KR20030019364A - 폐기물 소각로 및 그 조업방법 - Google Patents

Abstract

폐기물 소각로는, 폐기물을 연소시키는 연소실과, 복수의 음파식 가스온도 계측장치와, 연소실 내의 온도분포를 추정하는 수단과, 블록번지의 인식수단과, 각 블록번지의 온도분포를 추측하는 수단과, 온도분포를 비교하는 비교수단과, 가스온도를 제어하는 제어수단으로 이루어진다. 폐기물 소각로는, 폐열보일러를 가진다. 폐열보일러 내의 가스온도 분포는 온도 계측장치에 의해 계측된다. 가스온도 분포는, 폐열보일러 내의 블록번지와 조합된다.

Description

폐기물 소각로 및 그 조업방법{WASTE INCINERATOR AND METHOD OF OPERATING THE INCINERATOR}

도시쓰레기 등의 폐기물의 증가에 따라, 폐기물을 소각하는 여러종류의 폐기물 소각로가 실용화되어 있다. 특히 화격자식(火格子式) 폐기물 소각로(이하 화격자식 쓰레기 소각로라고 한다)가 널리 알려져 있다. 그 대표적인 것의 측단면도를 도 7에 나타낸다.

도 7에 있어서, 화격자식 쓰레기 소각로(1)는, 호퍼(2), 건조스토커(3), 연소스토커(4), 후연소스토커(5), 주연소실(6), 2차연소실(7)로 구성되어 있다. 여기서는 중간천정(8)을 설치하여, 주연소실(6)과 2차연소실(7)의 사이에 주연도(9)와 부연도(10)를 설치하고 있다.

호퍼(2)에 투입된 도시쓰레기(11)는, 슈트를 통하여 건조스토커(3)에 보내져, 아래부터의 공기와 로내의 복사열에 의해 건조됨과 동시에, 승온되어 착화한다. 착화하여 연소를 개시한 도시쓰레기(11)는, 연소스토커(4)에 보내져, 아래로부터 유입되는 연소용 공기에 의해 가스화되고, 일부는 연소한다. 그리고, 다시, 후연소스토커(5)에서, 미연소분(未燃燒分)이 완전하게 연소된다. 그리고, 연소후에 남은 재는, 메인 애쉬슈트(12)로부터 외부로 꺼내진다. 연소는 주연소실(6) 내에서 행해지고, 연소배출가스는, 중간천정의 존재에 의해, 주연도(9)와 부연도(10)로 나뉘어져 배출된다. 주연도(9)를 통과하는 연소배출가스에는, 미연소분은 거의 함유되지 않고, 산소가 10%정도 함유되어 있다. 부연도(10)를 통과하는 연소배출가스에는, 미연소분이 8% 정도 함유되어 있다. 이들의 연소배출가스는, 2차연소실(7)에서 혼합되고, 2차적인 연소가 행하여져 미연소분이 완전히 연소한다. 2차연소실(7)로부터의 연소배출가스는, 제진실(13)에서 입자경이 큰 더스트가 제거된 후, 폐열보일러(14)에 보내져, 열교환된 후에, 배출가스 처리장치 등을 경유하여 외부로 방출된다.

이와 같은 화격자식 쓰레기 소각로(1)에 있어서, 도시쓰레기(11)를 소각처리하는 경우, 도시쓰레기(11)가 성상(性狀)이 다른 수많은 물질로 이루어지므로, 로 내의 연소상태를 일정하게 유지하는 것은 곤란하며, 주연소실(6)의 온도나 연소가스 농도의 분포가 시간적, 공간적으로 불균일하게 되는 것은 피할 수 없다. 특히, 건조스토커(3) 위의 건조영역에서는, 도시쓰레기(11)의 성상에 따라서는 수증기가 대량으로 발생하거나, 도시쓰레기(11) 중의 가연소분이 일시적으로 저하하는 것에 의해 착화가 불안정하게 되는 경우가 있어, 이들에 기인하여 CO 스파이크라고 불리는 현상이 발생하는 경우가 있다. 이것은 화염이 부분적으로 소염(消炎)되어 CO를 다량으로 함유하는 미연소가스가 2차연소실(7)에 흘러 들어가고, 여기서도 완전히 연소되지 않고 외부로 방출되는 것으로 되어, 공해방지상 바람직하지 않다. 또한,주연소실(6)에서의 화염온도가 높게 되면, 더스트가 중간천정(8)이나 로벽에 용착하고, 클링커(clinker)라고 불리는 부착물이 발생하여 로내 연소가스의 유로를 좁히거나, 거대화한 클링커가 로 바닥부에 낙하하여 화격자 등을 손상시킨다고 하는 문제가 있다. 더욱이, 화염의 상태가 불안정하면, 화염이 날리기 쉽고, 고부하 연소가 곤란하다고 하는 문제가 있다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위해서는, 먼저, 로 내의 연소상태를 파악하고, 그 위에 로 내에 있어서 화염을 안정시키는 수단을 설치하는 것이 필요하다.

종래의 화격자식 쓰레기 소각로에 있어서는, 로 내의 연소상태를 파악하기 위하여 보호관이 구비된 열전대에 의해 로 내 온도를 측정하거나, 로 내의 가스 샘플링에 의해 로 내 연소가스의 성상을 조사하기도 하는 방법이 통상 사용되고, 이들의 데이터를 로 내의 연소제어에 반영시키고 있다.

상술한 화격자식 쓰레기 소각로에서는, 주연소실과 2차연소실에서의 불균일 연소에 따른 고온영역이나 저온영역 부위의 온도를 파악하고, 로 내의 연소를 안정화하는 것이 필요하다.

그러나, 로 내 온도측정법으로서 열전대를 사용한 접촉식 계측법에서는, 열전대 본체 또는 열전대 보호관의 내구성이나 복사에 의한 계측오차 등의 문제가 있다.

더욱이, 로 내 중앙부의 가스온도 측정에는 긴 프로브(probe)가 필요하며, 온도계측하는 것이 곤란한 경우가 있다.

또한, 화염 등의 분광특성을 이용한 방사식 온도계측법은 비접촉식 계측법이나, 일반적으로 관측창(예를 들면 적외선 카메라)이 설치되고, 그 관측창으로부터 가시할 수 있는 범위만 계측가능하며, 계측창의 오염이나 산란 등에 의해 더스트가 많이 존재하는 환경하에서는 부적당하다.

또한, 로 내의 가스 샘플링에 의해 로내 연소가스의 성상을 조사하는 방법은, 로 내의 연소상태를 일정하게 유지하는 것이 곤란한 개소에서 연속적으로 가스 샘플링하여도 변동이 심하고, 그에 따라 적정한 처리를 실시하는 것은 곤란하다.

본 발명은, 도시쓰레기 등의 폐기물을 소각하는 연소실을 구비한 폐기물 소각로 및 그 조업방법에 관한 것이다.

도 1은, 실시형태 1에 관한 폐기물 소각로의 사시도이다.

도 2는, 실시형태 1의 폐기물 소각로에 관한 제어계통을 나타내는 도이다.

도 3은, 실시형태 1의 폐기물 소각로에 관한 횡단면방향(평면방향) 블록의 온도분포의 일 예를 나타내는 모식도이다.

도 4는, 도 3에 의한 종단면방향(높이방향) 블록의 온도분포의 일 예를 나타내는 모식도이다.

도 5는, 실시형태 1에 관한 다른 폐기물 소각로의 사시도이다.

도 6은, 실시형태 1에 관한 유동상 로의 일 예를 나타내는 일부 자른 측면도이다.

도 7은, 종래의 쓰레기 소각로에 의한 연소온도의 제어방법을 나타내는 도이다.

도 8은, 실시형태 2에 관한 폐열보일러를 나타내는 개략사시도이다.

도 9는, 실시형태 2의 폐열보일러에 관한 구분 블록번지의 온도분포를 나타내는 모식도이다.

도 10은, 실시형태 2의 폐열보일러에 관한 제어계통을 나타내는 도이다.

도 11은, 실시형태 3의 화격자식 폐기물 소각로를 나타내는 개략 측단면도이다.

도 12는, 실시형태 4의 스토커(stoker)형 폐기물 소각로를 나타내는 개략 측단면도이다.

도 13은, 실시형태 4에 관한, 스토커형 폐기물 소각의 개략 구성도이다.

도 14는, 실시형태 4에 관한, 윗쪽에서 본 배관의 개략 구성도이다.

도 15는, 실시형태 4에 관한, 윗쪽에서 본 배관의 개략 구성도이다.

도 16은, 실시형태 5에 관한 스토커형 폐기물 소각로를 나타내는 개략 측단면도이다.

도 17은, 실시형태 5에 있어서, 로 벽의 일부에 복사체를 배치한 경우의 구성을 나타내는 도이다.

도 18은, 실시형태 5에 있어서, 전기히터를 가열수단으로서 사용하는 경우의구성 및 가열 제어방법을 나타내는 도이다.

도 19는, 실시형태 5에 있어서, 연소배출가스를 사용하는 경우의 구성 및 가열 제어방법을 나타내는 도이다.

도 20은, 실시형태 5에 있어서, 전기히터를 내열벽돌 내에 내장한 경우의 구성 및 가열 제어방법을 나타내는 도이다.

도 21은, 실시형태 5에 있어서, 연소배출가스를 내열벽돌의 내부에 형성한 공간부에 도입하는 경우의 구성 및 가열 제어방법을 나타내는 도이다.

도 22는, 실시형태 5에 있어서, 냉각수단으로서 공기냉각장치를 가지는 경우의 구성 및 냉각 제어방법을 나타내는 도이다.

도 23은, 실시형태 5에 있어서, 냉각수단을 사용하는 경우없이, 복사체 표층부에 비산되는 재가 용융·고화하여 복사가열의 효율을 감소시키는 것을 방지하는 수단을 나타내는 도이다.

[실시형태]

(실시형태 1)

실시형태 1에 의하면, 연소실, 바람직하게는 연소실이 화격자를 구비하고 주연소실과 2차연소실로 이루어지며, 그들의 연소실, 주연소실 및/ 또는 2차연소실 내의 공간이 복수의 블록으로 구분되어 블록번지로서 입력되고, 그들 실내의 온도분포를 계측하는 음파식 가스온도 계측장치와, 상기 계측장치에 의한 가스온도 분포의 데이터를 조합시켜서 각 블록번지의 가스온도 분포의 데이터로 하고, 그에 의한 연소실, 주연소실 및/ 또는 2차연소실의 고온영역과 저온영역의 온도를 기준 온도영역의 설정온도와 비교 연산하고, 그에 기초하여 1차 공기량, 2차 공기량, 폐기물 이송속도, 냉각유체량의 조작량을 1종 이상 조합시켜서 상기 블록번지의 온도영역의 온도를 기준 온도영역의 설정온도로 제어하는 제어장치를 설치하였으므로, 상기 연소실, 주연소실 및/ 또는 2차연소실 내의 각 부위의 도시쓰레기의 소각에 의한 실제의 온도분포를 블록번지에 의한 가스온도 분포로서 정확하게 포착할 수 있어, 그 블록번지의 온도영역의 온도가 기준 온도영역의 온도설정값에 대하여 고온 또는 저온으로 된 때에는 상기 블록번지의 온도 영역을 이상상태로서 취급하고, 상기 블록번지의 온도영역의 온도를 정상으로 하기 위하여 상기 조작량에 의한 조정을 한다.

또한, 실시형태 1에서는, 바람직하게는 연소실이 유동상의 유동층 위의 프리보드로 이루어지며, 프리보드에 음파식 가스온도 계측장치와 제어장치를 설치하고, 상기 화격자를 구비하여 주연소실과 2차연소실로 이루어지는 연소실의 경우와 마찬가지로, 프리보드 내의 블록번지의 온도영역의 온도를 정상으로 하기 위하여 상기 조작량에 의한 조정을 한다.

도 1은, 실시형태 1에 관한 폐기물 소각로의 사시도이다.

도 1에 있어서, 화격자식 쓰레기 소각로(21)는, 호퍼(22), 건조스토커(23), 연소스토커(24), 후연소스토커(25), 주연소실(26), 2차연소실(27)로 구성되어 있다. 여기서는 중간천정(28)을 설치하여, 주연소실(26)과 2차연소실(27) 사이에 주연도(29)와 부연도(30)를 설치하고 있다.

실시형태 1에서는. 상기한 주연소실(26)에 음파식 가스온도 계측장치(이하음파식 계측장치라고 호칭한다, 31)와 제어장치(32)가 설치되어 있다. 주연소실(26) 내의 공간은 복수의 블록으로 구분되어 블록 번지로서 제어장치(32)에 입력되어 있다.

주연소실(26) 내는 음파식 계측장치(31)에 의해 가스온도가 연속적으로 계측된다. 그 온도계측 값에 의한 가스온도 분포의 데이터는 제어장치(32)에서 조합되어 각 블록번지의 가스온도 분포의 데이터(3차원의 데이터)로 된다.

제어장치(32)에서는 주연소실(26) 내의 각 블록번지에 의한 가스온도 분포의 데이터에 대하여, 고온영역과 저온영역의 온도를 기준 온도영역의 온도설정값과 비교 연산하고, 그것에 기초하여 1차 공기량, 2차 공기량, 쓰레기 이송속도, 물 분무량에 의한 냉각유체량의 조작량을 1종 이상 조합하여 조정하고 기준 온도영역의 온도설정값으로부터 벗어난 블록번지에 의한 고온영역 또는 저온영역의 온도를 기준 온도영역의 온도설정값으로 되도록 온도제어 한다.

음파를 이용한 가스온도 계측은, 가스 중을 전파하는 음의 속도(c)가 이하에 나타내는 온도 T의 함수로서 표시되는 것에 기초하고 있다.

C = a ·√T

여기서, a는 가스조성 등에 의해 정해지는 정수이다.

온도센서는 음파발신기와 음파수신기로 구성된다. 이미 알고있는 거리를 띄워 음파발신기와 음파수신기를 설치하고, 한쪽의 음파발신기로부터 생긴 음파를 수신기에서 수신하여, 전파시간을 측정하면, 음파발신기와 음파수신기 사이의 가스온도를 측정할 수 있다.

측정부에 복수의 온도센서를 설치하고, 복수 경로의 전파시간을 측정하여, 컴퓨터·토모그라피법(CT법)으로 처리하면 온도분포를 구할 수 있다. CT법에서는, 측정부를 몇개의 요소로 분할하고, 상기 요소 내의 온도는 일정하다고 가정하여, 하나의 경로에 대해서 연립방정식을 만든다. 복수의 경로에 대하여 연립방정식을 만들고, 이것을 푸는 것에 의해 각 요소의 온도를 구한다.

음파식 계측장치(31)는, 온도센서(33)와 신호처리장치(34)와 CT 처리장치(35)로 구성되어 있다.

온도센서(33)는 스피커(36), 마이커(37)와 혼(도시않음)으로 구성되어 있다.

복수의 온도센서(33)는 주연소실(26)의 양 벽에 바둑판 눈금모양으로 설치되어 있다. 바둑판 눈금모양으로 설치된 것은 주연소실(26) 내를 통과하는 도시쓰레기 그룹의 흐름방향에 직교하는 횡단면의 온도분포와, 도시쓰레기 그룹의 흐름방향 종단면의 온도분포를 계측하여, 그들을 제어장치(32)에서 조합시켜, 도시쓰레기의 소각에 의한 각 부위의 실제 온도분포를 블록번지에 의한 3차원의 가스온도 분포로서 정확하게 포착하기 위함이다.

상기 블록번지의 온도영역의 온도가 기준 온도영역의 온도설정값에 대하여 고온 또는 저온으로 된 때에는 상기 블록번지의 온도영역을 이상상태로 하여 취급하고, 상기 블록번지의 온도영역의 온도를 정상으로 하기 위하여 온도제어를 한다.

온도센서(33)의 수, 설치위치는 대상으로 하는 주연소실(26), 2차연소실(27)의 형상, 크기 등에 의해 선택하여 결정된다.

각 온도센서(33)에 의한 온도계측값은 신호처리장치(34)에서 처리되고, CT처리장치(35)에서 주연소실(26) 내 공간의 종횡단면에 의한 온도분포가 표시된다.

CT 처리장치(35)에 의한 온도분포의 데이터는 제어장치(32)에 입력되고, 종횡단면의 온도분포의 데이터를 조합시켜 3차원의 온도분포의 데이터로 하고, 주연소실(26) 내의 각 부위의 블록번지에 의한 3차원의 온도분포로서 포착된다.

제어장치(32)에서는 주연소실에 의한 고온영역측과 저온영역측의 온도설정값(기준 온도영역의 온도설정값)이 미리 입력되어 있고, 계측된 블록번지의 온도영역의 온도가 기준 온도영역의 온도설정값과 비교 연산되어, 상기 고온영역측의 온도설정값을 초과한 경우 또는 상기 저온영역측의 온도설정값에 미치지 못하는 경우에는, 그 블록번지에 대하여, 1차 공기량, 2차 공기량, 폐기물 이송속도(쓰레기 공급량 포함), 냉각유체량의 조작량에 의한 1종 이상 가운데 가장 알맞은 제어패턴이 선택되어, 그 제어패턴에 의해, 주연소실의 고온영역 또는 저온영역의 온도를 정상화하기 위하여 온도제어 된다. 따라서, 주연소실(26) 내의 블록번지 온도영역에 의한 온도가 정상화되고, 그 결과, 주연소실(26) 내의 연소가스 온도가 안정화된다. 주연소실(26) 내의 연소가스 온도가 안정화되면, 주연소실(26)에 접속된 2차연소실(27) 내의 연소가스 온도를 안정화하는 것이 용이하다.

즉, 상기한 바와 같이 주연소실(26) 내에서 도시쓰레기의 연소가 행해지고, 발생한 연소배출가스가 중간천정(28)의 존재에 의해, 주연도(29)와 부연도(30)로 나뉘어져 배출되고, 연소배출가스는, 2차연소실(27)에서 혼합되어, 2차적인 연소가 행해져 미연소분이 완전히 연소된다.

이 때, 일반적으로, 주연도(29)를 통과하는 연소배출가스에는 미연소분은 거의 포함되어 있지 않고, 부연도(30)를 통과하는 연소배출가스에는 미연소분이 불균일하게 함유되어 있으나, 본 발명에 의한 부연도(30)를 통과하는 연소배출가스는 주연소실(26) 내의 각 부위에 의한 블록번지의 온도영역의 온도가 정상화되어 연소가스 온도가 안정화되고, 상기 연소배출가스에는 미연소분이 균일하게 함유되어 있으므로, 2차연소실(27)에서 이들의 연소배출가스가 혼합된 때에, 2차적인 연소에 의해 미연소분을 완전히 연소할 수 있다. 2차연소실(27)로부터의 연소배출가스는 제진실(43)에서 입자경이 큰 더스트가 제거된 후, 폐열보일러(44)로 보내져 열교환된 후에, 배출가스로서 배출가스 처리장치 등을 경유하여 외부에 방출된다.

도 2는, 실시형태 1의 폐기물 소각로에 관한 제어계통을 나타내는 도이다. 도 3은, 실시형태 1의 폐기물 소각로에 관한 횡단면방향(평면방향) 블록의 온도분포의 일 예를 나타내는 모식도이다. 도 4는, 도 3에 의한 종단면방향(높이방향) 블록의 온도분포의 일 예를 나타내는 모식도이다. 블록 사이는 알기 쉽게하기 위하여 간격을 띄워 표시하고 있다.

도 2에서, 주연소실(26) 내에는 도 1에 나타낸 바와 같이 양 벽에 바둑판 눈금모양으로 복수의 온도센서(33)가 설치되어 있으므로, 복수의 온도센서(33)에 의한 계측값의 신호가 연속적으로 신호처리장치(34)에 입력된다. 신호처리장치(34)에서는 각 온도센서(33)에 의한 온도계측값이 처리되고, CT 처리장치(35)에서 주연소실(26) 내의 공간의 종횡단면의 온도분포가 화상(畵像)처리된다.

CT 처리장치(35)에서 화상처리된 온도분포의 데이터가 제어장치(32)에 입력된다. 제어장치(32)는 종횡단면의 온도분포를 조합시켜서, 블록번지의 온도영역의3차원에 의한 온도분포를 형성한다.

블록번지는, 도 3, 도 4로부터 명백한 바와 같이, 화상에 의한 좌표에 있어서 평면에 의한 축A, 축B와, 상기 평면축A, 축B에 대한 높이 축C로부터, 3차원의 온도영역으로서 취급할 수 있다.

따라서, 상기 블록번지는 축ABC에 의해 기점을 정하여 번지가 특정된다. 예를 들면, 도 3, 도 4에 있어서, 저온영역의 온도가 발생하고 있는 블록번지가 A1B1C1, A2B1C1, A5B1C1, A6B1C1, A2B2C1, A6B2C1, A1B2C2, A6B2C2로서 포착된다. 또한, 고온영역의 온도로 되어 있는 블록번지도 마찬가지로 하여 포착할 수 있다. 블록번지의 옅은 모양은 저온영역, 짙은 모양은 고온영역, 모양 없음은 정상인 온도영역을 나타낸다.

도 2에서, 주연소실(26)의 블록번지의 온도가 고온영역(대략 1000℃ 이상)과 저온영역(대략 700℃ 이하)으로 되어 있는지 어떤지를 선별하기 위하여, 고온영역측에서는 1000℃를 기준 온도영역의 온도설정값으로 하고, 저온영역측에서는 700℃를 기준 온도영역의 온도설정값으로 했다.

각 블록번지의 온도영역이 블록단위로 2개의 기준 온도설정값과 비교연산되어, 고온영역측의 온도설정값을 초과한 때에는, 상기 블록번지가 형성되어 있는 부위에 의해, 1차 공기량, 2차 공기량, 화격자 위의 쓰레기 이송속도, 물 분무량, 쓰레기 공급량의 조작량에 의한 1종 이상으로부터 제어패턴이 선정되고, 그것에 기초하여, 정상화하기 위하여 온도제어가 행해진다. 주연소실(26) 내의 공간을 구성하는 각 블록번지의 온도영역이 정상으로 복원되는 것에 의해, 결과로서 주연소실의연소가스 온도가 안정화된다.

제어패턴은 1차 공기량, 2차 공기량, 화격자 위의 쓰레기 이송속도, 물 분무량, 쓰레기 공급량의 조작량에 의한 1종 이상으로부터 선정되지만, 일반적으로는 주연소실(26) 내의 공간부위로부터, 그것에 대응하는 블록번지에 대하여, 제어패턴이 경험 등에 의해 결정된다. 블록번지의 온도영역의 온도가 고온영역측의 온도설정값을 초과한 경우에는, 선정된 제어패턴에 대응하는 조작량의 조정밸브를 조작하여 온도제어된다. 선정된 제어패턴에 의해 복원을 할 수 없는 경우에는, 차례차례로 제어패턴을 바꾸어 정상인 온도영역의 온도가 되도록 된다.

다음에, 도 1∼도 4에 기초하여, 화격자식 쓰레기 소각로(21)에 의해 도시쓰레기(11)를 연속적으로 소각한 때의 주연소실(26)에 의한 연소가스 온도의 제어에 대하여 상세히 설명한다.

호퍼(22)에 투입된 도시쓰레기(11)는, 슈트를 통하여 건조스토커(23)로 보내지고, 아래로부터 예열공기(1차 공기)와 로 내의 복사열에 의해 건조됨과 동시에 승온되어 착화된다. 착화하여 연소를 개시한 쓰레기(11)는, 연소스토커(24)로 보내지고, 아래로부터 유입되는 연소용 공기에 의해 가스화되고, 일부는 연소한다. 그리고, 다시 후연소스토커(25)에서, 미연소분이 완전히 연소한다. 그리고, 연소 후에 남은 재는, 메인 애쉬슈트(12)에 의해 외부로 꺼내 진다.

연소는 주연소실(26) 내에서 행해지고, 연소배출가스는, 중간천정(28)의 존재에 의해, 주연도(29)와 부연도(30)로 나뉘어져 배출된다. 이들의 연소배출가스는, 2차연소실(27)에서 혼합되고, 2차적인 연소가 행해져서 미연소분이 완전히 연소된다. 2차연소실(27)로부터의 연소배출가스는, 제진실(43)에서 입자경이 큰 더스트를 제거한 후, 폐열보일러(44)로 보내지고, 열교환된 후에, 배출가스 처리장치 등을 경유하여 외부로 배출가스로서 방출된다.

주연소실(26)에는, 실 내의 가스온도 분포를 연속적으로 계측하는 음파식 계측장치(31)와 제어장치(32)가 설치되어 있고, 주연소실(26) 내의 공간은 복수의 블록으로 구분되어 블록번지로서 제어장치(32)에 입력되어 있다. 제어장치(32)에서는 주연소실(26) 내의 음파식 계측장치(31)에서 계측된 온도계측값에 의한 가스온도 분포의 데이터를 조합하여 블록번지의 온도영역의 3차원에 의한 가스온도 분포의 데이터로서 포착하고, 그것에 의한 블록번지의 온도영역의 온도를 고온영역측 또는 저온영역측(기준 온도영역)의 온도설정값과 비교 연산한다. 고온영역측의 온도설정값은 1000℃이며, 저온영역측의 온도설정값은 700℃이다.

도 3, 도 4에 나타내는 바와 같이, 블록번지 A1B1C1, A2B1C1, A5B1C1, A6B1C1, A2B2C1, A6B2C1, A1B2C2, A6B2C2에서는 저온영역측의 온도설정값에 미치지 못하는 온도가 발생하고 있다. 이들 블록번지의 온도영역의 온도는 제어장치(32)에서 바로 포착된다. 상기 온도영역의 온도를 정상화하기 위하여, 쓰레기 공급량(38), 화격자 위의 쓰레기 이송속도(39), 물 분무량(40), 2차 공기량(41), 1차 공기량(42)의 조작량으로부터 1차 공기량(42)과 물 분무량(40)에 의한 제어패턴이 선정된다. 1차 공기량(42)과 수분무량(40)의 조작량을 조정하기 위하여, 조정밸브(42a, 40a)가 조정된다. 부호 (38a, 39a, 41a)는 쓰레기 공급량, 쓰레기 이송속도(39), 2차 공기량(41)의 조작량에 대응하는 조절밸브이다.

1차 공기량(42)에는 도시쓰레기(11)를 연소하기 위하여 건조스토커(23)의 아래쪽으로부터 증기식 공기 예열기에서 예열된 공기가 공급된다. 따라서, 상기 저온영역이 발생한 블록번지의 온도를 정상화 시키기 위하여, 조정밸브(42a)를 개방(open)으로 하고, 1차 공기량을 건조스토커(23)의 아래쪽으로부터 많이 취입한다. 또한, 물 분무량 공급부(41)는 연소스토커(24) 등에 있어서 고발열량의 프라스틱 등이 혼입하여, 연소가스 온도가 상승한 때에, 수분무에 의해 냉각하는 것이므로, 여기서는 조정밸브(40a)를 닫음(close)으로 한다. 조정밸브 42a와 조정밸브 40a를 조정한 후, 그들 블록번지의 온도영역의 온도를 계측하여 확인한다. 저온영역이 발생하고 있는 것으로 계측된 블록번지 A1B1C1, A2B1C1, A5B1C1, A6B1C1, A2B2C1, A6B2C1, A1B2C2, A6B2C2의 3차원에 의한 온도분포가 복원되어 있을 때는, 정상인 상태로서 조업을 계속할 수 있다. 또한, 복원되어 있지 않은 경우에는 그대로 계속하여 상태를 보든가, 또는 다른 제어패턴으로 바꾸어 정상화를 도모한다.

건조스토커(23)의 윗쪽에 의한 블록번지의 온도영역은, 수증기가 대량으로 발생하여 저온영역으로 되었으나, 음파식 계측장치(31)에 의하면, 수증기가 대량으로 발생하여도 그것에 영향되는 경우 없이 정확하게 계측할 수 있다. 그 때문에, 상기와 같은 처리 조치를 조속히 취할 수 있다. 또한, 블록번지에 고온영역이 발생하여도, 상기 블록번지의 온도영역의 온도를 음파식 계측장치(31)에 의해 계측할 수 있으므로, 거기에 알맞은 제어패턴을 선정하여, 조절밸브의 조정에 의해 복원시켜, 정상화 하는 것이 가능하다.

주연소실(26) 내의 공간을 구성하는 각 블록번지의 온도영역에 의한 3차원의온도분포 모두가 정상으로 제어되어 있는 경우에는, 2차연소실(27)에 있어서 주연도(29)로부터 보내져 오는 연소배출가스와의 혼합을 원활히 할 수 있고, 2차연소실(27)에서 연소배출가스의 미연소분을 완전히 연소할 수 있다. 따라서, 2차연소실(27)의 배출가스 출구에서의 온도를 850℃ ∼ 950℃로 확실하게 관리하여 편차가 적은 안정된 배출가스 온도제어를 할 수 있으므로, 거기에서 측정되는 CO, NOX의 농도를 규정이하로 대폭적으로 감소시킬 수 있다.

2차연소실(27)로부터의 연소배출가스는, 제진실(43)에서 입자경이 큰 더스트가 제거된 후, 폐열보일러(44)에 보내지고, 열교환 된 후에, 배출가스 처리장치 등을 경유하여 외부로 방출된다.

이상과 같이, 실시형태 1에 의하면, 주연소실(26)에 의한 연소가스의 온도제어가, 블록번지의 온도영역 마다에 적확하게 행할 수 있으므로 2차연소실에서의 배출가스 온도의 안정제어를 할 수 있다. 따라서, 2차연소실의 배출가스 출구를 통과하는 배출가스 중의 CO, NOX의 농도를 모두 규정이하로 안정시킬 수 있다.

도 5는, 실시형태 1에 관한 다른 폐기물 소각로의 사시도이다. 도 5에 있어서, 도 1 ∼ 도 4와 공통되는 개소는 동일한 부호를 사용하고, 설명의 일부를 생략하였다.

도 5에 있어서, 화격자식 쓰레기 소각로(21)는, 호퍼(22), 건조스토커(23), 연소스토커(24), 후연소스토커(25), 주연소실(26), 2차연소실(27)로부터 구성되어 있다. 여기서는 중간천정(28)을 설치하고, 주연소실(26)과 2차연소실(27) 사이에 주연도(29)와부연도(30)를 설치하고 있다.

실시형태 1에서는, 상기한 2차연소실(27) 내에 음파식 계측장치(31)와 제어장치(32)가 설치되어 있다. 2차연소실(27) 내의 공간은 복수의 블록으로 구분되어 블록번지로서 제어장치(32)에 입력되어 있다.

2차연소실(27) 내는 음파식 계측장치(31)에 의해 가스온도가 연속적으로 계측된다. 상기 온도 계측에 의한 가스온도 분포의 데이터는 제어장치(32)에서 조합되어 각 블록번지의 가스온도 분포의 데이터(3차원의 데이터)로 된다.

제어장치(32)에서는 2차연소실(27) 내의 각 블록번지에 의한 가스온도 분포의 데이터에 대하여, 고온영역과 저온영역과의 온도를 기준 온도영역의 온도설정값과 비교 연산하고, 거기에 기초하여 1차 공기량, 2차 공기량, 쓰레기 이송속도, 수 분무량에 의한 냉각 유체량의 조작량을 1종이상 조합시켜서 조정하고 기준 온도영역의 온도설정값으로부터 어긋난 블록번지에 의한 고온영역 또는 저온영역의 온도를 기준 온도영역의 온도설정값으로 되도록 온도제어한다.

음파식 계측장치(31)는 온도센서(33)와 신호처리장치(34)와 CT 처리장치(35)로 구성되어 있다. 온도센서(33)는 스피커(36), 마이크(37)와 혼(도시않음)으로 구성되어 있다.

음파식 계측장치(31)에 의하면 2차연소실(27) 내의 양벽에 바둑판 눈금모양으로 설치된 복수의 온도센서(33)에 의한 계측값의 신호가 연속적으로 신호처리장치(34)에 입력된다. 신호처리장치(34)에서는 각 온도센서(33)에 의한 계측값이 처리되고, CT 처리장치(35)에서 2차연소실(27) 내 공간의 종횡단면의 온도분포가 화상된다.

CT 처리장치(35)에서 화상된 온도분포의 데이터가 제어장치(32)에 입력된다. 제어장치(32)는 종횡단면의 온도분포를 조합시켜서, 블록번지의 온도영역의 3차원에 의한 온도분포의 데이터로서 포착된다.

제어장치(32)에서는 2차연소실(27)에 의한 고온영역측과 저온영역측의 온도설정값(기준 온도영역의 온도설정값)이 미리 입력되어 있고, 계측된 블록번지의 온도영역의 온도가 기준 온도영역의 온도설정값과 비교 연산되어, 상기 고온영역측의 온도설정값을 초과한 경우 또는 상기 저온영역측의 온도설정값에 충족하지 않는 경우에는, 상기 블록번지에 대하여 1차 공기량, 2차 공기량, 폐기물 이송속도(쓰레기 공급량 포함), 냉각 유체량의 조작량에 의한 1종이상 가운데서 가장 알맞은 제어패턴이 선택되어, 상기 제어패턴에 의해 주연소실의 고온영역 또는 저온영역의 온도를 정상화 하기 위하여 온도제어 된다.

따라서, 2차연소실(27) 내의 각 부위에 의한 블록번지 온도영역의 온도가 정상화 되고, 그 결과, 2차연소실(27) 내의 연소가스 온도를 안정화 시킬 수 있으므로, 2차연소실의 배출가스 출구를 통과하는 연소배출가스 중의 CO, NOX를 모두 규정 이하로 안정시킬 수 있다.

도 1 ∼ 도 5서는, 화격자식 쓰레기 소각로의 주연소실 또는 2차연소실에 가스온도 분포를 계측하는 음파식 가스온도 계측장치를 설치한 경우에 대하여 상세히 설명하였으나, 주연소실 및 2차연소실의 양쪽에 가스온도 분포를 계측하는 음파식 가스온도 계측장치를 설치한 경우도, 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

또한, 상기 실시형태에서는 로 내의 온도분포를 상세히 계측 또는 제어하는경우에 대하여 설명하였으나, 예를 들면 로의 특정위치의 서로 마주하는 벽과 벽 사이의 평균온도를 모니터하는 것 만으로 괜찮다면, 마이크와 스피커를 구비한 온도센서를 한쌍 서로 마주보게 배치하는 것만으로 좋고, 온도센서의 설치 개수 또는 배치는 로 형상 등에 의해 개별적으로 설정할 수 있는 것은 말할 필요도 없다.

다음에 폐기물 소각로로서 실용화되어 있는 유동상 로의 경우에 대하여 상세히 설명한다. 도 6은 실시형태 1에 의한 유동상 로의 일 예를 나타내는 일부 잘린 측면도이다.

유동상 로(45)는 소각로(46)를 구비하고 있다. 상기 소각로(46)는 상부에 프리보드(연소실,47)를 설치하고 있다. 프리보드(47)의 측면에는 음파식 계측장치(31)와 제어장치(32)가 설치되어 있다. 2차연소실(27) 내의 공간은 복수의 블록으로 구분되어 블록번지로서 제어장치(32)에 입력되어 있다.

프리보드(47) 내는 음파식 계측장치(31)에 의해 가스온도가 연속적으로 계측된다. 상기 온도계측값에 의한 가스온도 분포의 데이터는 제어장치(32)에서 조합되어 각 블록번지의 온도영역에 의한 3차원의 가스온도 분포의 데이터로 된다.

제어장치(32)에서는 프리보드(47)에 의한 고온영역측과 저온영역측의 온도설정값이 미리 입력되어 있고, 계측된 블록번지의 온도영역의 온도가 기준 온도영역의 온도설정값과 비교 연산되어, 상기 고온영역측의 온도설정값을 초과한 경우 또는 상기 저온영역측의 온도설정값에 미치지 못하는 경우에는, 상기 블록번지에 대하여, 1차 공기량, 2차 공기량, 폐기물 이송속도(쓰레기 공급량 포함), 냉각 유체량의 조작량에 의한 1종 이상 가운데서 가장 알맞은 제어패턴이 선택되어, 상기 제어패턴에 의해 프리보드(47)의 고온영역 또는 저온영역의 온도를 정상화 하기 위하여 온도제어 된다.

따라서, 프리보드(47)의 각 부위에 의한 블록번지의 온도영역의 온도가 정상화되고, 그 결과, 프리보드(47) 내의 연소가스 온도를 안정화할 수 있으므로, 프리보드(47)의 배출가스 출구를 통과하는 연소배출가스 중의 CO, NOX를 모두 규정이하로 안정시킬 수 있다.

음파식 계측장치(31)는 온도센서(33)와 신호처리장치(34)와 CT 처리장치(35)로 구성되어 있다. 온도센서(33)는 상술한 바와 같이 스피커, 마이크와 혼으로 구성되어 있다.

음파식 계측장치(31)에 의하면 프리보드(47) 내의 양 벽에 바둑판 눈금형상으로 설치된 복수의 온도센서(33)에 의한 계측값의 신호가 연속적으로 신호처리장치(34)에 입력된다. 신호처리장치(34)에서는 각 온도센서(33)에 의한 계측값이 처리되고, CT 처리장치(35)에서 2차연소실(27) 내 공간의 종횡단면의 온도분포가 화상처리된다.

CT 처리장치(35)에서 화상처리된 온도분포의 데이터가 제어장치(32)에 입력된다. 제어장치(32)는 종횡단면의 온도분포를 조합시켜서, 블록번지의 온도영역의 3차원에 의한 온도분포의 데이터로서 포착된다.

제어장치(32)에서는 2차연소실(27)에 의한 고온영역측과 저온영역측의 온도설정값(기준 온도영역의 온도설정값)이 미리 입력되어 있고, 계측된 블록번지의 온도영역의 온도가 기준 온도영역의 온도설정값과 비교 연산되어, 상기 고온영역측의온도설정값을 초과한 경우 또는 그 저온영역측의 온도설정값에 미치지 못하는 경우에는, 상기 블록번지에 대하여, 1차 공기량, 2차 공기량, 폐기물 이송속도(쓰레기 공급량 포함), 냉각 유체량의 조작량에 의한 1종 이상 가운데서 가장 알맞은 제어패턴이 선택되어, 상기 제어패턴에 의해 주연소실의 고온영역 또는 저온영역의 온도를 정상화하기 위하여 온도제어 된다.

따라서, 2차연소실(27) 내의 각 부위에 의한 블록번지의 온도영역의 온도가 정상화되고, 그 결과, 2차연소실(27) 내의 연소가스 온도를 안정화할 수 있으므로, 2차연소실의 배출가스 출구를 통과하는 연소배출가스 중의 CO, NOX를 모두 규정 이하로 안정시킬 수 있다.

유동상 로(45)의 소각로(46)는 아래쪽에 분산판(48a)을 구비한 산기장치(散氣裝置, 48)를 설치하고 있다. 분산판(48a)의 중앙에는 소각로(46)의 전 폭에 걸쳐서 불연물 배출구(49)가 설치되어 있다. 산기장치(48)의 아래쪽에는 1차 공기를 공급하는 바람상자(50)를 설치하고, 상기 분산판(48a)을 개재하여 1차 공기를 산기장치(48)의 위쪽으로 분출시킨다.

분산판(48a)의 윗면에는 모래 순환방식에 의한 유동층(51)이 형성되어 있다. 모래의 유동은 버블링(bubbling)방식에 의한다. 부호 52는 모래 취입노즐이다.

유동모래는 스타트시에 등유 또는 가스버너에 의해, 유동모래를 약 500 ∼ 700℃로 가열하면서 베드의 유동화를 행한다.

소각로(46)의 측면에는 유동층(51)에 도시쓰레기(11)를 공급하는 호퍼(53)를 구비한 쓰레기 공급장치(54)가 설치되어 있다.

유동층(51)에는 바람상자(50)를 분할형으로 하여 1차 공기의 취입량을 크거나 작게하여 분출시키고 상기 유동층(51)에 와류를 발생하도록 하고 있다.

상기 유동층(51)에 도시쓰레기(11)가 투입되면, 연소에 의해 층 내가 약 700℃로 유지된다. 투입된 도시쓰레기(11)는 유동층(51) 내에서 고온의 모래와 격렬하게 혼합되어 단시간에 건류(乾留)가스화하고, 또한 연소한다. 그 때, 유동층(51)은 와류가 발생하고 있으므로, 도시쓰레기(11)가 확산되어, 도시쓰레기(11)에 함유되는 불연물이 불연물 배출구(49)로 급속 이동한다.

상기 유동층(51)에서는 건류가스화 하고 일부 연소한 연소배출가스가 프리보드(47) 내에서 미연소분이나 가벼운 쓰레기를 연소시킨다. 프리보드(47)에서는 2차 공기를 노즐(55)로부터 적극적으로 취입하여, 상기 연소배출가스와 혼합시켜서 연소시킨다.

그 때에, 프리보드(47) 내에는 중간 천정(55)을 설치하여, 충돌 혼합시키기 위한 2회류(回流) 가스를 만들고, 중간천정(55)의 윗쪽에서의 2회류 가스의 혼합에 의해 완전연소를 도모하고 있다.

프리보드(47) 내의 연소배출가스의 온도는 일반적으로 불균일하게 되기 쉬우나, 본 발명에서는 전술한 바와 같이 프리보드(47)의 측면에 음파식 계측장치(31)와 제어장치(32)를 설치하고, 프리보드(47) 내의 블록번지의 온도영역의 온도를 계측하고, 기준 온도영역의 온도설정값과 비교 연산되어, 상기 고온영역측의 온도설정값을 초과한 경우 또는 상기 저온영역측의 온도설정값에 미치지 못하는 경우에는, 상기 블록번지에 대하여, 1차 공기량, 2차 공기량, 폐기물 이송속도(쓰레기 공급량 포함), 냉각 유체량의 조작량에 의한 1종 이상 가운데서 가장 알맞은 제어패턴을 선택하여, 상기 제어패턴에 의해 프리보드(47)의 고온영역 또는 저온영역의 온도를 정상화 하기위하여 온도제어 한다.

따라서, 프리보드(47)의 배출가스 출구에서의 온도를 850℃ ∼ 950℃로 확실하게 관리하여 편차가 적고 안정된 배출가스 온도제어를 할 수 있으므로, 거기에서 측정되는 CO, NOX의 농도를 규정 이하로 대폭 감소시킬 수 있다.

프리보드(47)로부터의 연소배출가스는, 제진실(43)에서, 입자경이 큰 더스트가 제거된 후, 폐열보일러(44)에 보내지고, 열교환된 후에, 배출가스 처리장치 등을 경유하여 외부로 방출된다.

본 실시형태에서는, 화격자식 소각로와 유동상 로의 설명을 하였으나, 쓰레기 소각후 남은 재를 용융 또는 열처리를 하는 재(灰) 용융로 또는 회(灰) 열처리로를 쓰레기 소각로에 접속하여 설치한 설비에 사용할 수도 있다.

(실시형태 2)

실시형태 2의 폐기물 소각로의 폐열보일러에 의하면, 상기 온도계측장치와 제어장치를 설치하는 것에 의해, 폐열보일러 내를 통과하는 배출가스의 흐름에 생기는 300 ∼ 400℃의 온도영역의 정체 및 정재(定在)를 회피하는 조정을 하고, 각 블록번지의 가스 온도영역을 제어할 수 있으므로, 다이옥신류가 생성하기 쉬운 300℃ ∼ 400℃의 온도영역을 회피할 수 있다. 따라서, 폐열보일러의 출구에서의 다이옥신류의 농도를 상시 낮은 값으로 억제할 수 있다.

본 발명에서는 쓰레기 소각로의 폐열보일러를 대상으로 해서, 폐열보일러 내에서 폐열보일러 출구에서의 다이옥신류의 농도를 상시 낮은 값으로 억제할 수 있는 것이다. 이하에, 음파식 가스온도 계측장치를 사용하고, 상기 계측장치에서 계측된 가스온도 분포의 데이터를 조합하여 3차원의 가스온도 분포의 데이터로 하고, 그것에 기초하여 폐열보일러 내를 통과하는 배출가스의 흐름에 생기는 300 ∼ 400℃의 온도영역의 정체 및/또는 정재를 회피하는 조정을 하고, 각 블록번지의 가스 온도영역을 제어하는 제어장치를 설치한 폐열보일러의 바람직한 실시형태를 도면에 의해 상세히 설명한다. 정체는 온도영역 300℃ ∼ 400℃를 배출가스가 단시간에 통과할 수 없는 상태이며, 정재(定在)는 온도영역 300℃ ∼ 400℃에 배출가스가 체류하는 상태이다.

도 8은 본 발명에 의한 실시형태를 나타내는 일부 잘린 개략 측면도이다. 도 8에 있어서, 화격자식 쓰레기 소각로(101)는, 호퍼(102), 건조스토커(103), 연소스토커(104), 후연소스토커(105), 주연소실(106), 2차연소실(107)로 구성되어 있다. 여기서는 중간천정(108)을 설치하여 주연소실(106)과 2차연소실(107)의 사이에 주연도(109)와 부연도(110)를 설치하고 있다.

본 발명에서는, 상기한 화격자식 쓰레기 소각로(101)의 2차연소실(107)에 접속하여 설치한 폐열보일러(111)를 대상으로 한다. 폐열보일러(111)는 2차연소실(제 1 방사실 이라고도 한다. 107)에 접속한 제 2 방사실(112)과, 상류쪽으로부터 하류쪽을 따라서 증발관(113a), 과열기(114), 증발관(113b, 113c), 절탄기(節炭器,115)를 배치한 냉각실(116)로 구성되어 있다. 제 2 방사실(112)과 냉각실(116)의 사이에는 바이패스 통로(117)가 설치되어 있다.

부호 131은 슈트블로우·햄머링 장치이다.

본 발명에서는, 폐열보일러(111)의 제 2 방사실(112)과, 냉각실(116)을 통과하는 배출가스의 통과부위에 의한 가스온도 분포를 제어하는 제어장치(118)를 설치한다. 제어장치(118)에는 폐열보일러 내의 공간을 3차원의 복수의 블록으로 구분하고, 블록번지로서 입력해 둔다. 폐열보일러 내의 공간의 경우는, 가스온도 분포 영역이 상류쪽으로부터 하류쪽을 따라서 다르므로, 요소(要所)에 블록번지를 집합한 구역번지를 둔다. 제 1 구역번지는 제 2 방사실(112)의 하부의 공간으로 하고, 제 2 구역번지는 보일러 아래 호퍼(119)의 공간으로 하며, 제 3 구역번지는 증발관 113a, 과열기(114)와 증발관 113b 사이의 공간으로 하고, 제 4 구역번지는 증발관 113b와 증발관 113c 사이의 공간으로 하며, 제 5 구역번지는 증발관 113c와 절탄기(115) 사이의 공간으로 하고, 그리고 제 6 구역번지는 절탄기(115) 의 하류쪽의 공간으로 했다. 각 구역번지의 가운데에는 블록번지를 둔다.

본 발명에서는, 제 1 구역번지 ∼ 제 6 구역번지 내의 각 블록번지의 온도영역을 3 차원의 가스온도 분포에 의한 데이터에 의해 계측하기 위하여, 상기한 제 1 구역번지 ∼ 제 6 구역번지 내의 각 블록번지 내의 가스온도 분포를 연속적으로 계측하는 음파식 가스온도 계측장치(이하 음파식 계측장치라고 호칭한다. 120)를 설치하고, 음파식 계측장치(120)에서 계측된 종횡단면의 가스온도 분포의 데이터를 조합시켜서, 3차원의 가스온도 분포의 데이터로 하고, 그에 따라 제 1 구역번지 ∼ 제 6 구역번지 내의 온도영역과 그 구역번지 내의 기준 온도영역을 비교 연산하여, 그 차가 소정범위를 초과한 때에는, 그에 기초하여 1차 공기량, 2차 공기량, 화격자 위의 쓰레기 이송속도, 물 분무량, 쓰레기 공급량, 슈트블로우·햄머링, 공기취입, 순환 배출가스 취입의 1종 이상을 제어하도록 하고 있다. 부호 134는 공기취입장치로서 조절밸브(134a ∼ 134e)가 설치되어 있다.

음파식 계측장치(120)는 시판되는 제품을 이용할 수 있고, 그것은 센서(121)와 신호처리장치(122)와 CT 처리장치(123)로 구성되어 있다. 센서(121)는 스피커, 마이크, 혼으로 구성되어 있다.

여기서는 배출가스온도 계측장치에 음파식을 사용하였으나, 더스트가 산재하는 배출가스의 온도를 계측할 수 있는 것이면, 마찬가지로 사용할 수 있다.

복수의 센서(121)는 제 1 구역번지 ∼ 제 6 구역번지의 공간을 형성하는 양벽에 바둑판 눈금형상으로 설치되어 있다.

바둑판 눈금형상으로 설치된 것은 제 1 구역번지 ∼ 제 6 구역번지 내를 통과하는 배출가스의 흐름방향에 직교하는 횡단면의 온도분포와, 배출가스의 흐름방향 종단면의 온도분포를 계측하여, 그들을 조합시켜서, 제 1 구역번지 ∼ 제 6 구역번지의 온도분포를 3차원의 블록으로 해서 포착하기 위함이다. 단, 계측 정밀도의 저하가 허용되는 경우에는, 센서의 간격을 크게 하거나, 불규칙하게 배치해도 좋다.

제 1 구역번지 ∼ 제 6 구역번지 내 공간의 온도분포를 블록으로서 3차원으로 포착하는 것에 의해, 제 1 구역번지 ∼ 제 6 구역번지의 배출가스에 의한 각 부위의 실제 온도분포를 블록번지로 해서 정확하게 포착할 수 있고, 각 구역번지의 블록번지가 구역번지마다의 각 기준 온도설정값에 대하여 초과한 온도영역으로 된때에는, 그 구역번지의 블록번지를 이상상태로서 취급하고, 상기 블록번지의 온도영역을 정상으로 하기 위한 제어를 한다.

센서(133)의 수, 설치위치는 대상으로 하는 구역번지의 형상, 크기 등에 의해 선택하여 결정된다.

각 센서(121)에 의한 계측값은 신호처리장치(122)에서 처리되고, CT 처리장치(123)에서 제 1 구역번지 ∼ 제 6 구역번지의 종횡단면에 의한 온도분포가 표시된다. CT 처리장치(123)에 의한 온도분포의 데이터는 제어장치(118)에 입력된다.

제어장치(118)에서는, 그들 온도분포의 데이터를 조합시켜서, 제 1 구역번지 ∼ 제 6 구역번지의 블록번지의 3차원에 의한 온도분포로서 포착된다.

제어장치(118)에는, 제 1 구역번지 ∼ 제 6 구역번지의 각 블록번지와 상기 구역번지 마다의 기준 온도영역의 설정값이 미리 입력되어 있고, 계측된 각 구역번지의 블록번지의 온도가 상기 구역번지의 기준 온도영역의 설정값과 비교 연산되어, 상기 설정값을 초과한 경우에는, 상기 블록번지에 기초하여 1차 공기량, 2차 공기량, 화격자 위의 쓰레기 이송속도, 냉각 유체량, 쓰레기 공급량, 슈트블로우·햄머링, 공기취입, 순환배출가스 취입의 1종 이상으로부터 가장 알맞은 제어패턴이 선택되어, 제어패턴에 의해 제어되고, 각 구역번지 마다의 각 블록번지를 정상화 하기 위하여 제어된다.

따라서, 각 블록번지의 온도계측에 기초한 섬세한 제어에 의해, 폐열보일러에 의한 배출가스의 입구로부터 출구까지의 800 ∼ 950℃에서 300℃ 미만으로 변화하는 온도분포 중에서, 다이옥신류의 생성이 왕성한 300℃ ∼400℃ 전후의 온도영역을 회피하든지 또는 배출가스를 최대한 단시간에 통과시켜, 폐열보일러 출구에서의 다이옥신류를 규정값 이하로 안정되게 억제할 수 있다.

도 9는 본 발명에 사용하는 제어장치에 입력된 각 구역번지의 블록번지의 상태를 나타내는 모식도이다. 각 구역번지 및 그 중의 블록번지를 알기 쉽도록 하기 위하여 굵은 화살표로 나타내는 바와 같이 꺼내고, 화상에 의한 축 A, B, C의 좌표를 표시했다. 즉, 평면에 의한 축 A, 축 B와, 그 평면축 A, 축 B에 대한 높이 축 C에 의해, 3차원의 블록번지에 의한 온도영역의 제어를 할 수 있도록 하고 있다.

따라서, 상기 각 구역번지는 온도영역의 온도범위가 다르므로, 그 중의 블록번지는 각 구역번지 마다 축 A B C 에 의해 기점을 정하여 번지를 결정하고 있다. 예를 들면, 제 4구역번지, 제 5구역번지, 제 6구역번지에는, 각 블록번지 A1B1C1, A2B1C1, A3B1C1, A1B2C1, A2B2C1,A3B2C1, A1B3C1, A2B3C1, A3B3C1로서 포착된다.

제 6구역번지의 각 블록번지는 300℃ 미만의 구역이며, 기준 온도설정값으로서 250℃ 이하가 설정된다. 따라서, 설계상, 제 6구역번지의 온도영역을 기준으로 하여, 상류측 각 구역번지의 기준 온도설정값이 정해지고, 배출가스가 원활하게 열교환한 경우에는 제 6구역번지에서 확실하게 상기 범위가 되도록 하고 있다. 일 예로서, 제 5구역번지의 기준 온도설정값은 300℃, 제 4구역번지의 기준 온도설정값은 500℃, 제 3구역번지의 기준 온도설정값은 700℃, 제 2구역번지, 제 1구역번지의 기준온도 설정값은 900℃로 한다.

본 발명에서는 폐열보일러 내에 850℃ ∼ 950℃의 배출가스가 유입될 때, 제 2 방사실, 냉각실의 수관벽에 의한 전열, 냉각실 내의 증발관, 과열기, 절탄기에 의한 전열에 의해, 폐열보일러 출구의 배출가스의 온도가 250℃ 미만이 되도록 설계되어 있으므로, 각 요소의 구역번지에서의 온도분포가 각 구역번지에서의 기준온도 설정값의 범위를 초과한 경우에는, 상기 구역번지 앞의 구역번지 등에서 배출가스에 이상이 생긴 것이라고 판단하고, 가장 알맞은 제어패턴에 의해 정상적으로 되돌리기 위한 온도제어가 행해진다.

제어를 하기 위한 조절항목은 1차 공기량, 2차 공기량, 화격자 위의 쓰레기 이송속도, 냉각 유체량, 쓰레기 공급량, 슈트블로우 ·햄머링, 공기취입, 순환배출가스 취입이며, 이들의 1종 이상을 조합하여 제어패턴이 구성된다.

폐열보일러에서의 다이옥신류의 생성은, 앞 공정의 쓰레기 소각로의 조업조건에 크게 영향받으므로, 그들의 조업 조절항목도 포함하여, 다이옥신류의 보다 엄중한 생성방지를 도모할 필요가 있다.

따라서, 제어패턴으로서는, 일반적으로, 냉각실(116)에서는, 폐열보일러 내의 조절항목인 슈트블로우·햄머링에 의해, 더스트 부착·퇴적을 억제하고, 다이옥신류의 생성방지를 함과 동시에, 1차 공기량, 2차 공기량, 화격자 위의 쓰레기 이송속도, 냉각 유체량, 쓰레기 공급량, 공기취입, 순환배출가스 취입의 1종 이상과 조합하여, 다이옥신류의 엄중한 생성방지를 도모한다.

도 10은 본 발명에 의한 제어계통의 일 예를 나타내는 도이다.

도 10에서, 폐열보일러(111)의 제 1 구역번지 ∼ 제 6 구역번지의 양 벽에 바둑판 눈금형상으로 설치된 복수의 센서(121)에 의한 계측값의 신호가 연속적으로 신호처리장치(122)에 입력된다. 신호처리장치(122)에서는 각 센서(121)에 의한 계측값이 처리되고, CT 처리장치(123)에서 제 1 구역번지 ∼ 제 6 구역번지에 의한 공간의 종횡단면의 온도분포가 화상처리되고, 그들이 제어장치(118)에 입력된다.

제어장치(118)에서는 각 블록번지와 그 구역번지 마다의 기준 온도영역의 설정값이 미리 입력되어 있고, 음파식 계측장치(120)에서 계측된 종횡단면의 가스온도 분포의 데이터를 조합시켜서, 3차원의 가스온도 분포의 데이터로 하고, 그에 의한 제 1 구역번지 ∼ 제 6 구역번지 내의 온도영역과 상기 구역번지 내의 기준온도 영역을 비교 연산하고, 그 차가 소정범위를 초과한 때에는, 그에 기초하여 1차 공기량, 2차 공기량, 화격자 위의 쓰레기 이송속도, 물 분무량, 쓰레기 공급량, 슈트블로우·햄머링, 공기취입, 순환배출가스 취입의 1종 이상을 제어한다.

구역번지 내의 블록번지에서 온도영역이 기준온도 영역을 초과한 경우는 제어장치(118)에서 바로 포착되고, 그들의 블록번지를 정상화하기 위하여, 조정항목으로서 쓰레기 공급량 공급부(126), 화격자 위의 쓰레기 이송속도 조정장치(127), 1차 공기량 공급부(128), 물 분무량 공급부(129), 2차 공기량 공급부(130), 슈트블로우·햄머링장치(131), 공기취입장치(134, 순환배출가스 취입장치로 바꿀 수 있다)가 설치되어 있고, 그들에는 각 조정밸브(126a, 127a, 128a, 129a, 130a, 131a, 134a ∼ 134e)가 설치되어 있다.

도 9에 나타내는 바와 같이, 예를 들면, 제 4 구역번지, 제 5 구역번지의 각 블록번지 A1B1C1, A2B2C1, A3B3C1의 온도영역이 그들의 기준 온도영역을 초과하여 높은 온도로서 포착된 경우, 제어패턴은, 슈트블로우·햄머링과 2차 공기량이 결정되어 진다. 제어장치(132)로부터 제어패턴에 선정되면, 그에 따라서 슈트블로우·햄머링(131)의 조절밸브(131a)는 조절된다. 정치형(定置型) 슈트블로우·햄머링장치(131)는 제 6 구역번지와 제 5 구역번지 사이의 절탄기(115)와, 제 5 구역번지와 제 4 구역번지 사이의 증발관 113c와, 제 4 구역번지와 제 3구역번지 사이의 증발관 113b에 설치되고, 증발관 113a에는 장발차형(長拔差型) 슈트블로우·햄머링장치가 설치되어 있으나, 여기서는, 절탄기(115)와, 증발관 113c에 설치한 정치형 슈트블로우·햄머링장치(131)가 작동되고, 그 27개소의 노즐공으로부터 증기가 절탄기(115)와 증발관 113c에 내뿜어져, 부착된 더스트 등이 제거된다.

슈트블로우·햄머링에 의하면, 절탄기(115), 증발관 113c의 부착 더스트 등의 제거에 의해 열교환이 정상으로 되돌아 오고, 배출가스의 온도가 균일하게 저하한다. 또한, 증기 또는 냉공기에 의한 배출가스 온도의 저하를 균일하게 행할 수 있고, 다이옥신류가 생성하기 쉬운 300℃ ∼ 400℃ 전후의 온도영역을 단시간에 통과시킬 수 있다.

또한, 이 때, 2차 공기공급량을 조절밸브(129a)에 의해 2차 공기공급량을 조절하는 것에 의해, 쓰레기 소각로(101)의 2차연소실(제 1 방사실)의 배출가스 출구온도를 조절하여, 정상인 상태의 배출가스를 폐열보일러(111) 내에 보내도록 한다.

제어패턴은, 각 구역번지의 부위로부터 경험 등에 의하여, 쓰레기 소각로의 폐열보일러로서, 배출가스 처리의 총합적 판단에 의해, 다이옥신류의 농도가 폐열보일러 출구에서 규정값 이하로 안정되게 들어가도록 선택, 결정된다.

다음에, 도 8 ∼ 도 10에 기초하여, 화격자식 쓰레기 소각로(101)에 의해 도시쓰레기를 연속적으로 소각하고, 거기에 접속한 폐열보일러에 의한 연소가스 온도를 제어하여, 다이옥신류의 생성을 낮은 값으로 억제하는 방법에 대하여 자세히 설명한다.

호퍼(102)에 투입된 도시쓰레기는, 슈트를 통하여 건조스토커(103)로 보내져, 아래로부터의 1차 공기와 로 내의 복사열에 의해 건조됨과 동시에, 승온되어 착화한다. 착화하여 연소를 개시한 쓰레기는, 연소스토커(104)로 보내지고, 아래로부터 유입되는 1차 공기에 의해 가스화되며, 일부는 연소한다. 그리고, 다시, 후연소스토커(105)에서, 미연소분이 완전히 연소한다. 그리고 연소후에 남은 재는, 메인 애쉬슈트(124)로부터 외부로 꺼내진다.

연소는 주연소실(106) 내에서 행해지고, 연소배출가스는, 중간천정(108)의 존재에 의해, 주연도(109)와 부연도(110)로 나뉘어져 배출된다. 이들의 연소배출가스는, 2차연소실(제 1 방사실, 107)에서 혼합되고, 2차적인 연소가 행해져서 미연소분이 완전하게 연소한다. 2차연소실(107)로부터의 연소배출가스는 폐열보일러(111)에 유입된다.

폐열보일러(111)는 상류쪽으로부터 제 2 방사실(112), 냉각실(116)을 배치하고, 입구에서의 850 ∼ 950℃의 배출가스 온도를 출구에서 250℃ 이하로 하기 위하여, 수관벽, 과열기(114), 증발관(113a, 113b, 113c), 절탄기(115)에서 급수 등과 열교환시킨다.

폐열보일러(111) 내에서는 다이옥신류의 생성이 왕성한 온도영역인 300℃ ∼ 400℃ 전후의 온도영역을 포함하는 것이며, 상기 생성반응에는, 300 ∼ 450℃의 분위기에서, 미연소 탄소나 탄화수소(HC의 존재하에서, 더스트 중의 동이나 철의 촉매작용이 강하다)나 미연소 탄소 등이 관계한 촉매반응에 의해 합성된다고 말해 지고 있으므로, 그들의 다이옥신류의 생성을 방지하기 위하여, 다음의 제어를 행한다.

제 1 구역번지 ∼ 제 6 구역번지 내의 각 블록번지의 온도영역을 3차원의 가스온도 분포에 의한 데이터에 의해 계측하기 위하여, 상기한 제 1 구역번지 ∼ 제 6 구역번지 내의 각 블록번지 내의 가스온도 분포를 연속적으로 계측하는 음파식 가스온도 계측장치(이하 음파식 계측장치라고 호칭한다, 120)를 설치하고, 음파식 계측장치(120)에서 계측된 종횡단면의 가스온도 분포의 데이터를 조합시켜, 3차원의 가스온도 분포로 하고, 그에 따라 제 1 구역번지 ∼ 제 6 구역번지 내의 온도영역과 상기 구역번지 내의 기준 온도영역을 비교 연산하고, 그 차가 소정범위를 초과한 때에는, 그에 기초하여 1차 공기량, 2차 공기량, 화격자 위의 쓰레기 이송속도, 물 분무량, 쓰레기 공급량, 슈트블로우·햄머링, 공기취입, 순환 배출가스 취입의 1종 이상을 제어한다.

도 8 ∼ 도 10에 나타내는 실시형태에서는 화격자식 쓰레기 소각로의 폐열보일러에 대하여 설명하였으나, 유동로 등의 쓰레기 소각로의 폐열보일러에 대해서도 마찬가지로 적용할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명에 의하면, 제 1 구역번지 ∼ 제 6 구역번지 내의 각 블록번지 내의 가스온도 분포를 연속적으로 계측할 수 있으므로, 출구의 배출가스 온도를 250℃이하로 할 수 있음과 동시에, 300℃ ∼ 400℃ 전후의 다이옥신류가 생성하기 쉬운 온도영역을 회피하든지 또는 배출가스를 단시간에 통과시킬 수 있으므로, 다이옥신류의 생성을 규정값 이하의 농도로 안정되게 억제할 수 있다.

(실시형태 3)

실시형태 3은, 화격자를 가지는 폐기물 소각로에 있어서 화격자 온도의 제어방법에 있어서, 폐기물 반송방향에 대하여 상류쪽에 위치하는 화격자 그룹의 표면온도가 하류쪽에 위치하는 화격자 그룹의 표면온도보다 높게 되도록 제어하는 것이다.

폐기물 반송방향에 대하여 상류쪽에 위치하는 화격자 그룹의 표면온도를 하류쪽에 위치하는 화격자 그룹의 표면온도보다 높게 되도록 제어하는 것에 의해, 수분이 많은 가정쓰레기 등이 대량으로 혼입한 경우에 있어서도, 상류쪽에 위치하는 화격자 그룹이 과냉각되는 것에 의한 결로를 방지하고, 결로에 따른 화격자 그룹의 부식이 방지된다. 또한, 상류쪽에 위치하는 화격자 그룹이 과냉각되는 것에 의한 연소의 불안정화, 연소온도의 불균일화를 방지하는 효과도 가진다.

상기 방법은, 예를 들면 폐기물 반송방향에 대하여 상류쪽에 위치하는 화격자 그룹에 화격자 가열수단 또는 화격자 가열수단 및 화격자 냉각수단과, 폐기물 반송방향에 대하여 하류쪽에 위치하는 화격자 그룹에 화격자 냉각수단을 설치하는 것에 의해 달성할 수 있다.

여기서, 화격자 가열수단 또는 화격자 가열수단 및 화격자 냉각수단을 설치하는 상기「폐기물 반송방향에 대하여 상류쪽에 위치하는 화격자 그룹」이라고 하는 것은, 주로 폐기물의 건조 및 연소를 행하는 영역에 있는 화격자 그룹을 말하고, 화격자 냉각수단을 설치하는 상기「폐기물 반송방향에 대하여 하류쪽에 위치하는 화격자 그룹」이라고 하는 것은, 주로 폐기물의 연소 및 후 연소를 행하는 영역에 있는 화격자 그룹을 말한다. 또한, 상기 화격자 가열수단 및 화격자 냉각수단을 설치하는 위치는, 폐기물 소각로의 크기 및 구성 등에 의해 알맞게 선택된다.

도 11은 실시형태 3의 화격자식 폐기물 소각로를 나타내는 개략 측단면도이다. 상기 폐기물 소각로는, 건조스토커(203), 연소스토커(204), 후연소스토커(205)를 가지는 화격자식 폐기물 소각로이며, 호퍼(201)에 투입된 폐기물(202)은, 슈트를 통하여 건조스토커(203)에 반송되고, 아래로부터의 공기와 로 내의 복사열에 의해 화격자 위에서 건조됨과 동시에, 승온되어 가스화하여 착화한다. 착화하여 연소를 개시한 폐기물(202)은, 연소스토커(204)에 보내지고, 아래로부터 유입되는 연소공기에 의해 가스화되어 화격자 위에서 연소한다. 그리고, 다시 후연소스토커(205)의 화격자 위에서 미연소분이 완전하게 연소한다. 연소 후에 남은 재는, 메인 애쉬슈트(206)로부터 외부로 꺼내진다.

연소는 주연소실(207) 내에서 행해지고, 연소배출가스는, 주연소실(207) 내에 설치된 중간천정(208)의 존재에 의해 2분되어, 로 내 하류쪽의 주연도(209)와 로 내 상류쪽의 부연도(210)로 나뉘어져 주연소실(207)로부터 배출된다. 주연도(209)를 통하여 배출되는 주연도 가스와 부연도(210)를 통하여 배출되는 부연도 가스는, 주연소실(207)에 연결하여 설치되어 있는 2차연소실(211)에서 혼합·교반되어, 2차적인 연소가 행해져 미연소분이 완전히 연소한다. 2차연소실(211)로부터의 배출가스는, 제진실(212)에서 입자경이 큰 더스트를 제거한 후,폐열보일러(213)로 보내지고, 열교환 된 후에 배출가스 처리설비 등을 경유하여 외부로 방출된다.

본 실시형태는, 상기의 구성을 가지는 화격자식 폐기물 소각로에서의 화격자 온도의 제어방법에 있어서, 건조스토커의 화격자 그룹의 표면온도를 연소스토커 및 후연소스토커의 화격자 그룹의 표면온도보다 높게 되도록 제어하는 것이다.

폐기물 반송방향에 대하여 상류쪽에 위치하는 건조스토커의 화격자 그룹의 표면온도를 하류쪽에 위치하는 연소스토커 및 후연소스토커의 화격자 그룹의 표면온도보다 높게 되도록 제어하는 것에 의해, 수분이 많은 가정쓰레기 등이 대량으로 혼입한 경우에 있어서도, 건조스토커의 화격자 그룹이 과냉각되는 것에 의한 결로를 방지하고, 결로에 따른 화격자 그룹의 부식이 방지된다. 또한, 건조스토커의 화격자 그룹이 과냉각되는 것에 의한 로 내 연소의 불안정화, 연소온도의 불균일화를 방지하는 효과도 가진다.

상기 방법은, 이하의 수단에 의해 달성할 수 있다.

요컨대, 상기의 구성을 가지는 화격자식 폐기물 소각로에 있어서, 건조스토커에 화격자 가열수단 또는 화격자 가열수단 및 화격자 냉각수단과, 연소스토커 및/ 또는 후연소스토커에 화격자 냉각수단을 설치한 것이다.

여기서, 건조스토커의 화격자 그룹 내의 가열에는 증기를 사용하는 것이 바람직하고, 가열수단으로서는, 예를 들면, 도 11에 나타내는 바와 같이 건조스토커(203)의 화격자 그룹 내에 배치한 증기통로(220)와, 증기를 발생시키기 위한 증기발생장치(221)와, 상기 증기발생장치로부터 상기 건조스토커의 화격자 그룹 내에 배치한 증기통로(220)에 증기를 공급하는 증기공급배관(222)와, 상기 증기공급배관(222)에 설치한 증기유량계(223) 및 유량조정밸브(224)와, 화격자 그룹 내의 온도를 측정하기 위한 온도계(225)와, 상기 온도계(225)로 측정한 온도에 기초하여 증기유량 및 증기온도의 제어를 하는 화격자 온도제어장치(226)를 가지는 구성으로 하는 것에 의해 달성할 수 있다.

또한, 화격자 그룹 내의 표면온도를 측정하기 위한 온도계(225)는, 화격자 그룹 내의 대표적인 온도의 측정을 할 수 있는 1개소에 설치해도 좋으나, 화격자 그룹 내에 복수개소 설치하는 것이 바람직하다. 복수개소에 설치된 온도계로부터의 측정온도에 기초하여 증기유량 및 증기온도의 제어를 하는 것에 의해, 화격자 그룹 내의 온도분포를 보다 세밀하게 제어하는 것이 가눙하게 되기 때문이다.

상기 화격자 온도제어장치(226)는, 화격자 그룹 위에 설치한 온도계(225)로부터의 신호(온도)와 증기유량계(223)로부터의 신호(유량)와 증기발생장치(221)에서의 발생증기의 설정온도 신호 등으로부터, 미리 설정된 온도가 되도록 유량 조정밸브(224) 또는 증기발생장치(221)를 제어하여 증기유량 및 증기온도의 제어를 한다.

또한, 증기발생장치(221)는, 폐기물 소각로에 병설되어 있는 폐열보일러 (213)로 대용할 수 있는 것은 말할 필요도 없다.

또한. 건조스토커의 화격자 그룹 내에는 화격자 냉각수단을 설치하는 구성으로 하는 것도 바람직하다. 폐기물의 종류에 따라서는 건조스토커의 화격자 위에서의 연소가 격렬하게 일어나 냉각하는 것도 필요하기 때문이다.

또한, 연소스토커 및/또는 후연소스토커에 설치하는 화격자 냉각수단으로서는, 상기 건조스토커의 화격자 냉각수단과 마찬가지 수단을 사용할 수 있다.

이하, 작도(作圖)의 형편상, 도 11의 연소스토커(204)에 나타낸 구성도에 기초하여 화격자 냉각수단에 대하여 설명하나, 건조스토커, 후연소스토커의 화격자 냉각수단도 마찬가지의 구성으로 할 수 있다.

여기서, 각 화격자 그룹 내의 냉각에는 냉각용 공기 또는 냉각수를 사용하는 것이 바람직하다. 이하, 도 11의 연소스토커(204)의 도면에 기초하여 설명한다.

냉각수단으로서는, 예를 들면 연소스토커(204)의 화격자 그룹 내에 배치한 냉각용 공기 또는 냉각수 통로(227)와, 냉각용 공기 또는 냉각수의 공급장치(228)와, 상기 냉각용 공기 또는 냉각수 공급장치(228)로부터 상기 건조스토커의 화격자 그룹 내에 배치한 냉각용 공기 또는 냉각수 통로(227)에 냉각용 공기 또는 냉각수를 공급하는 공급배관(229)과, 상기 공급배관(229)에 설치한 유량계(230) 및 유량 조정밸브(231)와, 화격자 그룹 내의 온도를 측정하기 위한 온도계(232)와, 상기 온도계(232)로 측정한 온도에 기초하여 유량 및 냉각용 공기 또는 냉각수 온도의 제어를 행하는 화격자 온도제어장치(226)를 가지는 구성으로 하는 것에 의해 달성할 수 있다. 또한, 건조스토커에 설치하는 온도계는 상술한 가열수단에서 사용한 온도계를 공용할 수 있다. 또한, 각 화격자 그룹의 온도는 다른 화격자 그룹의 온도를 고려한 제어가 필요하므로, 상술한 화격자 가열수단 및 각 화격자 냉각수단에서 사용하는 화격자 온도제어장치(226)는, 동일 장치로 제어하는 것이 바람직하다.

상기 화격자 온도제어장치(226)는, 화격자 그룹 위에 설치한 온도계(232)로부터의 신호(온도)와 유량계(230)로부터의 신호(유량)와 냉각용 공기 또는 냉각수의 공급장치(228)에서의 냉각용 공기 또는 냉각수 설정온도 신호 등으로부터 미리 설정된 온도가 되도록 유량조정밸브(231) 또는 냉각용 공기 또는 냉각수 공급장치(228)를 제어하여 냉각용 공기 또는 냉각수의 유량 및 온도의 제어를 한다.

또한, 화격자 온도의 제어방법에 있어서는, 화격자 그룹의 로 폭방향의 표면온도가 로의 중앙부에 근접할수록 저온으로 되도록 제어하는 것이 바람직하다.

화격자 그룹 위의 폐기물의 연소온도는 중앙부가 높게 되는 경향이 있으므로므로, 화격자 그룹의 온도가 로의 중앙부에 근접할수록 저온으로 되도록 제어하는 것에 의해, 화격자 그룹의 중앙부의 열 손상을 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 화격자 그룹 위의 로 내 폭방향의 로 내 온도차가 작게 되어 연소의 안정화에 기여한다.

건조스토커의 화격자 그룹 내에 증기를 공급하여 가열하는 경우의 상기 제어방법은, 상술한 화격자 가열수단을 사용하는 경우에 있어서, 로의 주변부로부터 중앙부를 향하여 증기를 공급하도록 화격자 그룹 내에 증기통로를 배치하는 것에 의해 달성된다. 로의 주변부로부터 중앙부를 향하여 증기를 공급함으로써, 고온의 증기에 의해 주변부가 먼저 가열되고 온도가 약간 내려간 증기가 중앙부를 가열하는 것으로 되어, 화격자 그룹의 온도가 중앙부에 근접할수록 저온으로 되도록 제어할 수가 있다. 또한, 건조스토커의 화격자 그룹 내에 배치하는 증기통로의 수는, 장치 구성 등에 의해 알맞게 선택된다.

건조스토커, 연소스토커 및 후연소스토커의 화격자 그룹 내에 냉각용 공기또는 냉각수를 공급하여 냉각을 하는 경우의 상기 제어방법은, 상술한 화격자 냉각수단을 사용하는 경우에 있어서, 로의 중앙부로부터 주변부를 향하여 냉각용 공기 또는 냉각수를 공급하도록 화격자 그룹 내에 냉각용 공기 또는 냉각수 통로를 배치하는 것에 의해 달성된다. 로의 중앙부로부터 주변부를 향하여 냉각용 공기 또는 냉각수를 공급함으로써, 냉각용 공기 또는 냉각수에 의해 중앙부가 먼저 냉각되고 온도가 약간 올라간 가스가 주변부를 냉각하는 것으로 되어, 화격자 그룹의 온도가 중앙부에 근접할수록 저온으로 되도록 제어할 수가 있다. 또한, 각 화격자 그룹 내에 배치하는 냉각용 공기 또는 냉각수 통로의 수는, 냉각용 공기 또는 냉각수별, 또는 장치구성 등에 의해 알맞게 선택된다.

또한, 화격자 온도의 제어방법에 있어서는, 화격자 그룹의 폐기물 반송방향의 표면온도가 하류쪽일수록 저온으로 되도록 제어하는 것이 바람직하다.

화격자 그룹 위의 폐기물 연소온도는 폐기물 반송방향 하류쪽이 높게 되는 경향이 있으므로, 화격자 그룹의 온도가 하류쪽에 근접할수록 저온으로 되도록 제어함으로써, 폐기물 반송방향 하류쪽의 열 손상을 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 화격자 그룹 위의 폐기물 반송방향의 로 내 온도차가 작게 되어 연소의 안정화에 기여한다.

건조스토커의 화격자 그룹 내에 증기를 공급하여 가열하는 경우의 상기 제어방법은, 상술한 화격자 가열수단을 사용하는 경우에 있어서, 화격자 그룹의 폐기물 반송방향 상류쪽으로부터 하류쪽을 향하여 증기를 공급하도록 화격자 그룹 내에 증기통로를 배치하는 것에 의해 달성된다. 폐기물 반송방향 상류쪽으로부터 하류쪽을향하여 증기를 공급함으로써, 고온의 증기에 의해 상류쪽이 먼저 가열되고 온도가 약간 내려간 증기가 하류쪽을 가열하는 것으로 되어, 화격자 그룹의 온도가 하류쪽에 근접할수록 저온으로 되도록 제어할 수 있다. 또한, 건조스토커의 화격자 그룹 내에 배치하는 증기통로의 수는, 장치구성 등에 의해 알맞게 선택된다.

건조스토커, 연소스토커 및 후연소스토커의 화격자 그룹 내에 냉각용 공기 또는 냉각수를 공급하여 냉각을 하는 경우의 상기 제어방법은, 상술한 화격자 냉각수단을 사용하는 경우에 있어서, 화격자 그룹 내에 폐기물 반송방향 하류쪽으로부터 상류쪽을 향하여 냉각용 공기 또는 냉각수를 공급하도록 화격자 그룹 내에 냉각용 공기 또는 냉각수 통로를 배치하는 것에 의해 달성된다. 화격자 그룹 내에 폐기물 반송방향 하류쪽으로부터 상류쪽을 향하여 냉각용 공기 또는 냉각수를 공급하는 것으로, 냉각용 공기 또는 냉각수에 의해 하류쪽이 먼저 냉각되고 온도가 약간 올라간 가스가 상류쪽을 냉각하는 것으로 되어

, 화격자 그룹의 온도가 하류쪽에 근접할수록 저온으로 되도록 제어할 수 있다. 또한, 각 화격자 그룹 내에 배치하는 냉각용 공기 또는 냉각수 통로의 수는, 냉각용 공기 또는 냉각수별, 또는 장치구성 등에 의해 알맞게 선택된다.

또한, 상술한 화격자 가열수단 및 화격자 냉각수단은, 건조스토커, 연소스토커 및 후연소스토커 등의 명확한 구별이 없는 일체형의 화격자 그룹을 사용한 화격자식 폐기물 소각로에 있어서도, 마찬가지로 적용할 수 있는 것은 말할 필요도 없다.

(실시형태 4)

도 12는 실시형태 4의 스토커형 폐기물 소각로의 개략 측단면도이다. 상기 폐기물 소각로는, 건조스토커(303), 연소스토커(304), 후연소스토커(305)를 가지는 스토커형 폐기물 소각로이며, 호퍼(301)에 투입된 쓰레기(302)는, 슈트를 통하여 건조스토커(303)로 보내지고, 아래로부터의 공기와 로내의 복사열에 의해 화격자 위에서 건조됨과 동시에, 승온되어 착화한다. 착화하여 연소를 개시한 쓰레기(302)는, 연소스토커(304)로 보내지고, 아래로부터 유입되는 연소공기에 의해 가스화되어 화격자 위에서 연소한다. 그리고, 다시 후연소스토커(305)의 화격자 위에서 미연소분이 완전히 연소한다. 연소후에 남은 재는, 메인 애쉬슈트(306)로부터 외부로 꺼내진다.

연소는 주연소실(307) 내에서 행해지고, 연소배출가스는, 주연소실(307) 내에 설치된 중간천정(308)의 존재에 의해 2분되고, 로 내 하류쪽의 주연도(309)와 로 내 상류쪽의 부연도(310)로 나뉘어져 주연소실(307)로부터 배출된다. 주연도(309)를 통하여 배출되는 주연도 가스와 부연도(310)를 통하여 배출되는 부연도 가스는, 주연소실(307)에 연결되게 설치되어 있는 2차연소실(311)에서 혼합·교반되고, 2차적인 연소가 행하여 져서 미연소분이 완전하게 연소한다. 2차연소실(311)로부터의 배출가스는, 제진실(312)에서 입자경이 큰 더스트를 제거한 후, 폐열보일러(313)로 보내져, 열교환된 후에 배출가스 처리설비 등을 경유하여 외부로 방출된다.

본 실시형태에 관한 스토커형 폐기물 소각로는, 상기 구성에 있어서, 주연도가스의 일부를 로 내의 상류쪽으로 순환시키는 수단을 가지는 것이다.

여기서, 상기 주연도 가스는, 가스온도가 800 ∼ 900℃ 정도의 비교적 고온이고 또한 8 ∼ 15% 정도의 산소를 함유하므로, 소각로 내의 상류쪽으로 순환시키는 것에 의해, 쓰레기의 건조를 촉진시켜 연소 개시영역에서의 연소의 안정화에 더욱 기여한다.

도 12에 나타내는 가스를 순환시키기 위한 배관(320)은 주연도 가스의 일부를 로내의 상류쪽으로 순환시키는 수단의 실시형태의 일 예를 나타낸 것으로, 배관(320)에는 제진기(321)와 블로어(322)를 가지고 있고, 또한, 배관(320) 내의 가스온도의 저하를 방지하기 위한 가열수단(323)을 가지고 있다. 가열수단을 가지는 것에 의해, 순환가스의 온도가 저하하는 것에 의한 배관 내의 더스트 부착 및 로 내 온도의 저하를 방지한다.

여기서, 상기 가열수단으로서는, 예를 들면 배관(320)에 전기히터 등을 감아붙이는 방법을 사용할 수 있다. 전기히터를 감아 붙이는 위치로서는, 제진기(321)의 하류쪽 배관으로 하는 것이 바람직하나, 배관(320) 전체로 할 수도 있다. 또한, 배관(320)에는 유량조절밸브(324)를 설치하는 것이 바람직하고, 순환시키는 가스유량은, 쓰레기의 성상, 쓰레기의 투입량, 로내 연소상태 등에 따라서 알맞게 변경하는 것이 바람직하다.

주연도(309) 가스의 일부는, 주연도 부근의 로 벽에 설치된 가스 흡인노즐(325)로부터 블로어(322)에 의해 배관(320) 내로 흡인되고, 제진기(321)에서 더스트가 제거된 후, 로 내의 상류쪽의 로 벽에 설치된 토출노즐(326)에 의해다시 로 내로 도입된다. 여기서, 토출노즐(326)을 설치하는 위치로서는, 예를 들면 건조스토커(303) 또는 연소스토커(304)의 쓰레기층 바로 위 부근의 일부에, 가스의 정체영역이 형성되도록 공급할 수 있는 위치에 설치하는 것이 바람직하고, 로의 형상 등에 의해 알맞게 선택된다. 이에 의해, 쓰레기의 건조를 촉진시키면서 연소 개시영역에서의 연소의 안정화를 도모하고, 공기비율 저감에 의한 배출가스량의 감소, 배출가스 순환 등에 의한 열 회수효율의 향상 즉 발전효율의 향상을 도모할 수 있다.

도 13 및 도 14는, 주연도 가스의 일부를 로 내의 상류쪽으로 순환시키는 수단이 로의 내벽을 구성하는 내열벽돌 내에 배치한 가스를 순환시키기 위한 배관으로 이루어지는 경우의 실시형태의 일 예를 나타낸 것으로, 도 13은 로의 측면에서 본 상기 배관의 개략 구성도, 도 14는 로의 윗쪽에서 본 상기 배관의 개략 구성도이다. 본 실시형태는 가스를 순환시키기 위한 배관을 로의 측벽부 양쪽에 설치한 경우를 나타낸 것이다.

주연도 가스의 일부는 주연도에 설치된 배관입구(330)로부터 내열벽돌 내의 배관(331)에 취입되고, 로 내의 상류쪽에 설치한 배관출구(332)로부터 다시 로 내로 도입된다. 여기서, 배관출구(332)를 설치하는 위치로서는, 예를 들면 건조스토커(303) 또는 연소스토커(304)의 쓰레기층 바로 위 부근의 일부에 정체영역이 형성되도록 공급할 수 있는 위치에 설치하는 것이 바람직하고, 로의 형상 등에 의해 알맞게 선택된다. 또한, 배관의 배치위치 및 수에 대해서도 특별히 한정되는 것은 아니고, 로의 형상 등에 의해 알맞게 선택된다.

또한, 가스를 순환시키기 위한 배관은 로의 내벽에 접하도록 로 내에 설치할 수도 있다. 이 경우 상기 배관은, 예를 들면 내열벽돌, 캐스타블(castable) 등의 내화물로 구성한 것을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 구성으로 함으로써, 순환가스는 고온환경하에 노출된 배관 내를 통과하는 것으로 된다. 이에 따라, 가스를 순환시키는 배관에 가열수단을 설치하지 않고, 가스를 순환시키는 배관 내에서의 열손실에 의한 순환가스 온도의 저하를 방지할 수 있으므로, 고온을 유지한 순환가스를 이용할 수 있고, 쓰레기의 건조 및 연소를 더욱 촉진하고, 열 회수효율의 향상 즉 발전효율의 향상이 매우 크게 된다.

또한, 로의 내벽이 배관을 구성하는 벽의 일부로 되도록 상기 배관을 배치하는 것에 의해, 배관의 재료비 및 시공비를 절약할 수 있다.

여기서, 가스를 순환시키기 위한 배관 내에서의 가스유속을 높이는 방법으로서, 예를 들면, 상기 배관 내에 냉각장치 구비 내열팬(333)을 설치하는 방법이나 배관출구 부근에 고속 버너를 설치하여 그 이젝트효과를 이용하는 방법 등을 사용할 수 있다.

도 15는, 로 내의 측벽을 구성하는 내열벽돌 내에 배치한 가스를 순환시키기 위한 배관에 맥동류를 발생시키기 위한 장치를 배치한 경우의 실시형태의 일 예를 나타낸 것으로, 도면은 로의 윗쪽에서 본 배관의 개략 구성도이다.

여기서, 맥동류를 발생시키기 위한 장치로서는, 예를 들면 펄스 연소버너(334)를 사용할 수 있다. 1m 정도의 테일 파이프를 가지고, 150㎐ 정도의 맥동류를 발생시키는 펄스 연소버너(334)의 개구부를 배관출구(332)에 연결하여 통하도록 배치하는 것에 의해, 펄스 연소버너의 이젝트효과에 의해 맥동류를 동반한 가스의 순환을 할 수 있다.

배관 내를 통기(通氣)하는 주연도 가스를 이젝트효과에 의해, 그 가스유량 및 가스유속을 증가시킴과 동시에, 배관 내의 온도분포를 작게 억제하고, 열영동(熱泳動)효과에 의해 더스트가 배관의 내벽에 부착하는 것을 방지할 수 있다.

상기 구성으로 함으로써, 연소개시 영역으로의 순환가스의 유속증가에 의해, 쓰레기의 건조촉진 및 로 내 연소의 안정화가 보다 촉진됨과 동시에, 배관 내의 더스트 트러블을 방지할 수 있다.

또한, 상기 맥동류를 발생시키기 위한 수단은, 도 12에 나타내는 배관(320)에도 마찬가지로 적용할 수 있는 것은 말할 필요도 없고, 이 경우는, 예를 들면 펄스 연소버너의 개구부를 토출노즐(326)에 연결되어 통하도록 배치함으로써 사용할 수 있다.

(실시형태 5)

도 16은 본 발명의 스토커형 폐기물 소각로의 일 실시형태를 나타내는 개략 측단면도이다. 상기 폐기물 소각로는, 건조스토커(403), 연소스토커(404), 후연소스토커(405)를 가지는 스토커형 폐기물 소각로이며, 쓰레기를 투입하는 호퍼(401)와, 쓰레기를 소각처리하는 주연소실(407)과, 주연소실(407)에서 발생한 연소가스를 주연도(409)와 부연도(410)로 나뉘어져 배출시키는 중간천정(410)과, 주연도(409)와 부연도(410)로 나누어 배출된 연소가스의 2차 연소를 하는 2차연소실(411)과, 2차연소실(411)에서 발생한 배출가스 중에서 입자경이 큰 더스트를 제거하는 제진실(412)과, 열교환을 하기 위한 폐열보일러(413)를 가지고 있다. 여기서, 호퍼(401)에 투입된 쓰레기(402)는, 슈트를 통하여 건조스토커(403)에 보내져, 아래로부터의 연소공기와 로 내의 복사열에 의해 건조됨과 동시에, 승온되어 착화한다. 착화하여 연소를 개시한 쓰레기(402)는, 연소스토커(404)로 보내져, 아래로부터 유입되는 연소공기에 의해 가스화 되어 연소한다. 그리고, 다시 후연소스토커(405)에서 미연소분이 완전하게 연소한다. 연소후에 남은 재는, 메인 애쉬슈트(406)로부터 외부로 꺼내진다.

본 발명에 관한 스토커형 폐기물 소각로는, 상기 구성에 있어서 로 벽의 일부에 외열식(外熱式)의 복사체를 배치한 것을 특징으로 하는 것이다.

여기서, 복사체(420)는 로 내의 가스 흐름에 정체가 생기는 영역 부근에 설치하면 좋고, 예를 들면 도 16에 나타내는 바와 같이 메인 애쉬슈트(406)와 주연도(409) 사이나 폐열보일러(413) 내의 폐열보일러 2실 등에 설치하는 것이 바람직하다. 또한, 복사체를 설치하는 위치, 복사체의 크기, 복사체의 형상 등은 소각로의 형상 등에 의해 알맞게 선택된다.

가스의 흐름에 정체가 생기는 영역 부근의 로 벽에 복사체를 설치하는 것에 의해, 고온으로 가열된 복사체로부터의 복사열이 정체영역의 비산하는 재를 선택적으로 가열하고, 비산하는 재 자신이 다이옥신류의 재합성에 알맞은 온도영역(300∼400℃)으로 되는 것을 회피하는 것에 의해, 다이옥신류의 합성을 억제함과 동시에 비산하는 재 중의 미연소분을 가열 연소시킨다. 고온으로 가열된 복사체로부터의 복사열은, 광범위한 가스를 가열할 수 있으며, 복사체가 배치되어 있는 로 벽 부근의 비산하는 재를 효과적으로 가열할 수 있다.

도 17에 로 벽 일부에 복사체를 배치한 경우의 구성의 일 예를 나타낸다. 도 17에 나타내는 바와 같이 로 벽은, 철피(鐵皮,421), 단열재(422), 내열벽돌(423)로 구성되어 있고, 내열벽돌(423)이 소각로의 내벽을 구성하고 있다. 복사체(420)는, 내열벽돌(423)과 접하는 위치에서 단열재(422)에 묻히도록 설치하는 것이 바람직하다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 로 내의 화염에 의해 복사체가 소손(燒損)을 입는 경우 없이 복사열이 로 내로 유효하게 조사(照射)된다.

여기서 복사체는, 내열성을 가지는 것이라면 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면 캐스타블 등의 내화물로 구성한 것을 사용하는 것이 바람직하다.

복사체의 가열수단으로서는, 예를 들면 전기히터를 사용할 수 있다. 전기히터를 가열수단으로서 사용한 경우의 구성 및 가열 제어방법의 일 예를 도 18에 나타낸다. 또한, 도 17과 공통의 구성부분에 대해서는 동일부호를 붙이고 설명을 생략한다.

도 18은, 복사체(420)를 도 17에 나타내는 위치에 설치한 경우를 나타낸 것으로, 복사체(420)는 전기히터(431)를 내장한 구성으로 한 것이다. 내장된 전기히터(431)에는 복사체(420)의 온도를 제어하기 위한 온도제어장치(432)가 접속되고, 상기 온도제어장치(432)에는 복사체(420)가 설치되어 있는 로 벽 근방의 로 내 가스온도를 측정할 수 있도록 설치된 온도계(430)로부터의 신호(온도)가 입력되어 있다.

온도제어장치(432)는, 온도계(430)의 온도가 소정의 온도범위가 되도록 히터의 온도제어를 한다.

온도의 제어방법으로서는, 예를 들면, 온도계의 온도가 400℃이하로 된 경우에 전기히터의 전원을 ON시키고, 600℃ 이상으로 된 경우에 전기히터를 OFF한다고 하는 방법이라도 좋고, 또는 온도계의 온도가 소정온도가 되도록 제어를 하는 방법이라도 좋다.

복사체에 전기히터를 내장시키는 방법으로서는, 복사체 내부에 전기히터를 직접 매립하는 구성으로 해도 좋으나, 복사체 내부에 파이프 등을 묻고 그 내부에 히터를 배치하는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 복사체 내부에 파이프 등을 묻고 그 내부에 히터를 배치하는 구성으로 함으로써, 히터 단선시의 교환작업 등의 보수작업이 용이하게 되기 때문이다.

또한, 복사체의 다른 가열수단으로서는, 연소배출가스를 사용할 수도 있다.여기서 연소배출가스로서는, 예를 들면, LNG, LPG, 등유, 중유 등의 연소배출가스를 이용할 수 있다. 연소배출가스를 이용하는 경우의 구성 및 가열 제어방법의 일 예를 도 19에 나타낸다. 또한, 도 17과 공통의 구성부분에 대하여는 동일부호를 붙이고 설명을 생략한다.

도 19에 나타내는 복사체(420)는, 외부 연소장치의 연소에 따른 고온의 연소배출가스를 내부에 도입할 수 있는 구성으로 한 것이다. 복사체(420) 내부에 형성한 공간부에 연소배출가스를 도입함으로써 복사체(420)의 가열을 하는 것이다. 또한, 복사체를 가열한 후의 연소배출가스는, 로 내 또는 소각로에 설치되어 있는 배출가스 처리장치 내에 취입해도 좋다. 단, 배출가스 처리장치로 취입하는 경우에는, 다이옥신류가 재합성되기 쉬운 온도(300∼400℃)를 회피하는 수단을 구비할 필요가 있는 것은 말할 필요도 없다.

외부 연소장치(433)에는 복사체(420)의 온도를 제어하기 위한 온도제어장치(432)가 접속되고, 상기 온도제어장치(432)에는 복사체(420)가 설치되어 있는 로 벽 근방의 로 내 가스온도를 측정할 수 있도록 설치된 온도계(430)로부터의 신호(온도)가 입력되어 있다.

가열공기 제어장치(432)는, 온도계(430)의 온도가 소정의 온도범위가 되도록 외부 연소장치(433)의 연소의 제어를 한다.

온도의 제어방법으로서는, 예를 들면, 온도계의 온도가 400℃이하로 된 경우에 외부 연소장치(433)의 연소를 하여 고온의 연소배출가스를 복사체(420)에 도입하고, 600℃이상으로 된 경우에 외부 연소장치(433)의 연소를 정지한다고 하는 방법도 좋고, 또는 온도계의 온도가 소정온도가 되도록 연소의 제어를 하는 방법이라도 좋다.

또한, 복사체의 가열방법은, 복사체를 소정의 온도로 가열할 수 있는 방법이면 좋으며, 상기 방법에 한정되는 것은 아니다.

상기 온도계측에 있어서, 다이옥신류의 대부분은 비산하는 재 표층부에 흡착되어 있으므로, 모니터해야 할 온도로서 입자온도가 바람직하다. 따라서, 온도계로서 복사온도계를 채용하는 것이 가장 바람직하나, 열전대 등의 온도계라도 제어가능하다. 또한, 온도계의 수는 1 개로 한정되는 것은 아니고, 복수개를 설치하여 제어하는 것도 가능하다.

상기 복사체를 가열하기 위한 히터 또는 연소배출가스는, 로의 내벽을 구성하는 내열벽돌 내에 내장 또는 내열벽돌을 통과하는 구성으로 하는 것도 가능하다. 이 경우, 히터를 내장한 내열벽돌 또는 가열공기를 통과시키는 내열벽돌이 복사체를 구성하는 것으로 되어, 복사체를 별도로 설치할 필요가 없다.

도 20은, 도 18에 있어서 전기히터(431)를 내열벽돌(423) 내에 내장한 구성으로 한 것으로, 그 밖의 구성은 도 18에 나타낸 것과 마찬가지이다. 또한, 온도의 제어방법 및 전기히터를 내장시키는 방법 등에 대해서도 도 18에서 설명한 방법과 마찬가지의 방법을 사용할 수 있다.

도 21은, 도 19에 있어서 외부 연소장치의 연소에 따른 고온의 연소배출가스를 내열벽돌(423)의 내부에 형성한 공간부에 도입할 수 있는 구성으로 한 것으로, 그 밖의 구성은 도 19에 도시한 것과 마찬가지이다. 또한, 온도의 제어방법 등에 대해서도 도 19에서 설명한 방법과 마찬가지의 방법을 사용할 수 있다.

도 20 또는 도 21의 구성으로 함으로써, 복사체를 별도로 설치할 필요가 없고, 로 내의 내열벽돌을 유효하게 이용할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서는, 복사체의 과열을 방지하기 위한 냉각수단을 가지는 것이 바람직하다.

냉각수단으로서는, 예를 들면 공기 냉각장치를 사용할 수 있다. 공기 냉각장치를 가지는 경우의 구성 및 냉각 제어방법의 일 예를 도 22에 나타낸다. 도 22는 공기 냉각장치(434)에 의해 냉각된 공기를 내열벽돌(423)의 내부에 형성한 공간부에 도입할 수 있는 구성으로 한 것으로, 그 밖의 구성은 도 21에 나타낸 것과 마찬가지이다.

복사체 온도의 제어방법으로서는, 예를 들면, 복사체의 내벽(로 내 연소배출가스에 노출된 벽)에 배치된 온도계의 온도가 1000℃ 이상으로 된 경우에 공기냉각장치(434)를 작동시켜 냉각된 공기를 내열벽돌(423)의 내부에 형성한 공간부에 도입하여 냉각을 하고, 800℃ 이하로 된 경우에는 공기 냉각장치(434)를 정지한다고 하는 방법이라도 좋고, 또는 온도계의 온도가 소정온도가 되도록 제어를 하는 방법이라도 좋다.

상기 냉각수단을 가지는 것에 의해, 복사체의 과열을 방지할 수가 있다. 이에 따라, 복사체 표층부에 비산하는 재가 용융·고화하여 복사가열의 효율이 저하되는 것을 방지할 수 있고, 또한 연료비 나 전기비를 절약할 수 있다.

도 23은, 냉각수단을 사용하지 않고, 복사체 표층부에 비산하는 재가 용융·고화하여 복사가열의 효율을 저하시키는 것을 방지하는 수단의 일 예를 나타낸 것으로, 로 벽의 오목부에 복사체를 배치한 것이다. 도 23은, 도 20의 내열벽돌 내에 전기히터를 내장한 경우를 나타낸 것이나, 도 18, 19, 21의 구성에 있어서도 적용할수 있는 것은 말할 필요도 없다.

도 23에 나타낸 바와 같이 오목부에 복사체를 배치함으로써, 복사체 표층부근방에 와류가 형성되어, 비산하는 재를 함유한 배출가스의 흐름이 복사체에 직접접촉하지 않으므로, 비산하는 재가 복사체 표층부에 용융·고화하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 도 23에 나타낸 바와 같이, 온도계로서 복사온도계(435)를 사용하는것에 의해 피가열체인 기류중의 비산하는 재의 온도를 직접 계측할 수 있고, 비산하는 재의 과열이나 근방의 로 벽 등에의 용융·고화를 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 복사온도계를 사용하는 경우는 로 벽에 넓은 각도로 내부를 관찰할 수 있는 관찰창을 설치할 필요가 있다.

본 발명은, 로 내의 연소상태를 안정화할 수 있는 폐기물 소각로 및 그 조업방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 첫째, 본 발명은, 폐기물을 연소시키는 연소실과, 복수의 음파식 가스온도 계측장치와, 연소실 내의 온도분포를 추정하는 추정수단과, 온도분포를 비교하는 비교수단과, 가스온도 분포를 제어하는 제어수단으로부터 이루어지는 폐기물 소각로를 제공하는 것이다. 상기 복수의 음파식 가스온도 계측장치는 연소실 내의 가스온도를 계측한다. 상기 추정수단은 계측된 가스온도로부터 연소실 내의 온도분포를 추정한다. 상기 비교수단은 추정된 온도분포와 설정된 온도를 비교한다. 상기 제어수단은, 비교 결과에 기초하여, 복수의 1차 공기취입장치, 복수의 2차 공기취입장치, 복수의 냉각유체 취입장치, 폐기물 공급수단 및 폐기물 이송수단으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 제어요소를 조정하는 것에 의해, 가스온도 분포를 제어한다.

상기 비교수단과 상기 제어수단은, 다음과 같은 것이 바람직하다:

(a) 상기 추정된 온도분포와 설정 온도범위를 비교하여, 설정 온도범위로부터의 온도교차(較差) 및 상기 온도교차가 생긴 위치를 특정하는 비교수단;

(b) 복수의 1차 공기취입장치, 복수의 2차 공기취입장치 및 복수의 냉각유체 취입장치로부터 이루어지는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 제어요소에 대하여, 온도교차가 생긴 위치에 대응하는 상기 적어도 하나의 제어요소를 조정하는 것에 의해, 가스온도 분포를 제어하는 제어수단.

상기 소각로는 화격자식 소각로이며, 상기 연소실이 주연소실로 이루어지는 것이라도 좋고, 상기 연소실이 주연소실과 2차연소실로 이루어지는 것이라도 좋다. 상기 소각로는 유동상(流動床,fluidized bed) 을 가지는 소각로이며, 상기 연소실이 유동상의 유동층 위의 프리보드(free board)로 이루어지는 것이라도 좋다.

상기 온도분포를 추정하는 수단은, 연소실 내의 3차원 방향의 온도분포를 추정하는 수단으로 이루어지는 것이 가장 바람직하다. 상기 온도분포를 추정하는 수단은, 연소실 횡단면방향의 온도분포를 추정하는 수단으로 이루어지는 것이거나, 연소실 종단면방향의 온도분포를 추정하는 수단으로 이루어지는 것이라도 좋다.

둘째, 본 발명은, 폐기물을 연소시키는 연소실과, 복수의 음파식 가스온도 계측장치와, 연소실 내의 온도분포를 추정하는 수단과, 블록번지의 인식수단과, 각 블록번지의 온도분포를 추측하는 수단과, 온도분포를 비교하는 비교수단과, 가스온도를 제어하는 제어수단으로 이루어지는 폐기물 소각로를 제공한다. 복수의 음파식 가스온도 계측장치는 연소실 내의 가스온도를 계측한다. 상기 가스온도 계측장치는 상기 연소실의 양 측벽의 길이방향과 높이방향에 대하여 복수개소 설치되어 있는것이 바람직하다. 추정수단은 계측된 가스온도로부터 연소실 내의 온도분포를 추정한다. 추정수단은, 컴퓨터 토모그라피법에 의해 온도분포를 추정하는 수단으로 이루어지는 것이 바람직하다. 블록번지의 인식수단은, 연소실 내의 공간을, 구분된 복수의 블록으로 이루어지는 블록번지로서 인식한다. 각 블록번지의 온도분포를 추측하는 수단은, 블록번지와 추정된 온도분포로부터 각 블록번지의 온도분포를 추측한다. 상기 비교수단은, 각 블록번지의 추측된 온도분포와 각 블록번지의 설정된 온도를 비교한다. 상기 제어수단은, 비교 결과에 기초하여, 각 블록번지의 가스온도 분포를 제어한다.

상기 각 블록번지의 가스온도 분포를 제어하는 수단은, 복수의 1차 공기취입장치, 복수의 2차 공기취입장치, 복수의 냉각유체 취입장치, 폐기물 공급수단 및 폐기물 이송수단으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 제어요소를 조정하는 것에 의해, 가스온도 분포를 제어하는 제어수단으로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 제어수단이, 복수의 1차 공기취입장치, 복수의 2차 공기취입장치 및 복수의 냉각유체 취입장치로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 제어요소에 대하여, 각 블록번지에 대응하는 상기 적어도 하나의 제어요소를 조정하는 것에 의해, 가스온도 분포를 제어하는 제어수단으로 이루어지는 것이 보다 바람직하다.

세째, 본 발명은, 가스온도를 계측하는 공정과, 온도분포를 추정하는 공정과, 비교공정과, 가스온도를 제어하는 공정으로 이루어지는 폐기물 소각로의 조업방법을 제공한다. 가스온도를 계측하는 공정은, 폐기물을 연소시키는 연소실 내의 가스온도를 복수의 음파식 가스온도 계측장치를 사용하여 계측한다. 온도분포를 추정하는 공정은, 계측된 가스온도로부터 연소실 내의 온도분포를 추정한다. 비교공정은, 추정된 온도분포와 설정된 온도를 비교한다. 가스온도를 제어하는 공정은, 비교 결과에 기초하여, 복수의 1차 공기취입장치, 복수의 2차 공기취입장치, 복수의 냉각유체 취입장치, 폐기물 공급수단 및 폐기물 이송수단으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 제어요소를 조정하는 것에 의해, 가스온도 분포를 제어한다.

상기 비교공정과 제어공정은 이하인 것이 바람직하다:

(a) 상기 비교공정이, 상기 추정된 온도분포와 설정 온도범위를 비교하여, 설정 온도범위로부터의 온도교차(較差) 및 상기 온도교차가 발생한 위치를 특정하는 것으로 이루어진다.

(b) 상기 제어공정이, 복수의 1차 공기취입장치, 복수의 2차 공기취입장치, 복수의 냉각유체 취입장치로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 제어요소에 대하여, 온도교차가 일어난 위치에 대응하는 상기 적어도 하나의 제어요소를 조정하는 것에 의해, 가스온도 분포를 제어하는 것으로 이루어진다.

온도분포를 추정하는 공정은, 연소실 내의 3차원 방향의 온도분포를 추정하는 공정으로 이루어지는 것이 가장 바람직하다. 상기 추정공정은, 연소실 내의 횡단면방향의 온도분포를 추정해도 좋고, 연소실 내의 종단면 방향의 온도분포를 추정해도 좋다.

네째, 본 발명은, 가스온도를 계측하는 공정과, 온도분포를 추정하는 공정과, 블록번지의 인식공정과, 온도분포를 추측하는 공정과, 온도 비교공정과, 가스 온도 분포를 제어하는 공정으로 이루어지는 폐기물 소각로의 조업방법을 제공한다. 가스온도를 계측하는 공정은, 폐기물을 연소시키는 연소실 내의 가스온도를 복수의 음파식 가스온도 계측장치를 사용하여 계측하는 것으로 이루어진다. 상기 음파식 가스온도 계측장치는, 상기 연소실의 양측 벽의 길이방향과 높이방향에 대하여 복수개소 설치되는 것이 바람직하다. 온도분포를 추정하는 공정은, 계측된 가스온도로부터 연소실 내의 온도분포를 추정하는 것으로 이루어진다. 온도분포의 추정은, 컴퓨터 토모그라피법에 의해 온도분포를 추정하는 것이 바람직하다. 블록번지의 인식공정은, 상기 연소실 내의 공간을, 구분된 복수의 블록으로 된 블록번지로서 인식하는 것으로 이루어진다. 온도분포를 추측하는 공정은, 상기 블록번지와 추정된 온도분포로부터 각 블록번지의 온도분포를 추측하는 것으로 이루어진다. 온도 비교공정은, 각 블록번지의 추측된 온도분포와 각 블록번지의 설정된 온도를 비교하는 것으로 이루어진다. 가스온도 분포를 제어하는 공정은, 비교 결과에 기초하여, 각 블록번지의 가스온도 분포를 제어하는 것으로 이루어진다.

상기 각 블록번지의 가스온도 분포를 제어하는 공정은, 복수의 1차 공기취입장치, 복수의 2차 공기취입장치, 복수의 냉각유체 취입장치, 폐기물 공급수단 및 폐기물 이송수단으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 제어요소를 조정하는 것에 의해, 가스온도 분포를 제어하는 것으로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 제어공정이, 복수의 1차 공기취입장치, 복수의 2차 공기취입장치 및 복수의 냉각유체 취입장치로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 제어요소에 대하여, 각 블록번지에 대응하는 상기 적어도 하나의 제어요소를 조정하는 것에 의해, 가스온도 분포를 제어하는 것으로 이루어지는 것이 보다 바람직하다.

또한, 본 발명은, 폐열보일러의 출구에서의 다이옥신류의 농도를 각별히 낮은 값으로 안정되게 억제할 수 있는 폐기물 소각로 및 그 조업방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 폐기물을 연소시키는 연소실과, 상기 연소실에 접속된 폐열보일러와, 상기 폐열보일러 내의 가스온도를 계측하는 복수의 음파식 가스온도 계측장치와, 계측된 가스온도로부터 폐열보일러 내의 가스 온도 분포를 추정하는 수단과, 상기 추정된 온도분포와 설정된 온도분포를 비교하는 수단과, 상기 비교 결과에 기초하여, 폐열보일러 내의 온도분포를 제어하는 수단을 가지는 폐기물 소각로를 제공한다.

상기 제어수단은, 폐열보일러 내를 통과하는 배출가스의 흐름에 생기는 300∼ 400℃의 온도영역에 있어서 정체 또는 정재(定在)를 회피하는 제어장치인 것이 바람직하다.

상기 각 블록번지의 가스온도 분포를 제어하는 수단은, 폐열보일러 내의 슈트블로우·햄머링, 공기 취입과 순환가스 취입으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 조정하여 각 블록번지의 가스온도를 제어하는 제어장치로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 각 블록번지의 가스온도 분포를 제어하는 수단은, 폐기물 소각로의 1차 공기량, 2차 공기량, 폐기물 이송속도, 폐기물 공급량과 냉각유체량으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 조정하여 각 블록번지의 가스온도를 제어하는 제어장치로 이루어지는 것이 좋다.

또한, 본 발명은, 폐기물을 연소시키는 연소실과, 상기 연소실에 접속된 폐열보일러와, 복수의 음파식 가스온도 계측장치와, 가스온도 분포를 추정하는 수단과, 블록번지를 인식하는 수단과, 각 블록번지의 온도분포를 추측하는 수단과, 온도 비교수단과, 가스온도 분포를 제어하는 제어수단으로 이루어지는 폐기물 소각로를 제공한다. 상기 복수의 음파식 가스온도 계측장치는, 폐열보일러 내의 가스온도를 계측한다. 상기 가스온도 분포를 추정하는 수단은, 계측된 가스온도로부터 폐열보일러 내의 가스온도 분포를 추정한다. 상기 인식수단은, 폐열보일러 내의 공간을, 복수의 블록으로 이루어지는 블록번지로서 인식한다. 상기 추측수단은, 블록 번지와 추정된 온도분포로부터 각 블록번지의 온도분포를 추측한다. 상기 비교수단은, 각 블록번지의 추측된 온도분포와 각 블록번지의 설정된 온도를 비교한다. 상기 제어수단은, 비교 결과에 기초하여, 각 블록번지의 가스온도 분포를 제어한다.

또한, 본 발명은, 가스온도를 계측하는 공정과, 가스온도 분포를 추정하는 공정과, 온도분포를 비교하는 공정과, 온도분포를 제어하는 공정으로 이루어지는폐기물 소각로의 조업방법을 제공한다. 상기 계측공정은, 폐기물을 연소시키는 연소실에 접속된 폐열보일러 내의 가스온도를 복수의 음파식 가스온도 계측장치를 사용하여 계측한다. 상기 추정공정은, 계측된 가스온도로부터 폐열보일러 내의 가스온도 분포를 추정한다. 상기 비교공정은, 추정된 온도분포와 설정된 온도분포를 비교한다. 상기 제어공정은, 상기 비교 결과에 기초하여, 폐열보일러 내의 온도분포를 제어한다.

상기 온도분포를 제어하는 공정은, 폐열보일러 내를 통과하는 배출가스의 흐름에 생기는 300 ∼ 400℃의 온도영역에 있어서 정체 또는 정재(定在)를 회피하는 제어로부터 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 온도분포를 제어하는 공정은, 폐열보일러 내의 슈트블로우·햄머링, 공기 취입과 순환가스 취입으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 조정하여 각 블록번지의 가스온도를 제어하는 것으로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 온도분포를 제어하는 공정은, 폐기물 소각로의 1차 공기량, 2차 공기량, 폐기물 이송속도, 폐기물 공급량과 냉각유체량으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 조정하여 각 블록번지의 가스온도를 제어하는 것으로 이루어지는 것이라도 좋다.

또한, 본 발명은, 가스온도 계측공정과, 가스온도 분포 추정공정과, 블록번지의 인식공정과, 각 블록번지의 온도분포 추측공정과, 온도 비교공정과, 가스온도 분포 제어공정으로 이루어지는 폐기물 소각로의 조업방법을 제공한다.

상기 가스온도 계측공정은, 폐기물을 연소시키는 연소실에 접속된 폐열보일러 내의 가스온도를 복수의 음파식 가스온도 계측장치를 사용하여 계측한다.

상기 가스온도 분포 추정공정은, 계측된 가스온도로부터 폐열보일러 내의 가스온도 분포를 추정한다.

상기 인식공정은, 상기 폐열보일러 내의 공간을, 복수의 블록으로 이루어지는 블록번지로서 인식한다.

상기 온도분포 추측공정은, 상기 블록번지와 추정된 온도분포로부터 각 블록번지의 온도분포를 추측한다.

상기 온도 비교 공정은, 상기 각 블록번지가 추측된 온도분포와 각 블록번지의 설정된 온도를 비교한다.

상기 제어공정은, 비교 결과에 기초하여, 각 블록번지의 가스온도 분포를 제어한다.

Claims (32)

1. 폐기물을 연소시키는 연소실과,

   상기 연소실 내의 가스온도를 계측하는 복수의 음파식 가스온도 계측장치와,

   계측된 가스온도로부터 연소실 내의 온도분포를 추정하는 추정수단과 ,

   상기 추정된 온도분포와 설정 온도범위를 비교하는 비교수단과,

   비교 결과에 기초하여, 복수의 1차 공기취입장치, 복수의 2차 공기취입장치, 복수의 냉각유체 취입장치, 폐기물 공급수단 및 폐기물 이송수단으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 제어요소를 조정하는 것에 의해, 가스온도 분포를 제어하는 제어수단과,

   를 가지는 폐기물 소각로.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 비교수단이 상기 추정된 온도분포와 설정온도 범위를 비교하고, 설정온도 범위로부터의 온도교차(較差) 및 상기 온도교차가 생긴 위치를 특정하는 비교수단으로 이루어지며,

   상기 제어수단이, 복수의 1차 공기취입장치, 복수의 2차 공기취입장치 및 복수의 냉각유체 취입장치로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 제어요소에 대하여, 온도교차가 생긴 위치에 대응하는 상기 적어도 하나의 제어요소를 조정하는 것에 의해, 가스온도 분포를 제어하는 제어수단으로 이루어 지는 것을 특징으로 하는 폐기물 소각로.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 온도분포를 추정하는 수단이, 연소실 횡단면방향의 온도분포를 추정하는 수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐기물 소각로.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 온도분포를 추정하는 수단이, 연소실 종단면방향의 온도분포를 추정하는 수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐기물 소각로.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 온도분포를 추정하는 수단이, 연소실 내의 3차원 방향의 온도분포를 추정하는 수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐기물 소각로.
6. 폐기물을 연소시키는 연소실과,

   상기 연소실 내의 가스온도를 계측하는 복수의 음파식 가스온도 계측장치와,

   계측된 가스온도로부터 연소실 내의 온도분포를 추정하는 수단과 ,

   상기 연소실 내의 공간을 구분된 복수의 블록으로 이루어지는 블록번지로서 인식하는 수단과,

   상기 블록번지와 추정된 온도분포로부터 각 블록번지의 온도분포를 추측하는수단과,

   상기 각 블록번지의 추측된 온도분포와 각 블록번지의 설정된 온도를 비교하는 비교수단과,

   비교 결과에 기초하여, 각 블록번지의 가스온도 분포를 제어하는 수단과,

   를 가지는 폐기물 소각로.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 각 블록번지의 가스온도 분포를 제어하는 수단이, 복수의 1차 공기취입장치, 복수의 2차 공기취입장치, 복수의 냉각유체 취입장치, 폐기물 공급수단 및 폐기물 이송수단으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 제어요소를 조정하는 것에 의해, 가스온도 분포를 제어하는 수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐기물 소각로.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 제어수단이, 복수의 1차 공기취입장치, 복수의 2차 공기취입장치 및 복수의 냉각유체 취입장치로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 제어요소에 대하여, 각 블록번지에 대응하는 상기 적어도 하나의 제어요소를 조정하는 것에 의해, 가스온도 분포를 제어하는 제어수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐기물 소각로.
9. 제 1항 또는 제 6항에 있어서,

   상기 소각로가 화격자식 소각로이며, 상기 연소실이 주연소실로 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐기물 소각로.
10. 제 1항 또는 제 6항에 있어서,

    상기 소각로가 화격자식 소각로이며, 상기 연소실이 주연소실과 2차연소실로 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐기물 소각로.
11. 제 1항 또는 제 6항에 있어서,

    상기 소각로가 유동상(流動床)을 가지는 소각로이며, 상기 연소실이 유동상의 유동층 위의 프리보드로 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐기물 소각로.
12. 제 1항 또는 제 6항에 있어서,

    상기 음파식 가스온도 계측장치가, 상기 연소실의 양 측벽의 길이방향과 높이방향에 대하여 복수개소 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 폐기물 소각로.
13. 제 1항 또는 제 6항에 있어서,

    상기 온도분포를 추정하는 수단이, 컴퓨터 토모그라피법에 의해 온도분포를 추정하는 수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐기물 소각로.
14. 폐기물을 연소시키는 연소실 내의 가스온도를 복수의 음파식 가스온도 계측장치를 사용하여 계측하는 공정과,

    계측된 가스온도로부터 연소실 내의 온도분포를 추정하는 공정과,

    상기 추정된 온도분포와 설정된 온도범위를 비교하는 공정과,

    비교 결과에 기초하여, 복수의 1차 공기취입장치, 복수의 2차 공기취입장치, 복수의 냉각유체 취입장치, 폐기물 공급수단 및 폐기물 이송수단으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 제어요소를 조정하는 것에 의해, 가스온도 분포를 제어하는 제어공정과,

    를 가지는 폐기물 소각로의 조업방법.
15. 제 14항에 있어서,

    상기 비교공정이, 상기 추정된 온도분포와 설정 온도범위를 비교하여, 설정 온도범위로부터의 온도교차 및 상기 온도교차가 생긴 위치를 특정하는 것으로 이루어지며,

    상기 제어공정이, 복수의 1차 공기취입장치, 복수의 2차 공기취입장치 및 복수의 냉각유체 취입장치로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 제어요소에 대하여, 온도교차가 생긴 위치에 대응하는 상기 적어도 하나의 제어요소를 조정하는 것에 의해, 가스온도 분포를 제어하는 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐기물 소각로의 조업방법.
16. 제 14항에 있어서,

    상기 온도분포를 추정하는 공정이, 연소실 내의 횡단면방향의 온도분포를 추정하는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐기물 소각로의 조업방법.
17. 제 14항에 있어서,

    상기 온도분포를 추정하는 공정이, 연소실 내의 종단면방향의 온도분포를 추정하는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐기물 소각로의 조업방법.
18. 제 14항에 있어서,

    상기 온도분포를 추정하는 공정이, 연소실 내의 3차원 방향의 온도분포를 추정하는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐기물 소각로의 조업방법.
19. 폐기물을 연소시키는 연소실 내의 가스온도를 복수의 음파식 가스온도 계측장치를 사용하여 계측하는 공정,

    계측된 가스온도로부터 연소실 내의 온도분포를 추정하는 공정과,

    상기 연소실 내의 공간을, 구분된 복수의 블록으로 이루어지는 블록번지로서 인식하는 공정과,

    상기 블록번지와 추정된 온도분포로부터 각 블록번지의 온도분포를 추측하는 공정과,

    상기 블록번지의 추측된 온도분포와 각 블록번지의 설정된 온도를 비교하는공정과,

    비교 결과에 기초하여, 각 블록번지의 가스온도 분포를 제어하는 공정과,

    를 가지는 폐기물 소각로의 조업방법.
20. 제 19항에 있어서,

    상기 각 블록번지의 가스온도 분포를 제어하는 공정이, 복수의 1차 공기취입장치, 복수의 2차 공기취입장치, 복수의 냉각유체 취입장치, 폐기물 공급수단 및 폐기물 이송수단으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 제어요소를 조정하는 것에 의해, 가스온도 분포를 제어하는 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐기물 소각로.
21. 제 20항에 있어서,

    상기 제어공정이, 복수의 1차 공기취입장치, 복수의 2차 공기취입장치 및 복수의 냉각유체 취입장치로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 제어요소에 대하여, 각 블록번지에 대응하는 상기 적어도 하나의 제어요소를 조정하는 것에 의해, 가스온도 분포를 제어하는 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐기물 소각로.
22. 제 14항 또는 제 19항에 있어서,

    상기 음파식 가스온도 계측장치가, 상기 연소실의 양 측벽의 길이방향과 높이방향에 대하여 복수개소 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 폐기물 소각로의 조업방법.
23. 제 14항 또는 제 19항에 있어서,

    상기 온도분포를 추정하는 공정이, 컴퓨터 토모그라피법에 의해 온도분포를 추정하는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐기물 소각로의 조업방법.
24. 폐기물을 연소시키는 연소실과,

    상기 연소실에 접속된 폐열보일러와,

    상기 폐열보일러 내의 가스온도를 계측하는 복수의 음파식 가스온도 계측장치와,

    계측된 가스온도로부터 폐열보일러 내의 가스온도 분포를 추정하는 수단과,

    상기 추정된 온도분포와 설정된 온도분포를 비교하는 수단과,

    상기 비교 결과에 기초하여, 폐열보일러 내의 온도분포를 제어하는 수단과,

    를 가지는 폐기물 소각로.
25. 제 24항에 있어서,

    상기 제어수단이, 폐열보일러 내를 통과하는 배출가스의 흐름에 생기는 300 ∼ 400℃의 온도영역에 있어서 정체 또는 정재를 회피하는 제어장치인 것을 특징으로 하는 폐기물 소각로.
26. 제 24항에 있어서,

    상기 제어수단이, 복수의 1차 공기취입장치, 복수의 2차 공기취입장치, 복수의 냉각유체 취입장치, 폐기물 공급수단 및 폐기물 이송수단으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 제어요소를 조정하는 것에 의해, 가스온도 분포를 제어하는 제어수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐기물 소각로.
27. 제 24항에 있어서,

    상기 제어수단이, 폐열보일러 내의 슈트블로우·햄머링장치, 공기취입장치와 순환가스 취입장치로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 조정하여 가스온도 분포를 제어하는 제어장치로 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐기물 소각로.
28. 폐기물을 연소시키는 연소실과,

    상기 연소실에 접속된 폐열보일러와,

    상기 폐열보일러 내의 가스온도를 계측하는 복수의 음파식 가스온도 계측장치와,

    계측된 가스온도로부터 폐열보일러 내의 가스온도 분포를 추정하는 수단과,

    상기 폐열보일러 내의 공간을, 복수의 블록으로 이루어지는 블록번지로서 인식하는 수단과,

    상기 블록번지와 추정된 온도분포로부터 각 블록번지의 온도분포를 추측하는 수단과,

    상기 블록번지의 추측된 온도분포와 각 블록번지의 설정된 온도를 비교하는 비교수단과,

    비교 결과에 기초하여, 각 블록번지의 가스온도 분포를 제어하는 제어수단과,

    를 가지는 폐기물 소각로.
29. 폐기물을 연소시키는 연소실에 접속된 폐열보일러 내의 가스온도를 복수의 음파식 가스온도 계측장치를 사용하여 계측하는 공정과,

    계측된 가스온도로부터 폐열보일러 내의 가스온도 분포를 추정하는 공정과,

    상기 추정된 온도분포와 설정된 온도분포를 비교하는 공정과,

    상기 비교 결과에 기초하여, 폐열보일러 내의 온도분포를 제어하는 공정과,

    를 가지는 폐기물 소각로의 조업방법.
30. 제 29항에 있어서,

    상기온도 분포를 제어하는 공정이, 폐열보일러 내를 통과하는 배출가스의 흐름에 생기는 300 ∼ 400℃의 온도영역에 있어서 정체 또는 정재의 회피를 하는 제어로 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐기물 소각로의 조업방법.
31. 제 29항 내지 제 30항에 있어서,

    상기 온도분포를 제어하는 공정이, 폐열보일러 내의 슈트블로우·햄머링장치, 공기취입장치와 순환가스 취입장치로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 조정하여 각 블록번지의 가스온도를 제어하는 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐기물 소각로의 조업방법.
32. 폐기물을 연소시키는 연소실에 접속된 폐열보일러 내의 가스온도를 복수의 음파식 가스온도 계측장치를 사용하여 계측하는 공정과,

    계측된 가스온도로부터 폐열보일러 내의 가스온도 분포를 추정하는 공정과,

    상기 폐열보일러 내의 공간을, 복수의 블록으로 이루어지는 블록번지로서 인식하는 공정과,

    상기 블록번지와 추정된 온도분포로부터 각 블록번지의 온도분포를 추측하는 공정과,

    상기 각 블록번지의 추측된 온도분포와 각 블록번지의 설정된 온도를 비교하는 공정과,

    비교 결과에 기초하여, 각 블록번지의 가스온도 분포를 제어하는 공정과,

    를 가지는 폐기물 소각로의 조업방법.