KR20020088257A - 소각로의 2차연소를 위한 에어 공급장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소각물을 연소시키는 소각로 내로 투입하는 1차 에어공급부와 연소후 배출되는 소각로 후미부와 2차연소로 사이에 2차 에어공급부를 구성하여 내압 상태에 따라 독립적으로 에어를 조절 공급하고, 또 2차 에어공급부에서 와류를 일으켜 최상의 연소효율을 갖도록 하고, 또 에어공급노즐을 이송날개에 밀착시켜 냉각효과를 득함으로 수명을 연장할 수 있는 소각로의 에어 공급장치에 관한 것이다.

이러한 본 발명은 내주면에 소각물 투입장치(15)로 공급되는 소각물을 받아 전방의 버너 쪽으로 이송시키는 이송날개(12)를 구비한 원통형 몸체(11)와 이를 회전시키는 구동장치(19)와, 상기 몸체(11)의 후미부에 2차연소로(17)를 연결 구성한 회전식 소각로(10)에 있어서, 상기 소각로 몸체(11)의 후미부와 2차연소로(17)의 사이에 개재되어 2차연소로(17)에 고정설치되면서 둘레에 내향된 송풍구(33)를 다수개 구비한 연결하우징(31)을 구성하고, 상기 연결하우징(31)의 둘레에 보조에어실(32)을 갖도록 외부몸체(37)를 구성하고, 상기 에어실(32)에 송풍기(F)를 에어덕트(35)로 연결 구성하여 2차 에어공급부(30)를 장치한 것이다.

Description

소각로의 2차연소를 위한 에어 공급장치{An air feeder of incinerator}

본 발명은 소각로 내에 에어를 공급하여 연소효율을 높이는 에어공급장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소각물을 연소시키는 소각로 후미부와 2차연소로 사이에 1차 에어공급부를 구성하여 2차연소로로 유입되는 연소가스에 와류를 일으키면서 충분한 산소를 공급하여 재연소시 완전연소될 수 있도록 하는 소각로의 2차연소를 위한 에어 공급장치에 관한 것이다.

회전식 소각로는 후미부 쪽의 소각물 공급장치를 통해 소각물을 소각로 내에 투입시키면 소각로 몸체가 회전하여 내벽면에 형성된 이송날개가 소각물을 전방으로 이송시키고, 입구부 쪽에 설치된 버너는 이송되는 소각물질을 소각시키며, 소각된 재는 전방 입구부를 통해 하부의 배출장치로 배출시키도록 된 것이 일반적인 구성이다.

그런데, 이러한 회전식 소각로의 후미부에는 소각물 투입장치로부터 투입되거나 또는 투입 후 이송되는 초기상태의 소각물이 배기가스의 열에 의해 착화점보다는 낮은 온도로 연소되는 현상이 일어나 많은 공해물질을 포함하는 가스가 발생되는 문제점이 야기되어 본 출원인은 소각로의 후측에 소각로 내로 분사되는 공기가 소각로 끝지점에서 역류하도록 가이드를 설치하여 버너의 최고온도점 위치에서 재 연소된 후 배출되도록 함으로써 공해물질을 갖는 미연소가스 즉, 불활성가스가 발생되지 않도록 하는 회전식 소각로를 개발하여 실용신안공고번호 제2001-210590호로 소개한바 있다.

또 선출원된 회전식 소각로의 성능을 더 높이기 위해 후미부에 배기가스에 의해 달구어지는 복사열망을 설치하여 이를 통과하는 배출가스가 복사열에 의해 재차 연소된 후 배출되도록 한 회전식 소각로의 2차연소장치를 개발하여 소개한 바 있다.

이러한 구성으로 이루어진 선출원 회전식 소각로는 공해 없이 완전연소를 가능하게 하면서 자체 연소열에 의해 연속적인 연소작용이 일어나도록 하기 위해 소각물에 충분한 공기를 공급할 수 있도록 에어공급장치가 설치되어 있다.

즉, 도 1에서와 같이 소각로 몸체(1)의 외부에 외부몸체(2)를 씌워 그 사이로 에어실(3)을 형성하고, 또 몸체(1)의 둘레에 공기를 분사하는 여러 개의 송풍구(4)를 구비하여 소각물 소각시 에어실(3)을 통하여 송풍구(4)로 에어를 공급시켜 소각물에 연소에 충분한 공기가 공급되도록 한 것이다. 이때, 에어공급 효과를 더욱 향상시키기 위해 소각로 회전과 반대방향으로 공기를 불어주도록 그리고 소각물질이나 분진들이 송풍구(3)를 통해 외부로 배출되지 않도록 하기 위해 송풍구(3)의 상부에 회전 반대방향의 경사날개(6)를 갖도록 되어 있다.

그러나 상술한 구성으로 선출원된 에어공급 장치는 에어공급장치에 의해 충분한 공기가 공급됨에 따라 연소효율이 대폭 향상되는 효과를 얻을 수 있었으나 보다더 연소효율을 높여 열효율을 향상시킴과 동시에 완전연소에 의한 공해물질이 최소화 될 수 있도록 기능을 향상시킬 필요가 있었다.

본 발명은 선출원된 회전식 소각로의 기능을 향상시키기 위해 소각로와 2차연소로 사이에 1차 에어공급부를 장치하여 연소로에서 연소후 배출되는 연소가스에 충분한 산소를 공급함으로서 2차연소시 최상의 연소효율을 얻을 수 있도록 하여 공해물질의 발생을 최소화하는 소각로의 2차연소를 위한 에어 공급장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 선출원된 소각로의 구조를 나타낸 단면도.

도 2는 본 발명에 따른 소각로의 구조도.

도 3은 본 발명에 따른 소각로의 종단면도.

도 4는 본 발명에 따른 2차 에어공급부 연결하우징 분리 사시도.

도 5는 본 발명에 따른 소각로 에어실의 다른 실시예도.

***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명***

10 - 소각로 11 - 몸체 12 - 이송날개

13 - 버너 14 - 소각재 배출장치 15 - 소각물 투입장치

16 - 투입날개 17 - 2차연소로 19 - 구동장치

20 - 1차 에어공급부 21 - 외부몸체 22 - 에어실

23 - 송풍구 24 - 에어송풍노즐 25 - 에어덕트

26 - 조절밸브 30 - 2차 에어공급부 31 - 연결하우징

32 - 에어실 33 - 송풍구 34 - 에어공급노즐

35 - 에어덕트 36 - 조절밸브 37 - 외부몸체

38 - 소각물투입구 39 - 소각물 안내날개 40 - 제어부

41a,41b - 압력센서

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 내주면에 소각물 투입장치로 공급되는 소각물을 받아 전방의 버너 쪽으로 이송시키는 이송날개를 구비한 원통형 몸체와 이를 회전시키는 구동장치와, 상기 몸체의 후미부에 2차연소로를 연결 구성한 회전식 소각로에 있어서,

상기 소각로 몸체의 후미부와 2차연소로의 사이에 개재되어 2차연소로에 고정설치되고, 둘레에 송풍구를 다수개 구비한 연결하우징을 구성하고,

상기 연결하우징 둘레에 송풍기로부터 공급되는 공기를 수급받는 에어실을 갖도록 외부몸체를 구성하고,

상기 에어실에 송풍기로 부터 공급되는 공기를 에어실로 공급하는 에어덕트를 연결 구성하여 달성된다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 소각로의 구조도이고, 도 3은 본 발명에 따른 소각로의 종단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 2차 에어공급부 연결하우징 분리 사시도이며, 도 5는 본 발명에 따른 소각로 에어실의 다른 실시예도이다.

도시된 소각로는 내주면에 이송날개(12)를 갖는 원통형의 몸체(11)와, 몸체의 둘레에 설치된 스프로킷에 체인을 감아 회전레일을 통해 일정궤도로 회전시키는 구동장치(19)와, 몸체(11)의 후미부에 연결설치된 2차연소로(17)로 구성되며 소각로(10)의 입구부에는 버너(13)가 설치되고, 그 하부에는 연소된 재를 하부로 배출시켜 이를 이송시키는 소각재 배출장치(14)가 설치된다.

또 몸체(11)의 둘레에는 1차 에어공급부(20)를 가지며, 몸체와 2차연소로(17)의 사이에는 2차 에어공급부(30)를 갖는다.

1차 에어공급부(20)는 몸체(11)의 둘레에 외부몸체(21)가 둘러싸 몸체(11)와 외부몸체(21) 사이에 에어실(22)이 형성되며, 몸체(11)의 둘레에 다수개의 송풍구(23) 및 각 송풍구(23)에 결합되는 에어송풍노즐(24)로 구성된다.

이 구성에 의해 송풍기(F)로부터 후술될 에어덕트(25)(35)를 통해 에어실(22)로 에어가 공급되고 송풍구(23) 및 에어송풍노즐(24)을 통해 몸체(11)의 내부로 에어가 공급되어 연소효율을 향상시키게 된다.

이때 1차 에어공급부(20)의 구조는 상술한 바와 같이 그리고 도면상에 표현하고 있으나, 이와는 달리 도 5와 같이 외부몸체(211)를 원통형으로 형성하여 내부몸체(11)와 함께 회전되는 구조를 갖고 별도의 덕트(251)를 이용하여 에어실(221)로 에어를 공급하도록 한 구조의 선출원 소각로에도 적용 가능하다.

한편, 2차 에어공급부(30)는 1차 에어공급부(20)의 유무에는 관계없이 독립적으로 설치될 수 있는 것으로써 그 구조는 둘레에 다수개의 송풍구(33) 및 각 송풍구에 결합되는 에어송풍노즐(34)이 형성됨과 동시에 후미부에 플랜지가 형성된 원통 형상의 연결하우징(31)을 구비하여 상기 소각로 몸체(11)와 2차연소로(17)의 사이에 개재시킨 후 2차연소로(17)에 볼트로 결합시키고, 이 연결하우징(31)의 둘레에 외부몸체(37)를 설치하여 독립된 보조에어실(32)을 구성하여 이루어진다.

이때 에어송풍노즐(34)이 설치되며 그 끝단은 소각로(10)의 회전방향을 취하도록 절곡되어 있으며, 나아가서는 몸체(11)쪽으로 비스듬이 틀어지도록 설치될 수 있다.

또한 소각로 몸체(11)의 후미부에는 2차 에어공급부(30)의 연결하우징(31)에 형성된 소각물투입구(38)로 부터 공급되는 소각물을 소각로(10)내부로 안내하는 안내 날개(39)가 설치된다. 이 안내 날개(39)는 후측단이 회전되는 방향으로 경사진 다수의 날개로 구성되며 그 말단이 소각물투입구(38)가 형성된 영역만큼 연결하우징(31)에 삽입되도록 연장된 구조를 갖는다.

이때 두 개의 1차 에어공급부 중 2차 에어공급부(30)는 몸체(11)에 형성된 1차 에어공급부(20)의 유무에 관계없이 독립적으로 설치 가능하다.

또한 2차 에어공급부(30)의 연결하우징(31) 내부에는 투입된 소각물을 소각로(10)의 내부로 투입시키기 위한 소각물 투입장치가 설치된다.

이 소각물 투입장치는 전방에 몸체(11)와 결합되는 플랜지(391)가 설치되고, 후측에는 지지링(392)이 설치되며, 플랜지(391)와 지지링(392)의 사이에는 다수개의 안내 날개(39)가 경사지게 연결 형성된 구조를 갖는다. 이 소각물 안내 날개(39)에 의해 공급되는 소각물을 소각로(10)의 내부로 투입시킬 수가 있게 된다.

이러한 소각물 투입장치는 전방의 플랜지(391)를 몸체(11)와 볼트로 결합시킴에 따라 몸체(11)와 함께 회전되며, 소각물 안내 날개(39)가 위치한 연결하우징(31)의 일측에는 소각물 투입구(38)가 형성된다.

그리고 이 투입구(38)에는 성형기로부터 일정한 형상으로 성형된 소각물을 이송하는 이송컨베이어와 이와 연결되어 이송되는 소각물을 이어받아 투입구(38)로 안내 유도하는 슈우가 설치되어있다.

한편, 몸체(11)의 1차 에어공급부(20)와 2차 에어공급부(30)에 각각 별도로 구성된 에어덕트(25)(35)에 공기 량을 조절하는 에어조절밸브(26)(36)가 설치된다. 특히 2차연소로(17)는 소각로(10)의 내부압력보다 항상 낮은 압력을 유지해야하기 때문에 소각로(10)와 2차연소로(17)의 내부에는 압력을 센싱하는 압력센서(41a)(41b)가 설치되고, 이 압력센서(41a)(41b)들은 압력의 변화를 제어부(40)로 보내어 압력의 변화에 따라 1차 1차 에어공급부(20)와 2차 1차 에어공급부(30)로 공급되는 에어덕트(35)에 설치된 에어조절밸브(36)를 제어하여 내부로 공급되는 에어의 양을 조절하도록 구성된다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명의 작동을 살펴보면 다음과 같다.

건조로에서 건조된 후 성형기에 의해 성형된 소각물을 컨베이어 및 슈우를 통해 소각물 투입구(38)로 투입하면 투입된 소각물은 몸체(11)와 함께 회전되는 소각물 안내 날개(39)에 의해 소각로(10)의 내부로 일정량씩 투입시킨다. 투입된 소각물은 안내 날개(39)에 의해 전방의 버너(13) 쪽으로 이동하게 되고 버너(13)는이송되는 소각물을 소각시켜 소각재 배출장치(14)로 배출시킨다.

이 과정에서 1차 에어공급부(10)로 에어를 공급시킴과 동시에 2차 에어공급부(30)를 통해 에어를 공급한다. 1차 에어공급부(20)로 공급되는 공기는 에어실(22)과 송풍구(23) 및 에어공급노즐(24)로 소각로(10) 내부로 유입되며, 유입된 공기는 에어공급노즐(24)에 의해 소각로(10)의 회전 반대방향으로 공급되어 몸체(11)의 내부를 회돌아치게 되므로 결국 소각물의 소각에 필요한 충분한 공기가 공급된다.

소각로 내부몸체(11)에서 소각물이 연소되면서 발생된 연소가스는 소각로(10)의 후미부를 통해 2차연소로(17)로 방출되는데, 이때에도 2차 에어공급부(30)의 에어공급노즐(34)을 통해 내부로 에어가 공급되어 2차연소로(17)로 배출되는 연소가스에 또다시 충분한 산소를 공급해준다. 특히 공급방향이 소각로(10) 회전방향을 향하기 때문에 소각로 회전 반대방향으로 회전하는 연소가스와 맞대응되어 큰 와류를 일으키게 됨에 따라 고른 분포로 산소를 공급할 수가 있게 된다. 만일 에어공급노즐(34)이 소각로의 전방을 향하여 역대각 방향을 취하게 되면 더욱더 큰 와류를 얻을 수가 있다.

이로서 연소작용이 다시 한번 활발하게 일어나게 되고 또 2차연소로 내에서도 완전연소가 이루어진다.

또한 소각로(10)의 내부와 2차연소로(17)의 내부에 설치된 압력센서(41a)(41b)에 의해 내부압을 측정하고 이는 제어부(40)에서 전달받아 에어덕트(25)(35)의 에어조절밸브(26)(36)를 제어한다. 즉, 항상 2차연소로(17)내의 압력이 소각로(10) 내의 압력보다 낮은 상태를 유지하도록 함으로써 원활한 연소작용이 일어나도록 유지하는 것이다.

만일 2차연소로(17)내의 압력이 높아지게 되면 이는 일정한 용량으로 배출되는 2차연소로(17)의 배출장치의 고장보다는 대부분 소각로(10)로 공급되는 에어의 양이 많을 경우이기 때문에 소각로(10)의 1차 에어공급부(20)의 에어공급량을 줄이므로써 해결할 수가 있는 것이다.

그렇지만 2차 에어공급부(30)의 에어는 독립적으로 공급됨에 따라 배출되는 연소가스에 충분한 산소를 공급해줌으로 여전히 미연소가스의 완전연소작용을 충분히 달성할 수가 있다.

또한 이와 같이 항상 2차연소로(17)가 항상 소각로(10)보다 낮은 내압을 유지하여 원활한 배출작용이 일어나고 또 둘레가 에어실(32)에 둘러싸여 있기 때문에 2차 에어공급부(30)의 연결하우징(31)에 형성된 소각물 투입구(38) 및 투입장치가 항상 개방된 상태를 유지하더라도 연소가스가 외부로 배출되는 역화 현상이 방지된다.

만일 2차 에어공급부(30)의 유지보수를 요할 할 때에는 2차연소로(17)에 볼트결합된 연결하우징(31)과 또 소각물 투입장치의 플랜지를 몸체로부터 분리시키면 간단히 분해되므로 신속·간편하게 수리할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 끝이 구부러진 에어공급노즐이 토출되는 공기의 방향성을 확실하게 주어 이송되는 소각물에 산소를 충분히 공급시킬 수있으므로 높은 연소효율을 득할 수 있고, 또 에어공급노즐이 이송날개에 밀착되게 설치되어 있어 토출되는 공기에 의해 이송날개가 냉각되어지므로 이송날개의 수명을 대폭 연장시킬 수 있는 효과가 있다.

또한 소각로의 2차 에어공급부에서 에어를 공급할 때 전체적으로 회전되면서 배출되는 연소가스의 반대방향으로 공기를 공급하여 와류를 일으키도록 함으로써 보다 배기되는 가스에 충분한 산소를 공급함에 따른 최상의 연소효율을 갖는 효과가 있다.

또한 소각로와 2차연소로내에 압력센서가 설치되어 있어 항상 2차연소로가 소각로의 압력보다 낮은 압력을 유지하도록 에어덕트의 에어조절밸브를 조절토록 되어 있어 안전성을 확보할 수 있음과 동시에 원활한 연소작용과 소각물 투입구로 연소가스가 배출되는 역화현상의 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 내주면에 소각물 투입장치(15)로 공급되는 소각물을 받아 전방의 버너(13) 쪽으로 이송시키는 이송날개(12)를 구비한 원통형 몸체(11)와 이를 회전시키는 구동장치(19)와, 상기 몸체(11)의 후미부에 2차연소로(17)를 연결 구성한 회전식 소각로(10)에 있어서,

   상기 소각로 몸체(11)의 후미부와 2차연소로(17)의 사이에 개재되어 2차연소로(17)에 고정설치되면서 둘레에 내향된 송풍구(33)를 다수개 구비한 연결하우징(31)을 구성하고,

   상기 연결하우징(31)의 둘레에 보조에어실(32)을 갖도록 외부몸체(37)를 구성하고,

   상기 에어실(32)에 송풍기(F)와 에어덕트(35)를 연결 구성한 것을 특징으로 하는 회전식 소각로 에어공급장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 송풍구(33)에는 끝단이 소각기(10)의 회전 방향을 향하도록 구부러진 에어공급노즐(34)이 각각 결합 구성된 것을 특징으로 하는 회전식 소각로 에어공급장치.