KR20130040239A - 평행한 드라이브를 구비하는 수냉식 슬라이딩 연소 화격자 - Google Patents

Abstract

수냉식 슬라이딩 연소 화격자는 이동 화격자 판(6)으로만 구성되거나 또는 이동 화격자 판(6)과 고정 화격자 판(5)의 조합으로 구성되어 있다. 이들 화격자 판(5, 6)은 계단 방식으로 서로 위에 놓여있고, 상기 이동 화격자 판(6)은 길이방향에 횡방향으로 전후로 이동될 수 있다. 화격자 트랙의 폭에 걸쳐 연장하는 화격자 판(5, 6)의 길이는 6m를 초과하는 측정값을 가진다. 이 판은 이 목적을 위해 중간 강철 거더(45) 상에 지지된다. 이동 화격자 판(6)은 2개의 별개의 드라이브 유닛으로 구성된 평행한 드라이브에 의해 구동된다. 이동 화격자 판(6)의 단부는 이들 드라이브 유닛에 의하여 앞뒤로 이동될 수 있으며, 이에 의해 이들 드라이브 유닛이 동기화될 수 있다. 적어도 하나의 파티션이 화격자 트랙에 걸쳐 횡방향으로 다수의 부분에 걸쳐 기본 공기를 분리하기 위해 화격자와 그 고정 화격자 판(5)과 그 이동 화격자 판(6) 아래에서 화격자 트랙을 따라 연장한다. 각 파티션은 하부측에 완전히 부착되도록 화격자 판(5, 6)의 하부측으로 상부 에지가 가이드된다. 이동 화격자 판(6)의 경우에, 파티션은 리세스를 구비하고 이 리세스에는 일측으로부터 리세스를 커버하고 파티션과 중첩하는 분리기 판이 이동 화격자 판(6)의 후미측에 설치된다. 다수의 기본 공기 격실은 화격자 트랙의 길이방향으로 실현될 수 있고, 추가적인 파티션은 기본 공기 격실의 매트릭스가 실현되도록 화격자 트랙의 길이방향으로 파티션에 수직하게 설치된다.

Description

평행한 드라이브를 구비하는 수냉식 슬라이딩 연소 화격자{WATER-COOLED SLIDING COMBUSTION GRATE WITH PARALLEL DRIVE}

본 발명은 높은 발열량을 가지는 불균일한 쓰레기 및 폐기물을 연소시키는데 특히 적합한 쓰레기 소각 시설을 위한 수냉식 슬라이딩 연소 화격자에 관한 것이다.

이러한 슬라이딩 연소 화격자는 화격자 판으로 만들어지거나 또는 일렬의 화격자 바(grate bar)로 만들어진 고정식 및 이동 화격자 스테이지를 구비하며, 여기서 이들 고정식 및 이동 화격자 판은 계단 형식으로 서로 위에 배치된다. 이들 화격자는 연소 베드(bed)가 기본적으로 수평으로 놓이거나 경사지게 놓이되 이 경우 일반적으로 20° 이상의 각도로 경사진 방식으로 설치될 수 있다. 화격자 판은 바람직하게는 강철 시트로 만들어지고 이들 판은 화격자 트랙(track)의 전체 폭에 걸쳐 연장하는 보드(board) 형상 중공 바디를 형성한다. 물은 냉각 매체로서 이들 중공 바디를 통해 채널을 따라 이동된다. 모든 제 2 화격자 판은 길이방향으로 이동하도록 설계되어서 슬라이딩 또는 공급 스트로크(stroke)를 수행할 수 있다. 이것이 공급 화격자에 관한 것일 때, 이동 화격자 판은 소각로 투입물(charge)을 전방측을 가지고 그 다음 하부 화격자 판으로 푸시할 수 있다. 한편, 역방향 공급 화격자는 중첩하는 계단을 가지는 사실상 역전된, 통합된, 경사진 계단을 형성한다. 역방향 공급 화격자의 경우, 이동 화격자 판의 전방측은 그 뒤에 놓여있는 소각로 투입물을 역으로 운반하며, 이후 이것은 화격자의 경사 방향으로 아래쪽으로 다시 밀링(milled)된다. 이동 화격자 판, 즉 2개의 고정된 화격자 판들 사이에 위치된 각 화격자 판은 그 경사의 낙하 방향으로 이동되거나 이 낙하 방향으로부터 이동된다. 이것은 화격자에서 연소하는 쓰레기가 45분 내지 120분의 높은 유지 시간 동안 지속적으로 재위치되고 화격자 상에 균등하게 분배되는 것을 보장한다.

유럽 특허 문헌 EP-0 621 449는 수냉식 슬라이딩 연소 화격자를 언급한다. 이 화격자는 화격자 트랙의 전체 폭에 걸쳐 연장하고 화격자 스테이지마다 다수의 화격자 바(bar)로 구성되지 않는 화격자 판을 구비한다. 고정 화격자 판과 같이, 이동 화격자 판이 크로스바의 후면에 고정되고, 이 크로스바는 동작 동안 집합적으로 전후로 이동하고 이동 화격자 판을 이동시킨다. 유럽 특허 문헌 EP 0 874 195는 모든 단일 이동 화격자 스테이지를 위한 개별 드라이브를 구비하는 화격자의 특별한 구성을 도시한다. 여기서 이동 화격자 판은 강철 롤(roll) 위에 롤링되고 또한 측방향 단부 판자(planks)를 따라 수평 롤 위에서 측방향으로 가이드된다. 드라이브는 각 유압 피스톤-실린더 유닛으로 구현되고, 이 실린더 유닛은 거의 중심에서 후미로부터 화격자 판에 만나고 화격자 아래에 위치된다.

이전 수냉식 슬라이딩 연소 화격자는 약 3m 내지 6m의 폭으로 조립되는데 이는 폭에 걸쳐 연장하며 또한 3 내지 6m 길이인 화격자 판으로 슬라이딩 연소 화격자가 구성된다는 것을 의미한다. 측방향으로 제한된 판자를 구비하는 슬라이딩 연소 화격자는 화격자 트랙이라고 언급된다. 드라이브는 유럽 특허 문헌 EP 0 874 195에서 설명되고 도시된 바와 같이 화격자 아래에 그리고 이동 화격자 판 뒤에 중심에 배열되고 각 유압 실린더-피스톤 유닛의 도움으로 각 이동 화격자 판에 대해 일어난다. 화격자 판은 수평 강철 롤에 의하여 측방향 판자에서 측방향으로 가이드된다. 이 판자는 이 연소 화격자를 측방향에서 제한한다.

이동 화격자 판이 중심에서 비례적으로 큰 크기의 실린더-피스톤 유닛에 의해 집합적으로 동작되고 롤링 지지부 없이 마모식으로 측면 판자에서 측방향으로 가이드되는 이전에 실시된 동작 모드에 비해 개별 드라이브에서는 다음과 같은 단점이 관찰될 수 있는데, 이전에 작은 입자들이 동작 동안 측면 판자의 측방향 단부 커버 판과 화격자 판 사이에 측방향으로 들러붙어 화격자 판의 측방향 틸팅을 초래할 수 있으며 이는 화격자 판이 위에서 보았을 때 인접한 고정 화격자 판과 더 이상 정확히 평행하지 않게 되는 것을 의미한다. 화격자 판이 이 상태에서 이동된다면, 이 판은 측방향 단부 판에 부딪히고 그 결과 큰 레버리지가 발생한다. 필요한 구동력이 이에 대응하여 더 커지게 된다. 큰 마찰력에 의해 야기된 마모가 상당하여 전체 화격자의 수명을 단축시킨다. 유럽 특허 문헌 EP 0 874 195에 도시된 단일 이동 화격자 판의 각 드라이브는 소각로 투입물을 체계적으로 국부적으로 공급하고 체계적으로 국부적으로 운송하는 것에 의하여 연소 공정의 최적화를 가능하게 한다. 측방향 롤링 베어링은 필요한 구동력의 감소와 마모의 최소화를 초래한다.

증가된 용량 요구 사항에서는 항상 더 넓은 화격자 트랙이 요구된다. 그러나, 중앙 실린더-피스톤 유닛을 구비하는 드라이브는 측방향 화격자 판자에서 강철 롤의 도움으로 화격자 판의 측방향 롤링 가이드 또는 측방향 베어링에 상관없이 화격자 판이 더 길거나 화격자 트랙의 폭이 더 큰 경우에 그 임계값에 도달한다. 특히, 화격자 판은 6m를 초과하는 폭으로 틸팅의 위협을 게시한다. 이동 화격자 판에 대한 전통적인 드라이브 솔루션은 또 화격자 판의 중간에서 화격자 아래에 존재하고 화격자가 동작하지 않는 경우에만 거기에 접근할 수 있다. 그리고 예를 들어, 10m의 화격자 트랙 폭을 구비하는 화격자를 실현하는 것이 가능한 경우에도, 이것은 아래쪽으로 공급되는 기본 공기가 폐기물 조성에 따라 체계적으로 사용되지 못할 수 있다는 문제를 초래할 수 있는데, 그 이유는 넓은 연소 화격자 및 넓은 화격자 트랙이 유사한 가연성 소각로 투입물을 균일하게 분배하며 영구적으로 공급될 수 없기 때문이다. 또한 불균일한 쓰레기로 인해 특정 양의 소각로 투입물이 화격자 또는 화격자 트랙의 폭에 걸쳐 축적되고 이 물질은 동일한 화격자 판 위에 또는 화격자 트랙의 동일한 길이방향 부분 위에 임의의 다른 축적보다 상당히 더 쉽게 연소하는 일이 발생한다. 이것은 연소 화격자를 통해 하부에서부터 상부로 매우 불균일하고 부정확한 기본 공기 스트림을 초래할 수 있다. 소각로 투입물이 매우 가연성인 경우, 유동 저항이 거기에 거의 등록될 수 없어서 기본 공기의 상당한 초과가 있을 수 있고, 소각로 투입물이 불량한 가연성인 경우, 더 높은 유동 저항과 이에 대응하여 기본 공기의 더 적은 흐름을 초래할 수 있다. 매우 가연성인 소각로 투입물은 이에 따라 빠르게 연소될 있고, 부근에 있는 불량한 가연성인 소각로 투입물은 기본 공기의 불량한 공급으로 인해 소각로 투입물이 기본 공기 통기구를 차단하기 때문에 불량하게 연소하거나 전혀 연소하지 않을 수 있다.

종래의 화격자는 길이 방향으로 기본 공기 공급을 위한 파티션을 이미 구비하고 있다. 거기서 이것은 화격자 아래 그리고 특히 고정 화격자 판 아래에 설치된 고정 파티션에 관한 것이다. 이에 의해 연소 화격자는 화격자 트랙의 길이를 따라 예를 들어, 3개 또는 4개의 상이한 부분에서 상이한 기본 공기 압력에 노출될 수 있다. 화격자 트랙의 폭에 걸쳐 기본 공기 공급의 파티션은 이전에 시도되지 않은 것이거나, 또는 이것은 이들 내에 우량하게 또는 불량하게 분리된 가연성 폐기물이 연소한다는 점에서 서로 인접하여 위치된 다수의 화격자 트랙에 걸쳐 실현된다. 그러나, 화격자 폭에 걸쳐 분배된 폐기물의 품질의 차이는 종종 피할 수 없으므로 트랙의 분리 없이 심지어 화격자 폭이 더 큰 경우에 기본 공기 분리는 중요하게 된다.

따라서 본 발명의 목적은 이 기술 분야의 기술에 기초하여 상당히 더 넓은 화격자 트랙의 실현을 가능하게 하는 방식으로 더 개발된 수냉식 슬라이딩 연소 화격자, 즉 6m 이상의 폭을 구비하는 화격자 트랙을 형성하는 것이다. 이 공정에서 이동 화격자 판의 가능한 틸트는 6m를 초과하는 화격자 판 길이의 경우에는 효과적으로 회피되어야 한다. 또한, 드라이브는 연소 동작 동안 특별한 설계로 접근할 수 있고 화격자의 동작을 중단할 필요 없이 화격자 판의 개별 드라이브의 유압 피스톤-실린더 유닛이 교체될 수 있다는 점에서 유지관리가 더 용이하다. 여분의 넓은 화격자 트랙을 구비하는 이러한 연소 화격자의 기본 공기 공급은 또한 특정 배열에서 그 폭에 걸쳐 분리가능해야 한다.

본 목적은 이동 화격자 판으로 구성되거나 또는 고정 화격자 판과 교대로 조합된 이동 화격자 판으로 구성된 수냉식 슬라이딩 연소 화격자로서, 이들 화격자 판은 화격자 트랙의 폭을 통과하는 화격자 판의 길이에 대해 6m를 초과하는 측정값을 특징으로 하는 계단 방식으로 서로 위에 놓여있고, 이들 화격자 판은 중간 강철 거더(girder) 상에 지지되는, 수냉식 슬라이딩 연소 화격자에 의해 달성된다. 이동 화격자 판은 2개의 별개의 드라이브 유닛으로 만들어진 평행한 드라이브에 의해 구동된다. 이동 화격자 판의 각 단부는 이러한 드라이브 유닛에 의하여 앞뒤로 이동될 수 있고, 이에 의해 2개의 드라이브 유닛이 동기화될 수 있다.

먼저, 종래의 유압 드라이브를 구비하는 슬라이딩 연소 화격자가 도면에 도시되고, 이후 평행한 드라이브와 기본 공기 분리를 구비하는 이 특별한 수냉식 슬라이딩 연소 화격자가 본 명세서에 제시되며, 그 기능은 도면의 도움으로 아래에 더 설명된다.

도 1은 화격자 판이 부분적으로 제거된 종래의 드라이브를 구비하는 슬라이딩 연소 화격자의 사시도;
도 2는 화격자 트랙과 그 아래 통합된 종래의 유압 드라이브에 수직한 방향에서 본 화격자 트랙을 통한 길이방향 단면도;
도 3은 화격자에 측방향으로 위치된 이동 화격자 판의 평행한 드라이브의 2개의 드라이브 유닛의 개별 드라이브 유닛의 기본 원리를 도시하는 도면;
도 4는 본 발명에 따른 개별 이동 화격자 판의 평행한 드라이브를 구비하는 슬라이딩 연소 화격자의 길이방향 부분의 사시도;
도 5는 보는 방향의 우측에 위치된 화격자 판을 위한 측벽의 외부에 단일 유압 드라이브 유닛을 구비하는 화격자 트랙의 에지에 대해 횡방향 단면도;
도 6은 화격자 트랙의 폭에 걸쳐 기본 공기 공급을 위한 파티션을 구비하는 슬라이딩 연소 화격자를 대각선 아래에서 본 사시도;
도 7은 평행한 드라이브를 구비하는 단일 트랙 화격자의 측면도;
도 8은 평행한 드라이브와 측벽 뒤에 설치된 요소를 구비하는 단일 트랙 화격자의 측면도;
도 9는 화격자의 상부측에서 본 평행한 드라이브를 구비하는 단일 트랙 화격자의 전체도;
도 10은 화격자의 하부측에서 본 평행한 드라이브를 구비하는 단일 트랙 화격자의 전체도.

중요한 부재를 구비하는 슬라이딩 연소 화격자의 기본 구성, 이것이 구성 동안 제시되는 방식, 개별적인 화격자 판이 여전히 부재하는 곳, 및 서브 구조물의 조망은 도 1로부터 명백하다. 여기서 이것은 흐름 방향으로 아래쪽으로 경사진 약 2m의 화격자 트랙 폭을 구비하는 화격자에 관한 것이다. 서로 평행한, 2개의 수직한, 측방향 강철 벽(1, 2)이 이격 바(distancing bars)(3, 4)를 통해 서로 안정적으로 연결되어 있다. 이 이격 바(3, 4)는 화격자에 수직하게 이어져 있고, 2개의 상이한 레벨에서 2개의 수직한 강철 벽(1, 2) 사이 내부 폭에 걸쳐 연장한다. 화격자의 좌측과 우측에 있는 강철 벽(1, 2)은 적절한 방식으로 서로 나사 결합된 다수의 강철 시트나 부품으로 구성될 수 있다. 양 단부에 나사산 결합된 이격 바(3, 4)는 2개의 수직한 강철 벽(1, 2)을 관통하고, 테이퍼진 단부와 너트에 의해 수직한 강철 벽(1, 2)에 단단히 나사 결합된다. 이격 바 또는 크로스바(3)의 상부 레벨은 또한 이들 상부 위에 놓여있는 고정 화격자 판(5)을 위한 지지 로드로서의 역할도 한다. 하부 고정 화격자 판(5)의 정면 에지는 수직한 강철 벽(1, 2)들 사이 제 위치에 용접된 배출 립(discharge lip)(7)에 인접한 반면, 그 후미 부분은 제 1 상부 이격 바 또는 크로스바(3) 위에 매달려 있다. 그 다음 라인에는 이동 화격자 판(6)이 있고, 그 정면 하부 에지는 아래 제 1 고정 화격자 판(5) 위에 놓여있다. 그 다음 최고 높은 고정 화격자 판(5)의 정면 하부 에지는 이어서 이동 화격자 판(6)에 놓여 있고 이와 같이 계속된다. 개별 화격자 판(5, 6)의 경사진 정면 측은 기본 공기 슬롯(8)으로 천공되어 있고, 이 슬롯을 통해 연소를 위한 기본 공기가 아래로부터 소각로 투입물로 인출된다. 강철 벽(1, 2)의 상부 에지를 따라 2개의 정사각형 튜브(9, 10)들이 약간 오프셋된 방식으로 서로의 상부에 배치되고, 그 하부 단부들은 거기서 용접된다는 점에서 용접에 의해 밀봉된다. 이 정사각형 튜브(9, 10)들은 화격자 트랙의 측면 패널을 구성하고, 화격자가 동작할 때 소각로 투입물 베드의 측면을 제한한다. 이들 정사각형 튜브들은 물로 냉각되고, 그 내부가 항상 완전히 물로 충진되어 있도록 하부로부터 상부로 물이 강제로 흐른다. 개별적인 화격자 판(5, 6)은 시트 강철로 만들어지고 중공 바디로 설계되며, 이 중공 바디는 그 내부가 항상 완전히 물로 충진되어 있어 공기 기포가 내부에 존재할 수 없도록 물이 강제로 흐른다. 대안적으로, 이들 화격자 판은 자유롭게 흐르는 중공 바디가 냉각 바디로서 삽입되어 이에 의해 이것이 우수한 열 전달을 보장하도록 지지 프레임워크와 냉각 바디에 상호 결합된 마모 판에 의해 커버될 수 있는 지지 프레임워크로 구성된다. 따라서 소각로 투입물과 접촉하는, 화격자의 모든 시트 강철 부품은 정사각형 튜브(8, 9)이든지 또는 화격자 판(5, 6)이든지 상관없이 지속적으로 강철 시트의 후면 측이 물로 커버되거나 또는 물로 냉각되는 히트 싱크에 의해 적어도 냉각된다. 그리하여 불(fire)과 접촉하는 모든 부품은 지속적으로 냉각되고 사실상 팽창이 일어나지 않도록 안정적인 온도로 유지된다. 이것은 임의의 종류의 보상 요소를 화격자 판의 측면들에 제공할 필요를 제거한다. 화격자 구성의 안정성은 이미 설명된 2개의 평행한 레벨에 있는 2개의 외부 강철 벽(1, 2)을 지지하고(strut) 죄는(brace) 이격 바 또는 크로스바(3, 4)에 의해 본질적으로 달성된다. 그 중앙의 양쪽에 화격자를 따라 이어져 있는 크로스바(3, 4)의 2개의 레벨들 사이에는 정사각형 튜브(11, 12) 형태의 2개의 다른 중공 프로파일이 있고, 이 튜브는 이에 수직하게 이어져 있는 크로스바(3, 4)에 하부와 상부의 일정 지점에서 연결된다. 정사각형 튜브들 중 하나, 즉 정사각형 튜브(11)는 화격자 판(5, 6)을 위한 하부로부터 상부로 냉각수를 공급하는 것인 반면, 다른 정사각형 튜브(12)는 이동 화격자 판(6)의 드라이브의 유압 부품을 위한 플러싱(flushing) 및 냉각 공기를 공급한다. 지지 부재(13)는 이들 2개의 평행하게 이어져 있는 정사각형 튜브(11, 12)들 사이에 이동 화격자 판(6)을 위해 설치된다. 이들 지지 부재(13)는 2개의 정사각형 튜브(11, 12)를 통해 이어져 있는 2개의 볼트에 의해 정사각형 튜브에 고정된다. 이 목적을 위해, 정사각형 튜브 또는 중공 프로파일(11, 12)은 지지 부재(13)를 위한 유지 볼트를 수용하도록 설계된 내부 직경을 구비하는 용접된 크로스바를 구비한다. 지지 부재(13)는 수직한 평면에서 작용하는 좌측과 우측에 있는 강철 롤(17, 18) 뿐만 아니라 대응하는 화격자 판 평면에 평행하게 배치된 강철 롤(16)을 각각 구비한다. 이동 화격자 판(6)은 마지막 것을 롤오프(roll off)하며, 수평한 강철 롤(16)은 화격자 판(6)의 후미 측에서 측방향 가이드로서의 기능을 한다. 피스톤(22)과 유압 실린더-피스톤 유닛(21)은 지지 부재(13)와 그 앞에 놓여있는 이동 판 사이에 설치된다. 판자에서, 즉 정사각형 튜브(9, 10)에서, 2개의 수평한 강철 롤(19, 20)은 모든 이동 화격자 판(6)에 대해 구성되고, 이들 롤은 외부로부터 판으로 측방향으로 가이드된다.

도 2는 측면으로부터 보았을 때 길이방향 부분으로 이동 화격자 판(6)의 종래의 드라이브를 구비하는 도 1에 따른 종래의 화격자 영역을 도시한다. 피스톤 로드(22)가 이동 화격자 스테이지(6)의 내부 프레임워크에 도달하는 유압 실린더(21)는 인식될 수 있고, 유압 실린더(21)는 그 후미 측에서 지지 부재(13)에 힌지 결합된다. 후미에서, 화격자 판(6)은 2개의 볼트(14, 15)에 의해 정사각형 튜브(11, 12)에 고정된 지지 부재(13)의 롤(17)에서 롤오프한다. 이들 지지 부재(13)들 각각은 후미 볼트(14)를 제거하는 것에 의해 뒤쪽으로 경사질 수 있고, 이후 유압 실린더(21)의 선회 지점에 접근될 수 있고 이것이 용이하게 해체될 수 있다. 그러나, 이것은 화격자를 해제한 후에만 일어날 수 있다. 정사각형 튜브(10)는 측방향 판자를 형성하는 화격자 판(5, 6) 뒤에서 그리고 크로스바(4)와 측벽(2) 아래에서 인식될 수 있다.

유압 드라이브는 화격자 판 바로 아래에 위치되고 본 구성의 경우에는 도 1과 2에 도시된 바와 같이 그 중심에 항상 위치된다. 이동 화격자 판의 평행한 드라이브는 여기에 도입된 슬라이딩 연소 화격자에 새로이 구현되는 것이며, 이는 상당히 더 넓은 화격자 트랙의 실현을 가능하게 하고, 자체 강철 롤로 화격자 판을 측방향 가이드할 필요성을 제거한다. 이러한 목적을 위해, 모든 이동 화격자 판은 그 2개의 측면 단부 또는 측방향 단부에서 개별적으로 구동되어, 이에 의해 모든 이동 화격자 판에 대한 2개의 개별적인 드라이브가 서로 완벽하게 동기화될 수 있다. 이동 화격자 판(6)의 일측에 있는 단일 드라이브 유닛은 도 3에서 개략도로 도시된다. 연결 로드(30)는 크랭크샤프트(32) 위에 안착하는 크랭크(31)에 연결된다. 크랭크(31)가 앞뒤로 각지게 선회할 때 그리고 이에 따라 그 단부가 선형 운동을 수행하지 않을 때에도 연결 로드(30)가 양방향 화살표로 도시된 바와 같이 그 코스 방향으로 앞뒤로 선형으로 이동하여야 하므로, 크랭크(31)는 연결 로드(30)의 볼트(39)가 장착된 슬롯 홀(38)을 구비한다. 크랭크샤프트(32)는 화격자 구성의 측벽(2)을 관통하고 이에, 즉 화살표로 지시된 점에 안정적으로 용접되거나 나사 결합된 부싱(33)에서 지지된다. 화격자 구성의 외부에서 크랭크샤프트(32)는 유압 실린더(36)의 피스톤 로드(35)의 단부에 힌지 결합된 다른 크랭크(34)를 구비한다. 크랭크(31, 34)는 단순히 크랭크샤프트 단부에 플러깅(plugged)될 수 있고 잠금 너트(lock nut)로 고정될 수 있다. 다른 단부에서 유압 실린더(36)는 화격자 구성의 측벽(2) 외부에 고정된 유지 브래킷(37)에 힌지 결합된다. 부싱(33)의 액슬은 이동 화격자 판(6)의 운동 방향에 수직으로 이어져 있고, 크랭크샤프트(32)에서 연결 로드(30)를 위한 크랭크(31)는 약 120° 내지 180° 만큼 선회하는 것에 의해 크랭크샤프트(32)의 다른 단부에서 크랭크(34)에 장착될 수 있다. 크랭크(34)가 크랭크샤프트(32)의 다른 단부에서 작용되고, 크랭크샤프트(32)가 이에 대응하여 회전하면, 이동 화격자 판(6)의 가시적인 단부는 이에 따라 유압 실린더-피스톤 유닛(35, 36)에 의해 피스톤(35)의 전후 운동에 따라 전후로 이동된다. 크랭크샤프트(32)는 이동 판(6)의 추진력(thrust)의 정도가 지속적으로 가변될 수 있도록 유압 피스톤-실린더 유닛(35, 36)을 체계적으로 제어하는 것에 의해 약 0° 내지 약 60° 만큼 회전될 수 있다. 이동 화격자 판(6)에 대해 동일한 드라이브가 평행한 드라이브가 형성될 수 있도록 화격자 트랙의 다른 측에 위치된다. 유압 피스톤-실린더 유닛을 위한 위치 측정 시스템과 조합된 비례 밸브는 이들에 의해 구동되는 이동 화격자 판(6)이 고정 화격자 판(5)과 정확히 평행하게 항상 이동하도록 확장과 수축을 정확히 동기화하는 것을 가능하게 한다. 유압 부품은 이 드라이브 설계로 화격자 구성 외부에 완전히 설치된다. 이에 의해, 임의의 다른 부분을 구비할 수 없는 전체 드라이브 설계의 무거운 기계적 부품만이 다운드라우트(downdraught)의 마모 효과에 노출된다. 다운드라우트에 민감한 드라이브 부품은 화격자 외부에 있고 심지어 화격자의 동작 동안 항상 거기에 접근할 수 있다.

유압 부품이 이 드라이브 구성으로 화격자로부터 더 멀리 위치되고 더 이상 화격자 바로 아래에 있지 않다. 모든 단일 이동 화격자 스테이지는 화격자 구성의 외부에 있는 2개의 측벽(2)에 고정된 자체 유압 실린더-피스톤 유닛을 통해 이런 방식으로 동작될 수 있고, 모든 다른 이동 화격자 판에 비해 개별적으로 동작될 수 있다. 모든 다른 이동 화격자 판은 유압 드라이브 쌍에 의해 유사한 방식으로 동작된다.

본 발명에 따른 개별 이동 화격자 판(6)의 평행한 드라이브를 구비하는 슬라이딩 연소 화격자의 사시도가 도 4에 도시된다. 유압 실린더-피스톤 유닛(36)은 피스톤과 그 연관된 크랭크(34) 및 크랭크샤프트(32)와 베어링이 있는 부싱(33)이 여기서 측벽(2)에서 볼 수 있는 것으로 인식될 수 있고, 그 일측에 있는 이동 화격자 판(6)의 동작을 위한 로컬 크랭크(31)와 연결 로드(30)는 다른 측에서 볼 수 있다. 이동 화격자 판(6)의 양 단부들은 모든 이동 화격자 판(6)이 개별 평행한 드라이브를 구비하도록 유압 드라이브를 구비한다. 이 드라이브 유형은 이전에 알려진 것보다 더 넓은 화격자 트랙의 실현을 가능하게 한다. 2개 내지 4개 이상의 종래의 화격자 트랙은 하나의 개별적인 단일 트랙 화격자로 대체될 수 있다. 수냉식 화격자 판은 그 냉각으로 인해 좁은 온도 대역 내에 유지될 수 있으므로 팽창 문제가 발생하지 않는다. 운동 방향으로 화격자 판의 벤딩 응력은 화격자 판(6)의 평평한 설계로 인해 매우 높고, 6m를 초과하는 길이의 화격자 판의 동작에 임의의 장애를 제공하지 않는다. 화격자 판은 화격자 트랙의 폭에 걸쳐 서로 단단히 나사 결합된 다수의 세그먼트로 만들 수 있다. 강철 프레임워크는 바람직하게는 내부에 배치되고 이를 통해 가이드될 수 있는 중공 바디를 유지하는 세그먼트로 설치되고 이후 중공 바디와 열 접촉하는 마모 판에 나사 결합된다. 이 평행한 드라이브 때문에, 10m, 12m, 또는 이보다 더 긴 연속하는 화격자 판을 구비하는 화격자 트랙과 이에 대응하는 동일한 폭의 화격자 트랙이 구성될 수 있다. 화격자 판(6) 위에 놓여있는 소각로 투입물의 결과 화격자 판(6) 위의 부하만이 추가적인 지지 구조물을 통해 흡수되어야 한다. 화격자 판(5, 6)은 폭이나 높이보다 길이가 더 긴 보드 형상으로 설계되고, 내부 구조물에 상관없이 12m 이상의 길이 또는 12m 이상의 트랙 폭에 걸쳐 자체 지지 브리지로 작용할 수 없다. 이 부하를 흡수하기 위하여, 화격자의 서브 구조는 화격자 트랙의 길이방향으로 설치되고 레일로 작용하는 하나 이상의 강철 거더(45)를 구비한다. 화격자 스테이지는 또한 드라이브 방향으로 적절히 강성이며, 이는 화격자 캐리지, 횡방향 샤프트 또는 등과 같은 추가적인 보조 구성이 요구되지 않는다는 것을 의미한다. 화격자의 중량과 화격자 위에 놓여있는 쓰레기의 중량만이 길이방향 빔(45)에 의해 운반된다. 이 화격자 트랙 폭은 화격자 바의 폭이 작은 것으로 인해 주조 철로 만들어진 종래의 화격자 바로는 거의 실현될 수 없다. 또한 보조 구성이 이 요소에 요구될 수 있다. 3개의 강철 거더(45)는 도시된 예에서 화격자 판(5, 6)이 12m의 화격자 트랙 폭의 경우에 모두 3m만큼 지지될 수 있도록 설치된다. 고정 화격자 판(5)은 이 강철 거더(45) 위에 직접 놓이는 반면, 이동 화격자 판(6)은 그 하부측에 강철 롤을 구비하고, 이 강철 롤은 이후 강철 거더(45)의 상부측에서 롤링되어서, 이에 의해 소각로 투입물로 인한 부하와 수냉식 화격자 판(5, 6)의 자체 중량이 강철 거더(45)에 의해 지지된다.

화격자 트랙 외부의 유압 실린더-피스톤 유닛의 레이아웃은 위에 도시되고 설명된 바와 같으며, 이는 화격자 구성의 측벽(1, 2) 외부에 이들 부품이 항상 접근가능하고 또한 화격자 아래에 위치될 때보다 화재의 위험에 거의 노출되지 않는다는 잇점을 구비한다는 것을 의미한다. 그러나 여기에 도입된 평행한 드라이브는 또한 유압 드라이브가 이전에 배열된 모든 화격자 판의 중간에 대신에 동일한 방식으로 설계되도록 구현될 수 있다. 그러나, 이들은 화격자 판의 단부들에 위치된 2개의 드라이브로 대체된다. 평행한 드라이브는 또한 이런 방식으로 구현되고, 유압 실린더-실린더 유닛은 위치 측정 시스템과 조합하여 비례 밸브에 의하여 정확한 동기화를 가지고 확장되거나 수축될 수 있어서 이 유닛에 의해 구동되는 이동 화격자 판(6)은 고정 화격자 판(5)과 항상 정확히 평행하게 이동할 수 있다.

이동 화격자 판(6)의 운동 방향으로 후미에서 본 화격자 트랙을 통한 단면도가 도 5에 도시된다. 연결 로드(30)는 화격자 판(6)의 하부에 있는 리세스에 힌지 결합된다. 연결 로드(30)는 볼트(39)를 통해 크랭크샤프트(32)의 하부에 있는 크랭크(31)에 유연하게 연결된다. 크랭크샤프트(32)는 교체가능한 슬라이드 베어링(40)에 의해 부싱(33)에서 지지된다. 이 부싱은 베인 스트럿(vane strut)(41)을 통해 화격자 구성의 측벽(1)에 안정적으로 연결되어 있다. 이 베인 스트럿(41)은 화격자 구성의 측벽(1 또는 2)에 있는 대응하는 리세스(recess)와 통합되어 있으며 이에 용접된다. 드라이브는 크랭크(34)와 피스톤 로드(35)가 여기서 단면도로 도시된 다른 측면에 존재한다. 이 예에서, 이들 2개의 요소는 도 3 및 도 4의 변형예와는 달리 크랭크샤프트(32) 상에 배열되어 있다. 그러나, 유압 실린더-피스톤 유닛의 조립은 공간 상태에 따라 자유로이 선택될 수 있다.

도 6은 기본 공기 공급을 위해 화격자 트랙의 길이에 걸쳐 파티션을 구비하는 아래에서 대각선으로 본 화격자 트랙의 일부를 도시한다. 화격자 트랙의 폭이 증가하는 것으로 인한 문제는 화격자의 폭에 걸쳐 보았을 때 화격자 위에 소각로 투입물이 균일하지 않다는 것이다. 단일의 균일한 기본 공기 압력이 화격자의 전체 폭에 걸쳐 사용되면, 매우 가연성인 소각로 투입물이 더 많은 공기를 수신하는데, 그 이유는 매우 가연성인 소각로 투입물이 더 짧은 시간 기간 동안 기본 공기 공급 통기구를 차단하는 반면, 불량한 가연성 소각로 투입물은 화격자 판에 있는 기본 공기 공급 통기구를 대량으로 커버하여 효율적인 공기 공급을 억제하기 때문이다. 필요한 것의 반대상황, 즉 매우 가연성인 소각로 투입물은 특히 기본 공기로 적절히 공급되는 반면, 불량한 가연성 소각로 투입물은 이에 대응하여 더 적은 기본 공기로 공급되는 일이 발생한다. 또한 불량한 가연성 소각로 투입물은 거의 연소하지 않는 반면, 매우 가연성인 소각로 투입물은 이미 연소한다. 기본 공기 공급이 넓은 화격자 트랙의 전체 폭에 걸쳐 균일한 압력으로 일어나지 않을 때 균일한 연소가 달성될 수 있다. 그러나, 화격자의 폭에 걸쳐 기본 공기 영역의 분리는 이를 위한 필수 조건이다. 이것은 도 6에 도시된 바와 같이 실현된다. 수직 파티션(46)은 여기서 화격자 아래 화격자 트랙, 그 고정 화격자 판(5) 및 이동 화격자 판(6)을 따라 연장한다. 파티션(46)은 하부측에 완전히 부착하고 파티션(46)의 2개의 측면 사이에 영구적인 밀봉이 형성되도록 화격자 판(5, 6)의 하부측에 상부 에지가 가이드된다. 파티션(46)은 이동 화격자 판(6) 뒤에 리세스(47)를 구비한다. 분리판(48)은 일측으로부터 이 리세스를 커버하고 파티션(46)과 중첩하는 이동 화격자 판(6)의 후미측에 추가된다. 이에 의해, 파티션(46)에 있는 리세스가 또한 폐쇄되고, 이동 화격자 판(6)이 이동될 때, 파티션(46)에서 분리판(48)은 리세스(47)에 걸쳐 단단하게 밀봉되어 앞뒤로 이동된다. 파티션(46)은 화격자 구성의 층 바로 아래에 밀봉되고, 이렇게 형성된 챔버는 또한 앞뒤로 밀봉된다. 이들은 그 전체 길이에 걸쳐 화격자 트랙 아래에 연장하는 별개의 기본 공기 격실(구획)을 형성한다. 그러나, 이 격실은 화격자 트랙의 길이에 걸쳐 상이한 길이방향의 격실로 추가적으로 추가 분할될 수 있고, 여기에 대응하는 파티션(49)이 설치된다. 이에 의해, 기본 공기 격실의 전체 매트릭스가 형성되고 여기에 모든 개별 격실이 별개의 기본 공기 공급 장치를 구비할 수 있다. 이에 대응하여, 자체 기본 공기 압력을 가지는 기본 공기 격실 위의 각 위치에서 공기 요구 사항에 따라 개별적으로 연소가 제어될 수 있다.

평행한 드라이브의 피스톤-실린더 유닛은, 공간 상태에 따라, 도 4에 도시된 바와 같이 다른 장착 방향으로도 배열될 수 있다. 개별 유압 실린더는 바람직하게는 서로 위에 계단 방식으로 배열되고 측벽의 외부에 장착된다. 수직으로 배열된 실린더의 경우, 크랭크샤프트의 크랭크는 90°로 회전되어야 한다. 45°의 각도로 경사진 실린더의 경우, 이 실린더는 이에 대응하여 도면에 도시된 실행과는 반대쪽으로 45°로 회전되어야 한다. 일부 공간을 얻기 위해, 다수의 정렬이 또한 교환가능하게 선택될 수 있다.

평행한 드라이브를 구비하는 단일 트랙 화격자의 측면도가 도 7에 도시되고 여기서 드라이브 요소가 이전에 설명된 것과 다르게 설치된다. 유압 실린더-피스톤 유닛(36)은 측벽(1) 외부에 비스듬한 각도로 설치되고, 피스톤은 아래로부터 대각선으로 크랭크(34)에 작용한다. 크랭크는 부싱(33) 내에 있는 크랭크샤프트를 회전시킨다. 도 8에서 볼 수 있듯이, 크랭크샤프트는 화격자 아래에 그리고 이동 화격자 판(6)의 연결 로드(30) 위에 위치된 크랭크(31)를 선회시킨다. 이러한 요소는 화격자 구성의 측벽(1) 뒤에 위치되고, 그럼에도 불구하고, 도 8에서 고정 화격자 판(5) 및 이동 화격자 판(6)으로 도시된다.

평행한 드라이브를 구비하는 단일 트랙 화격자는 위에서 대각선 방향에서 화격자 면을 본 것으로 도 9에 전체적으로 도시된다. 유압 실린더-피스톤 유닛(36), 크랭크(34), 및 측벽(1)에 측방향으로 설치된 부싱(33)으로부터 드라이브 요소를 인식할 수 있다. 이러한 드라이브 요소는 크랭크샤프트를 지지한다. 마지막으로, 아래로부터 대각선 방향으로 본 것과 동일한 화격자는 화격자의 다른 측으로부터 본 것으로 도 10에 도시된다. 따라서 화격자의 하부측이 보일 수 있다. 이동 화격자 판(6)은 고정 화격자 판(5)과 교번하고, 여기서 볼 수 있는 내부 측벽(1)에 있는 드라이브 요소, 즉 측벽을 관통하는 부싱(33), 크랭크(31), 및 이동 화격자 판(6)을 이동시키기 위해 이 크랭크에 의해 작동되는 연결 로드(30)는 동일한 곳에 설치되어, 이들이 슬라이딩 및 공급 스트로크를 수행할 수 있다. 모든 단일 이동 화격자 판(6)은 개별적으로 이동될 수 있다. 화격자의 모든 화격자 판에 있는 이러한 평행한 드라이브는 이동 화격자 판으로만 구성되도록 구현될 수 있는 것이 분명하다.

1 : 측벽 - 강철 벽
2 : 측벽 - 강철 벽
3 : 측벽 사이 상부 이격 바
4 : 측벽 사이 하부 이격 바
5 : 고정 화격자 판
6 : 이동 화격자 판
7 : 배출 립
8 : 기본 공기 통기구
9 : 중공 프로파일, 정사각형 튜브
10 : 중공 프로파일, 정사각형 튜브
11 : 냉각 수를 위한 정사각형 튜브
12 : 공기, 냉각 공기를 배기하기 위한 정사각형 튜브
13 : 이동 화격자 판을 위한 지지 부재
14 : 지지 부재용 볼트
15 : 지지 부재용 볼트
16 : 지지 부재에 있는 수평 강철 롤
17 : 지지 부재에 있는 수직 강철 롤러
18 : 지지 부재에 있는 수직 강철 롤
19 : 측방향 수평 강철 롤
20 : 측방향 수평 강철 롤
21 : 유압 실린더
22 : 피스톤 로드
23 : 화격자 판(6) 아래 리세스
24 : 화격자 판(6) 측방향 아래 리세스
25 : 화격자 판(6) 측방향 아래 리세스
26 : 가이드로서 리세스의 측방향 면
27 : 가이드로서 리세스의 측방향 면
28 : 좌측 화격자 트랙
29 : 우측 화격자 트랙
30 : 연결 막대
31 : 크랭크
32 : 크랭크샤프트
33 : 부싱
34 : 크랭크
35 : 피스톤 로드
36 : 유압 실린더
37 : 유압 실린더 유지 브래킷
38 : 슬롯 홀
39 : 볼트
40 : 슬라이드 베어링
41 : 베인 스트럿
42 : 시트 금속 케이싱
43 : 물 공급 라인
44 : 물 배출 라인
45 : 화격자 아래 레일로서 강철 거더
46 : 파티션
47 : 리세스
48 : 분리판

Claims (8)

1. 이동 화격자 판(6)으로만 구성되거나 고정 화격자 판(5)과 조합된 이동 화격자 판(6)으로 구성된 수냉식 슬라이딩 연소 화격자로서,
   상기 화격자 판(5, 6)은 화격자 트랙의 폭에 걸쳐 연속적으로 연장하는 상기 화격자 판(5, 6)의 길이에 대해 6m를 초과하는 측정값을 특징으로 하는 계단 방식으로 서로 위에 놓이며, 상기 화격자 판은 중간 강철 거더(45)에 지지되고,
   상기 이동 화격자 판(6)은 2개의 별개의 드라이브 유닛으로 만들어진 평행한 드라이브에 의해 구동되고, 이동 화격자 판(6)의 각 단부는 상기 드라이브 유닛에 의하여 앞뒤로 이동될 수 있고, 이에 의해 상기 2개의 드라이브 유닛이 동기화될 수 있는 것을 특징으로 하는 수냉식 슬라이딩 연소 화격자.
2. 제 1 항에 있어서, 각 이동 화격자 판(6)의 상기 드라이브 유닛은 설치된 상기 유압 피스톤-실린더 유닛을 위한 위치 측정 시스템과 조합하여 비례 밸브에 의하여 동기화될 수 있는 것을 특징으로 하는 수냉식 슬라이딩 연소 화격자.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 각 이동 화격자 판(6)의 상기 평행한 드라이브의 드라이브 유닛들은, 상기 화격자 트랙 외부의 화격자 구성의 외부 측벽(1, 2)에 설치되고 피스톤(35)과 크랭크(34)를 통해 크랭크샤프트(32)에 작용하는 유압 실린더-피스톤 유닛(35, 36)으로 구성되며,
   상기 크랭크샤프트는 상기 측벽(1, 2)을 관통하고, 연결 로드(30)와 다른 크랭크(31)는 다른 단부에서 상기 화격자 아래에 위치되고, 이에 의해 상기 연결 로드(30)는 상기 이동 화격자 판(6)에 영향을 미치는 것을 특징으로 하는 수냉식 슬라이딩 연소 화격자.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 모든 이동 화격자 판(6)의 평행한 드라이브를 위한 상기 드라이브 유닛들은, 상기 내부 측벽(1, 2)에 인접한 양 측면 위 상기 화격자 아래에 설치된 유압 실린더-피스톤 유닛으로 구성되고, 상기 피스톤은 상기 이동 화격자 판(6)의 외부 단부에 영향을 미치는 것을 특징으로 하는 수냉식 슬라이딩 연소 화격자.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 화격자의 서브 구조는 상기 연소 화격자 위에 있는 부하를 흡수하기 위해 하나 이상의 강철 거더(45)를 구비하고,
   상기 강철 거더는 상기 화격자 트랙의 길이방향으로 설치되고 레일로서 작용하며, 상기 레일 위에는 상기 고정 화격자 판(5)이 지지되고 상기 레일 위에는 상기 이동 화격자 판(6)이 롤링 지지부로 장착되고, 상기 이동 화격자 판(6)은 그 하부측에 강철 롤을 구비하는 것을 특징으로 하는 수냉식 슬라이딩 연소 화격자.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 화격자 트랙에 걸쳐 횡방향으로 다수의 부분에 걸쳐 기본 공기의 분리를 위해 상기 화격자와 상기 고정 화격자 판(5) 및 상기 이동 화격자 판(6) 아래에 상기 화격자 트랙을 따라 적어도 하나의 파티션(46)이 연장하며, 상기 파티션(46)은 하부측에 완전히 부착되도록 상기 화격자 판(5, 6)의 하부측에 상부 에지가 가이드되고, 상기 파티션은 상기 이동 화격자 판이 리세스(47)에서 이동될 수 있도록 상기 이동 화격자 판(6) 뒤에 리세스(47)를 구비하며, 이에 의해 일측으로부터 상기 리세스(47)를 커버하고 파티션(46)과 중첩하는 분리기 판(48)이 상기 이동 화격자 판(6)의 후미측에 설치된 것을 특징으로 하는 수냉식 슬라이딩 연소 화격자.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 화격자 트랙에 걸쳐 횡방향으로 다수의 부분에 걸쳐 기본 공기를 분리하기 위해 상기 화격자와 상기 고정 화격자 판(5) 및 상기 이동 화격자 판(6) 아래에 상기 화격자 트랙을 따라 적어도 하나의 파티션(46)이 연장하고, 상기 파티션(46)은 하부측에 완전히 부착되도록 상기 화격자 판(5, 6)의 하부측으로 상부 에지가 가이드되고, 상기 파티션은 상기 이동 화격자 판이 이동될 수 있도록 상기 이동 화격자 판(6) 뒤에 리세스(47)를 구비하며, 이에 의해 일측으로부터 리세스를 커버하고 파티션(46)과 중첩하는 분리기 판(48)이 상기 이동 화격자 판(6)의 후미측에 설치되고, 다수의 기본 공기 격실이 상기 화격자 트랙의 길이방향으로 더 실현되고, 추가적인 파티션(49)이 기본 공기 격실의 매트릭스가 실현되도록 상기 화격자 트랙의 길이방향으로 상기 파티션(46)으로 수직으로 설치된 것을 특징으로 하는 수냉식 슬라이딩 연소 화격자.
8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서, 모든 개별 기본 공기 격실은 가변 압력으로 별개의 기본 공기 공급 장치를 구비할 수 있는 것을 특징으로 하는 수냉식 슬라이딩 연소 화격자.

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