KR20010091644A

KR20010091644A - 개질연소식 분체상 가연폐기물 연속소각장치 및 이를이용한 보일러

Info

Publication number: KR20010091644A
Application number: KR1020000013535A
Authority: KR
Inventors: 윤두병; 송권규
Original assignee: 윤두병; 송권규
Priority date: 2000-03-17
Filing date: 2000-03-17
Publication date: 2001-10-23

Abstract

본 발명은 개질연소식 분체상 가연폐기물의 연속소각장치 및 이를 이용한 보일러에 관한 것이다. 종래의 분체상 가연폐기물 소각장치는 소각부의 도어를 열고 소각한 분체상 가연폐기물을 투입한 다음 도어를 닫고 소각한 다음 투입된 가연폐기물의 소각이 완료되면 상술한 과정을 반복하여야 하므로 소각 처리 효율이 저하되는 문제점이 있었다. 본 발명은 분체상 가연폐기물을 연속적으로 공급함으로써 분체상 가연폐기물의 소각 처리 효율을 높일 수 있음과 아울러 분체상 가연폐기물과 동시에 액상가연폐기물을 소각함으로써 가연폐기물의 소각 처리를 보다 효율적으로 수행할 수 있을 뿐만 아니라 액상가연폐기물을 분체상 가연폐기물의 소각에 필요한 보조연료로서 활용함으로써 분체상 가연폐기물의 소각 처리 비용을 절감할 수 있는 것이다.

Description

개질연소식 분체상 가연폐기물 연속소각장치 및 이를 이용한 보일러{GAS REFORMING COMVUSTIONAL INCINERATOR AND BOILER}

본 발명은 개질연소실 분체상 가연폐기물 소각 장치 및 이를 이용한 보일러에 관한 것으로, 특히 분체상 가열폐기물을 연속적으로 공급하면서 연소시키는 개질연소식 가연폐기물 연속소각장치 및 이를 이용한 보일러에 관한 것이다.

19세기에서 20세기를 거치는 동안 산업발전이 가속화되어 인류는 편리하고 윤택한 생활을 영위하여 왔다.

그러나 산업이 발전함에 따라 각종 산업폐기물은 물론 가정에서 배출되는 엄청난 양의 생활쓰레기로 인하여 자연생태계가 파괴되고 환경을 오염시키게 되며, 각종 공해로 인하여 인류의 건강과 수명에 심각한 영향을 주게 되었음은 현대사회를 살아가고 있는 사람이라면 모두가 알고 있는 사실이다.

이러한 산업폐기물과 생활쓰레기 중에서 문제가 되는 것은 재활용이 어렵거나 불가능한 것들이며, 이러한 산업폐기물과 생활쓰레기는 소각처리하여 감량시킴으로써 자연생태계의 파괴와 환경오염을 줄이기 위하여 여러 가지 방안이 제안되고 있다.

종래 재활용이 어렵거나 불가능한 산업폐기물과 생활쓰레기를 소각처리함에 있어서는 소각처리시설이 대형이어서 넓은 지역을 차지하게 되어 도시계획 상 어려움이 있을 뿐만 아니라 소각처리과정에서 발생되는 배출가스 중의 질소산화물 등의 유해가스와 다이옥신 등의 환경호르몬이 다량 방출되어 심각한 환경오염과 자연생태계의 파괴를 초래하고 있는 실정이다.

또한 소각처리시설의 설치지역을 결정함에 있어서도 지역주민의 거부와 반발로 인해 심각한 사회적 문제를 야기하고 있는 실정이다.

따라서 본 발명자는 1999년 특허출원 제34856호(이하, "선출원발명"와 같이 유해가스와 환경호르몬의 배출을 현저히 줄일 수 있는 개질연소식 소각로를 출원한 바 있다.

상기 선출원발명의 개질연소식 소각로는 유해가스와 환경호르몬의 배출은 현저히 줄일 수 있으나 가연폐기물을 한 번에 일정량씩 투입한 상태에서 소각처리하는 것이므로 소각처리효율이 다소 낮은 것이었다.

따라서 본 발명의 목적은 유해가스와 환경호르몬의 배출을 현저히 줄일 수 있으면서도 가연폐기물을 연속적으로 투입함으로써 분체상 가연폐기물의 소각처리효율을 높일 수 있도록 한 개질연소식 가연폐기물 연속소각장치 및 이를 이용한 보일러를 제공하려는 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 개질연소식 분체상 가연폐기물 연속소각장치의 종단면도.

도 2는 본 발명에 의한 개질연소식 분체상 가연폐기물 연속소각장치의 평면도.

도 3은 본 발명에 의한 개질연소식 분체삭 가연폐기물 연속소각장치의 운전 계통도.

도 4는 본 발명에서 채용한 가연폐기물 및 2차연소공기 연속공급관의 제1 실시례를 도시한 종단면도 및 측면도.

도 5는 본 발명에서 채용한 가연폐기물 및 2차연소공기 연속공급관의 제2 실시례를 도시한 종단면도 및 측면도.

도 6은 본 발명에서 채용한 가연폐기물 및 2차연소공기 연속공급관의 제3 실시례를 도시한 종단면도 및 측면도.

도 7은 본 발명에서 채용한 가연폐기물 연속공급기를 도시한 종단면도.

도 8은 본 발명에 의한 개질연소식 분체상 가연폐기물 연속소각장치를 이용한 보일러의 종단면도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

10 : 소각부 11 : 소각부 내통

12 : 소각부 외통 C : 연소실

A : 2차연소공기 순환통로 20 : 가연폐기물 연속공급장치부

21 : 가연폐기물 공급호퍼

22 : 가연폐기물 및 2차연소공기 연속공급관

22a : 가연폐기물 공급관부 22b : 2차연소공기 공급관부

23 : 격벽 24 : 송풍기

25 : 가연폐기물 정량공급기 30 : 개질수 공급장치부

31 : 개질수 공급탱크 32 : 개질수 공급관

33 : 개질수 공급펌프 34 : 개질수 분사관

40 : 보조연료 공급장치부 41 : 보조연료 공급탱크

42 : 보조연료 공급관 43 : 보조연료 공급펌프

44,48 : 개폐밸브 45 : 액상가연폐기물 공급탱크

46 : 액상가연폐기물 공급관 48 : 필터

50 : 집진장치부 60 : 보일러부

61 : 열탕재킷 61a : 하부 재킷

61b : 상부 재킷

이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 내부에 연소실이 형성되는 소각부 내통과 이 소각부 내통의 외곽에 설치되어 그 사이에 2차연소공기 순환통로가 형성된 소각부와; 상기 연소실에 개질수를 공급하는 개질수 공급장치부와; 상기 보조연료 공급탱크와 이 보조연료 공급탱크와 연소실을 연결하는 보조연료 공급관과 이 보조연료 공급관의 도중에 설치된 보조연료 공급펌프와 개폐밸브를 가지는 보조연료 공급장치부;를 구비한 것에 있어서,

상기 소각부 내통의 연소실에 선단부가 연결되는 가연폐기물 공급관부와 상기 2차연소공기 순환통로에 선단부가 연결되는 2차연소공기 공급관부가 격벽에 의해 구획된 가연폐기물 공급관과, 상기 가연폐기물 공급관의 후단부에 연결되는 송풍기와, 상기 가연폐기물 공급관부에 연결되는 가연폐기물 공급호퍼와, 이 가연폐기물 공급호퍼의 하단과 가연폐기물 공급관부의 사이에 설치되는 가연폐기물 정량공급기를 가지는 가연폐기물 연속공급장치부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 개질연소실 분체상 가연폐기물의 연속소각장치.

상기 보조연료 공급탱크와 별도로 설치된 액상가연폐기물 공급탱크와, 상기 보조연료 공급관의 보조연료 공급펌프와 개폐밸브의 사이와 액상가연폐기물 공급탱크를 연결하는 액상가연폐기물 공급관과, 상기 액상가연폐기물 공급관의 도중에 설치된 개폐밸브를 가지는 액상가연폐기물 공급장치부를 더 포함하여 구성된다.

또한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 상기 소각부의 상부에 설치되는 보일러부를 더 포함하여서 됨을 특징으로 하는 개질연소식 분체상 가연폐기물의 연속소각장치를 이용한 보일러가 제공된다.

이하, 본 발명에 의한 개질연소식 가연폐기물 연속소각장치 및 이를 이용한 보일러를 첨부도면에 도시한 실시례에 따라서 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 7은 본 발명에 의한 개질연소식 가연폐기물 연속소각장치를 보인 것으로, 도 1에서 10은 가연폐기물을 소각하는 소각부이고, 20은 상기 소각부(10)에 소각할 가연폐기물을 공급하는 가연폐기물 연속공급장치부이며, 30은개질수 공급장치부이고, 40은 보조연료 공급장치부이며, 50은 집진장치부이다.

상기 소각부(10)는 연소실(C)을 구성하는 내통(11)과, 상기 내통(11)의 외곽에 설치되어 내통(11)과의 사이에 2차연소공기 순환통로(A)를 형성하는 외통(12) 및 내통의 하부에 설치된 화격자(13)로 구성된다.

상기 소각부(10)를 구성하는 소각부 내통(11), 소각부 외통(12)은 스테인레스 스틸 등의 금속재로 형성된다.

상기 소각부 내통(11)에는 연소실(C)내에 가연폐기물을 투입하기 위한 가연폐기물 투입공(11a)이 천공되어 있고, 상기 소각부 외통(12)에는 상기 2차연속공기 순환통로(A)에 2차연소공기를 공급하기 위한 2차연소공기 공급공(12a)이 천공되어 있다.

상기 소각부 내통(11)은 소각부 외통(12)보다 그 높이가 낮게 설치되어 이들의 상단에 상기 2차연소공기 순환통로(A)와 연통되는 연통로(14)가 형성되도록 되어 있다.

상기 화격자(13)는 통상적인 가연폐기물 소각 장치에서 사용되는 것이 채용되며, 격자상으로 형성되거나 다수개의 통공이 천공된 형태의 것이 사용된다.

상기 화격자(13)는 소각부 외통(12)의 하단에서 상부로 이격된 위치에 배치되며, 그 하부에는 화격자(13)를 통과하여 낙하된 재를 수집하기 위한 재수거통(15)이 설치되어 있다. 도시례에서는 상기 재수거통(15)을 서랍식으로 설치하였으나 반드시 이로서 국한되는 것은 아니다.

상기 소각부 내통(11)과 소각부 외통(12)에는 일반적인 소각로에서와 마찬가지로 도어(도시되지 않음)를 설치하여 그 내부를 청소하거나 수리할 수 있도록 할 수도 있다.

상기 소각부(10)에는 상기 화격자(13)보다 높은 위치에 상기 소각부 내통(11)과 소각부 외통(12)을 관통하는 점화공(16)이 형성되어 기다란 라이터 형태의 점화도구(도시되지 않음)를 삽입할 수 있도록 되어 있다.

상기 가연폐기물 연속공급장치부(20)는 상기 소각부(10)의 일측에서 소각부(10)보다 높은 위치에 설치되는 가연폐기물 공급호퍼(21)와, 상기 소각부 내통(11)에 형성된 가연폐기물 투입공(11a)에 선단부가 연결되는 가연폐기물 공급관부(22a)와 상기 소각부 외통(12)에 형성된 2차연소공기 공급공(12a)에 선단부가 연결되는 2차연소공기 공급관부(22b)가 내부의 격벽(23)에 의하여 구획된 가연폐기물 및 2차연소공기 연속공급관(22)과, 상기 가연폐기물 및 2차연소공기 연속공급관(22)의 후단부에 연결되어 상기 가연폐기물 공급관부(22a)와 2차연소공기 공급관부(22b)에 각각 가연폐기물 이송용 공기와 2차연소공기를 공급하는 송풍기(24)와, 상기 가연폐기물 공급호퍼(21)의 하단에 설치되어 상기 가연폐기물 공급관부(22a)의 후단부에 가연폐기물을 연속적으로 공급하기 위한 가연폐기물 정량공급기(25)로 구성된다.

상기 격벽(23)은 도 4에 도시한 바와 같이 상기 가연폐기물 정량공급기(25)에 대응하는 위치에서는 수평면으로 되고 선단부로 가면서 45°비틀어져서 선단부에서는 경사면으로 되도록 하거나, 도 5에 도시한 바와 같이 상기 가연폐기물 정량공급기(25)에 대응하는 위치에서는 수평면으로 되고 선단부로 가면서 90°비틀어져서 선단부에서는 수직면으로 되도록 하거나, 도 6에 도시한 바와 같이 상기 가연폐기물 정량공급기(25)에 대응하는 위치에서 수평면으로 되고 선단부로 가면서 180°비틀어져서 다시 수평면으로 되도록 할 수 있다.

상기 가연폐기물 정량공급기(25)는 도 7에 도시한 바와 같이 상기 가연폐기물 공급호퍼(21)의 하단에 설치된 유입연결관(26a)에 후단부가 연통연결되고 선단부가 상기 가연폐기물 및 2차연소공기 연속공급관(22)에 유출연결관(26b)으로 연결되는 가연폐기물 이송관(26)과, 상기 가연폐기물 이송관(26)의 내부에 회전가능하게 설치된 이송스크류(27)와, 상기 가연폐기물 이송관(26)의 후단부에 장착되어 상기 이송스크류(27)를 회전 구동시키는 이송모터(28)로 구성된다.

상기 개질수 공급장치부(30)는 개질수 공급탱크(31)와, 상기 개질수 공급탱크(31)에 연결되는 개질수 공급관(32)과, 상기 개질수 공급관(32)의 도중에 설치되는 개질수 공급펌프(33)와, 상기 개질수 공급관(32)에 연결되어 상기 소각부 내통(11)의 상단부에 설치되는 개질수 분사관(34)으로 구성된다.

상기 개질수 분사관(34)은 소각부 내통(11)의 주벽을 따라 설치되는 것으로, 소각부 내통(11)이 원통형으로 형성되어 있으므로 개질수 분사관(34) 역시 원형으로 배치되며, 상기 소각부 내통(11)의 내부, 즉 연소실(C)을 향하는 다수개의 개질수 분사공(34a)이 천공되어 있다.

상기 보조연료 공급장치부(40)는 상기 소각부(10)의 일측에 설치되는 보조연료 공급탱크(41)와, 상기 소각부(10)의 내통(11)과 보조연료 공급탱크(41)를 연결하는 보조연료 공급관(42)과, 상기 보조연료 공급관(42)의 사이에 설치되는 보조연료 공급펌프(43)로 구성된다.

상기 보조연료 공급관(42)의 도중에는 보조연료의 공급을 단속하기 위한 개폐밸브(44)가 설치된다.

보조연료 공급장치부(40)에는 상기 보조연료 공급탱크(41)의 일측에 설치되는 액상가연폐기물 공급탱크(45)와, 상기 보조연료 공급관(42)의 보조연료 공급펌프(43)와 개폐밸브(44)의 사이와 액상가연폐기물 공급탱크(45)를 연결하는 액상가연폐기물 공급관(46)이 추가로 설치될 수 있다.

상기 액상가연폐기물 공급관(46)의 도중에는 액상가연폐기물의 공급을 단속하기 위한 개폐밸브(47)와 필터(48)가 설치된다.

상기 집진장치부(50)는 상기 소각부 외통(12)의 주벽 상단부에 형성되어 내주면에 다수개의 연통공(51a)이 천공되고 외주면에는 하나의 배기공(51b)이 천공된 집진재킷(51)과, 상기 집진재킷(51)의 배기공(51b)에 연결된 배기관(52)과, 상기 배기관(52)에 연결된 집진기(53)로 구성된다.

상기 집진기(53)는 집진통(54)과, 이 집진통(54)의 상부에 설치된 집진필터(55)를 가지는 통상적인 것이 사용될 수 있다.

이하, 상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 의한 개질연소식 분체상 가연폐기물 연속소각장치의 작용을 설명한다.

가연폐기물 공급호퍼(21)에 소각하고자 하는 분체상 가연폐기물을 투입하고, 보조연료 공급탱크(41)에 석유 등의 보조연료를 주입함과 아울러 개질수 공급탱크(31)에는 개질수를 주입한 상태에서 가연폐기물 정량공급기(25)의 이송모터(28)를 가동시키면 가연폐기물 공급호퍼(21)에 투입된 분체상 가연폐기물이 유입연결관(26a)을 통해 이송관(26)으로 유입되고, 여기서 이송모터(28)에 의해 이송스크류(27)가 회전하면서 이송관(26)내로 유입된 분체상 가연폐기물을 유출연결관(26b)측으로 이송하게 된다.

분체상 가연폐기물이 이송스크류(27)에 의해 이송되는 분체상 가연폐기물은 유출연결관(26b)의 위치에 이르러서 유출연결관(26b)을 통해 가연폐기물 및 2차연소공기 공급관(22)의 가연폐기물 공급관부(22a)로 공급된다.

이 상태에서 송풍기(24)를 가동시키면 송풍기(24)에서 송출되는 공기는 가연폐기물 및 2차연소공기 공급관(22)의 가연폐기물 공급관부(22a)와 2차연소공기 공급관부(22b)로 공급되어 가연폐기물 공급관부(22a)로 공급된 공기는 가연폐기물을 이송하여 상기 내통(11)에 형성된 가연폐기물 투입공(11a)을 통해 내통(11) 내부의 연소실(C)로 공급되도록 하게 되고, 2차연소공기 공급관부(22b)로 공급된 공기는 외통(12)에 형성된 2차연소공기 공급공(12a)을 통해 내통(11)과 외통(12)사이에 형성된 2차연소공기 순환통로(A)로 공급된다.

이러한 가연폐기물과 2차연소공기의 공급은 가연폐기물 정량공급기(25)에 의한 가연폐기물 공급량과 송풍기(24)의 송풍량에 따라 결정되는 것으로 이들을 제어하는 것에 의하여 가연폐기물의 공급량을 적정한 상태로 유지할 수 있게 되는 것이다.

이때, 가연폐기물 공급관부(22a)와 2차연소공기 공급관부(22b)는 후단부에서 선단부로 가면서 45°, 90°, 180°비틀어져 있는 격벽(23)에 의하여 그 통로가 비틀어져 있기 때문에 가연폐기물 공급관부(22a)을 통해 이송되는 가연폐기물은 이 가연폐기물을 이송하는 공기와 함께 충분히 교반되면서 공급되며, 2차연소공기 공급관부(22b)을 통해 공급되는 2차연소공기도 난류를 형성하면서 공급되어 가연폐기물과 2차연소공기의 공급이 원활하게 이루어지게 된다.

상기 2차연소공기 순환통로(A)에서 순환되는 2차연소공기는 연소실(C)에 2차연소공기로서 공급되는 작용과 소각부(10)의 외통(12)을 냉각시키는 작용을 겸하게 된다.

한편, 보조연료 공급장치부(40)의 개폐밸브(33)를 개방하고, 보조연료 공급펌프(43)를 가동시키면 2차연소공기 공급탱크(41)의 보조연료가 보조연료공급관(42)을 통하여 내통(11) 내부의 연소실(C)로 공급된다.

이와 같이 분체상 가연폐기물과 보조연료가 내통(11) 내부의 연소실(C)로 공급된 상태에서 점화공(16)을 통하여 기다란 라이터 형태의 점화도구를 삽입하여 점화하면 먼저 보조연료가 연소되고 이어서 분체상 가연폐기물이 연소되기 시작한다.

여기서 2차연소공기 공급관부(22b)를 통해 2차연소공기 순환통로(A)로 공급된 2차연소공기는 2차연소공기 순환통로(A)를 순환하면서 그 상측의 연통로(14)에서 내통(11) 내부의 연소실(C)로 공급되어 보조연료 및 가연폐기물의 연소에 필요한 2차연소공기를 제공하게 되어 분체상 가연폐기물을 연속적으로 공급하면서 연속 소각을 할 수 있게 되는 것이다.

아울러 개질수 공급장치부(30)의 개질수 공급펌프(33)를 가동시키면 개질수 공급탱크(31)의 개질수가 개질수 공급관(32)을 통하여 개질수 분사관(34)으로 공급되고, 여기서 개질수 분사공(34a)을 통하여 내통(11) 내부의 연소실(C)내로 개질수가 분사 공급된다.

이와 같이 보조연료와 가연폐기물이 연소되고 있는 내통(11) 내부의 연소실(C)에 개질수가 분사 공급되면, 2차연소공기와 개질수가 혼합된 상태에서 초기 연소된 가연폐기물의 화염과 화학적으로 반응하게 되어 약 180℃의 고열분해에 의한 완전연소가 이루어지게 된다.

이때 개질수는 소각부(10)의 용량 등에 따라 적정량이 공급되도록 할 수 있으나, 과잉 공급된 개질수는 화격자(13)를 통해 밑으로 흘러내리게 되고, 별도의 회수수단(도시되지 않음)을 통해 회수하여 처리하게 된다. 또한 이 회수된 개질수는 정화처리한 후 다시 개질수 공급탱크(31)로 보내지거나 개질수 공급관(32)으로 보내지게 된다.

또한 개질수는 가연폐기물의 연소에 따른 연소방사열에 의해 건류 및 증기화되면서 선회류가 형성되어 가연기체를 공기가 둘러싼 상태로 연소가 이루어지게 되므로 미연가스가 외부로 유출되지 않고 완전 연소에 가깝운 연소가 이루어지게 되고, 거의 무연, 무취, 무색상태의 배기가스가 배출된다.

상기 가연폐기물의 소각과정에서 C, H + H₂O →CO + H₂의 수성가스(개질) 반응과정과 (CO + H₂) + O₂→CO₂+ H₂O의 연소과정의 화학적 반응을 일으키게 되므로 매연은 물론, 냄새(악취), 유해가스(CO, NO_x, SO_x등) 및 다이옥신 등의 환경호르몬의 배출이 거의 나타나지 않게 된다.

또한 연소과정에서 발생되는 연소가스와 분진은 연통(17)을 통하여 배출된 후 집진장치(도시되지 않음) 등에 의하여 처리되는 것은 통상적이나, 본 발명에서는 소각부(10)의 상단부에 설치된 집진장치부(50)에 의하여 1차적으로 집진처리하게 된다.

즉, 연소가스와 분진은 집진장치부(50)를 구성하는 집진재킷(51)의 내주면에 형성된 통공(51a)을 통해 집진재킷(51)으로 유입되고, 여기서 집진재킷(51)의 외주면에 형성된 배기공(51b)과 이에 연결된 배기관(52)을 통해 집진기(53)로 유입된다.

도시례에서는 집진기(53)가 집진통(54)과 집진필터(55)로 구성되어 있어 집진통(54)으로 유입된 배기가스와 분진 등은 집진필터(55)에 의해 여과된 후 정화된 가스가 배출된다.

한편, 보조연료공급장치부(40)에는 액상가연폐기물 공급탱크(45)와 액상가열폐기물 공급관(46)이 상기 보조연료 공급관(42)의 보조연료 공급펌프(43)와 개폐밸브(44)의 사이에 개폐밸브(47)와 함께 연결되어 있으므로 개폐밸브(44,47)를 선택적으로 개폐하는 것에 의하여 보조연료와 액상가연폐기물을 보조연료로서 선택할 수 있게 된다.

여기서 액상가연폐기물은 보조연료로서 활용되면서 동시에 소각 처리되는 것이므로 액상가연폐기물의 소각 처리와 보조연료비용의 절감을 동시에 기할 수 있게 되는 것이다.

본 발명의 개질연소식 분체상 가연폐기물의 연속소각장치에 의하여 분체상가연폐기물을 소각처리함에 있어서 발생되는 배기가스의 측정결과는 아래 도표와 같다.

오염물질	단위	시험결과	배출기준
오염물질	단위	아크릴	폐타이어	폐비닐	98년 이전	99년 이후
NH₃	ppm	-	6.709	-	200	100
CO	ppm	105.9	350	210.79	600	600
HCl	ppm	-	0.545	46.14	60	50
H₂S	ppm	-	0.447	-	15	15
SO₂	ppm	50.9	55.6	52.74	300	300
NO₂	ppm	116.3	163.6	135.50	200	200
CS₂	ppm	-	-	-	30	30
Hg	mg/sm³	-	-	-	5	5
먼지	mg/sm³	43.0	44.1	33.10	80∼100	80∼100
매연	도	1	1	1	2	2
악취	도	-	-	550	1000	1000
CO₂				16.70
O₂				12.60

도 8은 본 발명에 의한 개질연소식 분체상 가연폐기물의 소각장치를 이용한 보일러를 도시하는 것으로, 소각부(10), 가연폐기물 연속공급장치부(20), 개질수 공급장치부(30), 보조연료 공급장치부(40), 집진장치부(50)의 구성은 상술한 도 1 내지 도 7에 도시한 구성과 동일하고, 소각부(10)의 상단부에 보일러부(60)가 설치된 것이며, 다만 연통(17)이 보일러부(60)의 상단부에 설치된 것이다.

상기 보일러부(60)는 통상적으로 사용되는 연관보일러, 수관보일러, 노통보일러 등 어떠한 형태의 보일러 구조를 채용할 수 있다.

도시례에서는 연관보일러의 형태를 채용한 것으로, 상기 소각부 외통(12)상에 결합되어 열탕수가 주입되는 열탕재킷(61)과, 상기 열탕재킷(61)을 상하로 관통하는 다수개의 연관(65)으로 구성된다.

상기 열탕재킷(61)의 대략 하측 재킷(61a)은 내주면에 의하여 한정되어 상기 소각부(10)의 연소실(C)에 연통되는 공간부(S)를 가지는 원통형으로 형성되고, 상측 재킷(61b)은 전체적으로 하나의 재킷으로 형성되고 다수개의 연관(65)이 상하로 관통된 구성으로 되어 있다.

상기 하측 재킷(61)의 내주벽의 내경은 상기 소각부 내통(11)의 직경보다 작게 설치되어 그 하단면(61)이 상기 2차연소공기 순환통로(A)로 공급되는 2차연소공기를 소각부 내통(11)측으로 유도할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

상기 열탕재킷(61)의 하측 재킷(61a) 상단 내주면에는 소각부(10)에서의 연소열과 연소가스의 배출속도를 저하시켜 열교환효율을 높이기 위한 배출속도저감편(62)이 중심부를 향하여 하향 경사지게 돌출 설치되어 있다.

상기 열탕재킷(61)의 상단에는 열탕배출관(64a)이 연결되고, 하단에는 열탕복귀관(64b)이 연결되어 있다.

또한 열탕재킷(61)에는 보충수탱크(66)가 설치된다.

상기 보일러부(60)의 상측 재킷(61b) 상단에는 연통(63)이 설치되어 있다.

이러한 본 발명에 의한 개질연소식 분체상 가연폐기물의 연속소각장치를 이용한 보일러에서 분체상 가연폐기물의 소각 과정과 집진 과정 등은 상술한 연속소각장치에서와 대부분 동일하다.

다만, 2차연소공기 공급관부(22b)를 통해 2차연소공기 순환통로(A)로 공급된 2차연소공기는 2차연소공기 순환통로(A)를 순환하면서 그 상측의 연통로(14)에서 일부는 내통(11) 내부의 연소실(C)로 공급되고 나머지는 보일러부(60)의열탕재킷(61)의 하측 재킷(61a) 내부에 형성된 공간으로 공급되면서 보조연료 및 가연폐기물의 연소에 필요한 2차연소공기를 제공하게 되어 분체상 가연폐기물을 연속적으로 공급하면서 연속 소각이 가능하게 되는 것이다.

분체상 가연폐기물이 연소되는 과정에서 발생된 연소가스는 보일러부(60)의 하측 재킷(61a)의 공간부(S)로 상승되며 이때 연소가스는 하측 재킷(61a)의 공간부(S)의 상단부에 설치되어 있는 배출속도저감편(62)에 의하여 배출속도가 저감되므로 보일러부(60)에 대한 열교환 효율이 상승된다.

상기 가연폐기물의 소각과정에서 발생되는 연소열이 보일러부(60)를 구성하는 열탕재킷(61)의 하측 재킷(61a)에 전달됨과 아울러 연소가스가 상측 재킷(61b)에 설치된 연관(65)을 통과하는 과정에서의 열교환에 의하여 열탕재킷(61)내의 물이 가열되어 열탕을 얻게 된다.

이러한 열탕은 열탕배출관(64a)을 통해 열탕이 사용처로 공급되고, 사용된 열탕은 열탕복귀관(64b)을 통해 다시 열탕재킷(61)으로 복귀된다.

이러한 열탕은 난방용 배관에 연결하면 온돌난방에 사용할 수 있으며, 산업용 고온수로서 사용하거나 또는 송풍팬과 결합하여 열풍건조기 등으로 사용할 수 있는 것이다.

이상과 같이 본 발명에 의한 개질연소식 분체상 가연폐기물 연속소각장치 및 이를 이용한 보일러는 분체상 가연폐기물을 소각 처리함에 있어서 유해물질의 발생을 최소한으로 억제할 수 있으면서도 분체상 가연폐기물을 연속적으로 공급하면서가연폐기물의 소각이 이루어지게 되는 것이므로 분체상 가연폐기물의 소각처리효율을 높일 수 있는 효과가 있는 것이다. 또한 분체상 가열폐기물과 함께 액상가연폐기물의 소각처리함과 아울러 이 액상가연폐기물을 분체상 가연폐기물의 소각하는 데 보조연료로서 활용함으로써 분체상 가연폐기물의 소각 처리 비용을 절감할 수 있게 되는 효과가 있다.

Claims

내부에 연소실이 형성되는 소각부 내통과 이 소각부 내통의 외곽에 설치되어 그 사이에 2차연소공기 순환통로가 형성된 소각부와; 상기 연소실에 개질수를 공급하는 개질수 공급장치부와; 상기 보조연료 공급탱크와 이 보조연료 공급탱크와 연소실을 연결하는 보조연료 공급관과 이 보조연료 공급관의 도중에 설치된 보조연료 공급펌프와 개폐밸브를 가지는 보조연료 공급장치부;를 구비한 것에 있어서,

상기 소각부 내통의 연소실에 선단부가 연결되는 가연폐기물 공급관부와 상기 2차연소공기 순환통로에 선단부가 연결되는 2차연소공기 공급관부가 격벽에 의해 구획된 가연폐기물 공급관과, 상기 가연폐기물 공급관의 후단부에 연결되는 송풍기와, 상기 가연폐기물 공급관부에 연결되는 가연폐기물 공급호퍼와, 이 가연폐기물 공급호퍼의 하단과 가연폐기물 공급관부의 사이에 설치되는 가연폐기물 정량공급기를 가지는 가연폐기물 연속공급장치부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 개질연소실 분체상 가연폐기물의 연속소각장치.
제 1항에 있어서, 상기 격벽은 상기 가연폐기물 정량공급기에 임하는 부분이 수평면으로 되고 선단으로 가면서 45°비틀어져서 선단부에서는 경사면으로 됨을 특징으로 하는 개질연소식 분체상 가연폐기물의 연속소각장치.
제 1항에 있어서, 상기 격벽은 상기 가연폐기물 정량공급기에 임하는 부분이수평면으로 되고 선단으로 가면서 90°비틀어져서 선단부에서는 수직면으로 됨을 특징으로 하는 개질연소식 분체상 가연폐기물의 연속소각장치.
제 1항에 있어서, 상기 격벽은 상기 가연폐기물 정량공급기에 임하는 부분이 수평면으로 되고 선단으로 가면서 180°비틀어져서 선단부에서 수평면으로 됨을 특징으로 하는 개질연소식 분체상 가연폐기물의 연속소각장치.
제 1항에 있어서, 상기 보조연료 공급탱크와 별도로 설치된 액상가연폐기물 공급탱크와, 상기 보조연료 공급관의 보조연료 공급펌프와 개폐밸브의 사이와 액상가연폐기물 공급탱크를 연결하는 액상가연폐기물 공급관과, 상기 액상가연폐기물 공급관의 도중에 설치된 개폐밸브를 가지는 액상가연폐기물 공급장치부를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 개질연소식 분체상 가연폐기물의 연속소각장치.
제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 의한 상기 소각부의 상부에 설치되는 보일러부를 더 포함하여서 됨을 특징으로 하는 개질연소식 분체상 가연폐기물의 연속소각장치를 이용한 보일러.
제 6항에 있어서, 상기 보일러부는 상기 소각부 외통의 상단부에 설치되는 열탕재킷과, 상기 열탕재킷을 관통하여 상기 소각부에서 발생된 연소가스가 통과하는 연관을 가지는 연관보일러임을 특징으로 하는 개질연소식 분체상 가연폐기물의연속소각장치를 이용한 보일러.
제 7항에 있어서, 상기 열탕재킷은 내주면에 상기 연소실과 연통되는 공간부가 형성된 하측 재킷과, 다수개의 연관이 상하로 관통 설치된 상측 재킷과, 상기 상측 재킷의 일측에 연결된 열탕배출관과, 상기 하측 재킷의 일측에 연결된 열탕복귀관으로 궝됨을 특징으로 하는 개질연소식 분체상 가연폐기물의 연속소각장치를 이용한 보일러.