KR20210122497A

KR20210122497A - Incinerator

Info

Publication number: KR20210122497A
Application number: KR1020200039706A
Authority: KR
Inventors: 박충환
Original assignee: 한라산업 주식회사
Priority date: 2020-04-01
Filing date: 2020-04-01
Publication date: 2021-10-12

Abstract

The present invention relates to an incinerator for incinerating industrial waste or household waste. Various types of conventional incinerators have been known, but have problems in which the incinerators are large and expensive and cannot perform perfect combustion, thereby being required to have a device for separately supplying a heat source from the outside and performing re-combustion. To solve the problems, the incinerator allows the heat burned in a first combustion chamber (3) to heat a hot plate (9') installed in a second combustion chamber (9) and the heat burned in the second combustion chamber (9) to heat a hot plate (10') installed in a third combustion chamber (10) so that same becomes very hot, thereby enabling complete combustion using the heat generated from itself without the supply of a heat source from the outside. Around the second and third combustion chambers (9, 10), external air suctioned by a motor fan is injected through a nozzle (7) to help combustion. Therefore, the incinerator can reduce costs by simplifying external insulation.

Description

An incinerator that solves the problem of external heat source re-combustion {INCINERATOR}

본 고안은 소각장치에 관한 것으로 상세하게는 생활쓰레기 및 산업쓰레기 등 각종 쓰레기 소각하는 소각장치에 연소타 워 외주면의 접선방향으로 공기가 유입되도록 형성한 송풍기 토출관과, 연소실의 상부에 위치하면서 상광하협의 콘형상 으로 형성한 가이드와 일측에 보조버너가 설치되도록 형성한 보조연소부와, 상기 보조연소부 상측에 연결한 덕트와, 상 기 덕트의 상측으로 덕트보다 큰 체적으로 이루어진 원통형 덕트를 포함하여 이루어지도록 형성하여 고온송풍 연소방 식의 연소원리에 의해 상온의 공기가 소각타워의 외통을 냉각시키면서 가열되면, 다시 내통의 연소실로 송풍하여 연소용 공기로 활용함으로 짧은 시간 내에 고온의 연소조건을 형성하여 대기오염물질의 배출을 최소화 할 수 있도록 하여 완전연소를 유도한 소각장치에 관한 것이다.The present invention relates to an incineration device, and in detail, a blower discharge pipe formed so that air flows in the tangential direction of the outer peripheral surface of the combustion tower to the incineration device for incinerating various kinds of waste such as household and industrial waste, and the upper part of the combustion chamber It includes a guide formed in the shape of a cone of the Gwangha River, an auxiliary combustion unit formed to have an auxiliary burner installed on one side, a duct connected to the upper side of the auxiliary combustion unit, and a cylindrical duct with a larger volume than the duct above the duct. When the air at room temperature is heated while cooling the outer cylinder of the incineration tower by the combustion principle of the high-temperature blowing combustion method, the air is blown back into the combustion chamber of the inner cylinder and used as combustion air to achieve high-temperature combustion conditions within a short time. It relates to an incineration device that induces complete combustion by forming it to minimize the emission of air pollutants.

일반적으로 산업폐기물을 비롯한 쓰레기를 처리하는 방법으로 매립, 소각등의 방법이 사용되고 있으나, 매립은 토양오 염과 매립지의 부족이라는 문제가 있어서, 소각방법이 다각도로 연구되고 있는 실정이다. 특히, 소각처리방법은 쓰레기 를 편리하게 처리할 수 있게 되나 소각시 발생되는 배출가스 중의 질소산화물, 다이옥신 등의 유해가스 성분이 대기환 경을 오염시키는 심각한 문제가 발생하였다.In general, methods such as landfill and incineration are used as methods of treating waste including industrial waste, but landfill has problems such as soil contamination and lack of landfill, so incineration methods are being studied from various angles. In particular, the incineration treatment method can handle waste conveniently, but there is a serious problem that harmful gas components such as nitrogen oxides and dioxins in the exhaust gas generated during incineration pollute the air environment.

따라서, 쓰레기를 소각하는 소각부와 소각 후 발생하는 배출가스의 분진 및 유해성분을 처리하는 집진부로 이루어진 소 각장치를 통해 유해가스 성분의 발생을 최소화하며 유지비용을 절감키 위한 여러 방안들이 제시되었으며 냉각고온 선 회유도 송풍연소방식의 소각장치도 그 중의 하나이다.Therefore, various measures have been proposed to minimize the generation of harmful gas components and reduce maintenance costs through the incineration device consisting of an incineration unit that incinerates waste and a dust collection unit that processes dust and harmful components of exhaust gas generated after incineration. One of them is the incineration system of the cooling high temperature circulating oil and blowing combustion method.

종래 소각장치는 내화물로 형성된 연소실의 내부로 공기를 공급함에 있어서 연소실 내로 송풍기의 토출관을 직접 연결 하여 송풍하거나 여러 개의 노즐을 연결하여 연소실에 필요 공기를 공급하는 방식을 채택하고 있다.In the conventional incinerator, when air is supplied to the inside of a combustion chamber formed of a refractory material, the blower is blown by directly connecting the discharge pipe of the blower into the combustion chamber, or a method of supplying the necessary air to the combustion chamber by connecting several nozzles is adopted.

그러나 이때에는 연소시 필요한 공기량의 조절이 용이하지 못하고, 소각물과 공기의 접촉면이 적어 불완전 연소의 원인 이 될 뿐만 아니라, 여러 개의 노즐이 고온의 연소실 내에 위치하게 되는데 고온의 가혹한 조건에 노출되어 있어서 마모 가 조기하게 발생하여 노즐의 분출구가 필요공기보다 과량 또는 저량의 공기가 투입되는 현상이 발생하여 불완전 연소 됨과 동시에 유지보수에 많은 시간과 노력이 필요하였다.However, at this time, it is not easy to control the amount of air required for combustion, and the contact surface between incinerated material and air is small, which causes incomplete combustion, and several nozzles are located in a high-temperature combustion chamber. Due to premature wear, excessive or low amount of air was injected into the nozzle outlet, resulting in incomplete combustion and a lot of time and effort required for maintenance.

또한 연소실이 내화물로 형성되어 초기 점화시 로내 온도를 일정 온도까지 상승시키는데 시간이 오래 걸리고 이에 따라 연소온도를 상승시키기 위해 장시간 보조연료를 사용함으로 연료비의 부담이 가중되었다.In addition, since the combustion chamber is formed of refractory material, it takes a long time to raise the furnace temperature to a certain temperature during initial ignition. Accordingly, the fuel cost burden is increased by using auxiliary fuel for a long time to increase the combustion temperature.

뿐만 아니라, 연소 온도가 일정 온도에 이르지 못하거나 소각물의 종류 또는 소각물의 수분 함유 여부 등에 따라 연소상 태가 수시로 변하게 되므로 완전연소가 이루어지지 않게되어 재가 비산하면서 덕트로 배출되어 대기중으로 비산하게 되는 문제가 있었으며, 그 덕트도 연소실에서 배출되는 공기의 흐름을 방해하여 연소실의 연소상태에 악영향을 끼치는 문제가 있었다.In addition, since the combustion temperature does not reach a certain temperature or the combustion state changes frequently depending on the type of incinerated material or whether the incinerated material contains moisture, complete combustion is not achieved. There was a problem that the duct also interfered with the flow of air discharged from the combustion chamber, adversely affecting the combustion state of the combustion chamber.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 고안은 가장 효율적인 연소상태를 이루도록 연소시 필요한 연소공기가 최대 의 연소효율을 발휘하도록 공급하며, 미연소 가스를 재연소시키고, 비산하는 재를 최소화 하면서 소각하게 함으로써 대 기 중 환경오염을 최소화 할 수 있는 소각장치를 제공함에 그 목적이 있다.In order to solve the above problems, the present invention supplies combustion air necessary for combustion to achieve maximum combustion efficiency to achieve the most efficient combustion state, re-combusts unburned gas, and incinerates while minimizing scattered ash. The purpose is to provide an incineration device that can minimize environmental pollution in the air.

이상에서와 같이 본 고안에서는 접선 방향 송풍에 따라 발생하는 선회류가 외부로의 연소열을 차단하는 냉각효과를 갖 고 있어서 외부 보온 및 단열을 간소화시킬 수 있어서 비용의 절감의 효과가 있으며, 형성된 선회류의 공기를 연소실 내 부로 유입하여 연소실 내부 표면 접선 방향으로 선회류를 그대로 유지 공급함으로써 선회류 공기가 연소로 표면 금속부 를 감싸고 돌면서 표면에 공기층을 형성하여 연소시 발생하는 불꽃과 발열원 즉 소각 연소열이 내통 표면에 직접 닿지 못하게 차단함으로서 연소실 내부를 보호하므로 별도의 내화물 시설을 하지 않고 금속재만으로 내통 연소실을 형성함 으로 저비용의 연소실 제작이 가능하며 유지 보수비용이 감소한다.As described above, in the present invention, the swirl flow generated by the tangential blowing has a cooling effect that blocks the combustion heat to the outside, so it is possible to simplify the external heat preservation and insulation, thereby reducing costs, and the formed swirl flow By introducing the air of the combustion chamber into the combustion chamber and maintaining and supplying the swirling flow in the tangential direction to the internal surface of the combustion chamber, the swirling air surrounds the surface metal part of the combustion furnace and forms an air layer on the surface, thereby reducing the flame and heat source that occurs during combustion, that is, the combustion heat of incineration. It protects the inside of the combustion chamber by preventing direct contact with the inner cylinder surface, so a low-cost combustion chamber can be manufactured and maintenance costs are reduced by forming the inner cylinder combustion chamber only with metal materials without a separate refractory facility.

또한 상기와 같이 내통과 외통 사이에서 선회하면서 예열된 공기는 충분히 예열되어 연소실 내부로 공급됨으로 연소효 율을 극대화하는 효과가 있다.In addition, as described above, the air preheated while turning between the inner and outer cylinders is sufficiently preheated and supplied to the combustion chamber, thereby maximizing the combustion efficiency.

즉, 연소실이 내화물로 형성되어 있지 않아도 됨으로 연소실 온도를 급속히 상승함으로 고온의 연소조건을 신속히 형성 하게 하여 완전연소를 일어나게 함으로서 연소시 발생하는 유해가스를 최소화 할 수 있고, 따라서 부가적인 연소실의 사용을 감소시킴으로 보조 연료의 사용을 절감하게 하고 집진설비의 간소화를 가져올 수 있는 효과가 있다. 이는 쓰레 기를 재생한 연료를 사용한 R.D.F 보일러 소각기에도 활용하여 환경오염을 보다 감소시키면서, 연소실내의 연소 호조 건 형성이 가능토록 하여 완전연소를 유도하는 효과가 있다.In other words, since the combustion chamber does not have to be formed of refractory material, the combustion chamber temperature is rapidly raised to quickly form a high-temperature combustion condition, thereby causing complete combustion, thereby minimizing harmful gases generated during combustion, and thus avoiding the use of an additional combustion chamber. It has the effect of reducing the use of auxiliary fuel and bringing about the simplification of dust collection facilities. This has the effect of inducing complete combustion by enabling the formation of favorable combustion conditions in the combustion chamber while further reducing environmental pollution by using it in the R.D.F boiler incinerator using recycled fuel.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안은 연소타워와 집진타워가 연결덕트에 의해 연결되도록 구성하는 소각장치에 있어 서, 상기 연소타워는 연소타워 외주면의 접선방향으로 공기가 유입되도록 형성한 송풍기 토출관과, 연소실의 상부에 위 치하면서 상광하협의 콘형상으로 형성한 가이드와 일측에 보조버너가 설치되도록 형성한 보조연소부와, 상기 보조연소 부 상측에 연결되도록 형성한 덕트와, 상기 덕트의 상측으로 덕트보다 큰 체적으로 이루어진 원통형 덕트를 포함하여 이루어진 진 것을 특징으로 하는 소각장치를 제공한다.The present invention for achieving the above object is an incineration device configured to connect a combustion tower and a dust collection tower by a connection duct, wherein the combustion tower includes a blower discharge pipe formed so that air is introduced in a tangential direction to the outer peripheral surface of the combustion tower and , A guide formed in the shape of a cone of upper and lower narrows while positioned at the top of the combustion chamber, an auxiliary combustion unit formed to install an auxiliary burner on one side, a duct formed to be connected to the upper side of the auxiliary combustion unit, and the upper side of the duct It provides an incineration device, characterized in that it comprises a cylindrical duct made of a larger volume than the duct.

상기 원통형 덕트는 토출구가 외주면의 법선방향으로 돌출하도록 형성한 것을 특징으로 한다. 또한 상기 연결덕트의 상 부에는 안전변을 형성하는 것을 특징으로 한다.The cylindrical duct is characterized in that the discharge port is formed to protrude in the normal direction of the outer circumferential surface. In addition, it is characterized in that a safety valve is formed on the upper part of the connection duct.

본 고안을 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.The present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings as follows.

도1은 접선유입 송풍 연소원리에 의해 소각되는 본 고안에 의한 소각장치의 전체 구성도이고, 도 2는 본 고안의 소각장 치 중 소각타워의 구성을 도시한 구성도이며, 도 3은 도 2의 AA 단면도이며, 도 4는 소각타워의 평면도이다.1 is an overall configuration diagram of an incineration apparatus according to the present invention that is incinerated by the tangential inflow blowing combustion principle, FIG. 2 is a configuration diagram showing the configuration of an incineration tower among the incineration apparatus of the present invention, and FIG. AA cross-sectional view, Figure 4 is a plan view of the incineration tower.

본 고안의 소각장치(100)는 연소타워(110)와 집진타워(120)가 연결덕트(130)로 연결되도록 구성한다.The incineration apparatus 100 of the present invention is configured such that the combustion tower 110 and the dust collection tower 120 are connected to the connection duct 130 .

상기 연소타워(110)는 내통(111)과 외통(112)의 이중구조로 형성하고, 상기 연소타워(110)의 외주면(113), 즉 외 통(112) 외주면(113)의 접선방향으로 공기가 유입되도록 송풍기 토출관(114)을 형성하며, 상기 송풍기 토출관(114) 에 송풍기(200)를 설치하여 연소공기를 공급하도록 한다.The combustion tower 110 is formed in a double structure of the inner cylinder 111 and the outer cylinder 112, and the outer circumferential surface 113 of the combustion tower 110, that is, the air in the tangential direction of the outer cylinder 112 outer circumferential surface 113. A blower discharge pipe 114 is formed so that the air is introduced, and a blower 200 is installed in the blower discharge pipe 114 to supply combustion air.

따라서 송풍기(200)에 의해 연소타워(110)로 유입되는 공기는 외통(112)와 내통(111)의 사이에서 외통(112)의 내 주면과 내통(111)의 외주면을 따라 선회한 후 연소실(115)로 유입된다. 이 것이 접선 유입 송풍연소원리이다.Therefore, the air introduced into the combustion tower 110 by the blower 200 is rotated along the inner circumferential surface of the outer cylinder 112 and the outer circumferential surface of the inner cylinder 111 between the outer cylinder 112 and the inner cylinder 111, and then the combustion chamber ( 115) is introduced. This is the principle of tangential inflow blowing combustion.

연소실(115)의 상부에는 상광하협의 콘형상으로 가이드(115a)를 형성하고 일측에 보조버너(201)가 설치되도록 형성 한 보조연소부(116)를 형성한다.A guide 115a is formed in the upper part of the combustion chamber 115 in the shape of a cone of upper and lower narrow, and an auxiliary combustion unit 116 formed so that an auxiliary burner 201 is installed on one side is formed.

상기 보조연소부(116) 상측에는 덕트(117)가 연결되도록 형성하고, 상기 덕트(117)의 상측으로는 덕트(117)보다 큰 체적으로 이루어진 원통형 덕트(118)를 형성한다.A duct 117 is formed on the upper side of the auxiliary combustion unit 116 to be connected, and a cylindrical duct 118 with a larger volume than the duct 117 is formed on the upper side of the duct 117 .

상기 원통형 덕트(118)는 도 4에 도시된 바와 같이 토출구(118a)가 외주면의 법선방향으로 돌출하도록 형성하며, 그 상부에는 규정 압력이상의 압력이 발생하면 개구되는 안전변(119)을 형성한다.The cylindrical duct 118 is formed so that the discharge port 118a protrudes in the normal direction of the outer circumferential surface as shown in FIG. 4, and a safety valve 119 that is opened when a pressure greater than a specified pressure is generated on the upper portion of the cylindrical duct 118 is formed.

또한, 상기 소각타워(110)에는 투입구(150)를 형성하여 소각대상을 투입하도록 하며, 상기 연소실(115)의 하측으로 형성한 반자동식 회전로스톨(161)과, 그 하단에 회전로스톨(161)에서 낙하하는 잔재를 수집할 수 있는 레일식 잔재처 리박스(162)를 구비한 재처리부(160)를 형성한다.In addition, the incineration tower 110 has an inlet 150 to put an incineration target, and a semi-automatic rotary roaster 161 formed below the combustion chamber 115, and a rotary roaster at its lower end ( 161) to form a reprocessing unit 160 having a rail-type residue processing box 162 that can collect the falling residue.

따라서, 상기 투입구(150)에 소각대상인 쓰레기를 투입하고 투입구(150)를 닫은 후, 초기점화 하여 쓰레기를 연소실 (115)에서 소각시키고, 이때 연소실(115)에 공급되는 연소공기는 도 3에 도시된 바와 같이 송풍기(200)에 의해 상기 연소타워(110)의 외주면(113)의 접선방향을 따라 내통(111)과 외통(112) 사이로 유입되어 내통(111)과 외통(112) 사이에서 선회하다가 연소실(115)로 공급된다. 따라서 연소실(115)에서 쓰레기가 소각되고 있다면 그 열에 의해 내통 (111)의 온도가 상승하는데 내통(111)과 외통(112) 사이로 유입되는 외부의 공기에 내통(111)의 온도가 전도되어 내통(111)의 온도는 하강시키면서 공기는 흡열하여 온도가 상승하게 되고, 이렇게 온도가 상승된 공기가 연소실(115) 에 공급된다.Therefore, after putting in the garbage to be incinerated into the inlet 150 and closing the inlet 150, the initial ignition is performed to incinerate the garbage in the combustion chamber 115. At this time, the combustion air supplied to the combustion chamber 115 is shown in FIG. As shown, it is introduced between the inner cylinder 111 and the outer cylinder 112 along the tangential direction of the outer circumferential surface 113 of the combustion tower 110 by the blower 200 and turns between the inner cylinder 111 and the outer cylinder 112. It is supplied to the combustion chamber 115 . Therefore, if the waste is incinerated in the combustion chamber 115, the temperature of the inner cylinder 111 rises by the heat. 111) while the temperature is lowered, the air absorbs heat to increase the temperature, and the air with the temperature increased in this way is supplied to the combustion chamber 115 .

따라서, 내통(111)의 온도를 낮춰주면서 연소열이 외부로 방출되는 것을 차단하는 작용을 하여 냉각효과가 있다.Accordingly, while lowering the temperature of the inner cylinder 111, it acts to block the heat of combustion from being emitted to the outside, thereby having a cooling effect.

또한 이렇게 내통(111)과 외통(112) 사이를 선회한 공기는 예열된 상태이므로 일정한 연소조건을 유지하게 되므로 연 소효율을 상승시킬 수 있으며 내통(112) 내측의 연소실(115)에서도 선회류를 형성하여 연소대상들과의 빈번히 접촉 하게 되므로 연소효율을 높일 수 있게 되며, 특히 선회류는 연소열의 발산을 억제하여 소각대상의 소각이 극대화 되게 한다.In addition, since the air circling between the inner cylinder 111 and the outer cylinder 112 is in a preheated state, a constant combustion condition is maintained, so that the combustion efficiency can be increased. As it is formed and comes into frequent contact with the combustion targets, the combustion efficiency can be increased.

그러나, 연소실(115)에서의 초기점화시나 잔재소각시에는 정상연소시 보다 미연소 가스가 많이 발생하여 그 대로 배출 될 경우 대기오염이 심각한 영향을 미치게 되므로 연소실(115)의 상부에 상광하협의 콘형상으로 가이드(115a)를 형 성하고 일측에 보조버너(201)가 설치되도록 형성한 보조연소부(116)를 형성하면, 선회류를 따라 상승하는 연소가스 가 상광하협의 콘형상 가이드(115a)에 충돌하여 잔재들이 하측으로 이동하여 연소실(115)에서 재차 연소되므로 연소 가스에 포함된 비산하는 재들을 감소시킬 수 있게 된다.However, at the time of initial ignition in the combustion chamber 115 or the incineration of residues, more unburned gas is generated than during normal combustion, and when discharged as it is, air pollution has a serious effect. When the guide 115a is formed in the shape and the auxiliary combustion unit 116 formed so that the auxiliary burner 201 is installed on one side is formed, the combustion gas rising along the swirl flow is a cone-shaped guide 115a of the upper and lower narrows. Since the remnants collide with the ash and are burned again in the combustion chamber 115 by moving downward, it is possible to reduce the scattered ash contained in the combustion gas.

또한 가이드(115a)를 통과하여 상측으로 이동하는 연소가스는 보조연소부(116)의 일측에 형성된 보조버너(201)의 화염에 의해 다시 연소되므로 연소가스에 잔류하던 물질들을 연소시킨 후 배기덕트로 이동하게 된다. 이는 불완전 연소 를 방지하기 위해 설치하는 별도의 보조 연소타워를 설치하지 않고도 재연소 시킬 수 있어서 불완전 연소에 의한 대기 오염을 방지할 수 있게 된다.In addition, since the combustion gas moving upward through the guide 115a is burned again by the flame of the auxiliary burner 201 formed on one side of the auxiliary combustion unit 116, the materials remaining in the combustion gas are burned and then returned to the exhaust duct. will move This enables re-combustion without installing a separate auxiliary combustion tower installed to prevent incomplete combustion, thereby preventing air pollution due to incomplete combustion.

상기 보조연소부(116) 상측에는 덕트(117)가 연결되어 있는데 상기 덕트(117)의 상측으로는 덕트(117)보다 큰 체적 으로 이루어진 원통형 덕트(118)가 형성되어 있어서 연소가스가 갑자기 넓은 공간으로 이동하여 그 흐름이 원활해지게 되며, 연소실에서 폭발이 발생할 경우 폭발에 의해 분출되는 연소가스에 의해 덕트가 폭발하지 않고 고압의 가스를 완 충시킬 수 있게 된다. 상기 원통형 덕트(118)는 토출구(118a)가 외주면의 법선방향으로 돌출하도록 형성되어, 배출 가스가 선회류를 유지하면서 집진타워(112)로 이동하게 된다.A duct 117 is connected to the upper side of the auxiliary combustion unit 116, and a cylindrical duct 118 having a larger volume than the duct 117 is formed on the upper side of the duct 117, so that the combustion gas suddenly becomes a large space. The flow becomes smoother by moving to the duct, and when an explosion occurs in the combustion chamber, the high-pressure gas can be buffered without the duct exploded by the combustion gas ejected by the explosion. The cylindrical duct 118 is formed so that the discharge port 118a protrudes in the normal direction of the outer circumferential surface, and the exhaust gas moves to the dust collection tower 112 while maintaining the swirling flow.

더욱이 상기 원통형 덕트(118)의 상부에는 규정 압력이상의 압력이 발생하면 개구하는 안전변(119)이 형성되어 소각 시 발생할 수 있는 폭발의 위험을 방지할 수 있게 된다.Moreover, a safety valve 119 that opens when a pressure greater than a specified pressure is generated on the upper portion of the cylindrical duct 118 is formed to prevent the risk of explosion that may occur during incineration.

Claims

In the incineration device configured so that the combustion tower and the dust collection tower are connected by a connecting duct,

A blower discharge pipe formed to introduce air in the tangential direction of the outer peripheral surface of the combustion tower, a guide formed in the shape of a cone of sanggwang and lower narrows while positioned at the upper part of the combustion chamber, and an auxiliary combustion unit formed to install an auxiliary burner on one side, and the auxiliary Incineration apparatus, characterized in that it comprises a duct formed to be connected to the upper side of the combustion unit, and a cylindrical duct made of a larger volume than the duct to the upper side of the duct.

According to claim 1, wherein the cylindrical duct incineration device, characterized in that the discharge port is formed to protrude in the normal direction of the outer circumferential surface.

The incineration apparatus according to claim 1, wherein a safety valve is formed on the upper portion of the cylindrical duct.