KR20220025090A - 연소 화격자용 화격자 블록 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연소 화격자를 위한 화격자 블록(10)으로서, 연속적인 화격자 블록들이 단차의 방식으로 서로의 위에 배열되고, 그리고 가연 재료가 연소 동안 서로에 대해 수행되는 푸싱 모션들에 의해 재배열 및 운반되도록 설계된다. 화격자 블록(10)은 블록 본체(12)를 포함하며, 블록 본체는 베어링 표면(16)을 형성하는 상부 벽(14) ― 상부 벽을 따라 가연 재료가 이송됨 ― 및 푸시 표면(22)을 형성하는 전방 벽(20)을 포함하며, 전방 벽(20)은 각각의 경우에 연소 화격자 상으로 공기를 공급하기 위한 제1 공기 공급 채널(27)에 의해 형성되는 제1 공기 공급 개구들(25) 및 푸싱 방향(S)에 인접한 화격자 블록의 베어링 표면과 접촉하도록 의도된 하부 베어링 에지(23)를 갖는다. 제1 공기 공급 채널들의 방향에 대해 비스듬하게 지향되고 횡단하는 추가 공기 공급 채널들(38)이 상부 및 전방 벽(20)을 냉각하기 위해 상부 벽(14)에 그리고 전방 벽(20)에 배열된다

Description

연소 화격자용 화격자 블록

본 발명은 제1 항의 전제부에 따른 연소 화격자를 위한 화격자 블록에 관한 것이다. 본 발명은 추가로, 적어도 하나의 그러한 화격자 블록을 포함하는 연소 화격자에 관한 것이다. 더욱이, 본 발명은 폐기물의 소각을 위한 상기 연소 화격자의 사용 및 그러한 연소 화격자를 포함하는 폐기물 소각 플랜트에 관한 것이다.

폐기물의 대규모 소각을 위한 연소 화격자들은 오랫동안 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 알려져 있다. 그러한 연소 화격자들은, 예컨대, 스토킹 스트로크들(stoking strokes)을 수행하기에 적합한 이동 부품들을 포함하는 스러스트(thrust) 연소 화격자들의 형태로 존재할 수 있다. 여기서, 소각로 투입물(incinerator charge)은 연소 화격자의 유입구측 단부로부터 배출구측 단부로 운반되고, 이 시간 동안 연소된다. 연소를 위해 요구되는 산소를 연소 화격자에 공급하기 위해, 적절한 공기 공급 라인들이 제공되며, 적절한 공기 공급 라인들은 연소 화격자를 통과하고 그리고 1차 공기로 또한 지칭되는 공기가 이를 통해 도입된다.

빈번하게 사용되는 연소 화격자는 소위 단차 화격자(step grate)이다. 스텝 화격자는 서로 나란히 배치되고 각각의 경우에 화격자 블록들의 열(row)을 형성하는 화격자 블록들을 포함한다. 여기서, 화격자 블록들의 열들은 단차들의 방식으로 서로의 위 상에 배치되며, 소위 이동 화격자들에서, 스러스트 방향에서 볼 때, 화격자 블록의 전방 단부는 이송 방향으로 인접한 화격자 블록의 베어링면 상에 지탱되고, 대응하는 스러스트 이동의 경우, 이 베어링면 상에서 이동된다.

소위 역전 화격자들(reversing grates)의 경우에, 화격자 블록들은, 소각로 투입물의 이송 방향에서 볼 때, 이동하는 화격자들에 대해 대략 180°만큼 회전되도록 배치된다. 따라서, 역전 화격자들의 경우에, 스러스트 방향에서 볼 때, 화격자 블록의 전방 단부는 개개의 선행하는 화격자 블록의 베어링면 상에 지지된다. 따라서, 이동 화격자들과 대조적으로, 역전 화격자들의 경우에, 추력 방향은 역전 화격자의 경사로 인한 이송 방향과 반대이다.

스텝 화격자로서 구성된 연소 화격자 및 그러한 연소 화격자에 대한 화격자 블록은 예를 들어, WO 2016/198119에서 설명되며, 후자는 공랭식 화격자 블록에 관한 것이다. 구체적으로, WO 2016/198119A1에서 설명된 화격자 블록은 블록 본체를 포함하며, 블록 본체는 주조물(casting)로서 구성되고, 처리될 폐기물을 위한 베어링면을 형성하는 상부 벽을 갖고, 스러스트면을 형성하는 전방 벽을 갖는다. 전방 벽의 하부 구역에는 스러스트 방향으로 인접한 화격자 블록의 베어링면 상에 변위 가능하게 지탱되도록 특정된 풋부(foot)가 구성되는 한편, 공기를 도입하기 위한 공기 공급 개구들이 전방 벽에 배치된다.

소각로 투입물이 화격자 블록들을 통해 운반되는 결과로서, 화격자 블록들은 일반적으로 비교적 높은 수준의 마모(wear) 및 인열(tear)에 노출된다. 여기서, 마멸(abrasion)은 베어링면의 최전방 단부의 구역에서 특히 높으며, 여기서 소각로 투입물은 화격자 블록의 베어링면으로부터 대응하는 배출 에지를 통해 후속 화격자 블록의 베어링면 상으로 낙하된다. 특히, 이는 또한 에지 아래에 배치된 공기 공급 개구들의 침식(erosion)을 초래할 수 있으며, 이는 연소 화격자 상에 놓인 연소 베드로의 제어된 공기 공급을 손상시킬 수 있다.

화격자 블록들은 또한, 주로 소각 동안 또는 연소 챔버 내의 높은 온도들 때문에 매우 높은 열 부하에 노출된다. 연소 화격자의 정상 동작시에, 이러한 열 부하는 베어링면의 구역에서 특히 높지만, 화격자 블록 상에 놓인 연소 재료는 어느 정도까지 절연 효과를 갖는다.

소각로 투입물이 연소 화격자 상에 불균일하게 분산되어 얇은 절연 층만을 형성할 때, 또는 이러한 절연 층이 완전히 없을 때, 매우 높은 부하들이 발생한다. 열 부하는 베어링면에서 발생하는 마멸 및 화학 반응들을 통해 침식을 촉진하며, 이는 베어링면을 추가로 손상시킨다. 이는 궁극적으로, 화격자 블록의 서비스 수명의 감소로 이어진다.

따라서, 본 발명에 따라 달성될 목적은, 처음에 언급된 화격자 블록을 제공하는 것이며, 그 화격자 블록은 긴 서비스 수명을 갖고, 베어링면의 침식, 특히 화격자 블록의 최전방 단부의 침식은 최소화된다.

이 목적은 독립항 제1 항에서 규정된 화격자 블록에 의해 달성된다.

본 발명에 따른 화격자 블록의 바람직한 실시예들은 종속항들에 반영된다.

따라서, 제1 항에 따르면, 본 발명은, 연소 화격자를 위한 화격자 블록에 관한 것이며, 여기서 연속적인 화격자 블록들이 단차들의 방식으로 서로의 위에 배치되고, 소각로 투입물은, 연소 동안 서로에 대해 수행되는 스러스트 이동들에 의해, 즉, 화격자 블록들 사이의 상대적인 이동들에 의해 시프트되고 운반되는 방식으로 설계된다. 처음에 언급된 바와 같이, 그러한 연소 화격자들은 또한 단차 화격자들로 지칭된다.

더욱이, 화격자 블록은 바람직하게는 주조물로서 구성되는 블록 본체를 포함한다. 블록 본체는 전형적으로 길이방향 축(L)을 갖는 세장형 직육면체의 형태로 실질적으로 구성된다.

블록 본체는, 길이방향 축(L)에 평행하게 이어지는 베어링면을 형성하는 상부 벽을 포함하며, 이를 따라 소각로 투입물이 운반되고 상부 벽의 소각로 투입물 측을 규정한다.

스러스트 방향(S)에서 볼 때, 베어링면의 최전방 단부는 에지를 형성하며, 그 에지를 통해 베어링면은 전방 벽에 의해 형성된 스러스트면으로 하강한다. 따라서, 에지는 상부 벽과 전방 벽 사이의 전이부(transition)를 형성한다.

베어링면을 등지는 상부 벽 측 및 스러스트면을 등지는 전방 벽 측은 블록 본체의 냉각 공기 측을 규정한다.

스러스트 방향(S)은 소각로 투입물이 화격자 블록의 스러스트면에 의해 푸시되는 방향을 식별한다. 스러스트 방향(S)은 전형적으로 길이방향 축(L)에 평행하다.

전달 방향(T)은 연소 화격자의 유입구로부터 배출구로의 소각로 투입물의 이동 방향을 식별한다. 전달 방향(T)은 주로, 연소 화격자의 경사로부터 유도된다.

전방 벽은, 길이 방향 섹션에서 볼 때, 연소 화격자에 공기를 공급하기 위해 스러스트면에 직각으로 또는 비스듬하게 이어지는 제1 공기 공급 덕트들에 의해 형성되는 제1 공기 공급 개구들을 갖는다.

하기에서, "공기"라는 용어는 연소 화격자 또는 연소 화격자 상의 연소 베드에 공급되는 소위 1차 공기를 포함한다. 1차 공기는 주로, 소각로 투입물의 연소(burnout)에 기여하지만, 동시에 연소 화격자의 화격자 블록들의 냉각에도 또한 기여한다.

더욱이, 전방 벽은 스러스트 방향으로 인접한 화격자 블록의 베어링면을 지탱하도록 특정된 풋부의 형태로 그의 최하부 구역에 설계된다.

하나의 바람직한 실시예에 따르면, 제1 공기 공급 덕트들은, 길이방향 섹션에서 볼 때, 개개의 제1 공기 공급 개구들에 바로 인접한 스러스트면의 구역에 대해 각도(α)로 이어지며, 여기서 α는 90° 내지 135°, 바람직하게는 95° 내지 125°, 특히 바람직하게는 100° 내지 120°, 그리고 가장 바람직하게는 105° 내지 115°이다. 각도(α)는 개개의 제1 공기 공급 덕트들의 길이방향 축과 스러스트면 사이에서 반 시계 방향 방식으로 측정된다. 그 결과, 연소 화격자 또는 연소 화격자 상의 연소 베드로의 최적의 공기 공급이 획득되며, 이는 소각로 투입물의 매우 높은 연소에 기여한다. 각도(α)를 결정하는 것과 관련된 제1 공기 공급 덕트들의 부분은, 전방 벽으로부터 개개의 제1 공기 공급 덕트의 출구 바로 앞의 부분이다.

따라서, 본 발명에 따른 화격자 블록이 이동 화격자에 대해 특정되는 하나의 바람직한 실시예에서, 풋부는 소각로 투입물의 전달 방향(T)으로 따르는 화격자 블록 또는 그의 베어링면을 지탱한다. 그러나, 본 발명에 따른 화격자 블록이 역전 화격자에 대해 특정되는 것이 또한 고려될 수 있는데; 이 경우에, 풋부는, 소각로 투입물의 전달 방향(T)으로 선행하는, 화격자 블록 또는 그의 베어링면을 지탱한다.

적어도, 스러스트면의 하부 베어링 에지는 길이방향 축(L)에 실질적으로 직각으로 이어지는 평면(E)에 배치된다. 이와 관련하여, 전방 벽의 최하부 구역에 배치된 면 - 상기 면의 하부 단부는 하부 베어링 에지에 의해 형성됨 -이 평면(E)에 배치되는 것이 고려될 수 있다. 그러나, 하부 베어링 에지에 의해 설명된 라인 만이 평면(E)에 배치되는 것이 또한 고려될 수 있다.

본 발명에 따르면, 상부 벽 내로 그리고 전방 벽 내로 연장되고 제1 공기 공급 덕트들의 방향에 대해 비스듬하게 정렬되는 추가적인 공기 공급 덕트들은 상부 벽 및 전방 벽을 냉각시키도록 구성되며, 여기서 추가적인 공기 공급 덕트들은 상부 벽에, 즉 베어링면에 그리고 전방 벽에, 즉 스러스트면에 추가의 공기 공급 개구들을 형성한다. 그 결과, 상부 벽 및 전방 벽을 냉각시키기 위한 공기의 분배가 최적화되는 것이 보장될 수 있다. 결과적으로, 열이 보다 용이하게 방산되고, 그에 따라, 상부 벽 및 전방 벽은 감소된 침식을 겪는다.

바람직한 일 실시예에서, 상부 벽 및 전방 벽은, 상기 상부 벽과 상기 전방 벽이 만나는 그 구역에서, 길이방향 섹션에서 볼 때, 두꺼운 벽(wall thickening)으로서 두꺼워진 형태로 구성된다. 특히 심각한 마모에 노출되는 화격자 블록의 그 구역에서의 두꺼운 벽은, 상당히 더 큰 마멸이 용인될 수 있기 때문에, 화격자 블록의 서비스 수명을 증가시킬 수 있다.

특히 바람직한 일 실시예에서, 길이방향 섹션에서 볼 때 두꺼운 벽은, 스러스트 방향(S)에서 볼 때 에지가 평면(E)에 대해 전방으로 설정되는 방식으로 구성된다. 다시 말해, 제1 공기 공급 개구들 및 가능하게는 추가적인 공기 공급 개구들이 배치되는 스러스트면의 그 구역은, 길이방향 축(L)을 따라 그리고 스러스트 방향(S)에서 볼 때, 에지에 대해 후방으로 설정된(set back) 평면에 배치된다. 길이방향 축(L)을 따라 그리고 스러스트 방향(S)에서 볼 때 에지가 평면(E)에 대해 전방으로 설정되기(set forward) 때문에, 에지 아래에 형성되는 제1 공기 공급 개구들 및 가능하게는 추가 공기 공급 개구들은 적어도 부분적으로 보호된다. 이러한 배열체는, 공기가 제1 공기 공급 개구들 및 추가적인 공기 공급 개구들을 통해 더 쉽게 빠져 나갈 수 있다는 부가적인 이점을 갖는다. 따라서, 전방 벽의 보다 양호한 냉각이 달성된다.

바람직한 실시예에서, 길이방향 섹션에서 볼 때 두꺼운 벽은, 만곡된 방식으로 예컨대 비드(bead)의 형태로 구성된다. 벽 두께의 만곡된 구성의 결과로서, 소각로 투입물이 화격자 블록 위에서 방해받지 않고, 즉 임의의 각도 불균일성들에 의해 차단되지 않고 전달될 수 있음이 보장된다.

두꺼운 상부 또는 전방 벽이라는 용어는, 상부 및 전방 벽 - 그 구역에서 상기 벽들이 두꺼워지도록 구성됨 - 두꺼운 바로 주변 구역에서보다 더 큰 벽 두께를 갖는 것으로 이해되어야 한다.

두꺼운 벽은, 두꺼운 벽을 형성하는 재료의 부가적인 양에 의해, 화격자 블록의 동작 동안 부가적인 열을 흡수할 수 있다. 한편으로, 두꺼운 벽은 결과적으로, 두꺼워진 상부 또는 전방 벽이 더 긴 시간에 걸쳐 침식에 저항하기 때문에, 화격자 블록이 더 오래 지속될 수 있게 한다. 그러나, 다른 한편으로, 두꺼운 벽의 침식은 강한 열 부하로 인해 증가될 수 있다. 따라서, 화격자 블록의 다른 최적화는 두꺼운 벽의 냉각을 최적화하는 데 있다.

바람직한 일 실시예에서, 추가적인 공기 공급 덕트들은 두꺼운 벽에 배치되는데, 다시 말해서, 상기 추가적인 공기 공급 덕트들은 두꺼운 벽을 통해 연장된다. 추가 공기 공급 덕트들 및 대응하는 추가 공기 공급 개구들의 이러한 배열의 결과로서, 공기에 의한 두꺼운 벽의 보다 양호한 냉각이 보장되고, 따라서 상기 두꺼운 벽의 침식이 감소된다.

그러나, 추가적인 공기 공급 덕트들이 상부 벽에만, 즉 상부 벽의 에지 위에 배치되는 것이 또한 가능하다. 마모로 인한 침식은 주로 베어링면에서 발생하기 때문에, 상부 벽 상의 두꺼운 벽은 유리하게, 상부 벽과 전방 벽이 만나는 그 구역에서 주로 형성된다. 따라서, 추가적인 공기 공급 덕트들의 이러한 배열은 두꺼운 벽의 최적화된 냉각을 가능하게 한다.

바람직한 일 실시예에서, 길이 방향 섹션에서 볼 때 추가 공기 공급 덕트들은 블록 본체의 길이방향 축(L)에 대해 각도(β)로 이어지며, 여기서 각도(β)는 10° 내지 60°이다. 각도(β)는 길이방향 축(L)에 대해 반 시계 방향으로 측정된다. 블록 본체의 길이방향 축(L)에 대해 비스듬하게 이어지는 추가 공기 공급 덕트들의 결과로, 상기 추가 공기 공급 덕트들은 이들이 길이방향 축(L)에 평행하게 이어진 경우보다 더 길다. 결과적으로, 추가 공기 공급 덕트를 통해 흐르는 공기는 효율적인 냉각을 가져올 수 있다.

각도(β)는 바람직하게는 15° 내지 50°이다. 각도(β)는, 소각로 투입물의 연소로부터 기인하는 슬래그가 추가의 공기 공급 덕트들을 통해 가능한 최소한의 정도로 떨어지고 막힘을 야기하는 방식으로 선택된다. 따라서, 화격자 블록의 신뢰성있는 냉각이 보장된다.

바람직한 일 실시예에서, 추가 공기 공급 덕트들의 제1 그룹은 블록 본체의 베어링면에 대해 제1 각도(β1)로 이어지는 제1 평면에 형성된다. 더욱이, 추가 공기 공급 덕트들의 제2 그룹은 블록 본체의 베어링면에 대해 제2 각도(β2)로 이어지는 제2 평면에 형성된다. 여기서, 제1 각도(β1)는 10° 내지 35°, 바람직하게는 10° 내지 20°이고, 제2 각도(β2)는 35° 내지 60°, 바람직하게는 40° 내지 50°이다. 추가 공기 공급 덕트들을 그룹들로 분할하고, 그룹들을 평면들로 분배하는 것은 추가 공기 공급 덕트들을 통해 유동하는 공기가 이들 평면들 주위에 효율적으로 분배된 냉각 효과를 갖는 것을 보장한다. 그 결과, 화격자 블록의 서비스 수명이 연장될 수 있다.

바람직한 일 실시예에서, 제1 그룹의 추가적인 공기 공급 덕트들 및 제2 그룹의 추가적인 공기 공급 덕트들은 서로 평행하게 구성된다. 제1 그룹의 추가의 공기 공급 덕트들 및 제2 그룹의 추가의 공기 공급 덕트들은 바람직하게는, 베어링면에 직교하는 길이방향 축(L)을 포함하는 길이 방향 단면 평면(P)에 평행하게 구성된다. 이러한 배열체는 추가적인 공기 공급 덕트들의 제조가 단순화된다는 부가적인 이점을 갖는다.

바람직한 일 실시예에서, 제1 평면 및/또는 제2 평면 내의 추가의 공기 공급 덕트들은 화격자 블록의 폭에 걸쳐 서로 균일하게 이격되도록 분배된다. 그 결과, 추가적인 공기 공급 덕트들을 통해 유동하는 공기가 이들 평면들 주위에서 균일 한 냉각을 야기하는 것이 보장된다. 따라서, 화격자 블록의 동작 동안, 열 분배에 의해 야기되는 응력들의 분배는 또한, 제1 평면 및 제2 평면에서 균일하게 분배되고, 그 폭에 걸쳐 화격자 블록에서의 균열들의 형성이 최소화된다. 이는 화격자 블록의 서비스 수명의 연장으로 이어진다.

바람직한 일 실시예에서, 추가 공기 공급 덕트, 선택적으로 제1 그룹의 추가 공기 공급 덕트 및 제2 그룹의 추가 공기 공급 덕트, 및 제1 공기 공급 덕트는 각각의 경우에, 길이 방향 단면 평면(P)에 평행하게 이어지는 동일한 평면에 배치된다. 제1 및 추가 공기 공급 덕트들의 이러한 배열은, 길이방향 섹션에서 볼 때 화격자 블록의 동작 동안의 응력들이 또한 균일하게 분배되는 것을 보장한다. 따라서, 균열들의 발생이 최소화될 수 있다.

바람직한 일 실시예에서, 추가적인 공기 공급 덕트들은 베어링면에 직교하게 이어지는 화격자 블록의 길이방향 대칭 평면에 대칭적으로 분배된다. 이러한 배열체는 추가적인 공기 공급 덕트들의 제조가 단순화된다는 부가적인 이점을 갖는다.

공기 공급 덕트들 및 추가 공기 공급 덕트들의 수는 화격자 블록의 최적화된 냉각을 달성하기 위해, 화격자 블록의 폭 및 두꺼운 벽의 크기에 비례하여 계산된다.

바람직한 일 실시예에서, 추가 공기 공급 덕트들은, 실질적으로 그 길이에 걸쳐, 특히 40㎟ 내지 100㎟의 일관된 단면적을 갖는다. 직경은, 소각로 투입물의 연소로부터 기인하는 슬래그가 추가의 공기 공급 덕트들을 통해 가능한 최소한의 정도로 떨어지고 막힘을 야기하는 방식으로 선택된다. 따라서, 화격자 블록의 신뢰성있는 냉각이 보장될 수 있다. 최적의 결과가 달성되기 위해 단면적은 바람직하게는 80㎟이다.

바람직한 일 실시예에서, 추가 공기 공급 덕트들은, 그 길이에 걸쳐, 소각로 투입물 측으로부터 냉각 공기 측으로 연속적으로 넓어지도록 구성되며, 여기서 소각로 투입물 측 상의 추가 공기 공급 덕트들의 단면적 및 냉각 공기 측 상의 추가 공기 공급 덕트들의 단면적은 1 : 1.2 내지 1 : 2.5, 바람직하게는 1 : 2.25의 비율이다. 소각로 투입물 측의 추가 공기 공급 덕트들의 단면적은 베어링면에서 또는 스러스트면에서 측정되며, 위에서 규정된 추가 공기 공급 개구들의 단면적에 대응한다. 추가 공기 공급 덕트들의 단면적은 냉각 공기 측에 놓인 그 단부에서 측정된다. 추가 공기 공급 덕트들의 이러한 구성은, 추가 공기 공급 덕트들에 들어간 연소 잔류물들이 쉽게 배출될 수 있게 한다. 구체적으로, 냉각 공기 측의 방향으로의 연소 잔류물들은 화격자 블록 상의 소각로 투입물에 의해 추가 공기 공급 덕트들 내로 추가로 가압되고, 추가 공기 공급 덕트들의 확장으로 인해 방출된다. 따라서, 공기 공급의 차단이 회피될 수 있다.

추가의 양상에 따르면, 또한, 본 발명은 위에서 설명된 화격자 블록들 중 적어도 하나를 포함하는 연소 화격자에 관한 것이다.

더욱이, 본 발명은 폐기물의 소각을 위한 위에서 설명된 연소 화격자의 용도 및 그러한 연소 화격자를 포함하는 폐기물 소각 플랜트에 관한 것이다. 본 발명은 첨부된 도면들에 의해 예시된다.

도 1은 본 발명에 따른 화격자 블록을 사시도로 도시한다.
도 2는 도 1에 도시된 단면 평면(II-II)을 통한 길이 방향 단면의 도 1에 따른 화격자 블록의 단편을 도시한다.
도 3은 도 2에 도시된 단면 평면(III-III)을 통한 단면으로 도 1에 따른 화격자 블록의 단편을 도시한다.

도 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 화격자 블록(10)은 블록 본체(12)를 포함하며, 블록 본체는 주조물로서 구성되고 그리고 실질적으로, 길이방향 축(L)을 갖는 세장형 직육면체의 형태로 구성된다.

블록 본체(12)는, 길이방향 축(L)에 평행하게 이어지는 베어링면(16)을 형성하는 상부 벽(14)을 포함하며, 이를 따라 소각로 투입물이 운반되고 상부 벽(14)의 소각로 투입물 측을 규정한다. 스러스트 방향(S)에서 볼 때, 베어링면(16)의 최전방 단부는 에지(19)를 형성하며, 그에 의해, 베어링면(16)은 전방 벽(20)에 의해 형성된 스러스트면(22) 내로 하강한다. 베어링면을 등지는 상부 벽(14) 측 및 스러스트면(22)을 등지는 전방 벽(20) 측은 블록 본체(12)의 냉각 공기 측을 규정한다.

도시된 실시예에서, 베어링면은 제1 베어링면 구역(16a) 및 제2 베어링면 구역(16b)을 가지며, 여기서 제1 베어링면 구역(16a)은 그러나 제2 베어링면 구역(16b)에 대해 상방으로 오프셋 배치되고 비스듬한 천이부(17)에서 제2 베어링면에 연결된다.

전방 벽(20)에 대향하는 측에서, 블록 본체(12)는, 화격자 블록(10)이 블록 장착 튜브 내로 후크결합될 수 있는 적어도 하나의 후크(26)가 장착된 후방 벽(24)을 갖는다. 중심 웹(central web)(29)이 또한, 베어링면(16)을 등지는 화격자 블록(10)의 하부 측 상에 배치된다.

화격자 블록(10)은 각각의 경우에 길이방향(L)으로 연장되는 측 방향 벽(28a, 28b)에 의해 측 방향으로 한정된다.

연소 화격자 내에서, 화격자 블록(10)은 스러스트 방향(S)으로 따르는 화격자 블록을 지탱한다. 이를 위해, 전방 벽(20)의 최하부 구역은 스러스트 방향(S)으로 인접한 화격자 블록의 베어링면 상에 지탱되도록 특정된 블록(34)의 형태로 구성된다. 상기 최하부 구역에 의해 구성된 스러스트면의 하부 베어링 에지(23)를 포함하는 최하부 구역은 길이방향 축(L)에 실질적으로 직교하게 이어진 평면(E)에 배치된다.

더욱이, 화격자 블록(10)은, 상부 벽(14)과 전방 벽(20)이 만나는 그 구역에서, 두꺼워지도록 구성된다. 구체적으로, 두꺼운 벽(40)은, 길이방향 섹션에서 볼 때, 상부 벽(14)의 소각로 투입물 측 상에서 만곡되도록 구성된다.

도시된 실시예에서 두꺼운 벽(40)에 의해 형성된 에지(19)는 길이방향 축(L)을 따라 그리고 스러스트 방향(S)에서 볼 때, 평면(E)에 대해, 전방으로 설정되며, 에지(19)와 평면(E) 사이의 거리(D)는 대략 25mm이다.

따라서, 도시된 실시예에서, 제2 베어링면 구역(16b)은 먼저 실질적으로 하나의 평면에서 이어지고, 이어서, 스러스트 방향(S)에서 볼 때, 베어링면(16)의 최전방 단부까지 연장되는 만곡 영역에서 하강 방식으로 이어진다.

본 경우에 베어링면(16)의 최전방 단부에 의해 형성된 에지(19)는 제2 베어링면 구역(16b)의 평면 아래에 위치된다. 스러스트면(22)은 에지(19) 위에서 시작하고, 먼저 에지(19)에 대해 후방 설정된 형태로(set back form) 이어지고, 이어서 평면(E) 내로 연장된다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 전방 벽(20)은 각각의 경우 전방 벽(20)을 통해 연장되는 제1 공기 공급 덕트(27)에 의해 형성되는 2개의 제1 공기 공급 개구들(25)을 갖는다. 본 경우에, 제1 공기 공급 덕트들(27)은 두꺼운 벽(40) 및 평면(E)에 의해 형성되는 전방 벽(20)의 언더컷 내로 개방된다. 도 1의 제1 공기 공급 개구들(25)은 두꺼운 벽(40) 아래에 위치되고, 보이지 않는다. 1차 공기는 제1 공기 공급 덕트들(27)을 통해 연소 화격자 또는 연소 화격자 상의 연소 베드에 공급된다.

더욱이, 제1 공기 공급 개구들(25)은 길이방향 축(L)을 따라 그리고 스러스트 방향(S)에서 볼 때, 구체적으로 도시된 실시예에서, 대략 12mm의 거리(d)만큼 에지(19)에 대해 후방 설정된다.

도 2에 예시된 화격자 블록에서, 제1 공기 공급 덕트들(27)은, 개개의 공기 공급 개구에 바로 인접한 그 구역에서, 길이방향 섹션에서 볼 때, 스러스트면(22)에 대해 대략 110°의 각도(α)로 이어진다.

더욱이, 화격자 블록(12)은 상부 벽(14)을 냉각시키기 위한 추가의 공기 공급 덕트들(38)을 포함하며, 이는 상부 벽(14) 내로 관통하여 이어지고 두꺼운 벽(40)에 배치되며 제1 공기 공급 덕트들(27)의 방향에 대해 비스듬히 정렬되고, 추가 공기 공급 덕트들(38)은 두꺼운 벽(40)에 추가 공기 공급 개구들(35)을 형성한다.

도시된 실시예에서, 2개의 추가 공기 공급 덕트들(38)의 제1 그룹은 베어링면(16)에 대해 제1 각도(β1)로 이어지는 제1 평면(G1)에 구성된다. 더욱이, 2개의 추가 공기 공급 덕트들(38)의 제2 그룹은 베어링면(16)에 대해 제2 각도(β2)로 이어지는 제2 평면(G2)에서 구성된다. 여기서, 제1 각도(β1)는 15°이고, 제2 각도(β2)는 45°이다. 명확화를 위해, 도 2의 각도들(β1및 β2)은 베어링면(16)에 평행하게 이어지는 길이방향 축(L)과 관련하여 예시된다.

도 3에 예시된 바와 같이, 2개의 제1 공기 공급 덕트들(27) 및 2개의 추가 공기 공급 덕트들(38)의 2개의 그룹들은 각각, 베어링면에 직교하게 이어지는 화격자 블록(12)의 길이방향 대칭 평면(P)에 대칭이 되도록 쌍들로 분배된다.

더욱이, 2개의 제1 공기 공급 덕트들(27) 및 2개의 추가 공기 공급 덕트들(38)의 2개의 그룹들은, 화격자 블록(12)의 내부를 향한 방향에서 볼 때, 연속적으로 넓어지도록 구성되며, 그에 따라 제1 또는 추가적인 공기 공급 덕트들(27 또는 38)에 진입하는 연소 잔류물들이 더 쉽게 배출될 수 있고, 따라서 공기 공급의 차단이 회피될 수 있다. 제1 및 추가 공기 공급 덕트들(27, 38)의 직경은 여기에서 화격자 블록(10)의 내부를 향하는 단부에서는 15mm이고, 그의 다른 단부에서는 10mm이다.

동작시에, 화격자 블록들(10)은 블록 장착 튜브들에 의해 서로에 대해 이동된다. 블록 장착 튜브들이 고정식 또는 이동식 화격자 블록에 할당되는지의 여부에 따라, 블록 장착 튜브들은 고정식 콘솔들에 부착되거나 또는 이동식 화격자 캐리지에 배치된 콘솔들에 부착된다. 구동은 유압 실린더들에 의해 발생하며, 유압 실린더들은 대응하는 주행 표면들 상에서 롤러들에 걸쳐 화격자 캐리지를 앞뒤로 이동시킨다.

이러한 방식으로 획득된 상대적인 이동의 결과로서, 제1 화격자 블록(10)의 풋부(34)는 각기 후속하는 화격자 블록(10)의 베어링면(16) 위로 전후로 푸시되며, 여기서 소각로 투입물은 에지(19) 위로 후속 화격자 블록(10)의 베어링면(16) 상으로 낙하되기 전에 베어링면(16)을 가로 질러 운반된다.

10 : 화격자 블록
12 : 블록 본체
14 : 상부 벽
16 : 베어링면
16a, 16b : 베어링면 구역
17 : 전이부
19 : 에지
20 : 전방 벽
22 : 스러스트면
23 : 하부 베어링 에지
24 : 후방 벽
25 : 제1 공기 공급 개구
26 : 후크
27 : 제1 공기 공급 덕트
28a, 28b : 측벽
29 : 중앙 웹
34 : 블록
35 : 추가 공기 공급 개구
38 : 추가 공기 공급 덕트
40 : 두꺼운 벽
L : 길이방향 축
S : 스러스트 방향
E : 평면
P : 길이방향 단면 평면
d : 스러스트 방향(S)에서 보았을 때 길이 방향 축(L)을 따른 에지에 대해 공기 공급 개구들이 후방 설정되는 거리
D : 스러스트 방향(S)에서 보았을 때 길이방향 축(L)을 따른 에지가 평면(E)에 대해 전방으로 설정되는 거리
α: 각도
β1, β2 : 각도

Claims (13)

1. 연소 화격자(combustion grate)를 위한 화격자 블록(10)으로서,
   연속적인 화격자 블록들이 단차들의 방식으로 서로의 위에 배치되고, 그리고 소각로 투입물(incinerator charge)이 연소 동안 서로에 대해 수행되는 스러스트(thrust) 이동들에 의해 시프트되고 운반되는 방식으로 설계되며,
   상기 화격자 블록(10)은 상부 벽(14)을 갖고 길이방향 축(L)을 규정하는 블록 본체(12)를 가지며,
   상기 상부 벽(14)은 소각로 투입물이 운반되는 베어링면(16)을 형성하며, 상기 베어링면의 최전방 단부는 길이방향 축(L)에 실질적으로 평행하게 정렬된 스러스트 방향(S)에서 볼 때, 에지(19)를 형성하며, 상기 에지에 의해 상기 베어링면(16)은 전방 벽(20)에 의해 형성된 스러스트면(22) 내로 하강하며, 상기 전방 벽(20)은 각각의 경우에 연소 화격자 상으로 공기를 공급하기 위한 제1 공기 공급 덕트(27)에 의해 형성되는 제1 공기 공급 개구들(25)을 가지며, 상기 제1 공기 공급 덕트는 길이방향 섹션에서 볼 때, 스러스트면(22)에 대해 직교하게 또는 비스듬하게 이어지며, 하부 베어링 에지(23)를 가지며, 상기 하부 베어링 에지는 길이방향 축(L)에 실질적으로 직각으로 이어지는 평면(E)에 배치되고, 스러스트 방향(S)에 인접한 화격자 블록의 베어링면과 접촉하도록 특정되며,
   상기 상부 벽(14) 및 상기 전방 벽(20)을 냉각시키기 위한 추가 공기 공급 덕트들(38)은, 상기 상부 벽(14) 내로 그리고 상기 전방 벽(20) 내로 관통하여 연장되며 그리고 제1 공기 공급 덕트들의 방향에 대해 비스듬하게 정렬되는,
   연소 화격자를 위한 화격자 블록.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 상부 벽(14)과 상기 전방 벽(20)은, 상기 상부 벽(14)과 상기 전방 벽(20)이 만나는 구역에서, 상기 길이방향에서 볼 때, 두꺼운 벽(40)으로서 두꺼워진 형태로 구성되며, 그리고 상기 에지(19)에서, 스러스트 방향(s)으로 볼 때 평면(E)에 대해 전방으로 설정되는,
   연소 화격자를 위한 화격자 블록.
3. 제2 항에 있어서,
   상기 추가 공기 공급 덕트들(38)은 상기 두꺼운 벽(40)에 배치되는,
   연소 화격자를 위한 화격자 블록.
4. 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 추가 공기 공급 덕트들(38)은, 길이방향 섹션에서 볼 때, 상기 블록 본체의 길이방향 축(L)에 대해 각도(β)로 이어지며, 여기서 β는 10° 내지 60°, 바람직하게는 15° 내지 50°인,
   연소 화격자를 위한 화격자 블록.
5. 제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 추가 공기 공급 덕트들(38)의 제1 그룹은 상기 블록 본체의 베어링면에 대해 제1 각도(β1)로 이어지는 제1 평면에서 구성되며, 그리고 상기 추가 공기 공급 덕트들(38)의 제2 그룹은 상기 블록 본체의 베어링면에 대해 제2 각도(β2)로 이어지는 제2 평면에서 구성되며, 여기서 β1은 10° 내지 35°, 바람직하게는 10° 내지 20°이고, β2는 35° 내지 60°, 바람직하게는 40° 내지 50°인,
   연소 화격자를 위한 화격자 블록.
6. 제5 항에 있어서,
   상기 제1 그룹의 추가의 공기 공급 덕트들(38)은 서로 평행하게, 바람직하게는 상기 베어링면(16)에 직교하는 길이 방향 단면 평면(P)에 평행하도록 구성되며, 그리고 상기 제2 그룹의 추가 공기 공급 덕트들(38)은 서로 평행하게, 바람직하게는 상기 길이 방향 단면 평면(P)에 평행하도록 구성되는,
   연소 화격자를 위한 화격자 블록.
7. 제5 항 또는 제6 항에 있어서,
   상기 제1 평면 및/또는 상기 제2 평면 내의 추가의 공기 공급 덕트들(38)은, 상기 화격자 블록의 폭에 걸쳐 서로 적어도 대략적으로 균일하게 이격되도록 분배되는,
   연소 화격자를 위한 화격자 블록.
8. 제1 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 추가 공기 공급 덕트들(38)은 상기 베어링면(16)에 직교하게 이어지는 상기 화격자 블록(10)의 길이방향 대칭 평면에 대칭적으로 분배되는,
   연소 화격자를 위한 화격자 블록.
9. 제1 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 추가 공기 공급 덕트들(38)은 실질적으로 그 길이에 걸쳐 40㎟ 내지 100㎟, 바람직하게는 80㎟인 일관된 단면적을 갖는,
   연소 화격자를 위한 화격자 블록.
10. 제1 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 추가 공기 공급 덕트들(38)은, 그 길이에 걸쳐, 소각로 투입물 측으로부터 냉각 공기 측으로 연속적으로 넓어지도록 구성되며,
    상기 소각로 투입물 측 상의 추가 공기 공급 덕트들(38)의 단면적 및 상기 냉각 공기 측 상의 추가 공기 공급 덕트들의 단면적은 1 : 1.2 내지 1 : 2.5, 바람직하게는 1 : 2.25의 비율인,
    연소 화격자를 위한 화격자 블록.
11. 제1 항 내지 제10 항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 화격자 블록(10)을 포함하는 연소 화격자.
12. 폐기물의 소각을 위한, 제11 항에 따른 연소 화격자의 용도.
13. 제11 항에 따른 연소 화격자를 포함하는 폐기물 소각 플랜트.

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