KR20020019359A - 가연성쓰레기의 소각열을 이용하는 소각장치 - Google Patents

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KR20020019359A
KR20020019359A KR1020000052550A KR20000052550A KR20020019359A KR 20020019359 A KR20020019359 A KR 20020019359A KR 1020000052550 A KR1020000052550 A KR 1020000052550A KR 20000052550 A KR20000052550 A KR 20000052550A KR 20020019359 A KR20020019359 A KR 20020019359A
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Abstract

본 발명은 폐수지/폐고무등의 가연성쓰레기의 소각열을 이용하는 소각장치에 관한 것으로, 종전의 소각장치(Incinerator)는 폐수지/폐고무조각등 가연성쓰레기을 건류화시키는 연소실과 건류화가스를 연소시키는 2차연소실에서 보조버너를 사용하여 연소효율을 높이거나 연소실에서 수증기공급을 이용하여 연소효율을 높이 소각장치가 개시된바 이러한 종전의 가연성쓰레기의 소각장치들은 2차연소에서 버너를 사용하여 소각비용이 높아지는 경제적인 부담이 크고, 더욱 2차연소온도가 1300℃ 이하에서 이루어져 특히 폐수지/폐고무조각등의 가연성쓰레기를 소각할때 끄림발생과 유해물질(다이옥신) 및 중금속등이 배출되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소할 수 있도록, 연소실로 공급된 가연성쓰레기를 점화버너로 점화시켜 연소실(110)에서 850℃이상으로 연소시키어 건류화가스를 발생시키게하며, 슬라이더문(150),호퍼(151)또는 실린더식공급부(160)에 의한 가연성쓰레기의 자동투입과 탄회제거처리를 위한 복합스크류상 탄회배출부(140)로 구성되는 소각로체(100)와, 건류가스와 연소공기를 혼합반응기시키는 융합확산공간(211)을 형성하는 건류가스연소로(210)와 연소공기를 공급하는 연소공기공급부(220),혼합공기가 공급되는 가스분산두부(230)의 공기분사구(221),(231)를 각각 구성하며, 건류화가스연소부(200)에 강제송풍(190)에 의한 연소공기 및 연소공기와 과열증기발생부(300)에서 공급된 과열증기가 혼합된 혼합공기를 투입하여 건류화가스와의 혼합반응을 촉진시켜 완전연소(1300℃이상)에 의해 소각시 발생될수도있는 유해가스(다이옥신)및 중금속등의 대기오염물질이 완전소각처리되어 대기환경에도 유익하고 가연성쓰레기 소각처리가 편리하고, 또한 완전연소에 의해 배출되는 폐열(대략1300℃이하)을 폐열이용부에 적용시키어 난방, 건조, 농장하우스, 기타 열이용수단에 이용할수있어 자원재활용효과도 얻게되는 가연성쓰레기의 소각열을 이용하는 소각장치를 제공함에 있다.

Description

가연성쓰레기의 소각열을 이용하는 소각장치{Combustible waste equipment thereof}
본 발명은 폐수지/폐고무등의 가연성쓰레기 소각열을 이용하는 소각장치에 관한 것으로, 특히 실린더식공급부로 공급된 가연성쓰레기가 연소(대략 850℃이상)되어 건류화가스를 발생하는 연소실, 로스톨과 상단에 형성되는 연소공기공급부, 복수스크류식의 탄회제거부로 구성되며 가연성쓰레기를 균등이 연소시키어 건류화가스를 생산하는 소각로체와, 상기의 연소실에서 발생되는 건류화가스를 연소시키는 건류화가스연소로, 건류화가스연소로를 가열시키는 가열버너공, 건류화가스의 연소를 돕는 환상공기공급부,연소공기와 과열증기(200-450℃)가 혼합된 혼합공기를 공급하여 건류화가스와 혼합반응이 촉진되어 고온(1300℃이상)으로 연소시키는 혼합공기공급부와, 상기의 과열증기를 공급하는 과열증기발생부로 구성되어 건류화가스를 보조연료사용이 없이도 일련의 연속과정으로 고온(1300℃이상)에서 유해가스(다이옥신)및 중금속등의 대기오염물질을 완전연소시키어 환경기준에 적합한 폐열(대략1300℃)을 배출하는 건류화가스연소부와, 상기의 건류화가스연소부에서 배출되는 폐열(대략1300℃)을 수용하여 난방/열에너지수단으로 이용하여 자원재활용산업과열 에너지산업을 활성화에 기여하는 가연성쓰레기의 소각열을 이용하는 소각장치를 제공함에 있다.
종전의 폐타이어/합성수지등 가연성쓰레기을 소각시키는 소각로와 가연성쓰레기가 소각되어 배출되는 미연소가스중 포함되는 유해가스,더스트등을 포집하는 윈심력집진기(싸이크론)와 유해물질을 정화시키고 온도를 낮추는 세정집진기로 이루어지고 있다.
이러한, 소각장치는 소각방법에서 소각의 성상에 의하여 보조연료인 가스를 이용하여 가연성쓰레기를 소각시키는 기체소각법과, 보조연료인 액체연료를 사용하여 가연성쓰레기를 소각시키는 액체소각법과, 폐수지/폐고무/폐플라스틱등 가연성쓰레기을 보조연료의 사용에 의해 상향소각방식으로 소각시키는 고체소각법으로 구분되며 소각진행에 따라 상향소각방식과 하향소각방식으로 구분되며, 또 소각장치에서 가연성쓰레기를 소각시키는 소각로의 형식은 로스톨 위에서 소각시키는 화격자소각로와 바닥에서 소각시키는 바닥소각로와 소각로를 회전시키는 노터리소각로로 구분할수있다.
상기와 같은 종전의 소각장치들은 대다수 일반쓰레기를 포함하는 모든 가연성쓰레기의 소각을 돕는 보조연료를 사용하므로서 보조연료비용이 추가되는 경제적인 부담이 크고, 더욱 소각로의 소각온도가 800℃-1000℃에서 이루어져 소각처리시 환경에 유해한 배기가스를 배출하게 되는 것이다.
또한, 가연성쓰레기(폐고무/폐수지)를 소각처리하는 소각장치, 즉 일차연소에서 발생되는 건류화가스를 2차연소(1000℃이상)에 의해 소각처리하는 동시에 연소열을 이용하는 소각방법도 개시된바 있다.
그러나, 폐수지/폐고무조각등 고분자계물질이 주종인 산업쓰레기들은 소각시에 800 -1000℃에서 이루어져 가연한계에 의해 미소각의 발생으로 끄림/유해물질이 발생되어 복잡한 집진 설비가 필요하며, 특히 수지등의 산업쓰레기들은 소각온도 800-1000℃의 가연온도에서 소각될 경우에는 염화수소,염소(Cl2),불화수소(HF).불화규소(SiF4),질소화물(NOx),황산화물(SO2),일산화탄소(CO),다이옥신(Polychlorodibenzop-dioxin),중금속 등의 유해가스와 중금속등의 인체에 치명적인 유해물질이 배출되고 있다.
이러한, 유해가스와 중금속등의 배출을 환경기준에 준하는 배출기준에 맞추기 위하여는 복잡하고 고가의 집진설비를 시행하여야 하고 재연소시에 보조연료를 필히 사용하게되어 폐기물소각장치의 시설 및 운영비용도 높은 것이다.
그리고, 상기와 같은 문제점을 개선하기 위한 다양한 폐수지/폐고무조각의 가연성쓰레기의 소각로(연소)들이 많이 개시된바 있는 것으로 그 예들을 간략하게 살펴보면 다음과 같다.
그 일예로, 안전변과 투입문이 구비되고 건류실(일차연소)바닥 주연에 공기분사구가 형성되며 철망/자갈의 로스톨로 공기가 주입되는 소각로 본체에 신축관으로 연결되는 연소통을 통하여 폐타이어의 건류가스를 연료로하여 연소관에서 연소시키어 고열의 화염으로 보일러등을 가열하는 폐타이어 건류가스 버너의 국내 실용신안공보 공번86-2564호와, 또, 건류가스를 발생시키는 복수연소탱크를 여과통에 연결시키어 복수연소탱크를 교차로 사용하여 건류가스를 2차연소 버너에서 소각열을 보일러등에 이용하는 폐타이어를 이용한 보일러 가열장치의 국내 실용신안공보공번89-4503호는와, 국내 실용신안공보 공번89-4503호(보일러등을 가열하는 폐타이어 건류가스 버너)와,또,국내 공개실용신안공번 제92-21779호(폐타이어 건류가스연소촉진장치)와, 국내 공개특허공보 제93-10440호(건류화가스를 완전연소시키는 소각로)와, 원통형의 1차,2차,3차 연소실로 구성되는 난연성 폐기물 소각로로서, 1차연소실과 2차연소실로 연결주벽에 내측으로 향하는 공기분사노즐을 구성하는 송풍기에 의한 2차공기 공급부를 통하여 연소중의 가스혼합효율을 높이어 연소반응속도를 빠르게하고 고온에서 재연소가 가능한 폐타이어 연소장치의 국내 특허공번 제94-8389호는와, 가연성 쓰레기소각시에 산소공급이 저조한 문제점을 해결하도록 버어너로 보조연료를 사용하는 내부에는 버너와 송풍관 및 1차연소실이 형성되고, 그 저면에는 로스톨, 이송스크류를 개재한 재수거실, 집진실의 구성되며 화격자 주변에 갈퀴를 돌설하여 소각되는 과정에 비닐등이 화격자에 융착됨을 방지하는 가연성 쓰레기소각기의 국내 공개특허 공개번호 제96-31889호는와, 폐합성수지소각장치와 이를이용한 대체연료형 산업용보일러로서, 가연성폐기물연소실의 건류화가스가재연소되는 이차연소실에 버너와 다수의 연소공기공급관을 설치하고 이차연소가스의 되돌림통로를 형성하여 건류화가스를 완전연소시키는 산업용보일러.등의 폐타이어의 건류화가스의 연소효율을 높이고 소각열을 난방등 기타 열에너지로 이용하는 국내 공개특허공보 제98-3299호 와, 국내 실용신안공보 공고번호제90-6510호(폐타이어 연소장치) 및 공고번호90- 6509(폐기물처리로)와, 국내 공개실용신안공번 제92-21779호(폐타이어 건류가스 연소촉진장치)와, 국내 공개특허공보 제93-10440호(건류화가스를 완전연소시키는 소각로)와,국내 공개특허공보 공개번호 제94-11853호(소각장치)와, 또 국내 실용신안공번 제96-2247호(소각로의 정화장치)와, 국내 공개특허공번 제96-4888호(건류가스화소각처리장치)와, 국내 실용신안공보 공고번호85-2370(건류식 탄화가스 역연식 소각로)호, 국내 특허공보 공고번호93-4668호(가연성폐기물의 완전소각장치)와, 국내 공개특허공보 공개번호94-26451호(폐기물 젼속자동점화 소각처리방법/장치)와, 국내 특허공보 공고번호95-1465호(폐타이어 소각장치)와, 국내 공개특허공보 공개번호98-57682호(폐기물소각장치/방법)와, 국내 공개실용신안공보공개번호99-37990호(가연성가스 열분해 기화장치)와, 그리고 미국특허 제4,937,411호도 개시된바 있는 것이다
그리고, 가연성쓰레기의 건류화가스의 연소효율을 높이고 소각열을 난방등 기타 열에너지로 이용하는 소각기술로서 수증기를 병용하여 연소효율을 높이는소각방법/장치의 예로서, 소각로체 하부에는 급수구를 구비하는 냉각수분류기를, 상부에는 증기토출구를 구비하는 합류기를 설치하고 상기 분류기/합류기를 연결시킨 송수관 일부를 본체연소실에 노출시킨 구성의 증기에너지 도출기능 보유소각로의 국내공개특허공보 공개번호 83-5532호와, 또 소각로의 연소로내부상측에 기수분리기로 이어지는 스팀공급격자판을 구성하는 스팀을 이용한 고분자 폐기물 소각장치로서, 폐기물이 연소되는 연소실의 상부에서 스팀을 분사하여 연소가스의 배출을 지연시키고 열분해된 연소가스를 완전연소시키는 폐기물 소각장치의 국내 공개특허공보 제94-18606호와, 또 스팀을 이용한 고분자 폐기물소각장치로서, 폐기물소각장치의 연소실에 다수의 분사구를 구성하는 스팀분사격자판 및 연소공기공급노즐을 설치하여 연소온도를 높이어 완전연소를 기하는 폐기물소각장치의 국내 공개특허공보 공개번호 제94-18606호와, 또한 일본국 공개특허 특개소52-25477호(소각장치).등이 개시된바 있는 것이다.
이렇게, 폐타이어/가연성 폐기물의 건류화가스의 연소효율을 높이는 매체로서 수증기를 개입시키는 연소기(버너)들은 오래전부터 실시되고 있는 것이다.
또한, 이렇게 수증기를 개입시키는 연소기(버너)들의 예로서, 연료저장실과 물저장실로 구획되는 버너본체를 관통하는 심관에 공기예열관,물분사구,회전팬과 분사접시를 구성하는 초고속 유수(油水) 혼합식 버너의 국내 공개특허공보 공개번호 제88-5409호 와, 또 액체연료용 물첨가 연소장치로서, 기화기통,예열히터,연료노즐이 형성된 연소장치에 있어,기화기통내로 유류분사노즐과 물분자분사노즐이 형성되어 유류가스와 물분자가 기화기내에서 혼합가열되어 연료절약 및 연소효율을 극대화하는 액체연료용 물첨가 연소기와, 또,연소기 전열판 주연에 분사구를 구비하는 유류기화관을 형성하고 공기흡입구를 형성하는 혼합관에 수증기공급관에 이어지는 수증기 배출구를 형성하여 수증기와 기화유류가스를 혼합시켜 연소시키는 수증기/유류가스 혼합용 연소기의 국내 공개실용신안공보 공개번호 제89-17841호와, 또 유류와 물을 연료로하는 연소기로서, 연소기의 연소실 주변에 완충망을 각각충진시킨 유류기화실 및 물기화실(수증기)실을 구성하여 연소열에 의해 유류/물을 기화시키어 유류가tm 및 수증기를 연소실로 공급하여 구성하여 연소실에서 혼합가열되어 연료절약 및 연소효율을 높이는 연소기의 국내 공개실용신안공보 공개번호 제98-061329호, 이외에 국내 실용신안공보 공번 제90-1482호, 또한 국내 실용신안공보 공번 제90-1669호(연소장치)와, 또 국내 실용신안공보 공번제91-2871호(버너)와,또 다른 예로 미국특허제4,455,152호등 기타 간행물 및 학술발표에서 수증기발생코일을 설치하여 연소실에 과열증기를 공급하여 연료절약 및 연소효율을 증대시키는 증기를 이용하는 연소방법은 기히 알려진 사실이다.
상기와 같은 소각장치들은 폐합성수지조각,폐고무조각,기타 가연성쓰레기등 가연성쓰레기에서 발생되는 건류화가스를 연소시킬때 버너(유류)를 사용하게되므로 연료비용이 추가되는 경제적인 부담이 크고, 또한 건류화가스를 2차연소시키는 소각온도가 대략 1000℃ 내외에서 처리되어 끄림과 유해가스(다이옥신) 및 중금속이 배출되어 대기오염의 문제점이 있는 것이고.
이러한, 문제점을 해결하기 위하여 근래에 폐타이어를 비롯하여 가연성쓰레기에서 발생되는 건류화가스를 1300℃ 이상에서 소각처리하여 끄림과 유해가스(다이옥신) 및 중금속등을 소멸시킬수 있도록, 소각장치의 1차연소실에서 연소에 의해 발생되는 건류가스를 연소시키는 건류화가스연소실에 연소공기공급과 동시에 연소버너(보조연료)를 사용하여 건류가스를 완전연소시키는 연소처리법과, 1차연소실에서 발생된 건류가스를 연소시키는 건류화가스연소실에 연소공기공급과 동시에 수증기를 공급하여 건류화가스차연소를 촉진시키는 연소처리방법도 개시된바 있으나, 이러한 소각장치에서도 가연성쓰레기(폐타이어)등에서 생성되는 가연성가스가 완전연소되지 못하고 많은 유해가스가 배출되어 세계환경기준에는 이르지 못하여 상용화에 문제점이 있는 것이다.
또한, 상기에서 건류가스를 건류화가스연소실에서 연소시킬때 수증기를 공급하여 2차연소를 촉진시키는 수증기공급식 소각처리방법도 1980년도 이후부터 다양하게 개시되고 있으나, 이러한 수증기공급식 소각로의 소형화에는 기술적구성이 복잡하고 소각능율에 비해 가격이 높아 상용화에 문제점이 많았다. 특히 소형 수증기공급식 소각로들은 가시적인 상용화나 소각능력 및 배기가스의 공인검증된바도 없는 것이다.
본 발명은 상기의 문제점을 보완하여 세계환경기준치에 준하는 폐수지/폐고무조각등의 가연성쓰레기의 소각처리를 위하여는 연소실(850℃이상)에서 발생된 건류가스를 건류화가스연소실에서 연소처리할때 연소공기공급과 더불어 물분자로 열분해된 과열증기(200℃-450℃)도 공급하여 연소가스와 혼합효율의 상승시키어 연소(1300℃-1600℃)를 촉진시키므로서 공해요인이 전연없이 완전연소 될수있는 장치및 문서와 장기간의 다양한 실험에 의해 확인된바 있다.
본 발명은 폐수지/폐고무조각등의 가연성쓰리게의 소각열을 이용하는 소각장치에 관한 것으로, 특히 가연성쓰레기를 공급하는 실린더식공급부, 점화버너로 점화시켜 연소(대략 850℃이상)되어 건류화가스를 발생하는 연소실, 상기의 연소실의 상/하부에서 연소공기를 공급하는 공기공급부, 복수스크류식의 탄회제거부로 이루어지는 소각로체와, 상기의 소각로체와 연결되어지며 연소실에서 발생된 건류화가스를 고온으로 연소시키는 건류화가스연소통로에 가열버너가 구비되고 상기 건류화가스연소로의 주연에 배치되어 연소공기를 분사하는 공기분사구로 이루어진 연소공기공급부와 건류화가스연소로의 중심선상에 구성하는 가스분산두부에 분사하는 추진공기분사구로 구성되는 추진공기공급부 의해 건류화가스를 고온(1300℃이상)에서 유해가스(다이옥신)및 중금속등의 대기오염물질이 완전소멸시키어 배출하므로서 대기환경보전에도 유익하고 자원재활용효과 환경친화적효과가 큰 건류화가스연소실과, 상기의 건류화가스연소부에서 배출되는 1300℃이상의 폐열을 수용하여 난방/열에너지 수단으로 이용하는 폐열이용부의 관련구성으로 대기환경보호는 물론 합리적인 쓰레기처리와 자원재활용산업및 열에너지산업에 기여할수있는 가연성쓰레기의 소각열을 이용하는 소각장치를 제공함에 있다.
본 발명의 목적들을 구현할수 있도록, 폐수지/폐고무조각등의 가연성쓰레기를 건류화가스로 연소처리하는 소각로체와, 과열증기발생부를 구비하는 건류화가스연소부와 보일러를 포함하는 폐열이용부로 구성한다.
이러한, 소각장치의 소각로체에는 상하에 공기공급구를 갖고 2중내화층으로 구성되어 수납되는 가연성쓰레기를 연소(850℃이상)시키어 발생되는 건류화가스를 공급하는 연소실과 상기의 연소실의 하부는 복합스크류식의 탄회배출부를 구비하여 가연성쓰레기의 완전소각처리를 간편화로 구성한다.
또한, 상기의 건류화가스연소부에는 건류화가스연소로와 이의주연에 방사상 화오리식으로 경사진 공기분사구를 구비하는 연소공기공급부 및 연소공기와 과열증기가 혼합되는 혼합공기를를 공급하는 추진공기공급부를 구성하며, 상기의 건류화가스연소로의 말단에 과열증기발생부를 병설하여 연소공기의 공급과 더불어 열분해(thermal)(1000℃)로 물분자(Water molecule)의 과열증기가 혼합된 혼합공기가 건류화가스와 혼합되는 융합반은에 의한 연소촉진현상이 배가되어 건류화가스의 연소가스중에 포함되어 배출되는 모든유해가스와 중금속물질들이 연소촉진현상에 의해 높은 온도에서 완전연소(1300℃-1600℃)되어 환경기준이하의 폐열이 배출되게 구성한다.
그리고, 상기의 건류화가스연소부에서 배출되는 폐열(대략1000℃이상)을 보일러를 포함하여 직/간접적으로 이용할수있는 폐열이용부의 관련구성에 의해 자원재활용산업, 에너지산업, 환경친화산업에서 이익을 창출할수있는 가연성쓰레기의 소각열을 이용하는 소각장치에 그 특징이 있다.
이하에서 이를 첨부된 도면과 함께 좀더 상세히 설명하여 봄으로서 본 발명의 보다 구체적인 특징들이 이해될 수 있을 것이다.
도 1 은 본 발명을 구현한 일실시예의 전체표시도
도 2 는 본 발명중 1차연소실을 구성하는 소각로의 확대 단면표시도
도 3 은 본 발명중 소각로의 다른실시예의 확대 단면표시도
도 4 는 본 발명중 건류화가스연소부의 확대단면표시도
도 5 는 본 발명중 건류화가스연소부의 다른 실시예의 확대단면표시도
도 6 는 본 발명중 건류화가스연소부의 또다른 실시예의 확대단면표시도
* 도면중 주요부분에 대한 부호설명 *
100;소각로체 110;1차연소실
111;건류가스배기구 112;내화물층
113;로스톨 116;공기공급구
117;탄회수집실 120;가열공기조
121;공기주입구 130;착화버너공
140;탄회배출부 160;실린식공급부
161;투입홀 162;공급실린더
163a;차폐판 163b;냄화물캡
163;진퇴관체 164;진퇴로드
200;건류화가스연소부 210;건류가스연소로
211;융합확산공간 220;연소공기공급부
230;가스분산두부 221,231;공급분사구
240;가열버너공 250,260;압송관
280;추진공기분사구 300,300a;과열증기공급부
320;증기발생탱크 320P;증기발생코일
330;증기송출관 350;안전변
400;폐열이용부
도 1은 본 발명의 가연성쓰레기의 소각열을 이용하는 소각장치를 구현한 전체계략도로서, 본 발명은 가연성쓰레기를 실린더식공급부에 의해 투입하고 연소(850℃이상)시키어 건류화가스를 발생시키고 가연성쓰레기에서 잔유잔유재를 제거하는 탄회제거부를 구비하는 소각로체(100)와, 상기의 소각로체에서 배기되는건류화가스를 고온(1300℃이상)연소에서 종전에 배출될수도 있는 염화수소,염소,불화수소,불화규소,질소화물,황산화물,일산화탄소,다이옥신등의 유해가스와 중속등이 완전연소 시키는 건류화가스연소부(200)와, 연소공기와 물분자(Water molecule)로 열분해(thermal)되는 과열증기가 혼합되어지는 혼합공기가 건류화가스와 혼합되는 융합작용에 의한 연소반응이 촉진되어 높은열에 의하여 완전연소시키는 과열증기공급부(300)와, 상기의 건류화가스연소부에서 배출되는 폐열을 수용하는 보일러를 포함한 모든 열에너지 이용수단의 폐열이용부(400)로 구성한다.
도 2 는 본 발명중 소각로체의 단면도 로서, 철판으로 구성되는 소각로체(100)에 구성돠는 연소실(110)과 이연소실과 연결되는 건류가스배기구(111)를 포함하여 내측으로 내구성의 내화물층(112)을 구성하여 연소실의 견고성을 높이어 수명을 길게하고, 또 연소실(110)의 바닥을 구성하는 로스톨(113)은 통기구(114)와 단열수조(115)로 구성하고, 또한 로스톨의 하부에는 송풍기(도시생략),기타 송풍자동제어부(190)에 의해 공급되는 연소공기를 연소실로 공급하는 공기공급구(116)를 형성하며 특히 연소실의 외곽에 형성되는 가열공기조(120)상부에 연결되어 연소공기를 연소실로 공급하는 공기공급구(121)를 주벽전체에 형성하여 상/하부의 공기공급구(116),(121)를 형성하여 충분한 연소공기를 지속적으로 공급하므로서, 폐수지/폐고무조각등의 가연성쓰레기가 균일하고 완전히 연소가 이루어져 건류화가스의 발생이 원활하게 된다.
그리고, 상기의 연소실(110)의 하부는 가연성쓰레기의 점화을 위한 점화버너를 설치하는 점화버너공(130)이 설치되며 상기의 로스톨(113)하측에 테이퍼형의 탄회수집실(117)을 구성하여 연소된 가연성쓰레기재(탄회)가 자연락하되어 포집되게하고, 이렇게 포집되는 재를 배출하기 위한 수단으로 복합스크류상 탄회배출부(140)를 설치하여 자동으로 재를 제거할수있어 소각로시설물의 운전이 간편하여 노약자의 사용도 수월한 것이다.
또한, 상기의 연소실(110)내로 가연성쓰레기(폐수지/폐고무조각)투입을 슬라이더문(150)과 가연성쓰레기를 적재하는 호퍼(151)가 설치되어 가연성쓰레기의 자동투입도 용이하게 하므로서, 상기의 연소실(110)에 적재된 가 연소되어 체적이 적어지는 만큼씩 호퍼(151)에 적재되어 있는 가연성쓰레기를 슬라이더문(150)을 개폐하면서 계속적으로 가연성쓰레기를 1차연소실내로 투입하여 장시간 소각장치를 가동할수 있어 장시간 폐열을 공급할수 있으며, 가연성쓰레기의 자동투입방법으로는 자동개폐기능을 갖는 실린더식공급부를 통하여 가연성쓰레기를 투입할수도 있다.
이렇게, 가연성쓰레기가 연소실로 투입된 후에는 점화버너공(130)에 설치되는 점화버너로 가연성쓰레기를 점화시키어 연소(1000℃)시키면 연소에 의해 건류화가스도 발생되어 건류가스배기구(111)를 통하여 배출되는 것이고, 또 가연성쓰레기가 연소되면서 연소실의 압력이 높아지거나 필요에 의해 건류화가스를 배출시킬수 있는 배출변(118)을 설치함이 바람직 하다.
도 3 은 본 발명중 소각로체의 다른 실시예의 단면표시도 로서, 도 2 에서와 같이 소각로체에 형성되는 연소실(110),건류가스배기구(111),내화물층(112)과 통기구(114),단열수조(115)로 구성되는 로스톨(113)및 공기공급구(116)(121)와 싸이크론 기능의 탄회수집실(117),탄회배출부(140)등의 구성은 동일유사한 것이나, 특히연소실(110)의 상단에 슬라이더문,호퍼의 설치를 생략하고 대신하여 연소물을 공급하는 실린더식공급부(160)를 연소실상부에 설치함에 그특징이 있는 것이다.
상기의 실린더식공급부(160)는 연소실(110)의 상부에서 측면으로 투입홀(161)를 구비하는 공급실린더(162)를 설치하고, 이러한 공급실린더(162)에는 자동제어의 의해 진퇴작동을 하는 진퇴관체(163)과 진퇴로드(164)를 설치하여 상기의 진퇴관체(163)에는 투입홀의 하단 낙하부를 개폐하는 차폐판(163a)을 형성하여 투입홀(161)에 적재된 가연성쓰레기의 일정량씩 낙하를 조정하고 또 상기의 진퇴로드(164)의 말단에는 내화물캡(164a)을 형성하여 상기의 투입홀에서 낙하된 일정랭의 가연성쓰레기를 밀어서 연소실(110)로 투입하게 되는 반복적이 작동에 의해 가연성쓰레기를 연소실에 지속적으로 공급한다.
이러한, 실린더식공급부(160)에 의해 자동적으로 폐수지/폐고무조각등의 가연성쓰레기를 공급하여 소각시킬수있어 가연성쓰레기의 소각처리가 간편하여 노약자의 운여도 가능한 것이다.
도 4 는 본 발명중 소각로체와 연결되어지는 건류화가스연소부의 단면 표시도로서, 상기의 건류화가스연소부(200)는 건류화가스가 연소되는 건류가스연소로(210)를 형성하되 융합확산공간(211)를 구성하고 상기의 건류가스연소로(210)의 주연에는 연소공기공급부(220)를 설치하고 이의 연소공기공급부(220)에 연결되며 방사상이고 경사진는 공기분사구(노즐)(221)들을 회오리식으로 건류가스연소로에 향하게 설치하여 연소공기가 회전되면서 공급되게하여 건류화가스와의 혼합이 융합확산공간(211)에서 융합반응이 촉진되어 고열의 연소반응이 이루어져고온의 연소가 이루어지게 되고, 특히 건류가스연소로(210)의 융합확산공간(211)에 가스분산두부(230)(젯트엔진구조)를 형성하여 연소배출되는 가스를 건류가스연소로의 주벽으로 분산시키 작용에 의해 연소공기와 건류화가스와의 혼합반응이 원활하여지며, 더욱 상기의 가스분산두부(230)의 배면측에 배출구를 향하는 공기분사구(231)형성하고 여기에서 연소공기 및 연소공기와 과열증기를 혼합시킨 혼합공기를 분사하므로서, 건류화가스와 재차융합반응이 촉진되어 고열의 연소반응이 이루어지는 상태가 배가되게하여 융합반응도 배가되므로 해서 건류화가의연소시 발생되던 염화수소,염소,불화수소,불화규소,질소화물,황산화물에 함유되,일산화탄소, 다이옥신(PCDDs)등의 유해가스와 중금속등이 완전연소 된다.
그리고, 상기의 건류가스연소로(210)의 융합확산공간(211)에 건류가스연소로를 가열하는 가열버너를 설치하는 가열버너공(240)을 구성하여 가열버너로 건류화가스연소부를 예열시키게 하며 상기의 연소공기공급부(220)와 혼하공기공급의 공기분사구(231)에 연결된 송풍관(250)(260)을 통하여 송풍기등의 송풍자동제어부(190)에 의해 압송되는 압력공기가 공급된다.
도 5 는 본 발명중 건류화가스연소부의 다른실시예의 단면도로서, 상기의 건류화가스연소부(200)는 상기의 도4 에서와 같이 건류가스연소로(210),융합확산공간(211),연소공기공급부(220),공기분사구(231),가열버너공(240)등의 구성은 동일유사하나, 건류가스연소로에 회류통로(212)로 연결(생략)할수도 있게 구성하고 상기의 건류가스연소로(210)의 주연에는 연소공기공급부(220)와 더불어 추진공기공급부(230)를 설치하여 이에 연결되는 방사상이고 경사의 공기분사구(231)들을 건류가스연소로에 향하여 설치하고 공기분사구(231)를 통하여 추진력도 겸하는 연소공기를 회오리상으로 공급하게 되므로서, 건류화가스와 재차융합반응이 촉진되어 고열의 연소반응이 이루어지게 되어 건류화가스의 연소시 발생되던 염화수소,염소,불화수소,불화규소,질소화물,황산화물에 함유된 일산화탄소,다이옥신(PCDDS)등의 유해가스와 중금속등이 완전연소 된다.
도 6 은 본 발명중 과열증기발생부를 구비한 건류화가스연소부의 단면도로서, 상기의 건류화가스연소부(200)는 상기의 도4 에서와 같이 건류가스연소로(210)의 융합확산공간(211)과주연에 연소공기공급부(220)의 방사상이고 경사로형성되어 융합반응이 촉진되어 고열의 연소반응이 이루어져 고온의 연소가 이루어지게하는 공기분사구(221)와, 특히 건류가스연소로(210)의 융합확산공간(211)에다 가스분산두부(230)를 형성하고 배면측에 배출구를 향하는 공기분사구(231)형성하고 여기에서 연소공기 및 연소공기와 과열증기를 혼합시킨 혼합공기를 분사하므로서, 건류화가스와 재차융합반응이 촉진되어 고열의 연소반응이 이루어지는 상태가 배가되게 하여 융합반응도 배가되 건류화가의연소시 발생되던 염화수소,염소,불화수소,불화규소,질소화물,황산화물에 함유되,일산화탄소, 다이옥신(PCDDs)등의 유해가스와 중금속등이 완전연소 되게하는 구성은 동일유사하나, 이러한 건류화가스연소부(200)의 폐열배출구측에 과열증기발생부(300)를 설치하여 폐열을 효과적으로 이용할수 있게 설치하는 과열증기발생부(300)는 건류가스연소로(210)를 포위하는 관로(310)을 형성하는 증기발생탱크(320)로 구성되고 상부측에 과열증기를 배송하는 증기송출관(330),과열증기의 온도를 측정하는 압력계(340), 탱크의 폭발을 예방하는 안전변(350)이 설치되어 증기발생탱크(310)의 안전도를 유지하고 과열증기를 균일하게 공급할수있게 하며, 부가적으로 증기발생탱크의 감시창을 구비하여 실시할수도 있는 것이다.
상기와 같이 과열증기발생부(300)를 건류가스연소로에 설치하여 배출되는 높은온도의 폐열로 과열증기를 생산하여 연소촉진용으로 사용할수있을 뿐아니라 기타 열기기에 적용할수있는 일석이조의 효과를 얻게된다.
도 7도 본 발명중 또다른실시예의 과열증기발생부를 구비한 건류화가스연소부의 단면도로서, 상기의 건류화가스연소부(200)는 상기의 도 6 에서와 같이 건류가스연소로(210)의 융합확산공간(211)에 공기분사구(221)를 구비하는 연소공기공급부(220)와, 융합확산공간(211)에 가스분산두부(230)와 이의 배면측에 형성되는 공기분사구(231)를 구성하는 건류화가스연소부(200)의 일체로 형성되는 과열증기발생부(300)의 관로(310)를 갖는 증기발생탱크(320)의 증기송출관(330), 안전변(350)의 구성은 동일유사하나, 상기의 증기발생부를 관로을 형성하는 증기발생코일(320 P)로 구성하고 상부측에 과열증기를 배송하는증기송출관(320),탱크의 폭발을 예방하는 안전변(340)이 설치되어 증기발생코일(320P)의 안전도를 유지하고 과열증기를 균일하게 공급할수있게 한 것이다.
상기와 같이 증기발생코일로 구성되는 과열증기발생부(300)의작용효과도 도6 에서와 동일하게되는 것이다.
그리고, 여기에서도 도 1 에서 도시된 바와같이 건류화가스연소부(200)에서 배출되는 폐열을 이용할 수 있는 보일러 및 기타 열이용기구를 포함하는 폐열이용부(400)의 용도및 작용효과가 동일하게되는 것이다.
그리고, 상기의 건류화가스연소부(200)에서 배출되는 폐열을 냉각장치와 선택적으로 이용할수있는 집진회로를 설치하여 소각로로 이용할수도 있고, 또한 폐열이용부(400)에다 선택적인 집진회로를 부설하여 보다 배기를 정화시킬수도 있는 것이다.
이상에서와 같이 본 발명은 폐수지/폐고무등의 가연성쓰레기를 연소실에 자동/수공으로 수납하여 착화버너로 불을 붙이어 연소시켜서 건류화가스를 발생시키고 이러한 건류화가스를 가열버너로 예열시킨 건류화가스연소부에서 연소공기및 추진혼합공기를 투여하여 건류화가스롸 연소공기/추진혼합공기의 혼합에 의한 유합연소방응을 촉진시키어 완전소각처리 하므로서 환경보존에도 기여하면서 간편한 소각으로 폐타이어를 처리하고 폐열을 이용하여 폐타이어의 열이용에 의하는 에너지절약 및 재활용산업효과도 높은 일석삼조의 유익한 발명에 있다.
본 발명은 폐수지/폐고무등의 가연성쓰레기를 소각처리함에 있어서, 연소공기를 상하에서 연소실로 주입하여 건류화가스를 효율적으로 생산하여 건류화가스연소로에서 가스분산두부와 추진공기분사구를 통하여 연소공기 및 과열증기를 연소공기와 혼합시킨 혼합공기를 공급하여 보조연료의 사용없이도 연소반응이 촉진시키어 다옥신등 유해가스와 중금속등의 배출억제 효과를 얻게되어 대기환경보존에도 기여할수 있게 되고, 소각물의 실자동배출되는 폐열을 열에너지로 이용하여 자원재활용효과도 높은 유익한 발명이다.
이상 본 발명의 그 일실시 예를 설명하였으나, 본 발명은 이에 국한되지 않고 특허청구의 범위에 기재된 범위에서 변경이 가능할 것이다.

Claims (7)

  1. 가연성쓰레기를 투입하는 슬라이더문및실린더식공급부를 구성하는 연소실(110)의 주벽을 내열물층으로 축조하고 가연성쓰레기가 연소된 재를 제거하는 복합스크류상탄회배출부를 구비하며 가연성쓰레기의 연소시 발생된 가스를 배기시키는 건류가스배기구로 구성되는 소각로체(100)와, 건류화가스와 연소공기를 혼합반응시키는 융합확산공간(211)을 형성하는 건류가스연소로(210),연소공기/과열증기를 혼합시킨 혼합공기를 건류화가스에 혼합반응을 촉진시켜 완전연소(1300℃이상)시킬수 있도록 연소공기를 분사공급하는 공급분사구들을 회오리상의 경사로 구비하는 연소공기공급부(220)와 상기의 융합확산공간의 중심선상에 가스확산두부를 형성하여 혼합공기를 분사공급하는 공급분사구를 구비하는 공기공급구(231)를 구성하는 건류화가스연소부(200)와, 유해가스(다이옥신)및 중금속등의 대기오염물질이 완전소각처리되어 대기환경에도 무해하게 소각처리된 폐열(대략1300℃이하)을 난방,건조,농장하우스등에 이용하는 폐열이용부(400)의 관련구성을 특징으로 하는 가연성쓰레기의 소각열을 이용하는 소각장치
  2. 제 1항에 있어서, 철판으로 구성되는 소각로체(100)의 연소실(110)측으로 내구성의 내화물층(112)을 구성하고, 연소실(110)의 단열수조및 통기구를 구비하는 로스톨(113)로 구성하고 연소공기공급관(120)에 의해 송풍기(도시생략)등 송풍자동제어방법에 의해 연소공기를 공급하는 공기공급구(121)가 구성됨을 특징으로 하는가연성쓰레기의 소각열을 이용하는 소각장치의 소각로체.
  3. 제 1 에 있어서, 상기 소각로체에 연결되며 융합확산공간을 구비하는 건류가스연소로(210)와, 이러한 건류가스연소로의 주연에 강제송풍으로 연소공기를 공급시켜 융합반응의 촉진현상에 의해 고열의 연소반응이 이루어지도록 경사의 회오리상으로 배치된 공기분사구(221)들을 구비하는 연소공기공급부(220)와, 상기의 건류가스연소로의 중심선상에다 형성되며 중심선상으로 강제송풍으로 과열증기가 혼합된 혼합공기 또는 연소공기만를 공급시키어 융합반응의 촉진현상을 유발되게 하는 추진공기분사구(230)를 후방측에 구성하는 가스분산두부(231)의 구성을 특징으로 하는 가연성쓰레기 소각열을 이용하는 소각장치의 건류화가스연소부.
  4. 제 1항 및 제 2항에 있어서, 연소실의 상부 측면에 투입홀(161)를 형성하며 자동제어의 의해 진퇴작동을 하는 진퇴관체(163)과 진퇴로드(164)가 설치되는 공급실린더(162)를 구성하고 상기의 진퇴관체에는 쓰레기낙하량을 제어하는 차폐판(163a)을, 진퇴로드에는 쓰레기를 연소실로 투입하는 내화물캡(164a)을 각각형성하는 실린더식공급부(160)를 연소실(110)에 설치함을 특징으로 하는 소각물을 연소각열을 이용하는 소각장치의 소각물을 자동공급하는 실린더식공급부.
  5. 제 1항 및 제 2항에 있어서, 연소실의 로스톨(114)의 하측에 가연성쓰레기재가 낙하수집 되도록 테이퍼형의 탄회수집실(117)을 형성하고 이의 하단에 맞물려회전하는 복합스크류상 탄회배출부(140)를 설치함을 특징으로 하는 가연성쓰레기의 소각열을 이용하는 소각장치의 탄회제거부.
  6. 제 1 및 제 3항에 있어서, 상기의 류가스연소로와, 이의 주변에 배치되는 공급분사구들을 각각으로 구비하는 연소공기공급부(220)와 추진공기공급부(230)를 구성하는 건류화가스연소부(200)와, 상기의 건류가스연소로(210)와 이어지는 관로(310)를 구성하고 증기송출관(330),압력계(340), 안전변(350)을 구비하며 폐열로 가열되는 하는 증기발생탱크(320)로 구성되는 과열증기발생부(300)를 구성함을 특징으로 하는 가연성쓰레기의 소각열을 이용하는 소각장치의 건류화가스연소부.
  7. 제 1 및 제 6항에 있어서, 상기의 류가스연소로와, 이의 주변에 배치되는 공급분사구들을 각각으로 구비하는 연소공기공급부(220)와 추진공기공급부(230)를 구성하는 건류화가스연소부(200)와, 상기의 건류가스연소로(210)와 이어지는 관로(310)를 구성하고 증기송출관(330), 안전변(350)을 구비하며 폐열로 가열되는 증기발생코일(320P)로 이루어지는 과열증기발생부(300)를 구성함을 특징으로 하는 가연성쓰레기의 소각열을 이용하는 소각장치의 건류화가스연소부.
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