KR101042201B1 - 화장 소각로 - Google Patents

Abstract

유체(遺體)를 고온에서 완전 소각하여 유골을 수급하는 화장 소각로가 제공된다.

상기 본 발명의 화장 소각로는, 피 소각체의 소각이 이루어지는 주연소실;과, 상기 주연소실과 연통 가능하게 배치되면서 배기가스가 유입 체류되는 재연소실; 및, 상기 주연소실 및, 주연소실과 재연소실 사이의 연통구역에 연결되면서 외기공기를 공급하는 외기공기 공급라인;을 포함하여 구성되되, 상기 외기공기 공급라인이 연결되는 주연소실과 재연소실 사이의 연통구역은 주연소실과 재연소실 사이에 개폐수단을 구비하면서 연결되는 배기가스 통로에 형성되고, 상기 재연소실은 주연소실 하부에 배치되며, 상기 주연소실 상부와 재연소실 일측에는 배기가스 배출구가 구비되는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 소각시(초기 소각시) 피 소각체(가연성 고형물)의 연소중 과잉 발생하는 일산화탄소(CO)의 농도를 낮추는 한편, 충분한 산소(외기 공기)를 공급하기 때문에 불완전 연소를 방지하면서도, 화장로 소각시간은 단축하면서 화장 능력은 증대시키는 개선된 효과를 얻을 수 있다.

화장 소각로, 에너지 절감형, 친환경형, 외기공기, 일산화탄소 저감

Description

화장 소각로{Cremator}

본 발명은 유체(遺體)를 고온에서 완전 소각하여 유골을 수급하도록 하는 화장 소각로에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 소각시(초기 소각시) 주연소실(또는 재연소실도 같이)의 한정된 공간 내에서 소각 초기 피 소각체(가연성 물질)의 급속한 연소반응으로 부족한 산소(외기공기)를 충분하게 공급함으로써, 불완전연소에 의하여 과잉 발생하는 일산화탄소(이하,'CO' 이라 함)의 농도를 낮추는 한편, 불완전 연소 방지는 물론, 소각시 소각시간도 단축하고, 악취와 환경오염물질의 배출을 최소화하면서도 충분한 화장 능력을 갖도록 열량을 증대시키는 것을 가능하게 한 화장 소각로에 관한 것이다.

인구의 도시집중과 산업화 과정을 통해 사회 환경이 급격히 변화되면서 종래 유교적 관습에 따라 매장 문화에 의존해 오던 장례 문화 또한 인식의 변화를 가져오면서, 근래에는 점차 화장문화로 바뀌어 가고 있다.

그리고, 사람의 시신(또는 동물의 사체)를 화장할 수 있는 화장 소각로도 그 기술 개발이 이루어 지고 있고, 대부분 에너지절감과 더불어 환경 친화적인 방향으 로 개발되고 있다.

한편, 알려진 화장 소각로의 형태는 설비특성의 측면에서 보면 화장과정에서의 시신의 존엄을 중시하는 동양에서 주로 보급된 대차방식 화장 소각로, 서양에서 주로 채택되고 있는 기능적인 편의성과 에너지절감 측면에서 우수한 캐비넷 방식(서양식)이 있으며, 그밖에 일부 로스톨 방식이 채택되고 있다.

이와 같은, 화장 소각로 설비는 시신과 관을 직접 가스 또는 경유버너를 사용하여 화장이 이루어지는 주연소실과, 화장중 발생되는 배기가스에 함유된 미연분을 외부 방출에 앞서 재연소하는 재연소실 및, 재연소 배기가스를 연돌로 배출하기전 함유 공해물질을 제거하는 배기가스 처리설비 등으로 구성되어 있다.

통상 대차방식 화장 소각로의 경우에는, 시신과 관을 대차에 탑재한 상태로 화장 소각로의 주연소실로 이동하여 연소버너의 가동에 의하여 소각 화장하게 되고, 화장이 완료되면 버너를 끈 상태에서, 외기공기를 흡입하여 주연소실 온도를 일정온도로 냉각시킨 후, 유골 수습을 위해 대차를　로체밖으로 반출, 유골을 수급한다.

그런데, 화장중 시신을 담은 관과 부장품의 연소 소각하는 과정에는 불완전 연소에 따른 다량의 미연분 및 CO등이 발생하고, 그대로 외부로 배출되면, 환경오염물질 예를 들어, 검정댕기 또는 악취 등의 물질을 발생시키기 때문에, 근래에는 화장 소각로의 경우 재연소실을 주연소실에 더 설치하여 환경오염물질의 완전 재연소를 수행하는 형태가 일반적이다.

예를 들어, 도 1a와 도 1b에서 도시한 바와 같이, 종래 대차형 화장 소각로 (100)는 로체 하부에 버너(112)를 구비한 주연소실(110)와, 그 상측으로 버너(122)를 구비한 재연소실(120)이 배치되고, 이와 같은 재연소실(120)에서 배출되는 배기가스(G)는 현열로 회수되어 연소공기의 예열에 활용되고, 집진장치와 환경오염원 처리설비와 연돌을 거쳐 외부로 방출된다.

그리고, 종래 대차형의 경우, 주연소실(110)에는 관(140)이 놓여지는 대차(150)의 출입을 가능하게 하는 도어(미부호)들이 구비되어 있다.

또한, 대차방식 화장 소각로(100)의 경우에는 재연소실(120)을 주연소실(110)의 상부에 설치하는 것이 일반적인 형태인데, 이는 대차 이동설비가 주연소실에 있어 하부에 재연소실의 배치가 어렵기 때문이다.

그런데, 종래의 대차방식 화장 소각로(100)의 경우에는, 시신과 관을 대차에 탑재한 상태로 주연소실 내부로 이동시키고 소각 화장하고, 화장이 완료되면 버너(112)의 가동을 중단시킨 상태에서, 도시하지 않은 팬을 가동, 외기공기를 흡입하여 주연소실(110)을 냉각시키고, 대차를　반출하여 유골을 수급하게 된다.

그러나, 상기와 같은 종래 대차형 화장 소각로(100)의 경우에는, 고온의 배기가스가 주연소실(110)과 재연소실(120)에서 체류하는 시간이 짧고, 연소 초기단계에서 관 및 부장품 등 가연성 물질이 연소되는 과정에서 순간적으로 급격한 연소가 진행되면서 주연소실의 급격한 온도상승과 함께, 재연소실(120)에서의 처리 용량을 벗어나 CO 발생량이 급격히 증가하여 외부 배출되기 때문에, 배기가스중 CO 배출농도가 환경 규제치를 초과하는 문제를 발생시키는 문제가 있었다.

따라서, 재연소실이 상부에 배치되는 종래 대차방식의 화장 소각로(100)의 경우에는, 화장 소각로의 고온 유지에 많은 에너지가 소모되고, 특히 미완전 연소에 따른 공해물질의 배출이 현실적인 문제로 제기되어 왔다.

한편, 이와 같은 대차방식의 화장 소각로(100)와는 다른 캐비넷방식 또는 로스톨방식의 화장 소각로는 관을 별도의 받침(대차)없이 화장로의 내부로 그대로 밀어 넣어 화장하고, 화장 완료된 유골은 작업용 도구에 의하여 수습하여 처리하는 방식으로 대차 사용을 하지 않는 면에서 도 1의 대차 방식과 차이가 있다.

예를 들어, 도 2에서는 종래 캐비넷 방식의 화장 소각로(200)를 도시하고 있는데, 이와 같은 캐비넷 방식의 경우 대차 설비가 필요 없기 때문에, 주연소실(210)의 하부에 재연소실(220)을 두고, 연소 소각시 발생하는 배기가스를 연결통로(230)를 통하여 주연소실(210)에서 재연소실(220)로 전달하여 배기가스의 체류 시간을 늘리어 배출시키는 방식이다.

이때, 도 2에서는 도시하지 않았지만, 재연소실에는 배기가스 체류를 지연하기 위한 격벽이 있고 그 끝에 배출 연돌이 배치되어 있다.

따라서, 도 2와 같은 종래의 캐비넷 방식의 화장 소각로(200)의 경우에는, 주연소실(210)에서 주연소 버너(212)에 의해 시신이 안치된 관의 화장이 이루어지면, 생성된 배기가스는 하부의 재연소실(220)을 거쳐 연돌을 통해 외부로 배출되기 때문에, 배기가스의 현열로 주연소실(210)의 로체 하부바닥 온도가 잘 유지되고, 필요한 경우 재연소실(220)에 별도의 재연소 버너(미도시)를 설치하여 온도를 800℃ 이상 유지함으로써, 환경오염원의 제거가 도 1의 대차형 방식의 화장 소각로에 비하여는 소각 효율을 높일 수 있다.

그러나, 이와 같은 도 1 및 도 2의 종래 대차방식 또는 캐비넷 방식의 화장 소각로(100)(200)에 있어서는, 화장 과정 중 발생되는 배기가스가 주연소실과 재연소실을 거치는 구조이지만, 배기가스의 완전 연소가 이루어 지지않아 CO 또는 질소산화물(이하, 'NOx' 이라 함)과 같은 환경유해 물질이 배출되는 문제가 해소되지 않고 있다.

또한, 유체 미연분의 배출로 인하여 환경오염 문제도 발생되고 있으며, 대략 800 °C 정도의 배기가스 현열을 재이용하나, 조업 초기의 승온 에너지 소비량이 상대적으로 매우 큰 문제가 있는 것이었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로서 그 목적 측면은, 소각시(적어도 초기 소각시) 피 소각체(가연성 고형물)의 연소중 과잉 발생하는 일산화탄소(CO)의 농도를 낮추는 한편, 충분한 산소(외기 공기)를 공급하기 때문에 불완전 연소를 방지하면서도 소각시 소각시간도 단축하면서 화장 능력은 증대시키는 화장 소각로를 제공하는 데에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 일 측면으로서 본 발명은, 피 소각체의 소각이 이루어지는 주연소실;
상기 주연소실과 연통 가능하게 배치되면서 배기가스가 유입 체류되는 재연소실; 및,
상기 주연소실 및, 주연소실과 재연소실 사이의 연통구역에 연결되면서 외기공기를 공급하는 외기공기 공급라인;
을 포함하여 구성되되,
상기 외기공기 공급라인이 연결되는 주연소실과 재연소실 사이의 연통구역은 주연소실과 재연소실사이에 개폐수단을 구비하면서 연결되는 배기가스 통로에 형성되고, 상기 재연소실은 주연소실 하부에 배치되며, 상기 주연소실 상부와 재연소실 일측에는 배기가스 배출구가 구비되는 화장 소각로를 제공한다.

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이와 같은 본 발명에 의하면, 소각시 예컨대, 적어도 초기 소각시 주연소실 과 재연소실 또는, 주연소실 및, 주연소실과 재연소실 사이의 배기가스 통로에 다량의 외기공기를 공급함으로써, 소각 초기 시신이 안치된 가연성 고형물 즉, 목관 의 급속한 연소반응에 따라 과잉 발생하는 환경오염물인 CO의 2차 연소 환경 즉, 산소(외기공기)를 충분하게 공급함으로써, 배출되는 배기가스의 CO 농도를 낮추게 한다.

즉, 충분한 산소(외기 공기)를 공급하기 때문에 연소실에서의 불완전 연소를 방지한다.

따라서, 보다 친환경적인 화장 소각로를 제공한다.

그리고, 소각시 그 화력 능력을 증대시키어, 궁극적으로 에너지 절감도 가능하게 하는 것이다.

이하, 첨부된 도면에 따라 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 3 내지 도 5에서는 본 발명에 관련된 화장 소각로(1)를 각각 측면, 정면 및 일부 평면 구조도로 도시하고 있다.

예컨대, 이와 같은 본 발명의 화장 소각로(1)는 대차형으로 구성하되 기존과는 다르게 주연소실(20)의 하부에 재연소실(30)를 두어 기존 도 1의 대차형 화장 소각로(100)에 비하여 배기가스 체류시간을 재연소실에서 증대시키어 로체 가열이나 연소 소각을 용이하게 한 것에 그 특징이 있다.

즉, 본 발명에 관련된 화장 소각로(1)는 오랜 유교문화에 의하여 장례형식을 중요시하는 우리나라에서 더 친화적인 도 1의 대차방식과 온도 유지등의 효율적인 면과 에너지 절감차원에서 유리한 도 2의 캐비넷방식을 혼합하는 구조로 이루어 진 것에 그 실시예적 특징이 있다.

예컨대, 도 3 및 도 5에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 화장 소각로(1)의 주연소실(20)은, 출구측에 주연소버너(22)가 설치되어 있어 장입되는 피 소각체(10) 예를 들어 시신이 안치된 관의 소각이 이루어지는 곳이다.

이와 같은 주연소실(20)은, 상기 피 소각체(10)의 로 장입 및 추출을 위하여 구비된 도어(26a)(26b)들을 포함함은 물론이고, 특히 장입과 추출도어사이에 피소각체인 관을 원활하게 장입 추출시키기 위한 피 소각체 이동롤러(24)들이 설치되어 있다.

따라서, 본 발명의 주연소실(20)은 관의 장입 및 추출이 용이한 대차형으로 구성된다.

다음, 도 3 내지 도 5에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 화장 소각로(1)에서 재연소실(20)은, 주연소실(20)의 하부에 배치되나 배기가스 통로(50)를 통하여 주연소실의 배기가스는 재연소실(30)로 흐르게 된다.

특히, 도 5에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 화장 소각로에서 재연소실(30)은, 다중 배기가스 유도로(34)를 포함하기 때문에, 주연소실(20)->배기가스 통로(50)를 통하여 유입된 배기가스(G)의 체류시간이 증대되고, 이는 로체 온도유지를 용이하게 한다.

따라서, 본 발명에 따른 화장 소각로(1)의 경우에는, 주연소실은 기존의 대차방식으로 하고, 재연소실은 기존의 캐비넷방식으로 하여 각각의 이점을 동시에 이용하도록 한 것이다.

이때, 도 3 및 도 4에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 화장 소각로(1)를 대차형이면서 하부에 캐비넷 방식과 같이 재연소실을 두기 위하여 주연소실과 재연소실을 연통시키는 상기 배기가스 통로(50)는 상기 주연소실의 로체 양측에서 하방 신장하여 재연소실의 양측에 연결되게 된다.

따라서, 본 발명의 경우, 주연소실(20)의 로체 양측에서 배기가스 통로(50)를 통하여 재연소실로 유통되기 때문에, 배기가스의 재연소실 유입도 원활하다.

한편, 도 6에서 도시한 바와 같이, 상기 배기가스 통로(50)에는 배기가스의 재연소실 유입을 필요에 따라 개방 또는 차단하는 통로 개폐수단(52) 즉, 통로(50)에서 수평 이동되는 개폐 플레이트(52)와, 개폐 플레이트가 연결되는 로체 외부에 수평 제공된 구동실린더(52a)를 포함하고, 로체 개구(52b)를 통과하여 수평 이동하면서 작동될 수 있다.

따라서, 상기 개폐 플레이트(52)의 전진 또는 후진 이동에 따라 배기가스의 제연소실 유입이 조정된다.

예를 들어, 화장 진행중인 연소 소각 중에는 연속적으로 배기가스가 발생되므로, 개폐 플레이트는 배기가스 통로(50)를 개방시키어 배기가스(G)가 지속적으로 재연소실(30)로 유입되도록 한다.

그러나. 화장이 완료된 후에는 배기가스 통로(50)을 차단하여 재연소실에 있는 배기가스의 주연소실 역 유입을 차단한다.

그리고, 도 5와 같이 재연소실(30)의 다중 배기가스 유도로(34)들은 도 2의 화장 소각로(200)에 비하여 배기가스의 체류 시간을 증대시킬 수 있다.

이때, 도 5의 도면부호 36은 허니컴 형태의 개공벽으로서 유도로상의 배기가스 배출을 일시 억제하도록 하여 배기가스의 체류 시간을 증대시킨다.

따라서, 지금까지 설명한 본 발명의 화장 소각로(1)에서는, 연소 소각시 주연소실(20)에서 발생된 배기가스(G)는 개폐수단(50)의 가동시 배기가스 통로(50)를 통하여 재연소실(30)로 유입되고, 다중 배기가스 유도로(74)를 거쳐 유도로와 만나는 일측 배출구(30a)를 통하여 배기가스는 배출된다.

한편, 도 3과 같이, 본 발명의 화장 소각로(1)에서 상기 재연소실(30)에는 재연소버너(32)를 설치하여 배기가스를 연소시킴으로써, 환경오염물질을 재연소하여 제거한다.

즉, 배기가스를 재연소실에 재연소시킴으로서, 배기가스에 포함된 CO나 NOx 등이 제거된다.

더하여, 지금까지 설명한 본 발명에 관련된 화장 소각로(1)는 도 4 및 도 7에서 도시한 바와 같이, 주연소실, 재연소실 및 주연소실과 재연소실 연통구역(A) 중 어느 하나 또는 이들 모두와 연결되면서 외기공기를 공급하는 외기공기 공급라인(40)이 더 구비될 수 있다.

즉, 외기 공기를 주연소실(20)과 재연소실(30) 및 주연소실과 재연소실의 연통구역(도 7의 'A' 부분)에 화장 소각로 가동시 공급할 수 있다.

그러나, 도 3 및 도 7과 같이, 바람직하게는 본 발명의 화장 소각로(1)에서는 외기공기 공급라인(40)이 주연소실(20) 및, 주연소실과 재연소실 사이의 연통구역(A) 즉, 배기가스 통로(50)에 각각 연결하는 것이다.

따라서, 이와 같이 외기공기를 외기공기 공급라인(40)을 통하여 1차적으로 주연소실(20)에 공급하면, 초기 소각 연소시의 주연소 버너를 통한 소각 능력이 증대된다.

결국, 외기 공기의 주연소실 투입은 산소 농도를 높이기 때문에, 주연소실에서의 화염 증대는 물론, 연소 능력이 급격하게 증대되어, 주연소실에서의 불완전연소를 최소화시킨다.

특히, 외기공기를 주연소실(20)에 공급라인(40)을 통하여 과잉 주입하면, 주연소실에서의 CO 농도가 급격하게 감소하고, 이는 본 발명의 화장 소각로(1)를 친환경적 화장소각로로 설비 구축하거나 조업기술을 확보하는 것을 가능하게 한다.

또한, 이와 같은 외기공기가 그 공급라인(40)을 통하여 재연소실 구체적으로는 주연소실(20)과 재연소실(30)을 연통하는 배기가스 통로(50)에 공급되는 경우, 재연소실(30)에서도 주연소실(20)과 마찬가지로, 과잉 산소 공급으로 CO 발생이 현저하게 감소하게 된다.

따라서, 도 3 및 도 7에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 화장 소각로(1)에 있어서는, 상기 외기공기 공급라인(40)에서 분기되는 주연소실 연결관(46)과 배기가스 통로 연결관(48)을 포함한다.

결국, 본 발명의 화장 소각로(1)에 있어서는, 1차적으로 재연소실의 버너(32)를 점화 가열하여 약 5분이 경과하면, 로체가 연소에 적정한 온도로 되고, 이때 주연소실의 버너(22)를 점화하여 피 소각체(10)에 화염을 가하면, 피 소각체(특히 연소가 잘되는 가열성 물질인 목관)가 급속히 연소 소각되면서 순간적으로 산소 부족현상이 발생되어 CO가스가 방출되는 경우, 주연소실 버너의 점화와 동시에 앞에서 설명한 외기공기 공급라인(40)을 통하여 상온의 외기공기를 과잉으로 주연소실에 공급한다.

그리고, 주연소실(20)보다 약 5 분 정도 먼저 재연소실 버너(32)가 점화되어 로체를 예열하는 배기가스 통로(50)에도 외기공기 공급라인(40)를 통하여 외기공기를 과잉 공급하여 연소에 필요한 산소 공급을 충분히 함으로써, 1 atm, 850 °C의 고온에서 일어나는 아래와 같은 반응에 의하여 전체적인 CO 발생을 최소화시킬 수 있다.

CO + 1/2 O₂ -> CO₂ + 69.3017 kcal/mol-CO

이때, 가연성 물질 예컨대, 피 소각체의 연소과정에서 발생되는 연소열로 인한 화장 소각로의 온도 상승을 공급되는 외기공기의 공급량을 조절함으로써, 추가적인 에너지 소모 없이 승온 제어할 수 있다.

한편, 도 7에서 도시한 바와 같이, 상기 외기공기 공급라인(40)에는 외기공기를 공급하기 위한 블로잉유닛(42)과 유량제어밸브(44)가 구비된다.

따라서, 상기 블로잉 유닛(42)과 유량제어밸브(44)의 가동에 따라 외기공기의 주연소실, 배기가스 통로의 공급량이 조정 제어될 수 있다.

예를 들어, 도 7 및 도 8에서 도시한 바와 같이, 상기 외기공기 공급라인(40)의 블로잉 유닛(42)과 유량제어밸브(44)는, 배기가스 통로(50)에서 분기된 배기가스 배출관(80)과 연계된 가스 측정기(82)와 연계되는 소각로 설비 제어부(C) 와 연계될 수 있다.

따라서, 상기 가스 측정기(82) 예를 들어, CO 측정기(기타 산소 측정기 등을 포함할 수 있다)에서 측정된 CO 량에 따라 제어부(C)는 외기공기 공급라인(40)의 불로잉유닛과 유량제어밸브의 가동 제어를 통하여 주연소실과 배기가스 통로(50)에 공급되는 외기 공기의 양을 연속적으로 조정할 수 있다.

한편, 도 7에서 도시한 바와 같이, 상기 외기공기 공급라인(40)에는 상기 주연소실(20)과 재연소실(30)의 배기가스 배출구(20a)(30a)와 연결되는 배기가스 배출라인(60a)(60b)이 합쳐진 배기가스 배출라인(60)에 설치된 냉각기(62)에서 분기되는 배기가스 분기라인(61)이 더 연결될 수 있다.

이때, 상기 배기가스 분기라인(61)에는 불로잉유닛(64)을 통하여 외기 공기가 공급되고 냉각기(62)를 통하여 배기가스가 공급된다.

따라서, 주연소실과 배기가스 통로에는 상온의 외기공기(공급라인 40을 통하여)만이 아니라, 필요시 냉각된 배기가스를 포함하는 외기공기가 배기가스 분기라인(61)을 통하여 주연소실(20)과 배기가스 통로(50)를 통하여 공급될 수 있다.

이 경우, 피 소각체(10)가 완전 연소된 이후에는 에너지 저감을 위해 배기가스 배출라인(60)에서 냉각기(건식 냉각기)(62)를 거치는 냉각된 배기가스를 포함하는 외기공기를 외기공기 공급라인(40)에 공급하여, 완전 연소후 저농도 산소공급이 가능한 경우 이용한다.

즉, 본 발명의 외기공기 공급라인(40)은 초기 소각시 산소가 급격히 부족한 경우에는 상온의 외기 공기만을 충분히 공급하고, 연소가 어느 정도 완료되는 시점 에서는 배기가스 분기라인(61)을 통하여 냉각된 배기가스+외기공기를 공급하도록 하는 것이다.

또한, 이 경우 배기가스를 일부 재순환시키어 외기공기와 혼합하여 화장 소각로에 공급하기 때문에, 배기가스 배출량을 줄이는 것을 가능하게 하고, 배기가스에 포함된 NOx의 재연소를 통한 제거를 가능하게 할 것이다.

이때, 도 7에서 도시한 바와 같이, 상기 배기가스 분기라인(61)은 배기가스 배출라인(60)에 구비된 냉각기(62)를 통과하여 냉각된 배기가스가 유입되되 외기공기를 공급하는 블로잉유닛(64)과 유량제어밸브(66)를 포함한다.

그리고, 상기 블로잉유닛(64)과 유량제어밸브(66)는 앞에서 설명한 바와 같이, 가스 측정기(80)와 연계된 화장 소각로(1)의 설비 제어부(C)와 연계되어 제어 작동될 수 있다.

도 8과 같이, 상기 가스 측정기(82)는 배기가스 통로(50)에 연결된 배기가스 배출관(80)과 연결되어 배기가스의 CO, 산소 농도 등을 측정할 수 있다.

한편, 도 7에서 도시한 바와 같이, 상기 배기가스 배출라인(60)에는, 상기 냉각기 상류측의 배기가스(G)를 모으는 싸이크론(68)과 고온의 가스로부터 현열을 회수하기 위한 열교환기(70) 및, 상기 냉각기 하류측의 백필터(72)와 배풍기(74)와 연돌(76)을 포함할 수 있다.

그리고, 상기 냉각기(62)와 백필터(72) 사이에는, 배기가스에 함유된 SOx나 HCl의 처리를 위한 건식이송흡착제 공급장치(dry Sorbent Injection System)(78)를 설치하여 소석회를 취입 이들을 처리하는 것도 가능하다.

한편, 도 3 및 도 7에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 외기공기 공급라인(40)의 주연소실 연결관(46)은 주연소실의 다수 지점에서 외기공기를 공급하도록 제공되는 것이 바람직하다.

다음, 지금까지 설명한 본 발명의 화장 소각로의 작동을 정리하면, 시신과 부장품을 포함한 목관을 대차(이송롤러(24))를 이용하여 주연소실(20)에 투입하면, 먼저 주연소실 하부의 재연소실 버너(32)를 점화하여 대략 5~10분 동안 300~400℃까지 승온시키어 로체를 예열한다.

다음, 주연소실(20)의 버너(22)를 점화하게 되면, 이때 주연소실의 버너에 공급되는 연료량은 최소로 설정 공급하면서, 단지 피 소각체(10)인 목관에 불을 부치게 하는 역할을 하게 되고, 이 경우 시신이 안치된 목관의 경우 잘 건조된 상태이기 때문에 점화(불이 붙게) 되면 목관은 급속히 소각되면서 연소실의 온도가 승온되게 된다.

이때, 대략 150~200 ℃ 의 온도로 주연소실 온도가 승온되면, 주연소실의 버너 연료량을 최소로 공급하면서, 버너에 공연비 3.0 이상으로 과잉의 연소공기를 공급하고, 외기공기 공급라인(40)의 주연소실 및 배기가스 통로 연결관(46)(48)을 통하여 버너 연소공기와 별도의 과잉의 외기공기를 주연소실에 공급하여 충분한 산소를 확보하게 하고, 이때 가연성 물질인 목관의 연소과정에서 발생되는 불완전연소를 막아주면서 주연소실 온도를 설정온도까지 승온시킨다.

다음, 도 8의 CO 측정기(80)와 산소분석기(미도시)에서 농도를 측정하여 화장 소각로 설비 제어부(C)를 통하여 외기공기 공급라인의 유량제어밸브와 블로잉 유닛들을 제어 작동시키어 적정량의 외기공기를 공급하도록 하면서 CO의 완전 연소를 유도한다.

그리고, 초기의 약 15 ~ 20 정도의 피 소각체 급속 연소에 따른 CO의 과잉 발생단계가 지나면 유체의 소각이 이루어져 다량의 수분증발과 함께 건조 및 하소 단계를 거치게 되는데, 이때에는 정상적인 연료와 연소공기를 1.1 ~ 1.2로 설정한 버너 조업으로, 주연소실은 약 850℃ 장도, 재연소실은 900℃를 유지한다.

이때, 유체의 소각과정에서 배출되는 배기가스함유 미연분 및 CO는 재연소실의 재연소로 처리될 수 있다.

그리고, 앞에서 설명한 바와 같이, 연소가 어느 정도 완료되는 시점에서는 배기가스 배출라인(60)의 냉각기(62)에서 분기된 배기가스 분기라인(61)을 통하여 냉각된 배기가스를 일부 포함하는 외기공기를 외기공기 공급라인(40)에 공급하여 배기가스 순환 처리와 냉각되지만 외기공기보다는 온도가 높은 배기가스를 일부 이용하여 외기공기 온도를 예열 공급함으로써, 에너지 저감을 가능하게 하는 것이다.

본 발명은 지금까지 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자는 용이하게 알수 있음을 밝혀두고자 한다.

도 1a 및 도 1b는 종래 대차형 화장 소각로를 도시한 측면 및 정면 구조도

도 2는 종래 캐비넷형 화장 소각로를 도시한 측면 구조도

도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 대차형이면서 하부에 재연소실을 구비한 화장 소각로를 도시한 측면, 정면 및 평면(재연소실) 구조도

도 6은 배기가스 통로의 개폐수단을 도시한 구성도

도 7은 본 발명에 따른 화장 소각로의 외기공기 공급라인을 도시한 구성도

도 8은 배기가스의 CO 농도 측정상태를 도시한 개략도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1.... 화장 소각로 10.... 피 소각체

20.... 주연소실(로) 22,32.... 버너

24.... 대차용 롤러 30.... 재연소실(로)

34.... 배기가스 다중 유도로 40.... 외기공기 공급라인

42,64.... 블로잉유닛 44,66.... 유량제어밸브

46.... 주연소실 연결관 48.... 배기가스 통로 연결관

50.... 배기가스통로 60.... 메인 배기가스 배출라인

61.... 배기가스 분기라인 62.... 냉각기

80.... 배기가스 배출관

Claims (8)

1. 피 소각체(10)의 소각이 이루어지는 주연소실(20);

   상기 주연소실과 연통 가능하게 배치되면서 배기가스가 유입 체류되는 재연소실(30); 및,

   상기 주연소실 및, 주연소실과 재연소실 사이의 연통구역(A)에 연결되면서 외기공기를 공급하는 외기공기 공급라인(40);

   을 포함하여 구성되되,

   상기 외기공기 공급라인(40)이 연결되는 주연소실과 재연소실 사이의 연통구역(A)은 주연소실과 재연소실사이에 개폐수단(52)을 구비하면서 연결되는 배기가스 통로(50)에 형성되고, 상기 재연소실(30)은 주연소실 하부에 배치되며, 상기 주연소실 상부와 재연소실 일측에는 배기가스 배출구(20a)(30a)가 구비되는 화장 소각로.
2. 제1항에 있어서,

   상기 주연소실(20)과 재연소실(30)에는 각각 버너(22)(32)들이 배치되는 것을 특징으로 하는 화장 소각로.
3. 삭제
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 주연소실은, 상기 피 소각체의 로 장입 및 추출을 위하여 구비된 도어(26a)(26b) 및, 상기 도어 사이로 로 내부에 설치된 피소각체 이동롤러(24)를 포함하여 대차형으로 구성된 것을 특징으로 하는 화장 소각로.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 재연소실(30)은 배기가스 체류시간을 증대토록 다중 배기가스 유도로(34)를 포함하고, 상기 배기가스 통로(50)는 주연소실의 로체 양측에서 하방 신장하여 재연소실의 로체 양측에 연결되는 것을 특징으로 하는 화장 소각로.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 외기공기 공급라인(40)에는 주연소실과 재연소실 배기가스 배출구와 연결되는 배기가스 배출라인(60)에서 분기된 배기가스 분기라인(61)이 더 연결되는 것을 특징으로 하는 화장 소각로.
7. 제6항에 있어서,

   상기 외기공기 공급라인(40)에는 외기공기를 공급하는 블로잉유닛(42)과 유량제어밸브(44)를 포함하되, 주연소실과 배기가스 통로에 각각 연결되는 주연소실 연결관(46)과 배기가스 통로 연결관(48)이 외기공기 공급라인(40)에서 분기 연결되며,

   상기 배기가스 분기라인(61)은 배기가스 배출라인(60)에 구비된 냉각기(62)를 통과하면서 냉각된 배기가스와 외기공기가 혼합되어 외기공기 공급라인(40)에 공급되고, 외기공기 공급용 블로잉유닛(64)과 유량제어밸브(66)를 포함하는 것을 특징으로 하는 화장 소각로.
8. 제7항에 있어서,

   상기 외기공기 공급라인(40)의 블로잉 유닛(42)과 유량제어밸브(44) 및, 상기 배기가스 분기라인(61)의 블로잉유닛(64)과 유량제어밸브(66)는, 배기가스 측정기(82)와 연계된 소각로 설비 제어부(C)와 연계되는 것을 특징으로 하는 화장 소각로.

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