廢塑料固體燃料焚燒爐的製作方法

2023-05-01 07:25:27

本發明涉及一種廢塑料固體燃料焚燒爐，更詳細地，涉及一種不使用額外的輔助燃料，而利用廢塑料固體燃料的燃燒過程中產生的燃燒氣體來實現持續燃燒的廢塑料固體燃料焚燒爐。

背景技術：

作為石油資源枯竭的替代能源之一開發的廢塑料固體燃料(RPF，Refuse Plastic Fuel)，是對可燃性廢棄物進行篩選、破碎、乾燥、成型處理製造的含有規定量以下的水分的固體狀態的燃料；作為重量基準，其廢塑料的含量為60％以上(環境部告示第2003-127號)。這種廢塑料固體燃料的發熱量相當於煙煤水平(6000-8700kcal/kg)，是利用廢棄物再生產出的燃料，因此不僅價格低廉，還可以獲得再利用廢棄資源而產生的經濟效益。並且，具有如下多種優點：焚燒廢塑料固體燃料時，不存在焚燒裝置被燃料中產生的焚燒氣體腐蝕的危險，廢塑料固體燃料的儲存設施無需額外的安全設備。廢塑料固體燃料，因上述優點，不僅用於各種產業領域，還作為替代能源被廣泛供給到燃油費負擔大的農漁村中。

已公開焚燒廢塑料固體燃料並利用從中產生的熱量的多種結構的鍋爐，即固體燃料焚燒裝置；關於這種固體燃料焚燒裝置，提出了利用韓國授權專利第10-0814447號(以下，稱為「專利文獻1」)中公開的固化燃料的工業鍋爐。並且，提出了用於焚燒韓國授權專利第10-1342392號(以下，稱為「專利文獻2」)中公開的固體燃料的爐柵及具有其的固體燃料焚燒裝置。

技術實現要素：

技術問題

專利文獻1中提出了利用固化燃料的工業鍋爐，調節規定量的固體燃料投入燃燒室，利用旋轉輥，使投入到燃燒室內部的固體燃料依次移動，從而擴大點火面積，以提高燃燒率，向旋轉輥的表面分散燃燒時所需的空氣，從而使固體燃料更加充分燃燒；投入到燃燒室內部的固體燃料接觸點火器的點火火花，被點火併燃燒，雖然固體燃料的焚燒效果良好，但使用輔助燃料而存在增加焚燒成本的缺點。

專利文獻2中提出了可防止固體燃料的凝聚和粘附，提高焚燒效率，且減少焚燒後灰的量的固體燃料焚燒裝置；但是，隨著簡單地向爐柵供給分解速度快且發煙性高的固體燃料，使上述固體燃料向上燃燒，產生大量的不完全燃燒的分解氣體通過相對低溫部分出來，從而存在難以防止產生煤煙的缺點。

為了解決上述問題，本發明的主要目的在於提供一種廢塑料固體燃料焚燒爐，不使用額外的輔助燃料，利用廢塑料固體燃料的燃燒過程中產生的燃燒氣體實現持續燃燒，從而可以節減焚燒成本。

本發明的另一目的在於提供一種環保的廢塑料固體燃料焚燒爐，強制循環廢塑料固體燃料的燃燒過場中產生的燃燒氣體進行再燃燒，使低溫燃燒中產生的二惡英等有毒物質完全燃燒，從而可以顯著抑制有害物質的產生。

本發明的另一目的在於提供一種廢塑料固體燃料焚燒爐，利用廢塑料固體燃料燃燒時產生的熱量，實現熱交換介質的熱交換效率最大化，從而可以用於供暖、熱水等。

解決問題的技術方案

為了解決上述問題，本發明提供一種廢塑料固體燃料焚燒爐，包括：焚燒爐外殼，上部具有用於排出燃燒氣體的氣體排出口；燃料供給部，輸送並供給廢塑料固體燃料；第一燃燒部，連續輸送所供給的上述廢塑料固體燃料並使上述廢塑料固體燃料燃燒；第一空氣供給部，向上述第一燃燒部供給燃燒所需的空氣；燃燒氣體引導部，向上述第一燃燒室的下部方向引導在上述第一燃燒部中產生的燃燒氣體；第二燃燒部，配置在上述第一燃燒部的下部，且具有從上部向下部噴射的向下式噴嘴部，以便對通過上述燃燒氣體引導部供給的燃燒氣體進行再燃燒；以及第二空氣供給部，配置在上述第二燃燒部的下部，通過從下部向上部噴射燃燒所需的空氣，以向上述第二燃燒部供給空氣。

並且，本發明提供一種廢塑料固體燃料焚燒爐，包括焚燒部和熱交換部，上述焚燒部包括：焚燒爐外殼，上部具有用於排出燃燒氣體的氣體排出口；燃料供給部，輸送並供給廢塑料固體燃料；第一燃燒部，連續輸送所供給的上述廢塑料固體燃料並使上述廢塑料固體燃料燃燒；第一空氣供給部，向上述第一燃燒部供給燃燒所需的空氣；燃燒氣體引導部，向上述第一燃燒室的下部方向引導在上述第一燃燒部中產生的燃燒氣體；第二燃燒部，配置在上述第一燃燒部的下部，且具有從上部向下部噴射的向下式噴嘴部，以便對通過上述燃燒氣體引導部供給的燃燒氣體進行再燃燒；以及第二空氣供給部，配置在上述第二燃燒部的下部，通過從下部向上部噴射燃燒所需的空氣，以向上述第二燃燒部供給空氣，上述熱交換部包括：熱交換部外殼，具有下端部一側的供水流入管及上端部一側的供水排出管，形成有在上部形成內部空間的上部氣體循環室及在下部形成內部空間的下部氣體循環室；多個熱交換管，呈現在上述熱交換部外殼的內部包圍上述中央氣體通道的周圍的形態，以連接上述上部氣體循環室和上述下部氣體循環室的方式延伸；以及集管，具有左右劃分上述上部氣體循環室的內部空間的邊界壁和上端部一側的排氣管，上述廢塑料固體燃料焚燒爐還包括熱介質夾套，上述熱介質夾套包圍上述焚燒爐外殼的側部及上部，熱介質從上述熱介質夾套的下端部一側流入，上述熱介質從上述熱介質夾套的上端部一側流出，以向上述供水流入管供給熱介質。

其中，上述第一燃燒部可包括多個第一燃燒室，上述多個第一燃燒室配置為以垂直方向形成層，連續輸送所供給的上述廢塑料固體燃料並使上述廢塑料固體燃料燃燒，通過上述多個第一燃燒室中的上部的第一燃燒室的一端部的下部，向配置在上述上部的第一燃燒室的下部的、下部的第一燃燒室依次供給從上述多個第一燃燒室中的上部的第一燃燒室輸送至上述上部的第一燃燒室的一端部的燃料及燃燒氣體，上述第一空氣供給部可包括分別向上述多個第一燃燒室供給燃燒所需的空氣的多個第一空氣供給管。

其中，上述燃燒氣體引導部可包括：氣體回收管，以入口與上述多個第一燃燒室中的最下部的第一燃燒室的一端部相連接且出口與上述向下式噴嘴部相連接的方式延伸；以及送氣風扇，在上述氣體回收管的上述入口與上述出口之間，向上述向下式噴嘴部的方向引導在上述第一燃燒部中產生的燃燒氣體。

其中，上述多個第一燃燒室分別包括：螺旋輸送機，用於連續輸送燃料；以及滑輪，設置在從上述螺旋輸送機的軸貫通上述焚燒爐外殼的側面延伸的軸的至少一端，上述多個第一燃燒室的上述滑輪可藉助傳動帶相互結合，以向上述多個第一燃燒室的螺旋輸送機整體傳遞動力。

其中，上述燃料供給部可包括：RPF投入料鬥，設置在上述焚燒爐外殼的外側；以及RPF投入螺旋輸送機，用於將投入到上述RPF投入料鬥中的廢塑料固體燃料輸送至上述第一燃燒部的內部。

其中，本發明的廢塑料固體燃料焚燒爐還可包括：送風機，從外部吸入空氣，並向上述第一空氣供給部及上述第二空氣供給部送出空氣；以及粉塵儲罐，用於儲存從上述多個第一燃燒室中最下部的第一燃燒室的一端部排出的粉塵。

發明效果

本發明提供的廢塑料固體燃料焚燒爐，具有下述效果：不使用額外的輔助燃料，利用廢塑料固體燃料的燃燒過程中產生的燃燒氣體實現持續燃燒，從而可以節減焚燒成本。

並且，本發明提供的環保的廢塑料固體燃料焚燒爐，具有下述效果：強制循環廢塑料固體燃料的燃燒過程中產生的燃燒氣體進行再燃燒，使低溫燃燒中產生的二惡英等有毒物質完全燃燒，從而可以顯著抑制有害物質的產生。

並且，本發明提供的廢塑料固體燃料焚燒爐，具有下述效果：利用廢塑料固體燃料燃燒時產生的熱量，實現熱交換介質的熱交換效率最大化，從而可以用於供暖、熱水、發電、替代能源等。

附圖說明

圖1為本發明的示範性實施例的廢塑料固體燃料焚燒爐的截面狀態圖。

圖2為圖1的廢塑料固體燃料焚燒爐的側面狀態圖。

圖3為本發明的另一實施例的具有熱交換部的廢塑料固體燃料焚燒爐的截面狀態圖。

圖4為示出圖3中廢塑料固體燃料焚燒爐的熱交換部的透視圖。

圖5為示出圖3中廢塑料固體燃料焚燒爐的熱交換部的燃燒氣體的流動的概念圖。

具體實施方式

以下將參照附圖詳細說明本發明的優選實施例，但本發明不受這些實施例的限制或被限定。

以下，說明本發明的廢塑料固體燃料焚燒爐1的整體結構。

圖1為本發明的示範性實施例的廢塑料固體燃料焚燒爐的截面狀態圖，圖2為圖1中廢塑料固體燃料焚燒爐的側面狀態圖。

參照圖1，本發明的廢塑料固體燃料焚燒爐1包括焚燒爐外殼110、燃料供給部120、第一燃燒部130、第一空氣供給部140、燃燒氣體引導部150、第二燃燒部160、第二空氣供給部170、送風機175及粉塵儲罐180。

上述焚燒爐外殼110，設置為形成用於投入廢塑料固體燃料(RPF，Refuse Plastic Fuel)進行焚燒的空間，且四周密閉的圓筒形，以阻斷與外部空氣的接觸。在上述焚燒爐外殼110的上端部中央設有向上部以圓形突出的氣體排出口111，以便排出廢塑料固體燃料的燃燒中產生的氣體。

上述燃料供給部120包括：RPF投入料鬥121，設置在上述焚燒爐外殼110的外側，用於投入廢塑料固體燃料；以及RPF投入螺旋輸送機122，用於將投入到上述RPF投入料鬥121的廢塑料固體燃料輸送至上述焚燒爐外殼110的內部。

上述RPF投入料鬥121，形成用於裝入上述焚燒爐外殼110內部中焚燒的廢塑料固體燃料的內部空間，設置在上述RPF投入螺旋輸送機122的入口部分。上述RPF投入螺旋輸送機122，向上述焚燒爐外殼110的上部側壁傾斜地設置，以便向上述焚燒爐外殼110的內部輸送裝入上述RPF投入料鬥121內部的廢塑料固體燃料，且設置為貫通側壁，以便出口位於上述焚燒爐外殼110的內部方向。其中，優選地，上述貫通側壁的部分使用橡膠密封墊(未圖示)等，以密封上述焚燒爐外殼110的內部。此外，上述RPF投入螺旋輸送機122可藉助控制單元190自動工作或停止，藉助上述控制單元190控制廢塑料固體燃料的輸送速度及投入速度。

上述第一燃燒部130設置在上述焚燒爐外殼110的內部。上述第一燃燒部130包括多個第一燃燒室，上述多個第一燃燒室連續輸送所供給的上述廢塑料固體燃料並使上述廢塑料固體燃料燃燒，上述多個第一燃燒室配置為以垂直方向形成層。

如圖1及圖2所示的本發明的示範性實施例中，上述第一燃燒部130包括上部第一燃燒室131、中央部第一燃燒室132及下部第一燃燒室133。此時，在上述上部第一燃燒室131中，上述RPF投入螺旋輸送機122的出口在上部以內通的方式連接。

並且，在上部第一燃燒室131、中央部第一燃燒室132及下部第一燃燒室133的各個下部設有螺旋輸送機，用於使投入的廢塑料固體燃料燃燒的同時，可被連續輸送。如圖1及圖2所示的本發明的示範性實施例中，分別設有上部第一燃燒室螺旋輸送機134、中央部第一燃燒室螺旋輸送機135及下部第一燃燒室螺旋輸送機，配置在上述多個第一燃燒室中的最下部的上述下部第一燃燒室133的上述下部第一燃燒室螺旋輸送機，用於從上述下部第一燃燒室133的一端部排出廢塑料固體燃料的粉塵以回收，被稱為粉塵回收螺旋輸送機136。

參照圖1及圖2，從上述螺旋輸送機的軸貫通上述焚燒爐外殼110延伸的軸的至少一端中，設有滑輪、鏈輪或齒輪等，設置在上述延伸的軸中的各個滑輪、鏈輪或齒輪等，通過皮帶、鏈條或連接齒輪等相互結合，向上述多個第一燃燒室的螺旋輸送機整體傳遞動力。

在圖1及圖2所示的本發明的實施例的情況下，上述上部第一燃燒室螺旋輸送機134與上述RPF投入螺旋輸送機122連接一同旋轉，上述上部第一燃燒室螺旋輸送機134的設置在圖1中向左側延伸的軸的滑輪和上述中央部第一燃燒室螺旋輸送機135的設置在圖1中向左側延伸的軸的滑輪藉助傳動帶相互結合，上述中央部第一燃燒室螺旋輸送機135的設置在圖1中向右側延伸的軸的滑輪和上述粉塵回收螺旋輸送機136的設置在圖1中向右側延伸的軸的滑輪藉助傳動帶相互結合，向上部第一燃燒室螺旋輸送機134、中央部第一燃燒室螺旋輸送機135及粉塵回收螺旋輸送機136全部傳遞動力一同旋轉。

此時，設置在上述多個第一燃燒室的延伸的軸中的滑輪，其直徑可互不相同，可使上述多個第一燃燒室的螺旋輸送機的燃料輸送速度互不相同，從而在上述第一空氣供給部140內，可保障燃料的均勻燃燒及順利輸送。

並且，這種第一燃燒部130與用於供給廢塑料固體燃料的燃燒所需的第一空氣的第一空氣供給部140相結合。上述第一空氣供給部140包括用於分別向上述多個第一燃燒室供給燃燒所需的空氣的多個第一空氣供給管，在圖1及圖2所示的本發明的實施例的情況下，在上部第一燃燒室131、中央部第一燃燒室132及下部第一燃燒室133分別設有上部第一空氣供給管141、中央部第一空氣供給管142及下部第一空氣供給管143。其中，在圖1及圖2所示的本發明的實施例的情況下，上部第一空氣供給管141、中央部第一空氣供給管142及下部第一空氣供給管143分別配置在上部第一燃燒室131、中央部第一燃燒室132及下部第一燃燒室133的上部，以便從上部向下部噴射第一空氣。

通常，在焚燒垃圾之類的發煙性少的物件的情況下，向上燃燒，其燃燒速度快且有效。但是，若對分解速度快且發煙性多的物件進行向上燃燒，則產生大量的不完全燃燒的分解氣體，從而通過相對低溫部分進入燃燒室，因而難以防止煤煙的產生，為了解除這一問題，需要進行再燃燒。即，針對熱分解速度非常大的物件，需要抑制分解速度，而作為這一手段，採用向下燃燒，但向下燃燒與向上燃燒相比，焚燒率(燃燒負荷率)下降1/2左右。

在圖1及圖2所示的本發明的示範性實施例中，不採用從待燃燒的廢塑料固體燃料的下部向上部噴射第一空氣的向上燃燒方式，為了抑制有害物質的產生，採用了從上部向下部噴射第一空氣的向下燃燒方式，但本發明不局限於此，在本發明的廢塑料固體燃料焚燒爐1的後述的第二燃燒部160中，還可以採用對上述第一燃燒部130中產生的燃燒氣體進行再燃燒，從而使二惡英等有毒物質完全燃燒的一側燃燒或向上燃燒方式。

這種第一燃燒部130的多個第一燃燒室分別由沿著所供給的廢塑料固體燃料燃燒的同時被連續輸送的路徑形成的管形狀的水平通道構成。即，上部第一燃燒室131、中央部第一燃燒室132及下部第一燃燒室133可分別呈現具有矩形或多邊形截面的管形狀，或者，如圖2所示，具有圓形狀截面的管形狀。如圖1及圖2所示的本發明的示範性實施例中，各第一燃燒室作為水平配置的通道而示出，但是各第一燃燒室還可以設置為在所供給的廢塑料固體燃料燃燒的同時被連續輸送的期間，以高度逐漸變低的方式具備稍微的向下傾斜，這種情況下，優選地，具有2～7°的傾斜。

從上述多個第一燃燒室中的上部的第一燃燒室輸送至上述上部的第一燃燒室一端部的燃料及燃燒氣體，是通過上述上部的第一燃燒室一端部的下部，依次被供給至上述上部的第一燃燒室的下部配置的、下部的第一燃燒室。

在圖1及圖2所示的本發明的實施例的情況下，若從上述RPF投入螺旋輸送機122的出口供給的廢塑料固體燃料，在上述上部第一燃燒室131內燃燒並連續輸送到達其一端部，則燃燒未結束的燃料及燃燒氣體通過上述上部第一燃燒室131的一端部的下部，被供給至配置在上述上部第一燃燒室131的下部的中央部第一燃燒室132。接著，若在上述中央部第一燃燒室132中所供給的燃料燃燒的同時被連續輸送到達其一端部，則燃燒未結束的燃料及燃燒氣體通過上述中央部第一燃燒室132的一端部的下部，被供給至配置在上述中央部第一燃燒室132的下部的、下部第一燃燒室133，在上述下部第一燃燒室133中所供給的燃料燃燒的同時被輸送，並在其一端部作為粉塵排出，燃燒氣體通過後述的燃燒氣體引導部150被供給至後述的第二燃燒部160。

在圖1及圖2所示的本發明的實施例中，上述第一燃燒部130具有3個第一燃燒室，但本發明不局限於此，可考慮廢塑料固體燃料焚燒爐1的大小、廢塑料固體燃料的投入速度、用於抑制產生有害物質的完全燃燒及製造成本等，以具有適當數量的第一燃燒室的方式構成。

本發明的廢塑料固體燃料焚燒爐1的特徵如下：在最初運行焚燒爐時，在上述上部第一燃燒室131內部使燃燒器(未圖示)工作，進行加熱，從而使上述RPF投入螺旋輸送機122的出口所供給的廢塑料固體燃料，開始燃燒，一旦廢塑料固體燃料開始燃燒，則在上述第一燃燒部130中產生的燃燒氣體藉助後述的燃燒氣體引導部150流入配置在上述第一燃燒部130的下部的後述的第二燃燒部160，上述第一燃燒部130中產生的燃燒氣體在上述第二燃燒部160中再燃燒而產生熱量，並供給至其上部的上述第一燃燒部130，從而維持供給到上述第一燃燒部130的廢塑料固體燃料繼續燃燒，無需使用用於廢塑料固體燃料的焚燒的輔助燃料。

其中，上述燃燒氣體引導部150包括：氣體回收管151，以入口與配置在上述多個第一燃燒室中的最下部的第一燃燒室的一端部相連接且出口與後述的向下式噴嘴部161相連接的方式延伸；以及送氣風扇152，在上述氣體回收管151的上述入口與上述出口之間，向上述向下式噴嘴部161方向引導在上述第一燃燒部130中產生的燃燒氣體。

上述氣體回收管151用於引導上述第一燃燒部130中廢塑料固體燃料的燃燒產生的燃燒氣體，流入配置在上述第一燃燒部130的下部的上述第二燃燒部160。在圖1及圖2所示的本發明的實施例的情況下，上述氣體回收管151，與上述下部第一燃燒室133的一側側壁相連通，以使出口連接至上述第二燃燒部160的上述向下式噴嘴部161，並以圓筒形的管形狀延伸。

上述第二燃燒部160包括從上部向下部噴射的向下式噴嘴部161，以便使通過上述燃燒氣體引導部150供給的燃燒氣體再燃燒。上述向下式噴嘴部161配置在上述第一燃燒部130的下部，設置在上述氣體回收管151的入口與出口之間，藉助利用馬達旋轉的送氣風扇152，對上述第一燃燒部130中產生並通過上述燃燒氣體引導部150供給的燃燒氣體，進行強制循環，從上述向下式噴嘴部161向下部進行噴射。

上述向下式噴嘴部161的下部與第二空氣供給部170相結合，上述第二空氣供給部170從下部向上部噴射，在上述第一燃燒部130中產生並通過上述燃燒氣體引導部150供給的燃燒氣體再燃燒所需的第二空氣，從而向上述第二燃燒部160供給上述第二空氣。

即，上述向下式噴嘴部161中噴射的燃燒氣體為高溫，上述第二空氣供給部170中噴射的第二空氣為相對低溫，為了使上述向下式噴嘴部161中噴射的燃燒氣體與上述第二空氣混合均勻並順利進行燃燒氣體的再燃燒，上述向下式噴嘴部161中噴射的燃燒氣體，從上部向下部進行噴射，並且上述第二空氣從下部向上部進行噴射，從而在上述向下式噴嘴部161與上述第二空氣供給部170之間，實現燃燒氣體的再燃燒。

如上所述，藉助上述燃燒氣體引導部150，強制循環上述第一燃燒部130中產生的燃燒氣體，從而在上述第二燃燒部160中進行再燃燒，使二惡英等有毒物質完全燃燒，回收通過焚燒廢塑料固體燃料所能獲得的最大熱量，且進一步提高廢塑料固體燃料焚燒爐1的火力。

並且，第二燃燒部160中的燃燒氣體的再燃燒產生的熱量及燃燒氣體，沿著位於上部的上述第一燃燒部130的外部表面上升，同時向上述第一燃燒部130進行供熱，維持上述第一燃燒部130的上述多個第一燃燒室中的溫度，該溫度為供給至上述第一燃燒部130的廢塑料固體燃料繼續燃燒所需的溫度。

上述送風機175用於從外部吸入空氣並向上述第一空氣供給部140及上述第二空氣供給部170送出，設置在上述焚燒爐外殼110的外側。上述送風機175可藉助送風機馬達驅動，上述送風機175及送風機馬達可藉助上述控制單元190來自動工作或停止，可藉助上述控制單元190控制整體空氣供給流量和上述第一空氣供給部140及上述第二空氣供給部170之間的空氣供給比率。

其中，如圖1及圖2所示的本發明的實施例中，藉助一個送風機175，向上述第一空氣供給部140及上述第二空氣供給部170供給空氣，但本發明不局限於此，還可以使用向上述第一空氣供給部140及上述第二空氣供給部170供給空氣的各個送風機，這些送風機由上述控制單元190單獨控制。

如上所述，上述第一燃燒部130中產生的燃燒氣體由上述燃燒氣體引導部150強制循環，從而在上述第二燃燒部160中進行再燃燒，實現完全燃燒，向上述第一燃燒部130供給上述第二燃燒部160中的燃燒氣體的再燃燒產生的熱量，以此保障所供給廢塑料固體燃料的繼續性燃燒，從而無需使用焚燒廢塑料固體燃料所需的輔助燃料，通過設置在上述焚燒爐外殼110的上部的氣體排出口111排出的廢熱和完全燃燒氣體，被供給至上述熱交換部20，從而可以實現能源的有效運用。

上述粉塵儲罐180配置在上述下部第一燃燒室133的出口部分的下部。為了使從上述下部第一燃燒室133的一端部排出的廢塑料固體燃料的粉塵，被配置在上述下部第一燃燒室133的出口部分的下部的粉塵儲罐180回收，上述粉塵回收螺旋輸送機136旋轉並攪拌粉塵進行輸送。

如上所述，為了調節藉助上述RPF投入螺旋輸送機122輸送的廢塑料固體燃料的投入量，實現上述第一空氣供給部140內的燃料均勻燃燒及順利輸送，且使二惡英等有毒物質完全燃燒，以此抑制有害物質的產生，上述控制單元190控制上述RPF投入螺旋輸送機122及粉塵回收螺旋輸送機136的工作和輸送速度，且藉助上述燃燒氣體引導部150，使上述第一燃燒部130中產生的燃燒氣體強制循環至上述第二燃燒部160並進行再燃燒，以控制上述送氣風扇152的工作，並控制向上述第一空氣供給部140和上述第二空氣供給部170供給的空氣供給流量，以及上述第一空氣供給部140和上述第二空氣供給部170之間的空氣供給比率。

以下，說明本發明的另一實施例的具有熱交換部的廢塑料固體燃料焚燒爐2。

圖3為本發明的另一實施例的具有熱交換部的廢塑料固體燃料焚燒爐的截面狀態圖。

如圖所示，本發明的另一實施例的具有熱交換部的廢塑料固體燃料焚燒爐2包括焚燒部10和熱交換部20。

其中，上述焚燒部10的結構與圖1及圖2所示的本發明的示範性實施例的廢塑料固體燃料焚燒爐1的結構相同，為了避免反覆記載相同內容，省略對上述焚燒部10的詳細說明。

以下，說明本發明的具有熱交換部的廢塑料固體燃料焚燒爐2的熱交換部20。

圖4為示出圖3中廢塑料固體燃料焚燒爐的熱交換部的透視圖，圖5為示出圖3中廢塑料固體燃料焚燒爐的熱交換部的燃燒氣體的流動的概念圖。

如圖3所示的本發明的實施例中，上述熱交換部20包括熱交換部外殼210、中央氣體通道220、上部氣體循環室230、下部氣體循環室240、多個熱交換管250及集管260。

上述熱交換部20是與上述焚燒部10的上部相連接，利用在上述焚燒部10中產生的燃燒氣體的廢熱，通過水、油等液體熱介質進行熱交換的結構。

參照圖3及圖4，在上述熱交換部外殼210的下端部一側設有供水流入管211，以便使液體熱介質流入內部，在上述熱交換部外殼210的上端部一側設有供水排出管212，以便排出從上述供水流入管211流入的液體熱介質。上述供水流入管211設置在上述熱交換部外殼210的下端部一側，以便在上述熱交換部外殼210的一側面，使液體熱介質流入內部；上述供水排出管212設置在上述熱交換部外殼210的上端部一側，在上述熱交換部外殼210的內部，實現通過上述供水流入管211流入的液體熱介質與在上述多個熱交換管250的外部流動的燃燒氣體之間的熱交換。並且，在外部額外設置泵(未圖示)等，以便排出已加熱的液體熱介質，可以通過上述供水排出管212接收熱水。

上述中央氣體通道220，向上述氣體排出口111上端部延伸並相連接，以便向上引導從上述氣體排出口111排出的燃燒氣體。上述中央氣體通道220在上述熱交換部外殼210的內部中央部分，以垂直方向形成長長的內壁，通過上述氣體排出口111流入的燃燒氣體，不與填充上述液體熱介質的空間相混合，經過熱交換部外殼210內部。

在上述上部氣體循環室230設有上端分離壁231，用於從上述熱交換部外殼210的內部上部側，以上下方向分離空間，從而形成從上述中央氣體通道220流入的燃燒氣體聚集的內部空間。

在上述下部氣體循環室240設有下端分離壁241，用於從上述熱交換部外殼210的內部下部側，以上下方向分離空間，從而形成內部空間。

並排設置上述多個熱交換管250與上述中央氣體通道220，以便在上述熱交換部外殼210的內部以包圍上述中央氣體通道220的形態進行填充。作為上述燃燒氣體向內部流動的管體，上述多個熱交換管250設置為上端與上述上部氣體循環室230內部相通，且下端與上述下部氣體循環室240內部相通。

上述集管260形成有用於劃分上述上部氣體循環室230內部空間的一半的邊界壁261，以便向一側方引導聚集於上述上部氣體循環室230的燃燒氣體，從而通過上述多個熱交換管250中的一部分熱交換管流向上述下部氣體循環室240。並且，上述集管260的一側設有排氣管262，以便使流入上述下部氣體循環室240的燃燒氣體，通過上述多個熱交換管250中的其餘熱交換管流向上述上部氣體循環室230，從而排出上述熱交換部外殼210外部。

如上所述的上述熱交換部20中，上述中央氣體通道220以密閉的方式與上述焚燒部10的氣體排出口111的上端部相連接，以形成上述熱交換部20堆積在上述焚燒部10的上部的形態。

此時，具有熱交換部的廢塑料固體燃料焚燒爐2還可以設有熱介質夾套，其包圍上述焚燒爐外殼110的側部及上部。其用於回收向上述焚燒部10的側部釋放的熱量，對供給至上述熱交換部20的熱介質進行預熱，從而最小化向周圍損失的熱量，以最大化熱效率，熱介質從下端部一側流入，且熱介質從上端部一側流出，從而向上述供水流入管供給熱介質。

參照圖5，察看本發明熱交換部20的燃燒氣體流動，則通過上述中央氣體通道220流入上述熱交換部20的內部的燃燒氣體，首先朝向上述熱交換部外殼210的上述上部氣體循環室230向上方Gl流動，由於上述集管260的一側形成的邊界壁261堵住一側方，因此被引導流向上述上部氣體循環室230的右側方G2。接著，上述燃燒氣體通過上述多個熱交換管250中上端與上述上端分離壁231相連接的一半熱交換管的管道，其中該管道連接上述上部氣體循環室230空間的一半，向下方G3彎折流動，併到達在上述熱交換部外殼210的下部內測形成內部空間的下部氣體循環室240。接著，流入上述下部氣體循環室240的燃燒氣體，向上述熱交換部外殼210的相反方向的左側方G4彎折流動，通過上述多個熱交換管250中上端與上述集管260的下端部相連接的其餘一半熱交換管的管道，燃燒氣體再次向上方G5流動，從而聚集於上述集管260，同時向上述排氣管262排出。

如上所述，本發明具有液體熱介質循環上述熱交換部外殼210的內部空間的結構，以保證上述液體熱介質與上述熱交換管250持續接觸，從而有效實現液體熱介質與燃燒氣體的熱交換。並且，上述焚燒部10和上述熱交換部20可分離，在上述上部氣體循環室230及下部氣體循環室240設有可開閉的換氣窗232、242，以便確認燃燒氣體的流動，從而可以容易實現本發明的廢塑料固體燃料焚燒爐2的維護維修。

本發明的廢塑料固體燃料焚燒爐具有如下優點：不使用額外的輔助燃料，利用廢塑料固體燃料的燃燒過程中產生的燃燒氣體實現持續燃燒，從而可以節減焚燒成本。

並且，本發明提供的環保的廢塑料固體燃料焚燒爐，具有如下優點：強制循環廢塑料固體燃料的燃燒過程中產生的燃燒氣體進行再燃燒，使低溫燃燒中產生的二惡英等有毒物質完全燃燒，從而可以顯著抑制有害物質的產生。

並且，本發明提供的廢塑料固體燃料焚燒爐，具有如下優點：利用廢塑料固體燃料燃燒時產生的熱量，實現熱交換介質的熱交換效率最大化，從而可以用於供暖、熱水等。

上述的實施方式中說明的特徵、結構、效果等包括在本發明的至少一個實施方式中，且不一定僅局限於一個實施方式。進而，各實施方式中例示的特徵、結構、效果等，可由本領域技術人員組合或變形其他實施方式而實施。因此，與這種組合和變形相關的內容應解釋為包括在本發明的範圍。

並且，如上所述，以實施方式為中心進行了說明，但是這僅被視為示例性的，並不限定本發明。本領域技術人員應當理解，可以在不脫離本實施方式的本質特性的範圍進行以上未例示的多種變形和應用。即，可以通過變形實施具體出現在實施方式中的各個結構要素。並且，這種變形和應用相關的差異應解釋為包括在所附的權利要求書中規定的本發明的保護範圍。

工業實用性

本發明提供不使用額外的輔助燃料，可以節減焚燒成本的廢塑料固體燃料焚燒爐。