KR102471922B1 - 고온 연소 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고온 연소 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 고온 연소 시스템으로 다종의 혼합폐기물이 구분, 분리되지 않고, 동시에 자동 또는 수동으로 연소실에 투입되어, 상승하는 연소 가스를 고온으로 완전 연소시키기 위하여 상부 연소실은 수직원통형으로 구성하고, 하부는 비정형 형태의 연소실로 구성하여 폐기물이 연소실 중하부에 다량 투입이 가능하도록 구성하여 단일연소실의 내부가 복수층으로 구분되어 고온으로 연소시키는 연소 장치; 상기 연소 장치의 상부 일 측의 배기구를 통해 연통되며, 상기 배기구를 통해 유입하여 폐열을 회수하여 열을 재생하는 열 재생 장치; 상기 열 재생 장치의 일 측에 연결되며, 상기 열 재생 장치를 통해 열이 저감된 연소 가스를 유도하여 사이클론 방식으로 분진 및 잔류 유해물질을 제거하고, 무공해 연소 가스를 외부로 배출시키는 집진 장치; 및 상기 연소 장치와 열 재생 장치와 집진 장치의 전체적인 구동을 제어하기 위한 제어 장치를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
본 발명에서 제안하고 있는 고온 연소 시스템에 따르면, 고온 연소 시스템으로 다종의 혼합폐기물이 구분, 분리되지 않고, 동시에 자동 또는 수동으로 연소실에 투입되어, 상승하는 연소 가스를 고온으로 완전 연소시키기 위하여 상부 연소실은 수직원통형으로 구성하고, 하부는 비정형 형태의 연소실로 구성하여 폐기물이 연소실 중하부에 다량 투입이 가능하도록 구성하여 단일연소실의 내부가 복수층으로 구분되어 고온으로 연소시키는 연소 장치와, 연소 장치의 상부 일 측의 배기구를 통해 연통되며, 배기구를 통해 유입하여 폐열을 회수하여 열을 재생하는 열 재생 장치와, 열 재생 장치의 일 측에 연결되며, 열 재생 장치를 통해 열이 저감된 연소 가스를 유도하여 사이클론 방식으로 분진 및 잔류 유해물질을 제거하고, 무공해 연소 가스를 외부로 배출시키는 집진 장치와, 연소 장치와 열 재생 장치와 집진 장치의 전체적인 구동을 제어하기 위한 제어 장치를 포함하여 구성함으로써, 단일연소실 내부에 복수 연소층을 형성시키고, 복수의 연소층으로 외부 공기를 공급하여 온도층을 다변화시켜 환경 유해물질의 발생을 억제 시키면서 폐기물을 고온으로 연소시켜 무공해로 배기시킬 수 있도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 고온 연소 시스템에 따르면, 폐기물의 발생 장소 근거리에서 재활용이 불가능한 혼합폐기물을 고온으로 소각연소 시킬 수 있도록 구성함으로써, 복합 폐기물의 불완전 연소를 방지한 완전 연소가 가능하고, 발생하는 고온연소 가스를 재생하여 열에너지로 사용할 수 있는 친환경 기술을 제공하며, 기존의 일반 소각장처럼 넓은 대지와 복잡 다양한 고가장비를 요하지 않고도 다종의 복한 폐기물의 처리가 가능하도록 할 수 있다.
뿐만 아니라, 본 발명의 고온 연소 시스템에 따르면, 소형 소각 플랜트 용도로 사용할 수 있고, 장치 제조, 설비비용이 저가로 설치 가능하며, 보조 연료와 외부 공기를 다층 다 방향으로 투입 분사 시켜서 연소 가스를 고온으로 유도할 수 있도록 함으로써, 점화 초기 및 함수율이 높은 폐기물의 연속처리 시 보조 연료를 일부 사용할 수 있으나, 일정 온도에 도달하게 되면 연소실 내부의 구조와 기능에 의해 외부에서 투입되는 다층의 공기를 통해 연소층의 다변화를 유도하여 고온층을 형성시키게 되고, 그에 따른 가스, 유류 등의 투입으로 고온을 유지시키는 일반 소각시설에 비해 처리 비용이 경제적이고 효율성이 향상될 수 있도록 할 수 있다.
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또한, 본 발명의 고온 연소 시스템에 따르면, 폐기물의 발생 장소 근거리에서 재활용이 불가능한 혼합폐기물을 고온으로 소각연소 시킬 수 있도록 구성함으로써, 복합 폐기물의 불완전 연소를 방지한 완전 연소가 가능하고, 발생하는 고온연소 가스를 재생하여 열에너지로 사용할 수 있는 친환경 기술을 제공하며, 기존의 일반 소각장처럼 넓은 대지와 복잡 다양한 고가장비를 요하지 않고도 다종의 복한 폐기물의 처리가 가능하도록 할 수 있다.
뿐만 아니라, 본 발명의 고온 연소 시스템에 따르면, 소형 소각 플랜트 용도로 사용할 수 있고, 장치 제조, 설비비용이 저가로 설치 가능하며, 보조 연료와 외부 공기를 다층 다 방향으로 투입 분사 시켜서 연소 가스를 고온으로 유도할 수 있도록 함으로써, 점화 초기 및 함수율이 높은 폐기물의 연속처리 시 보조 연료를 일부 사용할 수 있으나, 일정 온도에 도달하게 되면 연소실 내부의 구조와 기능에 의해 외부에서 투입되는 다층의 공기를 통해 연소층의 다변화를 유도하여 고온층을 형성시키게 되고, 그에 따른 가스, 유류 등의 투입으로 고온을 유지시키는 일반 소각시설에 비해 처리 비용이 경제적이고 효율성이 향상될 수 있도록 할 수 있다.
Description
본 발명은 고온 연소 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 복합 폐기물을 고온으로 연소하되, 다층 구조의 연소실을 통해 다중의 혼합폐기물을 구분 분리하지 않고 동시에 투입하여 무공해 환경으로 연소 처리하고, 발생 연소가스로부터 열을 재생하며, 유해가스 배출을 억제하여 무공해로 연소가스를 배출할 수 있도록 하는 고온 연소 시스템에 관한 것이다.
인류문명의 발달과 산업의 고도화에 따라 현대인의 의식주 문화의 다양화와 소비 형태의 다변화로 인하여 발생되는 다종다양의 폐기물은 환경오염과 생태계 파괴를 유발하게 되어 인류의 주요한 현안 과제로 대두되고 있다. 이러한 인류 생활환경 속에서 발생하는 각종의 폐기물을 처리하는 기술로서는 고온소각기술과, 저온열분해 기술이 주류를 이루고 있으며, 그 처리기술 연구 또한 선진국을 중심으로 다양한 방안이 제시되고 있다. 또한, 소각 장치의 규모와 처리방식 등도 다양화되어있고, 선진국을 중심으로 많은 연구가 이루어지고 있다.
현대의 다종다양한 발생 폐기물의 처리 방법으로 대형 소각장 설치와, 매립이 주류를 이루고 있으나, 부지확보와 설치 운영의 고비용을 필요로 하게 되고, 수집운반과 매연 등의 문제로 주민들과의 마찰과 민원으로 도심 근처의 설치가 원활하지 못하게 된다. 이로 인해 무분별한 소각, 투기, 방치 등으로 인하여 환경오염 문제가 심각하게 대두되고 있다. 뿐만 아니라, 해안가, 농어촌 등에서 발생하는 플라스틱 등 고분자 폐기물은 수거, 분리, 세정, 건조, 분쇄, 운반 등의 과정을 거쳐 재활용으로 사용할 수 있으나, 많은 장비, 인력, 비용을 요하게 된다.
이에 따른 일본, 독일 등의 선진국들은 소형 소각 장치에 관한 기술연구가 활발하게 진행되어 일부 제품이 상용화되어 사용되고 있으나, 처리량의 한계와 함수율, 비가연성, 의료, 산업 등의 특수폐기물 처리가 곤란하여 일반 보편화 되어 사용하기에는 한계가 있다. 뿐만 아니라, 소형 소각 장치는 소각 시 발생하는 매연, 매음, 환경 유해가스 제거가 용이하지 않아 실용화하는데 난제를 안고 있다.
한편, 폐기물의 고온 소각 장치는 환경유해물질의 배출억제를 위해 온도가 800도 이상 상승되어야 하는 것이 전제조건으로, 사용하는 재료 또한 언제나 고온에 접촉되므로 여기에 대응 가능한 환경설비와 재료설정이 중요하다. 뿐만 아니라, 고온 연소열에 의해 연소실의 평창율, 비율, 비중이 온도 환경에 비례하여 변형됨으로 고온 소각 장치는 이러한 제반 요건을 숙지한 전문기술을 필요로 하게 된다. 또한, 폐기물의 소각대상은 다종다양한 종류가 혼재되어있고, 함수율이 높은 폐기물이나 염소률이 높은 폐기물은 고온 소각 시 유해가스가 발생하게 되고, 상온 처리 시에는 아연, 크롬, 카드륨 등의 중금속류의 유해가스가 발생하게 된다. 뿐만 아니라, 폐플라스틱, 유류 폐기물은 가스화되어 다이옥신류의 유해가스를 발생시키게 된다.
또한, 폐목이나 폐지처럼 산소량이 30%를 넘는 것이 있는가 하면 폐플라스틱, 인조고무, 포리프로, 폐유 등과 같이 산소량이 10% 이하인 폐기물은 공기를 대량공급하지 않으면 불완전 연소를 일으키게 된다. 또한, 타이어 등 합성고무나 연료에 포함된 유황분이 연소온도에 따라 유황산화물(Sox)이 발생하게 되는데, 1000도 이상의 공기 중 질소와 산소가 반응하여 NO, NO2로 되고, 900도 이하에서 소각하면 65-75ppm으로 억제되나 1000도를 넘으면 극단적으로 증가하여 호흡기에 영향을 주게 된다. 이와 같이 폐기물의 소각 장치에 관해서는 상온, 고온 처리에 필요한 열역학, 유체역학, 물리학, 화학 등의 지식과 열반응에 대한 기체 변화의 대응에 필요한 설비가 필요조건이라고 할 수 있다.
이와 같이, 일반적으로 가정에서 발생하는 각종 생활 쓰레기와, 산업 현장에서 발생되는 산업폐기물들에 의한 환경오염이 심화됨에 따라 폐기물에 의한 2차 오염을 방지하고, 쾌적한 환경을 조성하려는 시도가 지속적으로 모색되고 있으며, 폐기물량이 날로 증가하는 추세에 비추어 볼 때 폐기물에 대한 처리 과정은 그 중요성이 더욱 커지고 있다. 또한, 일반 생활 폐기물 중 음식물 찌꺼기, 야채, 동물 뼈 등과 농어촌의 특수폐기물 예를 들면, 어패류, 동물 사체 등의 처리물의 비중이 높은 경우, 이러한 처리물은 소각로 하부에 적체되기 쉽고 하중에 의해 원활한 산소 공급이 어렵게 되므로 처리 시간이 오래 걸리게 되고, 처리량에 제한을 받게 된다. 대한민국 공개특허공보 제10-1998-0010110호는 가연성 폐기물 연소 장치를 개시하고 있다.
본 발명은 기존에 제안된 방법들의 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 고온 연소 시스템으로 다종의 혼합폐기물이 구분, 분리되지 않고, 동시에 자동 또는 수동으로 연소실에 투입되어, 상승하는 연소 가스를 고온으로 완전 연소시키기 위하여 상부 연소실은 수직원통형으로 구성하고, 하부는 비정형 형태의 연소실로 구성하여 폐기물이 연소실 중하부에 다량 투입이 가능하도록 구성하여 단일연소실의 내부가 복수층으로 구분되어 고온으로 연소시키는 연소 장치와, 연소 장치의 상부 일 측의 배기구를 통해 연통되며, 배기구를 통해 유입하여 폐열을 회수하여 열을 재생하는 열 재생 장치와, 열 재생 장치의 일 측에 연결되며, 열 재생 장치를 통해 열이 저감된 연소 가스를 유도하여 사이클론 방식으로 분진 및 잔류 유해물질을 제거하고, 무공해 연소 가스를 외부로 배출시키는 집진 장치와, 연소 장치와 열 재생 장치와 집진 장치의 전체적인 구동을 제어하기 위한 제어 장치를 포함하여 구성함으로써, 단일연소실 내부에 복수 연소층을 형성시키고, 복수의 연소층으로 외부 공기를 공급하여 온도층을 다변화시켜 환경 유해물질의 발생을 억제 시키면서 폐기물을 고온으로 연소시켜 무공해로 배기시킬 수 있도록 하는, 고온 연소 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 폐기물의 발생 장소 근거리에서 재활용이 불가능한 혼합폐기물을 고온으로 소각연소 시킬 수 있도록 구성함으로써, 복합 폐기물의 불완전 연소를 방지한 완전 연소가 가능하고, 발생하는 고온연소 가스를 재생하여 열에너지로 사용할 수 있는 친환경 기술을 제공하며, 기존의 일반 소각장처럼 넓은 대지와 복잡 다양한 고가장비를 요하지 않고도 다종의 복합 폐기물의 처리가 가능하도록 하는, 고온 연소 시스템을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
뿐만 아니라, 본 발명은, 소형 소각 플랜트 용도로 사용할 수 있고, 장치 제조, 설비비용이 저가로 설치 가능하며, 보조 연료와 외부 공기를 다층 다 방향으로 투입 분사시켜서 연소 가스를 고온으로 유도할 수 있도록 함으로써, 점화 초기 및 함수율이 높은 폐기물의 연속처리 시 보조 연료를 일부 사용할 수 있으나, 일정 온도에 도달하게 되면 연소실 내부의 구조와 기능에 의해 외부에서 투입되는 다층의 공기를 통해 연소층의 다변화를 유도하여 고온층을 형성시키게 되고, 그에 따른 가스, 유류 등의 투입으로 고온을 유지시키는 일반 소각시설에 비해 처리 비용이 경제적이고 효율성이 향상될 수 있도록 하는, 고온 연소 시스템을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 고온 연소 시스템은,
고온 연소 시스템으로 다종의 혼합폐기물이 구분, 분리되지 않고, 동시에 자동 또는 수동으로 연소실에 투입되어, 상승하는 연소 가스를 고온으로 완전 연소시키기 위하여 상부 연소실은 수직원통형으로 구성하고, 하부는 비정형 형태의 연소실로 구성하여 폐기물이 연소실 중하부에 다량 투입이 가능하도록 구성하여 단일연소실의 내부가 복수층으로 구분되어 고온으로 연소시키는 연소 장치;
상기 연소 장치의 상부 일 측의 배기구를 통해 연통되며, 상기 배기구를 통해 유입하여 폐열을 회수하여 열을 재생하는 열 재생 장치;
상기 열 재생 장치의 일 측에 연결되며, 상기 열 재생 장치를 통해 열이 저감된 연소 가스를 유도하여 사이클론 방식으로 분진 및 잔류 유해물질을 제거하고, 무공해 연소 가스를 외부로 배출시키는 집진 장치; 및
상기 연소 장치와 열 재생 장치와 집진 장치의 전체적인 구동을 제어하기 위한 제어 장치를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 연소 장치는,
자동 또는 수동으로 투입되는 복합 폐기물을, 상부가 수직 원통형으로 구성하고, 중하부가 비정형 구조로 구성된 단일 연소 장치로, 연소실 내부에 복수 다층의 연소층이 형성되고 중상부의 연소 가스를 고온으로 완전 연소시키기 위한 제1 내지 제3 연소실을 거치대의 층으로 구분하는 연소실;
상기 연소실의 제3 연소실의 중상부 좌우로 외기를 유입하여 다층으로 공급 분사하는 외기 분사 장치부;
상기 연소실의 하부 제1 연소실에 밀폐된 폐기물의 신속한 처리와, 상기 제1 연소실에서 상승하는 연소 가스에 외기를 공급할 수 있도록 외기분사 장치를 설정하고, 폐기물의 신속한 처리와 연소 가스에 재차 가열이 가능하도록 보조 연료를 공급 분사하는 조연 장치부; 및
상기 연소실의 제1 연소실 바닥에 설치되어, 상기 연소실 하부로 낙하되는 소형 폐기물 및 소각 잔재가 밀폐되지 않고 교반 처리를 통한 원활한 산소 공급으로 연소처리 될 수 있도록 하는 교반 장치부를 포함하여 구성될 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 연소 장치는,
제1 내지 제3 연소실을 구비하는 연소실을 중상부는 원통형 수직형으로 구성하고, 중하부는 비정형으로 구성하되, 상기 제1 연소실과 제2 연소실이 형성되는 연소실 중하부 내측은 900℃ 이상의 고온에 대응할 수 있는 내화벽돌 또는 내열캐스타불 소재로 마감하며, 상기 제3 연소실이 형성되는 연소실 중상부 내측은 1400℃ 이상 초고온에 대응할 수 있는 내열내산성 캐스타불로 마감하며, 연소실 하부 일 측에 점화버너가 더 설치되는 구조로 구성될 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 연소 장치는,
다종다양한 폐기물을 구분, 분리하지 않은 복합 폐기물을 자동 또는 수동으로 상기 연소실로 투입할 수 있도록 연소실 일 측에 본체 외부로 돌출되는 투입구를 형성하되, 상기 투입구는 복합 폐기물의 투입 시 연소실 내부가 외기와 직접 접촉되지 않고 연소 가스가 외부로 배출되지 않도록 제1 개폐구와 제2 개폐구가 반동작용을 할 수 있도록 구성하며, 자동으로 투입할 시 콘베어 또는 리프트의 하단과 제1 개폐구가 접촉될 수 있도록 구성될 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 외기 분사 장치부는,
상기 연소실의 내부로 외기를 유입하여 다층으로 공급 분사하되, 상기 연소실의 투입 폐기물이 신속하고 원활하게 처리될 수 있도록 적정량의 산소(외기)를 공급하기 위해 제2 연소실의 하부에 외기 공급을 설정하고, 상승하는 연소 가스를 고온으로 재차 연소시켜 환경 유해물질의 외부 배출을 억제시키고, 연소 가스가 연소실 상부에 장기체류할 수 있도록 다층의 산소(외기)공급관을 설정할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 교반 장치부는,
상기 연소실의 제1 연소실 하부에 교반 축과 교반 날개가 360도 회전하도록 구성하고, 교반 날개가 회전하면서 밀폐된 고분자 폐기물에 공기를 공급하고, 상기 교반 날개에 의해서 소각재를 외부로 배출시킬 수 있도록 연소실 하부 일 측에 소각재 배출을 위한 소각재 배출구를 설정하여, 교반부의 회전에 의해 소각재가 외부로 낙하되도록 하고, 낙하된 소각재를 수납하여 외부에서 상시 배출이 가능하도록 하는 소각재 수납부가 구비될 수 있다.
바람직하게는, 상기 열 재생 장치는,
상기 연소 장치의 상부 일 측의 배기구를 통해 연통되어, 상기 연소 장치의 고온 연소 가스를 유입하여 폐열을 회수하여 열을 재생할 수 있도록 열회수 배관을 설정하거나, 온풍 공급장치를 설정하거나, 스팀발생 장치를 설정하여 사용자의 필요 용도에 맞게 열을 재생할 수 있도록 구성할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 집진 장치는,
상기 열 재생 장치의 일 측에 연결되어 열이 저감된 연소 가스를 유도하여 사이클론 방식으로 분진 및 유해물질을 제거하고 무공해 연소 가스를 외부로 배출될 수 있도록 하되, 폐기물의 종류에 따라서는 보다 정밀하게 연소 가스의 외부 배출을 억제할 필요성이 발생하게 되므로, 사용자의 용도에 따라서는 동 집진 장치의 하부에 활성탄, 세라믹, 소석회 등으로 구성하는 흡착부를 구성하고, 필요에 따라서는 진동작용이 가능한 백필터를 부착시켜, 연소 가스를 배기시키고 연통을 통하여 외부로 배기시킬 수 있다.
본 발명에서 제안하고 있는 고온 연소 시스템에 따르면, 고온 연소 시스템으로 다종의 혼합폐기물이 구분, 분리되지 않고, 동시에 자동 또는 수동으로 연소실에 투입되어, 상승하는 연소 가스를 고온으로 완전 연소시키기 위하여 상부 연소실은 수직원통형으로 구성하고, 하부는 비정형 형태의 연소실로 구성하여 폐기물이 연소실 중하부에 다량 투입이 가능하도록 구성하여 단일연소실의 내부가 복수층으로 구분되어 고온으로 연소시키는 연소 장치와, 연소 장치의 상부 일 측의 배기구를 통해 연통되며, 배기구를 통해 유입하여 폐열을 회수하여 열을 재생하는 열 재생 장치와, 열 재생 장치의 일 측에 연결되며, 상기 열 재생 장치를 통해 열이 저감된 연소 가스를 유도하여 사이클론 방식으로 분진 및 잔류 유해물질을 제거하고, 무공해 연소 가스를 외부로 배출시키는 집진 장치와, 연소 장치와 열 재생 장치와 집진 장치의 전체적인 구동을 제어하기 위한 제어 장치를 포함하여 구성함으로써, 단일연소실 내부에 복수 연소층을 형성시키고, 복수의 연소층으로 외부 공기를 공급하여 온도층을 다변화시켜 환경 유해물질의 발생을 억제 시키면서 폐기물을 고온으로 연소시켜 무공해로 배기시킬 수 있도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 고온 연소 시스템에 따르면, 폐기물의 발생 장소 근거리에서 재활용이 불가능한 혼합폐기물을 고온으로 소각연소 시킬 수 있도록 구성함으로써, 복합 폐기물의 불완전 연소를 방지한 완전 연소가 가능하고, 발생하는 고온연소 가스를 재생하여 열에너지로 사용할 수 있는 친환경 기술을 제공하며, 기존의 일반 소각장처럼 넓은 대지와 복잡 다양한 고가장비를 요하지 않고도 다종의 복한 폐기물의 처리가 가능하도록 할 수 있다.
뿐만 아니라, 본 발명의 고온 연소 시스템에 따르면, 소형 소각 플랜트 용도로 사용할 수 있고, 장치 제조, 설비비용이 저가로 설치 가능하며, 보조 연료와 외부 공기를 다층 다 방향으로 투입 분사 시켜서 연소 가스를 고온으로 유도할 수 있도록 함으로써, 점화 초기 및 함수율이 높은 폐기물의 연속처리 시 보조 연료를 일부 사용할 수 있으나, 일정 온도에 도달하게 되면 연소실 내부의 구조와 기능에 의해 외부에서 투입되는 다층의 공기를 통해 연소층의 다변화를 유도하여 고온층을 형성시키게 되고, 그에 따른 가스, 유류 등의 투입으로 고온을 유지시키는 일반 소각시설에 비해 처리 비용이 경제적이고 효율성이 향상될 수 있도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 고온 연소 시스템의 구성을 기능블록으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 고온 연소 시스템의 연소 장치의 구성을 기능블록으로 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 고온 연소 시스템의 연소실의 구성을 기능블록으로 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 고온 연소 시스템의 외기 분사 장치부의 구성을 기능블록으로 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 고온 연소 시스템의 연소 장치의 추가 구성을 기능블록으로 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 고온 연소 시스템의 전체 구성을 개략적으로 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 고온 연소 시스템의 단일 연소실 외부 구성을 개략적으로 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 고온 연소 시스템의 연소 장치 내 외기 분사 장치부의 개략적인 구성을 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 고온 연소 시스템의 다층 연소실 폐기물 거치대의 설명을 위한 개략적인 구성을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 고온 연소 시스템의 연소 장치의 구성을 기능블록으로 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 고온 연소 시스템의 연소실의 구성을 기능블록으로 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 고온 연소 시스템의 외기 분사 장치부의 구성을 기능블록으로 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 고온 연소 시스템의 연소 장치의 추가 구성을 기능블록으로 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 고온 연소 시스템의 전체 구성을 개략적으로 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 고온 연소 시스템의 단일 연소실 외부 구성을 개략적으로 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 고온 연소 시스템의 연소 장치 내 외기 분사 장치부의 개략적인 구성을 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 고온 연소 시스템의 다층 연소실 폐기물 거치대의 설명을 위한 개략적인 구성을 도시한 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 ‘연결’ 되어 있다고 할 때, 이는 ‘직접적으로 연결’ 되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 ‘간접적으로 연결’ 되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 ‘포함’ 한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 고온 연소 시스템의 구성을 기능블록으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 고온 연소 시스템의 연소 장치의 구성을 기능블록으로 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 고온 연소 시스템의 연소실의 구성을 기능블록으로 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 고온 연소 시스템의 외기 분사 장치부의 구성을 기능블록으로 도시한 도면이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 고온 연소 시스템의 연소 장치의 추가 구성을 기능블록으로 도시한 도면이다. 도 1 내지 도 5에 각각 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 고온 연소 시스템(10)은, 고온 연소 시스템(10)으로 다종의 혼합폐기물이 구분, 분리되지 않고, 동시에 자동 또는 수동으로 연소실에 투입되어, 상승하는 연소 가스를 고온으로 완전 연소시키기 위하여 상부 연소실은 수직원통형으로 구성하고, 하부는 비정형 형태의 연소실로 구성하여 폐기물이 연소실 중하부에 다량 투입이 가능하도록 구성하여 단일연소실의 내부가 복수층으로 구분되어 고온으로 연소시키는 연소 장치(100)와, 연소 장치(100)의 상부 일 측의 배기구(102)를 통해 연통되며, 배기구(102)를 통해 유입하여 폐열을 회수하여 열을 재생하는 열 재생 장치(200)와, 열 재생 장치(200)의 일 측에 연결되며, 열 재생 장치(200)를 통해 열이 저감된 연소 가스를 유도하여 사이클론 방식으로 분진 및 잔류 유해물질을 제거하고, 무공해 연소 가스를 외부로 배출시키는 집진 장치(300)와, 연소 장치(100)와 열 재생 장치(200)와 집진 장치(300)의 전체적인 구동을 제어하기 위한 제어 장치(400)를 포함하여 구성될 수 있다. 이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 고온 연소 시스템의 구체적인 구성에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 고온 연소 시스템의 전체 구성을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 고온 연소 시스템의 단일 연소실 외부 구성을 개략적으로 도시한 도면이며, 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 고온 연소 시스템의 연소 장치 내 외기 분사 장치부의 개략적인 구성을 도시한 도면이고, 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 고온 연소 시스템의 다층 연소실 폐기물 거치대의 설명을 위한 개략적인 구성을 도시한 도면이다.
연소 장치(100)는, 다종의 혼합폐기물이 구분, 분리되지 않고, 동시에 자동 또는 수동으로 연소실에 투입되어, 상승하는 연소 가스를 고온으로 완전 연소시키기 위하여 상부 연소실은 수직원통형으로 구성하고, 하부는 비정형 형태의 연소실로 구성하여 폐기물이 연소실 중하부에 다량 투입이 가능하도록 구성하여 단일연소실의 내부가 복수층으로 구분되어 고온으로 연소시키는 구성이다. 이러한 연소 장치(100)는 자동 또는 수동으로 투입되는 복합 폐기물을, 상부가 수직 원통형으로 구성하고, 중하부가 비정형 구조로 구성된 단일 연소 장치로, 연소실 내부에 복수 다층의 연소층이 형성되고 중상부의 연소 가스를 고온으로 완전 연소시키기 위한 제1 내지 제3 연소실(111, 112, 113)을 거치대(101)의 층으로 구분하는 연소실(110)과, 연소실(110)의 제3 연소실(113)의 중상부 좌우로 외기를 유입하여 다층으로 공급 분사하는 외기 분사 장치부(120)와, 연소실(110)의 하부 제1 연소실(111)에 밀폐된 폐기물의 신속한 처리와, 제1 연소실(111)에서 상승하는 연소 가스에 외기를 공급할 수 있도록 외기분사 장치를 설정하고, 폐기물의 신속한 처리와 연소 가스에 재차 가열이 가능하도록 보조 연료를 공급 분사하는 조연 장치부(130)와, 연소실(110)의 제1 연소실(111) 바닥에 설치되어, 연소실(110) 하부로 낙하되는 소형폐기물 및 소각잔재가 밀폐되지 않고 교반 처리를 통한 원활한 산소 공급으로 연소처리 될 수 있도록 하는 교반 장치부(140)를 포함하여 구성할 수 있다.
또한, 연소 장치(100)는 제1 내지 제3 연소실(111, 112, 113)을 구비하는 연소실(110)을 중상부는 원통형 수직형으로 구성하고, 중하부는 비정형으로 구성하되, 제1 연소실(111)과 제2 연소실(112)이 형성되는 연소실 중하부 내측은 900℃ 이상의 고온에 대응할 수 있는 내화벽돌 또는 내열캐스타불 소재로 마감하며, 제3 연소실(113)이 형성되는 연소실 중상부 내측은 1400℃ 이상 초고온에 대응할 수 있는 내열내산성 캐스타불로 마감하며, 연소실 하부 일 측에 점화버너(106)가 더 설치되는 구조로 구성될 수 있다. 여기서, 연소실 중하부 내측에서 900℃ 이상의 고온에 대응하는 내화벽돌 또는 내열캐스타불 소재로 내부를 마감한 외부에는 내열 내산성의 철판으로 외부를 마감하여 표면온도가 60도 이하가 될 수 있도록 화상방지 후레임이 더 설정될 수 있다. 또한, 연소실 중상부 내측은 1400℃ 이상의 고온에 대응할 수 있는 내열내산성 캐스타불로 내부에 마감한 외부에는 내열특수 철판으로 마감 후 화상방지 후레임이 더 설정되도록 할 수 있다.
또한, 연소 장치(100)의 연소실(110)은 내열 내산성 캐스타불로 구성된 단일 연소실을 구비하고, 연소실 내부가 상중하로 구분되어 3단계의 연소층이 형성되며, 가연, 비가연성, 폐기물의 종류, 크기에 따라서 각층의 연소실에서 신속하게 소각처리 될 수 있도록 폐기물의 거치대(101)를 다층으로 설정할 수 있다.
또한, 연소 장치(100)는 다종다양한 폐기물을 구분, 분리하지 않은 복합 폐기물을 자동 또는 수동으로 연소실(110)로 투입할 수 있도록 연소실(110) 일 측에 본체 외부로 돌출되는 투입구를 형성하되, 투입구는 복합 폐기물의 투입 시 연소실(110) 내부가 외기와 직접 접촉되지 않고 연소 가스가 외부로 배출되지 않도록 제1 개폐구와 제2 개폐구가 반동작용을 할 수 있도록 구성하며, 자동으로 투입할 시 콘베어 또는 리프트의 하단과 제1 개폐구가 접촉될 수 있도록 구성될 수 있다. 이때, 단일 연소실의 일정 부위에 형성되는 2중 투입구에는 폐기물이 자동 또는 수동으로 투입될 수 있다. 여기서, 연소 장치(100)의 연소방식으로는 연소실(110) 하부와 중상부 일정 부위를 통해 외부의 공기를 연소실 내부로 분사시키고, 연소실 내벽의 복사열과 상승하는 연소 가스에 재차 산소 공급과 추가 열을 부가시켜서 제3 연소실(113) 상부 온도가 900℃ 이상 유지되도록 하여, 폐기물 소각으로 인한 매연 매음 유해가스의 발생을 억제시킬 수 있도록 할 수 있다. 또한, 복합 폐기물은 연소실(110)로 투입하는 방식으로, 컨베이어 또는 리프트 방식으로 이송하여 자동으로 투입하거나, 또는 수동으로 투입시킬 수 있다.
또한, 연소실(110)의 하부는 폐플라스틱, 유화 제품의 동시 소각이 가능하도록 라운딩 하여 밀폐방지 구조로 형성될 수 있다.
또한, 외기 분사 장치부(120)는 연소실(110)의 내부로 외기를 유입하여 다층으로 공급 분사하되, 연소실(110)의 투입 폐기물이 신속하고 원활하게 처리될 수 있도록 적정량의 산소(외기)를 공급하기 위해 제2 연소실(112)의 하부에 외기 공급을 설정하고, 상승하는 연소 가스를 고온으로 재차 연소시켜 환경 유해물질의 외부 배출을 억제시키고, 연소 가스가 연소실 상부에 장기체류할 수 있도록 다층의 산소(외기)공급관을 설정할 수 있다.
또한, 교반 장치부(140)는 연소실(110)의 제1 연소실(111) 하부에 교반 축과 교반 날개(141)가 360도 회전하도록 구성하고, 교반 날개(141)가 회전하면서 밀폐된 고분자 폐기물에 공기를 공급하고, 교반 날개(141)에 의해서 소각재를 외부로 배출시킬 수 있도록 연소실 하부 일 측에 소각재 배출을 위한 소각재 배출구를 설정하여, 교반부의 회전에 의해 소각재가 외부로 낙하되도록 하고, 낙하된 소각재를 수납하여 외부에서 상시 배출이 가능하도록 하는 소각재 수납부(105)가 구비될 수 있다.
또한, 연소 장치(100)의 연소실(110) 상부 외측에는 온도를 측정하기 위한 센서(104)를 부착시키고, 폐기물의 소각내용에 따라서는 연소실 상부온도가 1000도 이상이 되는 것을 방지하여 질소산화물(nox)의 외부 배출을 억제시키도록 할 수 있다.
또한, 연소 장치(100)의 연소실(110) 상부는 외부에서 개폐가 가능하도록 상부 개방구(미도시)를 설정하고, 이 상부 개방구를 통하여 연소실 내부의 보수점검이 가능하도록 할 수 있다. 또한, 연소실(110) 중상부 일 측에 연소 온도를 측정하는 센서(104)와 함께 연소상태를 점검하는 점검구(103)가 형성될 수 있으며, 유해가스 농도를 점검하는 장치가 더 구비될 수 있다.
이러한 연소 장치(100)는 연소실(110) 상부에 있는 좌우 대칭으로 공기를 분사하는 외기 분사 장치부(120)를 통해 각 층의 공기 분사량과 풍압, 풍속을 차등화시켜, 연소실(110) 하부 제1 연소실(111)에서 상승하는 연소 가스를 중간부분의 제2 연소실(112)에서 추가되는 공기공급과 보조 연료를 통해 연소 가스를 상승시키면서 유해물질의 상승을 억제시키게 된다. 또한, 연소실(110) 상부 좌우에 설정한 외기 분사 장치부(120)와 조연 장치부(130)를 통해 연소 가스를 재차 가열시키고 고온으로 연소시켜 다이옥신, 매연, 매음 등 환경유해 물질의 배출을 재차 억제시킬 수 있게 된다.
열 재생 장치(200)는, 연소 장치(100)의 상부 일 측의 배기구(102)를 통해 연통되며, 배기구(102)를 통해 유입하여 폐열을 회수하여 열을 재생하는 구성이다. 이러한 열 재생 장치(200)는 연소 장치(100)의 상부 일 측의 배기구(102)를 통해 연통되어, 연소 장치(100)의 고온 연소 가스를 유입하여 폐열을 회수하여 열을 재생할 수 있도록 열회수 배관을 설정하거나, 온풍 공급장치를 설정하거나, 스팀발생 장치를 설정하여 사용자의 필요 용도에 맞게 열을 재생할 수 있도록 구성할 수 있다. 여기서, 열 재생 장치(200)는 고온 연소로 인하여 무공해 상태인 연소 가스에서 고온의 열을 회수하여 재생할 수 있다.
또한, 열 재생 장치(200)는 필요에 따라 고온 연소 가스를 저감시킬 수 있도록 냉풍을 분사시키거나, 미스트를 분사시켜 사용 할 수도 있으며, 이러한 열 재생 자치(200)의 구조나 방식은 사용자의 필요에 따라서 임의선택이 가능한 것으로 이해될 수 있다.
또한, 열 재생 장치(200)의 하부에는 독립된 구조의 공간을 만들어 상부에는 소각되는 연소실(110) 내부에 분사하는 보조 연료(등유, 중유, 폐유 등)의 구동모터를 설정하도록 하는 조연 모터(108)와, 그 하부에 보조 연료를 저장할 수 있는 보조 연료 탱크(108)가 배치되고, 상부의 조연 모터(108)를 통하여 소각실(110) 내부로 보조 연료가 이송되도록 배관할 수 있다.
집진 장치(300)는, 열 재생 장치(200)의 일 측에 연결되며, 열 재생 장치(200)를 통해 열이 저감된 연소 가스를 유도하여 사이클론 방식으로 분진 및 잔류 유해물질을 제거하고, 무공해 연소 가스를 외부로 배출시키는 구성이다. 이러한 집진 장치(300)는 열 재생 장치(200)의 일 측에 연결되어 열이 저감된 연소 가스를 유도하여 사이클론 방식으로 분진 및 잔류 유해물질을 제거하고 무공해 연소 가스를 외부로 배출될 수 있도록 하되, 폐기물의 종류에 따라서는 보다 정밀하게 연소 가스의 외부 배출을 억제할 필요성이 발생하게 되므로, 사용자의 용도에 따라서는 동 집진 장치의 하부에 활성탄, 세라믹, 소석회 등으로 구성하는 흡착부를 구성하고, 필요에 따라서는 진동작용이 가능한 백필터를 부착시켜, 연소 가스를 배기시키고 연통을 통하여 외부로 배기시킬 수 있다.
제어 장치(400)는, 연소 장치(100)와 열 재생 장치(200)와 집진 장치(300)의 전체적인 구동을 제어하기 위한 구성이다. 이러한 제어 장치(400)는 고온 연소 시스템(10)에서의 다종다양한 폐기물을 구분, 분리하지 않고 처리하는 연소 장치(100)와 열 재생 장치(200)와 집진 장치(300)의 최적 조건을 미리 설정하여 제어할 수 있는 장치이다. 여기서, 제어 장치(400)는 각 장치들의 구동 제어 및 설정 제어를 위한 컨트롤 내널 형태로 구현될 수 있다.
본 발명에 따른 고온 연소 시스템은, 현시대의 주요 현안과제인 발생 폐기물을 무공해로 고온 소각 연소시키는 시스템으로서, 사용자의 용도에 따라 중형, 중대형으로 제작하여 사용할 수 있으며, 장치의 규모에 따라 발생 폐기물의 처리량을 조절할 수 있게 된다. 또한, 발생폐기물의 종류와 가연. 비가연성, 함수비율 등의 구분이 없이 단일 연소실 내에서 동시에 고온 소각으로 연소시킬 수 있으며, 발생 연소 가스를 회수하여 열을 재생할 수 있게 되며, 유해가스 배출을 억제하여 무공해로 연소 가스를 외부배출 시킬 수 있도록 할 수 있게 된다. 즉, 본 발명은 일반 소각시설의 설치운영의 난제와 소형 소각장치의 상용화를 위한 기술적 한계를 극복하고, 소비용으로 장치를 제작설치 할 수 있으며, 폐기물의 무공해 처리운영이 저비용으로 가능하여 경제적 효과를 극대화 할 수 있게 된다. 이러한 기술은 공단, 해안가, 농어촌, 도서지역, 섬, 국립공원, 유원지등 각종장소에 저비용으로 설치운영이 가능하게 할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 고온 연소 시스템은, 고온 연소 시스템으로 다종의 혼합폐기물이 구분, 분리되지 않고, 동시에 자동 또는 수동으로 연소실에 투입되어, 상승하는 연소 가스를 고온으로 완전 연소시키기 위하여 상부 연소실은 수직원통형으로 구성하고, 하부는 비정형 형태의 연소실로 구성하여 폐기물이 연소실 중하부에 다량 투입이 가능하도록 구성하여 단일연소실의 내부가 복수층으로 구분되어 고온으로 연소시키는 연소 장치와, 연소 장치의 상부 일 측의 배기구를 통해 연통되며, 배기구를 통해 유입하여 폐열을 회수하여 열을 재생하는 열 재생 장치와, 열 재생 장치의 일 측에 연결되며, 열 재생 장치를 통해 열이 저감된 연소 가스를 유도하여 사이클론 방식으로 분진 및 잔류 유해물질을 제거하고, 무공해 연소 가스를 외부로 배출시키는 집진 장치와, 연소 장치와 열 재생 장치와 집진 장치의 전체적인 구동을 제어하기 위한 제어 장치를 포함하여 구성함으로써, 단일연소실 내부에 복수 연소층을 형성시키고, 복수의 연소층으로 외부 공기를 공급하여 온도층을 다변화시켜 환경 유해물질의 발생을 억제 시키면서 폐기물을 고온으로 연소시켜 무공해로 배기시킬 수 있도록 할 수 있으며, 특히, 폐기물의 발생 장소 근거리에서 재활용이 불가능한 혼합폐기물을 고온으로 소각연소 시킬 수 있도록 구성함으로써, 복합 폐기물의 불완전 연소를 방지한 완전 연소가 가능하고, 발생하는 고온연소 가스를 재생하여 열에너지로 사용할 수 있는 친환경 기술을 제공하며, 기존의 일반 소각장처럼 넓은 대지와 복잡 다양한 고가장비를 요하지 않고도 다종의 복한 폐기물의 처리가 가능하도록 할 수 있으며, 또한, 소형 소각 플랜트 용도로 사용할 수 있고, 장치 제조, 설비비용이 저가로 설치 가능하며, 보조 연료와 외부 공기를 다층 다 방향으로 투입 분사 시켜서 연소 가스를 고온으로 유도할 수 있도록 함으로써, 점화 초기 및 함수율이 높은 폐기물의 연속처리 시 보조 연료를 일부 사용할 수 있으나, 일정 온도에 도달하게 되면 연소실 내부의 구조와 기능에 의해 외부에서 투입되는 다층의 공기를 통해 연소층의 다변화를 유도하여 고온층을 형성시키게 되고, 그에 따른 가스, 유류 등의 투입으로 고온을 유지시키는 일반 소각시설에 비해 처리 비용이 경제적이고 효율성이 향상될 수 있도록 할 수 있게 된다.
이상 설명한 본 발명은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형이나 응용이 가능하며, 본 발명에 따른 기술적 사상의 범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.
10: 본 발명의 일실시예에 따른 고온 연소 시스템
100: 연소 장치
101: 거치대
102: 배기구
103: 점검구
104: 센서
105: 소각재 수납부
106: 점화버너
107: 보조 연료탱크
108: 조연 모터
110: 연소실
111: 제1 연소실
112: 제2 연소실
113: 제3 연소실
120: 외기 분사 장치부
121: 외기 공급 모터
122: 외기 공급 관
130: 조연 장치부
140: 교반 장치부
141: 교반 날개
200: 열 재생 장치
300: 집진 장치
301: 배기관
400: 제어 장치
100: 연소 장치
101: 거치대
102: 배기구
103: 점검구
104: 센서
105: 소각재 수납부
106: 점화버너
107: 보조 연료탱크
108: 조연 모터
110: 연소실
111: 제1 연소실
112: 제2 연소실
113: 제3 연소실
120: 외기 분사 장치부
121: 외기 공급 모터
122: 외기 공급 관
130: 조연 장치부
140: 교반 장치부
141: 교반 날개
200: 열 재생 장치
300: 집진 장치
301: 배기관
400: 제어 장치
Claims (8)
- 고온 연소 시스템(10)으로 다종의 혼합폐기물이 구분, 분리되지 않고, 동시에 자동 또는 수동으로 연소실에 투입되어, 상승하는 연소 가스를 고온으로 완전 연소시키기 위하여 상부 연소실은 수직원통형으로 구성하고, 하부는 비정형 형태의 연소실로 구성하여 폐기물이 연소실 중하부에 다량 투입이 가능하도록 구성하여 단일연소실의 내부가 복수층으로 구분되어 고온으로 연소시키는 연소 장치(100);
상기 연소 장치(100)의 상부 일 측의 배기구(102)를 통해 연통되며, 상기 배기구(102)를 통해 유입하여 폐열을 회수하여 열을 재생하는 열 재생 장치(200);
상기 열 재생 장치(200)의 일 측에 연결되며, 상기 열 재생 장치(200)를 통해 열이 저감된 연소 가스를 유도하여 사이클론 방식으로 분진 및 잔류 유해물질을 제거하고, 무공해 연소 가스를 외부로 배출시키는 집진 장치(300); 및
상기 연소 장치(100)와 열 재생 장치(200)와 집진 장치(300)의 전체적인 구동을 제어하기 위한 제어 장치(400)를 포함하되,
상기 연소 장치(100)는,
자동 또는 수동으로 투입되는 복합 폐기물을, 상부가 수직 원통형으로 구성하고, 중하부가 비정형 구조로 구성된 단일 연소장치로, 연소실 내부에 복수 다층의 연소층이 형성되고 중상부의 연소가스를 고온으로 완전 연소시키기 위한 제1 내지 제3 연소실(111, 112, 113)을 거치대(101)의 층으로 구분하는 연소실(110)과, 상기 연소실(110)의 제3 연소실(113)의 중상부 좌우로 외기를 유입하여 다층으로 공급 분사하는 외기 분사 장치부(120)와, 상기 연소실(110)의 하부 제1 연소실(111)에 밀폐된 폐기물의 신속한 처리와, 상기 제1 연소실(111)에서 상승하는 연소가스에 외기를 공급할 수 있도록 외기분사 장치를 설정하고, 폐기물의 신속한 처리와 연소가스에 재차 가열이 가능하도록 보조연료를 공급 분사하는 조연장치부(130)와, 상기 연소실(110)의 제1 연소실(111) 바닥에 설치되어, 상기 연소실(110) 하부로 낙하되는 소형폐기물 및 소각잔재가 밀폐되지 않고 교반 처리를 통한 원활한 산소 공급으로 연소처리 될 수 있도록 하는 교반 장치부(140)를 포함하여 구성하고,
상기 연소 장치(100)는,
제1 내지 제3 연소실(111, 112, 113)을 구비하는 연소실(110)을 중상부는 원통형 수직형으로 구성하고, 중하부는 비정형으로 구성하되, 상기 제1 연소실(111)과 제2 연소실(112)이 형성되는 연소실 중하부 내측은 900℃ 이상의 고온에 대응할 수 있는 내화벽돌 또는 내열캐스타불 소재로 마감하며, 상기 제3 연소실(113)이 형성되는 연소실 중상부 내측은 1400℃ 이상 초고온에 대응할 수 있는 내열내산성 캐스타불로 마감하며, 연소실 하부 일 측에 점화버너(106)가 더 설치되는 구조로 구성되며,
상기 연소 장치(100)는,
다종다양한 폐기물을 구분, 분리하지 않은 복합 폐기물을 자동 또는 수동으로 상기 연소실(110)로 투입할 수 있도록 연소실(110) 일 측에 본체 외부로 돌출되는 투입구를 형성하되, 상기 투입구는 복합 폐기물의 투입 시 연소실(110) 내부가 외기와 직접 접촉되지 않고 연소가스가 외부로 배출되지 않도록 제1 개폐구와 제2 개폐구가 반동작용을 할 수 있도록 구성하며, 자동으로 투입할 시 콘베어 또는 리프트의 하단과 제1 개폐구가 접촉될 수 있도록 구성되고,
상기 연소 장치(100)는,
연소실 중하부 내측에서 900℃ 이상의 고온에 대응하는 내화벽돌 또는 내열캐스타불 소재로 내부를 마감하고, 외부에는 내열 내산성의 철판으로 외부를 마감하여 표면온도가 60도 이하가 될 수 있도록 화상방지 후레임이 더 설정되며, 연소실 중상부 내측은 1400℃ 이상의 고온에 대응할 수 있는 내열내산성 캐스타불로 내부를 마감하고, 외부에는 내열특수 철판으로 마감 후 화상방지 후레임이 더 설정되도록 하며,
상기 연소 장치(100)의 연소실(110)은,
내열 내산성 캐스타불로 구성된 단일 연소실을 구비하고, 연소실 내부가 상중하로 구분되어 3단계의 연소층이 형성되며, 가연, 비가연성, 폐기물의 종류, 크기에 따라서 각층의 연소실에서 신속하게 소각처리 될 수 있도록 폐기물의 거치대(101)를 다층으로 설정하고,
상기 외기 분사 장치부(120)는,
상기 연소실(110)의 내부로 외기를 유입하여 다층으로 공급 분사하되, 상기 연소실(110)의 투입 폐기물이 신속하고 원활하게 처리될 수 있도록 적정량의 산소(외기)를 공급하기 위해 제2 연소실(112)의 하부에 외기공급을 설정하고, 상승하는 연소가스를 고온으로 재차 연소시켜 환경유해물질의 외부 배출을 억제시키고, 연소가스가 연소실 상부에 장기 체류할 수 있도록 다층의 산소(외기)공급관을 설정하며,
상기 교반 장치부(140)는,
상기 연소실(110)의 제1 연소실(111) 하부에 교반 축과 교반 날개(141)가 360도 회전하도록 구성하고, 교반 날개(141)가 회전하면서 밀폐된 고분자 폐기물에 공기를 공급하고, 상기 교반 날개(141)에 의해서 소각재를 외부로 배출시킬 수 있도록 연소실 하부 일 측에 소각재 배출을 위한 소각재 배출구를 설정하여, 교반부의 회전에 의해 소각재가 외부로 낙하되도록 하고, 낙하된 소각재를 수납하여 외부에서 상시 배출이 가능하도록 하는 수납부(105)가 구비되고,
상기 연소 장치(100)의 연소실(110) 상부는,
외부에서 개폐가 가능하도록 상부 개방구를 설정하고, 이 상부 개방구를 통하여 연소실 내부의 보수점검이 가능하도록 기능하되, 상기 연소실(110) 중상부 일 측에 연소 온도를 측정하는 센서(104)와 함께 연소상태를 점검하는 점검구(103)가 형성되고, 유해가스 농도를 점검하는 장치가 더 구비되며,
상기 열 재생 장치(200)는,
상기 연소 장치(100)의 상부 일 측의 배기구(102)를 통해 연통되어, 상기 연소장치(100)의 고온 연소가스를 유입하여 폐열을 회수하여 열을 재생할 수 있도록 열회수 배관을 설정하거나, 온풍 공급장치를 설정하거나, 스팀발생 장치를 설정하여 사용자의 필요 용도에 맞게 열을 재생할 수 있도록 구성하고,
상기 열 재생 장치(200)는,
고온 연소로 인하여 무공해 상태인 연소가스에서 고온의 열을 회수하여 재생하도록 기능하되, 고온 연소 가스를 저감시킬 수 있도록 냉풍을 분사시키거나, 미스트를 분사시킬 수 있으며,
상기 집진 장치(300)는,
상기 열 재생 장치(200)의 일 측에 연결되어 열이 저감된 연소가스를 유도하여 사이클론 방식으로 분진 및 잔류 유해물질을 제거하고 무공해 연소가스를 외부로 배출될 수 있도록 하되, 폐기물의 종류에 따라서는 보다 정밀하게 연소가스의 외부 배출을 억제할 필요성이 발생하게 됨으로, 사용자의 용도에 따라서는 동 집진장치의 하부에 활성탄, 세라믹, 소석회 등으로 구성하는 흡착부를 구성하고, 진동작용이 가능한 백필터를 부착시켜, 연소가스를 배기시키고 연통을 통하여 외부로 배기시키는 것을 특징으로 하는, 고온 연소시스템. - 삭제
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003220314A (ja) * | 2002-01-29 | 2003-08-05 | Shinroku Nishiyama | バグフィルター型集塵機 |
| KR101964724B1 (ko) * | 2019-02-01 | 2019-08-13 | 이민호 | 열재생 친환경 고온 연소장치 |
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2021
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| AMND | Amendment | ||
| AMND | Amendment | ||
| X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
| N231 | Notification of change of applicant | ||
| GRNT | Written decision to grant |