KR20030092086A - 슬래깅 연소로 - Google Patents

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KR20030092086A
KR20030092086A KR10-2003-7013640A KR20037013640A KR20030092086A KR 20030092086 A KR20030092086 A KR 20030092086A KR 20037013640 A KR20037013640 A KR 20037013640A KR 20030092086 A KR20030092086 A KR 20030092086A
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KR
South Korea
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gas
combustion
slagging
combustion chamber
furnace
Prior art date
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KR10-2003-7013640A
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Inventor
이시카와류이치
엔도히데카즈
쵸히로미츠
Original Assignee
가부시키 가이샤 에바라 세이사꾸쇼
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Publication date
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Abstract

본 발명은 폐기물이 기화로내에서 기화되어 가연성 가스를 생성하고 생성된 가연성 가스가 미연소 카본과 함께 연소되어 슬래깅 연소로내에 용해된 슬래그를 생성시키는 기화 및 슬래깅 연소시스템의 슬래깅 연소로에 관한 것이다. 상기 슬래깅 연소로(3)는 가연성 가스(b)를 도입하여 상기 가연성 가스(b)의 와류흐름을 생성하기 위하여 측벽의 상부에 형성되는 가스 유입포트(20) 및 연소용 가스(f)를 공급하기 위하여 측벽의 내면 및 상부벽의 내면에서 개방되는 복수의 가스공급노즐(24,25)을 포함한다. 연소용 가스(f)는 가스공급노즐(24,25)로부터 상기 가연성 가스(b)의 와류흐름내로 불어넣어진다.

Description

슬래깅 연소로{SLAGGING COMBUSTION FURNACE}
첨부 도면 도 1은 폐열 보일러를 구비한 종래의 기화 및 슬래깅 연소시스템의 기본 요소를 나타내고 있다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 종래의 기화 및 슬래깅 연소시스템은 폐기물 공급장치(1), 유동층 기화로(2) 및 1차연소챔버(4), 2차연소챔버(5) 및 3차연소챔버(6)를 구비한 와류형 슬래깅 연소로(3)를 포함한다. 기화 및 슬래깅 연소시스템은 폐열 보일러(7), 이코노마이저(8), 백 필터(9), 배기가스 재가열기(10), 촉매반응타워(11) 및 스택(12)을 더욱 포함한다.
도 1에 나타낸 종래의 기화 및 슬래깅 연소시스템은 다음과 같이 작동한다:
폐기물 공급장치(1)로부터 유동층 기화로(2)로 공급된 폐기물이 열분해되고 기화되어 유동사와 같은 유동화된 매체(c)가 유동층 기화로(2)의 저부로부터 도입된 유동화 공기(g)에 의하여 유동화되는 유동층에서 가연성 가스(b)를 생성한다. 유동층 기화로(2)에서 생성된 가스(b)는 와류형 슬래깅 연소로(3)내로 도입된다. 와류형 슬래깅 연소로(3)에서는, 생성가스(b)가 1차연소챔버(4)내에서 연소용 가스(f)와 혼합되고 2차연소챔버(5)에서 대략 1350℃의 고온으로 연소되어 생성가스(b)에 포함된 차르를 연소시킴으로써 차르내에 포함된 재를 용해시킨다. 생성가스(b)는 3차연소챔버(6)에서 연소용 가스(f)와 더욱 혼합되고 그 안에서 연소되어 배기가스(e)를 발생시킨다. 그 다음, 대략 1350℃의 고온을 갖는 배기가스(e)가 폐열 보일러(7)내로 도입된다. 폐기물(a)내에 포함되고 기화되지 않는 비가연성물질(d)는 유동층 기화로(2)의 유동층의 하부로부터 외부로 방출된다. 와류형 슬래깅 연소로(3)에서 용해된 재는 와류형 슬래깅 연소로(3)로부터 용해된 재(h)로서 외부로 배출된다.
고온의 배기가스(e)는 폐열 보일러(7) 및 이코노마이저(8)를 연속적으로 통과하여 대략 160℃의 온도로 냉각된다. 냉각된 배기가스(e)는 그 안에 포함된 비산회와 같은 분진이 제거되는 백 필터(9)내로 도입된다. 그 다음, 배기가스(e)는 촉매반응을 일으키기에 충분한 온도(200℃ 내지 210℃)로 예열된다. 배기가스(e)에 포함된 NOx 및 SOx는 촉매반응타워(11)내 암모니아와의 반응을 통하여 제거된 다음, 배기가스(e)가 스택(12)으로부터 대기로 방출된다. 한편, 폐열 보일러(7)내에서 생성된 스팀은 전력을 발생시키기 위하여 발전기에 연결된 스팀터빈(도시 안됨)으로 공급된다. 발생된 전력은 에너지를 절약하고 운용비용 또한 줄이기 위하여 기화 및 슬래깅 연소시스템의 다양한 장비를 작동시키는데 사용된다.
첨부도면 도 2a 및 도 2b에 나타낸 바와 같이, 유동층 기화로(2)로부터의 생성가스(b)는 그것의 내벽면에 대해 접선 방향으로 1차연소챔버(4) 내벽면의 상부에 형성된 가스 유입포트(20)에 연결된 고온덕트(21)로부터 와류형 슬래깅 연소로(3)의 1차연소챔버(4)내로 도입되어, 상기 1차연소챔버(4)내 가스의 와류흐름을 발생시킨다. 연소용 가스(f)는 1차연소챔버(4)의 측벽에 장착되고 가스 유입포트(20) 하류의 1차연소챔버(4)의 내벽면에서 개방되는 복수(도 2a 및 도 2b에서는 8개)의 가스공급노즐(22)로부터 생성가스(b)의 와류흐름에 대해 소정 각도로 상기 1차연소챔버(4)의 생성가스(b)로 공급된다. 따라서, 생성가스(b)는 연소용 가스(f)와 혼합되고 2차연소챔버(5) 및 3차연소챔버(6)에서 고온으로 연소된다. 1차연소챔버(4)는 1차연소챔버(4)에서의 생성가스(b)의 연소를 돕기 위하여 상부벽상에 장착된 버너(23)를 갖는다.
도 2a 및 도 2b에 나타낸 구조는, 도 3a 및 도 3b에 나타낸 것과 같이, 가스내에서 재를 조성하는 고형물질의 용해와 응고 사이의 불특정한 영역인 전이온도영역내의 상태에 있는 가스가 가스공급노즐(22) 부근의 1차연소챔버(4)의 내벽면에 용해된 재로부터 만들어진 클링커(K)가 들러붙거나 그 위에 퇴적되는 단점이 있다.
보다 특별하게는, 슬래그의 특성상 1300℃, 바람직하게는 대략 1350℃에서 용해된 슬래그가 생성된다.
가스내에서 재를 조성하는 고형물질의 용융과 응고 사이의 전이온도내에 있는 공간에 다량의 고형물질을 포함하는 가연성 가스가 상기 노즐 주위에 존재한다고 하자. 전이온도에서는, 가스의 재의 일부가 용해된 상태에 있고, 재의 일부는 고체상태에 있다. 고형물질의 주변 온도는 예를 들어 1300℃인 슬래그 형성의 개시 온도보다는 낮고, 예를 들어 1000℃의 재료의 용융 상태 보다는 높기 때문에, 재료의 용융상태 및 고체상태가 일어나고 그 재료는 점성이 커지게 된다. 따라서, 상기 재료가 내벽면에 들러붙거나 부착되기 쉽다. 이는 노즐 주위의 클링커와 같은 물질을 형성시키는 이유이다.
클링커와 같은 재료가 형성되는 것을 방지하기 위하여, 전이온도영역에서는 가스가 존재하지 않는 것이 이상적이다. 하지만, 실제로는, 기화로로부터 도입되고 대략 650℃ 에서 800℃의 온도를 갖는 가스는, 상기 가스가 1300℃를 넘는 가용 용해 온도에 도달하기 때문에 전이온도영역을 불가피하게 통과해야 한다. 따라서, 전이온도영역의 존재는 가스공급노즐(22) 또는 1차연소챔버(4)의 막힘에 큰 영향을 미친다. 가스공급노즐(22) 또는 1차연소챔버(4)가 막히게 되면, 기화 및 슬래깅 연소시스템이 정상적으로 작동할 수 없다.
본 발명은, 도시 폐기물, 산업폐기물, 바이오매스 폐기물, 의료 폐기물, 낡은 타이어 또는 서류분쇄기의 쓰레기와 같은 자동차 폐기물 등등을 포함하는 폐기물을 처리하는 폐기물 처리시스템에 관한 것으로, 보다 특별하게는 상기 폐기물들이 기화로내에서 기화되어 가연성 가스를 생성하고, 상기 생성된 가연성 가스에 의하여 수반되는 미연소 카본과 함께 생성된 가연성 가스가 연소 또는 기화되어 와류형 슬래깅 연소로내에 재 또는 용해된 슬래그를 발생시키는, 기화 및 슬래깅 연소시스템의 슬래깅 연소로 및 상기 슬래깅 연소로에 연소용 가스를 공급하는 방법에 관한 것이다.
도 1은 폐열 보일러를 구비한 종래의 기화 및 슬래깅 연소시스템의 기본 요소들의 개략도,
도 2a는 종래의 기화 및 슬래깅 연소시스템의 슬래깅 연소로의 측입면도,
도 2b는 도 2a에 나타낸 슬래깅 연소로의 1차연소챔버의 평면도,
도 3a는 도 3b의 A-A 라인을 따라 취한 단면도,
도 3b는 클링커가 어떻게 도 2a에 나타낸 슬래깅 연소로의 1차연소챔버의 내벽면에 들러붙거나 그 위에 퇴적되는지를 나타내고 있는 평면도,
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 기화 및 슬래깅 연소시스템의 슬래깅 연소로의 측입면도,
도 4b는 도 4a에 나타낸 슬래깅 연소로의 1차연소챔버의 평면도,
도 5a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기화 및 슬래깅 연소시스템의 슬래깅 연소로의 측입면도,
도 5b는 도 5a에 나타낸 슬래깅 연소로의 1차연소챔버의 평면도,
도 6a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기화 및 슬래깅 연소시스템의 슬래깅 연소로의 측입면도,
도 6b는 도 6a에 나타낸 슬래깅 연소로의 1차연소챔버의 평면도,
도 7a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기화 및 슬래깅 연소시스템의 슬래깅 연소로의 측입면도,
도 7b는 도 7a에 나타낸 슬래깅 연소로의 1차연소챔버의 평면도,
도 8은 본 발명에 따른 슬래깅 연소로에 사용되는 연소용 가스를 공급하는 가스공급노즐을 나타낸 도,
도 9a는 부분단면도로서, 도 8에 나타낸 가스공급노즐의 스월러의 측입면도,
도 9b는 도 9a에 나타낸 스월러의 전방입면도,
도 10a는 본 발명에 따른 슬래깅 연소로의 연소챔버내로 연소용 가스를 도입하기 위한 시스템의 측입면도,
도 10b는 도 10a의 A-A 라인을 따라 취한 단면도이다.
본 발명은 상기 단점들의 관점에서 이루어졌다. 따라서, 본 발명의 목적은 슬래깅 연소로의 내벽면에 클링커가 들러붙는 것을 방지하여, 연소 공기와 같은 연소용 가스를 공급하는 공급노즐 및 1차연소챔버가 막히는 것을 막고 기화 및 슬래깅 연소시스템이 안정적으로 연속해서 작동할 수 있도록 하는, 기화 및 슬래깅 연소시스템에 사용하기 위한 슬래깅 연소로를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 연소용 가스를 상기 슬래깅 연소로내로 공급하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 형태에 따르면, 측벽 및 상부벽; 가연성 가스를 도입하여 상기 가연성 가스의 와류흐름을 생성하기 위하여 상기 측벽의 상부에 형성된 가스 유입포트; 및 연소용 가스를 공급하기 위하여, 상기 측벽의 내면 및 상기 상부벽의 내면에서 개방되는 복수의 가스공급노즐을 포함하는 슬래깅 연소로로서, 상기 연소용 가스가 상기 가스공급노즐로부터 상기 가연성 가스의 와류흐름내로 불어넣어지는 상기 슬래깅 연소로가 제공된다.
본 발명에 따르면, 측벽의 내면 및 상부벽의 내면에서 개방되는 가스공급노즐로부터 연소용 가스와 생성가스가 잘 혼합되도록 하기 위하여 연소용 가스가 생성된 가연성 가스내로 불어넣어져 가스의 온도를 신속하게 높이고 가스가 전이온도영역을 통과하는 시간을 최소화한다. 즉, 가스가 상기 전이온도영역을 가능한 신속하게 통과하도록 하고 슬래깅 연소로에서 분위기가 전이온도영역내에 있는 공간을 최소화, 즉 상기 공간을 가능한 작게 만든다. 본 발명의 이러한 특정 형태에 의하여, 슬래깅 연소로의 내벽에 대한 클링커의 접착 또는 부착의 표면영역이 최소화되어, 슬래깅 연소로의 내벽면에 접착 또는 부착되는 것을 방지할 수 있다. 결과적으로, 클링커가 슬래깅 연소로의 내벽면에 접착(또는 부착)되는 것을 방지한다.
본 발명의 또 다른 형태에 따르면, 측벽 및 상부벽; 가연성 가스를 도입하여 가연성 가스의 와류흐름을 생성하기 위하여 측벽의 상부에 형성되는 가스 유입포트; 및 가연성 가스를 공급하기 위하여 가스 유입포트 부근 측벽의 내면에서 개방되는 가스공급노즐을 포함하되 가스공급노즐로부터 연소용 가스가 가스 유입포트로부터 도입되는 가연성 가스내로 불어넣어지는 슬래깅 연소로를 제공된다.
본 발명에 따르면, 연소용 가스와 생성가스를 잘 혼합하기 위하여 상기 생성가스를 공급하는 가스 유입포트 부근 측벽의 내면에서 개방되는 가스공급노즐로부터 연소용 가스가 불어넣어져 가스의 온도를 신속히 상승시키고 가스가 전이온도영역을 통과하는 시간을 최소화시킨다. 즉, 가스가 상기 전이온도영역을 가능한 신속하게 통과할 수 있도록 하고, 슬래깅 연소로에서 분위기가 전이온도영역내에 있는 공간을 최소화, 즉 상기 공간을 가능한 작게 만든다. 본 발명의 이러한 형태에 의하여, 슬래깅 연소로의 내벽에 대한 클링커의 접착 또는 부착의 표면영역을 최소화함으로써 슬래깅 연소로의 내벽면에 대한 접착 및 부착을 방지한다. 결과적으로, 클링커가 슬래깅 연소로의 내벽면에 접착 또는 부착되는 것이 방지된다.
본 발명의 바람직한 형태에 따르면, 가스공급노즐은 연소용 가스의 와류흐름을 형성한다.
연소용 가스는 가스공급노즐로부터 생성가스내로 와류흐름으로 도입되기 때문에, 연소용 가스는 생성가스와 잘 혼합되어 가스의 온도가 신속하게 상승하고 가스가 전이온도영역을 통과하는 시간을 최소화시킨다. 즉, 가스가 상기 전이온도영역을 가능한 신속하게 통과할 수 있도록 하고, 슬래깅 연소로에서 분위기가 전이온도영역내에 있는 공간을 최소화, 즉 상기 공간을 가능한 작게 만든다. 본 발명의 이러한 형태에 의하여, 슬래깅 연소로의 내벽에 대한 클링커의 접착 또는 부착의 표면영역을 최소화함으로써 슬래깅 연소로의 내벽면에 대한 접착 및 부착을 방지한다. 결과적으로, 클링커가 슬래깅 연소로의 내벽면에 접착 또는 부착되는 것이 더욱 방지된다.
본 발명의 또 다른 형태에 따르면, 측벽 및 상부벽; 가연성 가스를 도입하기 위하여 측벽에 형성된 가스 유입포트; 및 가연성 가스를 공급하기 위하여 가스 유입포트 부근 측벽의 내면에서 개방되는 가스공급노즐을 포함하되, 연소용 가스가 가스공급노즐로부터 가스 유입포트로부터 도입되는 가연성 가스내로 불어넣어지는 슬래깅 연소로를 제공된다.
본 발명의 또 다른 형태에 따르면, 슬래깅 연소로내로 연소용 가스를 공급하는 방법으로서, 상기 슬래깅 연소로 측벽의 상부에 형성된 가스 유입포트로부터 가연성 가스를 도입하여 상기 가연성 가스의 와류흐름을 생성하는 단계; 및 상기 측벽의 내면 및 상기 상부벽의 내면에서 개방되는 복수의 가스공급노즐로부터 상기 가연성 가스의 상기 와류흐름내로 연소용 가스를 도입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법이 제공된다.
본 발명에 따르면, 연소용 가스는, 슬래깅 연소로 상부벽의 내면 및 측벽의 내면에서 개방되는 가스공급노즐로부터 생성가스의 와류흐름내로 도입되기 때문에, 슬래깅 연소로의 측벽 및 상부벽에 클링커가 들러붙는 것이 방지된다.
본 발명의 바람직한 형태에 따르면, 슬래깅 연소로내로 연소용 가스를 공급하는 방법은 상기 가스 유입포트 부근 측벽의 내면에서 개방되는 가스공급노즐로부터 상기 가연성 가스내로 연소용 가스를 도입하는 단계를 더욱 포함한다.
본 발명에 따르면, 연소용 가스는, 가스 유입포트 부근 측벽의 내면에서 개방되는 가스공급노즐로부터 생성가스내로 도입되기 때문에, 슬래깅 연소로의 1차연소챔버의 측벽 및 상부벽에 클링커가 들러붙는 것이 방지된다.
본 발명의 또 다른 형태에 따르면, 1차연소챔버, 상기 1차연소챔버에 연결되는 2차연소챔버 및 상기 2차연소챔버에 연결되는 3차연소챔버를 포함하는 슬래깅 연소로내로 가스를 공급하는 방법으로서, 상기 1차연소챔버 측벽의 상부에 형성된 가스 유입포트로부터 0.2 내지 0.3 범위의 공기 비로 생성된 가연성 가스를 도입하는 단계; 및 상기 1차연소챔버, 상기 2차연소챔버 및 상기 3차연소챔버내로 각각 도입되는 연소용 가스의 양을, 상기 1차연소챔버 상부의 공기 비가 대략 1.0이 되도록 조정하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다.
본 발명의 바람직한 형태에 따르면, 3차연소챔버는 제2 및 3차연소챔버의 공기 비가 1.0에서 1.5까지 증가하도록 조정된다.
본 발명에 따르면, 1차연소챔버 상부의 공기 비는 대략 1.0이기 때문에, 생성가스를 도입하기 위한 가스 유입포트 부근의 1차연소챔버의 온도가 대략 1300℃로 유지되어, 가스가 전이온도영역을 통과하는 시간이 최소화된다. 즉, 가스가 상기 전이온도영역을 가능한 신속하게 통과할 수 있도록 하고, 슬래깅 연소로에서 분위기가 전이온도영역내에 있는 공간을 최소화, 즉 상기 공간을 가능한 작게 만든다. 본 발명의 이러한 형태에 의하여, 슬래깅 연소로의 내벽에 대한 클링커의 접착 또는 부착의 표면영역을 최소화함으로써 슬래깅 연소로의 내벽면에 대한 접착 및 부착을 방지한다. 공기 비가 1.0보다 크다면, 1차연소챔버의 온도가 낮아져 클링커가 상기 1차연소챔버의 내벽면에 들러붙는 온도영역에 접근하게 되는 경향이 있다.또한, 연소용 가스의 양은, 2차 및 3차연소챔버의 공기 비가 1.0에서 1.5까지 점진적으로 증가되어 생성가스와 그 안에 포함된 차르와 같은 미연소 물질이 완전 연소되고, 슬래깅 연소로의 온도가 높은 값으로 유지되어 슬래깅의 비율을 높이도록 조정된다.
본 발명의 또 다른 형태에 따르면, 폐기물을 기화하여 가연성 가스를 생성하는 유동층 기화로; 및 상기 가연성 가스를 연소시키고 상기 가연성 가스내에 포함된 재를 용해시켜 용해된 슬래그를 생성하는 슬래깅 연소로를 포함하는 기화 및 슬래깅 연소시스템으로서,
상기 슬래깅 연소로가: 측벽 및 상부벽; 가연성 가스를 도입하여 상기 가연성 가스의 와류흐름을 생성하기 위하여 상기 측벽의 상부에 형성된 가스 유입포트; 및 상기 연소용 가스를 공급하기 위하여, 상기 측벽의 내면 및 상기 상부벽의 내면에서 개방되는 복수의 가스공급노즐을 포함하되; 상기 연소용 가스가 상기 가스공급노즐로부터 상기 가연성 가스의 와류내로 불어넣어지는 기화 및 슬래깅 연소시스템이 제공된다.
본 발명의 또 다른 형태에 따르면, 폐기물을 기화하여 가연성 가스를 생성하는 유동층 기화로; 및 상기 가연성 가스를 연소시키고 상기 가연성 가스내에 포함된 재를 용해시켜 용해된 슬래그를 생성하는 슬래깅 연소로를 포함하는 기화 및 슬래깅 연소시스템으로서, 상기 슬래깅 연소로가: 측벽 및 상부벽; 가연성 가스를 도입하여 상기 가연성 가스의 와류흐름을 생성하기 위하여 상기 측벽의 상부에 형성된 가스 유입포트; 및 상기 연소용 가스를 공급하기 위하여, 상기 가스 유입포트부근의 상기 측벽의 내면에서 개방되는 가스공급노즐을 포함하되; 상기 연소용 가스가 상기 가스공급노즐로부터 상기 가스 유입포트로부터 도입되는 상기 가연성 가스내로 불어넣어지는 기화 및 슬래깅 연소시스템이 제공된다.
본 발명의 상기 및 기타 목적, 특징과 장점은 예를 들어 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하고 있는 첨부도면과 연계하여 서술된 다음의 설명을 통해 보다 명백해질 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 슬래깅 연소로에 대하여 도면을 참조하여 후술하기로 한다. 도 4a 및 도 4b 내지 도 10a 및 도 10b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 기화 슬래깅 연소 연소시스템의 슬래깅 연소로를 나타내고 있다. 도 2a 및 2b에 나타낸 종래의 슬래깅 연소로의 부분들과 동일한 도 4a 및 도 4b 내지 도 10a 및 10b의 부분들은 동일한 참조부호로 나타나 있으며, 상세히 후술하지 않기로 한다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 기화 슬래깅 연소시스템의 슬래깅 연소로를 나타내고 있다. 도 4a 및 도 4b에 나타낸 바와 같이, 슬래깅 연소로는 1차연소챔버(4), 2차연소챔버(5) 및 3차연소챔버(6)를 구비한 와류형 슬래깅 연소로(3)를 포함한다.
와류형 슬래깅 연소로(3)는 1차연소챔버(4)의 내벽면의 상부에 형성된 가스 유입포트에 연결된 고온 덕트(21)를 가진다. 고온덕트(21)는 유동층(fluidized-bed) 기화로(2)로부터 공급되는 생성가스(b)를 도입하는 역할을 한다. 이와 유사하게, 슬래깅 연소로(3)내 생성가스(b)의 도입부에서 실질적으로 생성가스(b)의 흐름을 따르도록 소정 방향으로 생성가스(b)의 흐름내로 연소용 가스가 공급된다. 즉, 생성가스(b)와 동일하거나 실질적으로 동일한 방향으로 흐르도록 하기 위하여 생성가스(b)의 흐름내로 연소용 가스가 도입된다. 또한, 와류형 슬래깅 연소 로(3)는, 1차연소챔버(4)의 상부벽상에 장착되고 1차연소챔버(4)의 내벽면에서 개방되어 있는 복수의 가스공급노즐(24)(도 4a 및 도 4b에서 6개) 및 1차연소챔버(4)의 측벽에 장착되고 가스 유입포트(20) 부근의 1차연소챔버(4)의 내벽면에서 개방되는 복수의 가스 공급노즐(25)(도 4a 및 도 4b에서 4개)를 가진다.
연소용 가스를 공급하는 가스 공급노즐은 슬래깅 연소로의 기화로로부터 공급되는 생성가스(b)의 도입부에 배치된다. 가스공급노즐로부터 공급되는 연소용 가스의 양은, 공급되는 생성가스가 실질적으로 완전 연소되어(공기의 경우, 공기의 비는 1.0) 연소용 가스의 공급에 의하여 야기되는 생성가스의 연소가 슬래깅 연소로의 도입부의 주변 온도를 1350℃까지 신속하게 상승시킬 정도의 양이다. 따라서, 가스공급노즐의 개수는 시스템의 크기에 따라 상이하며, 그리 중요하지 않고 1개또는 2개 이상일 수 있다.
상기 구조를 갖는 와류형 슬래깅 연소로(3)에서는, 생성가스(b)가 고온 덕트(21)로부터 가스 유입포트(20)를 통해 1차연소챔버(4)내로 도입되어 그 내부에 생성가스(b)의 와류흐름을 생성한다. 동시에, 공기, 부산소(oxygen-enriched) 공기 또는 산소를 포함하는 연소용 가스(f)가, 팁 단부가 상부 벽의 내벽면에서 개방되는 가스공급노즐(24)로부터 생성가스(b)의 와류흐름에 대해 직각방향의 와류흐름내로 도입된다. 또한, 연소용 가스(f)는 팁 단부가 측벽의 내벽면에서 개방되는 가스공급노즐(25)로부터 와류흐름에 대해 특정 각으로 생성가스(b)의 와류흐름내로 도입된다. 연소용 가스(f)는 1차연소챔버(4)의 상부 및 측벽상의 가스공급노즐(24,25)로부터 도입되기 때문에, 생성가스(b)와 잘 혼합되어 생성가스(b)가 급속히 연소되도록 하고 신속한 온도상승을 달성할 수 있으며 상기 가스가 전이온도 영역을 통과하는 시간을 최소화한다. 즉, 상기 가스가 상기 전이온도 영역을 가능한 신속히 통과하도록 하고, 슬래깅 연소로에서 분위기가 전이온도 영역내에 있는 공간을 최소화, 즉 상기 공간을 가능한 작게 만든다. 본 발명의 이러한 특정한 형태에 의하여, 슬래깅 연소로의 내벽에 대한 클링커(clinker)의 접착 또는 부착의 표면영역이 최소화되어, 1차연소챔버(4)의 내벽면에 대한 접착 또는 부착, 그리고 나아가 용해된 재(즉, 슬래그)가 배출되는 출구를 향하는 내벽면에 접착 또는 부착되는 것을 방지할 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기화 및 슬래깅 연소 시스템의 슬래깅 연소로를 나타내고 있다. 도 5a 및 도 5b에 나타낸 슬래깅 연소로는, 그것이 1차연소챔버(4)의 측벽상에 장착되고 가스 유입포트(20) 부근에서 가스 유입포트(20)의 일 측상의 1차연소챔버(4)의 내벽면에서 개방되는 가스공급노즐(26)(도 5a 및 도 5b에서 3개)의 수직방향 어레이를 추가로 구비한다는 점에서 도 4a 및 도 4b에 나타낸 슬래깅 연소로와는 상이하다. 상기 가스공급노즐(26)은 가스 유입포트(20)를 가로지르도록 공기, 부산소 공기 또는 산소용 가스(f)를 도입하는 역할을 한다. 생성가스(b)가 저 발열 값을 갖는경우에는, 연소와 관련되지 않는 N2의 함량이 낮으므로, 가스공급노즐(26)으로부터 공급되는 연소용 가스(f)가 생성가스(b)를 효율적으로 연소되도록 하여 신속하게 고온을 얻는다. 도 4a 및 도 4b에 나타낸 슬래깅 연소로에 의하여 제공되는 장점 외에도, 도 5a 및 도 5b에 나타낸 슬래깅 연소로 또한 클링커가 가스 유입포트(20) 부근에 들러붙는 것을 방지할 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기화 및 슬래깅 연소시스템의 슬래깅 연소로를 나타낸다. 도 6a 및 도 6b에 나타낸 슬래깅 연소로는, 1차연소챔버(4)의 측벽상에 장착되고 가스 유입포트(20) 부근의 가스 유입포트(20)의 양 측상의 1차연소챔버(4)의 내벽면에서 개방되는 가스공급노즐(26,27)(도 6a 및 도 6b에서 6개)의 2개의 수직방향 어레이를 추가로 구비한다는 점에서 도 5a 및 도 5b에 나타낸 슬래깅 연소로와는 상이하다. 상기 가스공급노즐(26)은 가스 유입포트(20)를 가로지르도록 공기, 부산소 공기 또는 산소를 포함하는 연소용 가스(f)를 도입시키는 역할을 하며, 가스공급노즐(27)은 생성가스(b)의 와류흐름에대하여 특정 각도로 상기 연소용 가스(f)를 도입시키는 역할을 한다. 도 6a 및 도 6b에 나타낸 슬래깅 연소로는, 도 5a 및 도 5b에 나타낸 슬래깅 연소로에 의하여 제공되는 장점 이외에도 가스 유입포트(20) 부근의 1차연소챔버(4)의 내벽면에 클링커가 부착되는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 장점을 제공한다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 슬래깅 연소로를 나타내고 있다. 도 7a 및 도 7b에 나타낸 슬래깅 연소로는, 가스공급노즐(27)이, 도입되는 연소용 가스(f)가 가스 유입포트(20)로부터 도입되는 생성가스(b)와 실질적으로 동일한 방향으로 흐르도록 하기 위하여 구부러진 팁 단부(27a)를 가진다는 점에서 도 6a 및 도 6b에 나타낸 슬래깅 연소로와는 상이하다. 도 7a 및 도 7b에 나타낸 슬래깅 연소로는, 도 6a 및 도 6b에 나타낸 슬래깅 연소로에 의하여 제공되는 장점 이외에도 가스 유입포트(20) 부근의 1차연소챔버(4)의 내벽면에 클링커가 들러붙는 것을 보다 효과적으로 방지할 수 있는 장점을 제공한다.
도 8, 도 9a 및 도 9b는 연소용 가스를 공급하는 가스공급노즐들(25) 중 하나를 나타내고 있으며, 그들은 서로 동일하다. 도 8에 나타낸 바와 같이, 가스공급노즐(25)은 외측 튜브(25a), 외측 튜브(25a)내에 배치되는 내측 튜브(25c) 및 내측 튜브(25c)의 말단부에 부착되는 스월러(25b)를 갖는다. 외측 튜브(25e)는 스월러(25d)에 연결되고, 1차연소챔버(4)의 내벽면에서 개방되는 외측 튜브(25a)내에 배치된다. 연소용 가스(f)를 도입하는 가스 유입튜브(25g)는 외측 튜브(25a)에 연결되고, 상기 외측 튜브(25a)는 1차연소챔버(4)로부터 원방의 리드(25d)에 의하여 폐쇄된 후방단부를 가진다.
도 9a 및 도 9b에 나타낸 바와 같이, 스월러(25d)는 내측 튜브(25c)의 팁 단부에 고정되는 보스(25d-3), 상기 보스(25d-3) 주위에 배치되는 링 플레이트(25d-1) 및 연소용 가스의 와류흐름을 생성하기 위하여 보스(25d-3)와 링 플레이트(25d-1) 사이에 배치되고 결합되는 복수의 스월링 베인(25d-2)을 포함한다.
가스공급노즐(25)은 다음과 같이 작동한다: 가스 유입튜브(25g)로부터 도입되는 연소용 가스(f)가 외측튜브(25a)와 내측튜브(25c) 사이의 갭을 통해 스월러(25d)를 지나고, 스월링 베인(25d-2)에 의하여 나선형 와류흐름으로 변환된다. 그 다음, 연소용 가스(f)가 와류흐름내에서 외측 튜브(25e)를 통해 1차연소챔버(4)로 도입된다.
연소용 가스(f)는 가스공급노즐(25)로부터 1차연소챔버(4)내로 와류흐름으로 도입되기 때문에, 연소용 가스(f)가 생성가스(b)와 잘 혼합되어 상기 생성가스(b)가 신속히 연소되도록 하고 빠른 온도 상승을 얻을 수 있다. 결과적으로, 클링커가 1차연소챔버(4)의 내벽면에 들러붙는 온도 영역이 최소화된다. 상술된 가스공급노즐(24,26,27) 각각은 도 8, 도 9a 및 도 9b에 나타낸 가스공급노즐(25)와 동일하거나 유사한 구조로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 실시예들 각각에 있어서, 와류형 슬래깅 연소로(3)는 1차연소챔버(4), 2차연소챔버 및 3차연소챔버(6)가 연속적으로 배치되는 실질적으로 U자형 구조로 이루어져 있다. 하지만, 본 발명에 따른 와류형 슬래깅 연소로는 예시된 구조로 제한되지 않으며, 생성된 가연성 가스를 그것의 측벽의 가스 유입포트로부터 도입하고 상기 생성된 가연성 가스의 와류흐름을 발생시킬 수 있는 어떠한 구조로도 이루어질 수도 있다.
도 10a 및 도 10b는 본 발명에 따른 슬래깅 연소로의 연소챔버내로 연소용 가스를 도입시키는 시스템을 나타내고 있다. 도 10a는 슬래깅 연소로의 측 단면도이고, 도 10b는 A-A 라인을 따라 취한 단면도이다. 도 10a에 나타낸 바와 같이, 상기 시스템은 연소용 가스(f)(주로 공기)를 공급하는 송풍기(30), 송풍기(30)에 연결되는 댐퍼(31) 및 가스 유입포트(20)로 연소용 가스(f)를 공급하는 댐퍼에 연결되는 유량제어밸브(32,33,34,35)를 포함하고, 상기 1차연소챔버(4)는 가스 유입포트(20)에, 2차연소챔버(5)는 1차연소챔버(4)에, 그리고 3차연소챔버(6)는 2차연소챔버에 연결된다.
도 10b에 나타낸 바와 같이, 생성가스(b)는 고온 덕트(21)를 통해 흘러 가스 유입포트(20)로부터 15 m/s 내지 25 m/s, 바람직하게는 18 m/s 내지 20 m/s의 속도로 1차연소챔버(4)내로 도입되고, 연소용 가스(f)는 가스공급노즐(26,27)로부터 가스 유입포트(20)내로 도입됨으로써, 와류형 슬래깅 연소로(3)의 1차연소챔버(4)내에 플레임(39)을 형성한다. 연소용 가스(f)는, 1차연소챔버(4) 상부의 공기 비(air ration:AㆍR)는 0.8 내지 1.1, 바람직하게는 0.9 내지 1.0의 범위내에 있다. 공기 비는 공급되는 공기량 대 폐기물내에서 가연성물질을 연소에 의하여 H2O 및 CO2로 완전 변환시키는데 필요한 공기의 양을 1.0으로 설정한 공기량의 비로서 정의된다.
따라서, 도입된 연소용 가스(f)에 의하여, 가스 유입포트(20) 부근의 영역을 포함하는 1차연소챔버(4)내의 온도는 대략 1300℃ 이상의 높은 값으로 유지될 수있기 때문에, 가스가 전이 온도영역을 통과하는 시간이 최소화되도록, 즉 상기 가스가 상기 전이 온도영역을 가능한 빨리 통과되도록 하며, 분위기가 전이 온도영역 내에 있는 슬래깅 연소로내의 공간이 최소화되도록, 즉 상기 공간이 가능한 작아지도록 한다. 본 발명의 특정 형태에 의하여, 슬래깅 연소로의 내벽에 대한 클링커의 접착 및 부착의 표면영역이 최소화되어, 슬래깅 연소로의 내벽면에 대한 접착 및 부착을 방지하게 된다. 공기 비가 1.0보다 크다면, 연소에 기여하지 않는 공기의 양이 증가되고, 공기에 의하여 야기되는 냉각효과도 증가하며, 1차연소챔버(4)내의 온도를 떨어뜨리고 클링커가 1차연소챔버(4)의 내벽면에 들러붙는 온도영역이 확장되는 경향이 있다.
상기 공기 비(AㆍR)는 2차연소챔버(5) 및 3차연소챔버(6)에서 연속적으로 증가된다. 상세하게는, 2차연소챔버(5)의 공기 비(AㆍR)는 0.9 내지 1.3, 바람직하게는 1.0 내지 1.2로 설정되고, 3차연소챔버(6)의 공기 비(AㆍR)는 1.2 내지 1.7, 바람직하게는 1.3 내지 1.5로 설정된다. 용해된 슬래그(h)가 슬래그 유출포트(40)로 배출될때까지 공기 비(AㆍR)가 0.9 내지 1.3, 바람직하게는 1.0 내지 1.2 범위의 값으로 설정되면, 슬래그 유출포트(40)까지의 2차연소챔버(5)내의 온도는 최대레벨로 유지되어, 용해된 슬래그(h)가 아래로 안정적으로 배출되도록 한다. 스택 외부로의 배기가스의 방출을 고려함에 있어, 고온에서 연소가스를 첨가하는 것이 슬래깅 연소로내에서 거의 다 연소된 가스내에 있는 소량의 미연소 CO(일산화탄소)를 연소시키는데 효과적이다. 따라서, 공기 비는 1.2 내지 1.7, 바람직하게는 1.3 내지 1.5 범위의 값으로 설정되는 한편, 슬래깅 연소로는 고온으로 유지된다. 즉, 3차연소챔버(6)의 공기 비(AㆍR)를 1.3 내지 1.5 범위의 큰 값으로 설정함으로써 폐기물이 공급되는 양 또는 품질에 있어 수시로 변하는 경우에도, 미연소 CO가 효과적으로 연소되고, 열분해된 가스 또는 차르(char)가 연소용 가스의 부족없이 완전 연소된다.
연속적으로 1차연소챔버(4), 2차연소챔버(5) 및 3차연소챔버(6)를 통해 슬래깅 연소로(3)에서의 공기 비(AㆍR)를 AㆍR=1.3 내지 AㆍR=1.5로 점진적으로 증가시킴으로써, 연소용 가스(f)가 여분의 양으로 공급되어 폐기물이 공급되는 양의 변화를 완화시키고, 어떠한 슬래깅 연소로(3)의 온도 감소를 최소화한다. 따라서, 생성가스(b) 및 그 안에 포함되는 차르와 같은 미연소 재료들이 완전 연소되고, 슬래깅 연소로(3)의 온도가 높은 레벨로 유지되어 슬래깅의 비율을 높일 수 있다.
도 10a에 나타낸 바와 같이, 온도계(36,37,38)가 1차연소챔버(2)의 상부벽, 2차연소챔버(5)의 벽 및 3차연소챔버(6)의 벽에 각각 장착되어 상기 연소챔버들의 온도를 측정한다. 각각의 온도계(36,37,38)는 써모커플 또는 방사온도계를 포함할 수도 있다. 대안적으로, 연소챔버의 온도는, 회수되는 열량과 사용되는 냉각공기의 양을 이용하여 슬래깅 연소로(3)로부터 방출되는 배기가스의 온도로부터 계산될 수도 있다. 상기 공기 비의 범위는 이와 같이 측정 및 계산되는 온도를 이용하여 제어될 수 있다.
본 발명에 따르면, 다음의 우수한 효과들이 얻어질 수 있다.
1) 연소용 가스가 측벽의 내면 및 상부벽의 내면에서 개방된 가스공급노즐로부터 생성된 가연성 가스내로 불어넣어져 연소용 가스를 생성가스와 잘 혼합시킴으로써 가스의 온도를 신속히 높이고 슬래깅 연소로 1차연소챔버의 내벽면에 클링커가 들러붙는(또는 부착되는) 온도영역을 최소화한다. 결과적으로, 슬래깅 연소로의 내벽면에 클링커가 들러붙거나 부착되는 것이 방지된다. 따라서, 기화 및 슬래깅 연소시스템이 연속해서 안정적으로 작동될 수 있다.
2) 연소용 가스는 생성가스를 공급하기 위하여 연소용 가스 유입포트 부근 측벽의 내면에서 개방되는 가스공급노즐로부터 불어넣어져 연소용 가스와 생성가스를 잘 혼합시킴으로써 가스의 온도를 신속히 높이고 슬래깅 연소로의 내벽면에 클링커가 들러붙거나 부착되는 온도영역을 최소화시킨다. 결과적으로, 슬래깅 연소로의 내벽면에 클링커가 들러붙거나 부착되는 것이 방지된다.
3) 연소용 가스는 가스공급노즐로부터 와류흐름으로 생성가스내로 도입되기 때문에, 연소용 가스가 생성가스와 잘 혼합됨으로써, 가스의 온도를 신속히 높이고 슬래깅 연소로의 내벽면에 클링커가 들러붙는 온도영역을 최소화시킨다. 결과적으로, 클링커가 슬래깅 연소로의 내벽면에 들러붙는 것이 더욱 방지된다.
4) 연소용 가스는, 슬래깅 연소로 측벽의 내면과 상부벽의 내면에서 개방되는 가스공급노즐로부터 생성가스의 와류흐름내로 도입되기 때문에, 클링커가 슬래깅 연소로의 측벽 및 상부벽에 들러붙는 것이 방지된다.
5) 연소용 가스는, 가스 유입포트 부근 측벽의 내면에서 개방되는 가스공급노즐로부터 생성가스내로 도입되기 때문에, 클링커가 슬래깅 연소로의 측벽 및 상부벽에 들러붙는 것이 더욱 방지된다.
6) 1차연소챔버 상부의 공기 비는 대략 1.0이고, 따라서 생성가스를 도입하는 가스 유입포트 부근에서의 1차연소챔버의 온도는 대략 1300℃의 높은 값으로 유지되기 때문에, 1차연소챔버의 내벽면에 클링커가 들러붙거나 부착되는 온도영역을 최소화한다. 또한, 연소용 가스의 양은, 제2 및 3차연소챔버의 공기 비가 1.0로부터 1.5까지 점진적으로 증가되어 생성가스와 그 안에 포함된 차르와 같은 미연소 재료들이 완전 연소될 수 있도록 조정되며, 슬래깅 연소로의 온도가 높은 값으로 유지되어 슬래깅의 비율을 증가시킨다.
본 발명의 바람직한 특정 실시예를 상세히 제시하고 설명하였으나, 첨부된 청구항의 범위를 벗어남 없이 다양한 변경 및 수정이 이루어질 수 있음을 이해해야 한다.
본 발명은, 도시 폐기물, 산업폐기물, 바이오매스 폐기물, 의료 폐기물, 낡은 타이어 또는 분쇄기의 쓰레기와 같은 자동차 폐기물 등등이 기화되어 기화로내에 가연성 가스를 생성하고, 생성된 가연성 가스가 가연성 가스에 의하여 수반되는 미연소 카본과 함께 연소 또는 기화되어 와류형 슬래깅 연소로에서 재들 또는 용해된 슬래그를 생성하는 기화 및 슬래깅 연소시스템의 슬래깅 연소로에 적용가능하다.

Claims (20)

  1. 측벽 및 상부벽;
    가연성 가스를 도입하여 상기 가연성 가스의 와류흐름을 생성하도록 상기 측벽의 상부에 형성된 가스 유입포트; 및
    연소용 가스를 공급하기 위하여, 상기 측벽의 내면 및 상기 상부벽의 내면에서 개방되는 복수의 가스공급노즐을 포함하는 슬래깅 연소로에 있어서,
    상기 연소용 가스가 상기 가스공급노즐로부터 상기 가연성 가스의 상기 와류흐름내로 불어넣어지는 것을 특징으로 하는 슬래깅 연소로.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가연성 가스가 기화로내의 폐기물을 기화함으로써 생성된 다음, 상기 가스 유입포트로 공급되는 것을 특징으로 하는 슬래깅 연소로.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 가연성 가스는 상기 연소용 가스에 의하여 연소되고, 상기 가연성 가스내의 재가 용해되어 용해된 슬래그를 생성하는 것을 특징으로 하는 슬래깅 연소로.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 가스공급노즐이 상기 연소용 가스의 와류흐름을 형성하는 것을 특징으로 하는 슬래깅 연소로.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 가스공급노즐은 상기 연소용 가스의 상기 와류흐름을 생성하기 위하여 베인을 구비한 스월러를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬래깅 연소로.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 슬래깅 연소로는 1차연소챔버, 상기 1차연소챔버에 연결되는 2차연소챔버 및 상기 2차연소챔버에 연결되는 3차연소챔버를 포함하고; 상기 1차연소챔버, 상기 2차연소챔버 및 3차연소챔버내로 각각 도입되는 상기 연소용 가스의 양은 상기 1차연소챔버 상부의 공기 비는 대략 1.0이고, 상기 제2 및 3차연소챔버의 공기 비는 1.0에서 1.5로 점진적으로 증가되도록 조정되는 것을 특징으로 하는 슬래깅 연소로.
  7. 측벽 및 상부벽;
    가연성 가스를 도입하여 상기 가연성 가스의 와류흐름을 생성하도록 상기 측벽의 상부에 형성된 가스 유입포트; 및
    상기 연소용 가스를 공급하기 위하여, 상기 가스 유입포트 부근의 상기 측벽의 내면에서 개방되는 가스공급노즐을 포함하는 슬래깅 연소로에 있어서,
    상기 연소용 가스가 상기 가스공급노즐로부터 상기 가스 유입포트로부터 도입되는 상기 가연성 가스내로 불어넣어지는 것을 특징으로 하는 슬래깅 연소로.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 가연성 가스는 기화로의 폐기물을 기화함으로써 생성되어 상기 가스 유입포트로 공급되는 것을 특징으로 하는 슬래깅 연소로.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 가연성 가스는 상기 연소용 가스에 의하여 연소되고 상기 가연성 가스의 재가 용해되어 용해된 슬래그를 생성하는 것을 특징으로 하는 슬래깅 연소로.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 가스공급노즐은 상기 연소용 가스의 와류흐름을 형성하는 것을 특징으로 하는 슬래깅 연소로.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 가스공급노즐은 상기 연소용 가스의 상기 와류흐름을 생성하기 위하여 베인을 구비한 스월러를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬래깅 연소로.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 슬래깅 연소로는 1차연소챔버, 상기 1차연소챔버에 연결되는 2차연소챔버 및 상기 2차연소챔버에 연결되는 3차연소챔버를 포함하고; 상기 1차연소챔버, 상기 2차연소챔버 및 3차연소챔버내로 각각 도입되는 상기 연소용 가스의 양은 상기 1차연소챔버 상부의 공기 비가 대략 1.0이 되도록 조정되는 것을 특징으로 하는 슬래깅 연소로.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 3차연소챔버는 상기 제2 및 3차연소챔버의 공기 비가 1.0에서 1.5로 증가되도록 조정되는 것을 특징으로 하는 슬래깅 연소로.
  14. 측벽 및 상부벽;
    가연성 가스를 도입하기 위하여 상기 측벽에 형성된 가스 유입포트; 및
    상기 연소용 가스를 공급하기 위하여, 상기 가스 유입포트 부근의 상기 측벽의 내면에서 개방되는 가스공급노즐을 포함하는 슬래깅 연소로에 있어서,
    상기 연소용 가스가 상기 가스공급노즐로부터 상기 가스 유입포트로부터 도입되는 상기 가연성 가스내로 불어넣어지는 것을 특징으로 하는 슬래깅 연소로.
  15. 슬래깅 연소로내로 연소용 가스를 공급하는 방법에 있어서,
    상기 가연성 가스의 와류흐름을 생성하기 위하여 상기 슬래깅 연소로 측벽의 상부에 형성된 가스 유입포트로부터 가연성 가스를 도입하는 단계; 및
    상기 측벽의 내면 및 상기 상부벽의 내면에서 개방되는 복수의 가스공급노즐로부터 상기 가연성 가스의 상기 와류흐름내로 연소용 가스를 도입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 가스 유입포트 부근의 상기 측벽의 내면에서 개방되는 가스공급노즐로부터 상기 가연성 가스내로 연소용 가스를 도입하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 1차연소챔버, 상기 1차연소챔버에 연결되는 2차연소챔버 및 상기 2차연소챔버에 연결되는 3차연소챔버를 포함하는 슬래깅 연소로내로 가스를 공급하는 방법에 있어서,
    상기 1차연소챔버 측벽의 상부에 형성된 가스 유입포트로부터 0.2 내지 0.3 범위의 공기 비로 생성된 가연성 가스를 도입하는 단계; 및
    상기 1차연소챔버, 상기 2차연소챔버 및 상기 3차연소챔버내로 각각 도입되는 연소용 가스의 양을, 상기 1차연소챔버 상부의 공기 비가 대략 1.0이 되도록 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 3차연소챔버는 상기 제2 및 3차연소챔버의 공기 비가 1.0에서 1.5까지 증가하도록 조정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 폐기물을 기화시켜 가연성 가스를 생성하는 유동층 기화로; 및
    상기 가연성 가스를 연소시키고 상기 가연성 가스내에 포함된 재를 용해시켜 용해된 슬래그를 생성하는 슬래깅 연소로를 포함하는 기화 및 슬래깅 연소시스템에 있어서,
    상기 슬래깅 연소로는:
    측벽 및 상부벽;
    가연성 가스를 도입하여 상기 가연성 가스의 와류흐름을 생성하기 위하여 상기 측벽의 상부에 형성된 가스 유입포트; 및
    상기 연소용 가스를 공급하기 위하여, 상기 측벽의 내면 및 상기 상부벽의 내면에서 개방되는 복수의 가스공급노즐을 포함하는 슬래깅 연소로로서,
    상기 연소용 가스가 상기 가스공급노즐로부터 상기 가연성 가스의 와류흐름내로 불어넣어지는 것을 특징으로 하는 기화 및 슬래깅 연소시스템.
  20. 폐기물을 기화시켜 가연성 가스를 생성하는 유동층 기화로; 및
    상기 가연성 가스를 연소시키고 상기 가연성 가스내에 포함된 재를 용해시켜 용해된 슬래그를 생성하는 슬래깅 연소로를 포함하는 기화 및 슬래깅 연소시스템에 있어서,
    상기 슬래깅 연소로는:
    측벽 및 상부벽;
    가연성 가스를 도입하여 상기 가연성 가스의 와류흐름을 생성하도록 상기 측벽의 상부에 형성된 가스 유입포트; 및
    상기 연소용 가스를 공급하기 위하여, 상기 가스 유입포트 부근의 상기 측벽의 내면에서 개방되는 가스공급노즐을 포함하는 슬래깅 연소로로서,
    상기 연소용 가스가 상기 가스공급노즐로부터 상기 가스 유입포트로부터 도입되는 상기 가연성 가스내로 불어넣어지는 것을 특징으로 하는 기화 및 슬래깅 연소시스템.
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