KR20060126129A - An incinerator with fixed type water-cooled combustion grate - Google Patents

An incinerator with fixed type water-cooled combustion grate Download PDF

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KR20060126129A
KR20060126129A KR1020050047808A KR20050047808A KR20060126129A KR 20060126129 A KR20060126129 A KR 20060126129A KR 1020050047808 A KR1020050047808 A KR 1020050047808A KR 20050047808 A KR20050047808 A KR 20050047808A KR 20060126129 A KR20060126129 A KR 20060126129A
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김기경
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(주)기경아이이앤드씨
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Abstract

An incinerator with a fixed type water-cooled combustion grate is provided to reduce emission of environmental contaminants by maintaining the temperature of a combustion chamber in the incinerator at a high level so that waste is completely burnt. An incinerator uses a fixed type water-cooled combustion grate(101), uses air(111) at a surface of a combustion chamber as combustion air(103,104), and uses a mixture(107) of high temperature combustion gas(105) of the combustion chamber and outdoor air(106), as combustion air(108).

Description

고정식 수냉 화격자 소각로 { AN INCINERATOR WITH FIXED TYPE WATER-COOLED COMBUSTION GRATE }Fixed Water Cooled Grate Incinerator {AN INCINERATOR WITH FIXED TYPE WATER-COOLED COMBUSTION GRATE}

도1은 종래의 이동식 공냉 화격자 소각로 시스템,1 is a conventional mobile air-cooled grate incinerator system,

도2는 본 발명에 따른 실시예의 고정식 수냉 화격자 소각로 시스템,2 is a fixed water-cooled grate incinerator system of the embodiment according to the present invention,

도3은 본 발명에 따른 실시예의 고정식 수냉 화격자 소각로 내부에 들어가는 고정식 수냉 화격자.Figure 3 is a fixed water-cooled grate to enter the fixed water-cooled grate incinerator of the embodiment according to the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

1 : 이동식 공냉 화격자1: removable air cooled grate

2 : 1차 연소실 주 연소용 공기 송풍기2: primary combustion air blower for main combustion chamber

3 : 2차 연소실 공기 공급 송풍기 4 : 2차 연소실 공기 공급3: secondary combustion chamber air supply blower 4: secondary combustion chamber air supply

5 : 폐기물 공급구 6 : 보조 연소실 버너 송풍기5: waste supply port 6: auxiliary combustion chamber burner blower

7 : 2차 연소실 바이패스 덕트 8 : 1차 연소실 제어시스템7: 2nd combustion chamber bypass duct 8: 1st combustion chamber control system

9 : 보조 연소실 연소버너 덕트 10: 보조 연소 버너장치9: auxiliary combustion chamber combustion burner duct 10: auxiliary combustion burner device

11: 1차 연소실과 2차 연소실 동시 제어 시스템11: Simultaneous control system of primary combustion chamber and secondary combustion chamber

12: 1차 연소실 주 연소용 공기 공급 덕트12: Primary combustion air supply duct for main combustion

101: 고정식 수냉 화격자 102: 1차 연소실 표면 공기흡입101: fixed water-cooled grate 102: surface air suction in the primary combustion chamber

103: 1차 연소실 표면 공기 흡입 송풍기(2차 연소실 공기 공급 송풍기)103: primary combustion chamber surface air suction blower (secondary combustion chamber air supply blower)

104: 2차 연소실 공기 공급104: secondary combustion chamber air supply

105: 2차 연소실 연소가스 흡입 덕트 106: 1차 연소실 연소공기105: secondary combustion chamber combustion gas suction duct 106: primary combustion chamber combustion air

107: 연소가스 공급용 송풍기107: blower for supplying combustion gas

108: 1,2차 연소된 연소가스 공급 덕트108: first and second burned combustion gas supply ducts

109: 1차 연소실 연소버너 덕트 110: 1차 연소실 버너109: primary combustion chamber burner duct 110: primary combustion chamber burner

111: 1차 연소실 표면111: primary combustion chamber surface

112: 1차 연소실 주 연소용 공기 공급 덕트112: air supply duct for the primary combustion chamber main combustion

113: 1차 연소실과 2차 연소실 동시 제어 시스템113: simultaneous control of the primary and secondary combustion chambers

114: 1차 연소실 제어시스템 115: 2차 연소실 바이패스 덕트114: primary combustion chamber control system 115: secondary combustion chamber bypass duct

116: 1차 연소실 버너 송풍기 117: 폐기물 투입구116: primary combustion chamber burner blower 117: waste inlet

118: 1차 연소실 주 연소용 공기 송풍기118: primary combustion air blower

201: 1차 고정식 수냉 화격자 202: 2차 고정식 수냉 화격자201: Primary fixed water-cooled grate 202: Secondary fixed water-cooled grate

203: 3차 고정식 수냉 화격자203: third fixed water-cooled grate

204: 1차 연소실 물 분사 스프레이 노즐 205: 폐기물 공급장치204: primary combustion chamber water injection spray nozzle 205: waste feeder

206: 보일러 급수펌프 207: 탈기기206: boiler feed pump 207: deaerator

208: 보일러수 공급라인208: boiler water supply line

209: 1차 고정식 수냉 화격자 냉각라인209: first fixed water-cooled grate cooling line

210: 2차 고정식 수냉 화격자 냉각라인210: second fixed water-cooled grate cooling line

211: 3차 고정식 수냉 화격자 냉각라인 212: 절탄기211: 3rd stationary water-cooled grate cooling line 212: coal cutter

본 발명은 냉각수로서 보일러수를 이용하여 고정 화격자를 냉각시키는 화격자 냉각 시스템으로서, 1차 연소실 표면의 고온공기를 2차 연소실의 연소용 공기로 사용하며, 2차 연소실의 미반응 연소가스와 연소용 공기를 혼합하여 1차 연소실의 연소용 공기로 재공급하는 폐기물 고정식 수냉 화격자 소각로에 관한 것이다.The present invention relates to a grate cooling system for cooling a fixed grate using boiler water as cooling water, wherein high temperature air on the surface of a primary combustion chamber is used as combustion air in a secondary combustion chamber, and unreacted combustion gas and combustion in the secondary combustion chamber are used. It relates to a waste stationary water-cooled grate incinerator that mixes air and resupply it to the combustion air in the primary combustion chamber.

폐기물 소각로는 폐기물을 소각하는 방법에 따라 화격자 소각로, 유동층 소각로,회전로 소각로 등으로 구분할 수 있다. 그중에서 폐기물을 화격자 위에 올려놓고 소각을 하는 화격자 소각로에서 고정식 수냉 화격자를 이용한 화격자 소각로를 본 발명의 대상으로 한 것이다.Waste incinerators can be divided into grate incinerators, fluidized bed incinerators and rotary furnace incinerators according to the method of incineration of wastes. Among them, a grate incinerator using a fixed water-cooled grate in a grate incinerator in which waste is placed on a grate and incinerated is the object of the present invention.

종래의 화격자 연소방식의 소각로는 로내에 고정화격자 또는 이동화격자를 설치하여 이 화격자 위에 소각하고자하는 폐기물을 투입하여 소각하는 기술로서 화격자 형식은 계단식, 다단원통회전식 등이 널리 사용되고 있으나 종래의 모든 화격자 소각로의 화격자 냉각방식은 연소용 공기를 화격자 하부에서 주입하여 화격자 냉각을 도모하는 공냉식의 형식을 취하고 있다.Conventional grate combustion incinerator is a technology to incinerate waste by injecting waste to be incinerated by installing fixed grate or mobile grate in the furnace. Grate type is widely used in staircase, multi-stage cylindrical rotary type, but all conventional grate incinerators The grate cooling method of the air intake type is air-cooled to inject the combustion air from the lower part of the grate to achieve grate cooling.

이러한 공냉식 화격자를 사용하면 공기의 열 특성상 자체의 열전도율이 낮아 화격자의 냉각에 한계가 있으며, 결국 화격자의 고온부식을 앞당겨 화격자의 수명을 단축시키고 소각로의 전체 수명을 저하시키는 결과를 가져오게 되어, 화격자의 손상 및 보수유지에 막대한 비용의 증대 및 국부적인 불완전 연소로 소각에 의한 처리과정 중에 발생하는 공해물질의 제어에도 방해가 되는 결과를 가져온다. When the air-cooled grate is used, the thermal conductivity of the air lowers its own thermal conductivity, thereby limiting the grate's cooling.As a result, the grate's high temperature corrosion is accelerated to shorten the grate's life and reduce the overall life of the incinerator. Significant increases in costs for damage and maintenance of wastes and local incomplete combustion can also interfere with the control of pollutants generated during incineration.

특히,공기로서 화격자를 400℃이하로 냉각하는 것이 용이하지 않기 때문에 화격자의 재질로서 고온 및 부식에 강한 고가의 니켈-크롬강 등을 사용하게 되므로, 소각로 건설 및 유지보수 비용의 증가로 이어져 결국은 폐기물 처리비용의 증대에 따른 경제적 부담을 가중시키는 결과를 가져왔다. In particular, since it is not easy to cool the grate below 400 ° C as air, an expensive nickel-chromium steel, etc., which is resistant to high temperatures and corrosion, is used as the material of the grate. The result is an increase in the economic burden of increasing treatment costs.

상기와 같은 종래의 공냉식 화격자 소각로는 화격자의 기계적, 열적 특성으로 인해 폐기물을 고온 소각 할 수 없다는 기술적인 제한과 경제적 비용상승 부담을 내재하고 있고, 또한 공냉식 화격자 방식은 난분해성 물질의 최저 분해 온도인 850℃이상 정도만의 온도로서 소각운전을 할 수밖에 없어서 환경오염물질의 발생을 방지 할 수 없는 등의 문제점이 발생하고 있다. The conventional air-cooled grate incinerator as described above has technical limitations and economic cost increase burden of incineration of waste due to the mechanical and thermal characteristics of the grate, and also the air-cooled grate incinerator is the lowest decomposition temperature of hardly decomposable materials. Incineration operation can only be performed at a temperature of about 850 ° C. or higher, which causes problems such as preventing the generation of environmental pollutants.

그리고, 종래의 화격자 소각로의 연소용 공기의 주입은 폐기물의 하부로 주 입하는 1차 연소용 공기와 폐기물의 상부로 주입하는 2차 연소용 공기주입 시스템으로 되어있어서, 1차 연소용 공기와 2차 연소용 공기 모두 소각로 외부의 상온(20℃~40℃)의 공기를 연소실 내부로 유입할 수 밖에 없는 등의 제한이 있다.In addition, the injection of combustion air in the conventional grate incinerator consists of a primary combustion air injected into the lower portion of the waste and a secondary combustion air injection system injected into the upper portion of the waste. There are limitations such as that the secondary combustion air only has to flow air at room temperature (20 ° C to 40 ° C) outside the incinerator into the combustion chamber.

본 발명은 종래의 고가의 특수재료로 만들어진 저온 연소의 공냉식 화격자 대신에 저가의 탄소강으로 이루어진 고정식 수냉 화격자를 사용함으로서 공냉식 화격자 소각로에서 달성할 수 없었던 고온의 연소실 온도를 유지하면서 1차 연소실 표면의 고온공기를 2차 연소실의 연소용 공기로 사용하며 1차 연소실로 재공급함으로서 연소실내의 열손실을 최소화하는 것이다. The present invention uses a fixed water-cooled grate made of inexpensive carbon steel instead of a low-temperature combustion air-cooled grate made of a conventional high-priced special material, while maintaining a high temperature combustion chamber temperature that could not be achieved in an air-cooled grate incinerator. By using air as the combustion air in the secondary combustion chamber and re-supply to the primary combustion chamber to minimize the heat loss in the combustion chamber.

즉, 소각로 외부 상온의 연소용 공기를 연소실내에 주입시켜 폐기물을 소각하는 소각 메카니즘 방식을 화격자 표면 주위의 고온의 공기와 바이패스 덕트를 통하여 연소가스와의 혼합된 공기를 연소용 공기로 재사용함으로서 폐기물이 가진 자체의 열량이외에도 연소용 공기의 현열에 의하여 폐기물의 연소효율을 극대화시킨 것이다. In other words, the incineration mechanism that injects the combustion air at room temperature outside the incinerator into the combustion chamber and incinerates the waste is reused as the combustion air by mixing the hot air around the grate surface with the combustion gas through the bypass duct. In addition to the heat of the waste itself, the combustion efficiency of the waste is maximized by the sensible heat of the combustion air.

따라서, 본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는 저가의 탄소강 재질로 이루어진 수냉식 화격자를 사용하여 폐기물을 소각하는 소각로내의 연소실 온도를 고온화함으로서 폐기물의 완전한 소각을 달성하여 환경오염인 다이옥신, 질화물 등의 환경오염물질의 발생을 저감시키며, 화격자 자체가 이동식이 아닌 고정식의 화격자를 사용함으로서 이동 및 고정 화격자의 상호간 이동에 따른 마찰, 마모, 침식 및 부식등을 줄이면서 고온의 연소가스를 재사용하여 소각로내의 연소실 온도를 보다 고온으로 유지함으로서 열축적효과 등을 이루고자 한다.Therefore, the technical problem to be achieved by the present invention is to achieve a complete incineration of waste by incineration of the temperature of the combustion chamber in the incinerator to incinerate waste by using a water-cooled grate made of low-cost carbon steel material to achieve environmental incineration such as dioxin, nitride, environmental pollution The use of a fixed grate, rather than the grate itself, reduces the occurrence of friction, wear, erosion and corrosion caused by the movement of the grate and the fixed grate. By maintaining at a higher temperature to achieve the heat accumulation effect and the like.

이하에서는 도2 내지 도3을 참조하여 본 발명의 기술적 구성과 작용효과에 대하여 구체적으로 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to Figures 2 to 3 will be described in detail with respect to the technical configuration and effect of the present invention.

도1은 종래의 일반적인 이동식 공냉 화격자를 가진 소각로 시스템을 나타낸 것이다. 도1의 종래의 이동식 공냉 화격자 시스템에서는 폐기물이 컨베이어 또는 롤러 등의 공급장치에 의해 폐기물 공급구(5)를 통하여 다단의 이동식 공냉 화격자(1)가 구비된 1차 연소실로 들어가게 된다.1 shows an incinerator system with a conventional mobile air grate in general. In the conventional mobile air-cooled grate system of FIG. 1, waste enters a primary combustion chamber equipped with a multi-stage mobile air-cooled grate 1 through a waste supply port 5 by a feeder such as a conveyor or a roller.

공급된 폐기물은 이동식 공냉 화격자(1) 상부에서 1차 연소용 공기 송풍기(2)에 의해 1차 연소실 주 연소용 공기 덕트(12)를 통하여 공급된 상온의 외기의 연소용 공기에 의하여 연소되며, 폐기물은 이동 공냉 화격자의 구동에 의해 이동되어 고정 화격자의 상부면에 공급된다.The supplied waste is combusted by the ambient air combustion air supplied through the primary combustion air main duct 12 by the primary combustion air blower 2 above the mobile air-cooled grate 1, Waste is moved by the movement of the moving air-cooled grate and fed to the upper surface of the fixed grate.

폐기물이 연소용 공기와 연소반응에 의하여 발생되어진 미연의 연소가스는 다량의 환경오염 물질을 가지고 있기때문에 1차 연소과정에서 발생된 연소가스를 완전 연소시키기 위하여 2차 연소실로 공급하며, 2차 연소실에서 공급된 1차 연소가스는 2차 연소용 공기 송풍기(3)로 공급된 소각로 외기의 상온의 공기와 재반응하여 재연소된 후 2차 연소실 바이패스 덕트(7)를 통하여 연소가스 배출구를 통하여 이동한다.Since unburned combustion gas generated by the combustion air and the combustion reaction has a large amount of environmental pollutants, the waste is supplied to the secondary combustion chamber to completely burn the combustion gas generated during the primary combustion process. The primary combustion gas supplied from is reburned by re-reacting with the air at room temperature of the incinerator outside air supplied to the secondary combustion air blower (3), and then through the combustion gas outlet through the secondary combustion chamber bypass duct (7). Move.

연소실 내부의 온도 및 압력의 제어는 1차 연소실 제어시스템(8)과 1,2차 연소실의 공동 제어 시스템(11)에 의해 제어되며, 연소실내에 공급되는 폐기물의 연소에 의해 발생되는 연소실 내부의 열량이 부족할 경우에는 이를 보충시키기 위하여 1차 연소실 내부에 별도의 열량을 공급하기 위한 보조 연소버너장치(10)가 설치되어 있다. 보조 연소버너장치는 보조연료 공급라인을 통하여 공급된 연료와 보조 연소실 버너 송풍기(6)에 의해 보조 연소실 연소버너 덕트(9)를 통하여 공급된 외기 공기가 보조 연소버너장치(10)로 공급되어 연소되면서 연소실 내부의 온도를 상승시키게 되어있다.The control of the temperature and pressure inside the combustion chamber is controlled by the primary combustion chamber control system 8 and the joint control system 11 of the primary and secondary combustion chambers, and the internal combustion chamber generated by the combustion of wastes supplied to the combustion chamber. When the calorie is insufficient, the auxiliary combustion burner device 10 for supplying a separate calorie in the primary combustion chamber is installed to compensate for this. In the auxiliary combustion burner device, the fuel supplied through the auxiliary fuel supply line and the outside air supplied through the auxiliary combustion chamber combustion burner duct 9 by the auxiliary combustion chamber burner blower 6 are supplied to the auxiliary combustion burner device 10 for combustion. As a result, the temperature inside the combustion chamber is increased.

종래와 같은 이동식 공냉 화격자 소각로에 저발열량의 폐기물이 빈번하게 유입되고, 상온의 외기의 연소용 공기(12,4)를 사용하게되어 연소실 내부가 적절한 온도를 유지하지 못하는 경우에는 보조 연소버너장치(10)를 과다하게 사용하게되는 문제점이 있다. 한편, 폐기물의 소각은 연소실 출구온도를 연소가스의 완전연소를 도모하기위해 850℃이상의 온도에서 폐기물의 발열량에 관계없이 폐기물을 연소실내의 연소가스 온도를 제어하는 제어시스템(8,11)하에서 소각하도록 법률로 정해져 있다.When a low calorific amount of waste is frequently introduced into a mobile air-cooled grate incinerator as in the prior art, and the combustion air 12 and 4 at ambient temperature is used, the auxiliary combustion burner device does not maintain an appropriate temperature. There is a problem that excessive use of 10). On the other hand, incineration of waste is incinerated under a control system (8, 11) that controls the temperature of the combustion gas in the combustion chamber regardless of the amount of heat generated by the waste at temperatures above 850 ° C in order to achieve complete combustion of the combustion gas. It is prescribed by law.

폐기물 소각로에서 난분해성 불포화 화합물, 다이옥신 등과 같은 환경오염물질의 발생을 줄이기 위해서는 850℃보다 고온의 연소상태를 소각로에서 유지하여야 하나, 종래의 이동식 공냉 화격자 소각로에서는 고가인 화격자의 재료의 사용, 이동 및 고정 화격자구조에 의한 상호 이동에 의한 마모 및 부식, 화격자를 냉각시키는 냉각능력 등에 의하여 공냉식 화격자 소각에서는 1000℃이상의 연소 가스 온도 를 유지하는 것이 용이하지 않는 등의 여러가지 제약조건이 있어서, 이동식 공냉 화격자 소각로의 화격자는 고온에서 부식과 마모, 침식등을 급격히 발생되어 화격자의 기계적 강도 등이 약해지게 되어 연소실내의 열부하율과 기계적인 부하율을 만족시킬수가 없는 단점이 있다.In order to reduce the generation of environmental pollutants such as hardly decomposable unsaturated compounds and dioxins in waste incinerators, the combustion conditions must be maintained in incinerators at temperatures higher than 850 ° C. Mobile air-cooled grate incinerators have various constraints such as abrasion and corrosion due to mutual movement by fixed grate structures, cooling ability to cool grate, etc. The grate of has a disadvantage of not being able to satisfy the thermal load rate and mechanical load rate in the combustion chamber due to the rapid occurrence of corrosion, abrasion, and erosion at high temperature, resulting in weak mechanical strength of the grate.

따라서, 본원 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 고정식 수냉 화격자 소각로 시스템을 제안하게 되었다. 도2는 본 발명인 고정식 수냉 화격자 소각로의 개략적인 시스템을 나타낸 것이다.Therefore, the present invention proposes a fixed water-cooled grate incinerator system to solve the above problems. Figure 2 shows a schematic system of the present inventors fixed water cooling grate incinerator.

본 발명에서는 도1의 공냉식 화격자(1)대신에 수냉 화격자의 상부면과 하부면을 지지고정하면서 화격자의 양측면부에 교호로 고정 설치된 격판에 의해 지그재그로 형성된 수냉관로를 구비하고, 상기 수냉 화격자의 일측에는 냉각수가 유입되어 공급되는 수냉 화격자의 공급구 및 수냉관로를 따라 순환되어 냉각수 배출되는 배출구가 형성되고, 연소용 공기가 수냉화격자의 상부면과 하부면을 관통하여 공급되는 연소공기 공급구를 구비한 고정식 수냉 화격자(101)가 설치되어있다.In the present invention, instead of the air-cooled grate (1) of Figure 1 is provided with a water cooling conduit formed in a zigzag by a diaphragm fixed to the upper and lower surfaces of the water-cooled grate alternately fixed to both sides of the grate, One side is formed with a supply port of the water-cooled grate through which the coolant is introduced and a discharge port circulated along the water cooling line to discharge the coolant, and a combustion air supply port through which the combustion air is supplied through the upper and lower surfaces of the water-cooled grate. A fixed water-cooled grate 101 is provided.

폐기물은 컨베이어, 롤러, 호퍼 등의 폐기물 공급장치 시스템에 의해 폐기물 공급구(117)를 통하여 고정식 수냉 화격자(101)가 구비된 1차 연소실로 공급된다. 공급된 폐기물은 고정식 수냉 화격자(101)상부에서 1차 연소실 주 연소용 공기 송풍기(118)에 의해 1차 연소실 주 연소용 공기 공급 덕트(112)를 통하여 수냉 화격자 하부에서 공급된 상온의 외기의 연소용 공기와 2차 연소실에서 연소된 연소가스는 2차 연소실 바이패스 덕트를 통하여 배출구로 이동되고, 1,2차 연소된 고온의 연소가스 일부는 연소가스 공급용 송풍기(107)를 통하여 연소가스 공급덕트(108)를 통하여 고정식 수냉화격자 상부의 1차 연소실로 공급된 고온의 1,2차 연소된 연소가스에 의해 연소되어진다.Waste is supplied to the primary combustion chamber equipped with the fixed water cooling grate 101 through the waste supply port 117 by waste supply systems such as conveyors, rollers, and hoppers. The supplied waste is burned to the outside air at room temperature supplied from the lower portion of the water cooling grate through the primary combustion chamber main combustion air supply duct 112 by the primary combustion chamber main combustion air blower 118 above the fixed water cooling grate 101. The combustion gas combusted in the secondary air and the secondary combustion chamber is moved to the outlet through the secondary combustion chamber bypass duct, and a part of the first and second combustion gases of high temperature combustion gas is supplied through the combustion gas supply blower 107. It is combusted by the high-temperature primary and secondary combustion combustion gas supplied to the primary combustion chamber above the fixed water cooling grating through the duct 108.

폐기물이 이동되는 화격자의 표면이 고정됨으로서 화격자간의 마모 침식 부식을 최소화시켜 화격자의 수명을 길게한 고정식 수냉 화격자(101)는 그 내부에 냉각수로서 보일러 순환수가 흐르게 되어있는 수냉 구조로서 연소실 내부 온도의 고온과 관계없이 일정한 저온의 화격자 표면온도를 유지한다.The fixed water-cooled grate 101 is a water-cooled structure in which the boiler circulating water flows as a coolant in the inside of the grate in which waste is moved, thereby minimizing wear-erosion corrosion between grates, thereby extending the life of the grate. Maintain a constant low temperature grate surface temperature.

화격자의 표면의 온도가 보일러수의 온도인 150~200℃의 범위를 가지는 경우에도 공냉식의 400℃이하로 화격자 표면의 온도를 내릴수 없는 경우와 비교하면 상당한 화격자 표면이 저온상태를 유지하기 때문에 종래의 이동식 공냉 화격자와 같이 고가의 초합금을 쓸 필요없이 일반적인 저가의 탄소강으로 화격자를 만들어도 고온 연소를 할 수 있는 금속적 특성을 유지할 수 있게 된다.Even when the temperature of the grate surface is in the range of 150 ~ 200 ℃ which is the temperature of the boiler water, the grate surface is kept at a low temperature compared with the case where the temperature of the grate surface cannot be lowered below 400 ℃ of the air-cooled type. Without the need for expensive superalloys such as mobile air-cooled grates, the grate can be made of ordinary low-cost carbon steel to maintain the metallic properties of high-temperature combustion.

또한, 고정식 수냉 화격자를 사용하는 경우에는 1000℃이상의 고온의 연소실내의 온도를 유지하기 때문에 연소가스내에서 일어나는 불완전 연소가 없어지게되어 환경오염물질의 발생을 줄일 수 있게된다. 특히 연소실의 출구온도를 1100℃이상으로 유지할 경우 고가의 산업폐기물용 소각로에서만이 소각 가능한 특정 고상폐기물의 소각도 가능하다.In addition, when the fixed water-cooled grate is used, since the temperature in the combustion chamber at a high temperature of 1000 ° C. or more is maintained, incomplete combustion occurring in the combustion gas is eliminated, thereby reducing the generation of environmental pollutants. In particular, if the outlet temperature of the combustion chamber is maintained above 1100 ℃, it is also possible to incinerate certain solid wastes which can only be incinerated at incinerators for expensive industrial wastes.

연소용 공기공급 시스템은 일반적인 생활폐기물의 소각의 경우 그 발열량이 낮기 때문에 고온의 연소실 온도를 유지하기 어렵기 때문에 보조연소장치인 보조버너(11)를 자주 사용하용해야 하는 문제점이 있다.The combustion air supply system has a problem in that the auxiliary burner 11, which is an auxiliary combustion device, needs to be frequently used because it is difficult to maintain a high temperature combustion chamber temperature because the calorific value is low in the case of incineration of general household waste.

이러한 문제를 해결하기 위해 도면2가 종래의 소각로 도면1과 구분되는 것은 고정식 수냉 화격자(101)의 사용과 1차 연소실 표면의 공기(111)를 흡입하여 2차 연소실 연소공기 송풍기(103)를 거쳐 2차 연소실의 연소용 공기(104)로 사용하는 것, 그리고 2차 연소실 바이패스 덕트(115)로부터 흡입한 공기(105)와 소각로 외기의 공기(106)를 혼합한 고온연소용 공기를 1차 연소실의 연소용 공기 송풍기(107)를 이용하여 1차 연소실의 내부 열 손실을 최소화 시키는 것 등이다.In order to solve this problem, the drawing 2 is distinguished from the conventional incinerator drawing 1 through the use of a fixed water-cooled grate 101 and the suction of air 111 on the surface of the primary combustion chamber through the secondary combustion chamber combustion air blower 103. It is used as the combustion air 104 of the secondary combustion chamber, and the high temperature combustion air which mixed the air 105 sucked from the secondary combustion chamber bypass duct 115 and the air 106 of the incinerator outside air is primary. By minimizing the internal heat loss of the primary combustion chamber using the air blower 107 for the combustion of the combustion chamber.

화격자의 설명Description of the grate

: 폐기물이 이동되는 화격자의 표면이 고정됨으로서 화격자간의 마모 침식 부식을 최소화시켜 화격자의 수명을 길게한 고정식 화격자(101)는 그 내부에 보일러 순환수가 냉각라인(201,202,203)을 따라 흐르게 되어있는 수냉 구조로서 연소실 내부 온도의 고온과 관계없이 일정한 저온의 화격자 표면온도를 유지한다. 화격자의 표면이 보일러수의 온도와 비슷할 경우 금속의 인장강도는 무리가 없어 종래의 이동식 공냉 화격자와 같이 고가의 초합금을 쓸 필요없이 일반적인 탄소강만으로 성능이 유지된다. 또한, 1000℃이상의 연소실 온도에도 아무런 제약을 받지않아 연소실내의 고온을 항상 유지하여 연소가스내의 불완전 연소분을 없앤다. 특히 연소실의 출구온도를 1100℃이상으로 유지할 경우 고가의 산업폐기물용 소각로에서만이 소각 가능한 특정 고상폐기물의 소각도 가능하다.: The fixed grate 101 which minimizes the wear erosion corrosion between grates by fixing the surface of the grate to which waste is moved, and extends the life of the grate, is a water cooling structure in which boiler circulation water flows along the cooling lines 201, 202, and 203. Maintain a constant low temperature grate surface temperature regardless of the high temperature inside the combustion chamber. If the surface of the grate is similar to the temperature of the boiler water, the tensile strength of the metal is not unreasonable, and the performance is maintained only with ordinary carbon steel without using expensive superalloy like conventional mobile air-cooled grate. In addition, the combustion chamber temperature of 1000 ° C or more is not restricted, thereby maintaining the high temperature in the combustion chamber at all times, thereby eliminating incomplete combustion in the combustion gas. In particular, if the outlet temperature of the combustion chamber is maintained above 1100 ℃, it is also possible to incinerate certain solid wastes which can only be incinerated at incinerators for expensive industrial wastes.

연소용 공기공급 시스템 설명Description of Combustion Air Supply System

: 일반적인 생활폐기물의 경우 그 발열량의 낮음으로 인해 소각시 보조버너 (10)의 사용과 보조연료의 과다사용이 필연적인데 고온의 연소용 공기를 사용할 경우는 그 양을 최소화 시킬 수 있다. 통상 투입되는 연소실내의 연소용공기의 온도는 80℃ 내외이며 연소실 바이패스 덕트속의 연소가스(800℃ 내외)와 상온의 공기(25℃)의 혼합공기(107)는 200℃ 내외이므로 일반적인 연소용 공기(4)온도인 30℃보다 훨씬 고열량의 연소용 공기이다. 본 발명의 연소용 공기공급 시스템은 상기의 연소용 공기(108)를 사용함으로서 보조연료의 사용을 최소화 시킴과 동시에 연소실내의 열축적을 최대화 시킨다.: Due to the low calorific value of ordinary household wastes, the use of auxiliary burners (10) and over-use of auxiliary fuels are inevitable when incinerated. However, when using high-temperature combustion air, the amount can be minimized. Normally, the temperature of the combustion air in the combustion chamber is about 80 ° C, and the mixed air 107 of the combustion gas (about 800 ° C) and normal temperature air (25 ° C) in the combustion chamber bypass duct is about 200 ° C. Air (4) is a much higher calorific value combustion air than the temperature of 30 ° C. The combustion air supply system of the present invention minimizes the use of auxiliary fuel by using the combustion air 108 and maximizes heat accumulation in the combustion chamber.

종래의 이동식 공냉 화격자의 냉각한계와 기구한계를 극복할 수 있는 방식인 고정식 수냉 화격자를 적용할 경우에는 저가의 재질을 사용한 화격자를 만들 수 있으며, 이동되는 화격자의 마모, 침식, 부식 등을 최소화 할 수 있고, 1200℃이상의 고온 열분해를 화격자 소각로에서도 할 수 있어서 일반 폐기물은 물론 발열량이 높은 산업폐기물도 소각이 가능해진다. 이는 고가의 회전형(Rotary Kiln)소각로를 대체할 수 있는 것이다. 고온의 소각로 상태를 유지함으로서 완전연소를 구현하여 오염물질의 최소화를 실현시킬 수 있고, 연소실내의 발열손실을 화격자가 흡수하여 보일러로 보내줌으로서 에너지 절감 효과를 가질 수 있다.When applying a fixed water-cooled grate, which can overcome the cooling and mechanical limits of the conventional mobile air-cooled grate, it is possible to make a grate using low-cost materials and to minimize the wear, erosion and corrosion of the grate being moved. In addition, high-temperature pyrolysis of 1200 ° C. or higher can be performed in a grate incinerator, so that not only general waste but also industrial waste having high calorific value can be incinerated. This can replace expensive rotary kiln incinerators. By maintaining the state of the incinerator at a high temperature, it is possible to realize the minimization of contaminants by realizing the complete combustion, and have an energy saving effect by absorbing the heat loss in the combustion chamber by the grate to send to the boiler.

고온의 연소공기를 사용하는 연소용 공기 공급 시스템을 적용할 경우에는 연소실 내의 열손실을 최소화 할 수 있고, 저발열량 폐기물의 유입시 연소실내의 온도를 고온의 연소용 공기를 사용함으로서 연소실내의 온도를 높이기 위해 사용되는 보조연료의 양을 줄일 수 있으며, 2차 연소실의 연소실 출구가스를 일부 섞어 연소용 공기로 사용함으로서 미연분 및 불완전 연소가스의 완전연소를 도모할 수 있다.When applying a combustion air supply system using high temperature combustion air, the heat loss in the combustion chamber can be minimized, and the temperature in the combustion chamber is controlled by using the high temperature combustion air as the temperature in the combustion chamber when the low calorific value waste flows. It is possible to reduce the amount of auxiliary fuel used to increase the amount, and by using a portion of the combustion chamber outlet gas of the secondary combustion chamber as the air for combustion, it is possible to achieve complete combustion of the unburned and incomplete combustion gas.

Claims (3)

보일러수로서 화격자를 냉각하는 고정식 수냉 화격자(101)를 사용하고, 연소실 표면의 공기(111)로서 연소용 공기(103,104)를 사용하며 연소실 고온의 연소가스(105)와 외부공기(106)를 혼합한 공기(107)를 연소용 공기(108)로 사용하는 고정식 수냉 화격자 소각로.A fixed water-cooled grate 101 is used to cool the grate as the boiler water, combustion air 103 and 104 is used as the air 111 on the surface of the combustion chamber, and the combustion chamber high temperature combustion gas 105 and the outside air 106 are mixed. Fixed water-cooled grate incinerator using one air (107) as combustion air (108). 제1항에 있어서, 연소실 표면의 공기(111)로서 연소용 공기(103,104)를 사용하며 연소실 고온의 연소가스(105)와 외부공기(106)를 혼합한 공기(107)를 연소용 공기(108)로 사용하는 고정식 수냉 화격자 소각로.The combustion air (108) of claim 1, wherein the combustion air (103, 104) is used as the air (111) on the surface of the combustion chamber, and the air (107) in which the combustion gas (105) and the external air (106) of the combustion chamber is mixed is heated. Fixed water-cooled grate incinerators used as). 제2항에 있어서, 보일러수로서 냉각되며 화격자로서 소각로내에서 움직임이 없는 고정식 수냉 화격자 소각로.3. The stationary water-cooled grate incinerator of claim 2, cooled as boiler water and free of movement in the incinerator as grate.
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