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JP2018179494A - 水と燃焼空気の熱分解を用いたハイブリッド型燃焼装置 - Google Patents

水と燃焼空気の熱分解を用いたハイブリッド型燃焼装置 Download PDF

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ドゥ クォン，ウン
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Abstract

【課題】可燃性廃棄物を完全燃焼させて清浄な排気ガスを排出させるとともに、燃焼後に残った燃焼灰を高周波誘導加熱炉で溶融させてスラグ化させることによって２次廃棄物が発生しないようにする、水と燃焼空気の熱分解を用いたハイブリッド型燃焼装置を提供する。【解決手段】燃焼室を二重壁から構成し、廃棄物を燃消させる１次燃焼室と排気ガスを燃消させる２次燃焼室に区分して構成し、廃棄物が投入される燃焼ユニット部分と火炎が位置する燃焼室のサイズ（直径）を異に構成して、火炎に近接して熱くなった空気を燃焼空気として投入することによって燃焼温度をさらに高め、高い燃焼温度によって水と燃焼空気を熱分解させて可燃性廃棄物を超高温で燃消させ、火炎の燃焼室内滞留時間を伸ばして完全燃焼させることによって清浄な排気ガスを排出させることができる。【選択図】図１

Description

本発明は水と燃焼空気の熱分解を同時に用いるハイブリッド型燃焼装置に関するもので、より詳しくは水と燃焼空気の熱分解を同時に用いて可燃性廃棄物を完全燃焼させて清浄な排気ガスを排出させるのはもちろんのこと、燃焼後に残った燃焼灰を高周波誘導加熱炉で溶融させてスラグ化させることによって２次廃棄物が発生しないようにする、水と燃焼空気の熱分解を用いたハイブリッド型燃焼装置に関するものである。
産業化過程で発生した産業廃棄物と多様な産業分野及び日常生活で徐々に使用量が増加しているタイヤ、ビニル、プラスチックなどの合成樹脂製品と可燃性固形物は使用後に極めて一部のみがリサイクルされ、大部分は廃棄物に分類されて埋め込まれるとか焼却処理されており、これによる環境問題が社会的イッシューとして台頭している。埋込みは埋め込むための敷地の確保が難しく、埋め込まれた廃棄物はよく腐らなくて土壌及び地下水を汚染させ、悪臭を発生させるという問題があり、焼却する場合には不完全燃焼によって発生する人体に有害なガス及び微細ほこり発生などの空気汚染問題が深刻であり、燃焼後に残る燃焼灰（ａｓｈ）の処理問題など、２次環境汚染を引き起こすなどの多くの問題がある。
このような可燃性固形物を焼却処理するための多い技術が提案された。例えば、韓国登録特許第１８１４８４号公報の“旋回火炎のための旋回階段式高水分廃棄物焼却装置及び方法”、韓国登録特許第３３０８１４号公報の“全ての可燃性物質を超高温及び高速で燃消させる燃焼方法”、韓国登録特許第６５６０９３号公報の“可燃性廃棄物を燃料として使用する焼却装置及びこれを活用したエネルギー回収システム”などを挙げることができる。
しかし、これらの特許だけではなく、これまで廃棄物燃焼装置に係わって出現した全ての技術は次のような多くの問題がある。一つ目、燃焼室が円柱状であり、可燃性廃棄物が投入されて燃焼される部分と火炎が位置する燃焼室のサイズ（直径）が同一であるから、燃焼炉に供給される空気が火炎から遠く離れて供給され、投入空気の温度が低いため、完全燃焼ができるほどに燃焼温度を高めることができないという問題がある。
二つ目、廃棄物を燃消させる工程と排気ガスを完全燃焼させる工程が区分されていないため、排気ガスが完全燃焼することができずに人体に有害な有害物質と一緒に排出されるだけでなく、燃焼しながら発生した微細飛散灰（ほこり）もそのまま排出されるため、排気ガスに有害物質と一緒に微細ほこりが含まれて環境汚染を引き起こすという問題がある。
三つ目、廃棄物が燃消してから残る燃焼灰が燃焼室の下部に排出されるから、廃棄物処理による燃焼灰によって２次環境汚染を引き起こすことになるのはもちろんのこと、燃焼灰が自動で排出されなく、かつ燃焼室の下部に排出される燃焼灰を人為的に排出させなければならないため、場合によっては燃焼灰を除去するために燃焼装置の作動を中止しなければならないという問題がある。
韓国登録特許第１８１４８４号公報 韓国登録特許第３３０８１４号公報 韓国登録特許第３３０８１４号公報
本発明は前記のような問題を解決するためになされたもので、本発明の目的は、燃焼室を二重壁から構成し、廃棄物を燃消させる１次燃焼室と排気ガスを燃消させる２次燃焼室に区分して構成し、廃棄物が投入される燃焼ユニット部分と火炎が位置する燃焼室のサイズ（直径）を異に構成して、火炎に近接して熱くなった空気を燃焼空気として投入することによって燃焼温度をさらに高め、高い燃焼温度によって水と燃焼空気を熱分解させて可燃性廃棄物を超高温で燃消させ、火炎の燃焼室内滞留時間を伸ばして完全燃焼させることによって清浄な排気ガスを排出させることができる、水と燃焼空気の熱分解を用いたハイブリッド型燃焼装置を提供することである。
本発明の他の目的は、燃焼後に残った燃焼灰を燃焼ユニットの下部に形成された灰排出孔を通じて排出させ、高周波誘導加熱炉で溶融させてスラグ化させることにより、２次廃棄物が発生しないようにする、水と燃焼空気の熱分解を用いたハイブリッド型燃焼装置を提供することである。
本発明による水と燃焼空気の熱分解を用いたハイブリッド型燃焼装置は、垂直方向において中間部分が円柱状に形成され、上面と下面が傾くようにハウジングが形成され、回転駆動装置の駆動によって回転し、廃棄物投入口を通じて投入された廃棄物が積もる廃棄物積載台がハウジングの内部に備えられた燃焼ユニット；前記燃焼ユニットの上面に取り付けられ、廃棄物を点火させる点火ユニット；外壁と内壁の二重壁からなって前記燃焼ユニットの上部に取り付けられ、燃焼ユニットの円柱部分より直径が小さく形成された１次燃焼室；前記１次燃焼室の下端部の一側で燃焼室空気供給路を通じて１次燃焼室の二重壁の間に燃焼空気を供給する１次燃焼室送風機；外壁と内壁の二重壁からなって前記１次燃焼室の上部に取り付けられ、上端部の一側に排気ガスを排出させる排気口が形成された２次燃焼室；下端が閉塞した円柱状の管からなり、前記２次燃焼室の上端部から１次燃焼室の上端部まで１次及び２次燃焼室の内部中央部に沿って垂直に取り付けられ、１次燃焼室部分に位置する部分には等間隔で孔が形成され、内部に無軸スクリューを備えた無軸スクリュー管；前記２次燃焼室の下端部の一側で送風管を通じて２次燃焼室の二重壁の間を経て前記無軸スクリュー管に燃焼空気を供給する２次燃焼室送風機；及び前記燃焼ユニットの下端に備えられ、燃焼した後に排出される燃焼灰を溶融させてスラグ化させるための高周波誘導加熱炉；を含んでなり、前記１次燃焼室の上端には一定幅を有するリング状の遮断板が取り付けられ、リング状の遮断板の内側端部が下方に垂直に折り曲げられて排気口垂直壁を形成し、排気口垂直壁の内側に無軸スクリュー管の下端部が位置するように構成されたことを特徴とする。
前記２次燃焼室送風機から２次燃焼室に燃焼空気を供給する送風管の内部に水を噴霧するための噴霧用高圧ポンプをさらに備えることができる。
前記廃棄物積載台は、円形底面の縁部に沿って垂直壁が形成され、上方が開放した形状であり、垂直壁と底面が接する縁部の円周に沿って、廃棄物が燃焼した後の燃焼灰が排出される灰排出孔が等間隔で形成され、前記廃棄物積載台の底面中央部には、底面を貫いて垂直方向に燃焼ガス誘導チューブがさらに取り付けられることができる。
前記１次燃焼室の内壁は外壁より高さが低く、１次燃焼室の内壁内側面と排気口垂直壁の間に一定間隔が形成されて１次燃焼室給気口を形成し、前記１次燃焼室送風機から供給された燃焼空気は、燃焼室空気供給路を通じて１次燃焼室の外壁と内壁の間の二重壁と１次燃焼室給気口を通じて１次燃焼室に供給されるように構成されることができる。
前記２次燃焼室の内壁は外壁より高さが低く、２次燃焼室の内壁上端と無軸スクリュー管の上端の間に空気誘導部が連結され、空気誘導部は中心部に行くほど下方に傾くように取り付けられ、前記２次燃焼室送風機から供給された燃焼空気は送風管を通じて２次燃焼室の内壁と外壁の間の二重壁と空気誘導部を経て無軸スクリュー管に供給されるように構成されることができる。
前記１次燃焼室をなす外壁と内壁の下端部は外壁と内壁の間が閉塞板によって閉塞され、前記１次燃焼室送風機から燃焼室空気供給路を通じて供給された燃焼空気は閉塞板の上部の１次燃焼室の外壁と内壁の間に供給され、燃焼ユニット空気供給路を通じて供給された燃焼空気は閉塞板の下部の燃焼ユニット上面の外壁と内壁の間にそれぞれ供給されるように構成されることができる。
本発明によるハイブリッド型燃焼装置は、廃棄物が投入される燃焼ユニット部分と火炎が位置する燃焼室部分の直径が異に構成され、燃焼ユニットは上方に行くほど直径が小さくなるコーン（ｃｏｎｅ）状になっているので、燃焼ユニットでは表面積が増加して燃焼空気（酸素）の供給が増加し、高速で速かに燃焼し、燃焼室の二重壁によって燃焼室内壁に沿って旋回しながら供給される燃焼空気が火炎に最大限で近接してより高温となった燃焼空気として供給されるので、燃焼温度をさらに高めることができ、コーン状の火炎が燃焼室の中央部で旋風状に集まりながら旋回する火柱状に上がるので燃焼温度を著しく高めることができる。
また、廃棄物を燃消させる１次燃焼室と排気ガスを燃消させる２次燃焼室に区分されて構成され、燃焼室の上部に位置する２次燃焼室に取り付けられた無軸スクリュー管の側面に形成された孔を通じて分子形態の水と燃焼空気が高温によって酸化力の非常に高い原子形態のＯとＯＨに熱分解して供給されて排気ガスを酸化させて完全燃焼させ、２次燃焼室の入口部で無軸スクリュー管の側面に形成された孔を通じて排出された燃焼ガスがエアカーテンのような役目をして、排気ガスが１次燃焼室で滞留する時間を増やすとともに燃焼灰が飛散して２次燃焼室に排出されることを防止し、２次燃焼室でさらに燃焼して有害ガス又は微細ほこりが含まれていない清浄な排気ガスを排出させることになる。
また、本発明によるハイブリッド型燃焼装置は、燃焼後に残った燃焼灰が燃焼空気の流動によって燃焼ユニットの廃棄物積載台に形成された灰排出孔を通じて自動で排出され、燃焼灰は燃焼ユニットハウジングのコーン状によるサイクロンの集塵機能によって高周波誘導加熱炉に自然に誘導され、高周波誘導加熱炉で高温に溶融してからスラグに処理されるので、２次廃棄物が全く発生しなくなる。
本発明による燃焼装置と空気流動方向を示す図である。 廃棄物投入口部分を拡大して示す図である。 １次燃焼室と２次燃焼室の間に無軸スクリュー管が配置された状態及び排気ガス及び燃焼空気の流動方向を示す図である。
本発明による燃焼装置の技術的特徴は、一つ目、廃棄物が投入される燃焼ユニット部分と火炎が位置する燃焼室部分の直径を異に構成し、燃焼室を二重壁から構成し、火炎に近接してより高温となった空気を二重壁の内壁を通じて旋回させて燃焼空気として投入することによって燃焼温度を著しく高めることができるようにした点と、二つ目、燃焼室を二つに区分して、１次燃焼室で燃焼した排気ガスの分子形態の水と空気を熱分解して酸化力の非常に高い原子形態として供給して２次燃焼室で完全燃焼させることによって、清浄な排気ガスが排出されるようにした点と、三つ目、燃焼灰を高周波誘導加熱炉で溶融させてスラグに処理して２次廃棄物が発生しないようにした点と、四つ目、廃棄物投入管の先端部に等間隔で多数の孔を形成することによって、火炎が投入口側に逆流しないようにした点にある。
本発明による燃焼装置１０は、燃焼室を廃棄物が燃焼される１次燃焼室１２と２次燃焼室１３に区分し、１次燃焼室１２で燃焼しなかった排気ガスの分子形態の水と空気を熱分解させて酸化力の高い原子形態のＯとＯＨとして供給して、２次燃焼室１３で完全燃消させるように構成される。燃焼装置１０は、点火ユニット１１５を備えた燃焼ユニット１１と、１次及び２次燃焼室１２、１３と、燃焼室に燃焼空気を供給する１次及び２次燃焼室送風機１２３、１３３と、水と空気を熱分解させる無軸スクリュー管１３５と、燃焼灰を処理するための高周波誘導加熱炉１４とを基本的に備える。旋風状の旋回火炎を生成するためには、１次及び２次燃焼室送風機１２３、１３３から供給される燃焼空気を１次及び２次燃焼室１２、１３の接線方向に送風することが好ましい。
燃焼ユニット１１は、垂直方向において中間部分が円柱状に形成され、上面と下面がコーン（ｃｏｎｅ）状に傾くようにハウジング１１１が形成され、動力を発生させる回転駆動装置１１４の駆動によって回転し、廃棄物投入口１５を通じて投入された廃棄物２０が積もる廃棄物積載台１１２がハウジング１１１の内部に備えられ、燃焼ユニットハウジング１１１の上面には廃棄物２０を点火させるための点火ユニット１１５が取り付けられてなる。このように、ハウジング１１１の上面は上方に行くほど断面積が減るコーン（ｃｏｎｅ）状であり、燃焼表面積が増加して空気（酸素）の供給が多くなるので、燃焼時間が短縮して高速燃焼がなされて燃焼温度を高めることができ、ハウジング１１１の下面は下方に行くほど断面積が減るコーン状であるので、燃焼灰を１ヶ所に集めるサイクロンの集塵機能をする。
廃棄物積載台１１２は、円形底面の縁部に沿って垂直壁が形成され、上方が開放した形状であり、垂直壁と底面が接する縁部の円周に沿って灰排出孔１１３が等間隔で形成されているので、廃棄物積載台１１２が回転しながら廃棄物が燃焼した後、燃焼空気の流動によって燃焼灰が灰排出孔１１３を通じて排出され、ハウジング１１１の傾斜下面に沿って自然に下がって高周波誘導加熱炉１４に投入される。燃焼空気の円滑な流動のために、廃棄物積載台１１２の底面は平板にするよりは下方にふくらんでいるように形成することが好ましい。下方にふくらんでいる底面は渦流を形成せずに燃焼空気が自然に流動するようにする。
廃棄物積載台１１２の底面中央部には底面を貫いて垂直方向に燃焼ガス誘導チューブ１１６が取り付けられる。これにより、灰排出孔１１３を通じて排出された燃焼ガスが燃焼灰を下方に押して高周波誘導加熱炉１４側に排出させた後、燃焼ガスは対流現象によって燃焼ガス誘導チューブ１１６を通じて１次燃焼室１２に誘導されながら上昇する。また、１次燃焼室送風機１２３から供給された燃焼空気は燃焼ユニット空気供給路１２５を通じて供給され、燃焼ユニットのハウジング１１１の上面を構成する外壁と内壁の間を通じてハウジング１１１の傾斜下面に沿って供給されながら燃焼灰を高周波誘導加熱炉１４に誘導する。
１次燃焼室１２は外壁１２１と内壁１２２が一定の間隔で形成された二重壁から構成されて燃焼ユニット１１の上部に取り付けられ、燃焼ユニット１１の中央部である円柱部分より直径が小さく形成されている。本発明の特徴の一つは、燃焼室を燃焼ユニット１１の直径より小さく形成することにより、燃焼ユニット１１で燃焼される燃焼表面積は増加し、燃焼核（火炎）は火柱状に集まって１次燃焼室１２に上がり、１次燃焼室１２の内壁１２２の内周面に沿って旋回しながら下方に供給される燃焼空気が燃焼核（火炎）に近く位置して温度がもっと上昇して供給されるので、燃焼温度を一層高めることができる。
１次燃焼室１２の内壁１２２は外壁１２１より高さが低く、１次燃焼室１２の上端には一定幅を有するリング状の遮断板１２６が取り付けられ、リング状の遮断板１２６の内側端部が下方に垂直に折り曲げられて排気口垂直壁１２６ａを形成し、排気口垂直壁１２６ａの内側に無軸スクリュー管１３５の下端部が位置する。排気口垂直壁１２６ａで取り囲まれる空間から排気口垂直壁１２６ａと無軸スクリュー管１３５間の空間に１次燃焼室１２で燃焼した排気ガスが２次燃焼室１３に排出される。
１次燃焼室１２の内壁１２２の内側面と排気口垂直壁１２６ａの間には一定間隔が形成されて１次燃焼室給気口１２７を形成する。１次燃焼室１２の下端部に取り付けられた１次燃焼室送風機１２３から供給された燃焼空気は燃焼室空気供給路１２４を通じて１次燃焼室の外壁１２１と内壁１２２の間の二重壁に沿って螺旋形に旋回しながら１次燃焼室１２の遮断板１２６まで上昇した後、１次燃焼室給気口１２７を通じて内壁１２２の壁面に沿って螺旋形に旋回しながら１次燃焼室１２の火柱である燃焼核（火炎）に最大限で近接したままで下降しながらもっと加熱されて１次燃焼室１２に供給され、燃焼ユニットのハウジング１１１の上面の内壁の内周面に沿って下降して廃棄物２０を燃消させた後、１次燃焼室１２の中央部で排気ガスが螺旋形に旋回しながら上昇する（図１の燃焼ガス流動路（矢印）参照）。
２次燃焼室１３は外壁１３１と内壁１３２が一定間隔で形成された二重壁から形成されて１次燃焼室１２の上部に取り付けられ、上端部の一側に排気ガスを排出させる排気口１３８が形成され、上端は閉塞されるように構成される。２次燃焼室１３の内壁１３２は外壁１３１より高さが低く、２次燃焼室の内壁１３２の上端と無軸スクリュー管１３５の上端は空気誘導部１３７に連結され、空気誘導部１３７は中心部に向かって下方に傾くように取り付けられている。
２次燃焼室送風機１３３は２次燃焼室１３の下端部の一側に取り付けられて無軸スクリュー管１３５に燃焼空気を供給する。２次燃焼室送風機１３３から供給された燃焼空気は送風管１３３ａを通じて２次燃焼室の内壁１３２と外壁１３１の間の二重壁と空気誘導部１３７を経て螺旋形に旋回しながら無軸スクリュー管１３５の上部に供給され、無軸スクリュー管１３５の内部にコイルスプリング状の無軸スクリュー１３６に沿って下方に供給され、無軸スクリュー管１３５の下端部に形成された孔１３５ａを通じて排出される。無軸スクリュー１３６はコイル状の螺旋形に形成されているから、燃焼空気が滞留する時間を伸ばすだけでなく下降しながら温度が上昇して、分子形態の水と空気が酸化力の非常に大きな原子形態のＯとＯＨに分解する。
無軸スクリュー管１３５は下端が塞がった円柱状の管であり、内部にコイルスプリング状の無軸スクリュー１３６が備えられ、２次燃焼室１３の上端部に位置する空気誘導部１３７の下端から１次燃焼室１２の上端部に位置する排気口垂直壁１２６ａの下端部まで１次及び２次燃焼室の内部中央部に沿って垂直に取り付けられ、１次燃焼室の排気口垂直壁１２６ａ部分に位置する部分には等間隔で多数の孔１３５ａが形成され、２次燃焼室送風機１３３から供給された燃焼空気が孔１３５ａを通じて噴射されながら、１次燃焼室１２から２次燃焼室１３に上がる火炎に対するエアカーテンの役目をするので、火炎が１次燃焼室１２に滞留する時間を伸ばし、微細な飛散灰が２次燃焼室１３に流入することを防止する。
水（Ｈ２Ｏ）は８００℃程度で熱分解してＯとＯＨに分解し、ＯＨは酸化力が非常に高い。したがって、２次燃焼室送風機１３３から２次燃焼室１３に燃焼空気を供給する送風管１３３ａの内部に水を噴霧するための噴霧用高圧ポンプ１３４をさらに取り付けることが好ましい。供給された分子形態の水と空気が無軸スクリュー管１３５に沿って下りながら、高温によって酸化力の非常に大きな原子形態のＯとＯＨに熱分解し、熱分解したＯとＯＨが多数の孔１３５ａを通じて噴射され、１次燃焼室１２で燃焼しなかった排気ガスが２次燃焼室１３で完全燃焼して清浄な排気ガスが排出される。
１次燃焼室１２をなす外壁１２１と内壁１２２の下端部は外壁１２１と内壁１２２間の空間（間隔）が閉塞板１２８によって閉塞されている。したがって、１次燃焼室送風機１２３から供給された燃焼空気が燃焼室空気供給路１２４を通じて供給され、閉塞板１２８の上部の１次燃焼室の外壁１２１と内壁１２２の間を通じて１次燃焼室１２に供給され、１次燃焼室送風機１２３から供給された燃焼空気が燃焼ユニット空気供給路１２５を通じて供給され、閉塞板１２８の下部の燃焼ユニットハウジング１１１の上面の外壁と内壁の間を通じて燃焼ユニットハウジング１１１に供給される。
燃焼ユニットハウジング１１１の上部傾斜面は、１次及び２次燃焼室１２、１３のように、外壁と内壁が一定の間隔で形成された二重壁から構成され、１次燃焼室送風機１２３から送風された燃焼空気は、燃焼ユニット空気供給路１２５と二重壁の間を通じて一部は燃焼ユニットの廃棄物積載台１１２に供給され、残りは燃焼ユニットハウジング１１１の内壁に沿って分割されて供給される。廃棄物積載台１１２に供給された空気は灰排出孔１１３を通じて燃焼灰と一緒に排出されて燃焼灰を下部に位置する高周波誘導加熱炉１４側に押し出し、排気ガスは廃棄物積載台１１２の底面中央に垂直に取り付けられた燃焼ガス誘導チューブ１１６を通じて１次燃焼室１２に上昇する。
廃棄物投入口１５は燃焼ユニットハウジング１１１の傾いた上面を通じて廃棄物が投入されるように取り付けられ、燃焼ユニットハウジング１１１の傾斜上面部に位置する廃棄物投入管１５１において燃焼ユニットハウジング１１１の外壁と内壁の間に位置する部分には等間隔で孔が形成されたスクリーン網１５２が備えられている。孔の形状は円形又は廃棄物投入管１５１に沿って長いスロット（ｓｌｏｔ）状に形成される。このようなスクリーン網１５２によって、投入された廃棄物や火炎が投入口側に逆流しなくなる。
高周波誘導加熱炉１４は燃焼ユニットのハウジング１１１の下端に備えられ、燃焼した後に排出される燃焼灰を高温で溶融させて灰（ａｓｈ）をスラグ化させるので、燃焼灰による２次環境汚染物質を除去する。高周波誘導加熱炉１４は本発明のみの特徴的な装置ではなく、一般的に多様な分野で多く使われているので、具体的な説明は省略する。未説明符号１６は高周波誘導加熱炉１４の下部に取り付けられるスラグ収集容器である。
以上の説明は本発明を例示的に説明したものであり、明細書に開示した実施例は本発明の技術思想を限定するためのものではなく説明するためのものであるので、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば、本発明の技術思想を逸脱しない範疇内で多様な修正及び変形が可能であろう。したがって、本発明の保護範囲は請求範囲に記載した事項によって解釈され、それと均等な範囲内にある技術的事項も本発明の権利範囲に含まれるものとして解釈されなければならないであろう。
１０ 燃焼装置
１１ 燃焼ユニット
１１１ ハウジング
１１２ 廃棄物積載台
１１３ 灰排出孔
１１４ 回転駆動装置
１１５ 点火ユニット
１１６ 燃焼ガス誘導チューブ
１１７ 空気投入口
１２ １次燃焼室
１２１ 外壁
１２２ 内壁
１２３ １次燃焼室送風機
１２４ 燃焼室空気供給路
１２５ 燃焼ユニット空気供給路
１２６ 遮断板
１２７ １次燃焼室給気口
１２８ 閉塞板
１３ ２次燃焼室
１３１ 外壁
１３２ 内壁
１３３ ２次燃焼室送風機
１３４ 噴霧用高圧ポンプ
１３５ 無軸スクリュー管
１３６ 無軸スクリュー
１３７ 空気誘導部
１３８ 排気口
１４ 高周波誘導加熱炉
１５ 廃棄物投入口
１５１ 廃棄物投入管
１５２ スクリーン網
１６ スラグ収集容器
２０ 廃棄物

Claims (10)

  1. 垂直方向において中間部分が円柱状に形成され、上面と下面が傾くようにハウジングが形成され、回転駆動装置の駆動によって回転し、廃棄物投入口を通じて投入された廃棄物が積もる廃棄物積載台がハウジングの内部に備えられた燃焼ユニット；
    前記燃焼ユニットの上面に取り付けられ、廃棄物を点火させる点火ユニット；
    外壁と内壁の二重壁からなって前記燃焼ユニットの上部に取り付けられ、燃焼ユニットの円柱部分より直径が小さく形成された１次燃焼室；
    前記１次燃焼室の下端部の一側で燃焼室空気供給路を通じて１次燃焼室の二重壁の間に燃焼空気を供給する１次燃焼室送風機；
    外壁と内壁の二重壁からなって前記１次燃焼室の上部に取り付けられ、上端部の一側に排気ガスを排出させる排気口が形成された２次燃焼室；
    下端が閉塞した円柱状の管からなり、前記２次燃焼室の上端部から１次燃焼室の上端部まで１次及び２次燃焼室の内部中央部に沿って垂直に取り付けられ、１次燃焼室部分に位置する部分には等間隔で孔が形成され、内部に無軸スクリューを備えた無軸スクリュー管；
    前記２次燃焼室の下端部の一側で送風管を通じて２次燃焼室の二重壁の間を経て前記無軸スクリュー管に燃焼空気を供給する２次燃焼室送風機；及び
    前記燃焼ユニットの下端に備えられ、燃焼した後に排出される燃焼灰を溶融させてスラグ化させるための高周波誘導加熱炉；
    を含んでなり、
    前記１次燃焼室の上端には一定幅を有するリング状の遮断板が取り付けられ、リング状の遮断板の内側端部が下方に垂直に折り曲げられて排気口垂直壁を形成し、排気口垂直壁の内側に無軸スクリュー管の下端部が位置するように構成されることを特徴とする、水と燃焼空気の熱分解を用いたハイブリッド型燃焼装置。
  2. 前記２次燃焼室送風機から２次燃焼室に燃焼空気を供給する送風管の内部に水を噴霧するための噴霧用高圧ポンプをさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の水と燃焼空気の熱分解を用いたハイブリッド型燃焼装置。
  3. 前記廃棄物積載台は、円形底面の縁部に沿って垂直壁が形成され、上方が開放した形状であり、垂直壁と底面が接する縁部の円周に沿って、廃棄物が燃焼した後の燃焼灰が排出される灰排出孔が等間隔で形成されることを特徴とする、請求項１に記載の水と燃焼空気の熱分解を用いたハイブリッド型燃焼装置。
  4. 前記廃棄物積載台の底面中央部には、底面を貫いて垂直方向に燃焼ガス誘導チューブがさらに取り付けられていることを特徴とする、請求項３に記載の水と燃焼空気の熱分解を用いたハイブリッド型燃焼装置。
  5. 前記燃焼ユニットの上部傾斜面は外壁と内壁の二重壁からなり、前記１次燃焼室送風機から送風された燃焼空気が燃焼ユニット空気供給路と二重壁の間を通じて廃棄物積載台と燃焼ユニットハウジングの内壁に沿ってそれぞれ供給されるように構成されることを特徴とする、請求項１に記載の水と燃焼空気の熱分解を用いたハイブリッド型燃焼装置。
  6. 前記１次燃焼室の内壁は外壁より高さが低く、１次燃焼室の内壁内側面と排気口垂直壁の間に一定間隔が形成されて１次燃焼室給気口を形成し、
    前記１次燃焼室送風機から供給された燃焼空気は、燃焼室空気供給路を通じて１次燃焼室の外壁と内壁の間の二重壁と１次燃焼室給気口を通じて１次燃焼室に供給されるように構成されることを特徴とする、請求項１に記載の水と燃焼空気の熱分解を用いたハイブリッド型燃焼装置。
  7. 前記２次燃焼室の内壁は外壁より高さが低く、２次燃焼室の内壁上端と無軸スクリュー管の上端の間に空気誘導部が連結され、空気誘導部は中心部に行くほど下方に傾くように取り付けられ、
    前記２次燃焼室送風機から供給された燃焼空気は送風管を通じて２次燃焼室の内壁と外壁の間の二重壁と空気誘導部を経て無軸スクリュー管に供給されるように構成されることを特徴とする、請求項１に記載の水と燃焼空気の熱分解を用いたハイブリッド型燃焼装置。
  8. 前記排気口垂直壁の内側に無軸スクリュー管の下端部が位置し、無軸スクリュー管の下端部に形成された孔を通じて燃焼空気が噴射され、
    無軸スクリュー管の下端部に形成された孔を通じて噴射された燃焼空気は１次燃焼室から２次燃焼室に上がる火炎に対するエアカーテンの役目をして、火炎が１次燃焼室で滞留する時間を伸ばすように構成されることを特徴とする、請求項１に記載の水と燃焼空気の熱分解を用いたハイブリッド型燃焼装置。
  9. 前記廃棄物投入口は燃焼ユニットの傾斜上面を通じて廃棄物が投入されるように取り付けられ、
    前記燃焼ユニットの傾斜上面部分に位置する廃棄物投入管において外壁と内壁の間に位置する部分には等間隔で孔が形成されたスクリーン網が形成されることを特徴とする、請求項１に記載の水と燃焼空気の熱分解を用いたハイブリッド型燃焼装置。
  10. 前記１次燃焼室をなす外壁と内壁の下端部は外壁と内壁の間が閉塞板によって閉塞され、
    前記１次燃焼室送風機から燃焼室空気供給路を通じて供給された燃焼空気は閉塞板の上部の１次燃焼室の外壁と内壁の間に供給され、燃焼ユニット空気供給路を通じて供給された燃焼空気は閉塞板の下部の燃焼ユニット上面の外壁と内壁の間にそれぞれ供給されるように構成されることを特徴とする、請求項１に記載の水と燃焼空気の熱分解を用いたハイブリッド型燃焼装置。
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