KR20070005481A - 회류발생 가스 연소로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 회류발생 가스 연소로에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 연소로 전단의 소각로에서 폐기물의 소각(직화, 고온, 열분해 등)으로 발생한 배출가스를 정해진 온도로 일정하게 가열되는 코일 형태의 원형 연소관을 통과시킴으로써 배출가스의 완전 연소를 가능하게 하는 회류발생 가스 연소로에 관한 것이다.

특히, 본 발명은 코일 형태의 연소관을 통과되는 배출가스가 상기 연소관의 내·외부에서 회류를 형성하며 연소됨에 따라 연소로 내부에서의 체류시간이 연장되고, 아울러 상기 코일 형태의 연소관을 통해 유입되는 배출가스가 고열의 연소관의 내·외부면과의 직접접촉을 통해서도 연소가 이루어짐에 따라 연소의 효율성이 극대화되는 회류발생 가스 연소로에 관한 것이다.

연소로, 회류, 연소관

Description

회류발생 가스 연소로{Gas combustion arrangement using circular stream}

도 1은 본 발명에 따른 일 실시예로서 회류발생 가스 연소로의 부분 분해 단면도.

도 2는 본 발명에 따른 일 실시예로서 회류발생 가스 연소로의 결합 상태 단면도.

도 3은 본 발명에 따른 일 실시예인 연소로에 적용되는 연소관의 사시도.

도 4는 본 발명에 따른 일 실시예인 회류발생 가스 연소로의 작용 상태도.

도 5는 본 발명에 따른 일 실시예로서 회류발생 가스 연소로의 단열부 구성도.

< 도면 주요부위에 대한 부호의 설명 >

1 : 하우징 2 : 발열부 3 : 연소관

4 : 보조설치프레임 5 : 단열격벽 6 : 단열부

11 : 플렌지 21 : 전열히터 22 : 연소가스 배출관

23 : 분진배출관 31 : 토출관 41 : 체결유도플렌지

42 : 보조배출관

본 발명은 회류발생 가스 연소로에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 연소로 전단의 소각로에서 발생한 배출가스를 가열된 코일 형태의 원형 연소관에 통과시킴으로써 배출가스의 완전 연소를 가능하게 하는 회류발생 가스 연소로에 관한 것이다.

특히, 본 발명은 코일 형태의 연소관을 통해 유입되는 배출가스가 상기 연소관의 내·외부에서 회류를 형성하며 연소됨에 따라 연소로 내부에서의 체류시간이 연장되고, 아울러 상기 코일 형태의 연소관을 통해 유입되는 배출가스가 고열의 연소관의 내·외부면과의 직접접촉을 통해서도 연소가 이루어짐에 따라 연소의 효율성이 극대화되는 회류발생 가스 연소로에 관한 것이다.

종래의 폐기물 처리용 소각 장치의 개략적 구성은 폐기물을 소각(직화) 처리하는 소각로와, 상기 소각로에서 발생된 배출가스를 연소처리하는 버너를 이용한 직화방식의 연소로, 그리고 상기 가스 연소로에서 배출되는 연소된 공기를 정화 처리하여 대기중으로 방출하는 정화기를 기본구성으로 하여 이루어져 있으며, 또한 종래의 연소로는 밀폐형 용기구조로서 그 외부에 연소버너가 설치된 단순 공간 형태의 발열부를 구비하고 있다.

이와 같이 단순 공간형태의 발열부를 가지는 종래의 가스 연소로는 배출가스가 연소로 내부에서 체류하는 시간이 짧고 연소로 내부의 발열부 공간이 넓어서 일 정 온도가 유지되기 어려워 불완전 연소가 발생되는 상태에서 연소로 외부로 배출되고 이러한 불완전 연소에 따라 발생되는 다이옥신 등과 같은 환경오염 물질의 배출이 큰 사회적 문제가 되고 있다.

가스 연소로 후단에 별도의 정화장치를 구비하여 환경 오염물질을 일부 필터링할 수는 있지만, 정화장치의 필터링에 한계가 있을 수밖에 없고, 또한 정화장치의 설치 및 유지 관리에 많은 노력과 비용이 발생하는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 소각로에서 발생한 배출가스를 코일 형태의 연소관을 통해 유입되게 하여, 연소로 내부에 인위적인 회류가 발생되게 하고, 이러한 회류 현상을 통해 연소로 내부로 유입된 배출가스의 체류시간을 연장시키며, 또한 배출가스가 가열된 연소관 내부면과 접촉되어 충분한 연소가 이루어지게 함으로써, 배출가스의 연소효율을 최대한 상승시키는 회류발생 가스 연소로를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 배출가스의 체류시간 연장에 따른 효율적인 연소 작용에 의해 소각로로부터 유입된 배출가스의 완전 연소를 가능하게 하여 환경오염물질(분진, 다이옥신 등)의 발생을 원천적으로 억제하는 회류발생 가스 연소로를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 소각로에서 발생한 배출가스를 연소하는 회류발생 가스 연소로에 있어서,

복수 개의 전열 히터, 상기 연소로의 상부와 하부에 각각 설치되는 연소가스 배출관과 분진 배출관, 그리고 상기 전열 히터에 근접하여 설치되고 상기 연소로의 상측 외부로부터 인입되어 원형의 코일 형태를 가지며 하방으로 권취되고 하부의 끝단이 개방된 토출구를 가지는 연소관을 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 전열 히터는 상기 연소로의 내주연에 방사상으로 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 하우징 내부에 전열히터가 내설된 밀폐된 공간구조의 발열부가 형성되고, 상기 발열부의 상, 하부 측에 연소가스 배출관과 분진배출관이 연결 구비된 회류발생 가스 연소로에 있어서, 상기 발열부는 그 내부에 원형의 코일 형상으로 권취된 배관구성으로 일측 단부에 토출구를 형성한 연소관을 포함하고, 상기 하우징은 하부면 외측 테두리에 체결공이 구비된 플렌지를 형성하며, 상기 플렌지를 결합수단으로 하여 상기 하우징 저면부를 보조설치프레임에 장착 결합되도록 하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 발열부는 그 내측면 둘레에 설치되는 단열부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 보조설치프레임은 원판형을 취하는 체결유도플랜지와 상기 체결유도플렌지 중앙부에 호퍼 형상을 취하며 일체로 구비된 보조배출관을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 회류발생 가스 연소로의 바람직한 실시예 구성을 첨부도면에 의거하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 회류발생 가스 연소로의 부분 분해 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 회류발생 가스 연소로의 결합 상태 단면도이며, 도 3은 본 발명에 적용되는 연소관의 발췌 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 회류발생 가스 연소로의 작용 상태도이다.

도 1 내지 도 4를 참고하면, 본 발명에 따른 회류발생 가스 연소로는 하우징(1)과, 발열부(2)와, 연소관(3)과, 보조설치프레임(4)으로 구성된다.

상기 하우징(1)은 회류발생 가스 연소로를 형성하는 통상의 기초적 외관 골격구성으로서, 이는 도 1 또는 도 2로 도시된 바와 같이 원통형의 밀폐된 용기구조를 취하게 되는 것인 바, 이와 같은 하우징(1)을 본 발명에 적용함에 있어서는, 상기 원통형을 취하는 하우징(1) 하부면 외측 테두리에 도 1로 도시된 바와 같이 체결공(P)이 구비된 플렌지(11)를 일체로 형성되게 함이 바람직하다.(도면 미설명 부호 B는 볼트, N은 너트) 이때, 상기 하우징(1)을 원통형이 아닌 육면체형으로 구비하는 것은 당업자에게 있어서 용이하게 변형할 수 있는 것이다.

또한, 상기 발열부(2)는 전술한 하우징(1) 내부에 일체로 형성되는 소정의 공간구성으로서, 이와 같은 발열부(2)는 도 1 또는 도 2로 도시된 바와 같이 그 내측면에 복수 개 이상의 구성을 갖는 전열 히터(21)가 방사상으로 설치되고, 상기 전열 히터(21)가 설치된 발열부(2)의 상부측 중앙부에 연소가스 배출관(22)이 형성 되며, 발열부(2)의 하부측 중앙부에는 분진배출관(23)이 형성된다.

또한, 상기 연소관(3)은 소각 장치의 소각로(도시생략)에서 발생된 배출가스를 전술한 발열부(2) 내부로 유입되게 하는 본 발명의 핵심적인 요지 구성으로서, 이와 같은 연소관(3)은 소정의 굵기를 갖는 강관을 코일형상으로 권취시켜 도 1 내지 도 3으로 도시된 바와 같은 배관형태를 이루도록 함이 바람직하다.

이때, 코일형상으로 권취된 연소관(3)의 일측 단부에는 도 3으로 도시된 바와 같이 토출관(31)이 형성된다.

또한, 상기 보조설치프레임(4)은 전술한 하우징(1)을 안정적으로 설치되게 함과 동시에 연소로의 이상 발생시 유지 보수관계를 용이하게 하기 위한 보조구성 요소로서, 이에 이러한 보조설치프레임(4)은 도 1로 도시된 바와 같이 원판형을 취하는 체결유도플랜지(41)를 기초구성으로 하여, 상기 체결유도플렌지(41) 중앙부에 호퍼 형상을 취하는 보조배출관(42)을 일체로 구비되게 하여 형성함이 바람직하다.

본 발명에 따른 회류발생 가스 연소로는 소각장치의 소각로에서 발생한 배출가스를 유입되게 한 후, 그 유입된 배출가스를 고온의 연소관(3)을 통해 연소 처리되게 하는 구성으로서, 전열히터(21)에 전원이 인가되어 고온으로 가열된 연소관(3)을 통해 발열부(2) 내로 배출가스를 유입시키면서 1차적으로 연소관(3) 내부면과의 접촉에 의해 1차 연소가 이루어지고, 연소관(3)에서 배출된 이후에는 가열된 발열부(2)의 히터(21)와 단열격벽을 접촉하여 2차적으로 연소되고, 또한 연소관(3)에서 배출된 이후 배출되는 원심력에 의한 회류에 의해 회전하면서 연소로 외부로 배출되는 과정에 상기 고열의 연소관의 외부면과 직접 접촉에 의해 3차적으로 연소됨으로써, 중접적인 연소반응이 일어나게 된다.

고온의 연소 작용에 의해 연소된 배출가스는 발열부(2)의 연소가스 배출관(22)을 통해 배출되고, 상기 배출가스 연소에 따라 발생한 분진 등의 잔류 이물질은 분진배출관(23)을 통해 외부로 배출된다.

전술한 바와 같이, 상기 소각장치의 소각로에서 발생한 배출가스는 코일형태로 권취된 연소관(3)을 경유하여 상기 도 3에 도시된 바와 같이 상기 연소관(3)의 내부에서도 회류를 형성하며 진행함으로써 고온의 연소관(3) 내부면과의 연소반응을 효과적으로 수행할 수 있다.

발열부(2) 내로 유입됨에 따라 도 4로 도시된 바와 같은 형태의 토출 압력작용으로써 발열부(2) 내에 회류를 발생시키게 되고, 이와 같은 회류현상에 의해 배출가스의 체류시간을 지연시키며, 그 체류시간 동안 배출가스를 완전한 형태로 재차 연소처리하게 된다.

또한, 이때 코일형태의 연소관(3)을 통해 유입되는 배출가스는 회류현상에 의한 체류시간 연장뿐만 아니라, 상기 연소관(3) 설치에 따른 발열부(2) 내측의 접촉면적 확대(연소관을 통해 유입된 배출가스가 도 4로 도시된 바와 같이 가열된 연소관의 내측면과 접촉되는 현상)로써, 연소효율을 증대되게 한다.

부연적 설명으로서, 보조설치프레임(4)은 본 발명에 적용되는 하우징(1)을 안정적으로 설치되게 하는 것으로, 이는 도 1로 도시된 바와 같은 선택적 탈착 조립관계에 의해 연소로의 이상 발생 혹은 청소를 필요로 할 경우, 그에 따른 유지 보수관계를 편리화 되게 한다.

한편, 도 5는 본 발명에 따른 회류발생 가스 연소로의 또 다른 실시예로써, 이와 같은 또 다른 실시예로서의 본 발명은 전술한 일시예의 구성인 발열부(2) 내측면 둘레에 단열격벽(5)을 설치시켜, 그 설치된 단열격벽(5)에 의해 상기 발열부(2)에 구획된 이중 공간구성으로 단열부(6)를 더 구비되게 하는 것이다.

이에, 이와 같은 또 다른 실시예에 따라 상기 발열부(2)내로 구비되는 단열부(6)는 고온의 열발생에 의한 연소작용시, 발열부(2)의 연소열이 하우징(1) 외관을 통해 대기중으로 손실되는 것을 방지되게 하여, 상대적으로 열효율을 증대시키는 기능을 행하게 되는 것으로, 이 또한 본 발명의 범주에서 벗어나는 것은 아니다.

이상의 설명에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 회류발생 가스 연소로는 소각로에서 발생한 배출가스가 코일 형태의 연소관을 통하여 연소로 내부로 유입되고, 또한 연소로 내부로 유입된 배출가스는 회전 원심력에 의하여 회류하면서 상승함에 따라 가열된 연소로에서의 전체 체류 시간이 연장되어 연소의 효율이 극대화되는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 소각로에서 발생한 배출가스가 코일 형태의 연소관을 통하여 연소로 내부로 유입되는 과정에서 상기 배출가스가 연소관 내부에서 회류하면서 가열된 연소관의 내부면과 직접 접촉함에 따라 효율적인 1차 연소가 이루어지는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 코일 형태의 연소관을 통과하여 연소로 내부로 유입된 배출가스가 회전 원심력에 의하여 회류하면서 상승하는 동안 연소로 내부에서 가열된 히터와 단열격벽면과 접촉하여 2차 연소가 이루어지며 또한 가열된 연소관 외부면과의 직접 접촉에 따라 효율적인 3차 연소가 이루어지는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 앞서 살펴본 바와 같이, 가열된 연소로 내에서의 연장된 전체 체류 시간뿐만 아니라 제 1차 연소 및 제 2, 3차 연소에 의해 배출가스의 완전연소가 구현되어 환경 오염 방지의 효과와 함께, 후공정에서의 정화장치를 필요로 하지 않게 됨에 따라 장치 설비비를 절약할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 연소로의 베이스가 외통과 분리 및 결합이 가능하므로 베이스를 분리하면 연소로 내부가 개방되어 연소로 내부의 고장이나 청소시 용이하게 처리할 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 소각로에서 발생한 배출가스를 연소하는 회류발생 가스 연소로에 있어서,

   복수 개의 전열 히터,

   상기 연소로의 상부와 하부에 각각 설치되는 연소가스 배출관과 분진 배출관, 및

   상기 전열 히터에 근접하여 설치되고, 상기 연소로의 상측 외부로부터 인입되어 원형의 코일 형태를 가지며 하방으로 권취되고 하부의 끝단이 개방된 토출구를 가지는 연소관을 포함하는 것을 특징으로 하는 회류발생 가스 연소로.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 전열 히터는 상기 연소로의 내주연에 방사상으로 설치되는 것을 특징으로 하는 회류발생 가스 연소로.
3. 하우징 내부에 전열히터가 내설된 발열부가 형성되고, 상기 발열부의 상, 하부 측에 연소가스 배출관과 분진배출관이 연결 구비된 회류발생 가스 연소로에 있어서,

   상기 발열부는 그 내부에 원형의 코일 형상으로 권취된 배관구성으로 일측 단부에 토출구를 형성한 연소관을 포함하고;

   상기 하우징은 하부면 외측 테두리에 체결공이 구비된 플렌지를 형성하며, 상기 플렌지를 결합수단으로 하여 상기 하우징 저면부를 보조설치프레임에 장착 결합되도록 하는 것을 특징으로 하는 회류발생 가스 연소로.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 발열부는 그 내측면 둘레에 설치되는 단열부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회류발생 가스 연소로.
5. 제 3 항에 있어서,

   상기 보조설치프레임은 원판형을 취하는 체결유도플랜지, 및

   상기 체결유도플렌지 중앙부에 호퍼 형상을 취하며 일체로 구비된 보조배출관을 포함하는 것을 특징으로 하는 회류발생 가스 연소로.

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