KR20000047071A - 폐기물 고형 연료 연소장치 - Google Patents
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Abstract
폐기물 고형 연료를 연속적으로 연소시킬 수 있는 연소장치가 개시된다. 상기 연소장치는 폐기물 고형 연료 공급부, 상기 폐기물 고형 연료를 발화시키기 위한 파이롯트 버너, 상기 폐기물 고형 연료를 연소시키기 위한 제1 연소실 및 상기 제1 연소실의 상부에 형성되어 미연소 가스를 연소시키는 제2 연소실을 제공하는 내화벽, 상기 폐기물 고형 연료를 상기 제1 연소실로 이송시키는 폐기물 고형 연료 이송부, 상기 폐기물 고형 연료 공급부와 내화벽 사이에 설치되어 화염의 역류를 방지하며, 투입된 폐기물 고형 연료를 상기 폐기물 고형 연료 이송부 상에 균일하게 분포시키는 역화 방지판, 상기 폐기물 고형 연료 이송부의 말단 하부에 설치되며, 연소된 폐기물 고형 연료의 연소재를 수납하여 외부로 배출시키는 연소재 배출부 및 상기 폐기물 고형 연료를 연소시키기 위한 연소공기를 공급하는 연소공기 공급부를 구비한다. 상기 연소 장치는 연속운전이 가능하며, 유해가스의 발생을 최소화시킬 수 있고, 폐기물을 연료로 사용할 수 있기 때문에 환경오염을 효과적으로 방지할 수 있다는 장점을 갖는다.
Description
본 발명은 연소 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 폐기물 고형 연료(Refuse Derived Fuel; 이하 RDF라 칭함)를 연속적으로 청정하게 연소시킬 수 있는 RDF 전용 연소장치에 관한 것이다.
일반적으로, RDF는 고체연료이므로 기체나 액체연료보다 연소하기가 어렵고 따라서 불완전 연소의 가능성이 많다. 그로 인하여, RDF를 처리하는 과정에서 대기 공해 물질인 이산화탄소와 미연소 분진이 다량 배출되는 위험성이 있어왔다. 따라서, RDF를 연료로 사용할 경우에는 RDF를 청정하게 연소할 수 있는 전용 연소로가 반드시 필요하다. 또한, RDF 연소로는 사용자가 편리하게 사용할 수 있도록 가스나 기름처럼 연료의 투입이 자동으로 이루어지고, 연속 연소가 가능해야 한다.
RDF는 성분이 플라스틱, 종이 또는 건조된 음식 쓰레기 등으로 이루어져 있는데, 이들을 직연소식으로 청정하게 연소하기 위해서는 연소공기의 고압분사가 필요하며, 연소의 진행에 따라 RDF의 표면에서 내부로 연소영역이 이동하고 재의 층이 형성되는 연소단계에 따라서 연소공기의 적절한 제어가 필요하다.
라슨(Larson)등에게 허여된 미합중국 특허 제 5,388,537호에는 이러한 RDF를 연소시키기 위한 시스템이 개시되어 있다.
상기 라슨의 시스템은 RDF를 수납하기 위한 제1 회전 날개 기실(rotary vane air lock), RDF를 이송시키기 위한 피드 컨베이어(feed conveyor), 상기 제1 회전 날개 기실로부터 RDF를 수납하는 제2 회전 날개 기실, 상기 RDF를 상기 제2 회전 날개 기실로부터 연소실로 이송시키기 위한 피더(feeder), 상기 피드 컨베이어로부터 상기 제1 회전 날개 기실로 연결되어 있는 제1 수직관, 및 상기 제1 및 제2 회전날개 기실을 연결시켜주는 제2 수직관을 구비한다.
그러나, 상기 라슨의 시스템은 연소재를 연속적으로 배출시키는 구조를 개시하고 있지 않다. 또한, 연소 공기가 상기 제1 및 제2 회전 날개 기실을 통해 RDF의 상부로 안내되기 때문에, 발화중인 RDF에 연소공기가 충분히 제공되지 못하며, 따라서, RDF의 완전연소가 어렵다는 문제가 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 RDF를 청정하게 연속적으로 연소시킬 수 있는 RDF 연소장치를 제공하는 것이다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐기물 고형 연료 연소장치의 개략적인 단면도이다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고형 연료 이송장치의 측면도이다.
도3은 도2에 도시된 고형 연료 이송장치의 체인과 중간 지지판의 결합관계를 보여주기 위한 평면도이다.
도4는 이동 격자판이 중간 지지판의 상부에 장착된 상태를 보여주기 위한 평면도이다.
도5는 중간 지지판과 이동 격자판 사이의 결합관계를 보여주기 위한 측면도이다.
도6은 연소공기 공급부와 고형 연료 이송장치 사이의 결합관계를 보여주기 위한 평면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 고형 연료 연소장치 110 : 고형 연료 공급부
120 : 역화 방지판 130 : 내화벽
132 : 제1 연소실 134 : 제2 연소실
140 : 파이롯트 버너 150 : 연소 공기 안내관
160 : 스크류 컨베이어 200 : 고형 연료 이송 장치
210 : 프레임 220 : 다리부
230 : 구동 스프라켓 240 : 이동 격자부
250 : 연소공기 공급관 260 : 모터 조립체
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 폐기물 고형 연료 공급부; 상기 폐기물 고형 연료를 발화시킬 수 있도록 상기 폐기물 고형 연료 공급부의 하부에 설치되며, 열량이 부족할 경우에는 보조 열원의 역할을 하는 파이롯트 버너; 상기 폐기물 고형 연료를 연소시키기 위한 제1 연소실 및 상기 제1 연소실의 상부에 형성되어 미연소 가스를 연소시키는 제2 연소실을 제공하는 내화벽; 상기 폐기물 고형 연료 공급부의 하부에 설치되어 상기 폐기물 고형 연료를 수납하며, 상기 수납된 폐기물 고형 연료를 상기 제1 연소실로 이송시키는 폐기물 고형 연료 이송부; 상기 폐기물 고형 연료 공급부와 내화벽 사이에 설치되어 화염의 역류를 방지하며, 투입된 폐기물 고형 연료를 상기 폐기물 고형 연료 이송부 상에 균일하게 분포시키는 역화 방지판; 상기 폐기물 고형 연료 이송부의 말단 하부에 설치되며, 연소된 폐기물 고형 연료의 연소재를 수납하여 외부로 배출시키는 연소재 배출부; 및 상기 폐기물 고형 연료를 연소시키기 위한 1차 연소공기를 공급하는 연소공기 공급부를 구비하는 것을 특징으로 하는 폐기물 고형 연료 연소장치를 제공한다.
상기 제2 연소실에는 미연소 가스를 연소시키기 위한 보조 버너가 부착되어 있으며, 상기 제2 연소실의 상부에 해당되는 상기 내화벽의 소정 위치에는 2차 연소공기를 공급하기 위한 공기통로가 형성되어 있다.
상기 폐기물 고형 연료 이송부는 프레임, 상기 프레임의 양 단부를 지지하는 한 쌍의 다리부, 상기 프레임의 둘레에 길이방향으로 권취되는 이동 격자부, 상기 프레임 내에 장착되어 상기 이동 격자부를 이동시키는 다수개의 구동 스프라켓 및 상기 구동 스프라켓을 구동시키기 위한 구동력을 발생하는 모터 조립체를 포함한다. 상기 이동 격자부는, 상기 구동 스프라켓에 계합되어 슬라이딩 이동하는 체인, 상기 체인의 상부에 고정적으로 장착되는 다수개의 중간 지지판 및 상기 중간 지지판의 상부에 체결되며, 1차 연소공기가 통과되는 다수개의 홀이 형성되어 있는 다수개의 이동 격자판을 구비한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 RDF 연소장치(100)가 개략적으로 도시되어 있다. 도1에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 RDF 연소장치(100)는 RDF 공급부(110), 상기 RDF를 발화시킬 수 있도록 상기 RDF 공급부(110)의 하부에 설치되며, 열량이 부족할 경우에는 보조 열원의 역할을 하는 파이롯트 버너(140), 상기 RDF를 연소시키기 위한 제1 연소실(132) 및 상기 제1 연소실(132)의 상부에 형성되어 미연소 가스를 연소시키는 제2 연소실(134)을 제공하는 내화벽(130), 상기 RDF 공급부(110)의 하부에 설치되어 상기 RDF를 수납하며, 상기 수납된 RDF를 상기 제1 연소실(132)로 이송시키는 RDF 이송부(200), 상기 RDF 공급부(110)와 내화벽(130) 사이에 설치되어 화염의 역류를 방지하며, 투입된 RDF를 상기 RDF 이송부(200) 상에 균일하게 분포시키는 역화 방지판(120), 상기 RDF 이송부(200)의 말단 하부에 설치되며, 연소된 RDF의 연소재를 수납하여 외부로 배출시키는 연소재 배출부, 및 상기 RDF를 연소시키기 위한 1차 연소공기를 공급하는 연소공기 공급부를 구비한다.
상기 RDF 공급부(110)는 상기 연소 장치(100)의 일측 상부에 형성되며, RDF가 투입되어 저장되는 호퍼(112), 상기 호퍼(112)의 저부에 설치되며, 상기 호퍼(112)에 저장된 RDF를 일정하게 공급시키는 로터리 밸브(114), 및 상기 로터리 밸브(114)의 하부에 형성되어 상기 RDF 이송부(200)의 상부로 연장하는 연료 통로(116)를 포함한다.
상기 로터리 밸브(114)는 소정의 알고리즘에 따라 그 회전 속도를 제어할 수 있도록 되어 있으며, 상기 RDF의 공급량은 상기 로터리 밸브(114)의 회전속도에 따라 결정된다. 또한, 상기 파이롯트 버너(140)는 상기 연료 통로(116)의 저부에 설치되어 공급된 RDF를 점화시키도록 되어 있다.
상기 연소재 배출부는 상기 연소 장치(100)의 하부에 형성되며, 상기 RDF 이송부(200)의 말단 하부에 형성되는 호퍼 형상의 연소재 수납구(145) 및 상기 연소재 수납구(145)의 말단에 연결되어 연소재를 외부로 이송시키는 스크류 컨베이어(160)를 구비한다.
상기 제2 연소실(134)에는 연소 초기와 같이 상기 제1 연소실(132)의 온도가 낮은 경우에 발생하는 불완전 연소 가스를 완전 연소시키기 위하여 보조 버너(도시 안됨)가 부착되어 있으며, 상기 제2 연소실(134)의 상부에 해당되는 상기 내화벽(130)의 소정 위치에는 불완전 연소 가스를 연소시키기 위한 2차 연소공기가 공급되는 공기통로(136)가 형성된다.
미설명 도면부호(150)는 연소 공기 안내관으로서 상기 연소 공기 공급부를 구성하는 부품이다. 상기 연소 공기 공급부에 대해서는 이하 도6을 참조로 보다 상세히 설명될 것이다.
도2에는 상기 RDF 이송부(200)가 보다 상세하게 도시되어 있다. 도2에 도시되어 있는 바와 같이, RDF 이송부(200) 무한 궤도식 이송부로서 RDF의 연속적인 연소 및 공급을 가능하게 하는 구조이다. 상기 RDF 이송부(200)는 프레임(210), 상기 프레임(210)의 양 단부를 지지하는 한 쌍의 다리부(220), 상기 프레임(210)의 둘레에 길이방향으로 권취되는 이동 격자부(240), 상기 프레임(210) 내에 장착되어 상기 이동 격자부(240)를 이동시키는 다수개의 구동 스프라켓(230) 및 상기 구동 스프라켓(230)을 구동시키기 위한 구동력을 발생하는 모터 조립체(260)를 포함한다.
상기 모터 조립체(260)는 상기 구동 스프라켓(230)들중 최외각에 배치된 구동 스프라켓에 벨트(270)에 의해 연결되므로써 모터 조립체(260)의 구동시 상기 구동 스프라켓(230)이 회전되어 상기 이동 격자부(240)를 이동시킨다. 따라서, 상기 모터 조립체(260)의 회전 속도를 조절함에 의해 상기 이동 격자부(240)의 이동 속도를 조절할 수 있게 된다.
도3 내지 도5에는 상기 이동 격자부(240)가 상세하게 도시되어 있다. 도3 내지 도5에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 이동 격자부(240)는, 상기 구동 스프라켓(230)에 계합되어 슬라이딩 이동하는 체인(242), 상기 체인(242)의 상부에 고정적으로 장착되는 다수개의 중간 지지판(244) 및 볼트-너트 조립체(248)에 의해 상기 중간 지지판(244)의 상부에 체결되는 다수개의 이동 격자판(246)을 구비한다.
상기 중간 지지판(244) 및 이동 격자판(246)은 사각 형상을 가지며, 상기 이동 격자판(246)에는 1차 연소공기가 통과되는 다수개의 홀이 형성되어 있다.
한편, 도6에는 연소공기 공급부가 도시되어 있다. 상기 연소공기 공급부는 연소공기 공급원(도시 안됨)에 연결되어 있는 연소공기 안내관(150), 상기 연소 공기 안내관(150)과 상기 프레임(210)의 측면 사이에 연통되어 1차 연소공기를 상기 이동 격자판(246)의 저부로 공급하는 적어도 하나 이상의 연소공기 공급관(250), 상기 연소 공기 공급관(250) 내의 소정 위치에 제공되어 공급되는 1차 연소 공기의 양을 조절하는 공기 조절 밸브(156) 및 상기 연소 공기 공급관(250)을 통과하는 1차 연소공기의 공급량을 파악하기 위한 압력계(P)를 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 최적 연소를 위해 연소장이 상기 제1 연소실(132) 내에 전체적으로 형성될 수 있도록 3개의 연소 공기 공급관(250)이 상기 연소 공기 안내관(150)과 상기 프레임(210)의 측면 사이에 제공되어 연소 공기를 여러 부분으로 나누어 공급한다. 이러한 경우, 상기 3개의 연소 공기 공급관(250)에는 공기 조절 밸브(156)와 압력계(P)가 각각 하나씩 제공된다.
이러한 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 연소 장치(100)는 다음과 같이 작동한다.
먼저, RDF 공급부(110)의 호퍼(112)에 저장된 RDF는 로터리 밸브(114)의 회전 속도에 따라 적정 량이 상기 연료 통로(116)를 통해 상기 RDF 이송부(200) 상으로 공급된다. 이때, 상기 역화 방지판(120)은 상기 RDF를 상기 RDF 이송부(200) 상에 고르게 펼쳐 놓으며, 상기 파이롯트 버너(140)는 이러한 RDF를 점화시킨다.
이어서, 모터 조립체(260)가 구동되어 상기 RDF 이송부(200)를 이송시킨다. 이미 언급했던 바와 같이, 상기 RDF 이송부(200)의 이동 속도는 상기 모터 조립체(260)의 회전 속도를 제어함으로써 조절할 수 있다.
상기 RDF 이송부(200)가 이송됨에 따라, 상기 RDF 이송부(200)의 상부에 있는 RDF가 제1 연소실(132)로 이동되어 연소된다. 이때, 1차 연소 공기가 상기 연소 공기 공급부를 통해 상기 이동 격자판(246)의 저부로 공급되는데, 상기 연소 공기는 상기 이동 격자판(246)의 홀을 통해 상기 RDF로 안내됨으로써 상기 RDF가 효율적으로 연소될 수 있도록 한다.
아울러, 연소 초기에 발생할 수 있는 불완전 연소 가스는 상기 제2 연소실(134)에 설치된 보조 버너에 의해 완전 연소되므로써 유해 가스가 외부로 배출되지 않게 된다.
상기 RDF 이송부(200) 상의 RDF가 연소되면, 상기 모터 조립체(260)가 재차 구동하여 상기 RDF 이송부(200)를 추가로 이동시킨다. 상기 RDF 이송부(200)가 추가로 이동함에 따라, 상기 RDF 이송부(200) 상에 놓여진 연소재가 연소재 배출부의 연소재 수납구(145)를 통해 스크류 컨베이어(160)로 이송되어 외부로 배출된다.
이러한 RDF의 연소 및 배출 작업은 상기 RDF 이송부(200)가 무한 궤도식 구조를 갖고 있기 때문에 소정의 알고리즘에 따라 연속적으로 수행될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 RDF 연소 장치는 유해 가스의 발생을 방지하고 RDF를 완전 연소시킬 수 있기 때문에 환경오염을 방지할 수 있다는 장점을 갖는다.
또한, 본 발명에 따른 RDF 연소장치는 RDF를 연속적으로 청정하게 연소시킬 수 있기 때문에 생산성 및 작업성이 향상된다는 장점을 갖는다.
이상 본 발명이 바람직한 실시예에 근거하여 서술되었지만, 본 발명의 기술 사상의 범주 내에서 다양한 변형 및 개량이 이루어 질 수 있으며, 이러한 변형 및 개량도 본 발명에 속한다는 것을 당업자라면 인지할 수 있을 것이다.
Claims (5)
- 폐기물 고형 연료 공급부;상기 폐기물 고형 연료를 발화시킬 수 있도록 상기 폐기물 고형 연료 공급부의 하부에 설치되며, 열량이 부족할 경우에는 보조 열원의 역할을 하는 파이롯트 버너;상기 폐기물 고형 연료를 연소시키기 위한 제1 연소실 및 상기 제1 연소실의 상부에 형성되어 미연소 가스를 연소시키는 제2 연소실을 제공하는 내화벽;상기 폐기물 고형 연료 공급부의 하부에 설치되어 상기 폐기물 고형 연료를 수납하며, 상기 수납된 폐기물 고형 연료를 상기 제1 연소실로 이송시키는 폐기물 고형 연료 이송부;상기 폐기물 고형 연료 공급부와 내화벽 사이에 설치되어 화염의 역류를 방지하며, 투입된 폐기물 고형 연료를 상기 폐기물 고형 연료 이송부 상에 균일하게 분포시키는 역화 방지판;상기 폐기물 고형 연료 이송부의 말단 하부에 설치되며, 연소된 폐기물 고형 연료의 연소재를 수납하여 외부로 배출시키는 연소재 배출부; 및상기 폐기물 고형 연료를 연소시키기 위한 1차 연소공기를 공급하는 연소공기 공급부를 구비하는 것을 특징으로 하는 폐기물 고형 연료 연소장치.
- 제1항에 있어서, 상기 폐기물 고형 연료 공급부는 폐기물 고형 연료가 투입되어 저장되는 호퍼, 상기 호퍼의 저부에 설치되며, 상기 호퍼에 저장된 폐기물 고형 연료를 일정하게 공급시키는 로터리 밸브, 및 상기 로터리 밸브의 하부에 형성되어 상기 폐기물 고형 연료 이송부의 상부로 연장하는 연료 통로를 포함하며, 상기 연소재 배출부는 상기 폐기물 고형 연료 이송부의 말단 하부에 형성되는 호퍼 형상의 연소재 수납구 및 상기 연소재 수납구의 말단에 연결되어 연소재를 외부로 이송시키는 스크류 컨베이어를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐기물 고형 연료 연소장치.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제2 연소실에는 미연소 가스를 연소시키기 위한 보조 버너가 부착되어 있으며, 상기 제2 연소실의 상부에 해당되는 상기 내화벽의 소정 위치에는 2차 연소공기를 공급하기 위한 공기통로가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 폐기물 고형 연료 연소장치.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 폐기물 고형 연료 이송부는 프레임, 상기 프레임의 양 단부를 지지하는 한 쌍의 다리부, 상기 프레임의 둘레에 길이방향으로 권취되는 이동 격자부, 상기 프레임 내에 장착되어 상기 이동 격자부를 이동시키는 다수개의 구동 스프라켓 및 상기 구동 스프라켓을 구동시키기 위한 구동력을 발생하는 모터 조립체를 포함하며, 상기 이동 격자부는, 상기 구동 스프라켓에 계합되어 슬라이딩 이동하는 체인, 상기 체인의 상부에 고정적으로 장착되는 다수개의 중간 지지판 및 상기 중간 지지판의 상부에 체결되며, 1차 연소공기가 통과되는 다수개의 홀이 형성되어 있는 다수개의 이동 격자판을 구비하는 것을 특징으로 하는 폐기물 고형 연료 연소 장치.
- 제4항에 있어서, 상기 연소공기 공급부는 연소공기 공급원에 연결되어 있는 연소공기 안내관, 상기 연소 공기 안내관과 상기 프레임의 측면 사이에 연통되어 1차 연소공기를 상기 이동 격자판의 저부로 제공하는 적어도 하나 이상의 연소공기 공급관, 상기 연소 공기 공급관 내의 소정 위치에 제공되어 공급되는 1차 연소 공기의 양을 조절하는 공기 조절 밸브 및 상기 연소 공기 공급관을 통과하는 1차 연소공기의 공급량을 파악하기 위한 압력계를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐기물 고형 연료 연소장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019980063824A KR20000047071A (ko) | 1998-12-31 | 1998-12-31 | 폐기물 고형 연료 연소장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019980063824A KR20000047071A (ko) | 1998-12-31 | 1998-12-31 | 폐기물 고형 연료 연소장치 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20000047071A true KR20000047071A (ko) | 2000-07-25 |
Family
ID=19570377
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019980063824A KR20000047071A (ko) | 1998-12-31 | 1998-12-31 | 폐기물 고형 연료 연소장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20000047071A (ko) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100848494B1 (ko) * | 2007-06-29 | 2008-07-28 | 김범식 | 고형연료용 연소장치 |
| KR100901365B1 (ko) * | 2002-12-13 | 2009-06-05 | 삼성엔지니어링 주식회사 | 고형 물질 공급 장치 |
| WO2010005145A1 (en) * | 2008-07-11 | 2010-01-14 | Zhuai Development Co., Ltd. | Gas generating system |
-
1998
- 1998-12-31 KR KR1019980063824A patent/KR20000047071A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100901365B1 (ko) * | 2002-12-13 | 2009-06-05 | 삼성엔지니어링 주식회사 | 고형 물질 공급 장치 |
| KR100848494B1 (ko) * | 2007-06-29 | 2008-07-28 | 김범식 | 고형연료용 연소장치 |
| WO2010005145A1 (en) * | 2008-07-11 | 2010-01-14 | Zhuai Development Co., Ltd. | Gas generating system |
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