소각로 운영(스토카식, 유동상식, 회전로식 소각로)

도시폐기물의 소각처리에 있어 적용 가능한 소각로 형식으로는 일반적으로 스토카식, 유동상식 및 회전로식의 3가지가 있으며 소각로 형식별 세부적인 내용은 다음과 같다.

스토카식 소각로

일반적으로 폐기물의 소각이 하나의 소각로 내에서 건조, 연소, 후연소의 3단계를 거치게 됨에 따라 일반적인 스토커의 구조는 견조화격자, 연소화격자, 후연소화격자를 가지고 있다. 이러한 화격자위에 폐기물을 일정량 확보하면서 소각하는 '매스(MASS) 연소'구조로 연소가 안정되어 있어서 연소열량의 변동이 폐기물질에 크게 좌우되지 않는다.

폐기물 수거차에 의하여 운반된 폐기물은 벙커에 일단 저장되고 폐기물 크레인에 의하여 투입호퍼에 공급된다. 호퍼 내의 폐기물은 하부에 설치되어 있는 공급 장치에 의하여 건조 스토커로 보내진다. 여기서 고온 연소가스의 복사열과 스토커 하부로부터 압송되는 고온공기에 의하여 건조됨과 동시에 일부의 폐기물들은 착화되고 연소되면서 연소 스토커로 보내진다.

연소 스토커 상에서는 아래로부터 압입 되는 다량의 고온공기에 의하여 활발한 연소가 일어나고 일부 난연성 폐기물은 다음의 후연소 스토카에서 충분한 시간 동안 연소되어 소각재가 된다. 소각재 및 잔사물은 재 냉각장치로 옮겨져 냉각된 후 배출 CONVEYOR에 의하여 소각재 피트에 일단 저장된 후 소각재 크레인에 의하여 재운반차에 적재된다.

한편 폐기물을 연소하는데 필요한 공기는 폐기물 벙커를 부압으로 실내의 악취가 외부로 유입되는 것을 막도록 폐기물 저장조로부터 공기를 흡입, 가열한 후 각 스토커 아래로 압송시킨다. 폐기물 연소에 의하여 발생한 고온의 연소 가스는 가스냉각장치에서 온도를 저감 하여 유해 가스 제거장치 및 집진장치를 거쳐 굴뚝을 통해 대기 중으로 방출한다.

유동상식 소각로

유동상 소각을 하는 유동층이란 소각로 내에 모래 등의 유동매체를 넣고 소각로의 하부에서 송풍기에 의해 공기를 분산장치에 통하여 보내면 풍압에 의해 유동화 상태가 된다. 이 상태에서 유동사와 소각로 전체를 승온 버너로 가온하여 고온을 유지해 두고 유동상태에 있는 소각로 내에 파쇄 폐기물을 투입하면 투입된 폐기물은 소각로 내의 잠열 및 유동사의 교반 효과에 의해 순간건조, 착화, 연소를 시키는 원리이다.

폐기물은 폐기물 크레인으로 파쇄기에 투입하고 파쇄된 폐기물은 파쇄 폐기물 벙커에 저장된 후에 파쇄 폐기물 크레인으로 정량 공급기에 폐기물을 투입하여 소각로 내에 폐기물이 공급된다. 현재에는 무파쇄 투입방식도 실용화되고 있다.

소각로 내에서는 약 600도의 유동사에 의해 연소하고 연소용 공기는 압입송풍기에 의해 유동상식 소각로 하부로 공급되어 유동사를 유동화시키는 동시에 연소용 공기로 사용된다. 연소가스는 약 850~950도인데 수분사형 냉각장치에 의해 약 250도로 냉각되고 냉각된 연소가스는 유해가스 제거장치 및 집진장치를 거쳐 굴뚝을 통해 배출된다.

또한 소각로 내에 있는 불연물 등은 유동사와 함께 빠져나와 진동체로 유동사와 소각잔사로 분리된 후 유동 사는 소각로 내로 재순환되며 소각잔사는 잔사 컨베이어에 의해 재핏트에 저장된 후 차량에 의해 배출된다.

회전로식 소각로

회전로식 소각로란 로체를 약 2~3도 정도의 구배를 주어 설치하고 그 하부에 Receiving Roller를 설치한다. 이를 구동장치에 의하여 천천히 회전시키면서 상부에 위치한 투입 호퍼로부터 투입된 폐기물을 반전 혼합시키며 연소가스와 향류 또는 병류 접촉으로 건조, 착화시키면서 아래쪽으로 이동 소각시키는 구조로 되어 있다.

산업폐기물 등의 특수한 전용소각을 제거하고 일반폐기물의 소각에는 다른 스토카와 조합하여 건조 또는 후연소에 사용한다. 회전로의 경사는 보통 2~3도 정도로 하고 소각로의 종축을 중심으로 저속회전 시킨다. 폐기물은 소각로의 회전에 의한 내벽과의 마찰 등으로 회전 방향으로 올려지고 폐기물의 자중에 의해 낙하하며 이 운동을 반복하면서 투입된 폐기물은 혼합, 소각, 이송되고 회전로에서 소각되지 않은 쓰레기는 2차 연소로에서 최종 소각처리된다.