KR102553915B1

KR102553915B1 - 스토커 소각 및 연소용 수냉식 낙차단 설치 구조

Info

Publication number: KR102553915B1
Application number: KR1020210152197A
Authority: KR
Inventors: 박준형
Original assignee: 박준형
Priority date: 2021-11-08
Filing date: 2021-11-08
Publication date: 2023-07-10
Also published as: KR20230066803A

Abstract

본 발명은 연소단까지 폐기물(생활폐기물, 고형연료 등)이 충분히 연소되지 못한 상태로 경사지게 전진해서 내려오면 이곳 낙차부에서 구름운동으로 폐기물을 뒤집어서 후연소단에서 재연소가 활발하게 일어날 수 있도록 유도하는 스토커 소각 및 연소용 수냉식 낙차단(또는 교반단) 설치 구조에 관한 것으로서, 특히 냉각되는 낙차판에 클링커의 부착이 없어서 폐기물의 교반과 반전이 낙차판에서 활발하게 일어날 수 있는 스토커 소각 및 연소용 수냉식 낙차단 설치 구조에 관한 것이다.

Description

스토커 소각 및 연소용 수냉식 낙차단 설치 구조{water cooling type agitating step installment construction for stoker combustion furnace}

종래 스토커식 소각로에서 낙차단 설치 구조 중 하나로 일반 캐스타블 내화재를 이용하는 방식이 널리 알려져 있다. 이러한 방식의 낙차단 설치 구조는 도 9와 같이, 연소단의 고정화격자배열(73)과 후연소단의 고정화격자배열(73) 사이의 단차부에 캐스타블 내화물(D)을 설치하기 때문에 설치 및 유지보수 비용이 저렴하나, 현장 시공 및 부분 손상시 그 유지 보수가 불편하고, 특히 소각 부산물인 클링커가 내화물(D)의 표면에 쉽게 부착될 수 있다. 클링커는 폐기물의 교반과 반전을 유도하지 못해 후연소단에서 재연소가 활발하게 일어날 수 없어, 클링커 발생이 많은 산업 폐기물 소각시 적합하지 않은 한계가 있다. 미설명한 도면 부호 70은 가동화격자배열이다.

이러한 일반 캐스타블 내화물(D)을 이용한 낙차단 설치 구조가 갖는 문제를 개선하기 위해, 도 10을 참조할 때 내열주강의 낙차단화격자(76)배열을 이용하여 낙차단의 노출된 단차부를 완전히 커버하는 방식이 알려져 있다. 이러한 낙차단화격자(76)배열을 이용한 낙차단 설치구조는 소각 부산물로서 클링커가 금속 재질의 낙차단화격자(76) 표면에 최소한으로 부착되기 때문에 일반 폐기물용은 물론 클링커 발생이 많은 산업 폐기물용 소각로에도 유리하게 적용될 수 있고 또한 낙차단화격자축(78)에 단순 거치되는 방식이어서 탈부착 및 유지보수도 용이한 장점이 있다.

또한, 내열주강은 550℃ 이상이 되면 크리프(creep) 현상에 의해 소손되기 때문에, 연소실 내의 온도가 900~1200℃에 견디기 위해 공냉 또는 수냉시키게 된다.

도 11 및 도 12를 참조하면, 낙차단화격자(76)는 다수개의 에어 구멍(80)들이 형성되어 있으며, 저면에는 적어도 두 개 이상의 냉각판(82)이 평행하게 배열되어 설치된다.

그러나, 에어 구멍(80)은 연소실과 공기의 접촉을 가능하게 하기 때문에, 에어 구멍(80)을 중심으로 낙차단화격자(76)의 표면에 클링커가 부착될 수밖에 없다.

한국등록특허공보 제10-0632248호

본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 수냉각을 통해 낙차판의 크리프 현상을 억제하면서 클링커의 부착을 없애 폐기물의 원활한 구름운동으로 뒤집어서 재연소가 활발하게 일어날 수 있는 스토커 소각 및 연소용 수냉식 낙차단 설치 구조를 제공함에 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 낙차판을 수냉각시켜 크리프 형상을 억제하면서 클링커의 부착을 없애 폐기물의 원활한 구름운동을 제공할 수 있다.

본 발명의 다른(another) 측면에 따르면, 낙차판을 들어올리는 회전과 착탈을 통해 수냉식 배관 등의 내부 유지보수가 매우 편리할 수 있다.

본 발명에 따른 스토커 소각 및 연소용 수냉식 낙차단 설치 구조의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.

낙차판은 금속성분으로 냉각이 되는 상태로 운전이 되면 클링커 부착이 없어서, 항상 이곳 낙하부에서 구름운동으로 뒤집어지고, 후연소단에서 연소가 활발하게 일어날 수 있다.

지지봉에 대해 낙차판의 하부를 들어올릴 때 일정부분 배면의 냉각수 배관 상태를 점검 할 수 있다.

낙차판의 착탈이 가능하여, 주기적인 보수나 낙차판 상하부에 설치된 고정단 수냉화격자의 교체가 용이할 수 있다.

냉각수 배관 또는 지지봉이 다수의 서포트 판에 대해 횡방향으로 열팽창 또는 열수축 가능하게 설치됨으로써, 낙차판을 통해 전달되는 고온에 대해 유연하게 대처할 수 있다.

본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시예와 같은 특정 실시예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스토커 소각 및 연소로를 도시한 외관 사시도.
도 2 및 도 3은 도 1의 낙차단 설치 구조를 도시한 결합 및 분리 사시도.
도 4는 도 3의 A 부분을 확대 도시한 사시도.
도 5는 도 4의 B 부분을 분리 도시한 사시도.
도 6은 도 2의 일부 측면도.
도 7은 도 4의 일부 측면도.
도 8은 낙차판의 사용 상태도.
도 9는 일반적인 캐스타블 내화물(D)이 낙차부에 설치된 측면도.
도 10은 종래 소각 연소실에 설치된 화격자가 배열된 구조를 부분적으로 보여주는 단면도.
도 11 및 도 12는 도 10의 낙차단화격자의 구조를 보여주는 사시도 및 단면도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.

어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.

이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등이 연결되었다고 할 때, 막, 영역, 구성 요소들이 직접적으로 연결된 경우뿐만 아니라 막, 영역, 구성요소들 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소들이 개재되어 간접적으로 연결된 경우도 포함한다. 예컨대, 본 명세서에서 막, 영역, 구성 요소 등이 전기적으로 연결되었다고 할 때, 막, 영역, 구성 요소 등이 직접 전기적으로 연결된 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 간접적으로 전기적 연결된 경우도 포함한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스토커 소각 및 연소로를 도시한 외관 사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 스토커 소각 및 연소로(100)는, 연소실(110)을 포함할 수 있다. 연소실(110)은 공급 퓨셔 구조물(120)을 통해 공급받은 폐기물의 소각이 이루어지는 공간이다.

연소실(110)의 내부에, 연소부(130)를 포함할 수 있다.

연소부(130)는 연소실(110)로 투입된 폐기물을 직접적으로 소각시키기 위한 구성으로서, 연소실(110)의 바닥을 이룬다.

연소부(130)는, 건조단(130a), 연소단(130b) 및 후연소단(130c)을 포함할 수 있다.

건조단(130a), 연소단(130b) 및 후연소단(130c)은, 화격자 또는 수냉식 화격자들이 계단식으로 배열되어 있다.

이러한 건조단(130a), 연소단(130b) 및 후연소단(130c)은, 도 3을 참조하면 프레임(140)에 지지될 수 있다.

따라서, 연소실(110)에 공급되는 폐기물은, 건조단(130a), 연소단(130b) 및 후연소단(130c)을 거치면서 소각 처리될 수 있다.

이때 연소단(130b)과 후연소단(130c) 사이에, 낙차단 설치 구조(200)를 포함할 수 있다.

도 2 및 도 3은 도 1의 낙차단 설치 구조를 도시한 결합 및 분리 사시도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 낙차단 설치 구조(200)는, 다수의 서포트 판(210)을 포함할 수 있다.

서포트 판(210)은, 도 3에 도시한 바와 같이 횡프레임(150)에 소정 간격마다 설치될 수 있다. 횡프레임(150)은, 연소부(130)의 프레임(140) 사이를 가로 질려 고정될 수 있다. 횡프레임(150)의 중심부는, 종프레임(160)에 고정될 수 있다. 종프레임(160)은, 프레임(140)에 고정될 수 있다. 서포트 판(210)은, 삼각 형상 또는 직각 삼각 형상일 수 있다. 서포트 판(210)은, 전면이 빗변인 직각 삼각형으로 구성될 수 있다.

서포트 판(210)의 전면에, 계단식 오목홈(211)이 다수 형성될 수 있다. 계단식 오목홈(211)은, 빗변을 따라 7개 형성될 수 있다.

서포트 판(210)의 후면 상측에, 수직한 끼움홈(213)이 형성될 수 있다.

서포트 판(210)은, 본 실시예에서 7개 설치될 수 있다. 서포트 판(210) 중 가운데 서포트 판(210a)은, 종프레임(160)에 고정될 수 있다. 나머지 서포트 판(210b)은, 가운데 서포트 판(210a)의 좌우측 횡프레임(150)에 소정 간격마다 고정될 수 있다.

나머지 서포트 판(210b)은, 가운데 서포트 판(210a)과 달리 관통공(215)이 형성될 수 있다. 관통공(215)은, 경량화를 추구할 수 있다.

도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 낙차단 설치 구조(200)는, 냉각수 배관(300)을 포함할 수 있다. 냉각수 배관(300)은, 다수의 서포트 판(210)의 전면에 놓일 수 있다.

냉각수 배관(300)은, 입구(310)와 출구(330), 입구(310)와 출구(330)를 연결하는 지그재그 절곡배관(350)을 포함할 수 있다. 냉각수 배관(300)은, 계단식 오목홈(211)에 놓일 수 있다. 지그재그 절곡배관(350)은, 바닥 난방 엑슬 파이프를 깔 때와 유사할 수 있다. 지그재그 절곡배관(350)이, 계단식 오목홈(211)에 놓일 수 있다. 냉각수 배관(300)의 중심측은, 가운데 서포트 판(210a)의 계단식 오목홈(211)에 용접 고정될 수 있다. 따라서, 냉각수 배관(300)은, 중심측을 중심으로 가운데 서포트 판(210a)에 고정될 뿐만 아니라, 좌우로 열팽창 또는 열수축을 허용할 수 있다.

도 4는 도 3의 A 부분을 확대 도시한 사시도이고, 도 5는 도 4의 B 부분을 분리 도시한 사시도이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 낙차단 설치 구조(200)는, 지지봉(400)을 포함할 수 있다. 지지봉(400)은, 도 6 및 도 7을 참조하면, 파이프 형상일 수 있다. 지지봉(400)은, 다수의 서포트 판(200)의 후면 상측에 설치될 수 있다.

지지봉(400)은, 서포트 판(200)의 후면 상측에 형성된 오목홈(217)에 놓일 수 있다. 지지봉(400)의 중심은, 가운데 서포트 판(210a)에 용접 고정될 수 있다. 따라서 지지봉(400)도 냉각수 배관(300)과 마찬가지로 중심측을 중심으로 가운데 서포트 판(210a)에 고정될 뿐만 아니라, 좌우로 열팽창 또는 열수축을 허용할 수 있다.

본 실시예에 따른 낙차단 설치 구조(200)는, 낙차판(500)을 포함할 수 있다. 낙차판(500)은, 폐기물이 굴러 떨어질 수 있는 교반판일 수 있다. 낙차판(500)은, 내열 주강으로 구성될 수 있다. 낙차판(500)은, 냉각수 배관(300)을 덮을 수 있다. 낙차판(500)은, 냉각수 배관(300)과 간접 열전달될 수 있다.

낙차판(500)은, 낙차 평판(510)을 포함할 수 있다. 낙차 평판(510)은, 카펫 형상일 수 있다. 낙차 평판(510)은, 냉각수 배관(300)을 덮을 수 있다.

낙차판(500)은, 위로 볼록한 원호판(530)을 포함할 수 있다. 원호판(530)은, 낙차 평판(510)의 상단에 절곡 형성될 수 있다.

도 8은 낙차판의 사용 상태도이다.

도 8을 참조하면, 원호판(530)은, 지지봉(400)의 윗면에 걸쳐질 수 있다. 원호판(530)은, 지지봉(400)에 대해 회전되어 위로 들어올릴 수 있다. 낙차 평판(510)의 하측은, 고정화격자(73)의 상측에 받쳐질 수 있다. 원호판(530)은, 위쪽 고정화격자(73)가 놓일 수 있다.

한편, 도 4 및 도 5를 참조하면, 다수의 서포트 판(200)에, 횡 플레이트(600)가 설치될 수 있다. 횡 플레이트(600)는, 서포트 판(210)의 수직한 끼움홈(213)에 끼워질 수 있다. 횡 플레이트(600)는, 횡프레임(150)과 함께 다수의 서포트 판(210)을 지지할 수 있다. 따라서 서포트 판(210)은, 냉각수 배관(300)과 지지봉(400)을 안정적으로 지지할 수 있다.

또한, 횡프레임(600)은, 지지봉(400)이 안정적으로 좌우 팽창과 수축을 가이드 할 수 있다. 횡프레임(600)과 지지봉(400) 사이에, 가이드부(700)가 설치될 수 있다.

가이드부(700)는, 가동판(710)을 포함할 수 있다. 가동판(710)은, 서포트 판(210) 사이마다 배치될 수 있다. 가동판(700)에, 횡방향 장공(730)이 형성될 수 있다.

횡 플레이트(600)에, 관통공(750)이 형성될 수 있다.

횡방향 장공(730)과 관통공(750)에. 체결부(800)가 체결될 수 있다.

체결부(800)는, 볼트(810)와 너트(830)로 구성될 수 있다.

체결부(800)는, 횡 플레이트(600)에 대해 가동판(710)을 느슨하게 체결할 수 있다. 지지봉(400)의 좌우 팽창 또는 수축은, 횡방향 장공(730)을 통해 가동판(710)과 함께 움직일 수 있다.

앞에서 설명된 본 발명의 어떤 실시예 또는 다른 실시예들은 서로 배타적이거나 구별되는 것은 아니다. 앞서 설명된 본 발명의 어떤 실시예들 또는 다른 실시예들은 각각의 구성 또는 기능이 병용되거나 조합될 수 있다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

200 : 스토커 소각 및 연소용 수냉식 낙차단 설치 구조
210 : 서포트 판
300 : 냉각수 배관
400 : 지지봉
500 : 낙차판.

Claims

연소부의 연소단과 후연소단 사이에 설치되는 스토커 소각 및 연소용 낙차단 설치 구조에 있어서,
상기 연소부의 프레임 사이를 가로지르는 횡프레임에 소정 간격마다 설치되는 다수의 서포트 판;
상기 다수의 서포트 판의 전면에 설치되는 냉각수 배관;
상기 다수의 서포트 판의 후면 상측에 설치되는 지지봉;
상기 지지봉에 지지된 채 상기 냉각수 배관을 덮는 낙차판;을 포함하는,
스토커 소각 및 연소용 수냉식 낙차단 설치 구조.
청구항 1에 있어서,
상기 낙차판은,
상기 지지봉을 중심으로 선회 가능하게 지지되는,
스토커 소각 및 연소용 수냉식 낙차단 설치 구조.
청구항 1에 있어서,
상기 냉각수 배관의 중심측은,
상기 다수의 서포트 판 중 중심측 서포트 판에 용접 고정되고,
상기 냉각수 배관은,
상기 중심측 서포트 판에 대해 횡방향으로 열팽창 또는 열수축을 허용하는,
스토커 소각 및 연소용 수냉식 낙차단 설치 구조.
청구항 1에 있어서,
상기 지지봉의 중심측은,
상기 다수의 서포트 판 중 중심측 서포트 판에 용접 고정되고,
상기 지지봉은,
상기 중심측 서포트 판에 대해 횡방향으로 열팽창 또는 열수축을 허용하는,
스토커 소각 및 연소용 수냉식 낙차단 설치 구조.
청구항 4에 있어서,
상기 다수의 서포트 판에, 횡 플레이트가 설치되고,
상기 지지봉의 하단에, 가동판이 설치되고,
상기 가동판은, 상기 서포트 판 사이마다 배치되고,
상기 횡 플레이트에, 관통공이 형성되고,
상기 가동판에, 횡방향 장공이 형성되고,
상기 관통공과 상기 횡방향 장공에. 체결부가 체결되는,
스토커 소각 및 연소용 수냉식 낙차단 설치 구조.