KR200319121Y1 - 폐기물 고형연료용 연소장치 - Google Patents

폐기물 고형연료용 연소장치 Download PDF

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KR200319121Y1
KR200319121Y1 KR20-2003-0012743U KR20030012743U KR200319121Y1 KR 200319121 Y1 KR200319121 Y1 KR 200319121Y1 KR 20030012743 U KR20030012743 U KR 20030012743U KR 200319121 Y1 KR200319121 Y1 KR 200319121Y1
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Abstract

본 고안은 폐기물 고형연료를 연소시켜 열원을 발생하는 통상의 폐기물 고형연료 연소장치에 관한 것으로서, 그 구성은 폐기물 고형연료 공급장치와, 상기 폐기물 고형연료 공급장치를 통해 공급된 폐기물 고형연료를 연소시키는 제 1연소실과, 상기 제 1연소실의 일측에 내화벽으로 구획처리되어 형성되며 상기 제 1연소실에서 발생한 연소가스의 체류시간을 연장하는 제 2, 3연소실과, 상기 제 1연소실내에 설치되며 상기 폐기물 고형연료 공급장치에서 공급된 폐기물 고형연료를 제 1연소실로 이송시키는 폐기물 고형연료 이송장치와, 상기 폐기물 고형연료 이송장치의 내, 외부에 설치되며 이송중인 폐기물 고형연료에 연소공기를 공급하는 제 1, 2연소공기 공급관과, 상기 폐기물 고형연료 이송장치의 일측 하단에 설치되며 상기 제 1연소실에서 연소된 폐기물 고형연료를 외부로 배출하는 연소재 배출장치로 구성됨을 특징으로 한다.

Description

폐기물 고형연료용 연소장치{burner of refuse derived fue}
본 고안은 연소장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 폐기물 고형연료를 효과적으로 연소시켜 각종 산업현장에 필요로 하는 열에너지를 공급할 수 있는 폐기물 고형연료용 연소장치에 관한 것이다.
일반적으로 폐기물 고형연료(Refuse Derived Fue: 이하 "RDF"라 칭함)라 함은 도심지의 각종 생활쓰레기나 산업폐기물 및 일반폐기물들 가운데에서 선별한 가연물을 건조, 파쇄, 분쇄, 성형하여 제조한 고체연료를 말하며 이러한 방식으로 성형된 RDF는 환경오염의 근원인 각종 생활 폐기물을 효과적으로 처리할 수 있다는 측면과 아울러 자원을 재활용할 수 있다는 장점이 있다는 장점이 있는 반면 상기 와 같이 성형된 RDF는 고체연료이다 보니 연소시 기체나 액체연료와 달리 완전연소가 어렵다는 문제점이 있으며 또한 연소과정에서 다이옥신이나 기타 이산화탄소등의 각종 공해물질이 배출되는 단점으로 인해 연소시에는 RDF를 효과적으로 연소시킬 수 있는 전용 연소장치에서 연소시켜 각종 산업시설에 필요로 하는 열원을 공급하게 된다.
하지만 상기와 같은 종래 RDF 전용 연소장치는 RDF의 연소과정에서 발생한 고온의 연소가스를 별도의 처리시설 없이 산업시설에 열원으로 공급함에 따라 연소과정에서 발생한 다이옥신이나 이산화탄소등의 각종 공해물질이 대기로 배출되는 문제점이 있었다. 또한 연소장치내에서 발화중인 RDF에 연소공기가 충분히 제공되지 못함에 따라 완전연소가 되지 않아 연료효율을 저하시키는 문제점이 있었다. 그리고 연소된 RDF는 별도의 냉각과정을 거치지 않고 배출장치로 배출됨에 따라 RDF가 가지는 고온으로 인해 배출장치가 녹아버리거나 파손되는등의 문제점이 있었다.
따라서, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 고안의 목적은 RDF가 연소되는 제 1연소실의 일측에 내화벽으로 구획처리된 제 2, 3연소실을 별도로 설치함으로서 연소가스에 함유된 공해물질인 다이옥신의 생성을 억제할 수 있는 폐기물 고형연료 연소장치를 제공함에 있다.
본 고안의 다른 목적은 상기 RDF를 제 1연소실로 이송하는 수단인 RDF 이송장치의 내, 외부에 제 1, 2연소공기 공급관을 각각 설치함으로서 RDF를 완전연소시켜 연소효율을 높일 수 있는 폐기물 고형연료 연소장치를 제공함에 있다.
본 고안의 또 다른 목적은 상기 RDF 이송장치에 다수개이 가이드롤러를 설치하여 구동모터의 작동으로 슬라이딩 이동하는 체인의 처짐을 방지할 수 있는 폐기물 고형연료 연소장치를 제공함에 있다.
본 고안의 또 다른 목적은 연소된 RDF를 배출하는 수단인 연소재배출장치에 냉매관을 삽입하여 연소재를 냉각시킴으로서 상기 연소재 배출장치의 파손을 방지할 수 있는 폐기물 고형연료 연소장치를 제공함에 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은 폐기물 고형연료를 연소시켜 열원을 발생하는 통상의 폐기물 고형연료 연소장치에 있어서, 폐기물 고형연료 공급장치와, 상기 폐기물 고형연료 공급장치를 통해 공급된 폐기물 고형연료를 연소시키는 제 1연소실과, 상기 제 1연소실의 일측에 내화벽으로 구획처리되어 형성되며 상기 제 1연소실에서 발생한 연소가스의 체류시간을 연장하는 제 2, 3연소실과, 상기 제 1연소실내에 설치되며 상기 폐기물 고형연료 공급장치에서 공급된 폐기물 고형연료를 제 1연소실로 이송시키는 폐기물 고형연료 이송장치와, 상기 폐기물 고형연료 이송장치의 내, 외부에 설치되며 이송중인 폐기물 고형연료에 연소공기를 공급하는 제 1, 2연소공기 공급관과, 상기 폐기물 고형연료 이송장치의 일측 하단에 설치되며 상기 제 1연소실에서 연소된 폐기물 고형연료를 외부로 배출하는 연소재 배출장치로 구성됨을 특징으로 한다.
도 1은 본 고안의 바람직한 일 실시 예에 의한 폐기물 고형연료용 연소장치의 전체구성을 도시한 도면.
도 2는 도 1에서 도시한 폐기물 고형연료용 연소장치의 구성을 위에서 도시한 도면.
도 3은 도 1에서 도시한 폐기물 고형연료용 연소장치를 정면에서 도시한 도면.
도 4는 본 고안인 폐기물 고형연료용 연소장치의 주요구성인 RDF 이송장치를 보다 상세히 도시한 도면.
도 5는 도 4에서 도시한 RDF 이소장치의 측면을 도시한 도면.
도 6는 본 고안인 폐기물 고형연료용 연소장치의 또 다른 주요구성인 연소재 배출장치를 도시한 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10: RDF 공급장치 12: 제 1연소실
14: RDF 이송장치 16: 연소재 배출장치
30: 구동모터 34a, 34b: 샤프트
36a, 36b: 스프라켓 38: 체인
40: 격자판 42: 장공
44: 가이드롤러 46: 제 1연소공기 공급관
50: 제 2연소공기 공급관 60: 배출호퍼
68: 냉매관 100: 폐기물 고형연료용 연소장치
이하 본 고안의 바람직한 실시예의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명을 한다. 우선, 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 동일한 부호가 사용되고 있음에 유의해야 한다. 그리고, 하기의 설명에서는 본 고안에 따른 동작을 이해하는 데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 고안의 요지를 흐트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의해야 한다.
도 1 내지 도 3은 본 고안에서 구현하고자 하는 폐기물 고형연료 연소장치의 전체구성을 도시한 도면들이다.
상기 도면들을 참조하면 본 고안인 폐기물 고형연료 연소장치는 RDF 공급장치(10)와, 상기 RDF 공급장치(10)를 통해 공급된 RDF를 연소시키는 제 1연소실(12)과, 상기 제 1연소실(12)의 일측에 내화벽(71a, 71b)으로 구획처리되어 형성된 제 2, 3연소실(70, 72)과, 상기 제 1연소실(12)내에 설치되며 구동모터의 동력을 이용하여 RDF를 이송시키는 RDF 이송장치와, 상기 RDF 이송장치의 일단에 설치되어 연소된 RDF를 외부로 배출하는 연소재 배출장치로 크게 구성된다.
한편, 상기의 구성들을 도 1내지 도 5를 참조하여 보다 더 상세히 설명하면 하기와 같다.
우선, 상기 RDF 공급장치(10)는 상기 제 1연소실(12)로 RDF를 공급하는 장치를 말하며 RDF를 저장 및 투입하는 공급호퍼(20)와, 상기 공급호퍼(20)의 하단부에 설치되어 RDF를 상기 제 1연소실(12)내로 공급하는 RDF 공급관(24)으로 구성된다. 이때 상기 공급호퍼(20)와 RDF 공급관(24)의 사이에는 로터리밸브(22)가 설치되며, 이 로터리밸브(22)의 회전속도에 따라 제 1연소실(12)내로 투입되는 RDF의 공급량을 제어할 수 있게 된다.
다음, 상기 제 1연소실(12)은 상기 RDF 공급장치(10)에서 공급된 RDF를 연소시켜 각종 산업현장에 필요로 하는 열원(연소가스)를 발생하는 곳으로서 일측에 구비된 버너(도면에 미 도시 됨)를 이용하여 RDF를 점화시키게 된다. 그리고 상기 제 1연소실(10)의 일측에는 내화벽(71a, 71b)으로 구획처리되어 형성된 제 2, 3연소실(70, 72)이 형성되어 있으며, 상기와 같이 제 2, 3연소실(70, 72)을 형성한 것은 상기 제 1연소실(12)에서 발생한 연소가스를 적정온도와 일정시간, 예컨대 850℃이상의 온도에서 2초이상 체류시켜 연소가스내에 함유된 다이옥신등의 공해물질을 효과적으로 제거하기 위함이다. 즉, 연소가스에 함유된 다이옥신 성분의 경우 온도가 낮은 곳에서 급격히 생성되어 지며, 이러한 이유로 연소가스를 언급한 조건인 850℃이상의 온도에서 2초이상 체류시킬 수 있는 제 2, 3연소실(70, 72)을 제공함으로서 연소가스내의 다이옥신 성분의 생성을 최소화할 수 있는 것이다.
다음, 상기 RDF 이송장치(14)는 상기 RDF 공급장치(10)를 통해 공급된 RDF를 제 1연소실(12)로 이송하는 장치를 말하며, 그 상세구성을 도 3내지 도 5를 참조하여 후술하면 다음과 같다. 우선, 상기 RDF 이송장치(14)는 무한 궤도식으로 양 끝단부에는 구동모터(30)의 동력으로 회전하는 각각의 샤프트(34a, 34b)가 설치되어 있으며, 이 샤프트(34a, 34b)에는 스프라켓 휠(36a, 36b)이 각각 조립되어 상호 체인(38)으로 연결된다. 즉, 상기 샤프트(34a, 34b)중 일측의 샤프트(34a)에는 상기 구동모터(30)와 벨트(32)로 연결됨으로서 동력을 전달받아 회전하게 되며, 이와 동시에 상기 샤프트(34a, 34b)에 조립되어 있는 스프라켓 휠(36a, 36b)이 구동하게 됨으로서 상기 스프라켓 휠(36a, 36b)에 연결되어 있는 체인(38)은 일측방향으로 슬라이딩 이동하게 되는 것이다. 또한 상기 체인(38)의 상단에는 중앙으로 다수개의 장공(42)을 가지는 격자판(40)들이 조립됨으로서 공급된 RDF를 적재하며 이동시키게 된다.
한편, 상기 샤프트(34a, 34b)의 사이에는 상기 체인(38)을 지지하는 다수개의 가이드롤러(44)가 일정간격을 두며 설치되어 있으며, 이 가이드롤러(44)를 설치한 것은 상기 체인(38)의 처짐을 방지함으로서 RDF를 보다 원활히 이동시키기 위함이다.
한편, 상기와 같이 구성된 RDF 이송장치(14)에는 제 1, 2연소공기공급관(46, 50)이 설치되어 이송중인 RDF에 연소공기를 공급하여 RDF의 완전연소를 유도하게 된다. 보다 상세히는 상기 RDF 이송장치(14)의 내부에는 적어도 1개 이상의 제 1연소공기 공급관(46)들이 연통되어 있으며, 이 제 1연소공기 공급관(46)을 통해 공급된 연소공기는 전술한 격자판(40)의 장공(42)을 통해 이송중인 RDF의 저면에 공급되어 진다. 또한 상기 RDF 이송장치(14)의 외부에도 별도의 제 2연소공기 공급관(50)들이 설치되어 이송중인 RDF의 상면에 연소공기를 공급하게 된다. 즉, 상기 격자판(40)을 통해 이동되는 RDF는 상기 제 1, 2연소공기 공급관(46, 50)에 의해 상, 하면으로 연소공기가 골고루 공급됨으로서 발화중인 RDF를 완전연소 시킬 수 있는 것이다. 이때 상기 각각의 제 1, 2연소공기 공급관(46, 50)에는 별도의 공기제어밸브(48, 52)가 설치됨으로서 연소공기량을 적절히 제어하게 된다.
한편, 상기 연소재 배출장치(16)는 상기 RDF 이송장치(14)에서 연소된 RDF인 연소재를 외부로 배출하기 위한 장치이며 그 구성은 도 6에 상세히 기술되어 있다. 도면에 도시된 바와 같이 상기 연소재 배출장치(16)는 상기 RDF 이송장치(14)를 거쳐 연소된 RDF, 즉 연소재가 수납되는 배출호퍼(60)와, 상기 배출호퍼(60)내에 힌지(64) 체결되어 배출호프(60)를 개폐시키는 게이트(62)와, 상기 배출호퍼(60)의 하단에 설치되어 연소재를 외부로 배출시키는 스크류(66)로 구성된다. 즉, 상기 배출호퍼(60)내에 수납된 연소재는 상기 게이트(62)의 개폐작동에 따라 하단부인 스크류(66)로 낙하하게 되며, 이후 상기 스크류(66)의 회전에 따라 외부로 배출되는 것이다. 한편, 상기 배출호퍼(60)내부에는 수납된 연소재를 냉각시키기 위한 냉매관(68)이 삽입된다. 즉, 상기와 같이 배출호퍼(60)내에 냉매관(68)을 설치한 것은 연소재가 가지는 고온의 열에 의해 상기 배출장치(16)의 구성인 배출호퍼(60)나 스크류(66)등이 열에 의해 녹아버리거나 파손되는 것을 방지하기 위함이다.
이하, 상기와 같이 구성된 본 고안인 폐기물 고형연료용 연소장치의 작동상태를 도 1내지 도 6을 참조하여 후술하면 다음과 같다.
우선, RDF 공급장치(10)인 공급호퍼(20)에 저장된 RDF는 로터리밸브(22)의 회전에 따라 낙하하여 RDF 공급관(24)을 통해 RDF 이송장치(14)인 격자판(40)에 적정량이 공급된다.
이후, 상기 격자판(40)은 구동모터(30)의 작동으로 슬라이딩 이동하는 체인(38)에 의해 이동하여 상기 RDF를 제 1연소실(12)로 이송시키게 된다. 이때 상기 체인(38)은 다수개의 가이드롤러(44)들에 지지되어 슬라이딩함에 따라 처짐이 방지될 수 있으며 이에 따라 상기 체인(38)에 설치된 격자판(40)은 요동없이 RDF를 원활히 이송시킬 수 있게 된다.
이후, 상기 RDF 이송장치(14)를 통해 제 1연소실(12)로 이송된 RDF는 버너에의해 연소되어 고온의 연소가스를 발생시키게 된다. 이때 연소중인 RDF는 전술한 제 1, 2연소공기공급관(46, 50)에서 공급되는 연소공기에 의해 완전연소가 된다. 즉, 제 1연소공기공급관(46)에서 공급되는 연소공기는 상기 격자판(40)의 장공(42)을 통해 RDF의 하단부에 공급되어 지며, 제 2연소공기공급관(50)에서 공급되는 연소공기는 상기 RDF의 상단부에 공급됨으로서 RDF를 완전연소시킬 수 있는 것이다.
이후, 상기 제 1연소실(12)에서 발생한 연소가스는 상기 제 1연소실(12)의 일측에 내화벽(71a, 71b)으로 구획처리된 제 2, 3연소실(70, 72)로 유입되어 적정시간동안 체류한 뒤, 필요로 하는 곳으로 열원(연소공기)을 공급된다. 이때 상기 연소가스를 제 2, 3연소실(70, 72)에 적정시간 체류시킨 것은 언급한 바와 같이 연소가스내에 함유된 다이옥신성분의 발생을 최소화하기 위함이다.
한편, 상기 제 1연소실(12)에서 연소된 RDF는 이후, 연소재배출장치(16)인 배출호퍼(60)에 수납된 뒤, 스크류(66)의 구동에 따라 외부로 배출된다. 이때 상기 배출호퍼(60)에 냉각장치인 냉매관(68)을 설치함으로서 연소재가 가지는 고온으로 인해 상기 배출호퍼(60)와 스크류(66)등의 파손을 방지하게 되는 것이다.
이상으로 살펴본 바와 같이, 본 고안인 폐기물 고형연료 연소장치는 다음과 같은 효과들을 가지게 된다.
우선, RDF를 연소시키는 제 1연소실의 일측에 내화벽으로 구획 처리된 제 2, 3연소실을 형성하여 연소과정에서 발생한 연소가스를 적정온도에서 일정시간 체류시킴으로서 연소가스에 함유된 다이옥신을 효과적으로 제거할 수 있는 장점이 있다.
다음, RDF 이송장치의 내, 외부에 제 1, 2연소공기 공급관을 각각 설치함으로서 RDF를 완전연소시켜 연소효율을 높일 수 있는 장점이 있다.
다음, 상기 RDF 이송장치에 다수개이 가이드롤러를 설치하여 구동모터의 작동으로 슬라이딩 이동하는 체인의 처짐을 방지할 수 있는 장점이 있다.
마지막으로 연소된 RDF를 배출하는 수단인 연소재배출장치에 냉매관을 삽입하여 연소재를 냉각시킴으로서 연소재가 가지는 고온으로 인한 상기 연소재배출장치의 파손을 방지할 수 있는 장점이 있다.

Claims (3)

  1. 폐기물 고형연료를 연소시켜 열원을 발생하는 통상의 폐기물 고형연료 연소장치에 있어서,
    폐기물 고형연료 공급장치와;
    상기 폐기물 고형연료 공급장치를 통해 공급된 폐기물 고형연료를 연소시키는 제 1연소실과:
    상기 제 1연소실의 일측에 내화벽으로 구획처리되어 형성되며 상기 제 1연소실에서 발생한 연소가스의 체류시간을 연장하는 제 2, 3연소실과;
    상기 제 1연소실내에 설치되며 상기 폐기물 고형연료 공급장치에서 공급된폐기물 고형연료를 제 1연소실로 이송시키는 폐기물 고형연료 이송장치와;
    상기 폐기물 고형연료 이송장치의 내, 외부에 설치되며 이송중인 폐기물 고형연료에 연소공기를 공급하는 제 1, 2연소공기 공급관과;
    상기 폐기물 고형연료 이송장치의 일측 하단에 설치되며 상기 제 1연소실에서 연소된 폐기물 고형연료를 외부로 배출하는 연소재 배출장치로 구성됨을 특징으로 하는 폐기물 고형연료용 연소장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 폐기물 고형연료 이송장치는;
    구동모터의 동력을 전달받아 회전하는 각각의 스프라켓 휠과, 상기 스프라켓 휠에 연결되어 슬라이딩 이동하는 체인과, 상기 체인에 조립되어 이동하며 중앙부에는 적어도 1개 이상의 장공을 가지는 다수개의 격자판들과, 상기 스프라켓의 사이에 설치되어 상기 체인의 처짐을 방지하는 다수개의 가이드롤러들로 구성됨을 특징으로 하는 폐기물 고형연료용 연소장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 연소재 배출장치는, 배출호퍼와, 상기 배출호퍼의 하단에 설치되며 상기 배출호퍼를 통해 투입된 연소재를 외부로 배출시키는 스크류와, 상기 배출호퍼에 내설되며 수납된 연소재를 냉각시키는 냉매관으로 구성됨을 폐기물 고형연료용 연소장치.
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KR100848494B1 (ko) * 2007-06-29 2008-07-28 김범식 고형연료용 연소장치

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KR100848494B1 (ko) * 2007-06-29 2008-07-28 김범식 고형연료용 연소장치

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