KR20190115662A - Atomizing nozzle for burning waste liquid - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 폐액 소각용 분무 노즐에 관한 것으로 특히, 폐액 또는 폐액과 폐가스를 이용하여 폐액을 소각시키되, 안정된 화염을 형성시켜 폐액 또는 폐액과 폐가스의 완전한 소각을 실현할 수 있는 폐액 소각용 분무 노즐에 관한 것이다.The present invention relates to a spray nozzle for incineration of waste liquor, and more particularly, to a waste nozzle for incineration of waste liquor using waste liquid or waste liquid and waste gas, which can form a stable flame to realize complete incineration of waste liquid or waste liquid and waste gas. will be.
폐유, 폐유기용제, 폐수, 폐알카리, 폐산 등의 액상 폐기물을 처리하는 방법 중의 하나로 소각 방식이 많이 사용된다.Incineration is one of the methods of treating liquid wastes such as waste oil, waste organic solvent, waste water, waste alkali, and waste acid.
폐액을 소각하는 방식으로 대표적으로 분무 소각 방식과 증발 소각 방식을 예로 들 수 있다. 또한, 이와 같은 연소 방식은 처리 대상 폐기물의 조성, 발열량, 단위 시간 당 처리량에 의하여 선택적으로 사용될 수 있다.As a method of incineration of the waste liquid, spray incineration and evaporation incineration are exemplified. In addition, such a combustion method may be selectively used depending on the composition of the waste to be treated, the calorific value, the throughput per unit time.
중, 대형 규모의 폐액 소각에는 주로 분무 소각 방식이 사용되고, 소형 규모의 액상 폐기물 소각에는 증발 소각 방식이 주로 많이 사용된다. 특히, 증발 소각 방식은 의부의 조연 없이 폐액이 보유한 열량을 이용하여 연소 유지가 가능한 물질에 주로 적용될 수 있다.Spray incineration is mainly used for medium and large scale waste incineration, and evaporative incineration is mainly used for small scale liquid waste incineration. In particular, the evaporation incineration method can be mainly applied to a material capable of sustaining combustion using the amount of heat retained by the waste liquid without supporting the denture.
폐액 분무 소각 버너는 분무 방식, 분무압, 산화제의 혼합 방법 등에 따라 여러 가지의 타입을 가지고 있으며, 이와 같은 다양한 형태의 분무 방식은 각각 고유한 화염 현상과 연소 성능을 가지게 된다. Waste spray incineration burners have a variety of types depending on the spray method, spray pressure, mixing method of the oxidant, and the like, each of the various types of spray has a unique flame phenomenon and combustion performance.
일반적인 폐액 분무 소각 시스템과 함께 이와 같은 시스템에 사용되는 종래의 폐액 분무 소각 버너를 첨부 도 1과 도 2를 통하여 설명하면 다음과 같다.A conventional waste liquid spray incineration burner used in such a system together with a general waste liquid spray incineration system will be described with reference to FIGS. 1 and 2 as follows.
도 1은 폐액 분무 소각 시스템을 모식적으로 도시한 것으로서, 시스템은 크게 소각로 본체, 공급 설비 및 후처리 설비로 구성될 수 있다.1 schematically illustrates a waste liquid spray incineration system, which may be largely composed of an incinerator body, a supply facility, and an aftertreatment facility.
본 시스템을 구성 요소들과 함께 좀더 상세히 설명하면, 폐액을 저장하는 저장조(1)로부터 펌프(2)를 통하여 폐액을 소각로 본체의 분무노즐(3)을 통하여 연소실(4) 내로 분사시키면서 소각을 실시한다. 이때, 폐액이 자발 연소가 가능한 정도의 발열량을 갖는 경우에는 별도의 보조 열원을 사용하지 않고 폐액을 분사, 소각시키는 것이 가능하다. The system will be described in more detail together with the components, injecting waste liquid from the reservoir 1 storing the waste liquid through the pump 2 and injecting the waste liquid into the combustion chamber 4 through the spray nozzle 3 of the incinerator body. do. At this time, when the waste liquid has a calorific value such that spontaneous combustion is possible, it is possible to inject and incinerate the waste liquid without using a separate auxiliary heat source.
한편, 소각 중인 폐액에서 발생하는 악취와, 소각 과정에서 발생하는 공해 물질이 외부로 유출되는 것을 방지하기 위하여 시스템의 끝단 부위로 송풍기(7)를 설치하고, 분체를 포함하는 소각 설비의 내부 전체를 부압으로 유지하는 한편, 연소 가스 중의 염소나 황이 포함된 혼합물을 세정기(6)에 의하여 제거하도록 한다.On the other hand, in order to prevent the odor generated from the waste liquid in the incineration, and the pollutants generated during the incineration process to the outside to install the blower (7) to the end of the system, the entire inside of the incineration plant containing powder While maintaining the negative pressure, the scrubber 6 removes the mixture containing chlorine or sulfur in the combustion gas.
이와 같은 기본적인 시스템과 함께 소각로 본체에서 발생하는 폐열을 이용하고자 하는 경우에는, 도면에 도시된 바와 같이, 별도의 열교환기(5)가 추가될 수 있다.When using waste heat generated in the incinerator body together with such a basic system, as shown in the figure, a separate heat exchanger 5 may be added.
이와 같은 시스템에서, 소각 본체에 사용되는 종래의 폐액 분무 소각버너는, 도 2에 도시된 바와 같이, 폐액공급부(11), 폐액의 무화를 위한 분무유체공급부(12), 보조연료공급부(13), 연소용 공기공급부(14)를 포함하며, 이를 소각로 본체의 소각로벽(17)에 부착하여 사용하였다.In such a system, the conventional waste liquid spray incineration burner used in the incineration body, as shown in Figure 2, waste liquid supply unit 11, spray fluid supply unit 12 for atomizing the waste liquid, auxiliary fuel supply unit 13 In addition, the combustion air supply unit 14, which was used to attach to the incinerator wall 17 of the incinerator body.
따라서, 폐액공급부(11)를 퉁하여 공급되는 폐액은 버너의 중심을 따라 이동되어, 분무유체유도관(15)을 통하여 무화가 이루어지면서 방출될 수 있다. 그리고, 이 분무유체유도관(15)의 단부에는 화염을 안정화시키고, 폐액이 고온의 화염에 잘 침투될 수 있도록 보염기(16)가 설치된다.Therefore, the waste liquid supplied through the waste liquid supply unit 11 may be moved along the center of the burner, and may be discharged while atomization is made through the spray fluid induction pipe 15. And, the end of the spray fluid induction pipe 15 is provided with a flame retarder 16 to stabilize the flame, so that the waste liquid can penetrate the hot flame well.
이때, 보조 열원으로 사용하는 가스 연료는 폐액 분무 노즐의 주위를 따라서 일정하게 배치된 또는 슬릿 형태의 노즐에서 분사되며 연소용 공기는 연료 분사 노즐의 주위에서 공급된다. 연료와 산화제에 의하여 만들어지는 화염은 고유의 연소 속도를 갖게 되고, 이 값은 물리적으로 안정화되어 있으며, 실제로 수십 ㎝/초에서 수 m/초의 값을 갖게 된다.At this time, the gaseous fuel used as the auxiliary heat source is injected from the nozzles of the slit type or uniformly arranged along the circumference of the waste liquid spray nozzle and the combustion air is supplied from the circumference of the fuel injection nozzle. Flames created by fuels and oxidants have inherent combustion rates, which are physically stabilized and actually range from tens of centimeters per second to several m / s.
이와 같은 종래의 폐액 소각 버너에서는 버너의 단부에 설치되는 보염기에 의하여 화염을 안정화시키도록 하였으나, 폐액 분무량의 증가 시 화염이 불안정해지는 현상이 나타나고, 추가 열원의 공급으로 보조 연료를 증가시키게 되면, 화염의 뜨임 현상(blow off)과 같은 화염 불안정의 현상이 발생하곤 하였다. 또한, 연료와 폐액의 미연탄소 입자가 연료 및 폐액 분사 노즐, 보염기, 소각로 본체에 부착하여 성장함에 따라, 장시간의 운전 후에는 노즐이 막히거나 복사열에 의하여 열손상을 입게 되는 경우도 발생하곤 하였다.In the conventional waste incineration burner, the flame is stabilized by the flame sprayer installed at the end of the burner, but when the amount of the waste liquid is increased, the flame becomes unstable, and when the auxiliary fuel is increased by supplying an additional heat source, Flame instability such as blow off of the flames would occur. In addition, as unburned carbon particles of fuel and waste liquid adhere to and grow on fuel and waste liquid injection nozzles, flame retardants, and incinerator bodies, the nozzles may be clogged or thermally damaged by radiant heat after prolonged operation. .
특히, 폐액 소각 시, 생성되는 화염은 폐기물의 낮은 발열량과 조성의 변동 때문에 안정된 특성을 갖기 어려우며, 연소 지연으로 인하여 화염대가 불안정해질 수 있다. 또한, 불안전 연소의 영향으로 생성된 미연 탄소분이 소각로의 벽, 버너의 타일 그리고 분사 노즐 등에 붙어 각종 문제를 일으키거나 열손상을 일으키는 원인이 되기도 한다.In particular, when the waste liquid is incinerated, the flame generated is difficult to have stable characteristics due to the low calorific value of the waste and variation in composition, and the flame zone may become unstable due to the combustion delay. In addition, unburned carbon powder produced by the effects of unsafe combustion may be stuck to the walls of the incinerator, the burner tiles and the spray nozzles, causing various problems or causing thermal damage.
따라서, 폐액 분무 소각 버너가 폐액의 질이나 양의 변화에도 안정된 화염을 형성하며, 고부하 연소에 의한 시스템의 콤팩트화를 기하고, 자체 세정 기능을 보유하는 기능이 요구되고 있는 실정이다.Therefore, the waste liquid incineration burner forms a stable flame even when the quality and quantity of the waste liquid are changed, and the function of compacting the system by high load combustion and having a self-cleaning function is required.
따라서, 이와 같은 이유에 의하여 버너의 잦은 수리와 교환을 실시하여야 되었기 때문에, 경제적 손실과 함께 성능의 불안정을 가져오는 원인이 되었다.Therefore, the burner has to be frequently repaired and replaced for this reason, resulting in economic loss and performance instability.
본 발명은 폐액 또는 폐액과 폐가스를 이용하여 폐액을 소각시키되, 안정된 화염을 형성시켜 폐액 또는 폐액과 폐가스의 완전한 소각을 실현할 수 있는 폐액 소각용 분무 노즐을 제공함을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a spray nozzle for incineration of waste liquid which can incinerate waste liquid using waste liquid or waste liquid and waste gas, thereby forming a stable flame to achieve complete incineration of waste liquid or waste liquid and waste gas.
본 발명에 따른 폐액 소각용 분무 노즐은, 제1 가스주입구, 제1 가스유도관을 통하여 제1 가스주입구에 연결되는 제1 노즐; 제2 가스주입구, 제2 가스유도관을 통하여 제2 가스주입구에 연결되는 제2 노즐; 폐액주입구, 폐액유도관을 통하여 폐액주입구에 연결되는 폐액노즐; 및 제3 가스주입구, 제3 가스유도관을 통하여 제3 가스주입구에 연결되는 제3 노즐;을 포함하되, 제3 노즐 내에 폐액노즐이, 폐액노즐 내에 제2 노즐이 그리고 제2 노즐 내에 제1 노즐이 형성되고, 여기에서 제1 가스가 가연성 가스이고, 제2 가스 및 제3 가스가 조연성 가스임을 특징으로 한다. The spray nozzle for waste liquid incineration according to the present invention may include a first nozzle connected to a first gas inlet through a first gas inlet and a first gas induction pipe; A second nozzle connected to the second gas inlet through a second gas inlet and a second gas induction pipe; A waste liquid nozzle connected to the waste liquid inlet through a waste liquid inlet and a waste liquid induction pipe; And a third nozzle connected to the third gas inlet through the third gas inlet and the third gas induction pipe, wherein the waste liquid nozzle is in the third nozzle, the second nozzle is in the waste liquid nozzle, and the first nozzle is in the second nozzle. A nozzle is formed, wherein the first gas is a flammable gas, and the second gas and the third gas are flammable gases.
본 발명에 따른 폐액 소각 방법은, (1) 제3 노즐 내에 폐액노즐을, 폐액노즐 내에 제2 노즐을 그리고 제2 노즐 내에 제1 노즐을 포함하는 폐액 소각용 분무 노즐을 사용하되, 제1 노즐을 통하여 가연성 가스를 공급하고, 제2 노즐을 통하여 조연성 가스를 공급하면서 착화시켜 가연성 가스를 연소시키는 착화단계; 및 (2) 착화단계와 동시에 또는 착화단계 이후, 소각실 내부가 소정의 온도까지 승온된 후에 폐액노즐을 통하여 폐액을 공급하고, 제3 노즐을 통하여 조연성 가스를 공급하여 무화시키면서 소각시키는 소각단계;를 포함함을 특징으로 한다.In the waste liquid incineration method according to the present invention, (1) a waste liquid incineration spray nozzle including a waste liquid nozzle in a third nozzle, a second nozzle in a waste liquid nozzle and a first nozzle in a second nozzle, Supplying the combustible gas through the ignition, and igniting the combustion while supplying the flammable gas through the second nozzle to combust the combustible gas; And (2) incineration step at the same time as the ignition step or after the ignition step, after the inside of the incineration chamber is heated up to a predetermined temperature, the waste liquid is supplied through the waste liquid nozzle, and the burning gas is incinerated while supplying the crude gas through the third nozzle. It characterized by including;
본 발명에 따르면 폐액 또는 폐액과 폐가스를 이용하여 폐액을 소각시키되, 안정된 화염을 형성시켜 폐액 또는 폐액과 폐가스의 완전한 소각을 실현할 수 있는 폐액 소각용 분무 노즐 및 이를 포함하는 폐액 소각로를 제공하며, 폐액 또는 폐액과 폐가스를 효과적으로 소각시킬 수 있는 효과를 제공할 수 있다.According to the present invention, the waste liquid or the waste liquid and waste gas are incinerated, but a stable flame is formed to provide a spray nozzle for incineration of waste liquid and a waste liquid incinerator including the same, which can achieve complete incineration of waste liquid or waste liquid and waste gas, and waste liquid. Or it can provide the effect that can effectively incinerate waste liquid and waste gas.
도 1은 종래의 폐액 분무 소각 시스템을 모식적으로 도시한 구성도이다.
도 2는 종래의 폐액 분무 소각 버너를 개략적으로 도시한 측단면도이다.
도 3은 본 발명의 하나의 구체예에 따른 폐액 소각용 분무 노즐을 포함하는 소각로의 일부를 개략적으로 도시한 측단면도이다.
도 4는 도 3의 "A" 부분을 확대하여 도시한 측단면도이다.
도 5는 도 3의 폐액 소각용 분무 노즐을 정면에서 본 정면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 하나의 구체예에 따른 폐액 소각용 분무 노즐을 포함하는 소각로의 일부를 개략적으로 도시한 측단면도이다.1 is a schematic view showing a conventional waste liquid spray incineration system.
Figure 2 is a side cross-sectional view schematically showing a conventional waste liquid spray incineration burner.
3 is a side cross-sectional view schematically showing a part of an incinerator including a spray nozzle for incineration of waste liquid according to one embodiment of the present invention.
4 is an enlarged side cross-sectional view of part “A” of FIG. 3.
5 is a front view of the waste liquid incineration spray nozzle of FIG. 3 viewed from the front.
6 is a side cross-sectional view schematically showing a part of an incinerator including a spray nozzle for incineration of waste liquid according to another embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 폐액 소각용 분무 노즐(20)은, 도 3 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 제1 가스주입구(21), 제1 가스유도관(22)을 통하여 제1 가스주입구(21)에 연결되는 제1 노즐(221); 제2 가스주입구(23), 제2 가스유도관(24)을 통하여 제2 가스주입구(23)에 연결되는 제2 노즐(241); 폐액주입구(25), 폐액유도관(26)을 통하여 폐액주입구(25)에 연결되는 폐액노즐(261); 및 제3 가스주입구(27), 제3 가스유도관(28)을 통하여 제3 가스주입구(27)에 연결되는 제3 노즐(281);을 포함하되, 제3 노즐(281) 내에 폐액노즐(261)이, 폐액노즐(261) 내에 제2 노즐(241)이 그리고 제2 노즐(241) 내에 제1 노즐(221)이 형성되고, 여기에서 제1 가스가 가연성 가스이고, 제2 가스 및 제3 가스가 조연성 가스임을 특징으로 한다. 가연성 가스는 가연성분을 포함하는 폐가스나 메탄가스, 프로판가스, 천연가스 등과 같이 연소가능한 가스일 수 있다. 조연성 가스는 공기나 산소와 같이 가연성 가스의 연소를 돕는 가스일 수 있다.The waste nozzle for incineration spray nozzle 20 according to the present invention, as shown in FIGS. 3 to 5, the first gas inlet 21 through the first gas inlet 21, the first gas induction pipe 22. A first nozzle 221 connected to the first nozzle 221; A second nozzle 241 connected to the second gas inlet 23 through the second gas inlet 23 and the second gas induction pipe 24; A waste liquid nozzle 261 connected to the waste liquid inlet 25 through a waste liquid inlet 25 and a waste liquid induction pipe 26; And a third nozzle 281 connected to the third gas inlet 27 through the third gas inlet 27 and the third gas induction pipe 28, wherein the waste liquid nozzle 3 is included in the third nozzle 281. 261, a second nozzle 241 in the waste liquid nozzle 261 and a first nozzle 221 in the second nozzle 241, where the first gas is a combustible gas, the second gas and the second agent. 3 gas is a flammable gas. The combustible gas may be a flammable gas including combustible components or a combustible gas such as methane gas, propane gas, natural gas, or the like. The flammable gas may be a gas that helps the combustion of the combustible gas, such as air or oxygen.
본 발명에 따른 폐액 소각용 분무 노즐은, 도 5에 나타낸 바와 같이, 제1 노즐(221), 제2 노즐(241), 폐액노즐(261) 및 제3 노즐(281)을 포함하되, 제3 노즐(281) 내에 폐액노즐(261)이, 폐액노즐(261) 내에 제2 노즐(241)이 그리고 제2 노즐(241) 내에 제1 노즐(221)이 형성되어 이루어진다. 여기에서, 제2 노즐(241)과 제3 노즐(281)에 조연성 가스가 그리고 제1 노즐(221)에 가연성 가스가 공급되고, 폐액노즐(261)에는 소각대상인 폐액이 공급되도록 구성됨을 특징으로 한다.As shown in FIG. 5, the spray nozzle for waste liquid incineration according to the present invention includes a first nozzle 221, a second nozzle 241, a waste liquid nozzle 261 and a third nozzle 281, and includes a third nozzle. A waste liquid nozzle 261 is formed in the nozzle 281, a second nozzle 241 is formed in the waste liquid nozzle 261, and a first nozzle 221 is formed in the second nozzle 241. The flammable gas is supplied to the second nozzle 241 and the third nozzle 281, the combustible gas is supplied to the first nozzle 221, and the waste liquid to be incinerated is supplied to the waste liquid nozzle 261. It is done.
제1 노즐(221)은 제1 가스유도관(22)을 통하여 제1 가스주입구(21)에 연결되며, 제1 가스주입구(21)는 제1 가스공급원(도면의 단순화를 위하여 도시하지 않음)에 연결된다. 제1 가스는 가연성 가스이다.The first nozzle 221 is connected to the first gas inlet 21 through the first gas induction pipe 22, and the first gas inlet 21 is a first gas supply source (not shown for simplicity of drawing). Is connected to. The first gas is a flammable gas.
제2 노즐(241)은 제2 가스유도관(24)을 통하여 제2 가스주입구(23)에 연결되며, 제2 가스주입구(23)는 제2 가스공급원(도면의 단순화를 위하여 도시하지 않음)에 연결된다. 제2 가스는 조연성 가스이다.The second nozzle 241 is connected to the second gas inlet 23 through the second gas induction pipe 24, and the second gas inlet 23 is a second gas supply source (not shown for simplicity of drawing). Is connected to. The second gas is a flammable gas.
폐액노즐(261)은 폐액유도관(26)을 통하여 폐액주입구(25)에 연결되며, 폐액주입구(25)는 폐액공급원에 연결된다. 폐액은 소각의 대상인 액체로서, 폐유, 폐유기용제, 폐수, 폐알카리, 폐산 및 이들 중 2이상의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것일 수 있다.The waste liquid nozzle 261 is connected to the waste liquid inlet 25 through a waste liquid induction pipe 26, and the waste liquid inlet 25 is connected to a waste liquid supply source. The waste liquid is a liquid to be incinerated, and may be selected from the group consisting of waste oil, waste organic solvent, waste water, waste alkali, waste acid and a mixture of two or more thereof.
폐액노즐(261)을 통하여 소각로 내로 공급되는 폐액은 그 자체에 가해지는 압력에 의해서도 소각로 내에 무화되어 소각될 수 있으나, 바람직하게는 제1 노즐(221)을 통하여 분사되는 제1 가스의 분사압에 의하여 형성되는 폐액노즐(261) 근처에 형성되는 부압에 의하여 무화가 촉진될 수 있다. 이는 이론적으로는 소위 "벤츄리 효과"로 설명될 수 있다. 벤츄리 효과(Venturi effect)는 파이프 내에서 보다 직경이 작은 좁은 부분을 지날 때, 유제의 압력이 상대적으로 감소하는 현상이다.The waste liquid supplied into the incinerator through the waste liquid nozzle 261 may be atomized and incinerated in the incinerator even by the pressure applied to the waste incinerator, but preferably the injection pressure of the first gas injected through the first nozzle 221 may be incinerated. The atomization may be promoted by a negative pressure formed near the waste liquid nozzle 261 formed by the waste liquid nozzle 261. This can theoretically be explained by the so-called "venturi effect". The Venturi effect is a phenomenon in which the pressure of the emulsion decreases relatively as it passes through narrower sections of the pipe.
더욱이, 본 발명에 따르면 보다 바람직하게는 제1 노즐(221)을 통하여 분사되는 제1 가스의 분사압에 더하여 제2 노즐(241)을 통하여 분사되는 제2 가스의 분사압에 의하여 형성되는 폐액노즐(261) 근처에 형성되는 부압에 의하여 무화가 촉진될 수 있다. 특히, 본 발명에 따르면, 가연성 가스인 제1 가스가 조연성 가스인 제2 가스에 의하여 연소되면서 연소열을 제공하고, 그에 의하여 연소 후 형성되는 연소가스의 팽창에 의하여 폐액의 무화가 더욱 촉진될 수 있다.Further, according to the present invention, more preferably, a waste liquid nozzle formed by the injection pressure of the second gas injected through the second nozzle 241 in addition to the injection pressure of the first gas injected through the first nozzle 221. The atomization can be promoted by the negative pressure formed near 261. In particular, according to the present invention, the first gas, which is a combustible gas, is burned by the second gas, which is a flammable gas, to provide combustion heat, whereby the atomization of the waste liquid can be further promoted by the expansion of the combustion gas formed after combustion. have.
특히, 도 4에 나타낸 바와 같이, 제2 노즐(241)의 단부가 제1 노즐(221)의 단부에 비하여 노벽(31)에 의하여 형성되는 소각로에 더 근접하게 위치되도록 형성될 수 있다. 이는 제2 노즐(241)을 통하여 공급되는 제2 가스의 흐름에 의하여 제1 노즐(221)의 단부 근처에 부압을 형성시켜 제1 가스의 흐름을 촉진시키고, 제2 가스에 의한 제1 가스의 연소를 돕고, 제1 가스와 제2 가스에 의해 형성되는 화염을 제1 노즐(221)의 축방향을 중심으로 안정되게 그리고 소각로 내에서 제1 노즐(221)의 축방향으로 따라 연장되도록 기능한다. In particular, as shown in FIG. 4, the end of the second nozzle 241 may be formed closer to the incinerator formed by the furnace wall 31 than the end of the first nozzle 221. This causes a negative pressure to be generated near the end of the first nozzle 221 by the flow of the second gas supplied through the second nozzle 241 to promote the flow of the first gas, and the flow of the first gas by the second gas. Helps combustion and functions to ensure that the flame formed by the first gas and the second gas is stable about the axial direction of the first nozzle 221 and extends along the axial direction of the first nozzle 221 in the incinerator. .
제3 노즐(281)은 제3 가스유도관(28)을 통하여 제3 가스주입구에 연결되며, 제3 가스주입구는 제3 가스공급원(도면의 단순화를 위하여 도시하지 않음)에 연결된다. 제3 가스는 조연성 가스이다. 제3 노즐(281)을 통하여 공급되는 제3 가스는 노벽(31)에 의해 형성되는 소각로의 벽면을 따라 벽면과 평행하게 흐르는 층류를 형성할 수 있으며, 이러한 층류를 구성하는 제3 가스는 그 내부에서 무화되어 소각로 내로 분무되는 폐액이 균일하게 벽면을 따라 평행하게 연장되는 안정한 화염의 형성을 가능하게 하는 효과를 제공한다. 노벽(31)은 바람직하게는 내화타일이나 내화물 등과 같은 내열재료로 구성될 수 있다.The third nozzle 281 is connected to the third gas inlet via a third gas induction pipe 28, and the third gas inlet is connected to a third gas supply source (not shown for simplicity of drawing). The third gas is a flammable gas. The third gas supplied through the third nozzle 281 may form a laminar flow flowing in parallel with the wall along the wall surface of the incinerator formed by the furnace wall 31, and the third gas constituting the laminar flow is formed therein. The waste liquid atomized at and sprayed into the incinerator provides the effect of enabling the formation of a stable flame which is evenly extended in parallel along the wall. The furnace wall 31 may preferably be made of a heat resistant material such as a fireproof tile or a refractory.
특히, 도 5에 나타낸 바와 같이, 상기 폐액노즐(261)에 연결되는 폐액유도관(26) 내에는 비선회식의 직진형 가이드(262)가 형성되어 폐액노즐(261)을 통하여 분사되는 폐액의 흐름을 직선형으로 형성시키는 것이 가능하며, 달리, 도 7에 나타낸 바와 같이, 상기 폐액노즐(261)에 연결되는 폐액유도관(26) 내에는 선회식의 경사형 가이드(263)가 형성되어 폐액노즐(261)을 통하여 분사되는 폐액의 흐름을 나선형으로 형성시키는 것이 가능하며, 이러한 폐액의 흐름은 노즐 단부에서의 미연소 성분의 퇴적을 방지하여 노즐의 폐색을 방지하고, 유지 보수를 간단하게 할 수 있다.In particular, as shown in FIG. 5, a non-orbiting straight guide 262 is formed in the waste liquid induction pipe 26 connected to the waste liquid nozzle 261, and the flow of waste liquid sprayed through the waste liquid nozzle 261. It is possible to form a linear shape, otherwise, as shown in Figure 7, in the waste liquid induction pipe 26 connected to the waste liquid nozzle (261) is formed a swivel type inclined guide 263 is formed waste liquid nozzle ( It is possible to spirally form the flow of the waste liquid injected through 261), and the flow of the waste liquid can prevent deposition of unburned components at the nozzle end, thereby preventing the blockage of the nozzle and simplifying maintenance. .
본 발명의 다른 하나의 구체예에 따르면, 도 6에 나타낸 바와 같이, 연소실을 형성하는 노벽(31)에 일정한 기울기를 갖는 경사벽체(29)가 더 포함될 수 있으며, 이 경사벽체(29)의 기울기의 각도(α)는 제1 노즐(221)의 중심축을 기준으로 제1 노즐(221)로부터 멀어질수록 중심축에 근접하도록 형성되며, 이는 바람직하게는 5 내지 15°의 범위 이내일 수 있다. 이러한 경사벽체(29)는 제3 가스의 흐름을 제1 노즐(221)의 중심축 쪽으로 지향되는 기류를 형성하고, 조연성 가스로 이루어지는 이 제3 가스의 흐름이 제1 가스의 연소 및/또는 폐액의 연소에 의해 형성되는 화염을 소각로 중심쪽으로 지향시켜 소각로의 중심부에서 안정한 화염이 형성되도록 기능한다. 상기 각도가 5° 미만인 경우, 제3 가스의 흐름이 제1 가스의 연소 및/또는 폐액의 연소에 의해 형성되는 화염을 소각로 중심쪽으로 지향시키는 효과가 충분치 못하게 되는 문제점이 있을 수 있고, 반대로 상기 각도가 15°를 초과하는 경우, 제3 가스의 흐름이 제1 가스의 연소 및/또는 폐액의 연소에 의해 형성되는 화염의 안정성을 저하시키는 문제점이 있을 수 있다.According to another embodiment of the present invention, as shown in FIG. 6, the inclined wall 29 having a constant inclination may be further included in the furnace wall 31 forming the combustion chamber, and the inclination of the inclined wall 29 may be further included. The angle α is formed to be closer to the central axis from the first nozzle 221 with respect to the central axis of the first nozzle 221, which may be preferably within a range of 5 to 15 °. The inclined wall 29 forms an air flow in which the flow of the third gas is directed toward the central axis of the first nozzle 221, and the flow of the third gas made of the flammable gas causes combustion and / or the first gas. The flame formed by the combustion of the waste liquid is directed toward the center of the incinerator, so that a stable flame is formed at the center of the incinerator. If the angle is less than 5 °, there may be a problem that the effect of directing the flame formed by the combustion of the first gas and / or the combustion of the waste gas toward the center of the incinerator may not be sufficient, on the contrary, the angle If is greater than 15 °, there may be a problem that the flow of the third gas lowers the stability of the flame formed by the combustion of the first gas and / or the combustion of the waste liquid.
본 발명에 따른 폐액 소각 방법은, (1) 제3 노즐(281) 내에 폐액노즐(261)을, 폐액노즐(261) 내에 제2 노즐(241)을 그리고 제2 노즐(241) 내에 제1 노즐(221)을 포함하는 폐액 소각용 분무 노즐을 사용하되, 제1 노즐(221)을 통하여 가연성 가스를 공급하고, 제2 노즐(241)을 통하여 조연성 가스를 공급하면서 착화시켜 가연성 가스를 연소시키는 착화단계; 및 (2) 착화단계와 동시에 또는 착화단계 이후, 소각실 내부가 소정의 온도까지 승온된 후에 폐액노즐(261)을 통하여 폐액을 공급하고, 제3 노즐(281)을 통하여 조연성 가스를 공급하여 무화시키면서 소각시키는 소각단계;를 포함함을 특징으로 한다.In the waste liquid incineration method according to the present invention, (1) the waste liquid nozzle 261 in the third nozzle 281, the second nozzle 241 in the waste liquid nozzle 261 and the first nozzle in the second nozzle 241. Using a spray nozzle for incineration of waste liquid including 221, but combustible gas is supplied through the first nozzle 221, and ignited while supplying a flammable gas through the second nozzle 241 to combust the combustible gas. Ignition step; And (2) at the same time as the ignition step or after the ignition step, after the inside of the incineration chamber is heated up to a predetermined temperature, the waste liquid is supplied through the waste liquid nozzle 261, and the supporting gas is supplied through the third nozzle 281. Incineration step of incineration while atomizing; characterized in that it comprises a.
본 발명에 따른 폐액 소각 방법은 제3 노즐(281) 내에 폐액노즐(261)을, 폐액노즐(261) 내에 제2 노즐(241)을 그리고 제2 노즐(241) 내에 제1 노즐(221)을 포함하는 폐액 소각용 분무 노즐을 사용하여 구현되며, 여기에서 착화단계는 제1 노즐(221)을 통하여 가연성 가스를 공급하고, 제2 노즐(241)을 통하여 조연성 가스를 공급하면서 착화시켜 가연성 가스를 연소시키는 것으로 이루어진다. The waste liquid incineration method according to the present invention uses a waste liquid nozzle 261 in the third nozzle 281, a second nozzle 241 in the waste liquid nozzle 261, and a first nozzle 221 in the second nozzle 241. Implemented using a spray nozzle for incineration of waste liquid, the ignition step is to supply the combustible gas through the first nozzle 221, the ignition while supplying the flammable gas through the second nozzle 241 combustible gas It is made to burn.
소각단계는 착화단계와 동시에 또는 착화단계 이후, 소각실 내부가 소정의 온도까지 승온된 후에 폐액노즐(261)을 통하여 폐액을 공급하고, 제3 노즐(281)을 통하여 조연성 가스를 공급하여 무화시키면서 소각시키는 것으로 이루어진다.The incineration step is carried out at the same time as the ignition step or after the ignition step, after the inside of the incineration chamber is heated up to a predetermined temperature, the waste liquid is supplied through the waste liquid nozzle 261, and the burning gas is supplied through the third nozzle 281 to atomize While burning.
상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 폐액 소각용 분무 노즐 및 이를 이용하는 폐액 소각 방법에 의하면, 상기한 바와 같이 안정된 화염의 형성을 가능하게 하고, 폐액의 질이나 양의 변동에 대해서도 소각에 효과적이며, 폐가스와 같은 저발열량의 발생 가스를 보조 열원으로 사용하는 것을 가능하게 한다. 또한, 소각로가 충분히 예열되지 않은 경우, 제1 가스로서 폐가스 대신 천연가스 등과 같은 일반 연료가스를 사용하여 착화단계를 수행하고, 그에 의하여 소각로 내의 온도를 상승시킨 후, 제1 가스를 다시 열량이 낮은, 즉 가연성분 함량이 낮은 폐가스로 절환하여 폐액을 소각하는 것을 가능하게 할 수 있다. According to the spray nozzle for waste liquid incineration and the waste liquid incineration method using the same according to the present invention having the configuration as described above, it is possible to form a stable flame as described above, and is effective for incineration even with variations in the quality and quantity of the waste liquid. It is possible to use a low heat generating gas such as waste gas as an auxiliary heat source. In addition, when the incinerator is not sufficiently preheated, the ignition step is performed using a general fuel gas such as natural gas instead of waste gas as the first gas, thereby raising the temperature in the incinerator, and then again heating the first gas with low heat. That is, it may be possible to incinerate the waste liquid by switching to waste gas having a low flammable content.
더욱이, 본 발명에 따르면, 분무되는 폐액을 중심으로 내외측에 조연성 가스 즉 공기나 산소 또는 산소풍부화 공기 등을 공급하여 폐액의 충분한 소각을 가능하게 하고, 미연소 성분의 잔류를 최소화하는 것을 가능하게 한다. 이러한 미연소 성분의 최소화는 소각로 전체의 유지보수 비용 및 노력을 감소시키는 것을 가능하게 할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 폐액을 중심으로 내외부에서 조연성 가스 즉 공기 등을 공급하고, 동시에 폐액이 무화되어 분무되는 분무영역 내부 중심에서 폐가스 또는 연료가스 등을 보조로 공급하여 연소시키는 것을 가능하게 하는 구성에 의하여 폐액이 무화되어 소각되는 화염부를 고온화시켜 화염 안정화를 이루는 것을 가능하게 하고, 이는 미연 탄소와 같은 미연소 성분의 발생을 최소화시킬 수 있으며, 폐액의 안정적이고, 완전한 소각을 가능하게 할 수 있다.Furthermore, according to the present invention, it is possible to supply inflammable gas, i.e., air, oxygen, or oxygen-enriched air, etc. to the inside and outside of the waste liquid to be sprayed to enable sufficient incineration of the waste liquid and to minimize the remaining of unburned components. Let's do it. Minimization of such unburned components may make it possible to reduce maintenance costs and efforts throughout the incinerator. In addition, according to the present invention, it is possible to supply the flammable gas, that is, air or the like from the inside and the outside around the waste liquid, and at the same time, to assist the combustion of the waste gas or fuel gas from the center inside the spray zone where the waste liquid is atomized and sprayed. It is possible to achieve flame stabilization by heating the flame portion where the waste liquid is incinerated and burned by the high temperature, which can minimize the occurrence of unburned components such as unburned carbon, and enable stable and complete incineration of the waste liquid. Can be.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.Although the present invention has been described in detail only with respect to the described embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations are possible within the technical scope of the present invention, and such modifications and modifications are within the scope of the appended claims.
1: 저장조
2: 펌프
3: 분무노즐
4: 연소실
5: 열교환기
6: 세정기
7: 송풍기
11: 폐액공급부
12: 분무유체공급부
13: 보조연료공급부
14: 공기공급부
15: 분무유체유도관
16: 보염기
17: 소각로벽
20: 폐액 소각용 분무 노즐
21: 제1 가스주입구
22: 제1 가스유도관
221: 제1 노즐
23: 제2 가스주입구
24: 제2 가스유도관
241: 제2 노즐
25: 폐액주입구
26: 폐액유도관
261: 폐액노즐
262: 직진형 가이드
263: 경사형 가이드
27: 제3 가스주입구
28: 제3 가스유도관
281: 제3 노즐
29: 경사벽체
31: 노벽1: reservoir 2: pump
3: spray nozzle 4: combustion chamber
5: heat exchanger 6: scrubber
7: blower
11: waste liquid supply unit 12: spray fluid supply unit
13: auxiliary fuel supply unit 14: air supply unit
15: spray fluid induction pipe 16: base
17: Incinerator wall
20: spray nozzle for waste liquid incineration 21: first gas inlet
22: first gas induction pipe 221: first nozzle
23: second gas inlet 24: second gas induction pipe
241: second nozzle 25: waste liquid inlet
26: waste liquid induction pipe 261: waste liquid nozzle
262: straight guide 263: inclined guide
27: third gas inlet 28: third gas induction pipe
281: third nozzle 29: inclined wall
31: Old wall
Claims (11)
가연성 가스가 가연성분을 포함하는 폐가스, 메탄가스, 프로판가스 또는 천연가스임을 특징으로 하는 폐액 소각용 분무 노즐.The method of claim 1,
Spray nozzle for incineration of waste liquid, characterized in that the combustible gas is a waste gas containing methane, methane gas, propane gas or natural gas.
조연성 가스가 공기, 산소 또는 산소 풍부화 공기임을 특징으로 하는 폐액 소각용 분무 노즐.The method of claim 1,
Spray nozzle for incineration of waste liquid, characterized in that the flammable gas is air, oxygen or oxygen enriched air.
폐액이 폐유, 폐유기용제, 폐수, 폐알카리, 폐산 및 이들 중 2이상의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것임을 특징으로 하는 폐액 소각용 분무 노즐.The method of claim 1,
A waste nozzle for incineration of waste liquid, wherein the waste liquid is selected from the group consisting of waste oil, waste organic solvent, waste water, waste alkali, waste acid and a mixture of two or more thereof.
제2 노즐의 단부가 제1 노즐의 단부에 비하여 노벽에 의하여 형성되는 소각로에 더 근접하게 위치되도록 형성됨을 특징으로 하는 폐액 소각용 분무 노즐.The method of claim 1,
And the end portion of the second nozzle is located closer to the incinerator formed by the furnace wall than the end portion of the first nozzle.
노벽에 고정되는 경사벽체를 더 포함함을 특징으로 하는 폐액 소각용 소각로.The method of claim 6,
An incinerator for waste liquid incineration, further comprising an inclined wall fixed to the furnace wall.
(2) 착화단계와 동시에 또는 착화단계 이후, 소각실 내부가 소정의 온도까지 승온된 후에 폐액노즐을 통하여 폐액을 공급하고, 제3 노즐을 통하여 조연성 가스를 공급하여 무화시키면서 소각시키는 소각단계;
를 포함함을 특징으로 하는 폐액 소각 방법.(1) A waste nozzle for incineration of waste liquid comprising a waste liquid nozzle in a third nozzle, a second nozzle in a waste liquid nozzle and a first nozzle in a second nozzle, using a first nozzle, and combustible gas is supplied through the first nozzle, and An ignition step of burning the combustible gas by ignition while supplying the flammable gas through the two nozzles; And
(2) an incineration step in which the waste liquid is supplied through the waste liquid nozzle after the inside of the incineration chamber is heated up to a predetermined temperature at the same time as the ignition step or after the ignition stage, and incinerated while supplying the crude gas through the third nozzle;
Waste fluid incineration method characterized in that it comprises a.
가연성 가스가 가연성분을 포함하는 폐가스, 메탄가스, 프로판가스 또는 천연가스임을 특징으로 하는 폐액 소각용 분무 노즐.The method of claim 8,
Spray nozzle for incineration of waste liquid, characterized in that the combustible gas is a waste gas containing methane, methane gas, propane gas or natural gas.
조연성 가스가 공기, 산소 또는 산소 풍부화 공기임을 특징으로 하는 폐액 소각용 분무 노즐.The method of claim 8,
Spray nozzle for incineration of waste liquid, characterized in that the flammable gas is air, oxygen or oxygen enriched air.
폐액이 폐유, 폐유기용제, 폐수, 폐알카리, 폐산 및 이들 중 2이상의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것임을 특징으로 하는 폐액 소각용 분무 노즐.The method of claim 8,
A waste nozzle for incineration of waste liquid, wherein the waste liquid is selected from the group consisting of waste oil, waste organic solvent, waste water, waste alkali, waste acid and a mixture of two or more thereof.
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2018
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