KR200371234Y1 - 소각보일러의 배기가스 재 연소장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 폐목재나 잡쓰레기 등의 가연성 폐기물 쓰레기를 소각 처리하여 난방 및 산업용 온수를 얻는 소각보일러에 관한 것으로서, 소각 과정에서 발생한 연소가스와 매연을 송풍기의 송풍압력으로 연소실로 대류시켜 배기가스를 완전 연소시키는 한편 소각 과정에서 발생하는 폐열의 흡열효율을 높이는 소각보일러의 배기가스 재 연소장치에 관한 것이다.

이러한 본 고안의 특징은 연소실안에 화격자가 설치되고 내벽에 물이 수용되어 폐열을 얻는 폐열교활실이 구비된 한편 배기가스가 배출되는 연통상에 매연을 포집하는 매연 포집망이 설치된 기존의 소각보일러에 있어서, 내벽에 나선형의 흡열판이 형성되고 상부는 내부공간이 점점 작아지는 원추형으로 연통과 관통된 배기홀이 형성된 연소실과; 연소실의 상부 배기홀상에 수평상으로 설치되고 한쪽은 송풍기의 송풍관과 연결되며 다른 한쪽은 연소실의 하부에 설치된 대류관과 연결 설치되는 대류쳄버와; 연소실의 하부에서 화격자 아래에 위치하게 대류관의 단부에 연결 설치되고 배기가스를 와류형태로 송풍하는 송풍노즐로; 구성되는 것이다.

Description

소각보일러의 배기가스 재 연소장치{The spread of a fire device again waste gas a trash boiler}

본 고안은 폐목재나 잡쓰레기 등의 가연성 폐기물 쓰레기를 소각 처리하여 난방 및 산업용 온수를 얻는 소각보일러에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면 소각 과정에서 발생한 연소가스와 매연을 송풍기의 송풍력으로 연소실로 대류시켜 배기가스를 완전 연소시키는 한편 소각 과정에서 발생하는 폐열의 흡열효율을 높이는 소각보일러의 배기가스 재 연소장치에 관한 것이다.

일반적으로 폐기물 쓰레기나 폐오물과 같은 가연성 폐기물을 처리하는 방법으로는 폐기물을 특정 지역에 매립하거나 또는 소각 처리하는 방법이 있으며, 여기서 매립하는 경우는 다량의 폐기물을 매립하기 위한 넓은 지역을 확보해야 하는 문제점과 매립된 폐기물에 의하여 대지와 지하수 등의 환경오염이 심각하게 대두됨에 따라 최근에는 가연성 폐기물을 소각 처리하는 방법을 채택하고 있는 실정이다.

이러한 가연성 폐기물(폐목재,폐비닐,합성수지,잡쓰레기 등)을 소각하기 위한 소각노는 용도에 따라 다양한 형태로 제작되어 사용하고 있으며, 그 대부분은 폐기물을 소각 처리하는 과정에서 발생하는 폐열을 이용하여 난방용이나 산업용 온수로 재활용할 수 있는 구조들이 주종을 이루고 있다.

이와 같이 가연성 폐기물의 소각 과정에서 발생하는 폐열을 재활용하는 통상의 소각보일러는 가연성 폐기물이 투입되는 도어와 투입된 폐기물이 적재되어 연소되는 화격자와 연소된 소각물을 외부로 배출시키기 위한 도어가 연소실에 구비되고, 또한 소각 과정에서 발생하는 폐열을 재활용하기 위하여 연소실의 내벽 둘레에 물이 수용된 폐열교환실이 설치되며, 소각 과정에서 발생한 연소가스와 매연이 배출되는 연통이 설치된 구조로 이루어져 있다.

본 출원인은 폐기물 쓰레기의 소각 과정에서 발생하는 연소가스와 매연을 연소실에서 대류시켜 완전 연소시키는 한편 대기중으로 배출되는 매연을 포집하여 대기오염을 방지하는 소각보일러에 관한 기술을 국내 실용신안등록 제0324846호와, 제0352792호로 선등록 하였다.

상기에서 본 출원인이 제안한 소각보일러는 소각 과정에서 발생하는 연소가스와 매연이 연소실의 상부에서 하부의 화격자로 대류하도록 구성되어 연소가스와 매연을 다시 연소시키는 한편 연통에 매연포집장치가 설치되어 대기중으로 배출되는 매연을 포집하는 구조로 이루어져 있다.

그러나, 이러한 구조의 기존 소각보일러는 매연을 어느정도 포집하여 매연 배출을 줄일 수 있으나, 인체에 유해하고 대기오염의 주원인으로 작용하는 배기가스가 완전 연소되지 못하는 실정으로 소각 과정에서 발생한 연소가스와 매연이 다시 연소실로 원활하게 대류하지 못함으로서 배기가스가 완전 연소되지 못하는 문제점이 있으며, 이러한 배기가스가 별도의 정화장치를 통하여 정화 처리되지 못하고 그대로 방출되어 대기오염을 야기하는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 기존 소각보일러의 문제점들을 해소하고자 안출된 것으로서, 소각보일러의 소각 과정에서 발생하는 연소가스와 매연을 송풍기의 송풍압력으로 연소실로 대류시켜 배기가스를 완전 연소시킴으로서 대기오염을 방지하는 한편 연소실의 내벽에 흡열판을 형성하여 소각 과정에서 발생하는 폐열의 흡열효율을 한층 높이는 소각보일러의 배기가스 재 연소장치를 제공하는 것을 본 고안의 목적으로 하는 것이다.

상기와 같은 목적을 이루기 위한 본 고안의 특징은 연소실안에 화격자가 설치되고 내벽에 물이 수용되어 폐열을 얻는 폐열교활실이 구비된 한편 배기가스가 배출되는 연통상에 매연을 포집하는 매연 포집망이 설치된 기존의 소각보일러에 있어서, 내벽에 나선형의 흡열판이 형성되고 상부는 내부공간이 점점 작아지는 원추형으로 연통과 관통된 배기홀이 형성된 연소실과; 연소실의 상부 배기홀상에 수평상으로 설치되고 한쪽은 송풍기의 송풍관과 연결되며 다른 한쪽은 연소실의 하부에 설치된 대류관과 연결 설치되는 대류쳄버와; 연소실의 하부에서 화격자 아래에 위치하게 대류관의 단부에 연결 설치되고 배기가스를 와류형태로 송풍하는 송풍노즐로; 구성되는 것이다.

도 1 은 본 고안에 따른 실시예를 도시한 정면도

도 2 는 본 고안에 따른 소각보일러의 연소상태를 도시한 정단면도

도 3 은 본 고안에 따른 소각보일러 본체의 평단면도

도 4 는 본 고안에 따른 소각보일러의 대류쳄버를 도시한 평단면도

도 5 는 본 고안에 따른 소각보일러의 송풍노즐을 도시한 요부 단면도

도 6 은 본 고안에 따른 송풍노즐부의 요부 평단면도

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]

10: 본체 11: 폐열교환실 12: 연소실

13: 화격자 14: 배기홀 17: 도어

18: 가스배출구 20: 대류쳄버 21: 대류관

30: 송풍노즐 31: 외부캡 32: 내부캡

34: 송풍홀 35: 와류날개 40: 송풍기

41: 송풍관 50: 연통 51: 포집망

본 고안은 연소가스와 매연을 다시 연소실로 대류시켜 배기가스를 완전 연소시키는 한편 소각 과정에서 발생하는 폐열의 흡열효율을 한층 높이고자 하는 것으로서, 도면에 도시하고 있는 도 1 내지 도 6 에서 본 고안의 실시예에 따른 구성을 자세히 나타내고 있다.

본 고안의 실시예에 따른 구성은 연소실(12) 안에 폐기물 쓰레기가 놓여 연소되는 화격자(13)가 설치되고 연소실(12)의 내벽에 물이 수용되어 폐열을 얻는 폐열교환실(11)이 구비된 한편 배기가스가 배출되는 연통(50)상에 매연을 포집하는 매연 포집망(51)이 설치된 기존의 소각보일러에 있어서,

내벽에 나선형으로 흡열판(12a)이 형성되고 상부는 내부공간이 점점 작아지는 원추형으로 연통(50)과 관통된 배기홀(14)이 형성된 연소실(12)과; 상기 연소실(12)의 상측부 배기홀(14)상에 수평상으로 설치되고 한쪽은 송풍기(40)의 송풍관(41)과 연결되며 다른 한쪽은 연소실(12)의 하부에 설치된 대류관(21)과 연결 설치되는 대류쳄버(20)와; 상기 연소실(12)의 하부에서 화격자(13) 아래에 위치하게 대류관(21)의 단부에 연결 설치되고 배기가스를 와류형태로 송풍하는 송풍노즐(30)로; 구성되는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 고안에서 소각보일러의 본체(10)는 일반적으로 사각이나 원통형태로 제작될 수 있으며, 받침대(10a)위에 소정 높이로 놓이고, 여기서 본체(10) 내부의 연소실(12)은 내벽에 소정량의 물이 수용되어 소각 과정에서 발생하는 폐열을 얻는 폐열교환실(11)이 마련되고, 연소실(12)의 하측부에는 폐기물 쓰레기가 올려져 연소되는 화격자(13)가 설치된다.

본체(10)의 정면쪽에서 폐기물 쓰레기가 연소실(12)안으로 투입되는 도어(17)는 상하로 설치하여 일반 쓰레기와 길이가 길고 부피가 큰 가연성 폐기물 쓰레기의 투입이 용이하게 구성하며, 또한 화격자(13) 아래에 위치하게 하나의 도어(17)를 설치하여 소각된 제를 배출시켜 처리할 수 있도록 하고, 연소실(12)의 상측 외부에 가스배출구(18)를 설치하여 고열의 배기가스를 이용해 별도의 발전설비나 또는 난방설비를 가동할 수 있도록 한다.

본 고안에 따른 연소실(12)은 상부의 내부공간이 점점 작아지는 원추형으로 형성되고, 그 상측부에 연통(50)과 관통된 배기홀(14)이 형성되며, 연소실(12)의내벽에는 소각 과정에서 발생하는 폐열을 흡열하는 흡열판(12a)이 나선형으로 부착 설치된다.

상기에서 연소실(12)의 내벽에 나선형으로 부착된 흡열판(12a)은 연소실(12) 안에서 가연성 폐기물 쓰레기의 연소시 화염과의 접촉면적을 증대시킴으로서 폐열의 흡열효과를 높이게 된다.

한편 본체(10)의 외부에는 급수를 위한 급수관(16)과, 고온으로 가열된 난방수의 배수를 위한 배수관(16a)이 장착되어 폐열교환실(11)에 난방용수를 급수하거나 또는 고온으로 가열된 난방수를 폐열교환실(11)에서 배출시켜 난방용이나 산업용 온수로 사용할 수 있도록 하며, 본체(10)의 상측부에 증기배출구(15)를 장착하여 폐열교환실(11)안에서 발생한 증기 및 가스를 배출시킬 수 있도록 한다.

상기에서 원추형으로 구성된 연소실(12)의 상측부 배기홀(14)상에 배기가스를 연소실(12)로 다시 대류시키는 대류쳄버(20)가 수평상으로 설치되는 것으로서, 상기 대류쳄버(20)는 장방형의 형상으로 하측 중앙부에 배기홀(14)이 위치하고, 상측 중앙부에 연통(50)이 관통되게 설치된다.

대류쳄버(20)는 도면에 도시된 도 4 와 같이 내부공간의 폭이 배기홀(14)과 연통(50)의 직경보다 크게 구성되며, 장방형의 한쪽은 본체(10)의 일측면에 설치된 송풍기(40)의 송풍관(41)과 연결 설치되고, 다른 한쪽은 연소실(12)의 하부에 설치된 대류관(21)과 연결 설치된다.

송풍기(40)는 본체(10)의 일측면에 베이스 브라켓(42)이 부착되어 그 위에 모터의 구동으로 작동하게 설치되며, 송풍기(40)에서 대류쳄버(20)와 연결되게 송풍관(41)이 장착되고, 대류관(21)은 대류쳄버(20)의 한쪽에서 연소실(12)의 하부로 연결 설치된다.

따라서, 송풍기(40)가 작동하면 외부공기가 송풍기(40)에서 송풍관(41)을 통하여 대류쳄버(20)로 송풍되고, 대류쳄버(20)로 송풍된 공기는 대류관(21)을 통해 연소실(12)의 하부로 송풍되는 것이다.

또한 연소실(12)의 하부에서 대류관(21)의 단부에 장착되어 배기가스를 와류형태로 송풍하는 송풍노즐(30)은 도면의 도 5 와 같이 연소실(12)의 하부에서 화격자(13) 아래에 위치하게 대류관(21)의 단부에 연결 설치되며, 컵형태의 외부캡(31)이 대류관(21)의 단부에 부착되고, 외부캡(31)안에 송풍홀(34)이 구비되게 다수의 송풍공(33)이 천공된 내부캡(32)이 체결볼트로 고정 설치되며, 대류관(21)의 단부 안쪽에 경사지게 와류날개(35)가 부착된다.

이러한 송풍노즐(30)은 송풍기(40)와 대류쳄버(20)와 대류관(21)을 통해 송풍되는 외부공기가 와류날개(35)에 의해 와류형태로 송풍되며, 외부캡(31)과 내부캡(32)사이에 구비된 송풍홀(34) 및 내부캡(32)에 천공된 송풍공(33)을 통하여 연소실(12)의 하부로 송풍하게 된다.

이와 같은 구성으로 이루어진 본 고안의 실시예에 따른 작동과정을 설명하면, 폐기물 쓰레기의 연소과정에서 발생한 고열의 화염이 연소실(12)의 내벽에 설치된 흡열판(12a)에 접촉되면서 열기가 흡수되어 폐열교환실(11)의 난방수를 가열하므로 고온으로 가열된 난방수를 사용하며, 연소과정에서 발생한 연소가스와 매연은 원추형으로 구성된 연소실(12)의 상부 배기홀(14)로 배출되고, 이때 배기홀(14)을 통해 대류쳄버(20)로 배출된 연소가스와 매연은 송풍기(40)의 작동으로 송풍관(41)을 통하여 제공되는 송풍압력을 받아 바람에 날려서 대류관(21)이 장착된 반대쪽으로 밀려와 대류관(21)으로 유입되며, 여기서 대류관(21)으로 유입된 연소가스와 매연 등의 배기가스는 연소실(12)의 하부에 설치된 송풍노즐(30)을 통해 송풍된다.

즉, 연소실(12)의 상부 배기홀(14)에서 대류쳄버(20)로 배출된 연소가스와 매연 등의 배기가스는 송풍관(41)을 통해 대류쳄버(20)안으로 송풍되는 바람에 날려서 대류관(21)으로 유입됨으로서 연소실(12) 하부의 송풍노즐(30)로 송풍되어 대류하게 되며, 송풍노즐(30)에서 와류형태로 송풍된 배기가스는 연소실(12)에서 고온의 화염에 의해 연소되어 점차 소멸하게 되고, 유독성 가스와 매연이 소멸된 배기가스는 연통(50)을 통해 대기중으로 배출되며, 여기서 입자가 큰 매연은 매연포집망(51)에 포집된다.

따라서, 소각 과정에서 발생하는 연소가스와 매연을 대류쳄버(20)에서 송풍기(40)의 송풍압력으로 연소실(12)로 대류시켜 배기가스를 완전 연소시킴으로서 대기오염을 방지하는 한편 연소실(12)의 내벽에 흡열판(12a)을 형성하여 소각 과정에서 발생하는 폐열의 흡열효율을 한층 높이게 되는 것이다.

이와 같은 본 고안은 인체에 유해하고 대기오염의 주원인으로 작용하는 배기가스를 연소실로 원활하게 대류시켜 완전 연소시킴으로서 대기오염을 방지하고, 연소실의 내부에서 열기와의 접촉면적을 크게 하므로 흡열효과를 높이게 된다.

상기에서 본 고안의 바람직한 실시예를 참고로 설명 하였으며, 상기의 실시예에 한정되지 아니하고, 상기의 실시예를 통해 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 고안의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경으로 실시할 수 있는 것이다.

본 고안은 소각보일러의 소각 과정에서 발생하는 유독성 연소가스와 매연을 송풍기의 송풍압력으로 연소실로 다시 대류시켜 배기가스를 완전 연소시킴으로서 대기오염을 방지하는 한편 연소실의 내벽에 흡열판을 형성함으로서 소각 과정에서 발생하는 폐열의 흡열효율을 한층 높이는 효과를 제공하는 것이다.

Claims (3)

1. 연소실(12) 안에 폐기물 쓰레기가 놓여 연소되는 화격자(13)가 설치되고 연소실(12)의 내벽에 물이 수용되어 폐열을 얻는 폐열교환실(11)이 구비된 한편 배기가스가 배출되는 연통(50)상에 매연을 포집하는 매연 포집망(51)이 설치된 기존의 소각보일러에 있어서,

   내벽에 나선형으로 흡열판(12a)이 형성되고 상부는 내부공간이 점점 작아지는 원추형으로 연통(50)과 관통된 배기홀(14)이 형성된 연소실(12)과; 상기 연소실(12)의 상측부 배기홀(14)상에 수평상으로 설치되고 한쪽은 송풍기(40)의 송풍관(41)과 연결되며 다른 한쪽은 연소실(12)의 하부에 설치된 대류관(21)과 연결 설치되는 대류쳄버(20)와; 상기 연소실(12)의 하부에서 화격자(13) 아래에 위치하게 대류관(21)의 단부에 연결 설치되고 배기가스를 와류형태로 송풍하는 송풍노즐(30)로; 구성되는 것을 특징으로 하는 소각보일러의 배기가스 재 연소장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   대류쳄버(20)는 장방형의 형상으로 내부공간의 폭이 배기홀(14)과 연통(50)의 직경보다 크게 구성되며, 하측 중앙부에 배기홀(14)이 위치하고, 상측 중앙부에 연통(50)이 관통되게 설치된 것을 특징으로 하는 소각보일러의 배기가스 재 연소장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   송풍노즐(30)은 컵형태의 외부캡(31)이 대류관(21)의 단부에 부착되고, 외부캡(31)안에 송풍홀(34)이 구비되게 다수의 송풍공(33)이 천공된 내부캡(32)이 체결볼트로 고정 설치되며, 대류관(21)의 단부 안쪽에 경사지게 와류날개(35)가 부착된 것을 특징으로 하는 소각보일러의 배기가스 재 연소장치.