KR20210012229A - Combustible combustible waste heat recovery equipment - Google Patents
Combustible combustible waste heat recovery equipment Download PDFInfo
- Publication number
- KR20210012229A KR20210012229A KR1020190089580A KR20190089580A KR20210012229A KR 20210012229 A KR20210012229 A KR 20210012229A KR 1020190089580 A KR1020190089580 A KR 1020190089580A KR 20190089580 A KR20190089580 A KR 20190089580A KR 20210012229 A KR20210012229 A KR 20210012229A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- combustible waste
- combustion chamber
- combustion
- bore
- unit
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
- F23G5/002—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor characterised by their grates
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23H—GRATES; CLEANING OR RAKING GRATES
- F23H15/00—Cleaning arrangements for grates; Moving fuel along grates
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
- F23L5/00—Blast-producing apparatus before the fire
- F23L5/02—Arrangements of fans or blowers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
- F23L7/00—Supplying non-combustible liquids or gases, other than air, to the fire, e.g. oxygen, steam
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G2203/00—Furnace arrangements
- F23G2203/101—Furnace arrangements with stepped or inclined grate
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G2900/00—Special features of, or arrangements for incinerators
- F23G2900/50202—Waste pyrolysis, gasification or cracking in presence of catalysts
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
- F23L2900/00—Special arrangements for supplying or treating air or oxidant for combustion; Injecting inert gas, water or steam into the combustion chamber
- F23L2900/00001—Treating oxidant before combustion, e.g. by adding a catalyst
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 열에너지 회수용 가연성 폐기물 연소장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가연성 폐기물을 연소시켜 열에너지를 이용하기 위한 열에너지 회수용 가연성 폐기물 연소장치에 관한 것이다.The present invention relates to a combustible waste combustion apparatus for recovering thermal energy, and more particularly, to a combustible waste combustion apparatus for recovering thermal energy to use heat energy by burning combustible waste.
폐플라스틱, 폐비닐, 폐타이어 등과 같은 다양한 가연성 폐기물의 매립은 심각한 환경오염을 유발한다. 가연성 폐기물의 재활용을 위하여 에너지 재활용(Energy recycling), 원료 재활용(Material recycling), 화학 재활용(Chemical recycling) 등의 기술이 활발히 연구 및 개발되고 있다. 에너지 재활용 기술은 가연성 폐기물을 연소시켜 얻은 열에너지를 이용한다. 가연성 폐기물은 연소장치에서의 연소효율을 높이기 위하여 폐플라스틱 고형연료(Refuse Plastic Fuel, RPF), 폐기물 고형 연료(Refuse Derived Fuel, RDF) 등으로 제조되고 있다.Landfilling of various combustible wastes such as waste plastic, waste vinyl, and waste tires causes serious environmental pollution. For the recycling of combustible waste, technologies such as energy recycling, material recycling, and chemical recycling are being actively researched and developed. Energy recycling technology uses thermal energy obtained by burning combustible waste. Combustible wastes are manufactured from waste plastic fuel (RPF), waste derived fuel (RDF), etc. to increase combustion efficiency in combustion systems.
가연성 폐기물의 연소장치는 한국 등록특허 제10-0791972호와 제10-0849930호 등 많은 특허 문헌들에서 쉽게 찾아볼 수 있다. 가연성 폐기물의 연소장치는 본체, 회전연소부, 가열장치, 탈촉매 산화연소장치와 슬래그(Slag) 제거장치로 구성되어 있다. 본체는 연료구를 통하여 투입되는 가연성 폐기물을 연소하는 연소실과, 연소가스를 배출하는 배기구와, 재를 배출하는 재배출구를 갖추고 있다. 회전연소부는 연소실의 하부에 가연성 폐기물을 회전시킬 수 있도록 설치되어 있다. 가열장치는 연소실에 공급되는 가연성 폐기물을 점화시켜 연소시킨다. 탈촉매 산화연소장치는 본체의 상면 중앙을 관통하여 연소실의 상부에 설치되어 있다.Combustion apparatus for combustible waste can be easily found in many patent documents such as Korean Patent Nos. 10-0791972 and 10-0849930. The combustion apparatus for combustible waste is composed of a main body, a rotary combustion unit, a heating apparatus, a decatalytic oxidation combustion apparatus, and a slag removal apparatus. The main body has a combustion chamber for combusting combustible waste introduced through a fuel port, an exhaust port for discharging combustion gas, and a cultivation port for discharging ash. The rotary combustion unit is installed in the lower part of the combustion chamber to rotate the combustible waste. The heating device ignites and combusts combustible waste supplied to the combustion chamber. The decatalytic oxidation combustion device penetrates the center of the upper surface of the main body and is installed in the upper part of the combustion chamber.
그러나 상기한 바와 같은 가연성 폐기물의 연소장치에 있어서, 무겁고 긴 탈촉매 산화연소장치가 연소실의 천장을 관통하여 설치되므로, 탈촉매 산화연소장치의 설치 및 유지보수가 매우 곤란한 단점이 있다. 한편, 탈촉매산화연소장치는 고온부식(High temperature corrosion)에 의하여 파손될 우려가 높다. 연소장치의 가동 중에 탈촉매 산화연소장치가 파손될 경우, 파손된 탈촉매 산화연소장치가 낙하되면서 본체, 회전연소부, 슬래그 제거장치 등을 파손시키는 안전사고가 발생될 우려가 매우 높은 문제가 있다. 특히, 본체의 파손으로 인한 폭발사고는 인명사고를 발생시킬 수 있는 위험을 수반하고 있다.However, in the combustion apparatus for combustible waste as described above, since the heavy and long decatalytic oxidation combustion apparatus is installed through the ceiling of the combustion chamber, installation and maintenance of the decatalytic oxidation combustion apparatus is very difficult. On the other hand, the decatalytic oxidation combustion device is highly likely to be damaged by high temperature corrosion. When the decatalytic oxidation combustion device is damaged during operation of the combustion device, there is a very high concern that a safety accident may occur that damages the main body, the rotary combustion unit, the slag removal device, etc. as the damaged decatalytic oxidation combustion device falls. In particular, an explosion accident due to damage to the main body carries a risk that may cause a personal accident.
또한, 가연성 폐기물의 연소장치의 배기가스는 850℃ 이상의 온도로 유지시켜야 배기가스로부터 회수되는 열에너지의 효율을 높일 수 있다. 그러나 탈촉매 산화연소장치의 노즐들로부터 탈촉매, 예를 들어 냉각용 공기가 배기구의 주위에 분사되어 배기가스의 온도를 크게 저하시키는 단점이 있다. 따라서 배기가스의 온도를 유지하기 위해서는 버너 등의 2차 가열장치를 별도로 설치하여 배기가스를 가열해야 하므로, 가동비가 상승되는 문제가 있다.In addition, the exhaust gas of the combustion apparatus for combustible waste must be maintained at a temperature of 850° C. or higher to increase the efficiency of the heat energy recovered from the exhaust gas. However, there is a disadvantage in that the decatalyst, for example, air for cooling, is injected from the nozzles of the decatalyzed oxidation combustion device around the exhaust port to significantly lower the temperature of the exhaust gas. Therefore, in order to maintain the temperature of the exhaust gas, a secondary heating device such as a burner must be separately installed to heat the exhaust gas, so there is a problem that the operation cost is increased.
한편, 회전연소부는 연소실에 분사되는 공기를 공급하기 위한 공기실을 갖추고 있다. 그러나 공기실의 공기가 분사되기 전에 고온으로 가열되어 연소실에 분사되기 때문에 회전연소부의 표면이 쉽게 과열되는 단점이 있다.Meanwhile, the rotary combustion unit has an air chamber for supplying air injected into the combustion chamber. However, there is a disadvantage that the surface of the rotary combustion unit is easily overheated because the air in the air chamber is heated to a high temperature before being injected and is injected into the combustion chamber.
회전연소부의 표면이 과열될 경우, 가연성 폐기물의 용융점(Melting point)이 높아지고, 회전연소부의 표면에 클링커(Clinker)가 고착되는 문제가 있다. 고온의 연소실에 설치되어 있는 슬래그 제거장치는 탈촉매 산화연소장치와 마찬가지로 고온부식에 의하여 수명이 크게 단축되는 문제가 있다.When the surface of the rotary combustion unit is overheated, the melting point of the combustible waste increases, and there is a problem that the clinker is fixed to the surface of the rotary combustion unit. A slag removal device installed in a high-temperature combustion chamber has a problem of significantly shortening its life due to high-temperature corrosion, like a decatalytic oxidation combustion device.
본 발명은 상기한 바와 같은 여러 가지 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 탈촉매 산화연소장치가 연소실의 바닥을 관통하여 설치되고, 파이프들의 체결 구조에 의하여 설치 및 유지보수를 간편하게 실시할 수 있는 열에너지 회수용 가연성 폐기물 연소장치를 제공함에 있다.The present invention was conceived to solve the various problems as described above, and an object of the present invention is that a decatalytic oxidation combustion device is installed through the bottom of a combustion chamber, and installation and maintenance are performed by a fastening structure of pipes. It is to provide a combustible waste combustion device for heat energy recovery that can be carried out easily.
본 발명의 다른 목적은, 배기가스의 온도를 정확하게 제어하여 효율을 향상시키고, 가동비를 절감할 수 있는 열에너지 회수용 가연성 폐기물 연소장치를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a combustible waste combustion apparatus for recovering heat energy that can accurately control the temperature of exhaust gas to improve efficiency and reduce operating costs.
본 발명의 또 다른 목적은, 회전화격자장치의 단열지붕에 의하여 표면 과열을 방지할 수 있는 열에너지 회수용 가연성 폐기물 연소장치를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a combustible waste combustion apparatus for recovering heat energy capable of preventing surface overheating by an insulating roof of a rotary grate device.
본 발명의 또 다른 목적은, 슬래그 제거장치가 연소실을 출입할 수 있는 구조에 의하여 수명을 보장할 수 있는 열에너지 회수용 가연성 폐기물 연소장치를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a combustible waste combustion apparatus for recovering heat energy that can guarantee a lifespan by a structure in which the slag removal apparatus can enter and exit the combustion chamber.
이와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 내부에 가연성 폐기물을 연소시킬 수 있는 연소실이 제공되어 있으며, 가연성 폐기물의 투입을 위한 연료구와 배기가스의 배출을 위한 배기구를 갖는 본체와; 연소실의 하부에 가연성 폐기물을 회전시킬 수 있도록 설치되어 있고, 연소실의 바닥에 관통되어 있으며 외부로부터 공기의 공급을 위한 보어를 갖는 회전중공축과, 연소실의 하부에 배치되도록 회전중공축에 그 중앙이 결합되어 있는 원판과, 원판의 상면에 회전중공축의 보어와 연결되는 공기실을 형성하도록 장착되어 있는 단열지붕과, 단열지붕의 상면에 덮어져 있고 가연성 폐기물이 놓이는 복수의 단위화격자들과, 회전중공축의 보어를 통하여 공급되는 공기를 연소실에 분사하도록 단위화격자들에 장착되어 있는 복수의 제1 노즐들과, 회전중공축을 회전시킬 수 있도록 회전중공축에 연결되어 있는 구동수단으로 구성되어 있는 회전화격자장치와; 회전중공축의 보어를 관통하여 연소실에 설치되어 있으며, 연소실에 외부로부터 촉매가스의 공급을 위한 보어를 갖는 복수의 파이프들이 배치되어 있고, 파이프들에 촉매가스를 분사할 수 있도록 복수의 제2 노즐들이 장착되어 있는 탈촉매 산화연소 장치를 포함하는 열에너지 회수용 가연성 폐기물 연소장치에 있다.A characteristic of the present invention for achieving these objects is a main body having a combustion chamber for combusting combustible waste therein, and having a fuel port for inputting combustible waste and an exhaust port for discharging exhaust gas; It is installed to rotate combustible waste in the lower part of the combustion chamber, penetrates into the bottom of the combustion chamber and has a bore for supplying air from the outside, and the center of the rotating hollow shaft is arranged in the lower part of the combustion chamber. The combined disk, an insulating roof mounted on the upper surface of the disk to form an air chamber connected to the bore of the rotary hollow shaft, a plurality of unit grates covered on the upper surface of the insulating roof and placing combustible waste, and rotating hollow A rotary grate device consisting of a plurality of first nozzles mounted on the unit grate to inject air supplied through the shaft bore into the combustion chamber, and a driving means connected to the rotary hollow shaft to rotate the rotary hollow shaft. Wow; It is installed in the combustion chamber through the bore of the rotary hollow shaft, a plurality of pipes having a bore for supplying catalyst gas from the outside are arranged in the combustion chamber, and a plurality of second nozzles are provided to inject catalyst gas into the pipes. It is in a combustible waste combustion device for recovering heat energy including a decatalytic oxidation combustion device installed.
도 1은 본 발명에 따른 열에너지 회수용 가연성 폐기물 연소장치의 구성을 나타낸 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 열에너지 회수용 가연성 폐기물 연소장치에서 회전화격자장치와 탈촉매 산화연소장치의 구성을 나타낸 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 열에너지 회수용 가연성 폐기물 연소장치에서 회전화격자장치의 구성을 나타낸 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 열에너지 회수용 가연성 폐기물 연소장치에서 회전화격자장치의 구성을 나타낸 평면도,
도 5는 본 발명에 따른 열에너지 회수용 가연성 폐기물 연소장치에서 다른 예의 회전화격자장치의 구성을 나타낸 평면도,
도 6은 본 발명에 따른 열에너지 회수용 가연성 폐기물 연소장치에서 슬래그 제거장치의 구성을 나타낸 정면도,
도 7과 도 8은 본 발명에 따른 열에너지 회수용 가연성 폐기물 연소장치에서 슬래그 제거장치의 작동을 설명하기 위하여 나타낸 정면도들이다.1 is a cross-sectional view showing the configuration of a combustible waste combustion apparatus for recovering heat energy according to the present invention;
Figure 2 is a cross-sectional view showing the configuration of a rotary grate device and a decatalytic oxidation combustion device in the combustible waste combustion device for heat energy recovery according to the present invention;
3 is a perspective view showing the configuration of a rotary grate device in the combustible waste combustion device for recovering heat energy according to the present invention;
4 is a plan view showing the configuration of a rotary grate device in a combustible waste combustion apparatus for recovering heat energy according to the present invention;
5 is a plan view showing the configuration of another example of a rotary grate device in the combustible waste combustion apparatus for recovering heat energy according to the present invention;
6 is a front view showing the configuration of a slag removal device in the combustible waste combustion device for heat energy recovery according to the present invention;
7 and 8 are front views illustrating the operation of the slag removal apparatus in the combustible waste combustion apparatus for heat energy recovery according to the present invention.
본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들과 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.Other objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and preferred embodiments associated with the accompanying drawings.
이하, 본 발명에 따른 열에너지 회수용 가연성 폐기물 연소장치에 대한 바람직한 실시예들을 첨부된 도면들에 의거하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of a combustible waste combustion apparatus for recovering heat energy according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 열에너지 회수용 가연성 폐기물 연소장치는 직립원통형으로 구성되어 있는 본체(10)를 구비한다. 본체(10)의 내부에 가연성 폐기물(2)을 연소시킬 수 있는 연소실(12)이 제공되어 있다. 본체(10)의 외면 일측에 가연성 폐기물(2)의 투입을 위한 연료구(14)가 구성되어 있으며 외면 상부에 배기 가스의 배출을 위한 배기구(16)가 구성되어 있다. 연소실(12)은 배기구(16)의 하단으로부터 수평하게 연장되는 수평선(16a)을 기준으로 하부의 1차 연소실(12a)과 상부의 2차 연소실(12b)로 구획된다.First, referring to FIG. 1, a combustible waste combustion apparatus for recovering heat energy according to the present invention includes a
본체(10)의 외면 하부에 재를 배출하기 위한 재배출구(18)와 도어(20)에 의하여 여닫을 수 있는 출입구(22)가 각각 구성되어 있다. 본체(10)의 일측에 가연성 폐기물(2)의 점화를 위한 점화장치(24)와 연소실(12)에 연소용 산소를 공급하는 복수의 산소공급기(26)들이 설치되어 있다.A
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 열에너지 회수용 가연성 폐기물 연소장치는 연소실(12)의 하부에 설치되어 있는 회전화격자장치(Rotary grate device: 30)를 구비한다. 회전화격자장치(30)는 회전중공축(32), 원판(34), 단열지붕(36), 복수의 단위화격자(38)들, 복수의 제1 노즐(40)들과 구동장치(44)로 구성되어 있다.1 to 4, a combustible waste combustion apparatus for recovering heat energy according to the present invention includes a
회전중공축(32)은 연소실(12)의 바닥 중앙을 관통하도록 장착되어 있으며 외부로부터 공기의 공급을 위한 보어(32a)를 갖는다. 연소실(12)의 바닥에 돌출되어 있는 회전중공축(32)의 외면 상부에 보어(32a)와 연결되는 복수의 구멍(32b)들이 둘레 방향을 따라 형성되어 있다. 원판(34)의 중앙에 축구멍(34a)이 형성되어 있고, 축구멍(34a)에 회전중공축(32)이 고정적으로 관통되어 있다.The rotary
단열지붕(36)은 원판(34)의 상면에 공기실(Air chamber: 36a)을 형성하도록 단열재의 시공에 의하여 원뿔형으로 구성되어 있다. 도 1과 도 2에 단열지붕(36)은 원뿔형으로 도시하고 설명하였으나, 이는 예시적인 것으로 단열지붕(36)은 그 중앙이 정점이 되어 중앙에서 가장자리로 가연성 폐기물(2)이 미끄러져 내릴 수 있는 여러 가지 형태, 예를 들어 돔형(Dome type)으로 구성될 수 있다. 단열지붕(36)의 중앙에는 회전중공축(32)이 고정되어 있다. 단열지붕(36)에 공기실(36a)과 연결되는 복수의 다각형 구멍(36b)들이 형성되어 있다. 도 3에 구멍(36b)들은 다각형으로 형성되어 있는 것을 도시하고 설명하였으나, 구멍(36b)들은 원형으로 구성될 수 있다.The
복수의 단위화격자(38)들은 단열지붕(36)의 상면에 덮어져 있다. 단위화격자(38)들은 부채꼴로 형성되어 있다.The plurality of
부채꼴 단위화격자(38)들은 회전중공축(32)을 기준으로 단열지붕(36)의 외면에 방사상으로 배열되어 있다. 단위 화격자(38)들에는 단열지붕(36)의 다각형 구멍(36b)들과 연결되도록 복수의 다각형 구멍(38a)들이 형성되어 있다. 다각형 구멍(38a)들은 단위화격자(38)들에 일정한 간격을 두고 배열되어 있다.The fan-
복수의 제1 노즐(40)들은 공기실(36a)로부터 공급되는 공기를 연소실(12)에 분사한다. 제1 노즐(40)들은 다각형 구멍(38a)들에 회전이 방지되도록 끼워맞춤되는 다각형 끼움부(40a)를 갖는다. 다각형 끼움부(40a)는 다각형 구멍(36a)에 끼워맞춤될 수도 있다. 구동장치(44)는 회전중공축(32)의 회전을 위하여 구동력을 제공하는 모터(46)와, 모터(46)의 구동력을 회전중공축(32)에 전달하는 체인전동장치(48)로 구성되어 있다. 회전중공축(32)의 하단은 본체(10)의 외측에 설치되어 있는 공기공급장치(50)의 덕트(Duct: 52)에 회전할 수 있도록 연결되어 있다. 공기공급장치(50)는 공지의 송풍기, 공기압축기 등으로 구성될 수 있다.The plurality of
단열지붕(36)들의 상면에 냉매의 유로를 형성하는 냉매파이프(42)들이 매립형으로 설치되어 있다. 냉매파이프(42)들은 냉매, 예를 들어 냉각수를 공급하는 공지의 냉각수 공급장치에 연결되어 있다. 단위화격자(38)들은 냉매파이프(42)들을 따라 흐르는 냉각수에 의하여 냉각시킴으로써, 단위화격자(38)들의 과열을 효과적으로 방지할 수 있다.
도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 열에너지 회수용 가연성 폐기물 연소장치는 연소실(12)에 촉매가스를 공급하는 탈촉매 산화연소장치(60)를 구비한다. 탈촉매 산화연소장치(60)는 복수의 파이프(62)들과 복수의 제2노즐(64)들로 구성되어 있다.1 and 2, a combustible waste combustion apparatus for recovering thermal energy according to the present invention includes a decatalytic
파이프(62)들은 촉매가스의 공급을 위한 통로를 형성하는 보어(62a)를 가지며, 나사 체결 구조에 의하여 분리할 수 있도록 결합되어 있다. 파이프(62)들 중 말단에 배치되어 있는 말단파이프(62-1)의 말단은 폐쇄되어 있다.The
말단파이프(62-1)의 말단은 수평선(16a) 이하에 배치되어 있다. 연소실(12)에 배치되어 있는 파이프(62)들의 외면에 보어(62a)와 연결되도록 복수의 구멍(62b)들이 각각 형성되어 있다. 제2 노즐(64)들은 파이프(62)들의 구멍(62b)들에 결합되어 있다. 제2 노즐(64)들은 파이프(62)들의 보어(62a)를 통하여 공급되는 촉매가스를 연소실(12)에 분사한다. 파이프(62)들은 1차 연소실(12a)에 위치되어 있기 때문에 촉매가스는 제2 노즐(64)들을 통하여 1차 연소실(12a)에만 분사된다.The end of the end pipe 62-1 is disposed below the
본체(10)의 하부에 노출되는 파이프(62)는 촉매가스 공급장치(66)에 촉매가스를 공급하는 연결되어 있다. 촉매 가스 공급장치(66)는 촉매가스를 저장하는 리저버(Reservoir)와, 리저버의 촉매가스를 압축하여 공급하는 컴프레서(Compressor)와, 촉매가스의 유량을 제어하여 공급하는 유량제어기로 구성되어 있다.The
도 1, 도 6 내지 도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 가연성 폐기물의 에너지 회수 연소장치는 단위화격자(38)의 상면으로부터 슬래그, 재 등을 제거하는 슬래그 제거장치(70)를 구비한다. 슬래그 제거장치(70)는 프레임(72), 가이드레일(Guide rail: 74), 캐리지(Carriage: 76), 가동파이프(78), 복수의 갈퀴(80)들과 리니어 액츄에이터(Linear actuator: 82)로 구성되어 있다. 프레임(72)은 본체(10)의 출입구(22)와 근접하도록 본체(10)의 외측에 설치되어 있다. 가이드레일(74)은 프레임(72)의 상부에 장착되어 있고, 캐리지(76)는 가이드레일(74)을 따라 직선운동할 수 있도록 장착되어 있다.1, 6 to 8, the energy recovery combustion apparatus for combustible waste according to the present invention includes a
가동파이프(78)의 일단은 캐리지(76)에 고정되어 있으며 타단은 본체(10)의 출입구(22)를 통하여 출입할 수 있도록 출입구(22)에 정렬되어 있다. 가동파이프(78)는 외부로부터 공기의 공급을 위한 보어(70a)를 갖는다. 가동파이프(78)의 타단과 근접하는 외면 하부에 보어(78a)와 연결되도록 복수의 구멍(78b)들이 형성되어 있다. 갈퀴(80)들은 제1 노즐(40)들 사이에 배치될 수 있도록 가동파이프(78)의 구멍(78b)들에 결합되어 있으며, 보어(78a)를 통하여 공급되는 공기를 회전화격자장치(30)의 상면에 분사할 수 있도록 보어(78a)와 연결되어 있는 분사구멍(80a)을 갖는다.One end of the
리니어 액츄에이터(82)는 서보모터(Servo motor: 82a), 피니언(Pinion: 82b)과 랙(Rack: 82c)으로 구성되어 있다. 서보모터(82a)는 캐리지(76)에 장착되어 캐리지(76)를 직선운동시킬 수 있는 구동력을 제공한다. 피니언(82b)은 서보모터(82a)의 구동에 의하여 회전할 수 있도록 서보모터(82a)와 연결되어 있다. 랙(82c)은 가이드레일(74)에 길이 방향을 따라 장착되어 있으며 피니언(82b)과 맞물려 있다.The
슬래그 제거장치(70)는 프레임(72)에 대하여 가이드레일(74)을 승강시키는 승강장치(90)를 더 구비한다. 승강장치(90)는 가이드레일(74)의 양단을 승강시킬 수 있도록 프레임(72)의 상부 양측에 장착되어 있는 한 쌍의 에어 실린더(92)들로 구성되어 있다. 에어실린더(92)들의 실린더하우징(92a)은 프레임(72)의 상부에 고정되어 있고, 실린더로드(92b)는 가이드레일(74)에 고정되어 있다. 에어실린더(92)들의 작동에 의하여 실린더로드(92b)가 전진되면, 가이드레일(74)이 프레임(72)으로부터 상승되고, 갈퀴(80)들이 하단이 제1 노즐(40)들의 상단보다 높게 위치되어 있게 된다. 에어실린더(92)들의 작동에 의하여 실린더로드(92b)가 후퇴되면, 가이드레일(74)이 프레임(72)의 상면에 근접되도록 하강되고, 갈퀴(80)들은 제1 노즐(40)들 사이에 배치되어 있게 된다. 승강장치(90)는 에어실린더(92)들 대신에 솔레노이드(Solenoid), 수동잭, 공압잭 등으로 구성될 수 있다. 또한, 승강장치(90)는 프레임(72)을 승강시킬 수 있는 리프터(Lifter)로 구성될 수 있다.The
지금부터는, 이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 열에너지 회수용 가연성 폐기물 연소장치에 대한 작용을 설명한다.Hereinafter, the operation of the combustible waste combustion apparatus for recovering heat energy according to the present invention having such a configuration will be described.
도 1과 도 2를 참조하면, 작업자는 본체(10)의 연료구(14)를 통하여 폐플라스틱 고형 연료, 폐기물 고형 연료 등의 가연성 폐기물을 연소실(12)에 투입한 후, 산소공급기(26)들의 작동에 의하여 연소실(12)에 산소를 공급하고, 점화장치(24)의 작동에 의하여 가연성 폐기물(2)을 점화시켜 연소시킨다. 연소실(12)에 투입되는 가연성 폐기물(2)은 회전화격자장치(30)의 정상에 쌓인다. 모터(46)의 구동력은 체인전동장치(48)의 작동에 의하여 회전중공축(32)에 전달되고, 회전중공축(32)과 함께 회전화격자장치(30)가 회전된다. 가연성 폐기물(2)은 회전화격자장치(30)의 정상으로부터 가장자리로 자연스럽게 흘러내리면서 연소된다. 가연성 폐기물(2)은 1차 연소실(12a)에서 1차 연소되고, 가연성 폐기물(2)의 연소에 의하여 생성되는 연소가스는 2차 연소실(12b)에서 2차 연소된다.1 and 2, the operator inserts combustible waste such as waste plastic solid fuel and waste solid fuel into the
공기공급장치(50)의 작동에 의하여 회전중공축(32)의 보어(32a)에 연소용 공기가 공급된다. 공기는 구멍(32b)들, 공기실(36a)과 제1 노즐(40)들을 통하여 연소실(12)에 분사되어 소용돌이 화염을 발생시킨다. 소용돌이 화염은 1,000℃ 이상의 고온에서 연소가스의 체류시간을 연장시키며, 이에 따라 가연성 폐기물(2)은 완전연소된다.Air for combustion is supplied to the
단열지붕(36)은 연소실(12)의 온도에 의하여 공기실(36a)의 온도가 승온되는 것을 차단한다. 공기실(36a)에 도입되는 상온의 공기는 제1 노즐(40)들을 통하여 연소실(12)에 분사되어 소용돌이 화염을 발생시킴과 동시에 단위화격자(38)들의 표면을 냉각시킨다. 따라서 가연성 폐기물(2)의 용융점을 낮출 수 있고, 단위화격자(38)들의 표면에 클링커가 고착되는 것을 방지할 수 있다.The
탈촉매 산화연소장치(60)의 파이프(62)들의 보어(62a)에 공급되는 탈촉매, 예를 들어 냉각용 오존(O3), 산소(O2), 공기는 제2 노즐(64)들을 통하여 연소실(12)에 분사된다. 탈촉매는 소용돌이 화염을 발생시켜 가연성 폐기물(2)을 완전연소시키며, 질소산화물(Nitrogen Oxides, NOx)의 발생을 방지한다. 황산화물(Sulfur Oxides, SOx)은 연소실의 온도와 냉각용 탈촉매의 온도 차이에 의하여 파이프(62)들의 외면에 피막으로 흡착되었다가 산화전단층으로 형성된다. 산화전단층은 자중에 의하여 파이프(62)들로부터 탈락된 후, 재배출구(18)를 통하여 배출된다. 따라서 가연성 폐기물(2)의 연소에 의한 환경오염을 방지할 수 있다. 또한, 말단파이프(62-1)의 말단은 1차 연소실(12a)에 위치되어 있으므로, 제2 노즐(64)들을 통하여 분사되는 냉각용 탈촉매에 의한 2차 연소실(12b)의 온도 저하가 방지된다. 따라서 배기구(16)를 통하여 배출되는 배기가스의 온도를 850℃ 이상으로 용이하게 유지할 수 있다.The decatalyst supplied to the
도 1, 도 6과 도 7을 참조하면, 본체(10)의 출입구(22)가 열린 상태에서 에어실린더(92)들이 작동되어 실린더로드(92b)가 전진되면, 가이드레일(74)이 프레임(72)으로부터 상승된다. 리니어 액츄에이터(82)의 서보모터(82a)가 일방향으로 구동되어 피니언(82b)이 회전되고, 회전되는 피니언(82b)은 랙(82c)의 일단으로부터 타단을 향하여 운동된다. 피니언(82b)과 함께 캐리지(76)가 가이드레일(74)을 따라 가이드레일(74)의 일단으로부터 타단을 향하여 직선운동되고, 가동파이프(78)의 선단은 출입구(22)를 통하여 연소실(12)에 진입된다. 도 7에 도시되어 있는 바와 같이, 가이드레일(74)의 상승 상태에서 갈퀴(80)들은 제1 노즐(40)들에 간섭되지 않는다.1, 6 and 7, when the
도 1과 도 8을 참조하면, 갈퀴(80)들이 연소실(12)에 모두 진입되면, 서보모터(82a)의 구동이 정지된다. 에어실린더(92)들이 작동되어 실린더로드(92b)가 후퇴되면, 가이드레일(74)이 프레임(72)의 상면에 근접하도록 하강되고, 갈퀴(80)들은 제1 노즐(40)들 사이에 배치된다.Referring to FIGS. 1 and 8, when all the
공기공급장치(50)의 작동에 의하여 가동파이프(78)의 보어(78a)를 통하여 공기가 공급된다. 공기는 갈퀴(80)들의 분사구멍(80a)을 통하여 단위화격자(38)들의 상면에 분사되면서 단위화격자(38)들에 쌓여있는 슬래그, 재 등을 제거함과 동시에 단위화격자(38)들을 냉각시킨다. 또한, 갈퀴(80)들은 회전되는 단위화격자(38)들에 쌓여있는 슬래그를 긁어내 단위화격자(38)들로부터 제거한다. 단위화격자(38)들로부터 탈락되는 슬래그와 재는 재배출구(18)를 통하여 배출된다.Air is supplied through the
도 1, 도 6과 도 7을 다시 참조하면, 슬래그 제거장치(70)의 사용이 완료되면, 에어실린더(92)의 실린더로드(92b)가 전진되어 가이드레일(74)을 프레임(72)으로부터 상승시킨다. 서보모터(82a)가 타방향으로 구동되어 피니언(82b)이 회전되고, 회전되는 피니언(82b)은 랙(82c)의 타단으로부터 일단을 향하여 운동된다. 피니언(82b)과 함께 캐리지(76)가 가이드레일(74)을 따라 가이드레일(74)의 타단으로부터 일단을 향하여 직선운동되고, 가동파이프(78)의 선단은 출입구(22)를 통하여 퇴출된다. 가동파이프(78)가 출입구(22)를 빠져나오면, 서보모터(82a)의 구동이 정지된다. 작업자는 도어(20)를 닫아 출입구(22)를 폐쇄시킨다. 이와 같이 슬래그 제거장치(70)의 사용시에만 가동파이프(78)와 갈퀴(80)들이 연소실(12)에 진입되는 구조에 의하여 고온부식이 최소화되어 수명을 연장할 수 있다.Referring again to FIGS. 1, 6 and 7, when the use of the
도 5에 본 발명에 따른 열에너지 회수용 가연성 폐기물 연소장치에서 회전화격자장치의 다른 예가 도시되어 있다. 다른 실시예의 회전화격자장치(30)는 복수의 제1 단위화격자(38a)들과 제2 단위화격자(38b)들을 구비한다.Figure 5 shows another example of a rotary grate device in the combustible waste combustion device for recovering heat energy according to the present invention. The
제1 단위화격자(38a)들은 부채꼴로 형성되어 있으며 회전중공축(32)을 기준으로 단열지붕(36)의 외면을 절반 정도 덮도록 방사상으로 배열되어 있다. 제2 단위화격자(38b)들은 마름모꼴로 형성되어 있고 제1 단위화격자(38a)들의 가장자리로부터 나머지 단열지붕(36b)의 외면을 덮도록 방사상으로 배열되어 있다. 제1 및 제2 단위화격자(38a, 38b)들 각각의 조합은 앞에서 설명한 단일화격자(38)들과 마찬가지로 부채꼴을 이루고 있다. 즉, 제1및 제2 단위화격자(38a, 38b)는 회전중공축(32)을 중심으로 반경 방향을 따라 하나의 단위화격자(38)를 두 개로 분할한 것이다. 하나의 단위화격자(28)는 필요에 따라 그 반경 방향을 따라 세 개 이상으로 분할될 수 있다. 제 1 및 제2 단위화격자(38a, 38b)들의 조합에 의하여 그 유지보수를 간편하게 실시할 수 있다.The
이상에서 설명된 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위내에서 이 분야의 당업자에 의하여 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이며, 그와 같은 실시예들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.The above-described embodiments are merely describing preferred embodiments of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to the described embodiments, and those skilled in the art within the scope of the technical spirit and claims of the present invention Various changes, modifications, or substitutions may be made by this, and such embodiments are to be understood as being within the scope of the present invention.
2: 가연성 폐기물 10: 본체
12: 연소실 14: 연료구
16: 배기구 18: 재배출구
22: 출입구 30: 회전화격자장치
32: 회전중공축 34: 원판
36: 단열지붕 38: 단위화격자
40: 제1 노즐 44: 구동장치
60: 탈촉매 산화연소장치 62: 파이프
64: 제2 노즐 70: 슬래그 제거장치
72: 프레임 74: 가이드레일
76: 캐리지 78: 가동파이프
80: 갈퀴 82: 리니어 액츄에이터
90: 승강장치 92: 에어실린더2: combustible waste 10: main body
12: combustion chamber 14: fuel port
16: exhaust port 18: cultivation outlet
22: entrance 30: rotating grate device
32: rotary hollow shaft 34: disk
36: insulation roof 38: unit grate
40: first nozzle 44: drive device
60: decatalytic oxidation combustion device 62: pipe
64: second nozzle 70: slag removal device
72: frame 74: guide rail
76: carriage 78: movable pipe
80: rake 82: linear actuator
90: lifting device 92: air cylinder
Claims (6)
상기 연소실의 하부에 상기 가연성 폐기물을 회전시킬 수 있도록 설치되어 있고, 상기 연소실의 바닥에 관통되어 있으며 외부로부터 공기의 공급을 위한 보어를 갖는 회전중공축과, 상기 연소실의 하부에 배치되도록 상기 회전중공축에 그 중앙이 결합되어 있는 원판과, 상기 원판의 상면에 상기 회전중공축의 보어와 연결되는 공기실을 형성하도록 장착되어 있는 단열지붕과, 상기 단열지붕의 상면에 덮어져 있고 상기 가연성 폐기물이 놓이는 복수의 단위화격자들과, 상기 회전중공축의 보어를 통하여 공급되는 공기를 상기 연소실에 분사하도록 상기 단위화격자들에 장착되어 있는 복수의 제1 노즐들과, 상기 회전중공축을 회전시킬 수 있도록 상기 회전중공축에 연결되어 있는 구동수단으로 구성되어 있는 회전화격자장치와;
상기 회전중공축의 보어를 관통하여 상기 연소실에 설치되어 있으며, 상기 연소실에 외부로부터 촉매가스의 공급을 위한 보어를 갖는 복수의 파이프들이 배치되어 있고, 상기 파이프들에 상기 촉매가스를 분사할 수 있도록 복수의 제2 노즐들이 장착되어 있는 탈촉매 산화연소장치를 포함하는 열에너지 회수용 가연성 폐기물 연소장치.A main body provided with a combustion chamber capable of combusting combustible waste therein and having a fuel port for inputting the combustible waste and an exhaust port for discharging exhaust gas;
A rotary hollow shaft that is installed at the bottom of the combustion chamber to rotate the combustible waste, penetrates the bottom of the combustion chamber and has a bore for supplying air from the outside, and the rotary hollow to be disposed under the combustion chamber A disk having its center coupled to the shaft, an insulating roof mounted on the upper surface of the disk to form an air chamber connected to the bore of the rotary hollow shaft, and an insulating roof covered with the upper surface of the insulating roof and placing the combustible waste A plurality of unit grates, a plurality of first nozzles mounted on the unit gratings to inject air supplied through the bore of the rotary hollow shaft into the combustion chamber, and the rotary hollow to rotate the rotary hollow shaft A rotating grate device comprising a driving means connected to the shaft;
A plurality of pipes are disposed in the combustion chamber through the bore of the rotating hollow shaft, and a plurality of pipes having a bore for supplying catalyst gas from the outside are disposed in the combustion chamber, and a plurality of pipes are provided to inject the catalyst gas into the pipes. A combustible waste combustion device for recovering heat energy comprising a decatalytic oxidation combustion device equipped with the second nozzles of.
상기 본체의 외측에 근접되도록 설치되어 있는 프레임과;
상기 프레임의 상부에 장착되어 있는 가이드레일과;
상기 가이드레일을 따라 직선운동할 수 있도록 장착되어 있는 캐리지와;
상기 캐리지에 일단이 고정되어 있으며, 타단은 상기 본체의 외면에 형성되어 있는 출입구를 출입할 수 있도록 상기 출입구에 정렬되어 있고, 외부로부터 공기의 공급을 위한 보어를 갖는 가동파이프와;
상기 가동파이프의 외면에 장착되어 있으며, 상기 단위화격자들의 상면에 공기를 분사할 수 있도록 상기 가동파이프의 보어와 연결되는 분사구멍을 갖는 복수의 갈퀴들과;
상기 가이드레일을 따라 상기 캐리지를 직선운동시키는 리니어 액츄에이터로 구성되어 있는 열에너지 회수용 가연성 폐기물 연소장치.The method of claim 1 or 2, further comprising a slag removing device for removing slag from the upper surface of the unit grate, wherein the slag removing device,
A frame installed to be close to the outside of the main body;
A guide rail mounted on the upper part of the frame;
A carriage mounted to move linearly along the guide rail;
A movable pipe having one end fixed to the carriage, the other end aligned with the doorway so as to allow access to the doorway formed on the outer surface of the main body, and having a bore for supplying air from the outside;
A plurality of rakes mounted on the outer surface of the movable pipe and having injection holes connected to the bore of the movable pipe so as to spray air onto the upper surfaces of the unit grates;
A combustible waste combustion apparatus for recovering heat energy, comprising a linear actuator for linearly moving the carriage along the guide rail.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020190089580A KR20210012229A (en) | 2019-07-24 | 2019-07-24 | Combustible combustible waste heat recovery equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020190089580A KR20210012229A (en) | 2019-07-24 | 2019-07-24 | Combustible combustible waste heat recovery equipment |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20210012229A true KR20210012229A (en) | 2021-02-03 |
Family
ID=74572261
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020190089580A KR20210012229A (en) | 2019-07-24 | 2019-07-24 | Combustible combustible waste heat recovery equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20210012229A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022164237A1 (en) | 2021-01-28 | 2022-08-04 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | Method for adhering of tape for secondary battery |
KR20240098216A (en) | 2022-12-20 | 2024-06-28 | 박찬희 | Method for recovering energy through atomization and thermochemical conversion of combustible materials |
-
2019
- 2019-07-24 KR KR1020190089580A patent/KR20210012229A/en unknown
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022164237A1 (en) | 2021-01-28 | 2022-08-04 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | Method for adhering of tape for secondary battery |
KR20240098216A (en) | 2022-12-20 | 2024-06-28 | 박찬희 | Method for recovering energy through atomization and thermochemical conversion of combustible materials |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100656093B1 (en) | A combustion apparatus using waste and a energy collective system thereof | |
EP2921776B1 (en) | Device for centrifugal combustion by area using flow of combustion air | |
RU2619434C1 (en) | Installation for solid fuel combustion | |
KR20210012229A (en) | Combustible combustible waste heat recovery equipment | |
KR20100112541A (en) | Combustion apparatus for recovering energy from combustible wastes | |
KR100998632B1 (en) | Combustion apparatus for recovering energy from combustible wastes | |
CN106051792A (en) | RTO (regenerative thermal oxidizer) regenerative thermal oxidation system | |
KR100330814B1 (en) | Centrifugal Combusting Method using the Air-flow in a Furnace | |
JP2003065508A (en) | Agitating and discharging device for incinerator, charging device and incinerator | |
KR101872166B1 (en) | Pyrolysis gasfication incineration treatment equipment with maximize thermal efficency and automatic indineration ash treatment system | |
KR101190839B1 (en) | Hybrid stoker fluidized combustor | |
KR19980074713A (en) | Cylindrical waste incinerator for both pyrolysis and multistage cyclone combustion | |
JP2006300504A (en) | Incinerator and incineration method of waste stored in drum | |
KR20170009564A (en) | Multiple cinerator system used rapidity thermal decomposition | |
CN214249633U (en) | Integrated device of melting furnace of rotary kiln | |
KR200408326Y1 (en) | Air supply in the combustion chamber of the combustor | |
CN107289452A (en) | A kind of burner propulsion system | |
KR101722880B1 (en) | Pyrolysis gasifier and control method thereof | |
KR100915700B1 (en) | Clinker cleaning apparatus of incinerator | |
KR20080000207A (en) | The incinerator for animal's dead body and waste wood | |
KR100666043B1 (en) | Air supply in the combustion chamber of the combustor | |
CN113751475B (en) | Solid waste treatment process | |
KR102300740B1 (en) | Pyrosis combust plant of round type stoker | |
KR100986027B1 (en) | Incineration apparatus | |
KR0135471B1 (en) | Incinerator |