KR200328305Y1 - 폐기물 소각로의 폐열을 이용한 온수 생성장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 가연성 쓰레기의 소각중 발생하는 유독성 연소가스를 방지하기 위하여 폐기물의 점화초기 및 소화단계에서 발생되는 유독성 가스를 열탑내부에서 완전 연소시킴과 동시에 유독성가스의 열원을 이용하여 온수를 생성하여 경제적인 온수사용을 이룰 수 있는 폐기물 소각로의 폐열을 이용한 온수 생성장치에 관한 것이다. 본 온수 생성장치는, 열탑 내부에서 수용되는 연소열의 배출을 지연하기 위해 송풍관에 나선형태로 설치되는 배플과; 상기 배플에 의해 지열되는 연소열을 열탑으로부터 배관으로 유도하는 송풍기와; 상기 송풍기와 열탑사이에 배치되며 열탑으로부터 이송된 열기로 내부에 열교환으로 온수생성을 이루는 열교환기가 설치되어 있는 보조연소실를 포함한다. 이에 따라, 쓰레기 소각 중에 유독성가스 및 분진 등을 완전 연소시킴으로서 환경오염을 방지하며, 연소시 발생되는 열을 이용하여 온수를 생성하여 생활온수를 얻을 수 있어서 공해 없는 연소가스가 배출을 이루며 경제적이며 편리하고 실용적인 온수사용을 이루게 된다.

Description

폐기물 소각로의 폐열을 이용한 온수 생성장치{Water Heating Apparatus for Purifying Pollutant Gases }

본 고안은 폐기물 소각로의 유동성 가스 완전연소장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 가연성 쓰레기의 소각중 발생하는 유독성 연소가스를 방지하기 위하여 폐기물의 점화초기 및 소화단계에서 발생되는 유독성 가스를 열탑내부에서 완전 연소시킴과 동시에 유독성가스의 열원을 이용하여 온수를 생성하여 경제적인 온수사용을 이룰 수 있는 폐기물 소각로의 폐열을 이용한 온수 생성장치에 관한 것이다.

일반적으로 소각로는 산업폐기물이나 건축 및 생산현장에서의 소각 가능한 쓰레기 등을 소각 처리하기 위하여 사용하였으며 요즘은 생활쓰레기도 소각로를 통하여 소각하는 실정이다.

이러한 종래의 소각로는 폐기물이나 쓰레기를 투입하여 소각시키는 소각공간을 형성하고 상기 소각공간에서 발생되는 유독성 가스를 완전 소각하기 위하여 열탑내부에 공기를 유입한 후, 연소가스를 상기 유입하는 공기와 반응하여 재차 연소되도록 형성하였다.

상기와 같은 쓰레기를 저장하고 소각 및 탄화시키기 위한 소각부와, 상기 소각부에서 쓰레기가 소각하면서 발생되는 연소가스를 소각하기 위하여 송풍기에 의해 송풍되는 송풍관이 내측에 형성되는 열탑이 소각부 상단에 형성된다.

그러나 상기와 같은 소각로는 산업폐기물이나 쓰레기를 점화하는 소각 초기단계에서는 소각온도가 낮은 쓰레기가 연소하면서 발생하는 유독성 가스가 발생되었으며 쓰레기의 점화가 상측에서 이루어져 분진 등이 배출되었다.

또한 소각쓰레기의 연소 말기 단계에서도 소각온도가 낮아져 유독가스 및 분진이 발생하며 쓰레기를 소각하는 중에도 소각될 쓰레기를 재차 투입할 때에 소각온도가 급격히 낮아지면서 유독가스 및 다이옥신가스가 발생하는 문제점이 있다.

그리고 온수를 생성하는 온수기나 보일러에 있어서는 폐가스를 이용하지 않고 순수 온수생성만을 위한 연소장치로 저장수를 가열하여 순간온수 및 냉방용 온수를 얻는 구조로 이루어져 있다.

그러나 종래의 온수 생성은 온수를 위하여 연소장치를 가동하기 때문에 연료손실이 과다해서 비경제적인 가열상태를 이루게 되고, 폐가스나 폐열을 이용한 온수생성에 있어서도 그 구도가 복잡하게 이루어지거아 가열상태가 미흡하여 경제적이고 편리한 온수 생성을 이룰 수 없는 문제가 있다.

본 고안은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 쓰레기 소각중 온도가 낮은 연소초기 및 말기 상태 또는 소각중 쓰레기 재투입시 발생되는 다이옥신과 같은 유독가스를 연소하기 위하여 연료를 연소시켜 온도를 높일 수 있으며, 쓰레기 소각시나 유독가스 연소시 배출되는 폐가스를 이용하여 온수를 얻음으로써 안전한 소각상태를 이루어 환경오염을 예방하고 폐가스에 의한 경제적이고 실용적인 온수생성을 이루게 하는 폐기물 소각로의 폐열을 이용한 온수 생성장치를 제공하는데 있다.

도 1은 본 고안에 의한 유독성가스 완전연소장치를 도시한 요부 정단면도이고,

도 2는 본 고안에 의한 유독성가스 완전연소장치를 도시한 요부 측단면도이고,

도 3은 본 고안에 의한 나선형 배플이 설치된 송풍관을 도시한 요부 사시도이고,

도 4는 본 고안에 의한 단위익편배플이 설치된 송풍관을 도시한 요부 사시도이고,

도 5는 본 고안에 의한 보조송풍관이 설치된 송풍관을 도시한 요부 사시도 이다.

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-

10 : 열탑 20 : 송풍관

22 : 보조송풍관 30 : 온도감지기

40 : 제어기 50 : 투입구

52 : 배기구 60 : 소각부

62,64 : 송풍기 70 : 연료공급기

72 : 연료펌프 74 : 연료탱크

76 : 연료파이프 80 : 배플

82 : 단위익편배플 84 : 배관

90 : 보조연소실 92 : 열교환기

100 : 온수저장용기

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 폐기물 소각로의 폐열을 이용한 온수 생성장치는 쓰레기를 소각시킬 수 있는 열탑에 온도를 측정 위한 온도감지기와, 설정온도 이하일 때 연료를 공급시켜주는 제어기와, 열탑 내부로 연료를 공급하는 위해 연료를 저장하는 연료탱크에서 연료를 열탑내부로 연로펌프를 통해 압송하도록 연결된 연료파이프와, 연료공급기에서 공급된 연료가 모아져 점화되는 점화판으로 구성된 것에 있어서, 상기 열탑 내부에서 수용되는 연소열의 배출을 지연하기 위해 송풍관에 나선형태로 설치되는 배플과; 상기 배플에 의해 지열되는 연소열을 열탑으로부터 배관으로 유도하는 송풍기와; 상기 송풍기와 열탑사이에 배치되며 열탑으로부터 이송된 열기로 내부에 열교환으로 온수생성을 이루는 열교환기가 설치되어 있는 보조연소실을 포함하여서 된 것을 특징으로 한다.

본 고안의 다른 특징은, 상기 배플은 송풍관의 외경에 적어도 하나이상의 단위익편배플이 하향경사지게 부착된 것을 특징으로 한다.

본 고안의 또 다른 특징은, 상기 송풍관은 외경에 적어도 하나이상이 상부로절곡된 보조송풍관이 부착하여서 된 것을 특징으로 한다.

본 고안의 또 다른 특징은, 상기 열교환기는 하부와 하부가 소정의 공간부가 형성된 온수저장용기에 연결하여서 된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안을 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 폐기물 소각로의 폐열을 이용한 온수 생성장치를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 고안에 의한 유독성가스 완전연소장치를 요부 정단면도로 도시하고, 도 2는 본 고안에 의한 유독성가스 완전연소장치를 요부 측단면도로 도시하고,

도 3은 본 고안에 의한 나선형 배플이 설치된 송풍관을 요부 사시도로 도시하고, 도 4는 본 고안에 의한 단위익편배플이 설치된 송풍관을 요부 사시도로 도시하고, 도 5는 본 고안에 의한 보조송풍관이 설치된 송풍관을 요부 사시도로 도시하고 있다.

도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 고안의 폐기물 소각로의 폐열을 이용한 온수 생성장치는 쓰레기를 투입할 수 있도록 일측에 투입구(50)를 형성하고 하측에 배기구(52)가 형성된 소각부(60)의 상측으로 유독성 가스를 연소시키기 위해 내측으로 송풍기(62)를 통해 공기를 유입하는 송풍관(20)을 형성한 열탑(10)의 중앙에 온도를 측정할 수 있는 온도감지기(30)를 형성한다.

이러한 온도감지기(30)에서 측정한 온도가 유독성 가스가 연소될 수 있는 1000℃~1400℃의 설정온도 이하일 때 연료를 공급시켜 주도록 제어하는 제어기(40)를 형성하며 상기 제어기(40)의 연료공급신호를 받아 연료공급기(70)의 연료펌프(72)를 가동시켜 연료탱크(74)로부터 연료를 열탑(10) 내부로 압송할 수있도록 열탑(10)과 연료탱크(74)를 연료파이프(76)로 연결하고 있다.

그리고 상기 송풍관(20)의 외경에는 나선형태이며 수직방향으로 배치되어 상기 열탑 내부에서 수용되는 연소열의 배출을 지연하기 위해 배플(80)이 형성되어 있다.

여기서 배플(80)은 상기 나선형태로 꽈진 형상모양을 이루기도 하고 상기 송풍관(20)의 외경에 적어도 하나이상의 단위익편배플(82)이 하향경사지게 부착하여 이루어진다.

여기서 상기 송풍관(20)은 외경에 적어도 하나이상이 상부로 절곡된 보조송풍관(22)이 부착되어 송풍력을 배양시키도록 되어 있다.

상기 배플(80)과 단위익편배플(82)에 의해 지열되는 연소열을 열탑(10)으로부터 유도하여 이송할 수 있도록 배관(84)의 일단에 송풍기(64)가 설치되어 있으며,

상기 송풍기(64)와 열탑(10)사이에 배치되며 열탑(10)으로부터 이송된 열기로 온수생성을 이룰 수 있도록 보조연소실(90)을 마련하고 그 보조연소실(90)의 내부 열교환으로 온수생성을 이루는 열교환기(92)가 설치되어 있다.

여기서 상기 열교환기(92)는 상, 하부가 소정의 공간부(110)가 형성된 온수저장용기(100)에 연결되어 있다.

이와 같은 구성으로 이루어진 본 고안의 폐기물 소각로의 폐열을 이용한 온수 생성장치는 먼저 투입구(50)를 통하여 소정의 쓰레기를 소각부(60) 내부에 투입시킨후 제어기(40)의 설정온도를 1000℃~1400℃에 설정하여 가동한다.

그리고 소각부(60)의 쓰레기는 하단에 형성된 배출공간을 통하여 저면에서 점화하면 연료공급기(70)에서는 연료펌프(72)를 가동시켜 휘발성이 낮은 경우나 폐유 등의 연료를 압송시켜 연소위치에 공급한다.

이와 같이 공급된 연료를 점화구를 통하여 점화한 후 송풍관(20)을 통하여 유입되는 공기와 혼합하여 열탑(10) 내부를 예열하여 쓰레기가 소각되는 초기 상태에서 발생되는 유독성 가스를 송풍관(20)을 통하여 유입되는 공기에 의해 급격하게 연소가 이루어지면서 온도가 1000℃~1400℃에 도달하면 연소된다.

이와 같이 온도가 상승하게 되면 유독성가스가 연소되어 공해를 방지하게 되면 쓰레기의 재투입시나 쓰레기의 소각 말기 시 쓰레기의 소각온도가 낮아지면 온도감지기(30)에서 온도를 측정하여 제어기(40)를 통해 다시 연료를 열탑(10)하부의 점화판에 공급하게 되어 열탑(10) 내부의 온도를 항상 일정하게 유지하게 되므로 유독성 가스의 배출을 항상 방지할 수 있다.

여기서 상기 송풍관(20)의 외경에는 도 3과 같이 나선형태의 배플(80)이 설치되어 있어서 배출되는 유독성 가스가 나선 면을 따라 상승하게 되어 배출시간을 지연하게 되므로 불완전 연소되는 유독성 가스의 연소효율을 높여 공해 없는 배출가스를 얻을 수 있도록 한다.

그리고 상기 배플(80)을 도 4에서와 같이 단위익편배플(82)로 형성하므로 써 배출되는 유독성가스가 부딪치면서 배출시간을 지연하여 상기 나선형태의 배플(80)과 같이 연소시간을 충분히 갖고 배출하도록 하기 때문에 공해 없는 연소가스가 배출되는 것이다.

또한 상기 송풍관(20)의 외경에는 도 5에서와 같이 상부로 절곡되어 있는 보조송풍관(22)을 다수개 부착하여서 송풍관(20)과 보조송풍관(22)을 통하여 유입되는 공기를 열탑(10) 내부로 보내므로 유독성 가스가 송풍관(20)및 보조송풍관(22)을 통하여 유입되는 공기에 의해 급격하게 연소가 이루어지면서 연소효율을 높일 수 있게 된다.

또한 소각부(60)에 투입된 쓰레기를 배출공간을 통해 점화시킴으로서 분진발생을 배제하여 소각로의 분진집진시설이나 사이클론(Cyclone)의 설치가 필요 없이 제작이 용이한 효과도 있다.

한편, 본 고안에서는 상기 열탑(10)에 생성되는 폐가스를 소정영역으로 유인하여 온수생성을 이루게 한다.

즉, 도 1에서와 같이 열탑(10)과 배관된 보조연소실(90)에 열교환기(92)를 설치하고 이 열교환기(92)에는 온수저장용기(100)를 배관 연결하여서 열탑의 열기를 송풍기(64)로 유입하여 보조연소실(90)로 유입하여 열교환기를 통하여 열교환하게 되면 온수저장용기에는 소정의 온수가 만들어져 생활온수로 사용할 수 있다.

이상과 같이, 본 고안은 쓰레기 소각 중에 유독성가스 및 분진 등을 완전 연소시킴으로서 환경오염을 방지하며, 연소시 발생되는 열을 이용하여 온수를 생성하여 생활온수를 얻을 수 있어서 공해 없는 연소가스가 배출을 이루며 경제적이며 편리하고 실용적인 온수사용을 이루게 하는 효과가 제공된다.

Claims (4)

1. 쓰레기를 소각시킬 수 있는 열탑에 온도를 측정 위한 온도감지기와, 설정온도 이하일 때 연료를 공급시켜주는 제어기와, 열탑 내부로 연료를 공급하는 위해 연료를 저장하는 연료탱크에서 연료를 열탑내부로 연로펌프를 통해 압송하도록 연결된 연료파이프와, 연료공급기에서 공급된 연료가 모아져 점화되는 점화판으로 구성된 것에 있어서,

   상기 열탑 내부에서 수용되는 연소열의 배출을 지연하기 위해 송풍관에 나선형태로 설치되는 배플과;

   상기 배플에 의해 지열되는 연소열을 열탑으로부터 배관으로 유도하는 송풍기와;

   상기 송풍기와 열탑사이에 배치되며 열탑으로부터 이송된 열기로 내부에 열교환으로 온수생성을 이루는 열교환기가 설치되어 있는 보조연소실를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 폐기물 소각로의 폐열을 이용한 온수 생성장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 배플은 송풍관의 외경에 적어도 하나이상의 단위익편배플이 하향경사지게 부착된 것을 특징으로 하는 폐기물 소각로의 폐열을 이용한 온수 생성장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 송풍관은 외경에 적어도 하나이상이 상부로 절곡된 보조송풍관이 부착된 것을 특징으로 하는 폐기물 소각로의 폐열을 이용한 온수 생성장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 열교환기는 하부와 하부가 소정의 공간부가 형성된 온수저장용기에 연결된 것을 특징으로 하는 폐기물 소각로의 폐열을 이용한 온수 생성장치.