KR20010000509A

KR20010000509A - 강선회 고온 개질 소각로

Info

Publication number: KR20010000509A
Application number: KR1020000058235A
Authority: KR
Inventors: 송권규
Original assignee: 송권규
Priority date: 2000-10-04
Filing date: 2000-10-04
Publication date: 2001-01-05
Also published as: AU2001292385A1; KR100406947B1; WO2002029320A1

Abstract

본 발명은 강선회 고온 개질 소각로에 관한 것으로서, 원통형상으로 상단에 배기통공이 형성된 배기내통과, 상단 내측에 배기내통이 고정되고 하단에 하측으로 확장되는 배기외통갓부가 형성되며 선단에 프랜지가 형성된 배기외통과, 배기관부를 갖고 상단에 외부로 절곡된 걸림턱부가 형성되며 상부내통갓 상측 몸체에 배출공이 다수개 형성되고 몸체하부 내측에 집진갓이 고정된 내통몸체를 갖는 상부내통과, 상단에 배기외통의 하단프랜지에 관결합되는 상단프랜지가 형성되고 내주연에 상부내통의 걸림턱부가 걸려 고정되는 지지턱부가 형성되는 상부외통과, 상단이 상부외통의 하단과 관결합되고 몸체 일측에 축결합되어 투시창을 갖는 투입문에 의해 개폐되는 외측투입구가 형성되며 몸체 타측에 공기유입구가 형성되고 몸체 하부에 재수거문에 의해 개폐되는 재출구가 형성되며 일측에 집진공이 형성되는 하부외통 및 하부외통의 내측에 위치되어 재출구 연장선상에 내측재출구가 형성되고 상단부와 하부에 개질수유입관과 연료유입관이 결합되는 유입관공이 형성되며 몸체하부 내측에 물받이가 결합되고 그 외주면에 물받이통이 결합되는 하부내통을 구비한 것이다.

Description

강선회 고온 개질 소각로{high temperature gas reforming cyclo-incinerator}

본 발명은 강선회 고온 개질 소각로에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유입공기의 소각로 내부 순환시간을 연장시키기 위해 소각로 내주면에 외부공기를 강선회시켜 순환시키고 배출시키는 공기 냉각구조를 갖고, 차열판을 이용한 열차폐 구조로 소각로 외주연을 통한 열의 방출을 방지하여 열에 의한 화상의 염려가 없게 하며, 내부의 쓰레기가 완전 연소될 때까지 소각로 내부의 불씨를 꺼지지 않도록 유지하고, 완전히 타지 않은 쓰레기를 완전 연소되도록 연료를 공급하며, 완전 연소되는 과정 중 소각로 내부에서 발생한 먼지를 별도로 모아서 저장하고 필터링하여 깨끗한 공기만을 외부로 방출시키는 강선회 고온 개질 소각로에 관한 것이다.

현대 도시사회는 일반 쓰레기와 재활용이 불가능한 각종 쓰레기 및 산업폐기물의 배출량이 엄청나게 증가하고 있고. 이를 위해 각 지역별로 소각설비를 마련하여 매립이 곤란하고 재활용이 어려운 쓰레기를 소각처리하고 있는 실정이다.

이런 소각설비를 운영하기 위해서는 대형화에 따른 설비비용과 운영비용의 부담이 적지 않고 소각시 발생하는 배출가스 중의 질소산화물, 다이옥신 등의 유해가스 성분이 기준치보다 상회하고 있어 대기환경을 오염시키는 문제점이 있었다.

이를 위해 본 발명자는 개질 연소식 소각로라는 명칭으로 특허출원(특허공개 99-78939호)하였는데, 원통상으로 양단에 플랜지부가 형성된 하부외통과 그 내부에는 하단에 플랜지부가 형성되고 상단에는 링형상의 조절수공급관이 설치된 연소통이 설치된 1차연소실과, 양단에 플랜지부가 형성되고 일측면에는 에어유입공이 관통된 에어공급통과 그 내부에 보조연소통이 내설된 2차연소실과, 양단에 플랜지부를 가지며 내부에 집진수단이 매설된 집진통이 내설된 상부외통이 구비된 개질 연소식 소각로를 발명한 바 있었다.

이런 개질 연소식 소각로는 쓰레기중 재활용이 부적합하면서 소각처리가 가능한 일반쓰레기, 폐플라스틱, 고무, 음식물쓰레기 등과 산업폐기물로 분류되는 타이어, 의료쓰레기, 폐유, 축산배출물 등의 소각시 고열분해(약 1800℃)과정을 거쳐 무연·무취상태의 완전연소화 되도록 하여 일산화탄소, 질소산화물, 매연 등의 유해가스의 배출을 완전 제거할 수 있도록 된 새로운 방식의 소각로인 것이다.

그러나 이런 종래의 개질 연소식 소각로는 소각로 내부에 유입공기가 머무는 시간이 적었고 이를 위해 복잡한 설비가 필요했으며, 열차폐가 부분적으로 미흡하여 화상의 염려가 있었고, 타다 남은 쓰레기를 완전 연소시키기 위해 번거로운 작업을 행하여야 했으며, 쓰레기 소각중 발생하는 분진이 배기가스와 같이 배출되는 문제점들이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 유입공기의 소각로 내부 순환시간을 연장시키기 위해 소각로 내주면에 외부공기를 강선회시켜 순환시키고 배출시키는 공기 냉각구조를 갖고, 차열판을 이용한 열차폐구조로 소각로 외주연을 통한 열의 방출을 방지하여 열에 의한 화상의 염려가 없게 하며, 내부의 쓰레기가 완전 연소될 때까지 소각로 내부의 불씨를 꺼지지 않도록 유지하고, 완전히 타지 않은 쓰레기를 완전 연소되도록 연료를 공급하며, 완전 연소되는 과정 중 소각로 내부에서 발생한 먼지를 별도로 모아서 저장하고 필터링하여 깨끗한 공기만을 외부로 방출시키는 강선회 고온 개질 소각로를 제공함에 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 쓰레기를 소각하는 소각로에 있어서;

원통형상으로 상단에 외부로 절곡된 걸림턱부가 형성되고 다수개의 배기통공이 형성된 배기내통과;

상단 내측에 배기내통의 걸림턱부가 걸쳐 고정되고 하단에 하측으로 확장되는 배기외통갓부가 형성되며 선단에 프랜지가 형성된 배기외통과;

상단이 배기내통의 내측에 위치되는 배기관부를 갖고 배기관부 하단부에 하측으로 확장되는 상부내통갓의 상단 내주면이 고정되며 원통형상으로 몸체상부 내주연에 상부내통갓의 외주연이 고정되고 상단에 외부로 절곡된 걸림턱부가 형성되며 상부내통갓 상측 몸체에 배출공이 다수개 형성되고 몸체하부 내측에 집진갓이 고정된 내통몸체를 갖는 상부내통과;

상단에 배기외통의 하단프랜지에 관결합되는 상단프랜지가 형성되고 내주연에 상부내통의 걸림턱부가 걸려 고정되는 지지턱부가 형성되는 상부외통과;

상단이 상부외통의 하단과 관결합되고 몸체 일측에 축결합되어 투시창을 갖는 투입문에 의해 개폐되는 외측투입구가 형성되며 몸체 타측에 공기유입구가 형성되고 몸체 하부에 재수거문에 의해 개폐되는 재출구가 형성되며 일측에 집진공이 형성되는 하부외통 및

하부외통의 내측에 위치되어 재출구 연장선상에 내측재출구가 형성되고 상단부와 하부에 개질수유입관과 연료유입관이 결합되는 유입관공이 형성되며 몸체하부 내측에 물받이가 결합되고 그 외주면에 물받이통이 결합되는 하부내통을 구비하는 특징이 있다.

하부내통 하단부에는 고정되어 하단에 걸림편을 갖고 중심부에 안착통공이 형성된 위치고정플레이트와, 원형상으로 몸체 중심에 상부로 돌출된 위치고정파이프가 형성되고 몸체에 다수개의 통공이 형성되며 위치고정플레이트의 안착통공에 안착되는 화격자 및 화격자 상면에 위치하여 불씨를 유지시키는 보염구를 구비하는 특징이 있다.

보염구는 평면이 도넛형상의 상부플레이트와, 상부플레이트 하단에 고정되는 다수개의 지지파이프와, 다수개 지지파이프의 내측하부에 고정되는 원형판의 하부플레이트 및 하부플레이트 하단 중심부에 고정되어 화격자의 위치고정파이프에 끼워지는 위치고정구를 구비하는 특징이 있다.

배기내통과 배기내통의 하단 내측에 위치하는 상부내통의 배기관부 상단부 사이에는 틈새가 형성되어 틈새 내에서 배기관부의 열팽창 및 수축이 반복되는 특징이 있다.

하부외통의 집진공에는 하측에 집진관으로 연결되고 상단부에 다수개의 유출공이 형성된 몸체를 갖고, 몸체 내측에는 상측으로 돌출되는 유도관을 갖는 원판형상의 집진판이 고정되며, 유도관 상측에는 에어필터가 고정되고, 에어필터 상단에는 몸체 상단 외주연과 체결되는 뚜껑을 갖는 집진통을 구비하는 특징이 있다.

하부내통의 바닥판 중심부에는 배수구를 갖는 배수관이 하향으로 결합되고 배수관 하측에는 배수관에 관결합되는 지지관이 중심에 결합된 배수구통을 구비하는 특징이 있다.

물받이 하단부의 하부내통에는 다수개의 유출공이 형성되고 물받이통 하단부의 하부내통에는 다수개의 유입공이 형성되어 소각로 내부에 뿌려진 개질수 중 일부가 흘러 배수구를 통해 집수되는 배수구통을 구비하는 특징이 있다.

상부내통의 내통몸체 상부 외주연과 하부몸체의 외주연 및 하부외통의 상부몸체하단에서 하부몸체 상단 내주연에 걸쳐 차열판이 각각 결합되는 특징이 있다.

하부내통의 상·하측 유입관공에는 다수개의 유출통공이 형성된 연료유입관이 결합되고 하부내통 상측의 다른 유입관공에는 다수개의 유출공을 갖는 개질수유입관이 구비되는 특징이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 소각로의 모습을 보인 분리 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 소각로의 모습을 보인 측단면도,

도 3은 본 발명에 따른 소각로의 작동상태를 보인 측단면도,

도 4는 본 발명에 따른 소각로의 요부를 확대한 평단면도,

도 5는 본 발명에 따른 소각로의 집진통 작동상태를 보인 확대 측단면도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 : 하부내통 11a,11b,11c:유입관공 11d : 유출공

11e : 유입공 12 : 물받이통 14 : 물받이

15 : 내측재출구 15a : 검사창 16 : 바닥판

17 : 배수관 18 : 천공판 18a : 통공

19 : 내화벽돌 20 : 배수구통 22 : 배수구

24 : 배수구 고정용판 30 : 하부외통 31 : 하부몸체

31a,31b,31c:유입관공 32 : 집진공 33 : 재출구

34 : 재수거문 34a : 검사창 35 : 차열판

36 : 상부몸체 37 : 공기유입구 37a : 송풍기

37b : 송풍관 38 : 차열판 39 : 외측투입구

39a : 투입문 39b : 투시창 39c : 힌지축

39d : 체결구 40 : 집진통 41 : 집진통 고정구

42 : 유출공 44 : 집진관 45 : 유도관

46 : 에어필터 48 : 뚜껑 50 : 상부외통

52 : 지지턱부 54 : 상단프랜지 60 : 상부내통

61 : 내통몸체 62 : 집진갓 63 : 배출공

64 : 상부내통갓 65 : 걸림턱부 66 : 배기관부

67 : 온도센서끼움공 67a : 온도센서 68 : 차열판

69 : 내측투입구 70 : 투입구 72 : 투시창

74 : 힌지축 76 : 체결구 80 : 배기외통

82 : 배기외통갓부 84 : 프랜지 86 : 온도센서고정구

88 : 통공 89 : 배기측정기 90 : 배기내통

92 : 배기통공 94 : 걸림턱부 96 : 배기측정공

100 : 개질수유입관 102,112,122:유출통공 110,120:연료유입관

130 : 보염구 132 : 위치고정구 134 : 하부플레이트

136 : 지지파이프 138 : 상부플레이트 140 : 화격자

142 : 통공 144 : 위치고정파이프 146 : 앵글

150 : 위치고정 플레이트 152 : 안착통공 154 : 걸림편

160 : 조작반 170 : 측정대 180 : 밑판

A : 소각로 P : 펌프

이하 본 발명을 첨부된 도면에 의해 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 소각로의 모습을 보인 분리 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 소각로의 모습을 보인 측단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 소각로의 작동상태를 보인 측단면도로, 본 발명의 강선회 고온 재질 소각로(A)는 소각시에 배출되는 가스를 대기상으로 배출되게 유도하는 배기내통(90) 및 배기외통(80)과, 소각시 발생되는 열기 및 배출가스를 빠르게 선회시키고 배기외통(80)과 배기내통(90)으로 유도하는 상부내통(60) 및 상부외통(50)과, 쓰레기를 투입시키고 투입된 쓰레기를 연료와 개질수를 적절히 조절하여 완전 연소시키며 빠르게 선회하는 공기와류를 일으키고 타고남은 재를 배출시키는 하부내통(10) 및 하부외통(30)으로 이루어진다.

배기외통(80)은 관형상으로 하단에는 선단에 프랜지(84)가 형성된 배기외통갓부(82)가 형성된다. 중심측에는 통공(88)이 형성되어 배기측정기(89)가 결합되고 하측에는 온도센서(67a)가 결합되는 온도센서 고정구(86)가 형성된다.

배기내통(90)은 관형상으로 상단에는 배기외통(80)의 상단에 얹혀지는 걸림턱부(94)가 형성되고 상단부에는 배기통공(92)이 다수개 형성된다. 중심측에는 배기측정기(89)의 선단이 결합되는 배기측정공(96)이 형성된다.

상부내통(60)은 관형상의 배기관부(66)와 내통몸체(61)로 이루지는데, 배기관부(66)의 하단에는 상부내통갓(64)이 형성되어 내통몸체(61)의 상단부에 한몸으로 결합된다. 중심측에는 온도센서(76a)의 선단부가 위치되는 온도센서 끼움공(67)이 형성된다.

내통몸체(61)의 상단에는 걸림턱부(65)가 외향으로 형성되고 그 하측에는 배출공(63)이 다수개 형성된다. 걸림턱부(65) 하단에는 내통몸체(61) 외측에 차열판(68)이 결합된다. 내통몸체(61) 하부 내측에는 집진갓(62)이 결합되고 일측에는 내측투입구(69)가 형성된다. 내측투입구(69)에는 투시창(72)을 갖는 투입문(70)이 형성되어 힌지축(74)에 의해 회동되고 체결구(76)에 의해 체결고정된다.

상부외통(50)은 관형상으로 상단에 상단플랜지(54)가 외향으로 형성되고 내측에는 상부내통(60)의 걸림턱부(65)가 얹혀지는 지지턱부(52)가 한몸으로 결합된다.

하부내통(10)은 관형상으로 상하부에 유입관공(11b,11a)(11c)이 형성되고 하부에 검사창(15a)을 갖는 내측재출구(15)가 형성되며 하단에는 바닥판(16)이 결합되어 밀폐된다. 바닥판(16)은 밑판(180) 상단에 고정된다.

바닥판(16) 중심측에는 물받이(14)가 결합되는데 물받이(14) 하단 상측의 몸체에는 유출공(11d)이 다수개 형성되고 몸체 하측에는 유입공(11e)이 다수개 형성된다.

하부내통(10)에 형성된 다수개의 유출공(11d)과 유입공(11e)은 물받이통(12)에 의해 외주연에서 밀폐되어 유출공(11d)을 통해 유입된 개질수는 물받이통(12)에 집수되고 집수된 개질수는 유입공(11e)을 통해 다시 하부내통(10) 내부로 유입된다.

하부내통(10) 내부의 유입공(11e) 하측에는 다수개의 통공(18a)이 형성된 천공판(18)이 고정되게 설치되고 천공판(18)과 유입공(11e) 사이에는 내화벽돌(19)이 설치된다. 하부내통(10)의 하단에는 바닥판(16)이 결합되는데 바닥판(16)의 중심에는 배수관(17)이 결합된다.

배수관(17)은 하부내통(10) 내주면을 흐르는 개질수가 물받이(14)에 의해 물받이통(12)을 거쳐 바닥판(16)에 고이면 이를 외부로 배출하기 위한 것으로, 배수관(17) 하단에는 배수고정용판(24)에 의해 배수구(22)가 형성된 배수구통(20)이 관결합된다.

하부외통(30)은 하부내통(10)의 외측에 위치되어, 상부몸체(36)와 하부몸체(31)로 이루어진다. 상부몸체(36)는 몸체 중심측에 공기유입구(37)가 형성되고 일측에 외측투입구(39)가 형성된다. 외측투입구(39)에는 힌지축(39c)에 의해 회동되고 체결구(39d)에 의해 고정되며 투시창(39b)을 갖는 투입문(39a)이 축고정되어 결합된다.

하부외통(30)의 하부몸체(31) 상단은 상부몸체(36) 하단과 관결합되고 상측외주연에는 차열판(35)이 결합되고 하부 일측에는 재출구(33)가 형성된다. 재출구(33)에는 검사창(34a)이 형성된 재수거문(34)이 슬라이딩되게 형성되며 타측에는 집진공(32)이 형성된다. 상부와 하부에는 각각의 유입관공(31b, 31a)(31c)이 형성된다.

연료유입관(110)(120)은 환형상으로 연료탱크(도시않음)로부터 연료를 공급받아 하부내통(10) 내측의 상부와 하부에서 유출통공(112)(122)을 통해 각각 분사시켜 쓰레기의 완전 연소를 유도하는 것으로서, 하부내통(10)과 하부외통(30) 각각의 유입관공(11b, 11c)(31b,31c)을 통해 외부의 연료탱크(도시않음)와 관결합되고 하부내통 (10)내측 상·하부에 각각 고정된다.

개질수유입관(100)은 환형상으로 개질수탱크(도시않음)로부터 개질수를 공급받아 하부내통(10) 내측의 상부에서 유출통공(102)을 통해 분사시켜 쓰레기의 완전 연소를 유도하는 것으로서, 하부내통(10)과 하부외통(30) 각각의 유입관공(11a)(31a)을 통해 외부의 물탱크(도시않음)와 관결합되고 하부내통(10)의 상부에 고정된다.

위치고정 플레이트(150)는 하부내통(10)의 하단부에 결합된 원판형상으로, 내측에는 안착통공(152)이 형성되고 저면에는 다수개의 걸림편(154)이 결합되어 일측이 안착통공(152)상으로 돌출되게 고정된다.

화격자(140)는 위치고정 플레이트(150)의 안착통공(152)에 안착되는 것으로, 원판형상의 몸체에는 다수개의 통공(142)이 형성되고 몸체 상면에는 앵글(146)이 결합되며 상면 중심에는 위치고정파이프(144)가 고정되게 결합된다.

보염구(130)는 화격자(140)에 결합되어 고온의 가열상태를 지속적으로 유지시켜 주는 것으로, 도넛츠형상의 상부플레이트(138)가 형성되고 상부플레이트(138) 저면에는 다수개의 지지파이프(136)가 결합되며 다수개의 지지파이프(136) 내측에는 원판형상의 하부플레이트(134)가 결합되고 하부플레이트(134) 저면 중심측에는 화격자(140)의 위치고정파이프(144)에 끼워져 고정되는 위치고정구(132)가 결합된다.

도 4는 본 발명에 따른 소각로의 요부를 확대한 평단면도로, 송풍기(37a)에는 송풍관(37b)이 관결합되고 송풍관(37b)은 다시 하부외통(30) 상부몸체(36)의 공기유입구(37)에 접선방향으로 관결합되어 송풍기(37a)가 공급하는 외부공기는 소각로(A) 내에서 빠르게 선회하는 와류를 일으킨다.

상부내통(60)과 하부외통(30)의 일측에는 힌지축(74)(39c)에 의해 회동되고 체결구(76)(39d)에 의해 고정되는 투입문(70)(39a)이 각각 연장선상에 결합된다. 상부내통(60)의 투입문(70)과 하부외통(30)의 투입문(39a) 사이의 저부에는 받침판(36a)이 결합되어 쓰레기의 투입시 쓰레기가 상부내통(60)의 내통몸체(61) 외부 하측으로 낙하되지 않고 내부로 슬라이딩되도록 유도한다.

하부외통(30)의 내측에는 차열판(38)이 결합되어 내통몸체(61) 내부의 소각열이 하부외통(30)의 상부몸체(36)하측과 하부몸체(31) 상측으로 전달되지 않게 차단한다. 차열판(38)에 전달된 소각열은 송풍기(37a)로 공기유입구(37)를 통해 유입되어 내부에서 강하게 선회하는 유입공기에 의해 방열된다.

중심측에는 위치고정 플레이트(150)가 고정설치되어 쓰레기의 화염을 유지시켜 주는 보염구(130)가 결합된 화격자(140)를 지지한다. 화격자(140) 몸체에는 다수개의 통공(142)이 형성되고 상부에는 앵글(146)이 결합된다.

도 5는 본 발명에 따른 소각로의 집진통 작동상태를 보인 확대 단면도로, 하부외통(30)의 집진공(32)에 관결합된 집진관(43)의 타측은 상측에 집진통(40)이 끼움고정된 집진통 고정구(41)에 결합되고 집진통(40)하단에 관결합됨으로써 소각로(A) 내의 먼지는 집진관(43)을 통해 집진통(40) 내부로 유입된다.

집진통 고정구(41)는 관체로 밑판(180) 일측에 고정되어 집진관(43)의 타측이 고정되고 상측에서 집진통(40)이 끼움결합된다.

집진통(40)은 내측에 유도관(44)이 중심측에 형성되고 유도관(44) 상측에는 에어필터(46)가 결합된다. 집진통(40) 상측에는 다수개의 유출공(42)이 형성되고 그 외주연 상단에는 뚜껑(48)이 결합되어 체결된다.

집진통(40)의 뚜껑(48)은 일측에 펌프(P)를 관결합시키고 타측은 소각로(A)에 관결합시킴으로써 필터링된 공기를 펌프(P)를 통해 소각로(A)내부로 다시 유입시키도록 구성시킬 수도 있다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 작동상태를 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 쓰레기 중에서 재활용이 부적합하면서 소각처리가 가능한 일반 쓰레기, 폐플라스틱, 고무, 음식물 쓰레기 등과 산업폐기물로 분류되는 타이어, 의료쓰레기, 폐유, 축산배출물들을 소각시키기 위해서, 작업자는 밑판(18)에 설치된 소각로(A) 하부외통(30)의 투입문(39a)을 열어 외측투입구(39)를 개방시키고 다시 상부내통(60) 내통몸체(61)의 투입문(70)을 열어 내측투입구(69)를 개방시킨다.

이를 위해 작업자는 투입문(39a)(70) 좌측의 체결구(39d)(76)를 탈거한 후 우측의 힌지축(39c)(74)을 중심으로 회동시킨다.

이렇게 개방된 내·외측 투입구(69)(39)를 통해 일정량의 쓰레기를 소각로(A) 내부로 넣어 하부내통(10)의 위치고정 플레이트(150)와 화격자(140) 및 보염구(130) 상측에 적층시킨 후 쓰레기를 수동 또는 자동점화장치(도시않음)를 이용하여 점화시킨 다음 상부내통(60)의 투입문(70)과 하부외통(30)의 투입문(70)(39a)을 차례로 닫고 체결구(76)(39d)로 체결하여 내·외측투입구(69)(39)를 폐쇄시킨다.

이런 상태에서 작업자는 소각로(A)의 조작반(160)을 조작하여 송풍기(37a)를 구동시켜 공기유입구(37)를 통해 소각로(A) 내부로 외부공기를 공급하고, 이와 동시에 개질수저장용기(도시않음)로부터 일정량의 개질수가 개질수유입관(100)의 유출통공(102)을 통해 하부내통(10) 내부로 공급된다.

개질수유입관(100)의 유출통공(102)을 통해 하부내통(10)의 상측에서 배출되는 개질수로 인해 소각로(A) 내부에는 습도가 아주 높게 되고 이로 인해 상대적으로 차가운 외부공기가 빠르게 선회하는 하부내통(10)의 외주연과 면접된 내주연에는 개질수 물방울이 맺혀 하측으로 흐르게 된다.

이렇게 하부내통(10) 내주연에서 흐르는 개질수 물방울은 하부내통(10)의 내측에 설치된 물받이(14)에 담겨지게 되고 물받이(14)에 담겨진 개질수는 다수개의 유출공(11d)을 통해 하부내통(10) 외주연의 물받이통(12) 내부로 유입되고 다시 물받이통(12)에 채워지는 개질수는 하부에 다수개 형성된 유입공(11e)을 통해 하부내통(10) 내부로 다시 유입된다.

유입공(11e)을 통해 하부내통(10) 하단부로 유입된 개질수는 방사열에 의해 달구어진 내화벽돌(19)에 떨어져 일부는 다시 증기화되어 화격자(140)의 통공(142)을 통해 상부로 유출된다.

내화벽돌(19)에 떨어진 개질수의 일부는 내화벽돌(19) 내측 틈새로 흘러 천공판(18)의 통공(18a)을 통해 바닥판(16)에 떨어진다. 바닥판(16)에 떨어진 개질수는 다시 바닥판(16) 중심의 배수관(17)을 통해 배수관(17)에 관결합된 배수구(22)를 거쳐 배수구통(20) 내부로 유입되어 집수된다. 배수구(22)는 배수구통(20) 내측의 배수구 고정용판(24)에 의해 고정된다.

공기유입구(37)를 통해 하부내통(10)의 내부로 공급되는 송풍기(37a)의 외부공기는 하부외통(30)의 접선방향 반시계방향으로 강하게 선회하면서 와류를 일으키는데, 일부는 상부외통(50) 방향으로 상승하고 나머지는 하부외통(30) 저면으로 선회하면서 하강하다가 다시 온도에 의해 상승하여 상부내통(60)과 하부내통(10) 내부로 유입된다.

이렇게 상부내통(60)과 하부내통(10) 내부로 계속적으로 유입되어 시계반대방향으로 빠르게 선회하는 외부유입공기는 개질수유입관(100)의 유출통공(102)을 통해 분사된 개질수와 안개형태로 혼합된 상태로 하부외통(30)과 상부내통(60)의 공간과, 상부내통(60) 내측면과 하부내통(10) 내측면 공간에서 시계반대방향으로 빠르게 선회한다.

이렇게 빠르게 선회하는 유입공기는 차가운 상태로 하부외통(30)의 상부몸체(36) 내부로 유입되어 상부외통(50)과 상부내통(60)의 사이 공간부와, 하부외통(30)과 하부내통(10) 사이에서 빠르게 선회하면서 뜨거워진다.

뜨거워진 유입공기는 상부외통(50)방향으로 빠르게 선회하며 상승하다가 상부내통(60)과 하부내통(10) 내부로 유입되어 빠르게 선회하다가 상승하게 되는데, 이때 상부내통(60) 내측면에서 상승하는 공기는 상부내통(60)의 외주연에서 송풍기(37A)를 통해 유입된 차가운 유입공기로 인해 방열된 상부내통(60)과 접촉되어 열을 방출시키고 온도가 내려가고 이에 상부내통(60) 내측면에서 상승하던 공기는 하부로 하강한다.

하강하여 하부내통(10) 내측에서 다시 뜨거워진 공기는 상부내통(60) 내측면으로 빠르게 선회하며 상승하게 되어 소각로(A) 내부에서는 공기의 반복적인 순환이 이루어진다.

이에 따라 쓰레기 소각시 발생하는 가연가스는 공기와 섞여 소각로(A) 내에서 반복 순환하는 과정에서 오랜 시간을 소각로(A) 내부에 머물게 되어 내부의 1,800℃의 온도와 자주 접하면서 고열 분해되어 완전 연소되어 배출된다.

상부외통(50)과 상부내통(60) 사이 공간부와 하부내통(10)과 하부외통(30) 사이 공간부에서 빠르게 선회하는 유입공기에 의해 상부외통(50) 외주연과 하부외통(30) 외주연은 작업자가 손을 대고 뜨겁지 않을 정도의 온도를 유지한다.

상부외통(50)과 상부내통(60) 사이에서 빠르게 선회하는 유입공기의 일부는 배출가스가 되어 대기로 방출되는데, 이때 상부내통(60)의 차열판(68)과 내통몸체(61) 상단을 거쳐서 내통몸체(61) 상단에 형성된 다수개의 배출공(63)을 통해 배기외통(80)의 외주연과 배기내통(90)의 내주면 사이의 틈새 공간으로 배출되기도 하고, 배기외통(80)과 배기내통(90)의 사이공간을 거쳐 배기내통(90)의 상단에 형성된 다수개의 배기통공(92)을 통해서도 대기로 배출된다.

개질수가 혼합된 외부공기는 하부내통(10)에 공급되어 쓰레기 소각과정에서 C, H + H₂OCO + H₂의 열분해(개질)과정과 (CO + H₂) + O₂ CO₂+ H₂O의 연소과정으로 화학적 반응을 일으키게 되어 쓰레기의 화염에 보다 많은 산소(O₂)를 공급하게 되어 중심온도를 대략 1,800℃로까지 올려 고열분해로 인한 쓰레기의 완전 연소가 이루어지게 한다.

또한, 매연은 물론 분진(회분)이나 CO, NO_Ｘ,SO_X등의 유해가스 및 다이옥신이 거의 배출되지 않게 된다.

즉, 쓰레기의 소각시 발생되는 열에너지에 의해서 쓰레기의 건류(乾溜; 고체 유기물을 가열·분해하여 휘발성 물질과 비휘발성 물질로 가르는 조작) 및 물의 증기화가 이루어지고 이런 상태에서 외부공기가 소각로(A) 내부에서 빠르게 선회하며 상승과 하강을 반복하며 가연가스를 둘러싼 상태로 연소되므로 매연가스가 소각로(A) 외부로 유출되지 못하고 완전 연소되어 무연, 무취, 무색의 배기가스가 배기내통(90)을 통해 대기로 배출되게 된다.

쓰레기의 소각시 발생하는 분진은 하부외통(30) 하단부의 집진공(32)에 집진관(43)으로 연결된 집진통(40) 내부로 유입되어 분진은 걸려지고 깨끗한 공기만이 대기상으로 배출되는데, 하부외통(30)에서 외부공기의 회전방향의 반대방향으로 형성된 집진공(32)을 통해 빠르게 선회하는 유입공기와 같이 선회하는 분진은 유입공기와 같이 집진관(43)으로 배출된다.

집진공(43)을 통해 배출된 유입공기와 분진은 집진관(43)을 통해 집진통(40)의 하단부에 공급되고 다시 유도관(44)을 통해 무거운 분진 및 불순물은 유도관(44) 외측에 쌓이게 되며 가벼운 외부공기만이 에어필터(46)를 통과하여 유출공(42)을 통해 대기상으로 배출된다.

집진통(40) 내측에 분진 등이 많이 쌓이면 집진통 일측에 형성된 표시창(도시않음)을 통해 이를 확인한 작업자는 집진통 고정구(41)에서 집진통(40)을 빼내서 분진 등을 떨어내고 집진통 고정구(41)에 결합시키면 된다.

작업자는 소각로(A)의 측면에 설치된 측정대(170)에 올라가 배기측정기(89)와 온도센서 고정구(86)에 배기측정기구(도시않음) 및 온도센서(67a)를 설치하고 배기측정기(89)의 배기측정기구(도시않음)를 통해 소각로(A) 배출가스의 성분을 측정하여 배출기준를 초과하지 않도록 관리하게 되고 온도센서(67a)를 통해 소각로(A)의 작동상태를 체크하며 관리하게 된다.

이렇게 소각되는 쓰레기에는 보염구(130)에 의해 화염이 계속적으로 유지되는 상황에서 하부내통(10)의 상부와 하부에 각각 설치된 연료유입관(110)(120)의 유출통공(112)(122)을 통해 연료를 배출하여 재수거문(34)의 검사창(34a)를 통해 확인하면서 완전연소를 유도한다.

이와 같은 본 발명의 강선회 고온 개질 소각로는 유입공기의 소각로 내부 순환시간을 연장시키기 위해 소각로 내주면에 외부공기를 강선회시켜 순환시키고 배출시키는 공기 냉각구조를 갖고, 차열판을 이용한 열차폐구조로 소각로 외주연을 통한 열의 방출을 방지하여 열에 의한 화상의 염려가 없게 하며, 내부의 쓰레기가 완전 연소될 때까지 소각로 내부의 불씨를 꺼지지 않도록 유지하고, 완전히 타지 않은 쓰레기를 완전 연소되도록 연료를 공급하며, 완전 연소되는 과정 중 소각로 내부에서 발생한 먼지를 별도로 모아서 저장하고 필터링하여 깨끗한 공기만을 외부로 방출시키는 효과가 있다.

Claims

쓰레기를 소각하는 소각로에 있어서;

원통형상으로 상단에 외부로 절곡된 걸림턱부(94)가 형성되고 다수개의 배기통공(92)이 형성된 배기내통(90)과;

상단 내측에 배기내통(90)의 걸림턱부(94)가 걸쳐져 고정되고 하단에 하측으로 확장되는 배기외통갓부(82)가 형성되며 선단에 프랜지(84)가 형성된 배기외통(80)과;

상단이 배기내통(90)의 내측에 위치되는 배기관부(65)를 갖고 배기관부(65) 하단부에 하측으로 확장되는 상부내통갓(64)의 상단 내주면이 고정되며 원통형상으로 몸체상부 내주연에 상부내통갓(64)의 외주연이 고정되고 상단에 외부로 절곡된 걸림턱부(65)가 형성되며 상부내통갓(64) 상측 몸체에 배출공(63)이 다수개 형성되고 몸체하부 내측에 집진갓(62)이 고정된 내통몸체(61)를 갖는 상부내통(60)과;

상단에 배기외통(80)의 하단프랜지(84)에 관결합되는 상단프랜지(54)가 형성되고 내주연에 상부내통(60)의 걸림턱부(65)가 걸려 고정되는 지지턱부(52)가 형성되는 상부외통(50)과;

상단이 상부외통(50)의 하단과 관결합되고 몸체 일측에 축결합되어 투시창(42)을 갖는 투입문(40)에 의해 개폐되는 외측투입구(39)가 형성되며 몸체 타측에 공기유입구(37)가 형성되고 몸체 하부에 재수거문(34)에 의해 개폐되는 재출구(33)가 형성되며 일측에 집진공(32)이 형성되는 하부외통(30) 및

하부외통(30)의 내측에 위치되어 재출구(33) 연장선상에 내측재출구(15)가 형성되고 상단부와 하부에 개질수유입관(100)과 연료유입관(110)(120)이 결합되는 유입관공(11a)(11b)(11c)이 각각 형성되며 몸체하부 내측에 물받이(14)가 결합되고 그 외주면에 물받이통(12)이 결합되는 하부내통(10)을 구비함을 특징으로 하는 강선회 고온 개질 소각로.
제 1 항에 있어서;

하부내통(10) 하단부에는 내측면에 고정되어 하단에 걸림편(154)을 갖고 중심부에 안착통공(152)이 형성된 위치고정플레이트(150)와;

원형상으로 몸체 중심에 상부로 돌출된 위치고정파이프(144)가 형성되고 몸체에 다수개의 통공(142)이 형성되며 위치고정플레이트(150)의 안착통공(152)에 안착되는 화격자(140) 및

화격자(140) 상면에 위치하여 불씨를 유지시키는 보염구(130)를 구비함을 특징으로 하는 강선회 고온 개질 소각로.
제 2 항에 있어서;

보염구(130)는 평면이 도넛형상의 상부플레이트(138)와;

상부플레이트(138) 하단에 고정되는 다수개의 지지파이프(136)와;

다수개 지지파이프(136)의 내측하부에 고정되는 원형판의 하부플레이트(134) 및

하부플레이트(134) 하단 중심부에 고정되어 화격자(140)의 위치고정 파이프(144)에 끼워지는 위치고정구(132)를 구비함을 특징으로 하는 강선회 고온 개질 소각로.
제 1 항에 있어서;

배기내통(90)과 배기내통(90)의 하단 내측에 위치하는 상부내통(60)의 배기관부(65) 상단 사이에는 틈새가 형성되어 틈새 내에서 배기관부(65)의 열팽창 및 수축이 반복됨을 특징으로 하는 강선회 고온 개질 소각로.
제 1 항에 있어서;

하부외통(30)의 집진공(32)에는 하측에 집진관(43)으로 연결되고 상단부에 다수개의 유출공(42)이 형성된 몸체(41)를 갖고, 몸체(41) 내측에는 상측으로 돌출되는 유도관(45)을 갖는 원판형상의 집진판(44)이 고정되며, 유도관(45) 상측에는 에어필터(46)가 고정되고, 에어필터(46) 상단에는 몸체(41) 상단 외주연과 체결되는 뚜껑(48)을 갖는 집진통(40)을 구비함을 특징으로 하는 강선회 고온 개질 소각로.
제 1 항에 있어서;

하부내통(10)의 물받이(14) 하단 상부에는 다수개의 유출공(11d)이 형성되고 물받이통(12) 하단 상부의 하부내통(10)에는 다수개의 유입공(11e)이 형성되어 소각로(A) 내부에 뿌려진 개질수 중 일부가 흘러 바닥판(16) 중심부의 배수관(17)을 거쳐 배수구(22)를 통해 배수구통(20)에 집수됨을 특징으로 하는 강선회 고온 개질 소각로.
제 1 항에 있어서;

상부내통(60)의 내통몸체(61) 상부 외주연과 하부몸체(31)의 외주연 및 하부외통(30)의 상부몸체(36) 하단에서 하부몸체(31) 상단 내주연에 걸쳐 차열판(35)이 각각 결합됨을 특징으로 하는 강선회 고온 개질 소각로.
제 1 항에 있어서;

하부내통(10)의 상·하측 유입관공(11b)(11c)에는 다수개의 유출통공(112)(122)이 형성된 연료유입관(110)(120)이 결합되고 하부내통(10) 상측의 다른 유입관공(11a)에는 다수개의 유출공(102)을 갖는 개질수유입관(100)이 결합됨을 특징으로 하는 강선회 고온 개질 소각로.