KR200301896Y1 - 소각로의 고온 배기가스 온도 저감장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 각종 폐기물을 소각하는 소각로에 관한 것으로, 특히 소각로에서 폐기물의 연소 시 발생되는 실리카 또는 알루미나 등의 이물질이 고온의 배기가스와 함께 용융상태로 보일러에 유입되어 슬래그 형태로 관벽에 달라붙게 되는 것을 미연에 방지할 수 있도록 한 소각로의 고온 배기가스 온도 저감장치에 관한 것이다.

본 고안은 제1 연소로에서 폐기물을 연소시킬 때 발생된 불연소 배기가스를 제2 및 제3 연소로에서 재연소시킨 후 폐열회수 보일러를 통해 대기 중으로 배출시키는 소각로에 있어서, 상기 연소로로부터 폐열회수 보일러로 배출되는 배기가스의 온도를 일정치 이하로 낮출 수 있도록 상기 연소로와 폐열회수 보일러 사이의 배관에 일정간격을 두고 마련되는 적어도 하나의 분사노즐과; 이 분사노즐과 연통되어 외부로부터 공급되는 유체를 일정압력 이상으로 이송하는 유체공급수단과; 이 유체공급수단과 전기적으로 접속되어 상기 배관 내의 배기가스 온도를 일정치 이하로 유지시킬 수 있도록 상기 유체공급수단을 제어하는 온도제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

소각로의 고온 배기가스 온도 저감장치{DEVICE FOR LOWERING TEMPERATURE OF HOT EXHAUST FUMES FOR INCINERATOR}

본 고안은 각종 폐기물을 소각하는 소각로에 관한 것으로, 특히 소각로에서 폐기물의 연소 시 발생되는 실리카(Silica) 또는 알루미나(Alumina) 등의 이물질이고온의 배기가스와 함께 용융상태로 보일러에 유입되어 슬래그(Slag) 형태로 관벽에 달라붙게 되는 것을 미연에 방지할 수 있도록 한 소각로의 고온 배기가스 온도 저감장치에 관한 것이다.

일반적으로, 도 1에 도시된 바와 같이 하수 처리장 등에서 발생하는 하수 슬러지 또는 일반 폐기물을 처리하는 소각로(1)는 폐기물 투입구와, 이 폐기물 투입구를 통해 투입된 폐기물을 건조, 건류 및 연소시키는 제1 연소로(2)와, 이 제1 연소로에서 발생되는 불연소 배기가스를 재연소시키는 제2 연소로(3)와, 이 제2 연소로에서 배출되는 고온의 배기가스로부터 열을 회수하기 위한 폐열회수 보일러(4)와, 이 폐열회수 보일러를 통과한 배기가스를 최종적으로 정화시키는 가스정화장치(5)와, 이 가스정화장치로부터 배출되는 정화된 배기가스를 일정 높이 이상의 대기 중으로 배출하는 굴뚝(6)으로 이루어져 있다.

여기에서, 상기 제1 연소로(2)과 제2 연소로(3)의 각 측면에는 버너가 마련되어 있어 폐기물을 발화 및 연소시킬 수 있도록 되어 있다.

상기 폐열회수 보일러(4)에는 배기가스와 외기가 열교환을 일으키도록 열교환장치(7)가 마련되어 있다.

이에 따라, 상기 폐기물 투입구를 통해 제1 연소로(2) 안으로 투입된 폐기물을 버너를 이용하여 연소시키면, 폐기물로부터 배기가스가 발생되는 데, 이 배기가스는 제2 및 제3 연소로(3,3') 안으로 유입되어 다시 버너에 의해 재연소된다.

그런 다음, 재연소된 배기가스는 폐열회수 보일러(4)의 열교환장치(7)와 가스정화장치(5)를 지나 굴뚝(6)을 통해 대기 중으로 배출된다.

이때, 상기 열교환장치(7)를 지나는 배기가스와 외기 사이에는 열교환이 이루어지며, 이러한 열교환을 통해 가열된 외기 또는 스팀은 부대설비의 난방 등으로 활용되거나 또는 제1 연소로(2) 안으로 유입되어 그 안의 폐기물을 건조, 건류 및 연소시키는데 사용된다.

그러나, 종래에는 소각로에서 폐기물의 연소 시 발생되는 실리카 또는 알루미나 등의 이물질이 고온의 가스와 함께 용융상태로 보일러에 유입되어 슬래그 형태로 관벽에 달라붙어 버리게 되는 문제점이 있었다.

또한, 이러한 슬래그 형태의 이물질은 보일러의 열전달 효율을 떨어뜨릴 뿐만 아니라 세정기에 의해서도 쉽게 제거되지 않아, 결국 보일러 청소를 위해서는 소각로 전체의 가동을 중지시킬 수밖에 없는 문제점이 있었다.

이에, 본 고안은 전술한 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 소각로에서 폐기물의 연소 시 발생되는 실리카 또는 알루미나 등의 이물질이 근본적으로 보일러의 관벽에 달라붙지 못하도록 하는 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 일반적인 소각로를 보여주는 전체 개략도.

도 2는 본 고안에 따른 소각로의 고온 배기가스 온도 저감장치를 보여주는 전체 개략 구성도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

P: 배관 1: 소각로

2: 제1 연소로 3: 제2 연소로

3': 제3 연소로 4: 폐열회수 보일러

5: 가스정화장치 6: 굴뚝

7: 열교환장치 8: 분사노즐

9: 유체공급수단 10: 온도제어부

전술한 목적을 달성하기 위해, 본 고안은 제1 연소로에서 폐기물을 연소시킬 때 발생된 불연소 배기가스를 제2 및 제3 연소로에서 재연소시킨 후 폐열회수 보일러를 통해 대기 중으로 배출시키는 소각로에 있어서,

상기 연소로로부터 폐열회수 보일러로 배출되는 배기가스의 온도를 일정치 이하로 낮출 수 있도록 상기 연소로와 폐열회수 보일러 사이의 배관에 일정간격을두고 마련되는 적어도 하나의 분사노즐과; 이 분사노즐과 연통되어 외부로부터 공급되는 유체를 일정압력 이상으로 이송하는 유체공급수단과; 이 유체공급수단과 전기적으로 접속되어 상기 배관 내의 배기가스 온도를 일정치 이하로 유지시킬 수 있도록 상기 유체공급수단을 제어하는 온도제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기에서, 상기 유체공급수단은 상기 분사노즐을 통해 냉각수를 공급하는 급수펌프인 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안의 실시예를 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

본 고안에 따른 소각로의 고온 배기가스 온도 저감장치는 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 연소로(2)에서 폐기물을 연소시킬 때 발생된 불연소 배기가스를 제2 및 제3 연소로(3,3')에서 재연소시킨 후 폐열회수 보일러(4)를 통해 대기 중으로 배출시키는 소각로에 있어서,

상기 다수 개의 연소로(2,3,3')중 바깥측 연소로(3')로부터 폐열회수 보일러(4)로 배출되는 배기가스의 온도를 일정치 이하로 낮출 수 있도록 상기 바깥측 연소로(3')와 폐열회수 보일러(4) 사이의 배관(P)에 일정간격을 두고 마련되는 적어도 하나의 분사노즐(8)과; 이 분사노즐과 연통되어 외부로부터 공급되는 유체를 일정압력 이상으로 이송하는 유체공급수단(9)과; 이 유체공급수단과 전기적으로 접속되어 상기 배관(P) 내의 배기가스 온도를 일정치 이하로 유지시킬 수 있도록 상기 유체공급수단(9)을 제어하는 온도제어부(10)를 포함하는 구조로 이루어져 있다.

여기에서, 상기 유체공급수단(9)은 상기 분사노즐(8)을 통해 냉각수를 공급하는 급수펌프인 것이 바람직하며, 상기 온도제어부(10)는 상기 배관(P) 속을 흐르는 배기가스의 온도를 체크할 수 있도록 상기 배관 주위에 마련되는 온도감지센서(도시되지 않음)와 접속되어 있다.

또한, 상기 제2 연소로(3)에는 연속적으로 제3 연소로(3') 및 제4 연소로 등이 설치될 수 있으며, 이 경우 상기 분사노즐(8)은 바깥측 연소로와 폐열회수 보일러(4) 사이의 배관(P)에 위치하게 된다.

다른 한편, 상기 각 분사노즐(8)은 배관(P) 속을 따라 흐르는 배기가스의 온도를 균일하게 낮출 수 있도록 배관의 원주면을 따라 일정간격을 두고 배치되는 것이 바람직하며, 이때 상기 각 분사노즐(8)의 분출구는 별도의 배관에 의해 감싸진 상태로 설치되는 것이 바람직하다.

전술한 바와 같이 구성된 본 고안에 따른 고온 배기가스 온도 저감장치의 작동과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 2에 도시된 바와 같이 폐기물 투입구를 통해 제1 연소로(2) 안으로 폐기물을 투입하여 연소시키면, 폐기물로부터 대기 유해가스가 발생되는 데 이 대기 유해가스는 연속적으로 제2 및 제3 연소로(3,3') 안으로 유입되어 버너에 의해 재연소된다.

그런 다음, 이 재연소된 대기 유해가스는 가장 바깥측 연소로(3')와 폐열회수 보일러(4) 사이의 배관(P)을 통해 상기 폐열회수 보일러(4)로 유입된다.

이때, 본 고안에 따른 고온 배기가스 온도 저감장치의 온도제어부(10)가 상기 배관(P) 주위에 설치된 온도감지센서(도시되지 않음)를 통해 배관(P)의 내벽을따라 흐르는 배기가스의 온도를 체크하게 된다.

이에 따라, 상기 온도제어부(10)는 배기가스의 온도가 약 1100°C 이상인 것으로 확인되면 급수펌프를 가동시키게 되며, 이로써 상기 급수펌프와 연통된 분사노즐(8)이 상기 배관(P) 주위로 냉각수를 분사하게 된다.

그 결과, 상기 분사노즐(8)과 마주한 배관(P)의 일정영역을 거친 배기가스는 약 900°C 이하로 낮춰지게 되며, 이로써 배기가스 속의 실리카 또는 알루미나 등의 이물질이 용융상태에서 고체상태로 전환되어 폐열회수 보일러(4)를 그대로 통과할 수 있게 된다.

즉, 전술한 바와 같이 고체상태로 전환된 실리카 또는 알루미나 등의 이물질은 배기가스를 따라 폐열회수 보일러(4) 내로 유입되지만 보일러의 내벽에 달라붙지 않게 되고, 그 배기가스 속의 이물질은 가스정화장치(5)에서 걸러져 굴뚝(6)을 통해 정화된 배기가스만이 대기 중으로 배출되게 된다.

전술한 바와 같이, 본 고안은 연소로와 보일러 사이의 배관을 따라 흐르는 고온의 배기가스를 급수펌프를 이용해 냉각시킬 수 있도록 함으로써 소각로에서 폐기물이 연소될 때 발생된 실리카 또는 알루미나 등의 이물질이 보일러의 관벽에 달라붙지 못하도록 하였다.

나아가, 본 고안은 송풍기를 이용하는 기존 기술에 비해 설치면적을 적게 차지하여 설치를 용이하게 하고 그 투자비용도 적게 들며, 나아가 적은 시설용량으로도 큰 냉각효과를 발휘할 수 있도록 하였다.

Claims (2)

1. 제1 연소로에서 폐기물을 연소시킬 때 발생된 불연소 배기가스를 제2 및 제3 연소로에서 재연소시킨 후 폐열회수 보일러를 통해 대기 중으로 배출시키는 소각로에 있어서,

   상기 연소로로부터 폐열회수 보일러로 배출되는 배기가스의 온도를 일정치 이하로 낮출 수 있도록 상기 연소로와 폐열회수 보일러 사이의 배관에 일정간격을 두고 마련되는 적어도 하나의 분사노즐과;

   이 분사노즐과 연통되어 외부로부터 공급되는 유체를 일정압력 이상으로 이송하는 유체공급수단과;

   이 유체공급수단과 전기적으로 접속되어 상기 배관 내의 배기가스 온도를 일정치 이하로 유지시킬 수 있도록 상기 유체공급수단을 제어하는 온도제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 소각로의 고온 배기가스 온도 저감장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 유체공급수단은 상기 분사노즐을 통해 냉각수를 공급하는 급수펌프인 것을 특징으로 하는 소각로의 고온 배기가스 온도 저감장치.