KR200443850Y1

KR200443850Y1 - 스토커 소각로

Info

Publication number: KR200443850Y1
Application number: KR2020070018504U
Authority: KR
Inventors: 이강열; 강성일
Original assignee: (주)경윤엔지니어링; 강성일
Priority date: 2007-11-16
Filing date: 2007-11-16
Publication date: 2009-03-16

Abstract

본 고안은 스토커 소각로에 관한 것으로서, 폐기물 투입구가 연소실의 일측 상부에 형성되고, 소각재 배출구가 연소실의 타일측 하부에 형성되며, 투입구측으로부터 배출구를 향하여 하향 경사지게 형성되는 화격자를 포함하며, 화격자는 고정 화격자와 이동 하격자가 서로 교번하도록 배치되어, 투입구측으로부터 상기 소각재 배출구를 향해 폐기물의 건조단, 연소단 및 후연소단을 구획하고, 고정 화격자는 폐기물이 이송되는 상판벽 및 상판벽의 전면측 하부에 연장 형성되는 상기 전단벽을 포함하며, 상판벽은 전단벽의 전방으로 돌출되도록 수평 연장되는 연장부를 포함하여 구성되며, 이송되는 폐기물이 상기한 화격자의 하부의 내화벽면으로부터 더 멀리 떨어져 화벽면에 크랭크가 부착되는 것을 방지하는 효과를 갖는다.

소각로, 화격자, 고정 화격자, 연장부, 내화벽, 크랭크

Description

스토커 소각로{STOKER INCINERATOR}

본 고안은 스토커 소각로의 화격자 구조에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 화격자를 이루는 내화벽 바닥벽 및 측벽에 크랭크가 부착되는 것을 방지할 수 있도록 하는 스토커 소각로에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 인간사회가 문명화, 산업화되면서 가장이나 산업 현장에서 배출되는 폐기물들로 인한 자연환경의 파괴가 날로 심각해지고 있다. 따라서, 재활용이 불가능한 폐기물들을 소각로를 통한 소각 처리하는 방안이 제시되고 있다.

재활용이 불가능한 폐기물들을 소각하기 위한 종래 스토커 소각로는, 폐기물을 건조 및 연소시키기 위한 연소실을 포함한다.

이 연소실의 일측 상단부에는 폐기물을 투입하기 위한 투입구가 형성되며, 타 일측 하부에는 화격자를 거쳐 연소되고 남은 소각재를 배출하기 위한 배출구가 형성된다.

스토커 소각로는 화격자의 형태에 따라 여로 종류로 구분될 수 있으나, 대표적으로 푸셔 타입(pusher type)과 무빙 그레이트 타입(moving grate type)으로 나눌 수 있다.

특히, 푸셔 타입 화격자의 경우 고정 화격자와 이동 화격자가 교대로 배치되어 구성되며, 가동 화격자가 고정 화격자 사이에서 왕복 운동을 하여 폐기물을 이동시킨다.

따라서, 푸셔 타입의 화격자는 폐기물을 건조, 건류 및 가스화시키는 건조단, 건조단에서 가스화된 폐기물을 연소시키는 연소단, 및 연소후 남은 탄소까지 연소시키기 위한 후연소단으로 나누어지며, 건조단, 연소단, 후연소단 순으로 온도가 높아진다.

그러나, 상기한 푸셔 타입 화격자를 갖는 소각로의 경우 일반 폐기물 및 산업 폐기물의 소각시 연소공기의 유입이 원할하지 못하고, 폐기물의 이송시 좌우 상하 운동이 가능한 무빙 그레이트 타입과 비교하여 왕복 운동만을 하기 때문에 폐기물의 혼합이 잘 이루어지지 못하여 폐기물의 연소가 잘 이루어지지 못한다. .

따라서, 주로 연소 공기의 유입이 이루어지는 건조단, 연소단 및 후연소단이 단부에 위치하는 고정 화격자 부분에서 연소가 이루어지며 급격하게 온도가 상승하여, 고형물질 중의 무기물질들이 용융됨에 따라 크랭크를 형성하게 된다.

또한, 상기한 크랭크가 건조단, 연소단 및 후연소단이 단부에 인접하는 내화벽면에 부착되어 내화벽을 파손시킴과 아울러 크랭크의 제거하기 위한 후처리 비용이 상승하게 되는 문제점을 갖는다.

상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 고안의 목적은, 화격자를 이루는 내화벽 바닥벽 및 측벽에 크랭크가 부착되는 것을 방지할 수 있도록 하는 스토커 소각로를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 스토커 소각로는, 상측에 폐기물을 투입하는 투입 호퍼(20)가 설치되고, 상기 투입 호퍼(20)의 하부에 상기 폐기물을 밀어내는 푸셔(30)가 설치된 투입구(11)와; 상기 투입구(11)를 통해 투입된 폐기물을 고정 화격자(41)와 이동 화격자(42)가 교번되게 계단식으로 배치된 화격자(40)를 통해 이동하면서 1차 연소시키고, 상기 폐기물의 연소시 아래로 떨어지는 회분을 상기 화격자(40)의 하부에 설치된 회분배출구(15)를 통해 배출하고, 상기 폐기물을 연소시키고 남은 소각재를 상기 화격자(40)의 일측에 설치된 소각재 배출구(13)를 통해 배출하는 제1 연소실(10); 및 상기 제1 연소실(10)에서 배출된 연소 가스를 2차 연소시킨 후 연소가스 배출구(51)를 통해 배출하고, 상기 2차 연소 과정에서 발생된 배출 가스와 분진을 집진부(55)를 통해 분리하고, 상기 집진부(55)에서 분리된 분진을 하단의 분진배출구(56)를 통해 배출하는 제2 연소실(50);을 포함하며, 상기 화격자(40)는, 상기 폐기물을 건조, 건류 및 가스화가 이루어지는 건조단(43)과, 상기 건조단(43)에서 가스화된 폐기물을 연소시키는 연소단(45)과, 상기 연소단(45)에서 연소후 남은 탄소까지 연소시키는 후 연소단(47)으로 이루어지며, 상기 고정 화격자(41)는, 폐기물이 연소하면서 이동하는 상판벽(46a)과; 상기 상판벽(46a)의 하부에 형성된 측벽(46f)과; 상기 측벽(46f)의 일측 하부에 형성된 고정 돌기(46b)와; 상기 상판벽(46a) 하부의 상기 측벽(46f) 타측 방향에 형성되며 공기 통공(46e)이 형성된 전단벽(46c); 상기 전단벽(46c)이 있는 상기 상판벽(46a)의 일측에 수평 연장되어 형성된 연장부(46d); 및 상기 측벽(46f)의 중간 부분에 형성된 보강부(46h);를 구비하며, 상기 이동 화격자(42)는, 상기 고정 화격자(41) 상에 적재된 폐기물을 밀어내는 가동 실린더(49)를 일측에 각각 구비한 것을 특징으로 한다.

삭제

이상 설명한 바와 같이 본 고안의 스토커 소각로는, 건조단, 연소단 및 후연소단의 각 단부에 배치되는 고정 화격자의 상판벽에 전단벽의 전방으로 수평 연장되는 연장부를 더욱 형성함으로써, 이송되는 폐기물이 상기한 화격자의 하부 내부벽으로부터 더 멀리 떨어져 고정 화격자 사이의 내화벽면에 크랭크가 부착되는 것을 방지할 수 있도록 하는 효과를 갖는다.
또한, 본 고안의 스토커 소각로는, 건조단, 연소단 및 후연소단의 각 단부에 배치되는 고정 화격자의 전단벽면에 다수개의 공기 통공을 형성함으로써 연소실 내부에서 필요한 산소를 공급함과 아울러 화격자의 파손을 방지할 수 있도록 하는 효과를 갖는다.

삭제

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 고안의 실시예에 대하여 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 고안은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 고안을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.

도 1은 본 고안의 일실시예에 따른 스토커 소각로를 도시한 개략도이다.

도 1를 참조하여 설명하면, 본 실시예의 스토커 소각로(1)는 크게 폐기물을 소각하기 위한 제1 연소실(10)과, 제1 연소실(10)에서 배출된 연소 가스를 2차 연소시키는 제2 연소실(50)를 포함하여 구성되는 것을 예시한다.

제1 연소실(10)의 일측 상부에는 폐기물을 투입하기 위한 투입구(11)가 형성 되며, 타 일측 하부에는 소각재를 배출하기 위한 소각재 배출구(13)가 형성된다.

투입구(11) 상측에는 폐기물을 투입하기 위한 투입 호퍼(20)가 설치되고, 이 투입 호퍼(20)의 하부에는 푸셔(30)가 형성되며, 푸셔(30)로부터 소각재 배출구(13)를 향해 하향 경사지게 화격자(40)가 형성된다.

푸셔(30)는 투입 호퍼(20)로부터 공급되는 폐기물들이 먼저 적재되도록 단을 형성하며, 적재된 폐기물들을 밀어 화격자(40)로 이송시킨다. 푸셔(30)는 제1 가동 실린더(31)에 의해 가동된다.

화격자(40)는 고정 화격자(41)와 가동 화격자(42)가 교번하여 배치되는 푸셔 타입(pusher type)으로 이루어진다.

도 2는 도 1의 Ⅱ 방향에서 본 화격자의 측면도이다.

도 2를 참조하여 설명하면, 푸셔 타입의 화격자(40)는 크게 건조단(43), 연소단(45) 및 후연소단(47)으로 이루어지며, 각 단의 가동 화격자들(42)은 서로 연동하도록 일체로 형성되어 각 가동 실린더들(49)에 의해 가동된다. 따라서, 각 단의 가동 화격자들(42)은 각 단의 고정 화격자(41) 상에 올려진 폐기물들을 밀어 이동시킨다.

따라서, 화격자(40)는 건조단(43)에서는 폐기물을 건조, 건류 및 가스화가 이루어지고, 연소단(45)에서는 건조단(43)에서 가스화된 폐기물을 연소가 이루어지며, 후 연소단(47)에서는 연소후 남은 탄소까지 연소시키게 된다.

한편, 폐기물이 소각되고 남은 소각재는 후연소단(47)의 단부에 형성된 소각재 배출구(13)를 통해 배출된다.

상기한 건조단(43), 연소단(45) 및 후연소단(47)의 각 단부에 배치되는 고정 화격자(44, 46, 48)의 전단벽에는 연소 공기를 공급하기 위한 공기 통공(46e)이 형성된다.

상기한 건조단(43), 연소단(45) 및 후연소단(47)의 각 단부에 배치되는 고정 화격자(44, 46, 48)에 형성되는 공기 통공들(46e)은 연소 공기 공급 배관(60)이 연결될 수 있다(도1 및 도 5 참조).

본 실시예의 건조단(43), 연소단(45) 및 후연소단(47)의 각 단부에 배치되는 고정 화격자(44, 46, 48)는 서로 동일하게 형성된다. 따라서, 이하 연소단의 단부에 배치되는 고정 화격자(46)에 대한 설명으로 이들 모두에 대한 설명을 대신한다.

도 3은 본 고안의 일실시예에 따른 고정 화격자의 사시도이다. 도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ 선을 따라 잘라서 본 측단면도이다.

도 3 및 도 4를 참조하여 설명하면, 고정 화격자(46)는 폐기물이 연소하며 이동하는 평평하게 이루어지는 상판벽(46a)과, 상판벽(46a)의 일측단 하부에 형성되는 고정 돌기(46b)와, 고정 돌기(46b) 대향측의 상판벽(46a) 하부에 형성되는 전단벽(46c)과, 상판벽(46a) 하부 양측에서 각각 고정 돌기(46b)와 전단벽(46c)을 연결하는 측벽(46f)을 포함하며, 양 측벽(46f)을 연결하는 제1 보강부(46h)를 더욱 구비된다.

상기한 고정 화격자(46)는 고정 돌기(46b)가 고정 샤프트에 끼워져 고정된다. 그리고, 본 실시예의 고정 화격자(46)는 하부의 배치된 내화벽의 전면측 벽면에 크랭크가 부착되는 것을 방지하도록 상판벽(46a)의 전단벽(46b)의 전방으로 돌 출되도록 수평 연장되는 연장부(46d)를 더 포함한다. 이 연장부(46d)는 전단벽(46c)을 연결하는 제2 보강부(46g)에 의해 보강된다.

도 5는 본 고안의 일실시예에 따른 스토커 소각로의 화격자 구조를 도시한 측단면도이다.

도 5를 참조하여 설명하면, 고정 화격자(46)의 상판벽(46a) 연장부(46d)의 돌출 거리(L)은 다음 후연소단의 최초 고정 화격자(41) 상측으로 낙하되는 폐기물의 낙하 거리를 길게 하여, 고정 화격자(46)의 하부에 위치하며 내화벽(70)의 측면에 크랭크가 부착되는 것을 방지할 수 있도록 한다

이 크랭크는 공기 통공(46e)이 이루어지는 건조단(43), 연소단(45) 및 후연소단(47)의 각 단부에 위치하는 고정 화격자(44, 46, 48) 부분에서 연소가 이루어지며 급격하게 온도가 상승하여, 고형물질 중의 무기물질들이 용융됨에 따라 주로 발생하게 된다.

따라서, 본 실시예에서 연장부는 건조단(43), 연소단(45) 및 후연소단(47)의 각 단부에 배치되는 고정 화격자(44, 46, 48)들에 모두 형성되는 것이 바람직하다.

그러나 본 고안이 이에 반드시 한정되는 것은 아니며, 화격자(40)를 이루는 모든 고정 화격자(41)가 연장부(46d)를 더욱 포함하도록 구성될 수 있다.

그리고, 다시 도 1를 참조하여 설명하면, 화격자(40) 하부에는 화격자 하부로 낙하된 회분을 배출하기 위한 회분 배출구(15)가 형성된다. 그리고, 회분 배출구(15) 하부에는 거름망 형태의 제1 회분 회수 컨베이어(16)와, 제1 회분 회수 컨베이어(16)에서 걸러진 회분을 회수하기 위한 제2 회분 회수 컨베이어(17)가 설치 된다.

그리고, 제2 연소실(50)은 제1 연소실(10)의 소각재 배출구(13) 상측에 형성되는 제1 연소 가스 배출구(14)에 연결되며, 제1 연소실(10)로부터 유입된 연소 가스를 2차 연소시킨 후 배출하기 위한 제2 연소 가스 배출구(51)가 제1 연소 가스 배출구(14)의 대향측에 형성된다.

한편, 제2 연소실(50)에는 제2 연소 가스 배출구(51)가 형성되는 쪽의 하부에는 집진부(55)가 형성되며, 이 집진부(55)는 2차 연소 과정을 거친 배출 가스와 제1 연소실로부터 비산되어 유입되거나 2차 연소과정에서 발생된 분진들을 분리한다. 그리고, 집진부(55)에서 분리된 분진들은 집진부(55) 하부에 형성된 분진 배출구(56)를 통해 배출된다.

이상을 통해 본 고안의 바람직한 실시예들에 대하여 설명하였지만, 본 고안은 이에 한정되는 것이 아니고 청구범위와 고안의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 고안의 범위에 속하는 것은 당연하다.

도 2는 도 1의 Ⅱ 방향에서 본 화격자의 측면도이다.

도 3은 본 고안의 일실시예에 따른 고정 화격자의 사시도이다.

도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ 선을 따라 잘라서 본 측단면도이다.

<도면의 주요 부분 설명>

1: 스토커 소각로 10: 제1 연소실

11: 투입구 13: 소각재 배출구

20: 투입 호퍼 40: 화격자

41: 고정 화격자 42: 이동 화격자

43: 건조단 45: 연소단

47: 후연소단 44, 46, 48: 각 단부의 고정 화격자

46a: 상판벽 46c: 전단벽

46d: 연장부 46e: 공기 통공

50: 제2 연소부 60: 연소 공기 공급 배관

70: 내화벽

Claims

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스토커 소각로에 있어서,

상측에 폐기물을 투입하는 투입 호퍼(20)가 설치되고, 상기 투입 호퍼(20)의 하부에 상기 폐기물을 밀어내는 푸셔(30)가 설치된 투입구(11)와;

상기 투입구(11)를 통해 투입된 폐기물을 고정 화격자(41)와 이동 화격자(42)가 교번되게 계단식으로 배치된 화격자(40)를 통해 이동하면서 1차 연소시키고, 상기 폐기물의 연소시 아래로 떨어지는 회분을 상기 화격자(40)의 하부에 설치된 회분배출구(15)를 통해 배출하고, 상기 폐기물을 연소시키고 남은 소각재를 상기 화격자(40)의 일측에 설치된 소각재 배출구(13)를 통해 배출하는 제1 연소실(10); 및

상기 제1 연소실(10)에서 배출된 연소 가스를 2차 연소시킨 후 연소가스 배출구(51)를 통해 배출하고, 상기 2차 연소 과정에서 발생된 배출 가스와 분진을 집진부(55)를 통해 분리하고, 상기 집진부(55)에서 분리된 분진을 하단의 분진배출구(56)를 통해 배출하는 제2 연소실(50);을 포함하며,

상기 화격자(40)는, 상기 폐기물을 건조, 건류 및 가스화가 이루어지는 건조단(43)과, 상기 건조단(43)에서 가스화된 폐기물을 연소시키는 연소단(45)과, 상기 연소단(45)에서 연소후 남은 탄소까지 연소시키는 후 연소단(47)으로 이루어지며,

상기 고정 화격자(41)는, 폐기물이 연소하면서 이동하는 상판벽(46a)과; 상기 상판벽(46a)의 하부에 형성된 측벽(46f)과; 상기 측벽(46f)의 일측 하부에 형성된 고정 돌기(46b)와; 상기 상판벽(46a) 하부의 상기 측벽(46f) 타측 방향에 형성되며 공기 통공(46e)이 형성된 전단벽(46c); 상기 전단벽(46c)이 있는 상기 상판벽(46a)의 일측에 수평 연장되어 형성된 연장부(46d); 및 상기 측벽(46f)의 중간 부분에 형성된 보강부(46h);를 구비하며,

상기 이동 화격자(42)는, 상기 고정 화격자(41) 상에 적재된 폐기물을 밀어내는 가동 실린더(49)를 일측에 각각 구비한 것을 특징으로 하는 스토커 소각로.