KR102453297B1 - 방사성 유기 폐액 소각장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소각장치의 열교환기를 통해 기액분리되어 배출되는 응축액으로부터 방사선을 검출하여 방사선 검출시 즉시 소각장치의 운전을 중단시킴으로써 방사성 유기 성분이 포함된 배기가스 및 증축액의 배출을 차단할 수 있고, 또한 방사성 유기 성분이 포함된 응축액을 재소각하여 가연 성분을 완전히 연소시킴으로써 대기 오염을 방지함과 동시에 응축액 폐기 비용을 절감할 수 있는 방사성 유기 폐액 소각장치를 제공한다.
본 발명의 방사성 유기 폐액 소각장치는, 열교환기를 통해 기액분리된 응축액이 배출되는 배액관에 방사선 검출기를 구비하고, 폐액탱크와 응축액저장탱크를 연결하는 반송배관에 반송펌프를 구비하며, 제어부는 방사선 검출기로부터 방사선이 검출될 때, 소각장치의 운전을 정지시키고, 응축액저장탱크 내의 응축액을 폐액탱크로 반송시키도록 제어한다.

Description

방사성 유기 폐액 소각장치{INCINERATION EQUIPMENT FOR RADIOACTIVE ORGANIC WASTE LIQUID}

본 발명은 방사성 유기 폐액 소각장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 방사성 유기 폐액의 연소 후 생성되어 배출되는 응축액으로부터 방사선을 검출하여 방사선 검출시 즉시 소각장치의 가동을 정지시킬 수 있도록 함과 동시에, 배출되는 응축액은 방사성 유기 폐액 저장탱크로 반송하여 재연소시킬 수 있도록 한 방사성 유기 폐액 소각장치에 관한 것이다.

일반적으로, 방사성 유기 폐액은 가연 성분을 완전히 연소시켜 체적을 최소로 한 후에 법률 규정에 따라 폐기하고 있다.

이러한 방사성 유기 폐액을 연소처리하기 위한 종래의 소각장치로서, 국내 공개특허 특1990-0010802호에 게시된 폐액 소각장치가 알려져 있다.

즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 방사성 유기 폐액 소각장치는, 증발실(1)과, 상기 증발실(1)에 방사성 유기 폐액을 공급하기 위한 것으로, 폐액탱크(11) 및 펌프(14)를 구비하는 폐액공급수단과, 상기 증발실(1) 내의 폐액을 가열하여 증발시키기 위한 증발용 가열기구(9)와, 상기 증발실(1)에서 기화된 폐액을 연소시키기 위한 연소용 가열기구(4)와, 상기 기화된 폐액이 연소되는 연소실(2)과, 상기 연소실(2)에서 연소된 가스상 폐액 성분을 기액분리하기 위한 열교환기(39)와, 상기 열교환기(39)를 통해 기액분리된 배기가스를 배출하기 위한 배기관(38)과, 상기 열교환기(39)를 통해 기액분리된 응축액을 배출하기 위한 배액관(37)과, 상기 배액관(37)으로 배출되는 응축액을 저장하는 응축액저장탱크(19)와, 상기 폐액공급수단의 펌프(14), 증발용 가열기구(9) 및 연소용 가열기구(4)의 가동을 제어하기 위한 제어부(41)로 구성되어 있다.

이러한 구성의 방사성 유기 폐액 소각장치는, 폐액공급수단의 펌프(14)를 가동하여 폐액탱크(11)에 저장된 방사성 유기 폐액을 증발실(1) 내로 공급함과 동시에, 증발용 가열기구(9)를 가동하여 증발실(1) 내에서 폐액을 증발시키고, 연소용 가열기구(4)를 가동하여 기화된 폐액을 연소시키게 된다.

또한, 연소실(2)에서 연소된 가스상 폐액 성분은 열교환기(39)에 의해 기액분리되어 배기가스는 배기관(38)을 통해 배출되고, 응축액은 배액관(37)을 통해 응축액저장탱크(19)에 저장된다.

이와 같이하여 방사성 유기 폐액의 가연 성분을 완전히 연소시켜 체적을 최소로 한 후에 법률 규정에 따라 폐기처리 할 수 있다.

그러나, 종래의 방사성 유기 폐액 소각장치는, 제어부(41)에 방사성 유기 폐액의 공급량, 증발온도 및 연소온도 등이 미리 설정되어 자동 운전되는 것으로, 오동작 또는 제어 이상에 의해 방사성 유기 폐액의 가연 성분이 완전히 연소되지 않을 경우, 열교환기(39)를 통해 기액분리되어 배출되는 배기가스와 응축액에 방사성 유기 성분이 포함될 수 있고, 이로 인해 배기가스에 의한 대기 오염 문제는 물론, 응축액의 폐기처리시에는 까다로운 방사성 폐기처리 절차로 폐기 비용을 상승시키는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 소각장치의 열교환기를 통해 기액분리되어 배출되는 응축액으로부터 방사선을 검출하여 방사선 검출시 즉시 소각장치의 운전을 중단시킴으로써 방사성 유기 성분이 포함된 배기가스 및 증축액의 배출을 차단할 수 있고, 또한 방사성 유기 성분이 포함된 응축액을 재소각하여 가연 성분을 완전히 연소시킴으로써 대기 오염을 방지함과 동시에 응축액 폐기 비용을 절감할 수 있는 방사성 유기 폐액 소각장치를 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 증발실과, 상기 증발실에 방사성 유기 폐액을 공급하기 위한 것으로 폐액탱크 및 펌프를 구비하는 폐액공급수단과, 상기 증발실 내의 폐액을 가열하여 증발시키기 위한 증발용 가열기구와, 상기 증발실에서 기화된 폐액을 연소시키기 위한 연소용 가열기구와, 상기 기화된 폐액이 연소되는 연소실과, 상기 연소실에서 연소된 가스상 폐액 성분을 기액분리하기 위한 열교환기와, 상기 열교환기를 통해 기액분리된 배기가스를 배출하기 위한 배기관과, 상기 열교환기를 통해 기액분리된 응축액을 배출하기 위한 배액관과, 상기 배액관으로 배출되는 응축액을 저장하는 응축액저장탱크와, 상기 폐액공급수단의 펌프, 증발용 가열기구 및 연소용 가열기구의 가동을 제어하기 위한 제어부를 포함하여 이루어진 방사성 유기 폐액 소각장치에 있어서, 상기 배액관에 방사선 검출기를 구비하고, 상기 제어부는 상기 방사선 검출기로부터 방사선이 검출될 때, 상기 폐액공급수단의 펌프, 증발용 가열기구 및 연소용 가열기구의 가동을 정지시키도록 된 방사성 유기 폐액 소각장치에 특징이 있다.

또한 본 발명은, 상기 폐액탱크와 응축액저장탱크를 연결하는 반송배관과, 상기 반송배관에 설치되어 응축액저장탱크의 응축액을 폐액탱크에 반송시키기 위한 반송펌프를 더 구비하고, 상기 제어부는 방사선 검출기로부터 방사선이 검출될 때, 상기 폐액공급수단의 펌프, 증발용 가열기구 및 연소용 가열기구의 가동을 정지시킴과 동시에, 상기 응축액저장탱크 내의 응축액을 폐액탱크로 반송시키도록 상기 반송펌프의 가동을 제어하는 방사성 유기 폐액 소각장치에 특징이 있다.

또한 본 발명에 있어서, 상기 폐액탱크 내에 저장된 폐액이 연소시 유해가스를 발생하는 폐액인 경우, 증발용 가열기구는 가동하고, 연소용 가열기구는 가동을 정지시키는 방사성 유기 폐액 소각장치에 특징이 있다.

상기와 같은 본 발명의 특징적 구성에 의하면, 열교환기를 통해 기액분리된 응축액이 배출되는 배액관에 방사선 검출기가 구비됨에 따라, 응축액으로부터 방사선이 검출되는 경우, 제어부가 즉시 소각장치의 운전을 중단시킬 수 있어 방사성 유기 성분이 포함된 배기가스 및 응축액이 지속해서 배출되는 것을 방지할 수 있다.

또한 본 발명은, 상기 폐액탱크와 응축액저장탱크를 반송배관으로 연결하고 반송펌프로 응축액을 폐액탱크로 반송시킬 수 있음에 따라, 응축액을 재연소시켜 패기처리되는 폐액을 더욱 감용화할 수 있고, 더욱이 방사선 검출기로부터 방사선이 검출될 때, 폐액공급수단의 펌프, 증발용 가열기구 및 연소용 가열기구의 가동을 정지시킴과 동시에, 상기 응축액저장탱크 내의 응축액을 폐액탱크로 반송시킬 수 있어 방사성 유기 성분이 포함된 응축액을 관리자가 부주의로 폐기하는 것을 미연에 방지하는 효과가 있다.

또한 본 발명은 폐액을 연소시키는 과정에서 유해가스가 발생할 수 있는 폐액을 처리할 경우, 증발용 가열기구는 가동하고 연소용 가열기구는 가동을 정지하여 폐액을 증발처리한 후 연소시키지 않은 상태로 열교환기로 보냄으로써 유해가스 발생으로 인한 대기오염을 미연에 방지할 수 있다.

도 1은 종래의 방사성 유기 폐액 소각장치를 나타낸 개략도.
도 2는 본 발명에 따른 방사성 유기 폐액 소각장치를 나타낸 개략도.
도 3은 본 발명에 따른 방사성 유기 폐액 소각장치에서 제어부의 방사선 검출시 제어흐름도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세하게 설명한다. 도 2는 본 발명에 따른 방사성 유기 폐액 소각장치를 나타낸 것으로, 도시된 바와 같이, 본 발명의 소각장치는, 증발실(1)과, 상기 증발실(1)에 방사성 유기 폐액을 공급하기 위한 것으로, 폐액탱크(11) 및 펌프(14)를 구비하는 폐액공급수단과, 상기 증발실(1) 내의 폐액을 가열하여 증발시키기 위한 증발용 가열기구(9)와, 상기 증발실(1)에서 기화된 폐액을 연소시키기 위한 연소용 가열기구(4)와, 상기 기화된 폐액이 연소되는 연소실(2)과, 상기 연소실(2)에서 연소된 가스상 폐액 성분을 기액분리하기 위한 열교환기(39)와, 상기 열교환기(39)를 통해 기액분리된 배기가스를 배출하기 위한 배기관(38)과, 상기 열교환기(39)를 통해 기액분리된 응축액을 배출하기 위한 배액관(37)과, 상기 배액관(37)으로 배출되는 응축액을 저장하는 응축액저장탱크(19)와, 상기 폐액공급수단의 펌프(14), 증발용 가열기구(9) 및 연소용 가열기구(4)의 가동을 제어하기 위한 제어부(41)로 구성되어 있다.

또한 본 발명은, 상기 배액관(37)에 응축액으로부터 방사선을 검출하기 위한 방사선 검출기(51)를 구비하여 제어부(41)와 연결하고, 상기 제어부(41)에는 상기 방사선 검출기(51)로부터 방사선이 검출될 때, 폐액공급수단의 펌프(14), 증발용 가열기구(9) 및 연소용 가열기구(4) 등의 가동을 정지시켜 소각장치의 운전을 신속하게 멈출 수 있도록 미리 프로그램하여 둔다.

또한 본 발명은, 상기 폐액탱크(11)와 응축액저장탱크(19)를 반송배관(52)으로 연결하고, 상기 반송배관(52)에는 반송펌프(53)를 설치하여 응축액저장탱크(19)의 응축액을 폐액탱크(11)에 반송시킬 수 있도록 한다.

이때, 제어부(41)에는 방사선 검출기(51)로부터 방사선이 검출될 때, 상기 폐액공급수단의 펌프(14), 증발용 가열기구(9) 및 연소용 가열기구(4)의 가동을 정지시킴과 동시에, 상기 반송펌프(53)를 가동시켜 응축액저장탱크(19) 내의 응축액을 폐액탱크(11)로 반송시킬 수 있도록 미리 프로그램하여 둔다.

또한 본 발명은, 상기 폐액탱크(11) 내에 저장되는 폐액이, 연소시 NOX 또는 SOX 등과 같은 유해가스를 발생하는 폐액인 경우, 증발용 가열기구(9)는 가동하고, 연소용 가열기구(4)는 가동을 정지시켜 폐액에 대하여 증발처리만 하고 연소처리를 행하지 않음으로써 유해가스의 발생을 방지하는 것이 바람직하다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다. 도 2에서와 같이, 방사성 유기 폐액을 폐액탱크(11) 내에 저장하여 두고, 폐액공급수단의 펌프(14)를 가동하여 방사성 유기 폐액을 증발실(1) 내로 공급함과 동시에, 증발용 가열기구(9)를 가동하여 증발실(1) 내에서 폐액을 증발시키고, 연소용 가열기구(4)를 가동하여 기화된 폐액을 연소시킬 수 있게 된다.

이어서, 연소실(2)에서 연소된 가스상 폐액 성분은 열교환기(39)에 의해 기액분리되어 배기가스는 배기관(38)을 통해 배출되고, 응축액은 배액관(37)을 통해 응축액저장탱크(19)에 저장된다.

이때, 열교환기(39)를 통해 기액분리된 응축액이 배출되는 배액관(37)에는 방사선 검출기(51)가 구비되어 응축액으로부터 방사선을 지속적으로 검출할 수 있도록 된 것으로, 방사선 검출기(51)가 응축액으로부터 방사선을 검출하는 경우, 즉시 소각장치의 운전을 멈추게 된다.

즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 제어부(41)는 방사선 검출기(51)가 응축액으로부터 방사선을 검출하였는지를 지속적으로 판단하여(S10), 응축액으로부터 방사선이 검출되면, 즉시 폐액공급수단의 펌프(14), 증발용 가열기구(9) 및 연소용 가열기구(4) 등의 가동을 중단시켜 소각장치의 운전을 정지한다(S20). 이로써 방사성 유기 성분이 포함된 배기가스 및 응축액이 더 이상 배출되는 것을 막을 수 있다.

이와 동시에, 제어부(41)는 폐액탱크(11)와 응축액저장탱크(19)를 연결하는 반송배관(52)에 설치된 반송펌프(53)를 제어하여 응축액을 폐액탱크(11)로 반송시킨다(S30). 이로써 방사선 검출 원인을 해결한 후 소각장치의 운전을 재개시키면, 응축액을 재연소시킬 수 있어 폐기처리되는 폐액을 더욱 감용화할 수 있음은 물론, 응축액저장탱크(19) 내에 있는 방사성 유기 성분이 포함된 응축액을 관리자가 부주의로 폐기하는 것을 미연에 방지할 수 있다.

또한 폐액탱크(11) 내에 저장되는 폐액이, 연소시 NOX 또는 SOX 등과 같은 유해가스를 발생하는 폐액인 경우에는, 증발용 가열기구(9)만 가동하고 연소용 가열기구(4)의 가동은 정지시킨다. 따라서, 증발실(1)에서 기화된 폐액은 연소되지 않고 그대로 열교환기(39)로 보내져 기액분리 됨에 따라, 연소시 발생하는 유해가스가 대기로 방출되어 오염시키는 것을 방지할 수 있다.

지금까지 설명된 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위 내에서 이 분야의 당업자에 의하여 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이며, 그와 같은 실시예들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.

1 : 증발실 2 : 연소실
4 : 연소용 가열기구 9 : 증발용 가열기구
11 : 폐액탱크 14 : 펌프
19 : 응축액저장탱크 37 : 배액관
38 : 배기관 39 : 열교환기
41 : 제어부 51 : 방사선 검출기
52 : 반송배관 53 : 반송펌프

Claims (4)

1. 증발실과, 상기 증발실에 방사성 유기 폐액을 공급하기 위한 것으로 폐액탱크 및 펌프를 구비하는 폐액공급수단과, 상기 증발실 내의 폐액을 가열하여 증발시키기 위한 증발용 가열기구와, 상기 증발실에서 기화된 폐액을 연소시키기 위한 연소용 가열기구와, 상기 기화된 폐액이 연소되는 연소실과, 상기 연소실에서 연소된 가스상 폐액 성분을 기액분리하기 위한 열교환기와, 상기 열교환기를 통해 기액분리된 배기가스를 배출하기 위한 배기관과, 상기 열교환기를 통해 기액분리된 응축액을 배출하기 위한 배액관과, 상기 배액관으로 배출되는 응축액을 저장하는 응축액저장탱크와, 상기 폐액공급수단의 펌프, 증발용 가열기구 및 연소용 가열기구의 가동을 제어하기 위한 제어부를 포함하여 이루어진 방사성 유기 폐액 소각장치에 있어서,
   상기 배액관에 방사선 검출기를 구비하고, 상기 제어부는 상기 방사선 검출기로부터 방사선이 검출될 때, 상기 폐액공급수단의 펌프, 증발용 가열기구 및 연소용 가열기구의 가동을 정지시키며,
   상기 폐액탱크 내에 저장된 폐액이 연소시 유해가스를 발생하는 폐액인 경우, 상기 증발용 가열기구는 가동시키고, 연소용 가열기구는 가동을 정지시키는 것을 특징으로 하는 방사성 유기 폐액 소각장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 폐액탱크와 응축액저장탱크를 연결하는 반송배관과, 상기 반송배관에 설치되어 응축액저장탱크의 응축액을 폐액탱크에 반송시키기 위한 반송펌프를 더 구비한 것을 특징으로 하는 방사성 유기 폐액 소각장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 제어부는 방사선 검출기로부터 방사선이 검출될 때, 상기 폐액공급수단의 펌프, 증발용 가열기구 및 연소용 가열기구의 가동을 정지시킴과 동시에, 상기 응축액저장탱크 내의 응축액을 폐액탱크로 반송시키도록 상기 반송펌프의 가동을 제어하는 것을 특징으로 하는 방사성 유기 폐액 소각장치.
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