KR840001454B1 - 개량연소로(爐) - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

개량연소로(爐)

제1도는 본 발명의 장치한 상태의 정면도.

제2도는 본 발명의 로의 단면도.

제3도는 본 발명의 로의 평단면도.

제4a,b,c도는 본 발명의 배열조절을 표시한 도면.

본 발명은 불필요한 즉 자동차 타이어의 고무조각 또는 플라스틱 용기와 같은 태우기 힘드는 폐품들을 도시로부터 수거한 쓰레기와 특히 하수처리로부터 생긴 부분적으로 압축된 끈적끈적한 진흙덩이(sludge)등의 폐기물을 태우기 위한 개량연소로에 관한 것이다.

일반적으로 알려져있는 폐기물 연소로는 단순히 고정된 상태의 로에서 폐기물을 주입하여 고열로 연소시키는 단순한 장치이기 때문에 폐기물의 종류에 따라서 불연소와 주위를 오염시키는 폐단등이 있었으며 자동적으로 연소시키지 못하였던 것이다.

본 발명의 목적은 여러가지 종류의 물질을 태울때 효율적으로 신속하고 깨끗하며 용이하게 태울수 있는 로의 종류를 특별히 개량하는데 있는 것으로서, 본 발명에 의해서 개발된 대형의 로는 한 개의 연료버어너와 연소공기주입구와 연소시키는 폐기물을 주입하는 주입구 및 배출구를 포함하고 있는데 이들은 모두 폐기물을 태우는 로상위에 놓여 있는 것이 특징이며, 로내의 조건들을 측정하여 완전연소가 되도록 한 최소한의 연료 및 공기의 공급을 조절하기 위한 장치가 형성되어 있고 폐기물의 주입과 로내의 잔유시간이 로조건에 따라서 조절되도록 되는데 로는 축을 이루어 회전하는 원통형의 난로를 형성하고 있으며 밀폐되고 냉각된 물과 재를 담는 통과 낙하관과 연결된 폐기물은 난로내부표면으로 주입되어 물질의 성질, 부삽의 위치, 필요로 하는 잔유시간에 따라서 부분적인 회전, 혹은 일회전과 여러회전으로 핏트 또는 낙하관속으로 밀어주도록 하는 다수의 냉각삽과 일열의 삽에 의해서 안쪽으로 이동되게 하고 난로의 회전속도와 가능한 삽의 위치는 로의 조건에 의해서 조절되게 되는데, 주입물질은 로속으로 들어가기 전에 한묶움씩 나누어서 들어갈 수 있는데 중량 및 체적을 측정하여 기기에 따라서 허용 한계의 연료체적을 조절할 수 있고, 또 폐기물은 일련의 콘베이어에 의해서 이송 주입되며, 모든 제어 및 조절은 장치된 통상의 전기회로와 노리스위치를 통해서 작동되는데 유체논리 스위치를 통해서 달성하게 된 것으로서 첨부된 도면과 도표를 참조하여 본 발명을 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 제2도에서 로는 연기배출구(12)로 연결되는 원추부분 상부끝에서 차단한 실린더형 수직으로 배열된 연소실(10)을 형성하고 난로(14)는 원형판이며, 밀폐된 수조(18)에 들어가 있는 낙하관(16)에 연결된 중심안내공(15)를 형성하고 난로(14)는 원형기어(22)와 기어복스(23)에 연동되어 모우터(20)에 의해서 회전토록된다. 별도로 장치된 찌꺼기 운반 콘베이어(도시하지않음)는 밀폐장치로부터 고체생성물을 수조(18)로부터 밖으로 운반하고, 격벽(30)을 형성하는 방사형날개(32)를 구성하고 있는 회전수관을 둘러싼 평행상하판(27)(28)을 형성하고 있고, 회전부분은 별도의 모우터(도시되지않음)를 통해서 축(34)으로 회전시키며 하축판(28)은 로안쪽에 위치해있는 격벽(30)은 저면이 없으며 로벽을 분리 차단한다.

수냉각운반기(37)에 하향으로 입설된 부삽장치(36)은 주입장치에 인접되게되여있고, 수냉식 부삽장치(36)은 이기계조직 “로”내에 위치가 고정되여 있으며, 난로(14)표면상에있는 폐기물은 안내공급하는 3개의 동심원 통로벽을 형성하고 있으며, 폐기물은 저면이 없는 부분으로부터 외측통로에 놓여져 부삽장치(36)의 분배기에 의해서 중앙통로로 밀려서 주입하게되는 것이다.

두번째 분배기는 차례로 그 폐기물을 두번째 통로로부터 안쪽통로까지 밀어넣고 세번째나 안쪽분배기는 폐기물을 안쪽통로로부터 재낙하관(16)까지 밀어넣게 된다.

외측분배기만은 선택적으로 사용할 수 있는데 중간통로상에 있는 폐기물은 내부통로까지 폐기물을 옮겨주어서 차례로 밀어주며 접선방향의 공기주입구(40)와 버어너(42)가 난로에 각기 장치되며, 조합된 송풍기(60)은 모우터와 연료공급장치등을 형성하고 있다.

난로(14)의 회전방향은 제3도의 화살표 “A”방향으로 회전하며, 제1도를 참조하면 폐기물 공급저장용 수장통(50)은 모우터(53)에 의해서 가동되는 스크류 콘베이어(52)가 장치되여있는데 이것은 폐기물을 횡콘베이어(도시치않음) 위로 방출하여 진동베이어(54)에 전달되어 마지막으로 흔들어주는(Surge) 수장통(도시치않음)을 지나서 상판(27)측면에 있는 2개의 분리공(33)으로 나눠진 주입공(55)로 들어가게 된다. 공기주입구(40)은 송풍기(60)에 의해서 공기를 주입하게 되고 연기배출구(12)로 배출된 매연은 냉각용밀폐탱크(64)속으로 연소된 재를 받게되는 거칠은 재방지장치(62)와 냉각기에 연결되어있는데 배출구(66)은 굴뚝(68)에 연결되어 배출토록 된다.

유도통풍휀(70)은 가스를 흡입하도록 연결되어 있고, 로가 비어있을때는 난로(14)위에서 란젠트 방향으로 내뿜은 연료터어너(42)에 의해서 우선 예열시킨 다음 폐기물을 분리공(33)의 주입공(55)속으로 주입하여 축(34)의 회전으로 날개(32)에 의하여 부삽장치(36)로 이송안내 주입되여 하부판(28)의 예민한 단부를 통과할 때 로속의 난로(14)위로 떨어져서 공급되는 것이다.

주입물 또는 잔유물은 마지막으로 낙하관(16)속으로 들어가 물탱크인 밀폐수조(18)에 수장되는데 근본적으로 유기생성물로부터 생긴 잔유물은 이산화탄소 및 그밖의 가스의 형성때문에 그양은 적게된다.

연소된 물질은 접선방향으로 주벽에 장치된 연료버어너(42)와 연소공기주입구(40)들에 의해서 주입된 공기(송풍기 압력의 도움으로)에 의하여 연소실 위쪽으로 나선형으로 상승하여 배출되고, 제2도에 열교환기가 도시되여 있지는 않으나 연소가스의 열을 이용하여 물을 가열하도록 설계되여 있다.

가연성폐기물은 경계적이고 효율적으로 연소시키기 위해서는 연료와 공기의량, 연소실속에서의 체류시간, 쓰레기 투입속도, 로상의 회전속도등을 자동 조절하는 것이 필요하고, 본 발명의 특징은 요망하는 연소과정이 완전히 자동적으로 이루어지도록 로를 조절하는 것이다.

이와같은 자동조절은 전자자동식 또는 압축공기를 이용하는 유체작동식으로 되는 일련의 논리게이트(logic gate)에 의하여 이루어지는데 전자방식이 작동의 신속성 때문에 선택되며, 논리폐기물 혹은 스위치는 입력된 신호의 성질 여하에 따라 두가지 반응중에서 한가지만은 선택하게 하는 것이며 본 발명에 있어서는 측정치를 요망되는 최적치와 비교하여 크냐, 작으냐에 따라, 즉 가장 간단한 방법으로는 어떤 부분이 움직이고 있느냐에 따라서 “예스” 혹은 “노”위 스위치를 선택하게 된다. 그다음 선택출력신호들은 신호변환기에 의하여 오일버어나 점화, 공기주입 또는 연료주입과 같은 정상적인 연소로 제어기를 작동시키게 된다. 이러한 스위치 게이트장치들의 고속작동 때문에 여러개의 스위치 게이트 장치를 사용하여 연소로의 측정기들로부터 신호가 발생되자말자 수분의 1초이내에 각종 스위치장치들의 출력신호를 종합하여 연소로 제어기에 전기적 임펄스를 자동적으로 주게된다. 본 발명의 실시예에 있어서는 제어측정기기로부터 발생하는 신호들은 연소로가 일단 빈체로 시동되어 빈연소로가 가열되기 시작하면 흡출통풍휀(70)과 송풍기(60)에 장치된 조리개(Iris) 및 밧러후라이팸퍼장치(나비형 공기조절판)에 의하여 가스분석, 온도, 압력, 위치 및 이동을 측정하는 계기들로부터 발생하는 신호에따라 오일 또는 가스보조 버어너를 조절하므로서 연소로가 미리 설정한 정확한 온도와 압력조건에 도달하여 적절한 신호가 주연료(폐기물)의 공급이 개시될때까지 계속 자동적으로 조절하도록 되어있다. 연소시킬 폐기물의 쓰레기가 투입되고 그 투입량(중량, 부피)은 논리스위치 시스템에 신호로서 전달되어 차례로 다음 연료의 계속적인 주입시간을 결정하고, 최초의 작업은 연소열을 이용하기 위한 열교환장치(도시되어 있지않음)를 통해서 물을 주입하는 펌프(제1도-제3도에 나타나지 않음)을 가동하며 여기 연결된 것은 물이 흐르고 있는지 않는지를 알아내는 시험을 최초로 실시한다.

만일 “예스”게이트(102)가 연결되어 유도 통풍휀(70)(제1도)을 시동되도록 하고 그리고 또 따른 감지기가 상기 휀(70)이 가동되고 있음을 감지하면 “예스”게이트(103)가 콘베이어(도시되지않음)를 작동시켜 수조(18) 아래에있는 낙하관(16)으로부터 찌꺼기를 제거하기 시작하고 콘베이어운동이 감지되고 게이트(104)를 거쳐서 로상모우터(20)가 작동된다. 로상의 운동을 감지하여 감지되면 게이트(105)는 연통속의 압력강하, 혹은 흡입 통풍를 감지하기 위한 감지기를 연결하면 만일 1인치수 게이지보다 크지 않으면 게이트(106)은 “노”라는 것을 알리게되고, 압력강하가 2분의 1인치 수 게이지를 초과할 경우에는 제2 흡인감지기가 감지하며 게이트(107)는 제1일 연료버어너(42)의 점화상태를 감지하는 감지기에 연결되어, 만약 점화되지 않았을때는 게이트(108)은 버어너회로를 연결하여 연료를 공급하고 점화시키며 감지기가 점화된 버어너를 알리게된다. 만일 점화되었을때는 게이트(109)는 제1 흡인감지기와 동일한 감지기를 읽게되고, 흡인이 1인치수게이지보다 적으면 “노”게이트(102)가 제2 흡인감지기를 다시 읽게되고, 압력강하가 2분의 1인치 수게이지보다 적으면 “노”게이트(110)은 제2 버어너를 읽게되고 제1 버어너와 같이 동일한 연속적인 과정이 뒤따르게 되는 것이다.

이러한 과정이 제3 버어너에서도 반복되며 게이트들은 제4도의 도표에서는 감지기 및 게이트가 생략되어 있으며 흡출상태가 정확하고 모든 버어너가 적절하게 점화되어있는 것을 논리회로를 통해서 만족할만한 진행으로 “예스”게이트(111)로 옮겨간다. 제1 온도감지기가 800℃이상인지를 감지하여 그럴경우에는 게이트(112)가 1000℃를 초과하는지를 감지하는 제2 온도 감지기와 연결되어 있는 것이다.

온도가 1000℃를 넘지않으면 게이트(113)은 모우터(도시되지 않음)가 회전축(34)을 구동시키고 있는지 그리고 날개(32)가 회전하고 있는지를 감지하는 감지기에 연결되고, 모우터가 회전하고 있으면 게이트(114)가 콘베이어(54)를 위한 진동모우터를 시동하는 회로를 연결하고 감지하며 만약 진동모우터가 회전하고 있으면 게이트(115)가 연결된다.

게이트(115)가 연결되면 스크류콘베이어(52)의 모우터(53)가 시동되고 제1의 타이머가 작동하여 그 모우터를 감지한다. 그 모우터(53)가 회전하고 있으면 게이트(116)은 주입공(55) 위에있는 제1 감지기 즉 파동흡퍼속에 있는 제1 감지기를 연결하여 쓰레기의 폐기물질이 파동흡퍼속으로 흘러들어가고 있는가를 결정한다. 그렇게되면 게이트(117)은 연결되고 제2 구멍 혹은 흡퍼 감지기를 감지하여 그 구멍 또는 흡퍼가 충만됐는지 결정하게 된다. 그렇지 않으면 게이트(118)은 제3 감지기를 판독하여 비워있는지를 결정하고 “노”게이트(119)는 연결될수 있다.

게이트(119)는 진동감지기를 판독하여 만약 가동하고 있으면(쓰레기 공급을 체크한다) 게이트(120)를 가동시키고, 난로(14)의 높이와 근접해있는 상기 3개의 동심원통로중에서 외측통로위에 위치한 제1 일산화탄소(Co) 검출감지기를 동작시키고 또한 게이트(119)는 로상속도 감지기를 작동시켜 속도가 느릴때는 “예스”게이트(121)가 연결되며 그 다음 제1 일산화탄소 감지기가 감지하여 일산화탄소(Co) 함량에 반비례하여 로상속도를 변화시킨다. 즉 일산화탄소 함량이 낮으면 속도는 증가시키고 높으면 반대로 감소시킨다. 난로상에 있는 쓰레기 중간통로에 대하여 검출작용하는 제2 일산화탄소 감지기가 작동하여 검출한 다음 중간통로의 판독결과와 제1(외측)통로의 것과 비교할 수 있게 된다.

제2 일산화탄소 판독량이 제1의 것보다 낮은경우 중간통로의 일산화탄소 함량이 외측통로와 함량보다 낮을 경우에는 “예스”게이트(122)가 판독된다. “예스”게이트(122)는 난로상(14)의 속도를 가장 빠른 속도로 변화시키도록 지시하고 로상의 내측통로상에 있는 제3 일산화탄소 감지기를 작동시키며 일산화탄소량을 판독하여 제2 감지기의 판독량과 비교한다. 만일 제3 감지기의 판독량이 낮으면 “예스”게이트(123)이 일산화탄소 함량분석기를 연결시키고 함량이 3%이하일 경우에는 “예스”게이트(124)가 판독하여 만족할 정도의 연소가 종료되었음을 알게되고 연소상태를 계속적으로 제어하기위해서는 “예스”게이트(124)가 게이트(105)에 연결되며는 로회로는 계속적으로 게이트(105)(124)를 순환하게되고 요망하는 일정상태에서 연소가 계속된다. 아무런 결함이 없다면 완전연소는 다만 주조절판에 의한 통풍휀(70)의 통풍조정, 공기주입구(40)을 통한 연소공기공급량의 조절 및 다음 설명에서 알 수 있는 바와같은 기타 요소들을 조정함으로서 이루어진다. 제1 흡인감지기가 너무 과도한 압력강하, 즉 1인치 수 게이지가 초과되는 압력강하를 판독할 경우 “예스”게이트(140)은 “노”게이트(160) 대신으로 동작하고 주조절판(damper)을 폐쇄시키고 그 폐쇄상태를 감지한다. 즉 완전히 닫히지 않으면, 다시말하면, 그 상태에 대하여 추가적인 운동이 취해지지 않았으므로 게이트(105)는 “노”게이트(141)를 거쳐서 재연결되어 흡인감지작용을 반복하고 다시 추가적인 댐퍼 폐쇄운동을 하게된다. 흡입감지기가 계속해서 1인치 압력강하를 초과하는 것을 계속 판독할때 주댈퍼(주조절판)가 완전히 닫혀져 있을때는 “예스”게이트(142)가 제1 공기주입구(40)의 댐퍼를 열리게하여 연소공기공급을 증가시키고 혼합의 위치가 어느쪽인가를 감지하고 충분히 열리지 않으면 “노”게이트(143)가 게이트(105)와 재연결되여 이 순서를 재반복한다. 만일 “예스”게이트(144)가 작동할때는 (이 댐퍼의 더이상 개방은 게이트(106)가 작동될 경로로 흡인을 1인치 이하로 감소되지 않기 때문에) 차례로 제2, 제3 공기주입구(40)의 댐퍼에 대하여 동일한 순서를 따르게된다. 이런 연속과정에서 마지막으로 이 순서계열에 있어서 “노”게이트(145)가 반복순환을 위해서 게이트(105)를 재연결되거나 혹은 “노”게이트(146)가 최초의 결함의 표시를 나타내는데 주로 압력강하가 너무 높지만, 그러나 모든 댐퍼(공기조절판)들이 최대위치에 있다는 결함지시를 발하게된다. 마찬가지로 제2 흡인감지기가 너무 낮은 압력강하를 판독하면 “예스”게이트(150)가 작동하여 주댐퍼를 열어주고 그 위치를 감지하도록 동작하고, 충분히 열리지 않으면 “노”게이트(151)로부터 게이트(105)까지 재순환하며, 충분히 열리면 “예스”게이트(152)가 제1 공지주입구(40)의 댐퍼의 폐쇄를 지시하고 그 상태를 감지한다. 만약 충분히 닫혀지지않으면 “노”게이트(153)은 게이트(105)와 다시 연결되고 충분히 닫히면 이시스템은 똑같은 방법으로 제2 및 제3 댐퍼를 통해서 동작하게된다. 제 결함지시를 위한 “예스”게이트(154)에서 끝나거나 또는 “노”게이트(155)는 게이트(105)에 다시 연결된다. 게이트(109)와 (111)사이에서 읽은 흡인 감지기는 선택한 게이트가 열리면 꼭같이 재순환하고 따라서 버어너의 점화후 압력이 1인치 수 게이지 강하를 초과하여 너무 낮은 압력이면 게이트(140)은 주댐퍼운동과 서브싸이클(sub-cycle)을 위하여 연결된다. 만일 압력이 너무 크면 게이트(150)은 정해진 경로를 따라 주댐퍼운동 및 작동의 서브싸이클을 위해 연결되며 제1 온도 감지기는 “예스”게이트(160)을 통해서(온도가 너무 낮으면) 산소함량 감지기에 연결되어지고 산소함량이 10%이하가 되면 “예스”게이트(161)은 게이트(140)을 동작시키며 또다시 위에서 설명한 바와같이 동일한 싸이클을 따르게 된다.

만일 “노”게이트(162)가 동작하면 제2 산소함량 측정기는 산소의 함량이 8%이상이 되는지 않되는지를 판독하며 “예스”게이트(163)은 게이트(150)에 연결되어 주댐퍼를 개방시키거나 게혹은 “노”게이트(164)가 게이트(1)(105)에 연결되며, 만일 온도가 너무 높고 게이트(170)이 게이트(113)에 대해서 선택적으로 동작하면 동일한 공급회전 축감지기가 판독되고 만약 회전하고 있으면 공급장치가 정지되고 주댐퍼가 개방된다. 즉 게이트(150)은 다시 연결된다. 이 회로는 게이트(113)으로 재순환할 수 있으며 “노”게이트(172)를 동작시키고 주댐퍼의 감지를 포함하여 논리시스템의 다른 부회로를 통과하고, 만일 완전히 열려져있지 않으면 게이트(111)가 연결된다. 만일 주혼합기가 충분히 열리면 게이트(175)는 제2 흡인감지기로 하여금 판독케하고 2분의 1인치 수게이지보다 약간 낮으면 제1 버어너게이트(176)을 거쳐서 제1 버어너가 감지되며 만약 계속 동작하면 게이트(177)은 제1 버어너를 폐쇄시키고 게이트(170)에 다시 연결된다. 재순환후 고장이 수정되지 않으면 게이트(170)이 게이트(113)대신에 다시 연결되면 상기 시스템(도시되어 있지 않음)의 동일한 회로들이 제2 버어너를 폐쇄하며 필요한 경우에는 제 버어너를 폐쇄한다. 모든 버어너들이 폐쇄된 후에 게이트(172)로 계속적인 순환인 제1 주입혼합감지기를 연결하는 게이트(12)를 동작시키며(연소연료가 없어도 온도가 너무 높아서 연소공기를 증가시켜 연소속도를 감소시켜야하기 때문이다) 댐퍼들을 개방한 개방한 다음 제1 온도감지기로 순환한다.

제1 댐퍼가 닫혀진후에 게이트(178)로의 재순환은 제2 및 제3댐퍼(혼합기)들로 하여금 각각 똑같이 작용되도록하며 상기 시스템은 게이트(113)을 지나서 게이트(114) 및 완전연소 과정에서 보다 나중의 게이트로 순환하거나 또는 3고정표시기가 게이트(179)에 의해서 작동된다. 게이트(175)로부터 판독된 흡입감지기가 잘못된 레벨에 있을때는 제1 흡인감지기가 재판독되며 주입댐퍼들이 열려져서(이들의 연결접속은 이 분야의 기술자가 이해할 수 있는 양식을 따라 이루어지기 때문에 상기 연결접속은 도시하지 않음) 모든 주입구들을 완전히 개방하고 연결하게 되거나 제4 고장지시기로 접속시킨다. 만일 흡인이 정확하면 버어너는 잠근부회로(써브회로)로 동작하게 된다.

그러나 게이트(180)에서 종결되며, 게이트(180)은 3분 늦게 동작하게되며 제2 온도감지기를 재판독하고 게이트(181) 혹은 (182)를 동작시켜 고장을 지시하게되고, 온도가 떨어지면 게이트(111)를 다시 연결시킨다. 고정지시들은 휀작용과 모든 다른 단계에 장치되어 있으며(도시되지 않음) 전체시스템의 각 단계는 두개의 게이트 즉 “예스” 및 “노”게이트를 가지고 있다. 그중 하나는 다음단계로 안내하고(또는 제어변경등을 거쳐서 앞의 단계로 재연결된다) 둘중 하나는 설명되지 않는데 그것은 고장표시기이며, 상술한 설명은 단지 느리거나 가장 빠른 로상속도에 관한 것이며 그러나 고속으로부터 저속으로 바꾸는데 있어서는 부회로가 중간속도를 통해서 순환할수도 있으며 다만 최초의 고장이 보정되지 않으면 늦게 차행되며 위에서 기술한 바와같이 압력, 온도, 일산화탄소등의 수준은 버어너 연료 및 소각될 쓰레기 폐기물의 성질에 따라서 특별한 요구에 맞도록 변경될수 있으나, 일산화탄소(Co)는 내부에서 탐지될 수 있는데 3%가 적당한 것이며, 내측통로부분에서 감지되고, 또는 3-6%가 적당할 때는 환상로상의 중간통로 부분에서 감지되며 6-10%범위가 적당한 수준일때는 외측통로 지대에서 감지될수 있다. 다른 여러가지 다른 변형을 용이하게 알수 있고 특히 단계적으로 로상속도의 조정대신에 로상이 단한번 회전 혹은 동일하게 여러회전 할수있는데 연소조건이 양호할때는 계속 회전시키는 것이고 그렇지않은 경우에는 계속회전 하지 않도록 되어있다.

Claims (1)

1. 도면에 표시하고 상술한 바와같이 연소실(10) 주벽에 공기주입구(40), 버어너(42) 및 하부에 수조(18)를 형성하고, 배출구(12)와 밀폐탱크(64), 재방지장치(62) 및 배출장치(66), 유도통풍휀(70)과 굴뚝(68)을 형성하는 것에 있어서, 난로(14)에 잔유물배출안내공(15)과 낙하관(16)을 형성하고 하부측면에 기어(22)로서 교합하여 난로를 회전토록하며 이상부에 장착된 분리공(33)과 주입공(55)을 구성한 상하판(27)(28) 내향에 부삽장치(36)를 하고 격벽(30)을 부착한 날개(32)를 축(34)으로 축설한 다음 수냉각 운반기(37)를 장착하여 수장통(50)의 폐기물을 스크류(52) 및 콘베이어(54)로 주입토록하여 전기적, 기계적 작동으로 폐기물을 연소케 개량연소로.

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