KR101436067B1 - Incinerator Containing Combustion Control Methode Using Exhaust GAS - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 폐기물이나 쓰레기를 소각하기 위한 소각로에 관한 것으로서, 특히 소각로에서 배출되는 가스를 대기공기와 혼합시켜 적정한 산소 함유율을 유지하고 재순환시켜서 연소가스로 이용하는 배출가스를 이용한 연소제어 기술이 내재된 소각로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an incinerator for incinerating waste or refuse, and more particularly, to an incinerator for incinerating waste or refuse, and more particularly, to an incinerator in which a combustion control technique using an exhaust gas used as a combustion gas, .
일반적으로 스토커식 소각로 설비에서 1차 연소실 내의 영역을 건조단, 연소단, 후연소단으로 구분한다. 이처럼 설계 단계부터 연소실 내의 영역을 구분지어 연소를 시키는 이유는 폐기물을 완전 연소시키고 설비의 내구성을 높이며 최소한의 대기오염을 배출하기 위함이다. 그런데, 종래에는 폐기물의 발열량 저하로 인하여 건조영역이 중요하게 작용하였으나, 현재는 음식물의 분리배출과 생활수준이 높아짐에 따라 폐플라스틱이나 종이류의 증가가 폐기물의 발열량을 과다 증가시켜 설비의 안전과 내구성에 문제를 일으키고 있다.
Generally, in the stoker type incinerator, the area in the primary combustion chamber is divided into a drying stage, a combustion stage, and a post combustion stage. The reason for burning by dividing the area within the combustion chamber from the design stage is to completely burn the waste, enhance the durability of the equipment, and exhaust the minimum amount of air pollution. Conventionally, the drying area has been important due to the decrease in the calorific value of the waste. However, since the separation and discharge of the food and the living standard are increased, the increase of the waste plastics or paper increases the heating value of the waste, .
그래서 상기 연소실의 건조단은 투입설비와 같은 기계설비가 근접한 구간으로 건조단의 온도 상승은 기계적 결함이나, 건조단 화격자의 고온 부식 등의 문제를 유발한다.Thus, the drying stage of the combustion chamber is a section in which the mechanical equipment such as the input equipment is close to the temperature, and the temperature rise of the drying stage causes problems such as mechanical defects and high-temperature corrosion of the dry short-grate.
이와 같은 문제점 해결을 위한 스토커식 소각설비에 관한 예로 종래기술 출원번호 `10-2009-0010582 연소가스 재순환을 이용한 고발열 폐기물의 소각 과열방지장치가 설치된 폐기물소각로 및 과열방지제어방법`에서 개시 되었다.
An example of a stoker type incineration facility for solving such a problem is disclosed in a waste incinerator and an overheat prevention control method installed with a device for preventing overheating of incineration of hot blast using combustion gas recirculation in the prior art application No. 10-2009-0010582.
예시도면 도1 에 표현된 바와 같이, 종래기술은 폐기물을 연소시키기 위한 1차 연소실과 2차 연소실로 구성된 다단의 연소실로 이루어진 소각로 본체와 상기 소각로 본체의 1차 연소실에 설치되어 폐기물을 소각로 본체의 내부에 투입하는 폐기물 투입장치와 상기 소각로 본체의 내부 하단부에 설치되어 폐기물 연소 과정을 건조단, 연소단, 후연소단으로 구획되는 연소장치와 상기 연소장치의 건조단 상단부에 설치되어 건조단에서 폐기물이 연소되는 것을 지연시키는 연소가스 재순환 노즐장치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
As shown in FIG. 1, the prior art includes an incinerator body including a primary combustion chamber for burning waste and a multi-stage combustion chamber composed of a secondary combustion chamber, and a primary combustion chamber disposed in the primary combustion chamber of the incinerator main body, A waste incinerator installed at the lower end of the incinerator main body, the waste incinerator being divided into a drying stage, a combustion stage, and a post-combustion stage, and a combustion device installed at the upper end of the drying stage of the combustion device, And a combustion gas recirculation nozzle device for delaying combustion of the combustion gas.
또한, 상기 소각로 본체의 2차 연소실과 건조단 부위의 연소장치 하단부가 상호 공급관으로 연결되어 상기 소각로 본체의 2차 연소실에서 배출되는 연소가스를 재순환시켜 연소장치의 건조단에서 폐기물이 연소되는 것을 지연시키는 연소가스 투입장치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
In addition, the secondary combustion chamber of the incinerator main body and the lower end portion of the combustion apparatus at the dry end portion are connected to each other by a supply pipe, and the combustion gas discharged from the secondary combustion chamber of the incinerator main body is recirculated to delay the combustion of waste And a combustion gas introducing device for introducing the combustion gas into the combustion chamber.
또한, 종래기술은 1차 연소실의 건조단에 설치되는 열전대에 의해 소각로 본체의 내부 온도를 항시 측정하고, 그 측정된 데이터는 전기적 신호에 의해 제어부에 전달되고, 상기 소각로 본체 즉, 건조단의 내부 온도가 높아지면 제어부에서 사용자가 설정한 온도로 맞추기 위해 공급관의 이송팬을 작동시켜 연소가스 재순환 노즐장치 또는 연소가스 투입장치를 통해 연소가스가 소각로 본체의 내부에 투입되며, 상기 소각로 본체에는 공기량이 줄고 연소가스(CO₂)량이 늘어나면서 폐기물의 연소를 지연시키고, 그와 동시에 소각로 내부에서 국부 과열된 부분의 온도가 떨어지고, 상기 건조단에서 폐기물이 연소되는 것을 지연시키며, 연소단 및 후연소단에서 폐기물이 완전 연소되는 것을 특징으로 한다.In the prior art, the internal temperature of the incinerator main body is always measured by a thermocouple installed at the drying end of the primary combustion chamber, and the measured data is transmitted to the control unit by an electrical signal. The inside of the incinerator main body, When the temperature rises, the control unit operates the feed fan of the supply pipe to adjust the temperature to a user-set temperature, and the combustion gas is injected into the incinerator body through the combustion gas recirculation nozzle device or the combustion gas injector. The amount of combustion gas (CO 2) is decreased, and the combustion of the waste is delayed. At the same time, the temperature of the locally overheated part in the incinerator is lowered, and the combustion of waste is delayed in the drying stage. And the waste is completely burned.
..
이상에서 살펴 본 바와 같이, 종래기술은 소각로 본체의 연소실에서 발생되는 연소가스를 재순환시켜 연소실 상부 또는 하부로 투입을 제어하여 소각로의 건조영역의 국부과열을 방지하고, 그에 따라 폐기물 투입장치 및 화격자의 내구성이 증가하며, 질소산화물과 같은 대기오염 물질도 저감되는 효과가 있다.
As described above, according to the related art, the combustion gas generated in the combustion chamber of the incinerator body is recirculated to control the injection into the upper or lower part of the combustion chamber to prevent local overheating of the drying zone of the incinerator, Durability is increased, and air pollutants such as nitrogen oxides are also reduced.
이처럼, 종래기술은 상기와 같은 장점이 있는 반면에 폐기물을 투입할 때 미연소된 폐기물이 남을 수 있고 상기 미연소된 폐기물이 새로 투입된 폐기물과 같이 연소되고 이로 인해 발열량의 증가로 국부적으로 온도가 급상승을 초래하여 소각로의 내구성을 현저히 저하시키는 문제가 있다.Thus, while the prior art has such advantages, unburnt wastes can remain when the wastes are input and the unburned wastes are burnt like newly introduced wastes, which causes local temperature rises due to the increase in calorific value Thereby significantly reducing the durability of the incinerator.
또한, 배출가스의 재순환 사용으로 연소시간 지연과 대기 오염물질 감소등의 효과는 있으나 상기 배출가스는 대기공기(산소함유율21%)에 비해 산소의 함유율(12%)이 현저히 떨어져 연소가 어려워지는 등의 문제가 있다.In addition, although the use of recirculation of the exhaust gas has effects such as delay in combustion time and reduction of air pollutants, the exhaust gas has a significantly lower oxygen content (12%) than the atmospheric air (
본 발명은 종래의 스토커식 소각로의 상기와 같은 소각로 투입구 부분의 급격한 온도 상승, 내화물이 녹거나 크링커 발생 및 하부 구동파트에 고장발생, 재순환 가스의 산소 함유율 등의 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 소각로 투입구 부분에는 폐기물 투입속도 제어장치를 설치하여 폐기물 종류별로 투입속도를 조절하여 미연소된 폐기물의 소각로내의 잔존으로 발열량이 증가하여 국부적인 온도 상승으로 인한 내구성 저하를 방지하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the problems of the conventional stoker-type incinerator such as the abrupt temperature rise of the incinerator inlet portion, the occurrence of the refractory melt, the occurrence of the clinker, the failure of the lower driving part, and the oxygen content rate of the recycle gas. The waste incineration rate control device is installed in the incinerator inlet port to control the charging rate for each type of waste to increase the amount of heat remaining in the incinerator of the unburned waste, thereby preventing a decrease in durability due to a local temperature rise.
또한, 연소가스 투입장치에는 송풍기 등을 연결하고, 대기공기(산소21%함유)를 배출가스(산소함유12%)와 혼합하여 산소 함유율(14~18%)을 적정하게 유지하고 투입시켜서 연소시간 조절을 통해 연소실을 감온시키는 것을 목적으로 한다.In addition, a blower or the like is connected to the combustion gas introducing device, and the oxygen content (14 to 18%) is appropriately maintained by mixing atmospheric air (containing 21% of oxygen) with exhaust gas To control the temperature of the combustion chamber.
본 발명은 상기와 같은 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여 폐기물이나 쓰레기를 소각하기 위한 소각로에 있어서,폐기물 투입장치가 연결되는 건조단, 연소단, 후연소단으로 구획된 1차 연소실과 상기 1차 연소실 상부에 연결되고, 연소가스 배출구가 있는 2차 연소실과 배출된 연소가스가 처리되는 배출가스 처리시설이 있고, 상기 배출가스 처리시설과 공급관으로 연결되고, 배출가스의 재순환을 유도해 주는 송풍기와 상기 송풍기가 하부에 상기 공급관과 연결되는 연소가스 공급장치가 있고, 상기 연소가스 공급장치 하부에 호퍼부가 있고, 상기 호퍼부 상부에 위치하는 연소장치가 있는 소각로에 있어서, 상기 폐기물 투입장치에는 폐기물의 종류에 따라서 폐기물의 투입속도를 조절하는 폐기물 투입속도 제어수단;을 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.
To achieve the above object, the present invention provides an incinerator for incinerating waste or garbage, comprising: a primary combustion chamber divided into a drying stage, a combustion stage, and a post combustion stage to which a waste input device is connected; A secondary combustion chamber connected to an upper portion of the combustion chamber and having an exhaust gas discharge port and an exhaust gas treatment facility treating the discharged combustion gas, a blower connected to the exhaust gas treatment facility and a supply pipe for inducing recirculation of the exhaust gas, Wherein the burner has a combustion gas supply device connected to the supply pipe at a lower portion thereof, a hopper portion at a lower portion of the combustion gas supply device, and a combustion device located at an upper portion of the hopper portion, And a waste input speed control means for controlling the input speed of the waste depending on the type of the waste, It is gong.
또한, 상기 연소가스 공급장치는 상기 배출가스 처리시설에서 배출된 가스(산소함유율12%)를 대기공기(산소함유율21%)와 혼합하여 산소의 함유율이 적정하게 14~18%로 유지되도록 혼합시켜주는 산소감지센서가 부착된 송풍기가 상기 공급관을 통해서 연결되는 것;을 기술적 특징으로 한다.
The combustion gas supply device mixes the gas (
또한, 상기 2차 연소실은 상기 1차 연소실의 후연소단 상부에 위치하고 연소가스 배출구의 반대편에는 송풍기를 설치하여 연소가스의 원활한 배출은 유도하는 구조를 갖는 것;을 기술적 특징으로 한다.
In addition, the secondary combustion chamber has a structure that is located above the post combustion end of the primary combustion chamber and a blower is provided on the opposite side of the combustion gas discharge port to induce smooth discharge of the combustion gas.
또한, 상기 폐기물 투입장치 부분에 물을 분사하여 상기 소각로 입구 부분을 감온시켜주는 물분사장치;를 더 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.
According to another aspect of the present invention, there is further provided a water injection device for injecting water into the incinerator entrance part of the incinerator to spray the incinerator part.
또한, 상기 소각로는 시간대별, 요일별, 계절별폐기물들의 종류에 따라 상기 폐기물 투입장치 속도조절, 상기 연소가스 공급장치의 연소가스의 산소함유율과 투입량 조절, 상기 배출가스 처리시설의 대기오염제거 처리속도를 조절하는 자동운전 제어수단;을 더 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.In addition, the incinerator may control the speed of the waste input device, the oxygen content and the amount of the combustion gas in the combustion gas supply device, the air pollution removal rate of the exhaust gas treatment facility according to the type of the waste by time, And an automatic operation control means for controlling the automatic operation control means.
본 발명은 상기와 같은 기술적 특징을 통해 투입속도 제어수단을 이용해 폐기물의 종류에 따라 폐기물의 투입속도를 조절하여 국부적 연소로 인한 과열을 방지하고 소각로내에서 전체적으로 연소가 이루어지게 해주어 내구성을 높여주는 효과가 있다.According to the present invention, the injection rate control means is used to control the charging rate of the waste according to the type of waste, thereby preventing overheating due to local combustion and improving the durability by causing the combustion in the incinerator as a whole. .
또한, 배출가스를 산소감지센서가 부착된 송풍기로 대기공기와 적정하게 혼합시켜 산소의 함유율을 적절히 유지할 수 있고, 이를 통해 연소시간을 조절해 주어 소각로내의 급격한 온도상승을 방지해주는 효과가 있다.Also, the exhaust gas can be appropriately mixed with the atmospheric air by a blower equipped with an oxygen sensor, so that the oxygen content can be appropriately maintained, thereby controlling the combustion time and preventing a rapid temperature rise in the incinerator.
또한, 투입구 부분에는 물을 분사하여 부분적으로나마 입구부분의 온도를 낮추어 주는 효과가 있다.In addition, there is an effect that the temperature of the inlet portion is partially lowered by injecting water into the inlet portion.
도 1은 종래 스토커식 소각로의 예를 보인 개략도,
도 2는 본 발명 배출가스를 이용한 연소제어 기술이 내재된 소각로의 실시예를 보인 개략도,
도 3은 본 발명 배출가스를 이용한 연소제어 기술이 내재된 소각로의 소각로를 나타낸 도면,
도 4는 본 발명 배출가스를 이용한 연소제어 기술이 내재된 소각로의 소각로의 구동장치를 확대한 도면,
도 5는 본 발명 배출가스를 이용한 연소제어 기술이 내재된 소각로의 물분사장치를 나타낸 도면,
도 6는 본 발명 배출가스를 이용한 연소제어 기술이 내재된 소각로의 전체적인 실시과정을 나타낸 순서도이다.1 is a schematic view showing an example of a conventional stoker type incinerator,
FIG. 2 is a schematic view showing an embodiment of an incinerator in which a combustion control technique using exhaust gas of the present invention is incorporated;
3 is a view showing an incinerator of an incinerator in which a combustion control technique using the exhaust gas of the present invention is incorporated,
4 is an enlarged view of an apparatus for driving an incinerator of an incinerator in which a combustion control technique using exhaust gas of the present invention is incorporated,
5 is a view showing a water injection device of an incinerator in which a combustion control technique using the exhaust gas of the present invention is incorporated,
FIG. 6 is a flowchart showing an overall process of the incinerator in which the combustion control technique using the exhaust gas of the present invention is embedded.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시 예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시 예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시 예에 관련하여 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시 예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.The following detailed description of the invention refers to the accompanying drawings, which illustrate, by way of illustration, specific embodiments in which the invention may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different, but need not be mutually exclusive. For example, certain features, structures, and characteristics described herein may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention in connection with one embodiment. It should also be understood that the position or arrangement of individual components within each disclosed embodiment may be varied without departing from the spirit and scope of the present invention. The following detailed description is, therefore, not to be taken in a limiting sense, and the scope of the invention is to be limited only by the appended claims, along with the full scope of equivalents to which such claims are entitled. In the drawings, like reference numerals refer to the same or similar functions throughout the several views.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시 예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.
도 2 본 발명 배출가스를 이용한 연소제어 기술이 내재된 소각로의 개략도를 보인 도면에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 소각로에는 폐기물을 연소시키기 위한 1차 연소실(12)과 2차 연소실(33)로 구성된 다단의 연소실로 이루어지고, 상기 연소실의 내벽은 세라믹 등의 재질의 내화 타일을 붙여서 고온에 대비하여 내구성을 높여준다.
2, the incinerator according to the present invention includes a
상기 1차 연소실(12)에서는 폐기물이 직접 소각되고, 건류영역과 소각영역을 중심으로 상하로 분할하여 소각시 상부 건류실에 투입된 폐기물은 화염건류되고 잔류폐기물은 하부 소각실로 낙하되어 소각처리되도록 한다.
In the
상기 1차 연소실(12)에서 발생하는 건류가스는 완전 연소를 위해 상기 2차 연소실(11)로 보내지고 연소처리가 되어 가스배출구(31)를 통해 배출된다.
The carbonized gas generated in the
상기 소각로의 1차 연소실(12)에는 폐기물을 소각로 본체의 내부로 투입해 주는 폐기물 투입장치(23)가 연결되어 있다.The
상기 폐기물 투입장치(23)는 폐기물을 화격자 안으로 투입하는 투입푸셔(15)가 있고, 폐기물의 종류나 소각처리 속도 등에 따라 폐기물 투입속도를 조절하여 급격한 온도상승을 방지하고 완전 연소를 유도 할 수 있게 폐기물 투입속도 제어수단을 갖추고 있다.
The waste injecting
폐기물의 종류는 젖은 것부터 건조한 것까지 다양한데 이를 일률적으로 투입할 경우 연소되는 시간이 서로 달라서 미연소분이 남게 되는데 이를 완전 연소시키거나 제거하지 않고 다시 폐기물을 투입할 경우에는 미연소분과 합체하여 발열량이 증가하게 되므로 국부적인 온도급상승이 발생하여 소각로의 내구성에 부담을 줄 수 있다.
The types of wastes vary from wet to dry. When they are uniformly injected, the burning time is different and unburnt fraction is left. When the waste is added without completely burning or removing it, it is combined with unburned fraction to increase the calorific value So that local temperature surges may occur, which may impose a burden on the durability of the incinerator.
따라서, 폐기물의 상태별로 건조시간을 늘여주는 등의 조절을 하여 불완전 연소를 방지 할 수 있는데, 상기 폐기물 투입속도 제어수단을 통해 폐기물별로 투입시간에 차등을 두어 이를 해결 할 수 있다.
Therefore, it is possible to prevent incomplete combustion by controlling the drying time for each state of the waste, and the like, and it is possible to solve the problem by providing a difference in the injection time for each waste through the waste injection rate control means.
또한, 상기 소각로 본체의 내부 하단부에 설치되고, 폐기물 연소 과정을 건조단(24), 연소단(25), 후연소단(26)으로 구분한 연소장치(40)가 있다.
There is also a
상기 연소장치(40)는 폐기물의 수분이 많을때 이것을 갑자기 가열하면 폐기물의 표면만 가열되어 고화되므로 내부로의 전열 및 가스의 이동속도가 늦어져 연소시간이 길어지거나 미연소분이 생겨서 불완전 연소가 발생하므로 가열하기전에 폐기물을 연소가스의 현열과 복사열로 건조시킨다. If the waste water is suddenly heated when the waste water is abundant, the surface of the waste material is heated and solidified. Accordingly, the heat transfer to the inside and the moving speed of the gas are slowed to increase the combustion time or incomplete combustion So that the waste is dried with the sensible heat of combustion gas and radiant heat before heating.
따라서, 건조, 연소후에도 다 타지 않는 미연소분은 후연소 단계에서 연소시킨다.
Therefore, unburned components that do not burn even after drying and burning are burned in the post-combustion stage.
또한, 도 2에는 상기 2차 연소실(33)의 가스배출구(31)에서 배출되는 가스가 유입되는 배출가스 처리시설이 도시되어 있다. 상기 배출가스 처리시설은 상기 2차 연소실(33)에서 배출된 연소가스에 있는 대기오염 물질들을 제거 해주는 공기정화장치를 설치한다.
2 shows an exhaust gas treatment facility in which the gas discharged from the
또한, 상기 배출가스 처리시설은 배출가스가 공급되는 공급관(28)이 연결되고, 상기 공급관(28)을 통해서 상기 배출가스 처리시설의 공기정화장치를 통해 정화 된 공기가 유출된다.In addition, the exhaust gas treatment facility is connected to a
또한, 상기 공급관(28)은 상기 연소장치(40) 하단부에 연결되어 상기 소각로 본체의 상기 2차 연소실(33)에서 배출되는 연소가스를 재순환시켜 폐기물이 급격히 연소되는 것을 지연시켜서 온도를 낮추어 줄 수 있다.
The
상기 연소장치(40) 하부에 연결되는 상기 공급관(28)에는 외부공기를 주입, 혼합해주는 산소감지센서가 부착된 송풍기(14)를 설치한다.The
상기 송풍기를 이용하여 재순환된 배출가스(산소함유율12%)를 대기공기(산소함유율21%)와 혼합하여 산소의 함유율(14~18%)을 적정하게 유지시켜주고, 연소공기로 사용하여 소각로 일부에서 급격한 연소가 이루어 지는 것을 방지하고 화격자 전체면적에서 연소가 이루어 지도록 해줄 수 있다.
By using the blower, the recirculated exhaust gas (
이는 배출가스에 포함된 산소의 함유율은 12% 정도로 너무 낮아서 바로 배출가스를 재순환 하여 사용할 경우에는 연소가 원할하게 일어나지 않을 수 가 있다. This is because the content of oxygen contained in the exhaust gas is as low as about 12%, so that when the exhaust gas is directly recirculated, the combustion may not occur smoothly.
따라서, 적정한 산소의 함유율을 유지하기 위해서는 대기공기(산소 함유 21%)와의 혼합을 통해 산소의 함유율을 14%~18%로 유지하는게 유리할 것이다.
Therefore, it is advantageous to maintain the content of oxygen at 14% to 18% by mixing with atmospheric air (
또한, 대기오염의 주요 물질인 Nox가 생성되는 과정은 고온, 고압의 조건을 갖추고 있는 연소실에서, 공기중에서 안정한 2원자분자로 존재하던 질소가 분해되어 단원자 질소로 된다. "N2 →2N" 의 과정을 거치게 되고, 그와 함께 산소와 수증기 역시 분해 된다. 즉, "O2 →2O"와 "H20→OH+1/2(H2)"의 과정이 일어난다.
In addition, the process of producing Nox, which is the main substance of air pollution, is decomposed into nitrogen, which is a stable bivalent atom in the air, in a combustion chamber having high temperature and high pressure conditions, and becomes mononuclear nitrogen. "N2 → 2N", and the oxygen and water vapor are also decomposed. That is, a process of "O2 → 2O" and "H2O → OH + 1/2 (H2)" takes place.
여기서 질소 원자와 산소 원자가, 혹은 산소 분자가 만나게 되면 질소 산화물이 생성되게 되고, 이 질소 산화물을 저감하는 방법 중 하나로, 산소가 부족하면, 그 만큼 질소산화물의 생성량이 줄어든다.
Here, when nitrogen atoms and oxygen atoms or oxygen molecules meet, nitrogen oxides are produced. As one of the methods for reducing nitrogen oxides, when oxygen is insufficient, the amount of nitrogen oxides is reduced by that amount.
따라서, 비교적 NA(자연흡기)에 비해 산소량이 희박한 배출가스를 다시금 연소장치로 보내어 연소에 쓰이게 하는 것이다. 이를 통해 연소 온도 또한 낮아지는 효과를 볼 수 있다. 이렇게 산소의 농도도 적고, 연소 온도가 낮아지게 되면 질소산화물은 확실히 저감하는 효과를 볼 수 있다.Therefore, the exhaust gas having a smaller amount of oxygen than that of NA (natural intake) is sent to the combustion device again for combustion. As a result, the combustion temperature is also lowered. When the concentration of oxygen is small and the combustion temperature is lowered, the effect of reducing the nitrogen oxide can be clearly seen.
따라서, 대기공기(산소함유율21%)를 바로 연소가스로 사용하면 상기한 바와 같이, 대기오염 물질의 발생이 증가하므로 상기와 같이 재순환, 혼합해서 사용하는 것이 바람직할 것이다.
Therefore, when the atmospheric air (
도 3의 소각로를 나타낸 도면에서 보인 바와 같이, 소각로의 연소실을 1차 연소실과 2차 연소실(33)로 구획하는데, 상기 2차 연소실은 가스연소실(11)을 두어 상기 1차 연소실(12)의 후연소단 상부에 위치시키고, 상기 가스연소실(11)의 가스배출구가 있는 반대편에는 송풍시설을 설치한다.
3, the combustion chamber of the incinerator is divided into a primary combustion chamber and a
상기 2차 연소실을 후연소단 상부에 위치시켜서 상기 1차 연소실(12)의 건조단 부분에서 올라오는 고온을 피하게 하여 상기 가스연소실(11)의 내벽을 보호해 줄 수 있으며, 또한, 상기 가스연소실(11)로 유입되는 배출가스를 후연소단에서 유입되도록 유도하여 건조단이나 연소단에서 불완전 연소된 배출가스가 유입되는 것을 차단하여 상기 가스연소실(11)의 완전 연소에 도움을 줄 수 있다.
The secondary combustion chamber can be positioned on the upper end of the post combustion stage to avoid the high temperature rising from the dry end portion of the
또한, 상기 가스연소실(11)의 가스배출구 반대편에는 송풍시설을 설치하여 배출가스가 상기 송풍기와 나란하게 배출구로 배출될 수 있게 해준다.
Further, an air blowing facility is provided on the opposite side of the gas discharge port of the gas combustion chamber 11 so that exhaust gas can be discharged to the discharge port side by side with the blower.
또한, 상기 연소장치(40)는 폐기물이 상부면에 이송되면서 연소용 공기가 투입되어 구획 별로 연소시키는 화격자와 상기 화격자의 하단부에 연결되어 외부의 연소용 공기를 화격자로 투입시키고, 소각재를 모으는 깔때기 그릇 모양의 다수개의 호퍼부(16)가 있다.
In addition, the
상기 화격자는 연소장치(40)의 상부에 있으며 건조단(24), 연소단(25), 후연소단(26)으로 구성되어 폐기물의 완전연소를 유도해줄 수 있다.The grate is located at the top of the
또한, 상기 연소장치(40)는 연소제어수단에 의해 제어되는데, 상기 연소제어수단은 폐기물의 종류, 소각로내의 온도 등에 따라 연소가스의 산소함유율이나 양을 조절하여 온도의 급상승으로 인해 발생하는 소각시설의 내구성 저하와 각종의 고장을 줄여 줄 수 있다.
The
도 4의 화격자 구동장치 확대도에서 도시된 바와 같이, 화격자를 이동식과 고정식으로 구분하고, 이동식 화격자(21)는 유압실린더(20)를 이용하여 배출구(27) 방향으로 왕복운동을 하게하여 남아 있는 소각재나 크링커 등을 능동적으로 상기 배출구(27)로 밀어내어 소각로의 온도를 감온 시켜줄 수 있다.As shown in the enlarged view of the grate drive device of FIG. 4, the grate is divided into a movable type and a fixed type, and the
상기의 잔류하는 크링커 등은 폐기물 연소시 발열량을 높여서 온도를 급상승 시켜 소각로의 내구성을 저하시키는 원인이 되기도 한다.
The above-mentioned residual clinker or the like may increase the amount of heat generated when the waste is burned, thereby causing the temperature to rise rapidly, thereby causing the durability of the incinerator to deteriorate.
도 5의 본 발명 배출가스를 이용한 연소제어 기술이 내재된 소각로의 물분사장치(29)의 실예를 보인 바와 같이, 상기 투입장치(23) 부분에 물을 분사하여 입구 부분을 감온시켜주어 상기 소각로를 보호해 줄 수 있다.
As shown in the example of the incinerator
도 6의 상기 소각로의 전반적인 운행의 흐름을 나타낸 순서도에 도시한 바와 같이, 상기 소각로의 시간대별, 요일별, 계절별 폐기물들의 종류 및 반입량과 폐기물 종류별 연소시간 등과 같은 자료들은 데이터화가 가능하므로, 상기 데이터를 이용해 상기 폐기물 투입장치(23)의 폐기물 투입속도조절, 상기 연소장치(40)의 연소가스의 산소함유율 내지 투입량 조절, 상기 배출가스 처리시설의 대기오염제거 처리속도를 조절하는 등, 자동운전 제어수단을 통해 전체적인 자동운전이 가능하다.
As shown in the flowchart showing the overall operation flow of the incinerator of FIG. 6, the data such as the time period, the day of the week, the kind of the waste according to the season, the amount of the recyclable waste incinerated by the waste kind, The control of the waste input speed of the
이상에서는 본 발명을 바람직한 실시 예에 의거하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 아니하고 청구항에 기재된 범위 내에서 변형이나 변경 실시가 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백한 것이며, 그러한 변형이나 변경은 첨부된 특허청구범위에 속한다 할 것이다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, And such variations and modifications are intended to fall within the scope of the appended claims.
11 : 가스연소실
12 : 제1 연소실
13 : 폐기물 투입구
14 : 송풍장치
15 : 투입푸셔
16 : 호퍼부
17 : 밸브
18 : 연소가스 투입장치
19 : 구동모터
20 : 유압 실린더
21 : 이동식 스토커
22 : 폐기물 적재함
23 : 폐기물 투입장치
29 : 물분사장치
30 : 연소가스 투입장치
32 : 산소감지센서가 부착된 송풍기
33 : 2차 연소실11: Gas combustion chamber
12: First combustion chamber
13: Waste input port
14: blower
15: Feed pusher
16: hopper part
17: Valve
18: Combustion gas injector
19: Driving motor
20: Hydraulic cylinder
21: Movable stocker
22: Waste container
23: Waste input device
29: Water injection device
30: Combustion gas injection device
32: Blower with oxygen sensor
33: Secondary combustion chamber
Claims (5)
상기 폐기물 투입장치는 폐기물의 종류에 따라서 폐기물의 투입속도를 조절하는 폐기물 투입속도 제어수단;
상기 연소가스 공급장치는 상기 배출가스 처리시설에서 배출된 가스(산소함유율12%)를 대기공기(산소함유율21%)와 혼합하여 산소의 함유율이 적정하게 14~18%로 유지되도록 혼합시켜주는 산소감지센서가 부착된 송풍기;
상기 2차 연소실은 상기 1차 연소실의 후연소단 상부에 연결시켜 건조단 부분의 고열의 유입을 방지하여 내벽을 보호해주고, 연소가스 배출구의 반대편에는 상기 연소가스를 평행하게 배출구 방향으로 배출시켜주는 송풍기를 설치하여 연소가스의 원할한 배출을 유도하고, 후연소단에서 완전 연소된 가스의 배출을 유도하는 직사각형 상자 형상의 가스연소실;
상기 폐기물 투입장치 부분에 물을 분사하여 상기 소각로 입구 부분을 감온시켜주는 물분사장치;및
상기 소각로는 시간대별, 요일별, 계절별폐기물들의 종류에 따라 상기 폐기물 투입장치 속도조절, 상기 연소가스 공급장치의 연소가스의 산소함유율과 투입량 조절, 상기 배출가스 처리시설의 대기오염제거 처리속도를 조절하는 자동운전 제어수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 배출가스를 이용한 연소제어 기술이 내재된 소각로.A secondary combustion chamber connected to the upper portion of the primary combustion chamber and having a combustion gas discharge port, and an exhaust gas treatment device for discharging the combustion gas, wherein the combustion chamber is divided into a drying stage, a combustion stage and a post combustion stage to which the waste input device is connected, And a combustion gas supply device connected to the exhaust gas treatment facility and a supply pipe for inducing recirculation of the exhaust gas and connected to the supply pipe at a lower portion of the blower, And a combustion device located above the hopper section,
The waste input device includes waste input speed control means for controlling the input speed of waste according to the type of waste;
The combustion gas supply device mixes the gas (oxygen content 12%) discharged from the exhaust gas treatment facility with atmospheric air (oxygen content 21%) and mixes the oxygen content so that the oxygen content is properly maintained at 14-18% A blower with a sensing sensor;
The secondary combustion chamber is connected to an upper portion of the post combustion stage of the primary combustion chamber to prevent the inflow of high temperature of the dry end portion to protect the inner wall and to discharge the combustion gas in a direction parallel to the discharge port on the opposite side of the combustion gas discharge port A rectangular box-shaped gas combustion chamber in which a blower is installed to induce a sufficient discharge of the combustion gas and induce the discharge of the completely burned gas at the post combustion stage;
A water injector for injecting water into the waste injector to warm the inlet of the incinerator;
The incinerator may control the speed of the waste input device, the oxygen content and the amount of the combustion gas in the combustion gas supply device, and the air pollution removal processing speed of the exhaust gas treatment facility depending on the type of the waste by time, And an automatic operation control means for controlling the operation of the combustion chamber.
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