가열할 수 있도록 하기 위한 것이다.

상기 워터에너지플랜트에 연결된 브라운가스 버너는 좌우 NO1. NO2. 브라운가스 발열관을 버너공으로 하는 위치에 각각 NO1. NO2. 브라운가스 버너를 각각 설치한다. 상기 NO1. NO2. 브라운가스 버너가 가동되면 브라운가스 발열관에서 내뿜는 브라운가스 화기에 의해 SRF를 직접 가열하여 연소가 일어나고 이때 용융소각실 온도는 브라운가스 연소열과 SRF의 연소열에 의해 빠른 속도로 열분해 온도 이상으로 올라간다. 그러나 용융소각실 내부 온도를 너무 높이지 말고 로내 분위기 온도를 1,400℃ 정도의 온도가 유지되도록 운전하는 것이 좋다.

NO1. NO2. 브라운가스 발열관에서 내뿜는 브라운가스 화기는 이미 열분해되고 있는 상태의 부위를 계속해서 가열하므로 SRF는 1,600℃ 이상의 고온에 의해 즉시 용융되어 'V'자형 바닥면을 따라 용탕출구 쪽으로 흘러내리게 된다. 이렇게 브라운가스로 소각물을 집중 가열하고 로내 분위기 온도를 필요 이상 높이지 않는 것은 브라운가스 화기의 직진성을 이용한 것으로 SRF를 직접 가열함으로써 브라운가스의 열융합특성에 의해 가장 경제적이고 효율적으로 용융소각되도록 구성한 것이다.

상기 공기혼합실은 용융소각실 상부에 형성한 건류가스 배기구와 연통하여 수평으로 형성한 것으로 블로워에 의해 공급되는 외부공기에 의해 건류가스가 연소되면서 공기혼합실의 끝단에 연결한 보일러 연결구에서 고온의 화염이 분출되도록 구성한 것이다.

상기 SRF 투입장치는 에어실린더와 피스톤의 구동에 의해 SRF를 투입하는 장치로 사이로로부터 SRF를 이송하는 스크루 컨베이어에 의해 SRF 투입장치의 호퍼에 공급되고 호퍼에 공급된 일정량의 SRF를 피스톤의 구동에 의해 계속적으로 용융소각실 내부로 밀어 넣도록 구성한 것이다.

따라서 본 발명의 워터에너지 무공해연소기의 전체적인 공정은 SRF 사이로에 적치된 SRF는 스크류 컨베이어에 의해 SRF 투입장치의 호퍼에 공급되고 상기 SRF 투입장치에 의해 투입구를 통과하면서 용융소각실 내부로 밀려가고 SRF 투입실 맞은편에 설치된 NO1. NO2. 브라운가스 버너에 의해 직접 가열되어 고온열분해 용융소각되고 이때 발생하는 건류가스는 용융소각실 상부에 형성한 공기혼합실에서 외부공기에 의해 연소되면서 공기혼합실의 끝단에 연결한 보일러 연결구에서 고온의 화염이 분출되도록 구성한 것이다.

상기 NO1. NO2. 브라운가스 버너에 의해 직접 가열되어 용탕이 되어 용탕출구로 흘러내리는 용융슬래그는 다이옥신, 중금속 등의 공해물질이 사라진 SIO2 성분으로 용탕출구 밑에 마련한 주형에서 벽돌로 제조되거나 용탕출구 밑에 형성한 수쇄조의 물속에서 수쇄되어 모래 형태로 재활용된다.

본 발명의 SRF를 청정연료로 쓰기 위한 워터에너지 무공해연소기는 워터에너지플랜트에서 자동 생산되는 브라운가스를 사용하여 고온열분해 용융소각실에서 연소용 공기를 불어 넣지 않고 고온열분해 용융소각하는 새로운 연소방식의 무공해연소기로서 매연, 악취, 분진 등의 위해 공해물질이 나오지 않고 소각재도 나오지 않는 것이 특징이다.

본 발명의 워터에너지 무공해연소기에서 분진 매연은 물론 냄새까지 나오지 않는 이유는 바로 저산소 분위기의 고온열분해 용융소각실에서 워터에너지 브라운가스만의 열융합(Thermal Fusion)특성에 의해 폐기물이 열분해됨과 동시에 열융합하여 소각되기 때문이다.

본 발명의 SRF를 청정연료로 쓰기 위한 워터에너지 무공해연소기는 고체연료인 SRF의 연소시간을 단축하여 많은 량의 SRF를 처리할 수 있으므로 값싼 연료를 필요로 하는 열병합발전소, 각종 산업현장, 온실난방 등에 아주 유용하게 쓰이는 것이다.

다시 말하면 본 발명에 의해 SRF의 공해문제를 원천적으로 해결하여 청정연료로 사용함으로써 앞으로 지방자치단체가 SRF를 연료로 사용하는 열병합발전소를 건설할 경우 지금처럼 민원이 생길 이유가 전혀 없을 것이다

한편, 보일러실에서 이렇게 많은 양의 SRF를 처리하는 어떤 재래식 연소기가 있다면 소각재 처리가 큰 문제가 될 것이다. 현재 대종을 이루고 있는 스토커 방식의 소각로에서 다이옥신과 중금속 덩어리라 할 수 있는 소각재가 16-20% 정도 나오기 때문에 소각재 처리에 골머리를 앓고 있는 것과 비교해보면 알 수 있다.

다시 말하면 본 발명에 의해 SRF를 보일러 연료로 사용함에 따른 대기공해문제와 소각재 문제를 원천적으로 해결함으로써 우리나라가 제일 먼저 쓰레기를 태워 에너지를 자급자족하는 폐기물에너지 시대를 앞당길 수 있게 되었다.

도1은 본 발명의 워터에너지 무공해연소기의 전체 외관을 개략적으로 보여주는 사시도이고,
도2는 본 발명의 워터에너지 무공해연소기 횡단면도이며,
도3은 도 2의 A-A선 단면도이고
도4는 본 발명의 일구성요소인 브라운가스발열관의 설치 상태를 보여주는 평면도이다.

이하, 본 발명의 일실시 예에 따른 SRF를 청정연료로 쓰기 위한 워터에너지 무공해연소기에 대하여 첨부 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이 본 발명의 워터에너지 무공해연소기는 WE시스템에 의해 워터에너지플랜트(10)로부터 브라운가스를 공급 받아 연소시키는 NO1. NO2. 브라운가스 버너(11, 12)와, 철재로 외피를 형성하고 내벽을 두꺼운 고온 내화물로 벽체를 형성하여 내부에 저산소 분위기의 고온열분해 용융소각실(21)과 SRF 투입실(22)를 형성한 연소기 몸체(20)와, 상기 몸체(20) 상부의 건류가스 배기구(24)와 연통하여 형성한 공기혼합실(30)과, 상기 SRF 투입실(22)에 연결하여 소각물을 투입하기 위한 SRF 투입장치(40)로 구성된 것이다.

상기 고온열분해 용융소각실(21)은 몸체의 바닥면을 'V'자 형태로 형성하고 상기 'V'자형 바닥면 끝에 용탕출구(23)를 형성하며 상기 용탕출구(23)의 위쪽으로 일정 높이에 좌우 수평으로 NO1. NO2. 브라운가스 발열관(25, 26)을 설치하고 상기 NO1. NO2. 브라운가스 발열관(25, 26)의 반대편에 형성된 SRF 투입실(22)에 연결하여 SRF 투입장치(40)를 구성하고, 용융소각실(21) 상부에 형성한 공기혼합실(30)에서 외부공기와 혼합되어 연소되는 건류가스 연소열이 끝단에 연결된 보일러 연결구(33)에서 고온의 화염이 되어 분출하도록 구성한 것이다.

도 4에 도시한 바와 같이 상기 NO1. NO2. 브라운가스 발열관(25, 26)은 좌우 발열관(25, 26)의 센터라인이 일정 위치에서 서로 만나도록 각도를 주어 설치하여 NO1. NO2. 브라운가스 발열관(25, 26)에서 내뿜는 브라운가스 화기가 SRF투입실(22)로부터 밀려오는 소각물의 중심 부위를 집중적으로 가열할 수 있도록 구성한 것이다.

워터에너지플랜트(10)로부터 브라운가스를 공급받아 연소시키는 NO1. NO2. 브라운가스 버너(11, 12)는 상기 NO1. NO2. 브라운가스 발열관(25, 26)을 버너공으로 하는 위치에 각각 설치한다. 상기 NO1. NO2. 브라운가스 버너(11, 12)가 가동되면 NO1. NO2. 브라운가스 발열관(25, 26)에서 내뿜는 브라운가스 화기는 이미 열분해되고 있는 상태의 부위를 계속해서 가열하므로 SRF는 1,600℃ 이상의 고온에 의해 즉시 용융되어 'V'자형 바닥면을 따라 용탕출구(23) 쪽으로 흘러내리게 된다. 이렇게 브라운가스로 소각물을 집중 가열하는 것은 브라운가스 화기의 직진성을 이용한 것으로 SRF를 직접 가열함으로써 브라운가스의 열융합특성에 의해 가장 경제적이고 효율적으로 용융소각되도록 구성한 것이다.

상기 공기혼합실(30)은 용융소각실(21) 상부에 형성한 건류가스 배기구(24)와 연통하여 수평으로 형성한 것으로 공기공급관(32)에 연결된 블로워(33)에 의해 공급되는 외부공기에 의해 건류가스가 연소되면서 공기혼합실(30)의 끝단에 연결한 중공원통형의 보일러 연결구(31)에서 고온의 화염이 분출되도록 구성한 것이다.

상기 SRF 투입장치(40)는 에어실린더와 피스톤(42)의 구동에 의해 SRF를 투입하는 장치로 사이로로부터 SRF를 이송하는 스크루 컨베이어에 의해 SRF 투입장치(40)의 호퍼(41)에 공급되고 호퍼(41)에 공급된 일정량의 SRF를 피스톤(42)의 구동에 의해 계속적으로 용융소각실 내부로 밀어 넣도록 구성한 것이다.

따라서 본 발명의 워터에너지 무공해연소기의 전체적인 공정은 SRF 사이로에 적치된 SRF는 스크류 컨베이어에 의해 SRF 투입장치(40)의 호퍼(41)에 공급되고 상기 SRF 투입장치(40)에 의해 SRF투입실(22)를 통과하면서 용융소각실(21) 내부로 밀려가고 SRF투입실(22) 맞은편에 설치된 NO1. NO2. 브라운가스 버너(11, 12)에 의해 직접 가열되어 고온열분해 용융소각되고 이때 발생하는 건류가스는 용융소각실 상부에 형성한 공기혼합실(30)에서 외부공기에 의해 연소되면서 공기혼합실(30)의 끝단에 연결한 보일러 연결관(33)에서 고온의 화염이 분출되도록 구성한 것이다.

상기 NO1. NO2. 브라운가스 버너(11, 12)에 의해 직접 가열되어 용탕이 되어 용탕출구(23)로 흘러내리는 용융슬래그는 다이옥신, 중금속 등의 공해물질이 사라진 SIO2 성분으로 용탕출구 밑에 마련한 주형에서 벽돌로 제조되거나 용탕출구 밑에 형성한 수쇄조의 물속에서 수쇄되어 모래 형태로 재활용된다.

10 : 워터에너지플랜트, 11 : NO1. 브라운가스 버너,
12 : NO2. 브라운가스 버너, 20 : 연소기 몸체,
21 : 고온열분해 용융소각실, 22 : SRF 투입실,
23 : 용탕출구, 24 : 배기구,
25 : NO1. 브라운가스 발열관, 26 : NO2. 브라운가스 발열관,
30 : 공기 혼합실, 31 : 보일러 연결구,
32 : 공기공급관, 33 : 블로워,
40 : SRF 투입장치, 41 : 호퍼,
42 : 피스톤

Claims

WE시스템에 의한 워터에너지 무연소각시스템을 적용한 워터에너지 무공해 연소설비에 있어서,
워터에너지플랜트(10)로부터 브라운가스를 공급받아 연소시키는 NO1. NO2. 브라운가스 버너(11, 12)와, 소각물을 투입하기 위한 SRF 투입장치(40)와, 상기 SRF 투입장치(40)에 연결되어 SRF 투입실(22)를 형성한 연소기 몸체(20)와, 상기 연소기 몸체(20)의 바닥면을 'V'자 형태로 형성하고 상기 'V'자형 바닥면 끝에 용탕출구(23)를 형성하며 상기 용탕출구(23)의 위쪽으로 일정 높이에 좌우 수평으로 NO1. NO2. 브라운가스 발열관(25, 26)을 설치하되, 좌우 발열관(25, 26)의 센터라인이 일정 위치에서 서로 만나도록 각도를 주어 설치함으로서, NO1. NO2. 브라운가스 발열관(25, 26)에서 내뿜는 브라운가스 화기가 투입실(22)로부터 계속적으로 투입되는 SRF의 중심 부위를 집중적으로 가열할 수 있도록 형성한 고온열분해 용융소각실(21)과, 상기 용융소각실(21)의 배기구(24)와 연통하여 연소기 몸체(20) 상부에 형성한 공기혼합실(30)을 구성한 것을 특징으로 하는 SRF를 청정연료로 쓰기 위한 워터에너지 무공해연소기.
삭제
제1항에 있어서,
공기혼합실(30)은 용융소각실(21) 상부에 형성한 건류가스 배기구(24)와 연통하여 수평으로 형성한 것으로 공기공급관(32)에 연결된 블로워(33)에 의해 공급되는 외부공기에 의해 건류가스가 연소되면서 공기혼합실(30)의 끝단에 연결된 보일러 연결구(31)에서 고온의 화염이 분출하도록 구성한 것을 특징으로 하는 SRF를 청정연료로 쓰기 위한 워터에너지 무공해연소기
삭제