KR101870197B1 - 폐유를 이용한 해양폐기물 소각장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폐유를 이용한 해양폐기물 소각장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 폐유를 이용한 해양폐기물 소각장치는 해양폐기물 및 폐기물성 패각을 포함하는 소각대상물이 투입 및 연소될 수 있는 연소공간을 제공하는 소각로 본체와, 상기 소각로 본체의 내부에 설치되어 상기 소각대상물을 지지 및 이동하는 폐기물 이송격자와, 상기 소각로 본체의 내부 일측에 설치되어 상기 소각로 본체의 내부로 유입된 소각대상물을 연소시키기 위한 연소연료를 공급하는 연소노즐과, 상기 소각로 본체와 인접하게 설치되는 폐유저장탱크와, 소각로 본체의 일측에 설치되어 상기 소각로 본체에서 소각대상물이 연소되는 과정에서 발생하는 열을 이용해 증기를 생성하는 증기생성부와, 상기 증기생성부에서 생성된 고온의 수증기와 상기 폐유저장탱크의 폐유를 혼합하여 상기 연소노즐로 공급하는 연료공급부와, 상기 소각로 본체의 내부에 연소를 위한 외부 공기를 주입하기 위해 상기 소각로 본체에 인접하게 설치되는 송풍기와, 상기 송풍기로부터 상기 소각로 본체의 내부로 연장되는 송풍관을 포함하는 송풍부를 구비한다.

Description

폐유를 이용한 해양폐기물 소각장치 {Apparatus for burning waste}

본 발명은 소각장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폐유를 연료로 이용한 해양폐기물 소각장치에 관한 것이다.

폐기물의 처리는 매립과 소각에 의한 방법으로 처리되고 있다. 현재 폐기물의 처리는 대부분 매립에 의존하고 있으며 국토 현실을 고려하여 소각 처리율을 높이기 위한 노력을 기울이고 있다.

폐기물 매립은 좁은 국토를 비효율적으로 사용하게 하며 매립폐기물에서 나오는 침출수에 따른 토지의 황폐화를 가속시키며, 폐기물 중의 부패 가능한 것은 악취를 유발하여 주변지역에 제2의 공해를 유발하기도 한다. 뿐만아니라, 부패 과정에서 발생하는 발화성 가스에 의한 화재 위험도 있다.

폐기물의 소각 처리는 다이옥신을 비롯하여 인체에 치명적인 해를 끼치는 환경호르몬(내분비계교란물질)이 발생하는 문제점이 있어서, 소각 처리에도 많은 대책이 필요하다.

한편 어민들에 의하여 사용되고 있는 어망, 어구 등과 같은 어로용 도구들과 해상 및 내륙의 하천으로부터 유입되어 새로이 발생되는 각종 해양 폐기물의 양이 매년 빠른 속도로 증가되고 있다. 이러한 해양 폐기물 들은 일부가 수거되어 처리되고 있을 뿐, 대부분은 그대로 방치되어 매년 많은 양의 폐기물이 바다 속에 누적되면서 환경오염이 심화되고, 바다 생태계를 위협하는 하나의 원인이 되고 있다.

특히 전복패각과 같은 폐기물성 패각의 경우에는 소각이 잘 되지 않아, 이러한 패각의 처리에도 많은 비용이 소요되고 있으며, 선박에서 발생하는 폐유를 비롯해, 절삭유나 폐식용유 등 다양한 폐유들에 대한 처리에도 많은 비용이 소요되는 문제가 있다.

따라서 해양폐기물을 비롯해 폐유들을 효율적으로 처리하는 처리장치나 시스템에 대한 필요가 있었다.

한국공개특허 제10-2008-0030744호 : 해양폐기물 영소용융 처리장치

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 폐유를 연료로 고온의 화염을 생성하여 각종 해양폐기물들과 폐기물성 패각 등을 연소시킬 수 있는 폐유를 이용한 해양폐기물 소각장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 폐유를 이용한 해양폐기물 소각장치는 해양폐기물 및 폐기물성 패각을 포함하는 소각대상물이 투입 및 연소될 수 있는 연소공간을 제공하는 소각로 본체와, 상기 소각로 본체의 내부에 설치되어 상기 소각대상물을 지지 및 이동하는 폐기물 이송격자와, 상기 소각로 본체의 내부 일측에 설치되어 상기 소각로 본체의 내부로 유입된 소각대상물을 연소시키기 위한 연소연료를 공급하는 연소노즐과, 상기 소각로 본체와 인접하게 설치되는 폐유저장탱크와, 소각로 본체의 일측에 설치되어 상기 소각로 본체에서 소각대상물이 연소되는 과정에서 발생하는 열을 이용해 증기를 생성하는 증기생성부와, 상기 증기생성부에서 생성된 고온의 수증기와 상기 폐유저장탱크의 폐유를 혼합하여 상기 연소노즐로 공급하는 연료공급부와, 상기 소각로 본체의 내부에 연소를 위한 외부 공기를 주입하기 위해 상기 소각로 본체에 인접하게 설치되는 송풍기와, 상기 송풍기로부터 상기 소각로 본체의 내부로 연장되는 송풍관을 포함하는 송풍부를 구비하며, 상기 소각로 본체는 연소공간을 제공하는 내벽부와, 상기 내벽부의 외측에 설치되는 외벽부와, 상기 내벽부와 외벽부의 사이에 형성되어 상기 내벽부의 벽면을 냉각시키기 위한 냉각수가 흐르는 냉각부를 포함하고, 상기 증기생성부는 상기 냉각부를 통과하는 과정에서 가열된 냉각수가 유입될 수 있도록 상기 냉각부와 연결되고 상기 소각로 본체의 내측 상부에 형성된다.

상기 소각로 본체의 폐열을 회수하여 재사용할 수 있도록 열에너지를 회수하는 열에너지 회수부를 더 구비하되, 상기 열에너지 회수부는 상기 소각로 본체의 내부에 설치되는 집열기와, 상기 집열기를 순환하는 열매체와, 상기 소각로 본체의 외부 일측에 설치되고, 상기 열매체가 이동하는 열매체 이동관을 통해 상기 집열기와 연결되고, 상기 집열기에서 가열된 열매체의 열 에너지를 회수 및 저장하는 축열기를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 증기생성부는 상기 냉각부와 연결되어 냉각수를 수증기로 변환시키는 제1 가열부와, 상기 제1 가열부에서 생성된 수증기가 배출되는 제1 토출구와 연결되고, 기화된 수증기를 재가열하는 제2 가열부를 포함하되, 상기 제2 가열부는 재가열된 과열 수증기가 토출되는 제2 토출구를 개폐하는 개폐밸브가 마련되며, 상기 개폐밸브는 상기 제2 가열부에 설치되는 압력센서를 통해 설정 압력에 도달하면 상기 제2 토출구를 개방하도록 제어부에 의해 제어되고, 상기 제1 토출구에는 상기 제1 가열부에서 생성된 수증기가 상기 제2 가열부로 유입되는 것은 허용하고, 상기 제2 가열부의 수증기가 제1 가열부로 이동하는 것은 차단하는 체크밸브가 마련되는 것이 바람직하다.

상기 연료공급부는 상기 증기생성부의 제2 가열부로부터 연장되는 제1 공급관과, 상기 폐유저장탱크로부터 연장되는 제2 공급관 및 상기 제1 공급관과 제2 공급관이 상호 연결된 후 혼합된 과열수증기 및 폐유를 상기 연소노즐로 공급하는 제3 공급관을 포함하며, 상기 제1 공급관은 내경이 좁아지는 벤추리구간이 형성되어 있고, 상기 제2 공급관은 상기 벤추리구간에 연결되어 있으며, 벤추리효과를 통해 상기 벤추리구간을 통과하는 과열수증기에 상기 폐유가 유입되어 상기 연소노즐로 공급되도록 형성되는 것이 바람직하다.

상기 소각로 본체로 상기 소각대상물을 투입하는 투입유닛을 더 구비하며, 상기 투입유닛은 패각 또는 해양폐기물을 소정 크기로 파쇄하는 파쇄부와, 상기 파쇄부를 통과해 소정 크기로 파쇄된 소각대상물에 폐유를 분사하는 폐유도포부와, 상기 폐유가 분사된 소각대상물에 톱밥을 뿌리는 톱밥도포부를 포함할 수 있다.

본 발명의 폐유를 이용한 해양폐기물 소각장치는 폐유를 연료로 사용하여 해양폐기물을 처리하기 때문에 처리대상인 폐유 및 해양폐기물의 동시 처리가 가능하고, 각각의 처리물을 별도 처리하는데 따른 소요비용을 절약할 수 있다.

아울러 고온에서 폐기물 및 폐유를 처리함에 따라 대기오염물질의 발생을 최소화할 수 있으며, 소각 후 잔유물의 양이 현저히 줄어 2차 처리비용을 획기적으로 절약할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 폐유를 이용한 해양폐기물 소각장치의 일 실시예를 도시한 도면,
도 2는 도 1의 증기생성부를 발췌하여 도시한 도면,
도 3은 도 1의 연료공급부를 발췌하여 도시한 도면,
도 4는 소각대상물을 투입하는 투입유닛의 일 실시예를 개략적으로 도시한 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 폐유를 이용한 해양폐기물 소각장치에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.

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. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 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 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 폐유를 이용한 해양폐기물 소각장치(10)는 해양폐기물 또는 폐기물성 패각을 연소시켜 처리하기 위한 것으로서, 소각로 본체(100)와, 소각로 본체(100)의 내부에 설치되는 이송격자(200)와, 연소연료를 공급하는 연소노즐(700)과, 폐유저장탱크(400)와, 증기생성부(500)와, 연료공급부(600)와, 송풍부(300) 및 열에너지 회수부(800)를 포함한다.

상기 소각로 본체(100)는 소각대상물이 연소될 수 있는 연소공간을 제공하는 것으로서, 일측에는 소각대상물이 내부로 투입될 수 있도록 투입부(110)가 형성되어 있고, 타측에는 소각후 남은 잔재물을 배출하기 위한 배출부(120)가 형성되어 있다.

아울러 상기 소각로 본체(100)는 내벽부(130)와 외벽부(140) 및 냉각부(150)를 포함한다.

상기 내벽부(130)는 소각이 이루어지는 연소공간을 감싸는 것이며, 연소 과정에서 발생하는 고온의 열기를 감당할 수 있는 세라믹, 콘크리트 또는 석재로 형성될 수 있다.

상기 외벽부(140)는 상기 내벽부(130)의 외측에 형성되는 것으로 후술하는 냉각부(150)의 형성을 위해 외벽부(140)가 상기 내벽부(130)와 소정간격 이격되도록 형성된다.

상기 외벽부(140)는 내부 열기가 외부로 전달되는 것을 최소화할 수 있게 단열 소재로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 외벽부(140)와 내벽부(130) 사이에 형성되는 냉각부(150)는 상기 연소공간에서 발생하는 열에 의해 상기 내벽부(130)의 온도가 지나치게 높아지는 것을 방지하기 위한 것이다. 냉각부(150)는 상기 외벽부(140)와 내벽부(130) 사이의 공간으로 냉각수가 흐를 수 있도록 형성되는데, 상기 외벽부(140)와 내벽부(130) 사이 공간이 밀폐되어 냉각수가 내벽부(130)나 외벽부(140)를 통해 누출되지 않도록 형성할 수도 있고, 상기 내벽부(130)와 접촉하며 상기 냉각수가 이동할 수 있는 이송관 형태로 형성될 수도 있다.

상기 냉각수는 지하수나 상수도를 이용할 수 있으며, 상기 냉각수에 의해 내벽부(130)의 외주면이 냉각되어 내벽부(130)가 상기 연소과정에서 산화되는 것을 방지한다. 도시되지는 않았으나, 상기 냉각수는 내벽부(130)와 외벽부(140)의 사이 공간 하부로 공급되며, 내벽부(130)의 외주면과의 접촉에 의해 가열된 냉각수는 대류현상에 의해 상부로 이동하게 되며, 후술하는 증기생성부(500)로 전달된다.

상기 이송격자(200)는 상기 소각로 본체(100)의 내부에 설치되어 소각대상물을 지지 및 운반하는 것이다.

상기 이송격자(200)는 가동격자(210)와 고정격자(220)로 나눌 수 있으며, 가동격자(210)와 고정격자(220)가 교호적으로 배열되고, 가동격자(210)는 전후 방향으로 진퇴 가능하도록 설치되어 가동격자(210)의 진퇴 구동에 의해 소각대상물이 전방으로 이송되면서 연소가 이루어질 수 있다. 이와 같은 이송격자(200)의 구조는 통상적인 연소장치에 적용되는 격자 구조와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

상기 송풍부(300)는 상기 소각로 본체(100)의 내부공간으로 연소에 필요한 공기를 공급하는 것으로서, 송풍기(310) 및 송풍관(320)을 포함한다. 송풍기(310)는 소각로 본체(100)와 인접하도록 설치되어 외기를 흡입하고, 송풍관(320)은 상기 송풍기(310)로부터 소각로 본체(100)의 내부로 연장된다.

바람직하게는 상기 이송격자(200)의 하부에 소정 간격 이격되도록 복수개의 송풍관(320)들이 연장되고, 상기 이송격자(200)의 하부로부터 소각로 본체(100)의 내부 공간으로 공기를 이송한다.

상기 송풍관(320)의 설치 위치와 개수는 필요에 따라 다양하게 설정될 수 있으며, 상기 송풍기(310)는 제어부를 통해 가동시간과 가동량을 필요에 따라 조절할 수 있도록 형성되는 것이 바람직하다.

상기 폐유저장탱크(400)는 처리가 필요한 폐유를 저장하는 저장탱크이다. 어촌의 경우 선박에서 발생하는 폐유나, 폐엔진오일, 폐식용유 등이 발생하며, 산업현장에서 발생하는 절삭유나 냉각유 등 다양한 종류의 폐유들이 처리 대상으로서 폐유저장탱크에 저장될 수 있다. 이러한 폐유의 처리를 위해서는 별도의 처리장치에서 고비용의 처리비용이 소요되기 때문에 본 발명의 소각장치를 통해 이러한 폐유를 해양폐기물과 함께 처리함으로써 폐유 및 해양폐기물의 처리에 따른 처리비용을 낮출 수 있다.

상기 폐유는 폐유저장탱크(400)에 저장된 후 후술하는 연료공급부(600)로 공급되어 수증기과 함께 연소노즐(700)로 공급되는데, 이러한 공급과정은 후술하는 연료공급부(600) 및 연소노즐(700)에 대한 설명에서 상세하게 다루도록 한다.

상기 증기생성부(500)는 폐유와 함께 연소노즐(700)로 공급할 과열수증기를 생성하기 위한 것이다. 증기생성부(500)는 상기 냉각부(150)와 연결되는 제1 가열부(510)와, 상기 제1 가열부(510)와 연결되는 제2 가열부(520)를 포함한다.

상기 제1 가열부(510)는 냉각부(150)와 연결되어서, 상기 냉각부(150)에서 가열된 냉각수가 유입될 수 있으며, 제1 가열부(510)에서는 냉각수의 가열을 통해 수증기를 형성한다.

상기 냉각수는 냉가부를 통과하는 과정에서 내벽부(130)로부터 열을 받아 가열이 이루어지며, 온도가 높아진 냉각수는 대류현상에 의해 상방으로 이동한다. 그리고 냉각부(150)의 상단부가 상기 제1 가열부(510)와 연통되어 있어서 가열된 냉각수는 상기 제1 가열부(510)로 공급된다.

상기 제1 가열부(510)의 상부에는 제1 토출구(530)가 형성되어 있으며, 제1 토출구(530)는 제2 가열부(520)와 연통된다. 제1 토출구(530)가 제1 가열부(510)의 상부에 형성되어 있기 때문에 상기 제1 가열부(510)의 냉각수가 바로 제2 가열부(520)로 넘어가지는 못하고, 가열에 의해 기화된 수증기가 제1 토출구(530)를 통해 제2 가열부(520)로 이동하게 된다.

이때 상기 제1 토출구(530)에는 체크밸브(531)가 마련되어 있어서 제1 가열부(510)에서 생성된 수증기는 제2 가열부(520)로 유입되고, 제2 가열부(520)로 유입된 수증기가 다시 제1 가열부(510) 측으로 이동하는 것은 차단한다. 이 체크밸브(531)에 의해 제1 가열부(510)에서 가열에 의해 수증기가 생성되고, 제1 가열부(510) 내부의 압력이 제2 가열부(520)의 압력보다 높아지면 상기 체크밸브(531)가 개방되어 제1 가열부(510)의 수증기가 제2 가열부(520) 측으로 이동하게 된다.

제2 가열부(520)에서는 제1 가열부(510)로부터 유입된 수증기를 과열수증기가 되도록 재가열한다.

과열수증기는 물이 기화되는 100℃보다 높은 온도로 가열된 수증기를 말하며, 과열수증기의 경우 연소를 위한 연료로 사용될 때 상기 산소와 수소입자가 분리되면서 산소 및 수소 분자에 의해 연소효율을 높일 수 있다.

상기 제2 가열부(520)의 상부에는 후술하는 연료공급부(600)로 과열수증기가 이동할 수 있도록 배출되는 제2 토출구(540)가 형성되어 있으며, 제2 토출구(540)를 개폐하는 개폐밸브(541)가 마련되어 제2 가열부(520)의 압력이 일정 수준 이상이 되면 과열수증기를 배출할 수 있도록 토출구를 개폐한다.

도시되지는 않았으나 상기 개폐밸브(541)의 개폐구동을 위해 상기 제2 가열부(520) 내에 압력센서를 설치하여 상기 압력센서에서 측정된 측정 압력이 설정된 수치 이상일 경우 상기 개폐밸브(541)가 구동하도록 할 수 있다.

아울러 상기 제2 가열부(520)의 내부에는 상하부를 분할하는 가이드판(550)이 형성되어 있다. 상기 가이드판(550)은 제2 가열부(520)로 유입된 수증기가 제2 토출구(540)를 통해 토출되도록 이동하는 이동경로를 연장시켜 제2 가열부(520) 내에서 수증기가 가열되는 가열시간을 연장하기 위한 것이다.

상기 연료공급부(600)는 소각로 본체(100)의 내부로 화염을 방사하기 위해 연소노즐(700)로 연료를 혼합 및 공급하는 것이다.

연료공급부(600)는 상기 제2 가열부(520)로부터 연장되는 제1 공급관(610), 상기 폐유저장탱크(400)로부터 연장되는 제2 공급관(620) 및 혼합된 과열수증기 및 폐유를 상기 연소노즐(700)로 공급하는 제3 공급관(630)을 포함한다.

상기 제1 공급관(610)은 내경이 좁아졌다가 다시 확장되는 벤추리구간(611)이 형성되어 있고, 상기 제2 공급관(620)은 상기 제1 공급관(610)의 벤추리구간(611)에 연결된다.

상기 제1 공급관(610)은 증기생성부(500)의 제2 가열부(520)와 연결되어 있어서 과열수증기가 제1 공급관(610)을 통해 이동하는데, 상기 벤추리구간(611)의 내경이 좁기 때문에 벤추리구간(611)을 통과하는 과열수증기의 이동속도가 빨라지고 압력은 낮아지게 된다.

상기 벤추리구간(611)에 제2 공급관(620)이 연결되므로 제2 공급관(620)을 통해 이송되는 폐유가 상기 벤추리구간(611) 내부로 유입되면서 과열수증기와 함께 제3 공급관(630)을 통해 연소노즐(700)로 이동하게 된다.

상기 폐유와 혼합되는 과정에서 과열수증기의 온도가 낮아지고, 또 일부 과열수증기가 응결되는 것을 최소화하기 위해 도시되지는 않았으나, 상기 제2 공급관(620) 상에는 상기 폐유가 이동하는 과정에서 승온되도록 가열하기 위한 가열수단이 마련될 수 있다.

상기 가열수단은 상기 제2 공급관(620)을 감싸는 전열히터일 수도 있으나, 후술하는 에너지회수부를 통해 축열된 열에너지를 활용하도록 구성될 수 있다.

상기 연소노즐(700)은 소각로 본체(100)의 내부에 설치되어 연료공급부(600)에서 혼합 및 공급되는 과열수증기 및 폐유를 분사하면서 소각로 본체(100) 내부에서 소각대상물을 소각한다.

상기 연소노즐(700)은 과열수증기와 폐유를 소정의 압력으로 분사하며, 상기 소각로 본체(100) 내부에 이미 소각대상물이 연소되는 과정에서 상기 연소노즐(700)로부터 과열수증기와 폐유가 함께 분사되기 때문에 화염이 더욱 커지고 소각 공간 내부의 온도가 더욱 올라가게 된다.

상기 열에너지 회수부(800)는 소각로 본체(100)에서 발생하는 폐열을 회수하여 재사용 하는 것으로, 소각로 본체(100)의 내부에 설치되는 집열기(810)와, 상기 집열기(810)를 순환하는 열매체와, 소각로 본체(100)의 외부 일측에 설치되고 상기 열매체가 이동하는 열매체 이동관(820)을 통해 집열기(810)와 연결되며, 축열재가 내장되어 있는 축열기(830)를 포함한다.

열매체는 집열기(810)와 축열기(830)를 순환하며, 집열기(810)에서 소각로 본체(100) 내부의 가열온도에 의해 열에너지를 흡수한 후 열매체 이동관(820)을 통해 축열기(830)로 이동하여, 축열기(830)에 내장된 축열재에 열에너지를 공급한다.

상기 축열재는 열에너지를 흡수 및 저장할 수 있는 다양한 재료가 적용될 수 있는데, 물이 적용될 수도 있다.

아울러 상기 제2 공급관(620)을 통과하는 폐유를 가열하기 위해서 상기 축열기(830)와 연결되는 열교환관을 상기 제2 공급관(620)을 감싸도록 설치하고, 열매체 또는 상기 축열재가 열교환관을 통해 이동하면서 제2 공급관(620)을 통과하는 폐유를 가열하도록 형성할 수 있다.

아울러 상기 축열기(830)에 저장된 열에너지를 온수공급이나 난방 등 다양한 용도로 재활용하여 상기 해양폐기물 및 폐유의 연소과정에서 생성되는 열에너지를 효율적으로 사용할 수 있다.

도 4에는 소각로 본체(100)의 전방에 설치되어 소각로 본체(100)로 투입될 소각대상물을 전처리 및 투입하는 투입유닛(900)의 일실시예가 도시되어 있다.

투입유닛(900)은 패각 또는 해양폐기물을 소정 크기로 파쇄하기 위한 파쇄부(920)와, 소각대상물에 폐유를 분사하는 폐유도포부(930) 및 폐유가 분사된 소각대상물에 톱밥을 뿌리는 톱밥도포부(940)를 더 포함한다.

투입유닛(900)은 소각대상물을 컨베이어벨트(910)를 통해 소각로 본체(100) 측으로 이송시키며, 상기 파쇄부(920)는 컨베이어 벨트(910)의 하부를 지지하는 지지부(921)와, 상부에서 상하로 이동하는 타격부(922)를 포함하도록 형성되어 지지부(921) 상에서 패각 및 해양폐기물을 타격해 파쇄한다. 이렇게 소각대상물의 크기를 줄여 연소가 효율적으로 이루어지도록 한다.

상기 폐유도포부(930)는 파쇄부(920)를 통과한 소각대상물에 폐유를 분사하기 위한 것으로, 상술한 폐유저장탱크(400)와 연결되어 폐유를 소각대상물의 표면으로 분사한다. 이렇게 폐유를 분사하여 소각대상물이 소각로 본체(100) 내에서 더욱 신속하고 효율적으로 연소되도록 하며, 이 과정에서 폐유도 함께 연소시켜 폐유의 처리가 이루어질 수 있다.

폐유도포부(930)를 통과한 후에는 톱밥도포부(940)에서 톱밥을 도포하는데, 폐유가 분사된 후이기 때문에 패각 및 해양폐기물에는 톱밥이 부착되며, 이렇게 톱밥이 부착된 소각대상물은 소각로 본체(100)에 투입되면서 톱밥부터 연소가 시작되어 신속하게 연소가 이루어질 수 있다.

제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.

10: 폐유를 이용한 해양폐기물 소각장치
100: 소각로 본체 110: 투입부
120: 배출부 130: 내벽부
140: 외벽부 150: 냉각부
200: 이송격자 210: 가동격자
220: 고정격자 300: 송풍부
310: 송풍기 320: 송풍관
400: 폐유저장탱크 500: 증기생성부
510: 제1 가열부 520: 제2 가열부
530: 제1 토출구 531: 체크밸브
540: 제2 토출구 541: 개폐밸브
550: 가이드판 600: 연료공급부
610: 제1 공급관 611: 벤추리구간
620: 제2 공급관 630: 제3 공급관
700: 연소노즐 800: 열에너지 회수부
810: 집열기 820: 열매체이동관
830: 축열기 900: 투입유닛
910: 컨베이어벨트 920: 파쇄부
921: 지지부 922: 타격부
930: 폐유도포부 940: 톱밥도포부

Claims (5)

1. 삭제
2. 삭제
3. 해양폐기물 및 폐기물성 패각을 포함하는 소각대상물이 투입 및 연소될 수 있는 연소공간을 제공하는 소각로 본체와;
   상기 소각로 본체의 내부에 설치되어 상기 소각대상물을 지지 및 이동하는 폐기물 이송격자와;
   상기 소각로 본체의 내부 일측에 설치되어 상기 소각로 본체의 내부로 유입된 소각대상물을 연소시키기 위한 연소연료를 공급하는 연소노즐과;
   상기 소각로 본체와 인접하게 설치되는 폐유저장탱크와;
   소각로 본체의 일측에 설치되어 상기 소각로 본체에서 소각대상물이 연소되는 과정에서 발생하는 열을 이용해 증기를 생성하는 증기생성부와;
   상기 증기생성부에서 생성된 고온의 수증기와 상기 폐유저장탱크의 폐유를 혼합하여 상기 연소노즐로 공급하는 연료공급부와;
   상기 소각로 본체의 내부에 연소를 위한 외부 공기를 주입하기 위해 상기 소각로 본체에 인접하게 설치되는 송풍기와, 상기 송풍기로부터 상기 소각로 본체의 내부로 연장되는 송풍관을 포함하는 송풍부와;
   상기 소각로 본체의 폐열을 회수하여 재사용할 수 있도록 열에너지를 회수하는 열에너지 회수부를 구비하되,
   상기 소각로 본체는 연소공간을 제공하는 내벽부와, 상기 내벽부의 외측에 설치되는 외벽부와, 상기 내벽부와 외벽부의 사이에 형성되어 상기 내벽부의 벽면을 냉각시키기 위한 냉각수가 흐르는 냉각부를 포함하고,
   상기 증기생성부는 상기 냉각부를 통과하는 과정에서 가열된 냉각수가 유입될 수 있도록 상기 냉각부와 연결되고 상기 소각로 본체의 내측 상부에 형성되어 있으며,
   상기 열에너지 회수부는 상기 소각로 본체의 내부에 설치되는 집열기와,
   상기 집열기를 순환하는 열매체와,
   상기 소각로 본체의 외부 일측에 설치되고, 상기 열매체가 이동하는 열매체 이동관을 통해 상기 집열기와 연결되고, 상기 집열기에서 가열된 열매체의 열 에너지를 회수 및 저장하는 축열기를 포함하고,
   상기 증기생성부는 상기 냉각부와 연결되어 냉각수를 수증기로 변환시키는 제1 가열부와,
   상기 제1 가열부에서 생성된 수증기가 배출되는 제1 토출구와 연결되고, 기화된 수증기를 재가열하는 제2 가열부를 포함하되,
   상기 제2 가열부는 재가열된 과열 수증기가 토출되는 제2 토출구를 개폐하는 개폐밸브가 마련되며,
   상기 개폐밸브는 상기 제2 가열부에 설치되는 압력센서를 통해 설정 압력에 도달하면 상기 제2 토출구를 개방하도록 제어부에 의해 제어되고,
   상기 제1 토출구에는 상기 제1 가열부에서 생성된 수증기가 상기 제2 가열부로 유입되는 것은 허용하고, 상기 제2 가열부의 수증기가 제1 가열부로 이동하는 것은 차단하는 체크밸브가 마련되는 것을 특징으로 하는 폐유를 이용한 해양폐기물 소각장치.
   
4. 제 3항에 있어서,
   상기 연료공급부는 상기 증기생성부의 제2 가열부로부터 연장되는 제1 공급관과,
   상기 폐유저장탱크로부터 연장되는 제2 공급관 및
   상기 제1 공급관과 제2 공급관이 상호 연결된 후 혼합된 과열수증기 및 폐유를 상기 연소노즐로 공급하는 제3 공급관을 포함하며,
   상기 제1 공급관은 내경이 좁아지는 벤추리구간이 형성되어 있고,
   상기 제2 공급관은 상기 벤추리구간에 연결되어 있으며, 벤추리효과를 통해 상기 벤추리구간을 통과하는 과열수증기에 상기 폐유가 유입되어 상기 연소노즐로 공급되도록 형성된 것을 특징으로 하는 폐유를 이용한 해양폐기물 소각장치.
   
5. 제 4항에 있어서,
   상기 소각로 본체로 상기 소각대상물을 투입하는 투입유닛을 더 구비하며,
   상기 투입유닛은 패각 또는 해양폐기물을 소정 크기로 파쇄하는 파쇄부와,
   상기 파쇄부를 통과해 소정 크기로 파쇄된 소각대상물에 폐유를 분사하는 폐유도포부와,
   상기 폐유가 분사된 소각대상물에 톱밥을 뿌리는 톱밥도포부를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐유를 이용한 해양폐기물 소각장치.
   

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