KR960002751B1 - 쓰레기 소각로에 있어서의 미연소분 발생 억제 방법 및 쓰레기 소각로 - Google Patents

쓰레기 소각로에 있어서의 미연소분 발생 억제 방법 및 쓰레기 소각로 Download PDF

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구니오 사사키
노보루 오키가미
고헤이 하마베
가즈오 이에야마
마모루 곤도
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히다찌 조센 가부시기가이샤
후지이 요시히로
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Abstract

내용 없음.

Description

쓰레기 소각로에 있어서의 미연소분 발생 억제방법 및 쓰레기 소각로
제1도는 쓰레기 소각로의 제1구체예를 도시하는 수직 단면도.
제2도는 상기 제1구체예에 따른 쓰레기 소각로의 수평 확대 단면도.
제3도는 쓰레기 소각로의 제2구체예를 도시하는 제2도에 상당하는 단면도.
제4도는 쓰레기 소각로의 제3구체예를 도시하는 수직 단면도.
제5도는 제3도의 구체예에 따른 쓰레기 소각로의 수평 확대 단면도.
제6도는 쓰레기 소각로의 제4구체예를 도시하는 수직 단면도.
제7도는 제4구체예에 따른 쓰레기 소각로의 수평 확대 단면도.
제8도는 실시예 1 및 비교 실시예 1의 결과를 도시하고, 2차 연소실내의 높이와 배출 가스중의 CO농도 및 다이옥신 농도와의 관계를 표시하는 그래프.
제9도는 실시예 2의 결과를 나타내고, 노즐의 선단 분출구가 향하는 각도와 배출 가스중의 CO 농도 및 HC 농도와의 관계를 표시하는 그래프.
제10도는 실시예 3의 결과를 나타내고 분무한 물의 양과 CO 농도와의 관계를 표시하는 그래프.
제11도는 실시예 4의 결과를 표시하고, 2차 연소실의 입구부의 온도와 CO 저감률과의 관계를 표시하는 그래프.
제12도는 실시예 5의 결과를 표시하고, 분사 유체 및 연소 가스의 운동량비와 CO 저감률과의 관계를 표시하는 그래프.
제13도는 실시예 6의 결과를 표시하고, 분사 유체의 유속과 CO 저감률과의 관계를 표시하는 그래프.
제14도는 실시예 7 및 비교 실시예 2의 결과를 표시하고, 1차 연소실의 좌우방향의 폭 및 수평 가상원의 직경의 비와 배출 가스중의 CO 농도 및 HC 농도와의 관계를 표시하는 그래프.
제15도는 종래의 쓰레기 소각로를 도시하는 수직 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 혼합용 유체 분사 노즐 2 : 화격자
3 : 조리개부 10 : 1차 연소실
11 : 2차 연소실 12 : 가스 배출로
14 : 버너 15 : 2차 공기 공급용 노즐
16 : 냉각수 살포 노즐 A : 잉여 공기
F : 화염 R : 쓰레기
본 발명의 도시 쓰레기, 산업 폐기물 등의 소각에 사용되는 쓰레기 소각로에 있어서 쓰레기 등을 소각할 때 CO, 탄화수소 등의 미연소분의 발생을 억제하는 방법 및 이것에 사용되는 쓰레기 소각로에 관한 것이다.
명세서 및 특허 청구의 범위를 통해서 제1도 내지 제7도 및 제15도의 우측을 "전측"으로 좌측을 "후측"으로 호칭한다. 또 제5도 및 제7도의 상측을 좌로, 하측을 우로 호칭한다.
도시 쓰레기, 산업 폐기물 등의 소각은 예를 들면 제15도의 도시와 같은 쓰레기 소각로를 사용해서 실시된다. 상기 도면에 있어서 쓰레기 소각로는 그 내부에 1차 연소실(10)과 1차 연소실(10)의 상방에 설치되는 2차 연소실(11)과 2차 연소실(11)에서 발생한 연소 가스를 가스 출구(도시생략)로 안내하는 가스 배출로(12)와 1차 연소실(10)내에 설치되고, 또 전방을 향하여 하방으로 경사하는 단이 형성된 경사 화격자(火格子)(13)와 경사 상단부측(후측)에 앞으로 비스듬히 하향으로 배치되는 버너(14)를 구비하고 있다. 또 도시는 하지 않았으나, 가스 배출로(12)에 있어서의 가스 출구 근방에는 배열(排熱) 회수 장치 및 배출 가스 냉각용 열 교환기가 설치되어 있다.
쓰레기(R)는 1차 연소실(10)내에 설치되고 단이진 경사 화격자(13)위에 놓여져서 경사 화격자(13)의 하방으로부터 공급되는 1차 공기를 사용하여 버너(14)에 의해 연소된다. 2차 연소실(11)의 전방 벽면에는 2차 공기 공급용 노즐(15)이 관통되도록 장치되고 있다.
그리고 쓰레기(R)를 소각함으로써 발생되는 연소 가스는 가스 배출로(12)를 지나서 도시를 생략한 배열 회수 장치 및 열 교환기를 통과하여 냉각된 후 가스 출구로부터 연소 배출 가스로서 배출되고 도시를 생략한 배출 가스 처리장치에 보내지도록 구성된다.
또 쓰레기(R)를 소각할 때 온도가 국부적으로 높아지는 일이 있고, NOx가 발생하는 동시에 재가 용융되어서 클링커(clinker)가 발생하는 문제가 있으나 이것을 방지하기 위하여 2차 연소실(11)내의 상부에 냉각수 살포 노즐(16)을 하향 배치하고, 이 냉각수 살포 노즐(16)에 의하여 하향으로 냉각수를 살포할 때도 있다.
그러나, 상기 쓰레기 소각로를 사용한 쓰레기 소각에 있어서는 다음과 같은 문제가 있다. 즉, 근년에 가연 쓰레기의 고 칼로리화에 따라서 쓰레기 소각로의 1차 연소실(10)에 있어서는 그 후측 부분에서 다량의 휘발성 물질이 쓰레기(R)에서 방출되어 이것에 의하여 형성되는 화염(F) 및 연소 가스가 1차 연소실(10)의 후측 부분으로 상승한다. 그러나, 휘발성 물질의 양이 많아서 화격자(13)의 후측 부분의 하방으로부터 보내지는 1차 공기의 양이 상기 휘발성 물질을 완전 연소시키기에는 부족하며 불안전 연소를 발생하여 다량의 미연소분이 화염(F) 및 연소 가스와 함께 상승한다. 또 화격자(13)의 앞쪽 부분에서는 휘발성 물질의 방출후 차르(char ; 탄소의 미연소분)의 연소를 촉진하고, 재속의 미연소분을 연소시키기 때문에 과잉의 공기를 하방으로부터 들어보낼 필요가 있으나 재속의 미연소분의 연소에 기여하지 않는 잉여 공기(a)는 1차 연소실(10)의 전측 부분을 상승한다. 상기 화염(F) 및 미연소분 및 잉여 공기(A)는 2차 연소실(11)내에서도 완전 혼합이 안되고, 미연소분은 그대로 연소 배출 가스와 함께 배출된다. 그리고 미연소분중에 다량으로 존재하는 다이옥신 전구 물질(precursor)에 의하여 연소 배출 가스 중에서 독성이 강한 다이옥신이 생성되고 대기중에 배출된다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기의 문제를 해결하고, 도시 쓰레기, 산업 폐기물 등을 소각하는데 있어서 미연소분의 발생을 미연에 억제할 수 있는 방법 및 이 방법의 실시에 적용되는 쓰레기 소각로를 제공하는 것이다.
본 발명에 의한 쓰레기 소각로에 있어서의 미연소분 발생 억제방법은 쓰레기 소각로에서 쓰레기를 소각할 때 공기, 물, 수증기, 불활성 가스 및 연소 배출 가스로 구성되는 군에서 선택된 적어도 1종류 이상의 혼합용 유체를 연소실내에 분사하는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명에 의한 쓰레기 소각로는 연소실을 형성하는 연소실의 외주벽에 공기, 물, 수증기, 불활성 가스 및 연소 배출 가스로 구성되는 군으로부터 선택된 적어도 1종류 이상의 혼합용 유체를 연소실내에 분사하고 또한 그 유체가 와류(渦流 ; 소용돌이)로 발생시키는 노즐이 설치되는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명에 따른 미연소분 발생의 억제방법에 의하면, 쓰레기 소각로의 연소실내의 공기, 물, 수증기, 불활성 가스 및 연소 배출 가스로 구성되는 군에서 선택된 적어도 1종류 이상의 혼합용 유체를 분사함으로써 연소실에서 발생하는 화염 및 미연소분과 연소실내에 공급되고 또한 잔존하고 있는 잉여의 공기와의 혼합이 효율적으로 실행되고, 완전 연소화가 촉진된다. 따라서 다이옥신 전구물질을 함유하는 배출 가스중의 미연소분이 격감되고, 다이옥신의 발생을 미연에 방지하여 다이옥신 함유량이 극미량 또는 포함되지 않는 배출가스를 대기중에 방출할 수 있다.
본 발명의 쓰레기 소각로에 의하면, 연소실을 형성하는 연소실의 외주벽에는 공기, 물, 수증기, 불활성가스 및 연소 배출 가스로 구성되는 군으로 선택된 적어도 1종류 이상의 혼합용 유체를 분사하고 또한 연소실내에서 그 유체의 와류를 발생시키는 노즐이 설치된다. 따라서, 이러한 소각로에 의해 상기 방법을 간단히 실시할 수 있다.
본 발명은 첨부 도면을 참조하면 더욱 상세히 설명된다.
이하에 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 구체적으로 설명한다.
제1도 내지 제7도에 표기된 도면 부호중 제15도를 통해 전술한 동일물과 일치하는 동일 부분에는 각각 동일부호를 부여하고, 상세한 설명을 생략한다.
제1도 및 제2도는 쓰레기 소각로의 제1구체예를 도시한다. 상기 도면에 있어서 쓰레기 소각로의 1차 연소실(10)의 후방에 선단 분출구가 전방을 향한 1개의 혼합용 유체 분사 노즐(1)이 설치되어 있다. 노즐(1)로서는, 공기, 수증기, 불활성 가스, 및 연소 배출 가스로 구성되는 군에서 선택된 적어도 1종류 이상의 기체를 사용하여 물은 무화(霧化)하여 분무하는 고압 기류 분무식 물 노즐이나, 기체를 사용하지 않고 물을 부화하여 분무하는 노즐이나, 공기, 수증기, 불활성 가스, 및 연소 배출 가스로 구성되는 군에서 선택된 적어도 1종류 이상의 기체를 분사하는 노즐이 사용되고 있다.
노즐(1)이 선단 분출구는 1차 연소실(10)내에 있어서의 연소 가스(화염 F)의 흐름방향과 직각을 이루는 방향, 예를 들면 수평 방향으로부터 ±45도의 범위내를 향하는 것이 좋고, ±30도의 범위내를 향하고 있는 것이 바람직하다. 또한 노즐(1)의 선단 분출구의 형상은 평탄한 형상을 이루는 것이 좋다.
1차 연소실(10)내에 설치된 경사 화격자(2)는 제15도에 도시된 종래 기술과는 다르게 단이 형성되어 있지 않다. 또 버너(14)는 경사화격자(2)의 경사 하단부측(앞쪽)에 뒤로 비스듬히 상향으로 배치되고 있다.
이와 같은 구성에 따라, 1차 연소실(10)에 있어서, 경사 화격자(2) 위에 놓여진 쓰레기(R)는 화격자(2)의 아래쪽으로부터 공급되는 1차 공기를 사용하여 버너(14)에 의하여 연소된다. 이때 1차 연소실(10)의 뒤쪽 부분에서 다량의 휘발성 물질이 쓰레기(R)로부터 방출되고, 이것에 의하여 형성된 화염(F)이 1차 연소실(10)의 후측 부분으로 상승하려고 한다. 또한, 휘발성 물질의 방출후 차르의 연소를 촉진하고 재속의 미연소분을 연소시키기 위하여 화격자(2)의 앞쪽 부분의 아래쪽으로부터 들어간 공기중 재속의 미연소분의 연소에 기여하지 않는 잉여 공기(A)는 1차 연소실(10)의 앞쪽 부분으로 상승한다.
여기에서 노즐(1)을 사용해서 공기, 미세한 물방울, 수증기, 불활성 가스, 및 연소 배출 가스로 구성되는 군에서 선택된 적어도 1종류 이상의 혼합용 유체를 화염(F)을 향해서 화염(F)(연소가스)의 흐름과 직각을 이루는 방향에서 ±45도의 범위내에서 분사한다. 그 결과로 화염(F)이 미연소분과 함께 분사류에 유인되어 전방의 잉여 공기(A)와 효율적으로 혼합되어 혼합상태로 2차 연소실(11)내로 들어간다. 이때 제2도의 도시와같이 1차연소실(10)내에 와류(S)가 발행하고, 이것에 의해서도 혼합이 촉진된다. 불활성 가스로서는 예를들면 N2나 CO2가 사용된다. 이 때, 공기, 수증기, 불활성 가스 및 연소 배출가스를 각각 단독으로 분사하는 경우의 혼합 효율 보다도, 미세한 물방울 및 수증기중의 적어도 어느 한쪽을 포함하는 혼합용 유체를 분사할 경우의 효율이 더욱 우수하다.
또, 분사되는 유체가 물방울 및 수증기중 적어도 어느 한쪽을 함유하고 있을 경우, 물방울 또는 수증기의 작용에 의하여
C +H2OCO + H2
C +2H2OCO₂+ 2H2
CO +H2OCO₂+ H2
라는 수성 가스 반응이 일어나고, 이것에 의해서도 미연소분인 그을음이나 CO가 감소한다.
또, 물방울 또는 수증기의 작용에 의하여 화격자(2)의 후측 부분에서 발생하는 화염(F) 근방의 온도가 낮아지므로 NOx의 발생을 방지할 수 있는 동시에 1차 연소실(10)내에서의 클링커의 발생을 방지할 수 있다. 따라서 이 경우에는 냉각수 살포 노즐(16)은 불필요하다. 물방울 및 수증기중의 적어도 어느 한쪽을 함유하고 있는 유체는 공기, 수증기, 불활성 가스, 및 연소 배출 가스로 구성되는 군에서 선택된 적어도 1종류 이상의 기체를 사용하여 물을 무화함으로써 얻어지는 것이나, 공기 및 수증기중의 적어도 1종류 이상을 사용하는 것이 좋다.
그후, 2차 공기 공급용 노즐(15)로 부터 공급되는 2차 공기에 의하여 2차 연소가 실시되고, 미연소분은 대폭 감소한다. 또 2차 공기 공급용 노즐(15)로 부터의 2차 공기의 공급은 반드시 필요한 것은 아니다. 이 경우 화격자(2)의 하방으로부터 공급하는 공기의 양은 생성될 것으로 예측되는 가연성분이 완전연소하는데에 필요한 이론공기량 이상의 양으로 한다.
제3도는 쓰레기 소각로의 제2구체예를 도시한다. 상기도면에 있어서 노즐(1)은 1차 연소실(10)의 앞뒤양부에 각각 좌우 방향으로 복수의 병열로 배치되고 있다. 전측의 노즐(1)의 선단 분출구는 후측을 향하고, 후측의 노즐(1)의 선단 분출구는 전측을 향하고 있다. 이 경우 각 노즐(1)에 의하여 1차 연소실(10)내에 와류(S)가 발생한다. 또 1차 연소실(10)의 전부에만 또는 후부에만 좌우 방향으로 복수의 병렬로 배치되어도 된다. 또 이들의 경우에 상하로 복수 병열 배치되어도 좋다.
제4도 및 제5도는 쓰레기 소각로의 제3구체예를 도시한다. 상기 도면에 있어서, 쓰레기 소각로의 1차 연소실(10)의 외주벽(10a)에 선단 분출구가 1개의 수평 가상원(C)과 동일 수평면내에 위치하고 또 그 접선 방향을 향하도록 복수, 예를 들면 4개의 혼합용 유체 분사 노즐(1)이 설치되고 있다.
1차 연소실(10)의 좌우 방향의 폭을 L, 수평 가상원(C)의 직경을 D로 하면 양자의 비(L/D)는 5-15의 범위에 있는 것이 바람직하다. 이 비(L/D)의 특히 바람직한 범위는 5-12이다. 또 노즐(1)이 설치된 부분보다 하류측, 예를드면 2차 연소실(11)의 중간부에 조리개부(3)가 설치되어 있다. 조리개부(3)가 설치되면 2차 연소실(2)에 있어서의 흐름이 교환되어 화염(F) 및 미연소분과 잉여 공기(A)와의 혼합이 더 한층 효과적으로 이루어진다. 또한, 편류(偏流)의 발생이 억제된다. 또 이 쓰레기 소각로의 경우에도 노즐(1)의 선단은 연소 가스(화염 F)의 흐름 방향과 직각을 이루는 방향, 예를 들면 수평 방향에서 상하로 ±45도, 바람직하기로는 ±35도의 범위내를 향하고 있는 것이 양호하다.
이와 같은 구성에 있어서, 1차 연소실(10)에서 단이진 경사 화격자(13)위에 놓여지는 쓰레기(R)를 연소시킬 때에 노즐(1)을 사용하여 상기 수평 가상원(C)의 접점을 향해서 제1구체예와 동일한 혼합용 유체를 분사하면, 1차 연소실(10)내에 제5도에 도시된 바와 같은 와류(S)가 발생하여 상기와 같은 화격자(13)의 후측 부분에서 발생하는 화염(F) 및 미연소분과 화격자(13)의 앞쪽 부분에서 공급된 잉여 공기(A)와의 혼합이 효율적으로 실행되어 완전 연소화가 촉진된다.
상기 와류(S)에 의하여 혼합된 화염(F) 및 미연소분과 잉여 공기(A)는 2차 연소실(11)내에 들어가서 조리개부(3)를 통과함으로써 그 흐름이 교환되어 다시 이들의 혼합이 실행되어 완전 연소화가 더한층 촉진된다. 또 편류의 발생이 억제된다.
제6도 및 제7도는 쓰레기 소각로의 제4구체예를 도시한다. 상기 도면에서 쓰레기 소각로의 1차 연소실(10)의 주변벽(10a)에는 발생하는 와류(S)의 흐름 방향이 제5도에 도시하는 경우와는 반대방향이 되도록 노즐(1)이 배치되고 있다. 또 경사 화격자(2)에 단이 형성되어 있지 않는 것만 제외하고, 버너(14)의 배치는 구체예 1과 동일하다. 이 쓰레기 소각로에 있어서의 미연소분 발생 억제방법은 제3구체예의 경우와 동일하다.
상기 제3 및 제4구체예에 있어서는 4개의 노즐(1)이 설치되고 있고, 그 선단은 1개의 수평 가상원(C)과 동일 수평면내에 위치하고, 또 그 접선방향을 향하고 있으나 이것에 한정되는 것이 아니고, 연소 가스(화염F)의 흐름방향과 직각을 이루는 방향, 예를 들면 수평 방향으로부터 상하 ±45도의 범위내를 향하고 있으면 된다. 또한 가상원(C)은 수평이 아니라도 좋다.
또, 상기 제3 및 제4구체예에 있어서는 4개의 노즐(1)이 설치되고 있으나, 노즐의 수는 이것에 한정되는 것은 아니다.
또, 상기 제1 내지 제4구체예에 있어서는 경사화격자를 구비한 형식의 쓰레기 소각로이나, 이것 대신에 예를 들면 회전 화격자 등 다른 형식의 화격자를 구비한 쓰레기 소각로나, 화격자를 구비하지 아니한 형식의 쓰레기 소각로에도 적용할 수 있다.
[실시예]
다음 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다.
[실시예1]
제1구체예의 쓰레기 소각로로 쓰레기를 소각할 때, 노즐(1)으로부터 공기, 수증기, N2가스, 공기와 물과의 혼합물 및 수증기와 물의 혼합물을 분사하여 2차 연소실(11)내의 높이를 변화시킴에 대한 배출 가스중의 CO 농도 및 다이옥신 농도를 측정했다. 이 소각에 이어서 화격자(2)의 아래쪽으로부터 공급하는 공기량은 생성될 것으로 예측되는 가연성분이 완전 연소하는데에 필요한 이론 공기량 이상의 양이 되도록 설정해 놓았다. 또 상기 소각은 2차 연소실(11)의 입구부에서의 온도가 920-940℃, 배출 가스의 산소농도가 7%가 되도록 설정하여 실시했다.
[비교 실시예1]
제15도에 도시하는 형태의 쓰레기 소각로에서 상기 실시예 1과 동일 하게 쓰레기를 소각하고, 2차 연소실(11)내의 높이를 변화시킴에 대한 배가스중의 CO 농도 및 다이옥신 농도를 측정했다. 또 2차 연소실(11)의 입구부에서의 은도를 측정한 결과 940℃이었다.
실시예 1 및 비교실시예 1의 결과를 제8도에 정리 도시한다. 제8도에 도시하는 결과에서 명백한 것과 같이 본 발명의 방법에서는 어느쪽 유체를 분사했을 경우에도 동일한 효과를 얻을 수 있고, 종래 방법에 비해서 미연소분인 CO 농도가 감소되고 있고, 다이옥신의 양도 극히 감소되고 있다. 또 제8도에 있어서 ( )내의 수치는 다이옥신 농도를 표시한다.
[실시예 2]
실시예 1과 동일한 조건으로 쓰레기 소각로에 의하여 쓰레기를 소각함에 있어서 선단 분출구가 연소 가스(화염 F)의 흐름방향과 직각을 이루는 방향에 대하여 여러가지의 각도를 향한 노즐(1)을 사용하여 공기와 물과의 흔합물을 분사했다. 그리고 상기 각도와 매출 가스중의 CO 농도 및 HC 농도와의 관계를 조사했다.
그 결과를 제9도에 도시한다. 제9도에 도시하는 결과와 같이 노즐(1)의 선단 분출구는 연소 가스의 흐름 방향과 직각을 이루는 방향으로부터 상하로 ±45도의 범위내를 향하고 있는 것이 좋고, ±30도의 범위내를 향하고 있는 것이 바람직하다.
또, 제3 및 제4구체예의 쓰레기 소각로의 경우에도 이것과 동일한 결과가 얻어진다는 것이 판명되었다.
[실시예 3]
제1구체예의 쓰레기 소각로를 사용하여 2차 연소실(11)의 입구부의 온도가 850℃, 900℃ 및 950℃의 각 온도가 되도록 설정하여 4t/h의 쓰레기를 소각하는 데에 있어서, 고압 기류 분무식 물 노즐(1)을 사용하여 공기와 물과의 혼합물을 분사하고 배출 가스중의 CO 농도를 측정했다. 흔합물의 분사는 80Nm3/h의 고압 공기(압력 3.5㎏/㎠G)를 사용하여 1차 연소실(10)내의 연소 가스에 대한 분무하는 물의 양을 변화시키면서 실시했다. 또 이 소각에 있어서 화격자(2)의 아래쪽으로부터 공급하는 공기량은 생성될 것으로 예측되는 가연 성분이 완전 연소하기 위해서 필요한 이론 공기량 이상의 양이 되도록 설정해 놓았다.
그 결과를 제10도에 도시한다 제10도에 도시하는 결과에서 알 수 있듯이 공기와 물과의 흔합물을 분사할 경우, 물의 양은 1차 연소실(10)내의 연소 가스량 1000Nm3에 대하여 0.5 리터 이상인 것이 좋다.
[실시예 4]
제1구체예의 쓰레기 소각로를 사용하여 2차 연소실(11)의 입구부의 온도가 800-950℃의 온도가 되도록 설정하여 쓰레기 소각할 때, 수증기(25Nm3/h), 공기(15Nm3/h), N2가스(15Nm3/h), 연소 배출 가스(45Nm3/h, 700mmAq의 저압분사), 물(20리터/h), 공기(15Nm3/h)와 물(20리터/h)의 흔합물, 및 수증기(15Nm3/h)와 물(20리터/h)의 흔합물을 각각 따로따로 분사했다. 그리고 CO 저감률(%)을 조사했다.
그 결과를 제11도에 도시한다. 제11도에 도시하는 결과에서 알 수 있듯이 2차 연소실(11)의 입구부의 온도를 800℃이상, 바람직하기로는 850℃ 이상으로 설정하는 것이 좋다.
또, 제3 및 제4구체예의 쓰레기 소각로의 경우에도 이것과 동일한 결과를 얻을 수 있다는 것을 알 수 있다. 특히 제3 및 제4구체예의 쓰레기 소각로의 경우, 수증기의 양을 적게, 예를 들면 15Nm3/h로 하여 동일한 결과를 얻을 수 있다.
[실시예 5]
제1구체예의 쓰레기 소각로를 사용하여 2차 연소실(11)의 입구부의 온도를 950-970℃로 설정하여 쓰레기를 소각할 때, 선단 분출구가 원형의 노즐로부터 일정량의 공기 및 연소 배출 가스를 각각 따로따로 분사했다. 또 선단 분출구가 수평 방향으로 평탄한 모양의 노즐에서 일정량의 공기를 분사했다. 그리고 분사 유체의 운동량(질량×유속) 및 1차 연소실(10)내의 연소 가스의 운동량의 비와 CO 저감률(%)과의 관계를 조사했다.
그 결과를 제12도에 도시한다. 제12도에 도시하는 결과에서 알 수 있듯이 분사 유체의 운동량을 연소 가스의 운동량의 5% 이상으로 하는 것이 바람직하다. 또 노즐의 선단 분출구가 평탄한 모양을 이루는 것이 바람직하다.
또, 제3 및 제4구체예의 쓰레기 소각로의 경우에도 이것과 동일한 결과를 얻을 수 있음이 판명되었다.
[실시예 6]
제1구체예의 쓰레기 소각로를 사용하여 2차 연소실(11)의 입구부의 온도를 950℃로 설정하여 쓰레기를 소각할 때 일정량의 공기(15Nm3/h)의 유속을 바꾸면서 분사했다. 그리고 CO 저감률(%)을 조사했다.
그 결과를 제13도에 도시한다. 제13도에 도시하는 결과로부터 알 수 있듯이, 분사 유체(공기)의 유속이 클수록 양호하다. 따라서 분사 유체의 유속을 크게하면 2차 연소실(11)의 입구부의 온도를 800℃이상, 바람직하기로는 850℃ 이상으로 설정하고, 또한 분사 유체의 운동량을 크게하여 CO 농도 저감 효과를 더한층 우수한 것으로 할 수 있다. 분사 유체의 운동량을 많게 하기 위하여 분사 유체의 양을 많게 하면 상기 온도를 800℃이상으로 설정하기가 곤란해진다.
또 제3 및 제4구체예의 쓰레기 소각로의 경우에도 이것과 동일한 결과를 얻을 수 있음이 판명되었다.
[실시예 7]
제3구체예의 쓰레기 소각로로 쓰레기를 소각하는데 있어서, 소각로의 1차 연소실(10)의 좌우방향의 폭L과, 수평 가상원(C)의 직경 D와의 비(L/D)를 변경시키면서 쓰레기를 소각하여 배출 가스중의 CO 농도 및 HC 농도를 측정했다. 상기 소각에 있어서 노즐(1)으로부터는 공기, 수증기, N2가스, 공기와 물과의 혼합물 및 수증기와 물의 혼합물중 어느 하나의 유체를 분사했다.
[비교 실시예 2]
제15도에 도시하는 종래의 쓰레기 소각로를 사용하여 상기 실시예 7과 동일하게 쓰레기를 소각하여 배출 가스중의 CO 농도 및 HC 농도를 측정했다.
실시예 7 및 비교 실시예 2의 결과를 제14도에 정리하여 도시한다. 제14도에 도시하는 결과에서 명확하듯이 본 발명의 쓰레기 소각로를 사용했을 경우에는 종래의 소각로를 사용했을 경우에 비해서 매연소분인 CO 및 HC가 감소하고 있다.

Claims (10)

  1. 쓰레기 소각로로 쓰레기를 소각할 때 미연소분 발생을 억제하는 방법으로서, 공기, 물, 수증기, 불활성 가스, 및 연소 배출 가스로 구성되는 군에서 선택된 적어도 1종류 이상의 혼합용 유체를 연소실내의 3곳 이상의 위치에서 1개의 가상원의 접선 방향을 향해서 분사하는 것을 특징으로 하는 쓰레기 소각로에 있어서의 미연소분 발생 억제방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 혼합용 유체는 공기 및 수중기중에 적어도 1종류 이상의 기체를 사용하여 물을 무화시키는 노즐에 의해 분사되는 것을 특징으로 하는 소각로에 있어서의 미연소분 발생 억제방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 혼합용 유체는 전방 및/또는 후방으로부터 연소실내에 분사되는 것을 특징으로 하는 쓰레기 소각로에 있어서의 미연소분 발생 억제방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 쓰레기 소각로는 화격자를 구비한 1차 연소실과 그 상방에 연결된 2차 연소실로 구성되고, 상기 1차 연소실내에 상기 흔합용 유체가 분사되는 것을 특징으로 하는 쓰레기 소각로에 있어서의 미연소분 발생 억제방법.
  5. 상기 연소실내에 형성된 외주벽에 공기, 물, 수증기, 불활성 가스 및 연소 배출 가스로 구성되는 군에서 선택된 적어도 1종류 이상의 혼합용 유체가 분사되며, 상기 연소실내에 상기 유체의 와류를 발생시키도록 노즐이 설치되며, 상기 노즐은 3개 이상으로 이루어져 각 선단 분출구가 1개의 가상원의 접선 방향을 향하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 쓰레기 소각로.
  6. 제5항에 있어서, 상기 노즐은 연소실의 외주벽의 전측 및/또는 후측에 설치되는 것을 특징으로 하는 쓰레기 소각로.
  7. 제5항에 있어서, 상기 노즐은 기체를 이용하여 물을 분무하는 분무식 노즐인 것을 특징으로 하는 쓰레기 소각로.
  8. 제5항에 있어서, 상기 노즐의 선단 분무 출구는 평탄한 형상을 취하는 것을 특징으로 하는 쓰레기 소각로.
  9. 제5항에 있어서, 상기 연소실에는 노즐이 설치된 부분 보다 하류측의 부분에 조리개부가 설치되는 것을 특징으로 하는 쓰레기 소각로.
  10. 제5항에 있어서, 상기 연소실은 화격자를 구비한 1차 연소실과 그 상방에 이어진 2차 연소실로 이루어지며, 상기 1차 연소실의 주변벽에 노즐이 설치되고, 상기 2차 연소실에 조리개부가 설치되는 것을 특징으로 하는 쓰레기 소각로.
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