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KR20010076672A - Heat recovery installation using sludge fluidized bed destruction by fire apparatus and thereof method - Google Patents

Heat recovery installation using sludge fluidized bed destruction by fire apparatus and thereof method Download PDF

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KR20010076672A
KR20010076672A KR1020000003973A KR20000003973A KR20010076672A KR 20010076672 A KR20010076672 A KR 20010076672A KR 1020000003973 A KR1020000003973 A KR 1020000003973A KR 20000003973 A KR20000003973 A KR 20000003973A KR 20010076672 A KR20010076672 A KR 20010076672A
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KR
South Korea
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fluidized bed
air
bed incinerator
burner
incinerator
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KR1020000003973A
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Korean (ko)
Inventor
권성근
구재회
이명재
양정모
Original Assignee
정효현
주식회사진도
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Abstract

본 발명은 열회수설비를 이용한 슬러지 유동층 소각장치 및 그 방법에 관한 것으로, 비산재 순환장치 기술과 수냉식 분산판을 이용하여 소각처리량의 증대, 소각로 소형화, 설치부지, 공사기간 및 설치비를 절감시킬 수 있도록 함에 그 목적이 있다. 이를 위해 구성되는 본 발명은 하·폐수 슬러지를 투입하여 가연물과 혼합·소각하는 유동층 소각로, 유동층 소각로의 하부 일측에 설치된 공기챔버, 공기챔버의 일측 적소에 설치되어 유동층 소각로를 가열하는 버너를 포함한 가열기, 버너와 가열기 각각에 연소공기와 냉각공기를 주입하는 유동공기 송풍기, 유동층 소각로의 하부 일측에 설치되어 버너에 의해 연소된 공기를 유동층 소각로에 주입하는 산기노즐, 유동층 소각로의 연소가스 출구측에 설치되어 연소가스 열을 회수하는 폐열보일러, 폐열보일러의 상·하부에 설치되어 냉각수가 저수된 상·하부드럼, 유동층 소각로와 공기챔버 사이에 설치되어 하부드럼으로부터 유입된 냉각수를 통해 유동층 소각로 바닥의 변형을 방지하는 수냉식 분산판, 하부드럼으로부터 수냉식 분산판과 유동층 소각로의 프리보드부 및 상부드럼으로 연결되어 냉각수를 순환시키는 냉각수 순환수관, 폐열보일러의 근접위치에 설치되어 유동공기 송풍기를 통해 버너측으로 유입되는 공기의 일부를 공급하여 예열시키는 공기예열기 및 공기예열기에 의해 예열된 공기를 공기챔버로 유동시키는 예열공기 공급관으로 이루어진다.The present invention relates to a sludge fluidized bed incinerator using a heat recovery facility and a method thereof, by using a fly ash circulator and a water-cooled dispersion plate to increase the incineration throughput, to reduce the size of the incinerator, to reduce the installation site, construction period and installation cost. Its purpose is. The present invention constituted for this purpose is a fluidized bed incinerator for mixing and incineration with combustibles by inputting sewage and wastewater sludge, an air chamber installed on one side of the lower side of the fluidized bed incinerator, and a heater including a burner installed at one side of the air chamber to heat the fluidized bed incinerator , A flow air blower for injecting combustion air and cooling air to the burners and heaters respectively, an air diffuser nozzle for injecting air burned by the burner into the fluidized bed incinerator, and a combustion gas outlet of the fluidized bed incinerator Waste heat boiler to recover the combustion gas heat, and installed in the upper and lower parts of the waste heat boiler, and installed between the upper and lower drums where the cooling water is stored, the fluidized bed incinerator and the air chamber, and the bottom of the fluidized bed incinerator through the cooling water introduced from the lower drum. Water-cooled dispersion plate to prevent water, from the lower drum to the water-cooled dispersion plate and fluidized bed Cooling water circulating water pipe connected to the free board part of each furnace and upper drum to circulate the cooling water, and installed in the vicinity of the waste heat boiler, and the air preheater and air preheater that supplies and preheats a part of the air flowing into the burner side through the flow air blower. It consists of a preheating air supply pipe for flowing the preheated air to the air chamber.

Description

열회수설비를 이용한 슬러지 유동층 소각장치 및 그 방법{ HEAT RECOVERY INSTALLATION USING SLUDGE FLUIDIZED BED DESTRUCTION BY FIRE APPARATUS AND THEREOF METHOD}Sludge fluidized bed incinerator using heat recovery facility and its method {HEAT RECOVERY INSTALLATION USING SLUDGE FLUIDIZED BED DESTRUCTION BY FIRE APPARATUS AND THEREOF METHOD}

본 발명은 하·폐수 슬러지의 유동층 소각시스템에 관한 것으로, 특히 수분함량이 60∼88%, 고위발열량(HHV) 1,000∼4,500 Kcal/kg의 슬러지를 유동층소각로에 투입하여 보조연료 또는 고발열량 액상석유화학폐기물과 혼합소각하거나 탈수슬러지를 건조 후 투입시켜 소각처리하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a fluidized bed incineration system for sewage and wastewater sludge, in particular, a sludge of 60 to 88% water content and a high calorific value (HHV) of 1,000 to 4,500 Kcal / kg is added to a fluidized bed incinerator for auxiliary fuel or high calorific value liquid petroleum. The present invention relates to an apparatus for treating incineration by mixing incineration with chemical waste or drying and then dehydrating sludge.

일반적으로 슬러지 유동층소각법은 타소각설비에 단일성상이며 낮은 발열량의 폐기물인 슬러지의 경우 연소효율 및 연소속도가 높으므로 안정적으로 처리할 수 있는 장점 때문에 널리 이용되어 왔다. 종래의 슬러지 유동층 소각로에서 있어서는 발열량이 낮고 수분함량이 높아 가스공탑속도를 0.5∼1.0 m/sec로 낮게 운전하여 소각로 체적을 크게 제작하였으므로 연소가스 및 고형물의 로내 체류시간이 길어지게 되고 비산재의 순환설비를 적용하지 않고 있다.In general, sludge fluidized bed incineration has been widely used because of its high performance and high combustion efficiency in the case of sludge, which is a monolithic and low calorific value waste in other incineration plants. In the conventional sludge fluidized bed incinerator, since the calorific value is low and the water content is high, the gas tower speed is lowered to 0.5 to 1.0 m / sec to make the incinerator volume large, so that the residence time of the combustion gas and solids in the furnace is increased, and the fly ash circulation facility Does not apply.

또한, 초기 가동 점화버너는 소각로내에 부착된 상부점화버너를 주로 사용하고 있으며, 하부 점화형 버너를 사용한다고 하더라도 산기장치 분산판의 열변형의 문제로 고온으로 운전하기 어려워 별도의 버너 연소실을 설치하여 연소시킨 후 연소된 가스를 유동화 공기로 공급하였다. 이로서 종래의 기술은 연소강도가 낮고, 초기 승온시간이 길며 소결현상의 발생빈도가 크고, 유동층연소장치 및 고형물 유동층 연소장치에 비해 설계조건이 과다하여 설치비, 설치부지가 커지게 된다.In addition, the initial ignition burner mainly uses the upper ignition burner attached in the incinerator, and even if the lower ignition burner is used, it is difficult to operate at high temperature due to the heat deformation of the diffuser distribution plate, so that a separate burner combustion chamber is installed. After combustion, the burned gas was fed to fluidized air. As a result, the conventional technology has a low combustion intensity, a long initial heating time, a high frequency of sintering, and excessive installation conditions and a large installation cost and installation site compared to a fluidized bed combustion device and a solid fluidized bed combustion device.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 창안된 것으로, 비산재 순환장치 기술과 수냉식 분산판을 이용하여 소각처리량의 증대, 소각로 소형화, 설치부지, 공사기간 및 설치비를 절감시킬 수 있는 열회수설비를 이용한 슬러지 유동층 소각장치 및 그 방법을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, using the fly ash circulator technology and water-cooled dispersion plate sludge using heat recovery equipment that can increase the incineration throughput, incinerator miniaturization, installation site, construction period and installation cost It is an object of the present invention to provide a fluidized bed incinerator and a method thereof.

본 발명의 다른 목적은 비산재를 유동층 소각로 내로 재순환시키므로서 유동층 소각로내 체류시간 및 가스공탑속도 증가로 소각처리량을 증대시켜 슬러지 소각처리를 최적화하는데 있다.Another object of the present invention is to optimize sludge incineration by increasing the incineration throughput by increasing the residence time and gas column speed in the fluidized bed incinerator by recycling fly ash into the fluidized bed incinerator.

본 발명의 또다른 목적은 수냉식 분산판을 설치하여 고온의 유동화 공기조건을 유지하여 초기 승온시간을 단축시키고, 초기 소결현상을 해결함과 동시에 유동층 소각로를 소형화 함에 따라 순환수관을 설치할 수 있어 이를 이용한 열회수유를 증가시키는 시스템을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to install a water-cooled dispersion plate to maintain the high temperature fluidized air conditions to shorten the initial temperature rise time, solve the initial sintering phenomenon and at the same time miniaturized the fluidized bed incinerator can be installed circulation water pipe using this The present invention provides a system for increasing heat recovery.

전술한 목적을 달성하기 위해 구성되는 본 발명의 특징은 다음과 같다. 즉, 본 발명에 따른 열회수설비를 이용한 슬러지 유동층 소각장치는 하·폐수 슬러지를 투입하여 가연물과 혼합·소각하는 유동층 소각로, 유동층 소각로의 하부 일측에 설치된 공기챔버, 공기챔버의 일측 적소에 설치되어 유동층 소각로를 가열하는 버너를 포함한 가열기, 버너와 가열기 각각에 연소공기와 냉각공기를 주입하는 유동공기 송풍기, 유동층 소각로의 하부 일측에 설치되어 버너에 의해 연소된 공기를 유동층 소각로에 주입하는 산기노즐, 유동층 소각로의 연소가스 출구측에 설치되어 연소가스 열을 회수하는 폐열보일러, 폐열보일러의 상·하부에 설치되어 냉각수가저수된 상·하부드럼, 유동층 소각로와 공기챔버 사이에 설치되어 하부드럼으로부터 유입된 냉각수를 통해 유동층 소각로 바닥의 변형을 방지하는 수냉식 분산판, 하부드럼으로부터 수냉식 분산판과 유동층 소각로의 프리보드부 및 상부드럼으로 연결되어 냉각수를 순환시키는 냉각수 순환수관, 폐열보일러의 근접위치에 설치되어 유동공기 송풍기를 통해 버너측으로 유입되는 공기의 일부를 공급하여 예열시키는 공기예열기 및 공기예열기에 의해 예열된 공기를 공기챔버로 유동시키는 예열공기 공급관으로 이루어진다.Features of the present invention configured to achieve the above object are as follows. That is, the sludge fluidized bed incineration apparatus using the heat recovery facility according to the present invention is a fluidized bed incinerator mixed with combustibles by injecting sewage and wastewater sludge, an air chamber installed at one side of the lower side of the fluidized bed incinerator, and installed in one side of the fluidized bed incinerator Heater including a burner to heat the burner, a flow air blower for injecting combustion air and cooling air into each of the burner and the heater, an acid nozzle for injecting air burned by the burner into the fluidized bed incinerator, installed in the lower side of the fluidized bed incinerator, fluidized bed incinerator Waste heat boiler installed at the combustion gas outlet side of the waste gas to recover the combustion gas heat, and installed above and below the waste heat boiler, installed between the upper and lower drums where the cooling water is stored, and between the fluidized bed incinerator and the air chamber. Water-cooled distribution plate to prevent deformation of fluidized bed incinerator bottom It is connected to the freeboard part and upper drum of the water-cooled distribution plate and the fluidized bed incinerator from the cooling water circulation water pipe to circulate the cooling water, and is installed in the vicinity of the waste heat boiler to supply a part of the air flowing into the burner side through the flow air blower. It consists of a preheating air supply pipe for flowing the air preheated by the air preheater and the air preheater to the air chamber.

전술한 유동공기 송풍기로부터 냉각공기의 일부를 가열기로 공급하여 버너의 화염으로부터 가열기의 내화물을 보호할 수 있도록 냉각공기 공급관을 더 설치하여 버너의 연소공기와 가열기로의 냉각공기를 분리·공급할 수 있다.The cooling air supply pipe may be further installed to supply a part of the cooling air from the above-described flow air blower to the heater to protect the refractory of the heater from the burner flame to separate and supply the burner combustion air and the cooling air to the heater. .

한편, 유동층 소각로의 출구측에 설치되어 비산재를 포집하고, 포집된 비산재를 유동층 소각로로 재순환시키는 수단이 더 설치될 수 있다. 이때, 비산재 재순환 수단은 비산재를 포집하는 비산재 포집장치 및 비산재 포집장치에 의해 포집된 비산재를 유동층 소각로로 재순환시키는 비산재 순환장치로 이루어질 수 있다.On the other hand, it may be installed on the outlet side of the fluidized bed incinerator to collect fly ash, and means for recycling the collected fly ash to the fluidized bed incinerator may be further provided. In this case, the fly ash recycling means may be composed of a fly ash collecting device for collecting fly ash and a fly ash circulation device for recycling fly ash collected by the fly ash collecting device to a fluidized bed incinerator.

전술한 구성의 유동층 소각로내 가스공탑속도는 0.9∼1.4 m/sec로 유지하여 유동층 소각로를 소형화 할 수 있다.The gas column tower speed in the fluidized-bed incinerator of the above-mentioned structure can be maintained at 0.9-1.4 m / sec, and can reduce the fluidized-bed incinerator.

그리고, 비산재 포집장치 및 비산재 순환장치를 부착하여 화상부하율을 450∼475㎏/㎡hr로 연소효율을 증대시켜 폐열보일러, 공기예열기 및 가열기를 일체화시킬 수 있다.In addition, a fly ash collecting device and a fly ash circulation device can be attached to increase the burn efficiency to 450 to 475 kg / m 2 hr to integrate the waste heat boiler, the air preheater and the heater.

한편, 본 발명에 따른 열회수설비를 이용한 슬러지 유동층 소각공정은 버너와 가열기 각각에 연소공기와 냉각공기를 분리·공급하여 유동층 소각로를 소정의 온도로 예열시키는 공정, 유동층 소각로 내의 유동층 연소가 정상조건이 되면 보조연료 또는 액상석유화학폐기물을 공급하고 하·폐수 슬러지를 공급하는 공정, 버너와 가열기에 의해 연소된 연소공기를 유동층 소각로 내에 유입시켜 하·폐수 슬러지의 유동화를 형성하는 공정, 하·폐수 슬러지의 연소에 의해 발생하는 열을 폐열보일러, 수냉식 분산판 및 냉각수 순환수관을 통해 회수하는 공정, 폐열보일러의 근접위치에 설치되어 유동공기 송풍기를 통해 버너측으로 유입되는 공기의 일부를 공급·예열시켜 공기챔버로 유동시키는 공정 및 하·폐수 슬러지의 연소에 의해 발생하는 비산재를 포집하여 유동층 소각로로 재순환시키는 공정을 포함하여 이루어진다.On the other hand, the sludge fluidized bed incineration process using the heat recovery system according to the present invention is a process for preheating the fluidized bed incinerator to a predetermined temperature by separating and supplying combustion air and cooling air to the burners and the heaters, and fluidized bed combustion in the fluidized bed incinerator is a normal condition. Process of supplying auxiliary fuel or liquid petrochemical waste and supplying sewage and wastewater sludge, introducing combustion air combusted by burners and heaters into the fluidized-bed incinerator to form fluidization of sewage and wastewater sludge, sewage and wastewater sludge To recover the heat generated by the combustion of the waste heat through the waste heat boiler, the water-cooled dispersion plate and the cooling water circulating water pipe, and is installed near the waste heat boiler to supply and preheat some of the air flowing into the burner through the flow air blower. Fly ash generated by the process of flowing into the chamber and combustion of sewage and wastewater sludge Home to comprise a step of recirculating the fluidized-bed incinerator.

도 1 은 본 발명에 따른 열회수설비를 이용한 슬러지 유동층 소각공정에 대한 계통도.1 is a schematic diagram of a sludge fluidized bed incineration process using a heat recovery system according to the present invention.

도 2 는 본 발명에 따른 열회수설비를 이용한 슬러지 유동층 소각장치에 대한 정면도.Figure 2 is a front view of the sludge fluidized bed incineration apparatus using a heat recovery facility according to the present invention.

도 3 은 본 발명에 따른 열회수설비를 이용한 슬러지 유동층 소각장치에 대한 평면도.3 is a plan view of a sludge fluidized bed incineration apparatus using a heat recovery system according to the present invention.

도 4 는 본 발명에 따른 비산재 순환장치 구조도.4 is a structural diagram of fly ash circulation apparatus according to the present invention.

도 5 는 본 발명에 따른 수냉식 분산판 및 순환수관 배치도.5 is a layout diagram of a water-cooled dispersion plate and a circulation water pipe according to the present invention.

도 6 은 본 발명에 따른 가열실 구조 및 화염도.6 is a heating chamber structure and flame diagram according to the present invention.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **** Explanation of symbols for main parts of drawings **

100. 유동층 소각로 102. 공기챔버100. Fluidized Bed Incinerator 102. Air Chamber

104. 버너 106. 가열기104. Burners 106. Burners

108. 유동공기 송풍기 110. 산기노즐108. Flow air blower 110. Air nozzle

112. 폐열보일러 114, 116. 상·하부드럼112. Waste heat boiler 114, 116. Upper and lower drums

118.수냉식 분산판 120. 냉각수 순환수관118.Water Cooled Dispersion Plate 120.Coolant Circulating Water Pipe

122. 공기예열기 124. 예열공기 공급관122. Air preheater 124. Preheating air supply pipe

126. 냉각공기 공급관 128. 비산재 포집장치126. Cooling air supply line 128. Fly ash collecting device

130. 비산재 순환장치 132. 2차공기 송풍기130. Fly ash circulator 132. Secondary air blower

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 양호한 실시 예에 따른 열회수설비를 이용한 슬러지 유동층 소각장치 및 그 방법에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, a sludge fluidized bed incineration apparatus using a heat recovery facility according to a preferred embodiment of the present invention and a method thereof will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 은 본 발명에 따른 열회수설비를 이용한 슬러지 유동층 소각공정에 대한 계통도이다.1 is a schematic diagram of a sludge fluidized bed incineration process using a heat recovery system according to the present invention.

도 1 에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 열회수설비를 이용한 슬러지 유동층 소각장치는 유동층 소각로(100), 공기챔버(102), 버너(104), 가열기(106), 유동공기 송풍기(108), 산기노즐(110), 폐열보일러(112), 상·하부드럼(114, 116), 수냉식 분산판(118), 냉각수 순환수관(120), 공기예열기(122) 및 예열공기 공급관(124)으로 이루어진다.As shown in FIG. 1, the sludge fluidized bed incinerator using the heat recovery system according to the present invention includes a fluidized bed incinerator 100, an air chamber 102, a burner 104, a heater 106, a fluidized air blower 108, and an air nozzle. (110), waste heat boiler (112), upper and lower drums (114, 116), water-cooled distribution plate 118, cooling water circulation water pipe (120), air preheater (122) and preheating air supply pipe (124).

전술한 바와 같이 구성된 본 발명의 열회수설비를 이용한 슬러지 유동층 소각장치는 하·폐수 술러지를 유동층 소각로(100)에 투입하여 가연물(보조연료 또는 고발열량 액상석유화학폐기물)과 혼합·소각하는 것으로, 비산재를 재순환시키므로서 미연분의 유동층 소각로(100) 내의 체류시간을 증대시켜 유동층 소각로(100) 내의 가스유속의 증가 및 유동층 소각로(100) 내의 가스 체류시간을 줄일 수 있도록 함은 물론, 유동층 소각로(100)의 소형화 및 폐열보일러(112)와 공기예열기(122)의 일체화를 이룰 수 있도록 한 것이다.The sludge fluidized bed incineration apparatus using the heat recovery facility of the present invention configured as described above is to mix and incinerate combustibles (auxiliary fuel or high calorific value liquid petrochemical waste) by injecting sewage and wastewater sludge into the fluidized bed incinerator 100, By recirculating to increase the residence time in the unburned fluidized bed incinerator 100 to increase the gas flow rate in the fluidized bed incinerator 100 and reduce the gas residence time in the fluidized bed incinerator 100, as well as the fluidized bed incinerator 100 ) To achieve miniaturization and integration of the waste heat boiler 112 and the air preheater 122.

본 발명에 따른 열회수설비를 이용한 슬러지 유동층 소각장치를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다. 먼저, 유동층 소각로(100)는 하·폐수 슬러지를 소각하기 위한 것으로, 이 유동층 소각로(100)는 유입된 하·폐수 슬러지와 보조연료 또는 고발열량 액상석유화학폐기물를 혼합하여 버너(104)와 가열기(106)를 통한 고온의 연소가스를 이용하여 소각한다.The sludge fluidized bed incineration apparatus using the heat recovery facility according to the present invention will be described in detail as follows. First, the fluidized bed incinerator 100 is for incineration of sewage and wastewater sludge, and the fluidized bed incinerator 100 mixes the introduced sewage and wastewater sludge with auxiliary fuel or high calorific value liquid petroleum waste to burner 104 and a heater ( Incineration using hot combustion gas through 106).

공기챔버(102)는 버너(104)와 가열기(106)에 의해 연소된 고온의 연소가스를 유동층 소각로(100) 내에 불어넣어 주기 위한 것으로, 이 공기챔버(102)는 유동층 소각로(100)의 하부 적소에 설치된다.The air chamber 102 is for blowing the high temperature combustion gas burnt by the burner 104 and the heater 106 into the fluidized bed incinerator 100, and the air chamber 102 is the lower portion of the fluidized bed incinerator 100. Installed in place.

버너(104)와 가열기(106)는 연소가스를 통해 유동층 소각로(100)를 예열 및 가열시키는 것으로, 이 버너(104)와 가열기(106)는 공기챔버(102)의 일측에 일체로 설치된다.The burner 104 and the heater 106 preheat and heat the fluidized bed incinerator 100 through the combustion gas, and the burner 104 and the heater 106 are integrally installed at one side of the air chamber 102.

유동공기 송풍기(108)는 연소를 위한 연소공기를 공급하기 위한 것으로, 이 유동공기 송풍기(108)는 버너(104), 가열기(106) 측에 공급하는 주연소공기와 가열기 냉각공기로 구분되어 공급된다.The flow air blower 108 is for supplying combustion air for combustion, and the flow air blower 108 is divided into main combustion air and heater cooling air supplied to the burner 104 and the heater 106. do.

산기노즐(110)은 버너(104)와 가열기(106)에 의해 연소된 연소가스를 유동층 소각로(100)로 공급하기 위한 것으로, 이 산기노즐(110)은 유동층 소각로(100)의 하부에 설치된 수냉식 분산판(118)에 의해 지지된다.The diffuser nozzle 110 is for supplying the combustion gas combusted by the burner 104 and the heater 106 to the fluidized bed incinerator 100. The diffuser nozzle 110 is a water-cooled type installed in the lower portion of the fluidized bed incinerator 100. Supported by a dispersion plate 118.

폐열보일러(112)는 유동층 소각로(100)에서 하·폐수 슬러지를 소각·처리할시 발생하는 열을 회수하기 위한 설비로, 이 폐열보일러(112)는 유동층 소각로(100)의 출구측에 설치된다.Waste heat boiler 112 is a facility for recovering heat generated when incineration and treatment of sewage and wastewater sludge in the fluidized bed incinerator 100, the waste heat boiler 112 is installed on the outlet side of the fluidized bed incinerator 100. .

상·하부드럼(114, 116)은 냉각수 저장조로, 이 상·하부드럼(114, 116)은 폐열보일러(112)를 구성하는 요소이기도 하다.The upper and lower drums 114 and 116 are cooling water reservoirs, and the upper and lower drums 114 and 116 are also elements constituting the waste heat boiler 112.

수냉식 분산판(118)은 유동층 소각로(100)와 공기챔버(102) 사이에 설치되어 하부드럼(116)으로부터 유입된 냉각수를 통해 유동층 소각로(100) 바닥의 변형을 방지하는 것으로, 이 수냉식 분산판(118)은 유동층 소각로(100)의 바닥을 이루는 설비이다.The water-cooled dispersion plate 118 is installed between the fluidized bed incinerator 100 and the air chamber 102 to prevent deformation of the bottom of the fluidized bed incinerator 100 through the cooling water introduced from the lower drum 116. 118 is a facility forming the bottom of the fluidized bed incinerator 100.

냉각수 순환수관(120)은 하부드럼(116)으로부터 수냉식 분산판(118)과 유동층 소각로(100)의 프리보드부 및 상부드럼(114)으로 연결되어 냉각수를 순환시키는 역할을 한다.The cooling water circulating water pipe 120 is connected to the freeboard portion and the upper drum 114 of the water-cooled distribution plate 118 and the fluidized-bed incinerator 100 from the lower drum 116 and serves to circulate the cooling water.

공기예열기(122)는 폐열보일러(112)의 근접위치에 설치되어 유동공기 송풍기(108)를 통해 버너(104)측으로 유입되는 공기의 일부를 공급하여 예열시키는 역할을 한다. 이처럼 예열된 공기는 예열공기 공급관(124)을 통해 공기챔버(102) 내부로 유입된다.The air preheater 122 is installed at a position close to the waste heat boiler 112 and serves to preheat by supplying a part of the air introduced into the burner 104 through the flow air blower 108. The preheated air is introduced into the air chamber 102 through the preheated air supply pipe 124.

전술한 바와 같은 구성에 유동공기 송풍기(108)로부터 냉각공기의 일부를 가열기(106)로 공급하여 버너(104)의 화염으로부터 가열기(106)의 내화물을 보호할 수 있도록 냉각공기 공급관(126)이 설치된다. 이때, 버너(104)로의 연소공기와 가열기(106)로의 냉각공기는 분리·공급하는 구조이다.The cooling air supply pipe 126 is configured to supply a portion of the cooling air from the flow air blower 108 to the heater 106 in the above-described configuration to protect the refractory of the heater 106 from the flame of the burner 104. Is installed. At this time, the combustion air to the burner 104 and the cooling air to the heater 106 are separated and supplied.

한편, 유동층 소각로(100)의 출구측에 설치되어 비산재를 포집하고, 포집된 비산재를 유동층 소각로(100)로 재순환시키는 수단이 더 설치될 수 있는데, 이 비산재 재순환 수단은 비산재를 포집하는 비산재 포집장치(128) 및 비산재 포집장치(128)에 의해 포집된 비산재를 유동층 소각로(100)로 재순환시키는 비산재 순환장치(130)로 이루어진다.On the other hand, it is installed on the outlet side of the fluidized bed incinerator 100 to collect fly ash, and a means for recycling the collected fly ash to the fluidized bed incinerator 100 may be further installed, the fly ash recycling means is a fly ash collecting device for collecting fly ash And a fly ash circulator 130 for recycling fly ash collected by the fly ash collecting device 128 to the fluidized-bed incinerator 100.

전술한 바와 같은 구성에서 유동층 소각로(100)의 초기 가동은 버너(104)와 가열기(106), 공기챔버(102)에서 연소된 연료의 연소가스가 산기노즐(110)을 통과하여 유동층으로 공급됨으로써 초기 가동이 이루어진다. 이때, 연소가스의 보유열량이 유동층으로 전열되면서 승온된다.In the above-described configuration, the initial operation of the fluidized bed incinerator 100 is performed by supplying the combustion gas of the fuel combusted in the burner 104, the heater 106, and the air chamber 102 to the fluidized bed through the diffuser nozzle 110. Initial startup takes place. At this time, the heat of the combustion gas is heated while being transferred to the fluidized bed.

버너(104)의 연소를 위한 연소공기는 유동공기 송풍기(108)에 의해 주연소공기와 냉각공기로 구분되어 공급된다. 이때, 주연소공기는 버너(104)를 통해 공급되고 냉각공기는 가열기(102)의 내부 측면 둘레를 따라 공급된다.Combustion air for combustion of the burner 104 is supplied separately from the main combustion air and cooling air by the flow air blower (108). At this time, the main combustion air is supplied through the burner 104 and the cooling air is supplied along the inner side circumference of the heater 102.

버너(104)로 공급되는 연소공기량은 유동층의 유동화 상태를 만들기 위해 정상운전 온도인 600∼800℃의 조건에서 최소유동화 속도가 유지되도록 공급되고, 최소유동화 공기의 총량은 공기예열기(122)측에서 공급되는 공기량을 포함한다.The amount of combustion air supplied to the burner 104 is supplied so as to maintain the minimum fluidization rate at a condition of 600 to 800 ° C., which is a normal operating temperature, to create a fluidized state of the fluidized bed, and the total amount of the minimum fluidized air is supplied from the air preheater 122 side. It includes the amount of air supplied.

한편, 냉각공기는 주연소공기의 20% 정도를 공기예열기(122) 측으로 공급하고, 유동층 연소가 정상조건이 되면 보조연료 또는 액상석유화학폐기물을 공급하고 슬러지를 공급한다.Meanwhile, the cooling air supplies about 20% of the main combustion air to the air preheater 122, and when the fluidized bed combustion reaches a normal condition, the auxiliary air or liquid petrochemical waste is supplied and the sludge is supplied.

초기 기동전에 폐열보일러(112) 상부드럼(114)의 정상운전 수위를 유지하면 자동적으로 수냉식 분산판(118)의 수관과 유동층 소각로(100) 프리보드부에 설치된 냉각수 순환수관(120)에도 냉각수가 공급된다. 수냉식 분산판(118)에 공급된 냉각수는 초기 승온을 위한 버너(104) 기동시 고온의 공기챔버(102)로 운전되더라도 열변형을 막을 수 있어 유동층 소각로(100) 바닥의 변형을 방지하게 된다.If the normal operation level of the waste heat boiler 112 and the upper drum 114 is maintained before the initial start-up, the coolant is automatically added to the water pipe of the water-cooled dispersion plate 118 and the cooling water circulation pipe 120 installed in the freeboard portion of the fluidized bed incinerator 100. Supplied. The cooling water supplied to the water-cooled dispersion plate 118 may prevent thermal deformation even when operated by the high temperature air chamber 102 at the start of the burner 104 for initial temperature increase, thereby preventing deformation of the bottom of the fluidized bed incinerator 100.

한편, 산기노즐(110)로 공기가 공급되면 유동층 소각로(100) 출구에 설치된 비산재 포집장치(128)에서 비산재가 포집되고, 포집된 비산재는 자유 낙하하여 비산재 순환장치(130)로 공급되어 순환공기에 의해 유동층 소각로(100) 내로 공급된다. 이는 유동층 소각로(100)를 소형화시키고, 미연분을 유동층 소각로(100) 내로 재순환시켜 로내 체류시간을 증대시키게 된다.On the other hand, when air is supplied to the air diffuser nozzle 110, fly ash is collected from the fly ash collecting device 128 installed at the outlet of the fluidized bed incinerator 100, and the collected fly ash falls freely and is supplied to the fly ash circulation device 130, thereby providing circulation air. Is fed into the fluidized-bed incinerator 100. This miniaturizes the fluidized bed incinerator 100 and recycles the unburned fraction into the fluidized bed incinerator 100 to increase the residence time in the furnace.

본 발명에 따른 열회수설비를 이용한 슬러지 유동층 소각장치의 운전 상태가 정상에 이르면 버너(104)로 공급되는 연소공기를 공기예열기(122)를 통해 정상운전 기준의 연소공기량을 공급한다. 유동층 소각로(100)의 프리보드부에 설치되는 냉각수 순환수관(120)은 유동층 소각로(100)가 소형화됨에 따라 연소실 열부하율이 78,000 ㎉/㎡hr로 종래의 슬러지 유동층 소각로 보다 2배 이상 증가할 수 있어 열회수율을 높일 수 있다.When the operating state of the sludge fluidized bed incineration apparatus using the heat recovery system according to the present invention reaches a normal state, the combustion air supplied to the burner 104 is supplied through the air preheater 122 to supply the combustion air of the normal operation standard. The cooling water circulating water pipe 120 installed in the freeboard portion of the fluidized bed incinerator 100 can increase more than twice as much as the conventional sludge fluidized bed incinerator with the combustion chamber heat load rate of 78,000 kPa / m 2 hr as the fluidized bed incinerator 100 is miniaturized. Can increase the heat recovery rate.

비산재 순환장치(130)와 수냉식 분산판(118)의 설치를 통해 폐열보일러(112)와 버너(104), 가열기(106)를 유동층 소각로(100)에 부착시킬 수 있다. 또한, 버너(104) 및 비산재 순환장치(130)가 공기예열기(122)의 예열공기를 이용하므로 열손실을 최소화하기 위해 폐열보일러(112) 후단에 구조적으로 일체화 시켰다. 이로써 얻는 장점은 소각용량을 40% 이상, 가스공탑속도 0.9∼1.4m/sec, 화상부하율을 450∼475㎏/㎡hr로 증대시킬 수 있고, 유동층 소각로(100)의 크기 및 설치부지를 50%정도 절감시킬 수 있다.The waste heat boiler 112, the burner 104, and the heater 106 may be attached to the fluidized bed incinerator 100 through the installation of the fly ash circulation device 130 and the water-cooled dispersion plate 118. In addition, since the burner 104 and the fly ash circulation device 130 use the preheating air of the air preheater 122, the burner 104 and the fly ash circulation device 130 are structurally integrated at the rear end of the waste heat boiler 112 to minimize heat loss. The advantages obtained are 40% or more of incineration capacity, 0.9 to 1.4 m / sec gas tower speed, and 450 to 475 kg / m 2 hr of burn load, and the size and installation site of the fluidized bed incinerator 100 are 50%. It can reduce the degree.

하·폐수 슬러지는 슬러지 공급기에 의해 유동층 소각로(100)의 상부 또는 측면으로 정량 공급된다. 보조연료 및 액상석유화학폐기물은 유동층 높이의 25%이하의 높이로 유동층 소각로(100)의 측면으로 분배하여 공급된다. 2차공기 송풍기(132)는 단계적 연소를 위해 유동층 소각로(100)의 프리보드부로 공급된다. 2차공기는 유동화 공기인 주연소공기의 10∼40%로 변화하여 공급하므로써 연소효율을 증대하고 질소산화물을 저감시킬 수 있다.Sewage / wastewater sludge is quantitatively supplied to the top or side of the fluidized-bed incinerator 100 by a sludge feeder. Auxiliary fuel and liquid petroleum waste are supplied to the side of the fluidized bed incinerator 100 at a height of 25% or less of the fluidized bed height. The secondary air blower 132 is supplied to the freeboard portion of the fluidized bed incinerator 100 for staged combustion. By supplying secondary air at 10 to 40% of the main combustion air, which is fluidized air, combustion efficiency can be increased and nitrogen oxides can be reduced.

도 2 는 본 발명에 따른 열회수설비를 이용한 슬러지 유동층 소각장치에 대한 정면도, 도 3 은 본 발명에 따른 열회수설비를 이용한 슬러지 유동층 소각장치에 대한 평면도이다.2 is a front view of the sludge fluidized bed incineration apparatus using the heat recovery facility according to the present invention, Figure 3 is a plan view of the sludge fluidized bed incineration apparatus using the heat recovery facility according to the present invention.

도 2 및 도 3 에 도시된 바와 같이 비산재 순환설비(128, 130)와 수냉식 분산판(118) 설치에 따른 유동층 소각로(100), 폐열보일러(112)와 공기예열기(122), 버너(104)를 일체화 한 형태를 나타내고 있으며, 구조적으로 일체화됨을 나타냈다.2 and 3, fluidized bed incinerator 100, waste heat boiler 112, air preheater 122, and burner 104 according to the installation of fly ash circulation facilities 128 and 130 and a water-cooled distribution plate 118. It shows the form in which it is integrated, and it shows that it is structurally integrated.

도 4 는 본 발명에 따른 비산재 순환장치 구조도이다.4 is a structural diagram of fly ash circulation apparatus according to the present invention.

도 4 는 본 발명에 따른 비산재 순환장치(130)의 배치도를 보인 것으로, 유동층 소각로(100) 출구에 부착된 폐열보일러(112) 전면 수관벽에 철판 및 내화물로구성되었다. 이처럼 비산재 순환장치(130)를 유동층 소각로(100)의 출구측에 부착하므로써 열손실을 줄일 수 있고, 비산재의 관성충돌에 의해 포집하므로써 별도의 포집장치가 필요없으며, 폐열보일러(112)를 유동층 소각로(100)에 밀접하게 부착함에 따른 설치공간을 최소화할 수 있다.4 is a layout view of the fly ash circulator 130 according to the present invention, consisting of iron plate and refractory on the front wall of the waste heat boiler 112 front water pipe attached to the outlet of the fluidized bed incinerator (100). As such, by attaching the fly ash circulation device 130 to the outlet side of the fluidized bed incinerator 100, heat loss can be reduced, and by collecting by fly ash inertia collision, a separate collecting device is not necessary, and the waste heat boiler 112 is connected to the fluidized bed incinerator. It is possible to minimize the installation space by closely attached to the (100).

한편, 포집된 비산재는 비산재 포집장치(128)의 하부에 설치된 비산재 순환장치(130)로 자연낙하식으로 이송되어 순환공기에 의해 유동층 소각로(100)의 내부로 공급된다. 비산재 순환에 필요한 공기량은 비산재 1㎏ 당 순환공기 2S㎥ 가 공급된다. 비산재 순환공기는 공기예열기(122)에서 예열된 공기를 사용하므로 열손실율을 줄일 수 있다.On the other hand, the collected fly ash is transferred to the fly ash circulator 130 installed in the bottom of the fly ash collecting device 128 in a natural dropping manner and is supplied into the fluidized bed incinerator 100 by circulation air. The amount of air required for fly ash circulation is supplied with 2Sm3 of circulating air per kilogram of fly ash. Fly ash circulating air can reduce the heat loss rate because it uses the preheated air in the air preheater (122).

도 5 는 본 발명에 따른 수냉식 분산판 및 순환수관 배치도이다.5 is a layout view of the water-cooled dispersion plate and the circulation water pipe according to the present invention.

도 5 는 본 발명에 따른 수냉식 분산판(118) 및 냉각수 순환수관(120)의 구조도를 보인 것으로, 전술한 수냉식 부산판(118)에 물을 공급하는 방식은 폐열보일러(112)의 후부드럼(116)에서 자연순환방식으로 공급되며, 수냉식 분산판(118)이 가열되면 내부의 가열된 물이 대류이동에 의해 냉각수 순환수관(120)을 따라 상부로 이동되므로 계속적으로 냉각수가 자연공급되는 자연순환방식을 사용하고 있다.5 is a structural diagram of the water-cooled dispersion plate 118 and the cooling water circulating water pipe 120 according to the present invention, the method of supplying water to the water-cooled Busan plate 118 is the rear drum of the waste heat boiler 112 ( 116) is supplied in a natural circulation method, when the water-cooled dispersion plate 118 is heated, since the heated water inside is moved upward along the cooling water circulation water pipe 120 by convection movement, the natural circulation is continuously supplied with cooling water. I'm using the method.

한편, 유동층 소각로(100)의 프리보드부 상부와 천정부에 배치된 수관은 유동층 소각로(100)가 소형화로 얻어지는 연소실 열부하율의 증대로 수분함량이 높고 발열량이 낮은 슬러지를 소각할 때에도 열회수가 가능한 영역이므로 냉각수 순환수관(120)을 유동층 소각로(100)의 벽 및 천정으로 설치하여 열회수율을 증대시켰다.냉각수 순환수관(120)에 의해 얻어지는 열회수율은 폐열보일러(112)의 전체 열회수율의 5∼10%를 추가로 회수할 수 있다.On the other hand, the water pipe disposed above the freeboard portion of the fluidized bed incinerator 100 and the ceiling portion is an area capable of recovering heat even when incineration of sludge with high moisture content and low calorific value due to an increase in the combustion chamber heat load rate obtained by miniaturization of the fluidized bed incinerator 100. Therefore, the cooling water circulating water pipe 120 is installed on the wall and ceiling of the fluidized bed incinerator 100 to increase the heat recovery rate. The heat recovery rate obtained by the cooling water circulating water pipe 120 is 5 to 5 times of the total heat recovery rate of the waste heat boiler 112. 10% may be recovered further.

도 6 은 본 발명에 따른 가열실 구조 및 화염도이다.6 is a heating chamber structure and flame diagram according to the present invention.

도 6 에 도시된 바와 같이 버너(104)의 연소공기는 버너(104)로 직접 공급되며, 냉각공기는 가열기(106) 내부화염의 주변으로 공급되어 버너(104)의 화염으로 인한 가열기(106) 벽체의 열적 손상을 방지하도록 하였다. 가열기(106)의 출구부분은 유동층 소각로(100)의 공기챔버(102)에 직접 부착되는 구조로 되어 있다.As shown in FIG. 6, the combustion air of the burner 104 is directly supplied to the burner 104, and the cooling air is supplied to the periphery of the flame of the heater 106 so that the heater 106 is caused by the flame of the burner 104. The thermal damage of the wall was prevented. The outlet portion of the heater 106 has a structure that is directly attached to the air chamber 102 of the fluidized bed incinerator 100.

다음은 본 발명의 장치를 구성한 소각로 성능향상과 종래 기술과는 성능비교 내용을 나타낸 것이다.The following shows the performance improvement of the incinerator constituting the apparatus of the present invention and the performance comparison with the prior art.

구 분division 단 위unit 하·폐수 슬러지Sewage / Wastewater Sludge 소각로체적 백분율Incinerator Volume Percentage 본 발명장치Inventive device % 100100 종래장치 AConventional Device A % 242242 종래장치 BConventional device B % 301301 설치면적백분율Installed area percentage 본 발명장치Inventive device % 100100 종래장치 AConventional Device A % 224224 종래장치 BConventional device B % 222222

※ 설치면적은 소각로 + 보일러 + 공기예열기 + 보조연소설비의 설치면적이다.※ The installation area is the installation area of incinerator + boiler + air preheater + auxiliary combustion equipment.

표 1 에서와 같이 본 발명에 따른 열회수설비를 이용한 슬러지 유동층 소각장치는 종래의 장치에 비해 소각로의 크기와 설치면적을 대폭적으로 줄일 수 있다.As shown in Table 1, the sludge fluidized bed incineration apparatus using the heat recovery facility according to the present invention can significantly reduce the size and installation area of the incinerator compared with the conventional apparatus.

구분division 단위unit 분석결과Analysis 1회1 time 2회Episode 2 3회3rd time 평균Average 강열감량1Ignition loss 1 ()() 4.204.20 4.154.15 4.614.61 4.324.32

표 2 에서는 본 발명에 따른 열회수설비를 이용한 슬러지 유동층 소각장치를구성한 소각로의 슬러지, 폐유, 폐유기용제 소각시험 내용 중 비산재 강열감량 결과를 나타낸 것이다.Table 2 shows the results of the fly ash loss reduction in the sludge, waste oil, and waste organic solvent incineration test contents of the incinerator constituting the sludge fluidized bed incinerator using the heat recovery facility according to the present invention.

구분division 배출기준Emission standard 측정결과Measurement result O2()O 2 () -- 9.99.9 9.29.2 10.110.1 7.37.3 8.98.9 11.611.6 CO(ppm,12)CO (ppm, 12) 600600 3838 1919 1313 6262 6161 2020 NOx(ppm)NOx (ppm) 200200 7575 143143 133133 117117 7171 6868 SO2(ppm,12)SO 2 (ppm, 12) 300300 77 33 55 1One 1313 88

표 3 에서는 본 발명에 따른 열회수설비를 이용한 슬러지 유동층 소각장치를 구성한 유동층 소각로의 슬러지 소각시험 내용중 배출가스 오염물질 측정을 나타낸 것이다Table 3 shows the measurement of the exhaust gas pollutants in the sludge incineration test of the fluidized bed incinerator which constitutes the sludge fluidized bed incinerator using the heat recovery facility according to the present invention.

전술한 바와 같이 구성된 본 발명의 열회수설비를 이용한 슬러지 유동층 소각장치를 요약·정리하면 다음과 같다. 즉, 하·폐수 슬러지를 투입하여 가연물과 혼합·소각하는 유동층 소각로(100), 유동층 소각로(100)의 하부 일측에 설치된 공기챔버(102), 공기챔버(102)의 일측 적소에 설치되어 유동층 소각로(100)를 가열하는 버너(104)를 포함한 가열기(106), 버너(104)에 연소공기를 주입하는 유동공기 송풍기(108), 유동층 소각로(100)의 하부 일측에 설치되어 버너(104)에 의해 연소된 공기를 유동층 소각로(100)에 주입하는 산기노즐(110), 유동층 소각로(100)의 연소가스 출구측에 설치되어 연소가스 열을 회수하는 폐열보일러(112), 폐열보일러(112)의 상·하부에 설치되어 냉각수가 저수된 상·하부드럼(114, 116), 유동층 소각로(100)와 공기챔버(102) 사이에 설치되어 하부드럼(116)으로부터 유입된 냉각수를 통해 유동층 소각로(100) 바닥의 변형을 방지하는 수냉식 분산판(118), 하부드럼(116)으로부터 수냉식 분산판(118)과 유동층 소각로(100)의프리보드부 및 상부드럼(114)으로 연결되어 냉각수를 순환시키는 냉각수 순환수관(120), 폐열보일러(112)의 근접위치에 설치되어 유동공기 송풍기(108)를 통해 버너(104)측으로 유입되는 공기의 일부를 공급하여 예열시키는 공기예열기(122) 및 공기예열기(122)에 의해 예열된 공기를 공기챔버(102)로 유동시키는 예열공기 공급관(1124)으로 이루어진다.The sludge fluidized bed incineration apparatus using the heat recovery facility of the present invention configured as described above is summarized and summarized as follows. That is, the fluidized-bed incinerator 100, which is mixed and incinerated with combustibles by injecting sewage and wastewater sludge, is installed in one place of the air chamber 102 and one side of the air chamber 102 at the lower side of the fluidized-bed incinerator 100. A heater 106 including a burner 104 for heating the 100, a flow air blower 108 for injecting combustion air into the burner 104, and a lower portion of the fluidized-bed incinerator 100 are installed at the burner 104. By the exhaust nozzle 110 for injecting the combustion air into the fluidized bed incinerator 100, the waste heat boiler 112 and the waste heat boiler 112 installed at the combustion gas outlet side of the fluidized bed incinerator 100 to recover the combustion gas heat. Fluidized bed incinerator 100 is installed between the upper and lower drums 114 and 116 installed at the upper and lower parts, the fluidized bed incinerator 100 and the air chamber 102, and the coolant flowed from the lower drum 116. Water-cooled dispersion plate 118, lower drum 116 to prevent deformation of the bottom It is connected to the water-cooled distribution plate 118 and the free board portion of the fluidized bed incinerator 100 and the upper drum 114 to install the coolant circulation water pipe 120 and the waste heat boiler 112 to circulate the coolant. Preheated air supply pipe for flowing the air preheated by the air preheater 122 and the air preheater 122 to supply a portion of the air flowing into the burner 104 side through the blower (108) ( 1124).

전술한 바와 같은 구성에 유동공기 송풍기(108)로부터 냉각공기의 일부를 가열기(106)로 공급하여 버너(104)의 화염으로부터 가열기(106)의 내화물을 보호할 수 있도록 냉각공기 공급관(126)이 더 설치된다. 이때, 버너(104)로의 연소공기와 가열기(106)로의 냉각공기는 분리·공급하는 구조이다.The cooling air supply pipe 126 is configured to supply a portion of the cooling air from the flow air blower 108 to the heater 106 in the above-described configuration to protect the refractory of the heater 106 from the flame of the burner 104. Is installed more. At this time, the combustion air to the burner 104 and the cooling air to the heater 106 are separated and supplied.

한편, 유동층 소각로(100)의 출구측에 설치되어 비산재를 포집하고, 포집된 비산재를 유동증 소각로(100)로 재순환시키는 수단이 더 설치될 수 있는데, 이 비산재 재순환 수단은 비산재를 포집하는 비산재 포집장치(128) 및 비산재 포집장치(128)에 의해 포집된 비산재를 유동층 소각로(100)로 재순환시키는 비산재 순환장치(130)로 이루어진다.On the other hand, it is installed on the outlet side of the fluidized bed incinerator 100 to collect fly ash, and the means for recycling the collected fly ash to the flow incinerator 100 may be further installed, the fly ash recycling means is a fly ash collecting means for collecting fly ash It consists of a fly ash circulator 130 which recycles fly ash collected by the device 128 and fly ash collecting device 128 to the fluidized bed incinerator 100.

본 발명은 전술한 실시 예에 국한되지 않고 본 발명의 기술사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made within the scope of the technical idea of the present invention.

이상에서와 같이 본 발명은 비산재 포집장치와 비산재 순환장치를 통해 비산재를 포집하여 순환시키므로서 미연분의 소각로내 체류시간이 증대되어 로내 가스유속의 증가 및 로내 가스체류시간을 줄일 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention has the effect of increasing the gas flow rate in the furnace and reducing the gas residence time in the furnace by increasing the residence time in the incinerator by collecting and circulating the fly ash through the fly ash collecting device and the fly ash circulation device. .

따라서, 유동층 소각로의 소형화 및 폐열보일러와 공기예열기의 일체화를 이룰 수 있어 설치부지, 설치비 및 공사기간을 절감할 수 있는 효과가 발휘된다.Therefore, the miniaturization of the fluidized bed incinerator and the integration of the waste heat boiler and the air preheater can be achieved, thereby reducing the installation site, installation cost, and construction period.

또한, 소각로의 열부화율이 높아서 냉각수 순환수관의 설치가 가능하다는 효과가 있다.In addition, since the heat hatching rate of the incinerator is high, there is an effect that it is possible to install a cooling water circulation water pipe.

한편, 수냉식 분산판을 설치함에 따라 공기챔버 온도를 고온(950℃)에서 운전 가능하게 함은 물론, 가열기와 연소실을 연계하여 버너 설비를 공기챔버에 직접 체결할 수 있는 효과가 발휘된다. 이에 따라, 소각로를 소형화할 수 있는 비산재 순환장치의 특징으로 슬러지 소각에서도 상부 프리보드가 고온으로 유지됨에 따라 소각로에도 열회수용 순환수관을 설치할 수 있는 효과가 있다.On the other hand, by installing the water-cooled dispersion plate to enable the operation of the air chamber temperature at a high temperature (950 ℃), as well as the effect of being able to directly connect the burner equipment to the air chamber in connection with the heater and the combustion chamber. Accordingly, as a feature of the fly ash circulator capable of miniaturizing the incinerator, the upper freeboard is maintained at a high temperature even in the sludge incineration, thereby providing an effect of installing a heat recovery circulation pipe in the incinerator.

따라서, 비산재 순환장치와 수냉식 분산판을 적용하여 소각처리량의 증대, 소각로의 소형화, 열회수율 증대, 안정적인 연소 및 설치면적, 공사기간 및 설치비를 절감시킬 수 있는 효과가 발휘된다.Therefore, by applying a fly ash circulation device and a water-cooled distribution plate, the effect of increasing the incineration throughput, miniaturization of the incinerator, heat recovery rate, stable combustion and installation area, construction period and installation cost is exhibited.

Claims (7)

하·폐수 슬러지를 투입하여 가연물과 혼합·소각하는 유동층 소각로;Fluidized-bed incinerators for mixing and incineration with combustibles by inputting sewage and wastewater sludge; 상기 유동층 소각로의 하부 일측에 설치된 공기챔버;An air chamber installed at one lower side of the fluidized bed incinerator; 상기 공기챔버의 일측 적소에 설치되어 상기 유동층 소각로를 가열하는 버너를 포함한 가열기;A heater including a burner installed at one side of the air chamber to heat the fluidized bed incinerator; 상기 버너에 연소공기를 주입하는 유동공기 송풍기;A flow air blower for injecting combustion air into the burner; 상기 유동층 소각로의 하부 일측에 설치되어 상기 버너에 의해 연소된 공기를 상기 유동층 소각로에 주입하는 산기노즐;An air diffuser nozzle installed at a lower side of the fluidized bed incinerator to inject air combusted by the burner into the fluidized bed incinerator; 상기 유동층 소각로의 연소가스 출구측에 설치되어 연소가스 열을 회수하는 폐열보일러;A waste heat boiler installed at the combustion gas outlet side of the fluidized bed incinerator to recover the combustion gas heat; 상기 폐열보일러의 상·하부에 설치되어 냉각수가 저수된 상·하부드럼;Upper and lower drums installed at upper and lower portions of the waste heat boiler to store cooling water; 상기 유동층 소각로와 공기챔버 사이에 설치되어 상기 하부드럼으로부터 유입된 냉각수를 통해 상기 유동층 소각로 바닥의 변형을 방지하는 수냉식 분산판;A water-cooled dispersion plate installed between the fluidized bed incinerator and the air chamber to prevent deformation of the bottom of the fluidized bed incinerator through cooling water introduced from the lower drum; 상기 하부드럼으로부터 수냉식 분산판과 유동층 소각로의 프리보드부 및 상부드럼으로 연결되어 냉각수를 순환시키는 냉각수 순환수관;A cooling water circulating water pipe connected to the freeboard portion and the upper drum of the water-cooled dispersion plate and the fluidized bed incinerator from the lower drum to circulate the cooling water; 상기 폐열보일러의 근접위치에 설치되어 상기 유동공기 송풍기를 통해 버너측으로 유입되는 공기의 일부를 공급하여 예열시키는 공기예열기; 및An air preheater installed at a position close to the waste heat boiler to supply and preheat a portion of air introduced into the burner through the flow air blower; And 상기 공기예열기에 의해 예열된 공기를 상기 공기챔버로 유동시키는 예열공기 공급관으로 이루어진 열회수설비를 이용한 슬러지 유동층 소각장치.Sludge fluidized bed incineration apparatus using a heat recovery facility consisting of a preheated air supply pipe for flowing the air preheated by the air preheater to the air chamber. 제 1 항에 있어서, 상기 유동공기 송풍기로부터 냉각공기의 일부를 상기 가열기로 공급하여 상기 버너의 화염으로부터 상기 가열기의 내화물을 보호할 수 있도록 냉각공기 공급관을 더 설치하여 상기 버너의 연소공기와 상기 가열기로의 냉각공기를 분리·공급하는 것을 특징으로 하는 열회수설비를 이용한 슬러지 유동층 소각장치.The combustion air and the heating of the burner according to claim 1, further comprising a cooling air supply pipe for supplying a part of cooling air from the flow air blower to the heater to protect the refractory of the heater from the flame of the burner. A sludge fluidized bed incinerator using a heat recovery facility, characterized in that for separating and supplying cooling air to a furnace. 제 2 항에 있어서, 상기 유동층 소각로의 출구측에 설치되어 비산재를 포집하여 상기 유동층 소각로로 재순환시키는 수단이 더 설치된 것을 특징으로 하는 열회수설비를 이용한 슬러지 유동층 소각장치.3. The sludge fluidized bed incineration apparatus according to claim 2, further comprising means for collecting fly ash and recycling the fluidized bed incinerator at the outlet side of the fluidized bed incinerator. 제 3 항에 있어서, 상기 비산재 재순환 수단은 상기 비산재를 포집하는 비산재 포집장치; 및According to claim 3, wherein the fly ash recycling means comprises a fly ash collecting device for collecting the fly ash; And 상기 비산재 포집장치에 의해 포집된 비산재를 상기 유동층 소각로로 재순환시키는 비산재 순환장치로 이루어진 것을 특징으로 하는 열회수설비를 이용한 슬러지 유동층 소각장치.Sludge fluidized bed incinerator using a heat recovery facility, characterized in that consisting of fly ash circulator for recycling the fly ash collected by the fly ash collecting device to the fluidized bed incinerator. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유동층 소각로내 가스공탑속도는 0.9∼1.4 m/sec로 유지하여 상기 유동층 소각로를 소형화 할 수 있도록 함을 특징으로 하는 열회수설비를 이용한 슬러지 유동층 소각장치.The sludge fluidized bed using the heat recovery system according to any one of claims 1 to 4, wherein the gas column tower speed in the fluidized bed incinerator is maintained at 0.9 to 1.4 m / sec to reduce the size of the fluidized bed incinerator. Incinerator. 제 5 항에 있어서, 화상부하율을 450∼475㎏/㎡hr로 연소효율을 증대시켜 상기 폐열보일러, 공기예열기 및 가열기를 일체화시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 열회수설비를 이용한 슬러지 유동층 소각장치.The sludge fluidized bed incineration apparatus using a heat recovery system according to claim 5, wherein the burn load is increased to 450 to 475 kg / m 2 hr to increase the combustion efficiency to integrate the waste heat boiler, the air preheater, and the heater. 버너와 가열기 각각에 연소공기와 냉각공기를 분리·공급하여 상기 유동층 소각로를 소정의 온도로 예열시키는 공정;Separating and supplying combustion air and cooling air to a burner and a heater, respectively, to preheat the fluidized bed incinerator to a predetermined temperature; 상기 유동층 소각로 내의 유동층 연소가 정상조건이 되면 보조연료 또는 액상석유화학폐기물을 공급하고 하·폐수 슬러지를 공급하는 공정;Supplying auxiliary fuel or liquid petrochemical waste and supplying sewage and wastewater sludge when fluidized bed combustion in the fluidized bed incinerator becomes a normal condition; 상기 버너와 가열기에 의해 연소된 연소공기를 상기 유동층 소각로 내에 유입시켜 상기 하·폐수 슬러지의 유동화를 형성하는 공정;Introducing combustion air combusted by the burner and the heater into the fluidized bed incinerator to form fluidization of the sewage and wastewater sludge; 상기 하·폐수 슬러지의 연소에 의해 발생하는 열을 폐열보일러, 수냉식 분산판 및 냉각수 순환수관을 통해 회수하는 공정;Recovering heat generated by combustion of the sewage and wastewater sludge through a waste heat boiler, a water-cooled dispersion plate, and a cooling water circulating water pipe; 상기 폐열보일러의 근접위치에 설치되어 유동공기 송풍기를 통해 버너측으로 유입되는 공기의 일부를 공급·예열시켜 공기챔버로 유동시키는 공정; 및A step of supplying and preheating a part of air introduced into the burner side through a flow air blower installed at a position close to the waste heat boiler to flow to the air chamber; And 상기 하·폐수 슬러지의 연소에 의해 발생하는 비산재를 포집하여 상기 유동층 소각로로 재순환시키는 공정을 포함하여 이루어진 열회수설비를 이용한 슬러지 유동층 소각방법.A sludge fluidized bed incineration method using a heat recovery facility comprising the step of collecting fly ash generated by combustion of the sewage and wastewater sludge and recycling it to the fluidized bed incinerator.
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