KR20000021029A

KR20000021029A - 폐기물 소각장치

Info

Publication number: KR20000021029A
Application number: KR1019980039941A
Authority: KR
Inventors: 이경식; 이홍기
Original assignee: 이해규; 삼성중공업 주식회사
Priority date: 1998-09-25
Filing date: 1998-09-25
Publication date: 2000-04-15

Abstract

폐기물 소각 장치에 관해 기술된다. 개시된 폐기물 소각 장치는: 폐기물을 소각하는 소각로를 포함하는 연소장치와; 연소장치로부터 연소가스 중 분진을 분리하는 제1분진분리장치; 상기 제1분진분리장치에 의해 분리된 분진을 상기 연소장치에 반송하는 분진반송부를; 구비한다. 이러한 구조에 따르면, 연소가스 중 분진이 제1분진분리장치 이후에 설치되는 폐열회수보일러 및 제2분진분리장치에 도달하기 전에 1차 분리되게 됨으로써 수명단축의 요인이 되는 폐열회수보일러의 연관의 막힘이 방지된다. 특히, 폐열회수보일러의 연관 내부에 대한 분진의 누적을 방지하여 연관내부에 대한 퇴적물을 형성이 억제되고, 따라서 연관에서의 전열효율의 저하를 방지한다. 또한 제1분진분리장치에 의해 분진을 분리하여 이를 연소로로 반송함으로써, 이에 포함된 미연탄소등의 가연성 분진이 연소로 내에서 연료로서 재활용될 수 있다.

Description

폐기물 소각 장치

본 발명은 폐기물 소각 장치에 관한 것으로서, 연소가스 중 포함된 분진 입자를 효과적으로 분리할 수 있도록 된 폐기물 소각 장치에 관한 것이다.

일반적으로 폐기물을 처리하는 소각장치는 소각로 본체, 2차 연소실, 폐열회수 설비, 집집 및 배가스 처리 설비등으로 구성된다.

도 1은 종래 폐기물 소각 장치의 개략적 구성도이다.

용융로(1)에서 일어나는 폐기물 등을 용융분해에 의해 발생된 연소가스는 2차 연소로(2)로 공급된다. 이때에 연소가스에는 미연탄소등을 포함하는 분진이 포함되어 있게 된다. 2차 연소로(2)는 연소가스 중 포함된 분진등을 연소시키며, 여기에서 발생된 2차연소가스를 폐열회수보일러(3)로 공급된다. 폐열 회수보일러(3)는 고온 상태의 연소가스로부터 열에너지를 흡수한 후, 냉각된 2차 연소가스를 연소가스 처리장치(4)로 보낸다. 연소가스 처리장치(4)는 연소가스 중 포함된 유해 가스, 예를 들어 NO_x등의 산화질소계열의 성분을 제거한다. 이와 같이 유해 성분이 제거된 가스는 집진설비(5)를 통과하게 되며, 이를 통과하면서 분진등을 집진설비에 남긴 채 굴뚝(7)을 통해 배기 중으로 배출되며, 집진설비(5)에 의해 회수된 분진은 분진회수부(8)로 저장된다.

이와같은 종래의 폐기물 처리 장치에 있어서, 다량의 분진이 포함되어 있는 연소가스가 폐열회수보일러(4)를 통과하게 되는데, 이 과정에서 연소가스가 통과하는 폐열회수보일러(4)내의 연관 내벽에 연소가스에 포함되었던 분진이 축적됨에 따라서 전열효율이 감소하게 되고 결과적으로 폐열회수보일러(4)의 열회수 효율을 저하시킨다.

또한, 폐열회수보일러(4)를 통과한 연소가스는 여전히 다량의 분진을 포함하고 있기 때문에 이 연소가스가 통과하는 집진설비(5)에 의한 분진 제거부담이 커지기 때문에 결과적으로 이를 충분히 제거할 수 있는 집진설비(5)의 대형화가 요구된다.

이러한 집진설비(5)의 대형화는 결과적으로 시설비의 증대 및 운전에 요구되는 경비 부담이 늘어나게 된다. 이와 같은 분진에 의해 불이익을 해소하기 위하여, 집진설비에 마련되는 싸이클론을 다단계화하는 방안이 있으나, 이때에, 미연탄소와 같은 가연성 입자가 그대로 회수되어 폐기되기 때문에 폐기물 처리를 위한 연료 사용 부담이 커진다.

본 발명은 연소가스 중 포함된 분진을 효과적으로 처리할 수 있는 폐기물 소각 장치를 제공함에 그 첫 번째 목적이 있다.

본 발명은 폐기물 처리 설비에 요구되는 연료를 절감할 수 있는 폐기물 소각 장치를 제공함에 그 두 번째이 있다.

본 발명은 분진에 의한 폐열회수보일러의 열효율 감소 및 분진 퇴적에 따른 수명의 단축을 억제할 수 있는 폐기물 소각 장치를 제공함에 그 세 번째 목적이 있다.

도 1은 종래 폐기물 소각장치의 개략적 구성도이다.

도 2는 본 발명의 폐기물 소각장치에 따른 바람직한 실시예의 개략적 구성도이다.

도 3은 도 2에 도시된 본 발명 폐기물 소각장치에 적용된 제1분진분리장치의 바람직한 한 실시예를 도시한다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따르면, 폐기물을 소각하는 소각로를 포함하는 연소장치와; 연소장치로부터 연소가스 중 분진을 분리하는 제1분진분리장치; 상기 제1분진분리장치에 의해 분리된 분진을 상기 연소장치에 반송하는 분진반송부를; 구비하는 폐기물 소각장치가 제공된다.

상기 본 발명의 폐기물 소각장치는 상기 분진분리장치를 통과한 연소가스로부터 열을 회수하는 폐열회수보일러와; 상기 폐열회수보일러를 통과한 연소가스에 포함된 유해가스를 제거하는 연소가스 처리장치와; 상기 연소가스처리장치를 통과한 연소가스로부터 분진을 제거하는 제2분진분리장치를; 더 구비하는 것을 바람직하다.

상기 본 발명의 폐기물 소각장치에 있어서, 상기 제1분진 분리장치는 회수된 분진의 일부를 상기 연소장치로 반송하는 분진반송부를 가지는 것이 바람직하다. 또한, 상기 제1분진분리장치는 회수된 분진을 분리 저장하는 분진저장부를 가지는 것이 바람직하다. 나아가서는 상기 제1분진분리장치는 가스와 분진을 분리하기 위한 싸이클론을 포함하며, 상기 싸이클론에 의해 분리된 분진을 저장하는 분진저장부, 상기 분진저장부의 분진이 통과하는 것으로 상기 분진 반송부에 연결되는 분진통과부, 상기 분진저장부와 분진통과부 사이에 마련되는 개폐장치와, 상기 분진저장부에 마련되어 누적된 분진의 압력을 측정하는 압력측정부와; 상기 압력측정부로부터 얻어진 압력신호에 따라 상기 개폐장치을 제어하는 제어부를 구비하는 것이 바람직하다.

상기 제1분지 분리장치의 분진저장부에는 분진에 압축 공기를 공급하는 제1압축공기 공급부가 마련되는 것이 바람직하다.

상기 제1분진분리장치의 분진통과부에는 분진 중 미세분진을 분리하는 미세분진 분리부와, 상기 미세분진 분리부를 통해 분리된 미세분진을 저장하는 미세분진 저장부를 구비하는 것이 바람직하다.

상기 분진통과부에는 분진에 압축공기를 공급하는 제2압축공기 공급부를 마련하는 것이 바람직하다.

상기 분진반송부에는 회수된 분진을 상기 용융로로 반송하기 위한 압축공기를 분사하는 제3압축공기 공급부가 마련되는 것이 바람직하다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 폐기물 소각 장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명 폐기물 소각장치의 개략적 구성도이다.

도 2를 참조하면, 폐기물을 소각하는 연소장치는 연소로(10)와 연소로(10)로부터 배출된 1차연소가스를 재차 연소하는 2차연소로(11)를 포함한다. 2차 연소로(11)는 연소가스 중 분진을 분리하는 제1분진분리장치(12)에 연결된다. 제1분진분리장치(12)는 가스와 분리을 분리하기 위한 싸이클론(121)을 구비하고, 싸이클론(121)의 하부에는 분진회수부(122)가 마련되어 있고, 분진회수부(122)는 분진반송부(123)에 의해 연소로(10)에 연결되어 있다. 그리고, 분진회수부(122)의 하부에는 회수된 분진 중, 미세분진을 저장하는 미세분진저장부(131)가 마련되어 있다.

한편, 상기 제1분진분리장치(12)는 폐열회수보일러(13)에 연결되어 있어서, 분진분리수단, 예를 들어 싸이클론(121)에 의해 분진이 분리된 연소가스를 폐열회수보일러(13)로 보낸다. 폐열회수보일러(13)는 고온상태의 연소가스로부터 열을 회수한다. 상기 폐열회수보일러(13)는 연소가스처리장치(14)에 연결되어 있다. 연소가스처리장치(14)는 연소가스 중 유해성분을 분해제거한다. 연소가스처리장치(14)를 통과한 연소가스는 분진을 제거하는 제2분진분리장치에 연결되어 있다. 여기에서 제2분진분리장치(15)는 상기 제1분진분리장치에 의해 제거되지 않은 잔여 분진을 제거한다. 제2분진분리장치(15)를 거친 연소가스는 유인 송풍기(16)에 의해 굴뚝(17)을 통해 대기 중으로 배출된다.

위에서 설명된 구조에 있어서 2차연소로(11)와 폐열회수보일러(13)의 사이에 분진을 1차회수하여 이를 연소로(10)로 반송하는 제1분진분리장치(12)가 마련되어 있는 점이 본 발명의 기본적인 구조로서 종래의 폐기물 소각장치가 구별된다. 여기에서 상기 2차연소로(11)는 선택적인 것이어서, 이 2차연소로(11)가 없는 구조에 있어서는 상기 제1분진분리장치(12)는 직접 연소로(10)로부터 연소가스를 공급받고, 그리고 연소가스중 분리된 분진을 다시 연소로(10)로 반송하게 될 것이다. 한편, 제1분진분리장치(12)가 구비하는 싸이클론은 일반적인 구조, 즉 회전원판과, 회전원판에 대해 방사상으로 일정각도 간격을 배치된 블레이드를 갖춘다.

한편, 상기 제1분진분리장치(12)는 도 3에 도시된 바와 같은 구조를 가지는 것이 바람직하다.

상기 분진회수부(122)는 상기 싸이클론(121)에 연결되어 회수된 분진을 저장하는 분진저장부(124)과 분진저장부(124)와 개폐장치(125)에 의해 연결되는 분진통과부(126)를 구비한다. 상기 분진통과부(126)는 상기 분진반송부(123)에 연결되어 있다. 상기 분진저장부(124)에는 분진의 압력, 즉 회수된 분진의 양을 측정하는 압력측정부(128)가 설치되어 있고, 이 압력측정부(128)는 측정된 압력에 의해 상기 개폐장치(125)를 제어하는 제어부(128)에 연결되어 있다. 한편, 분진저장부(124)의 일측에는 내부에 저장된 분진에 압축공기를 분사하는 제1압축공기공급부(127)가 마련되어 있어서, 분진에 의한 막힘현상을 초래할 수 있는 분진의 응집을 방지하고, 분진을 고르게 섞으면서 고온상태의 분진을 냉각시킨다.

상기 분진통과부(126)의 바닥부분에는 분진 중 미세입자를 분리하기 위한 메쉬와 같은 미세분진분리장치(132)가 설치되고, 미세분진분리장치(132)의 하부는 미세분진저장부(131)에 연결되어 분리된 미세분진을 미세분진저장부(131)로 배출한다. 상기 분진통과부(126)의 일측에 제2압축공기공급장치(129)가 마련된다. 이 제2압축공기공급부(129)는 분진의 응집을 방지하고 분진의 냉각을 도모함과 아울러 분진을 분산시켜 상기 미세분진분리장치(132)의 막힘을 방지한다.

상기 미세분진분리장치(132)에 의해 걸러지지 않은 비교적 큰 분진은 분진반송부(123)를 통해 연소로(10)로 반송된다. 이때에 분진의 효과적인 반송과 연소로(10)의 내부 압력에 따른 분진의 역류를 방지하기 위한 제3압축공기공급장치(130)가 상기 분진반송부(123)에 설치된다. 상기 제2압축공기공급부(130)는 분진의 반송이 이루어지는 시기에만 동작되도록 상기 제어부에 의해 제어되게 하는 것이 바람직하다.

위의 구조에 있어서, 제1, 제2 압축공기 공급부(127, 129, 130)는 바람직한 선택적 요소이다.

이상과 같은 본 발명에 의하면, 연소가스 중 분진이 폐열회수보일러 및 제2분진분리장치에 도달하기 전에 1차 분리되게 됨으로써 수명단축의 요인이 되는 폐열회수보일러의 연관의 막힘을 방지한다. 특히, 폐열회수보일러의 연관 내부에 대한 분진의 누적을 방지하여 연관내부에 대한 퇴적물을 형성을 억제하고 따라서 연관에서의 전열효율의 저하를 방지한다. 또한, 제2분진분리장치에 대한 분진의 유입을 억제하여 제2분지분리장치에 의한 분진분리 부담을 줄여 준다. 한편, 제1분진분리장치에 의해 분진을 분리하여 이를 연소로로 반송함으로써, 이에 포함된 미연탄소등의 가연성 분진이 연소로 내에서 연료로서 재활용되게 한다. 이러한 가연성분진의 반송은 결과적으로 연소로에 대한 추가연료의 사용을 절감해준다.

Claims

폐기물을 소각하는 소각로를 포함하는 연소장치와;

연소장치로부터 연소가스 중 분진을 분리하는 제1분진분리장치;

상기 제1분진분리장치에 의해 분리된 분진을 상기 연소장치에 반송하는 분진반송부를; 구비하는 것을 특징으로 하는 폐기물 소각장치.
제1항에 있어서, 상기 분진분리장치를 통과한 연소가스로부터 열을 회수하는 폐열회수보일러와; 상기 폐열회수보일러를 통과한 연소가스에 포함된 유해가스를 제거하는 연소가스 처리장치와; 상기 연소가스처리장치를 통과한 연소가스로부터 분진을 제거하는 제2분진분리장치를; 더 구비하는 것을 특징을 하는 폐기물 소각장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 제1분진 분리장치는 회수된 분진을 분리 저장하는 분진저장부를 구비하는 것을 특징으로 하는 폐기물 소각 장치.
제3항에 있어서,

상기 제1분진분리장치는: 가스와 분진을 분리하기 위한 것으로 상기 분진 저장부에 연결되는 싸이클론과; 상기 분진저장부에 연결되는 것으로 상기 분진저장부의 분진이 통과하는 것으로 상기 분진 반송부에 연결되는 분진통과부와; 상기 분진저장부와 분진통과부 사이에 마련되는 개폐장치와; 상기 분진저장부에 마련되어 누적된 분진의 압력을 측정하는 압력측정부와; 상기 압력측정부로부터 얻어진 압력신호에 따라 상기 개폐장치을 제어하는 제어부를; 구비하는 것을 특징으로 하는 폐기물 소각장치.
제4항에 있어서, 상기 제1분지 분리장치의 분진저장부 및 분진통과부 중 적어도 어느 하나의 일측에 분진에 압축 공기를 공급하는 압축공기공급부가 마련되는 것을 특징으로 하는 폐기물 소각 장치.
제3항 내지 제5항 중의 어느 한 항에 있어서,

상기 제1분진분리장치의 분진통과부에는 분진 중 미세분진을 분리하는 미세분진 분리부와, 상기 미세분진 분리부를 통해 분리된 미세분진을 저장하는 미세분진 저장부가 마련되는 것을 특징으로 하는 폐기물 소각 장치.
제3항 내지 제5항 중의 어느 한 항에 있어서,

상기 분진반송부에는 회수된 분진을 상기 용융로로 반송하기 위한 압축공기를 분사하는 압축공기 공급부가 마련되는 것을 특징으로 하는 폐기물 소각 장치.
제6항에 있어서,

상기 분진반송부에는 회수된 분진을 상기 용융로로 반송하기 위한 압축공기를 분사하는 압축공기 공급부가 마련되는 것을 특징으로 하는 폐기물 소각 장치.