KR0128279B1 - 회전 연소기의 자동 연소 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 각각의 부분(A,B,C)이 그 바로 아래에 도관(34,37,40)을 가지고, 그 도관(34,37,40)은 6개의 공기 부분(35,36,38,39,41,42)으로의 연소 가스의 공급을 조절하도록 제어기(51)에 의해 조정되는 6개의 공기 부분을 형성하는 상부 연소 부분(36,39,42)과 하부 연소 부분(35,38,41)으로 추가로 분할되는 3개의 연소 부분(A,B,C)로의 연소 가스의 공급을 제어함으로써 회전 연소통(11)을 구비한 회전 연소기내의 연소율을 자동적으로 제어하는 개선된 방법을 제공한다.

상기 제어기(51)는 소정의 범위내에 배기 가스(21)내의 산소를 유지하도록 연소통(11)내에 배치된 온도 및 연료내에 배치된 산소 센서(25)에 응답하고, 청정 및 효율적인 연소를 제공하기 위해 연소통(11)의 회전 속도를 조절한다.

Description

회전 연소기의 자동 연소 제어 방법

제1도는 본 발명에 따른 개선된 연소 제어 방법을 포함하는 회전 연소기의 단면의 측입면도.

제2도는 제1도의 라인 II-II를 따라 절단한 회전 연소기의 단면의 개략적인 단부 입면도.

제3도는 제2도의 구조의 일부분의 확대도.

제4a도는 시간 대 회전 연소기의 배기 가스내의 산소의 용량 백분율의 그래프.

제4b도는 제4a도에 도시된 것과 동일한 시간 대 회전 연소기의 배기 가스내의 일산화탄소의 백만분율(p.p.m)의 그래프.

제5도는 가장 효율적으로 연소를 제어하기 위해 연소를 제어기에 의해 취해지는 연속적인 단계들을 설명하는 플로우차트.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 연소통 15 : 고체 폐기물

16 : 인입 단부 17 : 배출 단부

25 : 산소 센서 31 : 온도 센서

본 발명은 도시의 습성 또는 건성 고체 폐기물의 소각용 회전 연소기에 관한 것으로, 특히 회전 연소기에 대한 개선된 자동 연소 제어 방법에 관한 것이다.

고체 폐기물 처리용 매립식 폐기물 처리장에서의 사용 가능한 용량의 감소로 인하여, 처리하기 위한 도시의 고체 폐기물 용적의 대응 감소가 뒤따랐었다. 이 프로그램에서 사용되는 주요 방법은 가연성 물질을 소각하는 것이다. 그러한 프로그램이 도시의 고체 폐기물 용적을 감소시키는데 있어 성공적이었고, 또한 에너지를 생성하는 부수적 이점을 갖는 것으로 보였지만, 일산화탄소의 양 및 비연소된 탄화수소가 방출되는 양을 최소화하기 위해 이러한 설비로부터의 배기 방출이 확실하게 제어될 필요가 있다.

일부 국가에서는 배기 방출시에 허용되는 일산화탄소의 양뿐만 아니라 최소한의 산소 레벨에 관해 엄중한 요건을 설정하고 있다. 이러한 방출요건을 만족시키지 못하면, 소각 설비가 일시 폐쇄되게 된다. 이러한 소각 설비를 보다 효율적으로 작동시킴으로써, 보다 완전한 연소가 이루어지고 그에 따라 배기 방출이 법정 요건을 만족하게 될 것이다.

소각 설비의 한 형태가 수냉식 회전 연소기로 알려져 있다. 그러한 연소기의 예는 Harris 등에게 허여된 미합중국 특허 제 3,822,651 호에 기재되어 있다. 일반적으로, 수냉식 회전 연소기는 환상 지지 밴드(band)에 부착된 일반적으로 원통형인 측벽을 갖는 연소통을 포함하며, 환상 지지 밴드는 로울러상에 수용되어 연소통이 그것의 종축 주위로 회전할 수 있게 한다. 연소통은 수분 성분으로 변할 수 있는 도시의 고체 폐기물과 같이 연소될 물질을 수용하기 위한 개방 인입 단부를 가진다. 연소통의 대향 또는 배출 단부는 연관(flue)내에 배치된다. 연소통은 수평으로부터 기울어져 있고, 인입 단부는 배출 단부보다 위에 있다. 폐기물이 연소될 때, 그것은 고체 연소 생성물이 연소통의 하측 배출 단부에서 배출되도록 연소통의 종축을 따라 이동한다. 배기 가스 및 고체 연소 생성물이 연소통의 배출 단부에서 배출된다.

연소통은 그것의 원통형 측벽을 형성하는 가스 다공성 상호접속으로 연결된 냉각관에 의해 냉각된다.

폐기물의 조성은 다양하므로, 연소통내로의 고체 폐기물의 일정 공급율을 유지하는 것은 어려울 수 있으며, 따라서 화력의 강도가 시간에 따라 변화한다. 또한, 연소기로의 각 장입물에 대한 고체 폐기물의 연소열이 현저하게 변화한다.

그 결과, 배기 가스의 조성이 시간에 따라 또한 변화할 수 있다. 연소통의 연소율을 제어함으로써, 보다 효율적인 소각이 이루어지고, 보다 안정적인 조성의 배기 가스를 생성하며 비연소된 탄화수소를 덜 생성한다. 특히, 일산화탄소 레벨을 100ppm 이하로 유지하는 것이 중요한데, 그 이유는 이 레벨이 대부분의 국가의 법률에 의해 요구되는 레벨이기 때문이다. 도시의 폐기물 소각 설비의 조작자에게 부과된 또 다른 요건은 배기 가스내의 산소 레벨이 3% 이하로 떨어지지 않게 하는 것이다.

회전 연소기내에서 도시의 고체 폐기물의 비효율적인 연소와 관련된 또 다른 문제는 클링커(clinker) 형성 문제이다. 일반적으로 용융된 재, 연화된 유리 물질 등으로 이루어지는 클링커는 연소기내에 형성되어 연소기 성능에 관한 문제들을 야기할 수 있다. 클링커 형서의 주 원인은 연소기내의 국소화된 과열점이다. 도시의 고체 폐기물의 다양한 성질로 인해, 연소기내에서 완전히 일정하게 연소하는 연료층을 갖는 것이 반드시 가능한 것은 아니다.

따라서, 본 발명의 제 1 목적은 도시의 고체 폐기물의 가장 효율적인 연소를 제공하기 위해, 회전 연소기의 배기 가스내에 존재하는 일산화탄소 및 비연소된 탄화수소의 양을 가장 정확하게 제어하는 것이다.

본 발명의 제 2 목적은 도시의 고체 폐기물의 다양한 성질로 인하여 회전 연소기내에서 발생하는 연소율의 변화를 보상하는 것이다.

본 발명의 제 3 목적은 연소를 완전하게 할 만큼 충분히 높지만 클링커 형성이 시작되는 레벨보다 낮은 안정 레벨로 회전 연소기내의 온도를 유지도록 회전 연소기내의 연소율을 자동으로 제어하는 것이다.

상기 목적들은 도시의 고체 폐기물을 연소시키기 위해 사용되는 회전 연소기의 6 개의 연소 구역으로의 연소 가스 공급을 정밀하게 제어함으로써 회전 연소기에서의 연소를 제어하기 위한 본 발명의 개선된 방법에 의해 달성된다.

본 발명의 개선된 방법은 산소 센서 신호를 생성하기 위해 배기 가스에 존재하는 산소의 양을 감지할 뿐만 아니라, 온도 센서 신호를 생성하기 위해 연소기내의 온도를 감지하는 단계와, 상기 신호들에 응답하여 배기 가스의 산소 레벨을 소정값으로 가장 정확하게 유지하기 위해 3 개의 상이한 연소 구역에 공급된 연소 가스, 또는 공기를 자동으로 제어하는 단계를 포함한다. 각각 2 개의 연소 가스 공급 구역을 갖는 3 개의 구역으로 연소통을 한정함으로써, 도시의 고체 폐기물의 가장 효율적인 연소가 이들 6 개의 구역 각각에 공급된 연소 가스의 양을 분리하여 개별적으로 제어함으로써 달성된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.

제 1 도, 제 2 도 및 제 3 도에 도시된 바와 같이, 전형적인 회전 연소기는 일반적으로 원통형의 연소통(11)을 소각실로서 갖는데, 연소통(11)은 교대로 종방향으로 연장하는 냉각관(12) 및 다공식 웨브 구조(13)로 구성된다. 웨브 구조(13)는 바람직하게는 막대강으로 형성되고, 자체를 통해 연소 가스, 바람직하게는 공기를 연소통에 공급하는 개구(14)를 갖는다. 고체 물질, 특히 도시의 고체 폐기물(15)은 회전 연소통(11)내에서 연소된다.

소통(11)은 수평으로부터 약간 기울어져 있는 회전 중심축 주위로 회전하는데, 그것의 인입 단부(16)는 그 배출 단부(17)보다 약간 높이 있다. 라인 II-II의 절단면을 따라 배출 단부(17)에서 볼 수 있는 바와 같이, 연소통(11)은 폐기물(15)을 연속적으로 혼합하기 위해, 화살표(18)로 도시되어 있는 바와 같이 시계 방향으로 회전한다.(본 실시예). 이것에 의해 정상적으로 연소가 발생하는 연료층 표면에 비교적 습성의 폐기물을 연속적으로 노출시킴으로써 폐기물의 건조가 용이하게 된다.

연소통(11)의 인입 단부(16) 및 배출 단부(17)는 회전 수단, 바람직하게는 로울러(20)상에 수용된 지지 밴드(19)로 일반적으로 에워싸인다.

이러한 방식으로, 연소통(11)이 회전한다.

폐기물이 소각될 때, 이에 의해 발생되 배기 가스(화살표(21)로 도시됨)가 연소통(11)에서 배출되어 밀폐부(23)(제 2 도 참조)에서의 배기 영역(22)내에 담겨진다.

배기 가스(21)는 연소통(11)의 배출 단부(17)에 배치된 연관(24)을 통하여 밀폐부(23)에서 배출되어 산소 센서(25)를 통과하여 흐른다. 한편, 고체 연소 생성물, 또는 재(26)가 연소통(11)의 배출 단부(17)에서 또한 배출된다. 연소통(11)이 다소 경사진 것으로 인해 이 고체 연소 생성물, 또는 재(26)가 용이하게 배출된다.

냉각관(12)은 그것을 통하여 통상적으로 물과 같은 냉각액이 순환하고, 이 냉각액은 연소통(11)의 배출 단부(17)에 배치된 환상 헤더(27)로부터 냉각관내로 들어간다. 냉각액은 인입 단부를 향해 복귀 수단(도시 생략)으로 흐르고, 복귀 수단은 폐기물의 소각에 의해 가열된 냉각액을 헤더(27)로 복귀시킨다. 헤더(27)로부터 고에너지 냉각액이 공급관(29)을 통하여 열 교환기 또는 보일러(28)로 배출된다. 열교환기(28)는 당업계에 잘 공지되어 있는 바와 같이, 중기 구동식 발전 시스템(도시생략)에 접속된다. 열 교환기(22)로부터 저에너지 냉각액은 환상 헤더(27)를 통하여 냉각관(12)내로 다시 들어가며 폐쇄 사이클이 형성된다.

제 1 도에 도시된 바와 같이, 연소통(11)은 일반적으로 3 개의 연소 구역(A,B,C)으로 이루어지는데, 이 구역들은 연소통(11)을 따라 길이 방향으로 직렬로 배치된다. 구역 A의 주기능은 비록 연소가 여기에서 시작되지만, 폐기물을 건조시키는 것이다.

대부분의 폐기물(15)의 연소는 중간 구역 B에서 달성된다. 구역 C내에서, 고체 폐기물의 연소가 근본적으로 완료된다. 일반적으로 열전쌍의 온도 감지 장치(13)는 연소통(11)내의 구역 A에 위치되는 것이 바람직하다. 온도 센서(31)는 연소통(11)내의 온도를 감지하는데, 그에 대해서는 이후 상세하게 설명할 것이다.

3 개의 연소 구역(A,B,C) 각각의 아래에는 도관 또는 윈드 박스(34,37,40)가 각각 배치된다. 각 윈드 박스는 하부 연소 공기 및 상부 연소 공기 구역으로 이루어지는데, 이것은 쉽게 이해될 것이다.

연소 가스, 또는 공기는 이들 윈드 박스(34,37,40)를 통해 다공식 웨브 구조(13)의 개구(14)를 통하여 연소통(11)에 공급된다. 연소 가스 또는 공기를 연소통(11)의 구역 B부분에 공급하기 위해, 구역 B 윈드 박스(37)는 제 2 도에 도시된 바와 같이, 시일 박스 에지부들(43,44,45)에 의해 분리된 하부 연소 공기 구역(38) 및 상부 연소 공기 구역(39)을 구비하며, 시일 박스 에지부들(43,44,45)은 연소통에 인접하여 길이 방향으로 연장하도록 및 윈드 박스(37)의 구역 B 부분의 여러 부분들을 봉인하기 위해 복수의 꺽인 형태의 시일 스트립(46)과 협력하도록 배치된다. 연소통(11)상의 약 5시 정도의 위치에서 연소가 시작하여 시계 방향을 따라서 상부 연소 공기 구역(39)이 윈드 박스 에지(43,44)에 의해 제한되고, 하부 연소 공기 구역(38)이 윈드 박스 에지(44,45)에 의해 제한된다. 고체 폐기물(15)이 도면 부호 47로 일반적으로 표시되는 불에 의해 완전히 연소될 때, 배기 가스(21)가 연소통(11)에서 배출되어 연관(24)을 통과한다.

연소 가스는 공기관(49)을 통하여 송풍기(48)에 의해 각 윈드 박스(34,37,40)에 공급된다. 연소 가스는 공기관(49)과 6 개의 구역 사이에 접속되는 대응 도관들(35',36',38',39',41',42')에 의해 상부 연소 및 하부 연소 공기 구역들(35,36,38,39,41,42)에 분리 공급되는데, 상기 도관들의 각각은 자체의 내부에 배치되는 댐퍼(50)를 갖는다. 도관 댐퍼(50)는 본 발명에 따라 설명되는 주 제어 수단이다.

상부 연소 공기는 폐기물(15)의 회전 이동으로 인해, 대부분 노출된 상태로 연소통(11)의 개구(14) 영역을 통해 공기 구역들(36,39,42)로부터 흐르는 공기로 정의 된다. 노출된 개구가 최소 저항을 갖는 경로이므로, 연소 가스가 노출된 개구를 통해 폐기물(15)상으로 자연스럽게 흐르기 때문에 상부 연소 공기로 칭해진다. 동시에, 하부 연소 공기는 폐기물(15)에 의해 덮여진 상태로 연소통(11)의 개구(14) 영역을 통해 공기 구역들(35,38,41)로부터 흐르는 공기로 정의된다. 폐기물(15)이 일반적으로 불규칙한 형태의 물체로 이루어지기 때문에, 하부 연소 공기는 폐기물(15)을 통하여 연소가 발생하는 표면으로 새어나온다. 이로 인해, 특히 구역 A에서 습성폐기물(15)의 건조가 용이하게 된다. 연소가 구역 B에서 주로 발생하기 때문에, 하부 연소 공기/상부 연소 공기의 구별은 일반적으로 구역 C에는 적용되지 않는다.

이 점의 중요성은 쉽게 이해할 것이다.

본 발명에 따라서 제2도를 참조하면, 댐퍼(50) 및 회전 수단(20)은 제어 장치(51)에 의해 제어된다.

제어 장치(51)는 마이크로프로세서(52), 윈드 박스 댐퍼 제어기(53) 및 회전 구동 제어기(54)로 이루어진다. 연관(24)내에 배치된 산소 센서(25) 및 바람직하게는 연소통(11)의 구역 A내에 배치된 온도 감지 장치(31)로부터의 신호들이 제어 장치(51)에 대한 입력이다. 연소가 개시되어 자체 유지된 후, 제어 시스템은 일정한 연소율을 유지하기 위해 동작한다.

고체 폐기물(15)이 연소될 때, 배기 가스(21)가 연관(24)을 통하여 배출되고 산소 센서(25)에 의해 감지된다.

이것이 제어 장치(51)에 입력되는 산소 가스 센서 신호를 생성한다. 당업자에 의해 프로그램될 수 있는 제어 장치(51)의 마이크로프로세서(52)는 산소 센서 신호에 응답하여 배기 가스내에 존재하는 산소 백분율에 기초하여 출력 신호를 발생시킨다. 산소 레벨이 체적당 약 4% 내지 10%, 바람직하게는 약 5% 내지 8% 사이 범위에서 어느 소정값 이상 또는 이하인지의 여부에 따라 상이한 출력 신호가 발생된다. 가장 바람직한 설정치는 소각되는 물질의 함수이고 각 설비마다 다르다.

배기 가스(21)내의 산소량과 일산화탄소의양 사이에는 상관 관계가 존재한다. 이 관계가 제4a도 및 제4b도에 그래프로 도시되어 있다. 산소 레벨이 체적당 4% 내지 10% 사이의 레벨로 유지되는 한, 배기 가스(21)내에 존재하는 일산화탄소의 양은 실제로는 존재하지 않는다. 이것이 고체 폐기물(15)의 가장 효율적인 연소를 나타내므로, 연관 가스내에 존재하는 일산화탄소의 양을 보다 정확하게 제어하기 위한 방법이 바람직하다. 얼마나 많은 연소 공기가 연소통(11)에 공급될 것인지를 결정하기 위해 연관 가스내에 존재하는 산소량을 모니터링함으로써, 도시 폐기물(15)의 가장 효율적인 연소가 그 성질에 관계없이 달성될 수 있다.

배기 가스(21)내의 산소 가스의 백분율이 약 5% 내지 8%의 소정값이 아닐 때, 시도될 때 제 1 단계는 구역 C 윈드 박스(40)내로의 공기 흐름을 조정하는 것이다.산소 성분이 특정 범위 이하일 경우 구역 C내로 공기 흐름은 증가하고, 산소 성분이 8% 이상일 경우 공기 흐름은 감소한다. 상부 연소와 하부 연소 공기 구역들 사이의 공기 분포는 구역 C에서 근본적으로 동일하다. 구역 C에서는 고체의 연소가 발생하는 일이 거의 없고 또한 가스만이 연소되거나 산소와 추가로 결합하기 때문에, 구역(41 또는 42)내로 인입시키는 공기량의 증가나 감소의 영향은 크게 중요하지 않다. 바람직하게는, 구역 C내로의 공기 제어는 윈드 박스 댐퍼(50) 개구의 조정에 의해 행해진다. 바람직하게는, 윈드 박스(40)의 하부 연소 공기 구역(41) 및 상부 연소 공기 구역(42)에 대한 댐퍼 개구는 약 10%의 최소 개방율 및 약 100%의 최대 개방율을 가져야 한다. 제 2 실시예에서 그것은 송풍기(48)내의 팬의 속도를 변화시키거나 송풍기 댐퍼 개구를 조정함으로써 또한 달성될 수 있지만, 이것은 또한 구역 A 윈드 박스(34) 및 구역 B 윈드 박스(37)에 공급되는 연소 가스의 양을 변화시킬 것이다.

이 선택 단계는 이들 두 구역으로 일정한 공기 흐름을 유지하기 위해 윈드 박스(34,37) 댐퍼 개구들의 동시 조정을 필요로 한다. 제 2 실시예가 선택될 경우, 구역 C 윈드 박스(40)내로의 연소 가스의 조정이 송풍기(48) 팬 속도 또는 댐퍼 개구의 조정에 의해 수행된다면 제어기가 구역 A 윈드 박스(34) 및 구역 B 윈드 박스(37)내로의 공기 흐름을 유지하도록 추가로 프로그램되어야 한다.

구역 C내로의 공기 흐름의 제어는 배기 가스(21)의 산소레벨이 연관(24)내에서 체적당 약 4% 내지 10% 사이의 설정치에 오게 하기에 충분해야 한다. 연소통(11)에서의 연소율이 구역 C만으로의 연소 가스 공급을 제어함으로써 산소 레벨을 제어할 수 있도록 너무 높거나 너무 낮다면, 윈드 박스 제어기(53)는 다음 단계로 진행하도록 마이크로프로세서(52)에 의해 명령을 받는다.

이하 설명되는 다음 단계들은 활발한 연소가 발생하고 있는 구역내로의 연소 가스 공급을 제한함으로써, 연소통(11)내의 산소 요구량을 감소시키도록 설계되었다.

일반적으로, 가스 상태 연소는 구역 B에서 활발하게 발생하고 있지만, 때때로 구역 A에서 폐기물(15)이 연소될 수도 있다. 특히, 하부 연소 공기 구역들(35,38)과 상부연소 공기 구역들(36,39) 사이에서와 같이 구역 A 및 B에서의 연소 가스 공급을 제한함으로써, 연소율이 매우 빠르게 감소하고 산소에 대한 요구가 즉시 줄어들어, 이에 의해 배기 가스(21)내의 산소 백분율 레벨이 증가한다. 반대로, 추가의 연소 가스가 구역 A 및 B에 공급될 때, 고체 폐기물(15)의 연소율은 증가하고, 그에 대응하는 결과로서 배기 가스(21)내의 산소 백분율이 감소한다.

산소 센서(25)로부터의 신호를 사용하여 마이크로프로세서(52)는 다음과 같이 윈드 박스 제어기(53)가 구역 B 윈드 박스들(38,39)로의 연소 가스 공급을 자동적으로 제어하도록 명령한다: 배기 가스(21)의 산소 레벨이 약 5%(바람직하게는 약4.5%) 이하일 경우 이 구역으로의 연소 가스 공급은 감소되어야 하고, 산소 레벨이 약 8% 이상일 경우 구역 B에 공급되는 연소 가스는 증가되어야 한다.

이 조정은 댐퍼(50) 개구를 변화시킴으로써 이루어진다. 구역 C로의 공기에 대한 조정이 송풍기(48) 팬 또는 댐퍼를 조정함으로써 이루어졌다면, 이것은 특히 진실이다. 바람직하게는, 구역 B에 공급되는 연소 가스의 제어는 하부 연소 공기가 연소율에 보다 많은 영향을 주기 때문에 상부 연소 공기 구역(39)보다 하부 연소 공기 구역(38)에 60% 내지 40% 정도의 보다 큰 백분율의 연소 가스를 공급하는 단계로 이루어진다.

구역 B 하부 연소 공기 구역(38) 및 상부 연소 공기 구역(39)에 대한 최소 및 최대댐퍼 개방륭은 바람직하게는 각각 약 10% 및 80%이어야 한다.

두가지 선행 단계들이 설정치로 산소 레벨을 가져오지 못했다면, 윈드 박스제어기(53)는 다음 단계를 수행하도록 마이크로프로세서(52)에 의해 명령을 받는다: 산소 센서(25)에 의해 표시되는 산소 레벨이 약 8.5% 이상인 경우, 구역 A로의 연소가스의 공급은 증가되고, 산소레벨이 약 4% 이하인 경우, 감소된 양의 연소가스 또는 공기가 구역 A로 공급된다.

바람직하게는, 윈드 박스 제어기(53)는 산소센서 신호에 따라서 구역 A 상부 연소 공기 구역(36)으로의 연소 가스 공급을 조정함으로써 이 단계를 수행한다. 구역 A 상부 연소 공기 구역(36)은 바람직하게는 약 50%의 최대 댐퍼 개방율 및 약 0%의 최소 한계치를 갖는다. 구역 A 하부 연소 공기 구역(35)으로의 연소 가스 공급은 온도 감지 장치(31)로부터 마이크로프로세서(52)에 의해 수신된 신호에 의해 제어된다. 이 단계의 목적은 구역 A 하부 연소 윈드 박스(35)내로 연소 가스를 인입시켜 매우 습성의 고체 폐기물(15)의 건조를 용이하게 하는 것이다. 구역 A 하부 연소 공기 구역(35) 댐퍼 개방율은 최소 및 최대 개방율을 가져야 하며, 그에 대응하여 연소통 온도 감지 장치(31)의 값에 반비례하는 연소 가스 흐름 속도를 가져야 한다. 따라서, 온도 감지 장치(31)가 소정 설정치(설정치는 각 설비마다 다름) 이상의 신호를 생성할 경우, 하부 연소 공기 구역(35)으로의 연소 가스 공급은 감소되고, 신호가 소정 온도 설정치 이하일 경우 자동적으로 증가된다. 일반적으로, 온도는 1100℃(2000°F) 범위의 설정치에서 유지되어야 하는데, 그렇지 않은 경우에는 설정치가 연소통(11)내의 온도 감지 장치 위치 뿐만 아니라 연소기 자체의 크기에 좌우된다는 것을 이해해야 한다.

추가의 단계로서, 연소통(11)의 회전 속도가 또한 조정될 수 있다. 이 단계는 상기 단계들이 배기 가스(21)내의 산소 레벨이 체적당 약 5% 내지 8%(가장 바람직하게는 약 6.5%) 사이의 소정 범위내에서 유지되지 못하게 하는 경우 필요하다.

이것은 산소 레벨이 8% 이상인 매우 습성의 폐기물(15)의 경우 또는 화살표(18)로 도시된 회전 속도가 먼저 증가된 경우 발생할 수 있고, 지금은 보다 건성의 폐기물(15)이 연소통(11)에서 소각되고 있으며 산소 레벨이 5% 이하인 경우에 발생할 수 있다. 지속적으로 회전하고 있는 폐기물(15)의 표면에서 연소가 발생하므로, 보다 빠른 회전 속도로 인해 새로운 물질(15)이 불(47)에 지속적으로 노출되기 때문에 연소율은 중가한다. 매우 습성의 폐기물(15)인 경우, 구역 A 하부 연소 공기 구역(35)을 통해 앞서 인입된 추가의 공기에 의해 달성된 건조 작용과 함께 보다 빠른 회전속도로 인해 물질이 표면에서 불(47)에 노출될 때 보다 빠르게 건조된다.

연소통(11)의 회전 속도의 제어는 온도 감지 장치(31)로부터의 출력 신호에 기초한다. 건성 폐기물이 습성 폐기물보다 높은 온도에서 연소될 것이다. 연소통(11)내의 온도가 온도 감지 장치(31)에 의해 결정되는 바와 같은 소정 온도 설정치 이상인 경우, 회전 제어기(54)는 회전 수단(20) 및 그에 따른 연소통(11)의 회전 속도를 감소시키기 위해 마이크로프로세서(52)에 의해 명령을 받는다. 보다 느린 회전 속도로 인해 보다 적은 양의 물질(15)이 표면에 노출하게 되며 그것에 의해 연소율이 감소되어 연소가 주로 구역 B에서 발생하게 된다. 반대로, 연소통(11)내의 온도가 너무 낮으면(습성 폐기물의 존재를 나타낸다), 회전 제어기(54)는 연소통(11)의 회전 속도를 증가시켜 습성 폐기물을 건조시키고 연소율을 증가시키는데, 그 이유는 보다 많은 폐기물(15)이 표면에 노출되어 그것에 의해 습성 폐기물이 건조되고 연소율이 증가되기 때문이다.

보다 안정적인 연소율을 유지하는데 필요한 각 구역내로 인입될 공기의 양 또는 회전 속도의 증가/감소는 센서들의 소정 설정치로부터 얼마나 큰 편차가 검출되는지에 따라 좌우된다. 이러한 파라메터가 또한 연소기 크기의 함수이므로, 각각의 소각 설비는 독자적인 파라메터를 설정하는 것이 필요하다. 그러나, 산소 센서(25) 및 온도 센서(31)에 의해 생성된 출력 신호들만에 기초하여 제5도의 플로우차트에 도시된 바와 같이 본 발명에 따라서 이들 정밀한 단계들을 수행함으로써, 도시의 고체 폐기물(15)의 연소율이 폐기물의 시간에 따라 가변적인 조성, 특히 수분성분에 관계없이 가장 효율적으로 제어될 수 있으며, 배기 가스내의 일산환탄소 및 비연소된 탄화수소의 레벨을 법정 요건 이하로 유지할 수 있게 된다. 개선된 제어방법은 연소를 완전하게 하기에 충분히 높지만, 연소가 크기에 관계없이 클링커 형성이 시작되는 레벨 이하의 레벨로 연소기내의 온도를 유지할 수 있다.

또한, 연소기내에서 연소가 자체 유지되고 있는 경우에, 본 발명의 방법은 클링커 형성을 시작하게 할 수 있는 온도 변동을 최소화한다. 또한, 보다 안정적인 연소율은 공급율과는 무관하게 되며, 그것에 의해 클링커 형성이 방지된다. 이러한 방식으로, 고체 폐기물의 체적이 완전하고 효율적인 방법으로 90% 이상 감소될 수 있다.

지금까지 본 발명은 특정 실시와 관련하여 설명하였지만, 당업자에게는 상술한 기재에 비추어 다양한 변형, 수정 및 변화가 가능하다는 것이 명백할 것이다.

따라서, 본 명세서의 청구 범위는 본 발명의 사상과 범위내에 속하는 이러한 변형, 수정 및 변화를 모두 포함하고자 하는 것이다.

Claims (7)

1. 연소통의 길이 및 둘레 전체에 걸쳐 배치된 호울을 통해 연소통(11)에 공급되고, 고체 폐기물(15)이 연소통(11)으로 도입되는 단부에 인접하여 배치된 인입부(A)와, 배기 가스(21) 및 재(26)가 연소통(11)에서 배출되는 단부에 인접하여 배치된 배출부(C), 및 상기 인입부와 배출부(A,C) 사이에 배치된 중간부(B)로 이루어진 연소통(11)의 3 개의 부분(A,B,C)의 내부로 각각 하부연소 공기(35,38,41) 및 상부 연소 공기(36,39,42)를 공급하도록 분할된 복수의 도관(34,37,40)을 통하여 공급되는 공기(35,36,38,39,41,42)에 의해 고체 폐기물이 연소되는 회전 연소통(11)을 갖는 회전 연소기에서의 연소를 자동적으로 제어하는 방법에 있어서, 연소통(11)에서의 온도 변화 및 배기 가스(21)에서의 산소 백분율 변화에 응답하여 연소통(11)의 각 부분(A,B,C)으로 유입되는 상부 연소 공기 및 하부 연소 공기(36,39,42 및 35,38,41)를 개별적으로 변화시키는 단계와, 연소통(11)에서의 온도 변화에 응답하여 연소통(11)내에서의 클링커 형성을 방지하는 온도에서 고체 폐기물(15)을 완전 연소시키기 위해 연소통(11) 회전속도를 변화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전 연소기의 자동연소 제어 방법.
2. 제1항에 있어서, 연소통(11)이 각 부분(A,B,C)으로 유입되는 공기를 개별적으로 변화시키는 상기 단계는 연소통(11)에서의 온도 변화에 응답하여 배출부(C)에서의 하부연소 공기(41)를 변화시키는 단계와, 연소통(11)내에서 소정 온도를 유지하기 위해 연소통(11)의 회전 속도를 변화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전 연소기의 자동 연소 제어 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 소정 온도는 일반적으로 1100℃인 것을 특징으로 하는 회전 연소기의 자동 연소제어 방법.
4. 제1항에 있어서, 연소통(11)의 각 부분(A,B,C)으로 유입되는 공기(35,36,38,39,41,42)를 개별적으로 변화시키는 상기 단계는 배기 가스(21)내의 산소가 소정 한계치 이내로 되게 하기 위해 연소통(11)의 배출부(C)로의 상부 연소 공기(42), 연소통(11)의 중간부(B)로의 하부 연소 공기(38) 및 연소통(11)의 인입부(A)로의 공기흐름(35,36)을 소정 레벨로 변화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전 연소기의 자동 연소 제어 방법.
5. 제4항에 있어서, 배기 가스(21)내의 산소의 소정 한계치는 체적당 4% 및 10% 사이에 있는 것을 특징으로 하는 회전 연소기의 자동 연소 제어 방법.
6. 제1항에 있어서, 연소통(11)의 각 부분으로 유입되는 공기(35,36,38,39,41,42)를 개별적으로 변화시키는 상기 단계는 배기 가스(21)내의 산소를 소정 한계치 이내로 되게 하기 위해 연소통(11)의 배출부(C)로의 상부 연소 공기(42)를 변화시킨 후 연소통(11)의 중간부(B)로의 하부 연소 공기(38)를 변화시키며, 이어서 연소통(11)의 인입부(A)로의 공기 흐름(35,36)을 변화시켜서 공기(35,36,38,41,42)를 순차적으로 변화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전 연소기의 자동 연소 제어 방법.
7. 제6하에 있어서, 상기 배기 가스(21)내의 산소의 소정 한계치는 일반적으로 체적당 4% 및 10% 사이에 있는 것을 특징으로 하는 회전 연소기의 자동 연소 제어 방법.

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