KR20150114515A - 가압 소각 시설 및 가압 소각 방법 - Google Patents

Abstract

가압 소각 시설(100,200)은 압축 공기 (A)에 의한 가압 하에서 피처리물(P)을 소각 처리하는 가압식 소각로(1)와 상기 가압식 소각로의 연소 배기 가스(G)에 의해 회전 구동됨으로써 상기 압축 공기를 생성하는 과급기(5)와 상기 과급기의 터빈 임펠러(5a)의 뒷면(5a1)에 밀봉 가스(S)를 분사하는 밀봉 수단(5i)을 포함한다.

Description

가압 소각 시설 및 가압 소각 방법{PRESSURIZED INCINERATION EQUIPMENT AND PRESSURIZED INCINERATION METHOD}

본 발명은 가압 소각 시설 및 가압 소각 방법에 관한 것이다.

본원은 2013 년 1 월 30 일에 일본에 출원된 특원 2013-015556 호에 따라 우선권을 주장하며 그 내용을 여기에 원용한다.

아래 특허 문헌 1에는 제조 비용과 운영 비용을 감소시키기 위해 과급기의 공기 흡입관 상류 측에 상기 과급기를 시작시키기 위해 사용되는 송풍기가 마련된 가압 소각로 설비 및 그 시운전 방법이 개시되어있다. 이 가압 소각로 설비는 가압 유동상식 소각로에서 배출되는 고온 배기 가스를 이용함으로써 압축 공기를 생성하고, 상기 압축 공기를 상기 가압 유동상식 소각로에 공급하는 과급기를 포함한다. 가압 소각로 설비는 설비 시작시에 송풍기로부터 과급기 압축기로 시동용 공기를 공급한다.

또한 후술할 과급기 베어링에 대한 터빈 측 가스 밀봉 기술로, 예를 들면 특허 문헌 2에는 가스 압력을 이용함으로써 틈새를 막아 밀봉하는 가스켓에 의해 터빈으로 도입되는 배기 가스의 누설(베어링에 누설)을 방지하는 기술이 개시되어 있다.

(특허 문헌 1) 일본 특개 2008-25966호 공보 (특허 문헌 2) 일본 특개 2000-265845호 공보

주지하는 바와 같이, 상기 과급기에서, 터빈 임펠러의 터빈 축(회전축)은 소정의 베어링 기구에 의해 지지되고 있으며, 이 베어링 기구는 소정의 윤활유에 의해 베어링 성능을 발휘한다. 베어링 기구의 일례로서, 회전축이 저널 베어링에 소정의 간격을 두고 삽입되고, 외부로부터 공급되는 가압 공기에 의해 회전축을 부상시켜 지지하는 기체 베어링 장치는 장치가 복잡하기 때문에 고액이며, 양산 채용 사례는 없다. 상기 가압 소각로 설비에서, 가압 유동상식 소각로에서 배출되는 고온 배기 가스는 구동 유체로서 과급기로 유입되지만, 이 고온 배기 가스의 일부가 상기 베어링기구의 윤활유에 작용하고, 윤활유를 악화시키는 경우가 있다. 즉, 고온 배기 가스의 성분은 소각 대상물이나 소각용 연료 등에 의존한다고 생각되지만, 이 성분은 과급기의 윤활유를 저하시키는 성분을 포함하는 경우가 있다. 이러한 경우에는 윤활유의 열화가 촉진되므로 윤활유의 교환 빈도가 높아지고 그 결과 운영 비용을 상승시킨다.

본 발명은 상술한 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 적어도 가압식 소각로의 배기 가스에 의한 과급기의 윤활유의 열화를 억제할 수 있는 가압 소각 시설 및 가압 소각 방법의 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제1 태양의 가압 소각 시설은 압축 공기에 의한 가압 하에서 피처리물을 소각 처리하는 가압식 소각로와, 상기 가압식 소각로의 연소 배기 가스에 의해 회전 구동됨으로써 상기 압축 공기를 생성하는 과급기와, 상기 과급기의 터빈 임펠러의 뒷면에 밀봉 가스를 분사하는 밀봉 수단을 포함한다.

또한, 본 발명의 제2 태양에서 상기 제1 태양의 가압 소각 시설은 설비 시작 시에 상기 가압식 소각로에 시동용 공기를 공급하는 송풍기를 더 포함한다. 또한, 상기 밀봉 수단은 설비 시작 시에 상기 송풍기로부터 시동용 공기를 가져와 상기 터빈 임펠러의 뒷면에 상기 밀봉 가스로서 상기 시동용 공기를 분사하고, 설비 시작 이후에 상기 과급기의 상기 압축 공기를 가져와 상기 터빈 임펠러의 뒷면에 밀봉 가스로서 상기 압축 공기를 분사하도록 구성되어 있다.

또한, 본 발명의 제3 태양에서는 상기 제2 태양에서, 상기 밀봉 수단은 설비 시작 시에는 상기 시동용 공기를 선택하여 토출하고, 설비 시작 이후에는 상기 압축 공기를 선택하여 토출하는 전환 수단과, 상기 과급기에 마련되고, 일단이 상기 전환 수단의 토출구에 연결되며, 타단이 상기 터빈 임펠러의 뒷면에 대향하는 하우징의 개구와 연결된 밀봉 가스 유로를 포함한다.

또한, 본 발명의 제4 태양에서는 상기 제1 태양에서, 상기 밀봉 수단은 상기 과급기에 마련되고, 상기 밀봉 가스로 이용되는 상기 압축 공기를 상기 터빈 임펠러의 뒷면에 대향하는 하우징으로 안내하는 밀봉 가스 유로를 포함한다.

또한, 본 발명의 제5 태양에서는 상기 제1 내지 제4 태양 중 어느 하나의 태양에 있어서, 상기 밀봉 수단은 상기 터빈 임펠러의 뒷면의 복수 개소에 상기 밀봉 가스를 분사하는 복수 개의 분출구를 포함한다.

또한, 본 발명의 제6 태양에서는 상기 제1 내지 제5 태양 중 어느 하나의 태양에 있어서, 상기 밀봉 수단은 상기 터빈 임펠러의 바깥 쪽을 향해 상기 터빈 임펠러의 뒷면에 상기 밀봉 가스를 분사하는 분출구를 포함한다.

또한, 본 발명의 제7 태양에서는 상기 제1 내지 제6 태양 중 어느 하나의 태양에 있어서, 상기 밀봉 수단은 상기 터빈 임펠러와 동축 상에 원형 패턴으로 상기 터빈 임펠러 뒷면에 상기 밀봉 가스를 분사하는 분출구를 포함한다.

또한, 본 발명의 제8 태양의 가압 소각 방법은 과급기에서 생성된 압축 공기를 가압식 소각로에 공급하고 가압 하에서 피처리물을 소각하는 단계, 상기 가압식 소각로의 연소 배기 가스에 의해 상기 과급기를 회전 구동하여 상기 압축 공기를 생성하는 단계, 및 과급기의 터빈 임펠러의 뒷면에 밀봉 가스를 분사하는 단계를 포함한다.

본 발명에 의하면, 과급기의 터빈 임펠러의 뒷면에 밀봉 가스가 분사되기 때문에 가압식 소각로의 배기 가스가 과급기의 베어링 기구에 침입하는 것을 억제 또는 방지하는 것이 가능하다. 따라서, 본 발명에 의하면, 과급기의 베어링 기구에서 윤활유의 열화를 억제 또는 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가압 소각 시설의 시스템 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 있어서 과급기의 전체적인 구성을 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 있어서 과급기의 요부 구성을 나타내는 단면도이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 있어서 과급기의 요부 구성의 제1 변형 예를 나타내는 단면도이다.
도 4b는 도 4a의 변형예를 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 있어서 과급기의 요부 구성의 제2 변형 예를 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가압 소각 시설의 변형 예를 나타내는 시스템 구성도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 설명한다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 본 실시예에 따른 가압 소각 시설(100)은 가압 유동상식 소각로(1)(가압식 소각로), 공급 장치(2), 에어 필터(3), 송풍기(4), 과급기(5), 제1 개폐 밸브(6), 제2 개폐 밸브(7), 3방향 밸브(8)(전환 수단), 예열기(9), 제1 및 제2 조절 밸브(10A, 10B), 집진기(11), 배기 가스 처리 장치(12) 및 굴뚝(13) 등을 구비하여 구성된다. 또한, 이러한 각 구성 요소는 도 1과 같이 소정의 배관에 의해 상호 연결되어 있다.

가압 유동상식 소각로(1)는 대략 원통형 소각로이다. 가압 유동상식 소각로(1)는 제1 및 제2 조절 밸브(10A, 10B)를 통해 송풍기(4)에서 공급되는 시동용 공기(K) 또는 제1 및 제2 조절 밸브(10A, 10B)를 통해 과급기(5)에서 공급되는 압축 공기(A)를 1차 연소 공기 및 2차 연소 공기로 가져와 피처리물(P)을 가압 유동상 방식으로 소각 처리한다. 이 가압 유동상식 소각로(1)는 피처리물(P)을 소각 처리함으로써 생성된 고온 고압의 연소 배기 가스(G)를 배출한다.

또한 상기 가압 유동상식 소각로(1)에는 가압 소각 시설(100)을 시작할 때 (설비 시작할 때) 가압 유동상식 소각로(1)의 내부 온도를 상승시키기 위한 시작 시설이 마련된다. 이 시작 시설은 보조 연료 탱크(1a) 및 승온 버너(1b) 등으로 구성된다. 이 시작 시설은 보조 연료 탱크(1a) 또는 도시 가스 등의 보조 연료 공급원(도시 생략)에서 승온 버너(1b)로 공급된 보조 연료를 상기 시동용 공기(K)와 함께 가압 유동상식 소각로(1) 내에서 연소시킴으로써, 가압 유동상식 소각로(1) 내부를 소정 온도(예를 들면, 피처리물(P)이 자발적으로 연소하는 온도)까지 승온시킨다.

공급 장치(2)는 외부로부터 받아들인 피처리물(P)을 가압 유동상식 소각로(1)에 공급하는 장치이며, 예를 들어 스크류 컨베이어 또는 펌프이다. 여기서 가압 유동상식 소각로(1)의 소각 대상인 피처리물(P)은 각종 바이오매스(biomass)와 같은 가연성 폐기물이다.

에어 필터(3)는 공기 중의 먼지 등을 제거하여 정화하는 장치이며, 따라서 공기를 정화하여 얻어진 청정 공기를 과급기(5)의 컴프레서(압축기)에 공급한다.

송풍기(4)는 가압 유동상식 소각로(1)의 시작 시설과 마찬가지로 설비를 시작할 때만 작동하는 장치이며, 가압 유동상식 소각로(1)에 의해 피처리물(P)의 소각 처리가 시작될 때 시동용 공기(K)를 가압 유동상식 소각로(1)에 공급한다.

즉, 설비를 시작할 때, 가압 유동상식 소각로(1)는 정상 연소 상태가 아니기 때문에 과급기(5)를 구동하기에 충분한 연소 배기 가스(G)가 가압 유동상식 소각로(1)에서 과급기(5)의 터빈으로 공급되지 않는다. 따라서 후술하는 바와 같이 과급기(5)는 에어 필터(3)에서 공급되는 공기를 압축하지 못하고, 압축 공기(A)를 가압 유동상식 소각로(1)에 공급할 수 없다. 이러한 설비를 부팅할 때, 과급기(5) 대신에 송풍기(4)는 외기에서 가져온 시동용 공기(K)를 1차 연소 공기 및 2차 연소 공기로 가압 유동상식 소각로(1)에 공급한다. 이러한 송풍기(4)는 가압 소각 시설(100)의 부팅이 완료되고, 가압 소각 시설(100)이 정상 운전 상태에 이른 단계(시설 시작 이후)에서 작동을 멈춘다.

상기 과급기(5)는 가압 유동상식 소각로(1)의 연소 배기 가스(G)에 의해 회전 구동됨으로써 에어 필터(3)에서 흡입된 청정 공기를 압축하여 압축 공기(A)를 생성한다. 이 과급기(5)는 터빈 임펠러(5a) 및 압축기 임펠러(5b)가 회전축(5c)에 각각 고정된 회전 기계이다. 상기 과급기(5)에서, 구동 유체로서 연소 배기 가스(G)가 터빈 임펠러(5a)에 분사되어 발생하는 회전 동력에 의해 압축기 임펠러(5b)는 회전 구동되며, 압축기 임펠러(5b)의 회전에 의해 압축 공기(A)는 생성된다. 상기 과급기(5)는 압축 공기(A)를 제2 개폐 밸브(7)에 공급한다.

자세히 설명하면, 이 과급기(5)는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 상술한 터빈 임펠러(5a) 및 압축기 임펠러(5b)가 회전축(5c)의 각 단부에 고정되어 일체화된 로터가 소정 형상의 하우징에 회전 가능하게 수용되어 구성된다. 터빈 임펠러(5a)의 뒷면(5a1) 및 압축기 임펠러(5b)의 뒷면(5b1)은 서로 대향하도록 배치되어 있다. 또한, 도 2에서는 편의상, 도 1에 나타낸 과급기(5)가 좌우 반전된 상태, 즉 터빈 임펠러(5a)가 도 2의 왼쪽에 배치되고, 압축기 임펠러(5b)가 그 오른쪽에 배치된 상태를 나타낸다.

도 2에 도시된 바와 같이, 과급기(5)의 하우징은 터빈 임펠러(5a)를 수용하는 터빈 하우징(5d)과 압축기 임펠러(5b)를 수용하는 압축기 하우징(5e)이 회전축(5c)을 수용하는 베어링 하우징(5f)에 나사 고정되도록 구성된다. 또한, 베어링 하우징(5f)은 회전축(5c) 이외에, 상기 회전축(5c)을 회전 가능하게 지지하는 베어링 기구(5g)도 수용한다. 또한 베어링 하우징(5f)의 내부에는 베어링 기구(5g)에 윤활유를 공급하는 오일 유로가 형성되어 있다.

또한 이러한 터빈 하우징(5d)과 베어링 하우징(5f) 사이에는 연소 배기 가스(G)의 열이 베어링 기구(5g)로 전달되는 것을 억제하기 위한 단열판(5h)이 개재되어 있다.

이 단열판(5h)은 중심에 회전축(5c)이 삽입되는 개구가 형성된 대략 원판 형상의 부재이며, 그 외주부가 터빈 하우징(5d) 및 베어링 하우징(5f) 사이에 끼워져 있다.

터빈 하우징(5d)에는 터빈 임펠러(5a)의 반경 방향 바깥쪽에 스크롤 유로(5d1)와 터빈 노즐(5d2)이 형성되어 있다. 이러한 터빈 하우징(5d)에서, 연소 배기 가스(G)는 스크롤 유로(5d1) 및 터빈 노즐(5d2)을 통해 반경 방향 외측에서 터빈 임펠러(5a)에 분사되고, 이 터빈 임펠러(5a)에 회전 동력을 발생시킨다.

한편, 압축기 하우징(5e) 내부에는 압축기 임펠러(5b)의 반경 방향 외측 위치에 디퓨저(5e1) 및 스크롤 유로(5e2)가 형성되어 있다. 이러한 압축기 하우징(5e)에서, 에어 필터(3)에서 공급되는 청정 공기는 회전 상태의 압축기 임펠러(5b)의 전방(도 2의 오른쪽)에서 압축기 임펠러(5b)로 유입됨으로써 디퓨저(5e1)로 토출되고, 디퓨저(5e1) 및 스크롤 유로(5e2)를 통과함으로써 압축 공기(A)가 된다.

또한, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 과급기(5)에는 터빈 임펠러(5a) 뒷면(5a1)에 밀봉 가스(S)를 공급하는 밀봉 가스 유로(5i)가 형성되어 있다. 즉 밀봉 가스 유로(5i)는 터빈 임펠러(5a)의 뒷면(5a1)과 과급기(5)의 하우징 (단열판 5h) 사이의 공간으로 밀봉 가스(S)를 공급한다. 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 이 밀봉 가스 유로(5i)는 베어링 하우징(5f)의 내부에 형성되고, 일단이 3방향 밸브(8)의 출력 포트(토출 포트)에 연결된 유로 및 베어링 하우징(5f) 과 단열판(5h) 사이의 틈새를 포함하여 구성되어 있다. 이러한 밀봉 가스 유로(5i)의 타단(선단부)은 베어링 하우징(5f)과 단열판(5h) 사이의 틈새에 의해 형성되고, 밀봉 가스(S)의 분출구(N)이다.

상기 분출구(N)는 터빈 임펠러(5a)의 뒷면(5a1)에 대향하는 하우징에서 개방된다. 즉, 밀봉 가스 유로(5i)의 타단은 회전축(5c) 둘레에 원형 고리 패턴으로 개방되고, 좁은 폭의 노즐이다. 상기 분출구(N)는 상기 터빈 임펠러(5a)와 동축 상 원형 패턴으로 형성된다.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 회전축(5c)의 중심축을 따라 분사구(N)의 단면 형상이 터빈 임펠러(5a)의 외주 측을 향해 구부러져 있고 상기 분출구(N)는 밀봉 가스(S)를 터빈 임펠러(5a)의 외주 측을 향해 터빈 임펠러(5a)의 뒷면(5a1)으로 분사한다. 이러한 분출구(N)에서 터빈 임펠러(5a)의 외주 측을 향해 터빈 임펠러(5)의 뒷면(5a1)에 분사된 밀봉 가스(S)는 터빈 임펠러(5a)의 뒷면(5a1)에 회전축(5c) 주위로 연속 가스막을 형성한다. 따라서, 상기 터빈 임펠러(5a)의 뒷면(5a1)에 침입한 연소 배기 가스(G)가 회전축(5c)을 지지하는 베어링 기구(5g)까지 침입하는 것을 상기 밀봉 가스(S)에 의해 억제 또는 방지할 수 있다.

여기에서 베어링 기구(5g)로 연소 배기 가스(G)의 침입이 적어도 회전축(5c)의 둘레에 형성된 연속 가스막에 의해 방지되므로, 밀봉 가스(S)는 터빈 임펠러(5a)의 외주 측을 향해 밖으로 분사될 필요는 없다. 예를 들어, 터빈 임펠러(5a)의 뒷면(5a1)에 거의 수직으로 밀봉 가스(S)는 분사될 수 있다. 또한 경우에 따라서 밀봉 가스(S)는 터빈 임펠러(5a)의 약간 안쪽(회전 중심 측)을 향해 분사될 수 있다.

또한 연소 배기 가스(G)의 침입에 안정적으로 대항할 수 있는 가스막을 형성하기 위해서는, 분출구(N)와 터빈 임펠러(5a)의 뒷면(5a1) 사이의 대향 거리 (예를 들면 회전축 5c의 중심축 방향의 거리)를 최소화하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 상기 대향 거리가 더 작아지도록 베어링 하우징(5f) 및 단열판(5h)의 모양을 변형시켜도 좋다. 3방향 밸브(8)의 조절로, 상기 밀봉 가스 유로(5i)에는 설비의 시작 시에 시동용 공기(K)의 일부가 밀봉 가스(S)로 공급되는 반면, 설비를 시작한 후에 있어서는 압축 공기(A)의 일부가 밀봉 가스(S)로 공급된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 제1 개폐 밸브(6)는 송풍기(4)의 토출 측 배관에 설치되어 있다. 상기 제1 개폐 밸브(6)는 설비를 시작할 때 완전히 개방된 상태로 설정되는 반면에, 설비를 시작한 후에 있어서는 완전히 폐쇄된 상태로 설정된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 제2 개폐 밸브(7)는 과급기(5)의 압축기의 토출구에 연결된 배관, 즉 스크롤 유로(5e2) 출구에 연결된 배관에 설치되어 있다. 상기 제2 개폐 밸브(7)는 설비를 시작할 때 전부 닫힘 상태로 설정되는 반면에, 설비를 시작한 후에 있어서는 완전 개방된 상태로 설정된다. 즉, 설비를 시작할 때 송풍기(4)에서 토출된 시동용 공기(K) 만이 배관을 통해 예열기(9)로 공급된다.

3방향 밸브(8)는 2개의 입력 포트와 1개의 출력 포트를 구비한 전환 수단이며, 2개의 입력 포트를 택일적으로 선택하여 출력 포트와 연결한다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 3방향 밸브(8)에서, 하나의 입력 포트는 송풍기(4)에 연결되는 반면에, 다른 입력 포트는 과급기(5)의 압축기의 토출구 (즉 스크롤 유로(5e2)의 출구)에 연결되어 있다. 또한 상기 3방향 밸브(8)의 출력 포트는 밀봉 가스 유로(5i)의 일단(후단)에 연결되어 있다. 이러한 3방향 밸브(8)는 설비를 시작할 때 하나의 입력 포트를 선택하여 송풍기(4)에서 공급되는 시동용 공기(K)를 밀봉 가스 유로(5i)에 공급하는 한편, 설비를 시작한 후에 있어서는 다른 입력 포트를 선택하여 과급기(5)에서 공급되는 압축 공기(A)를 밀봉 가스 유로(5i)에 공급한다.

가압 소각 설비(100)에서, 상기 3방향 밸브(8) 및 상술한 과급기(5)의 밀봉 가스 유로(5i)는 시동용 공기(K) 또는 압축 공기(A)를 가져와 터빈 임펠러(5a)의 뒷면(5a1)에 밀봉 가스(S)로 분사하는 밀봉 수단을 구성하고 있다. 또한 송풍기(4) 및 과급기(5)는 가압 소각 시설(100)의 가스 공급원으로도 기능한다.

예열기(9)는 제1 및 제2 개폐 밸브(6,7)과 제1 및 제2 조절 밸브(10A, 10B) 사이에 설치되어 있다. 상기 예열기(9)는 가압 유동상식 소각로(1)에서 공급된 연소 배기 가스(G)를 이용하여 송풍기(4)에서 공급되는 시동용 공기(K)(설비를 시작할 때) 또는 과급기(5)에서 공급된 압축 공기(A)(설비를 시작한 후에)의 온도를 상승시키는 열교환기이다. 압축 공기(A)의 온도는 압축기 임펠러(5b) 압축 작용에 의해 청정 공기의 온도(대략 대기 온도와 동일) 이상으로 증가된다. 예열기(9)는 고온의 연소 배기 가스(G)와 시동용 공기(K) 또는 압축 공기(A)와 열 교환시킴으로써 시동용 공기(K) 또는 압축 공기(A)를 더욱 승온시켜 제 1 및 제2 조절 밸브(10A, 10B)에 공급한다. 또한 상기 예열기(9)는 시동용 공기(K) 또는 압축 공기(A)와의 열 교환에 의해 온도가 낮아진 연소 배기 가스(G)를 집진기(11)로 토출한다.

제 1 조절 밸브(10A)는 가압 유동상식 소각로(1)의 하단에 1차 연소 공기로서 공급되는 압축 공기(A)(또는 시동용 공기 K)의 유량을 조절하는 제1 제어 밸브이다. 한편, 제2 조절 밸브(10B)는 가압 유동상식 소각로(1)에서 상기 1차 연소 공기보다 연직 방향으로 높은 위치에 2차 연소 공기로서 공급되는 압축 공기(A)(또는 시동용 공기 K)의 유량을 조절하는 제2 제어 밸브이다. 상기 제1 및 제2 조절 밸브(10A, 10B)는 가압 유동상식 소각로(1) 내에서 피처리물(P)의 연소 상태가 가장 좋아지도록 조절된다.

집진기(11)는 예열기(9)에서 공급된 연소 배기 가스(G)에 포함된 분진 등의 고형물을 분리 제거하는 장치이며, 예를 들면 벅(bug) 필터이다. 상기 집진기(11)는 고체가 분리 제거된 고온의 연소 배기 가스(G)를 과급기(5) 터빈에 공급한다. 상기 연소 배기 가스(G)는 터빈 임펠러(5a)에 작용하여 압력 및 온도가 낮아진 후 배기 가스 처리 장치(12)에 공급된다.

상기 배기 가스 처리 장치(12)는 이러한 집진기(11)로부터 공급된 연소 배기 가스(G)에서 유황 성분과 질소 성분 등의 불순물을 제거하는 장치이며, 이러한 불순물이 제거되어 청정화된 배기 가스를 굴뚝(13)에 공급한다. 상기 굴뚝(13)은 주지하는 바와 같이 소정 높이의 원통형 구조물이며, 배기 가스 처리 장치(12)로부터 공급되는 배기 가스를 소정 높이에서 대기 중에 방출한다.

다음은 가압 소각 시설(100)의 동작, 특히 가압 소각 시설(100)에서 특징적인 구성 요소인 밀봉 수단의 동작에 대해 상세히 설명한다.

첫째로, 가압 소각 시설(100)을 시작할 때(설비를 시작할 때)의 동작에 대해 설명한다. 상기 설비 부팅 시에 제1 개폐 밸브(6)는 완전 개방 상태, 제 2 개폐 밸브(7)는 전폐 상태로 각각 설정되고, 전환 수단인 3방향 밸브(8)는 하나의 입력 포트를 선택하도록 설정된다. 이 상태에서 송풍기(4)가 작동하여 송풍기(4)에서 토출되는 시동용 공기(K)의 대부분이 가압 유동상식 소각로(1)에 공급되며 시동용 공기(K)의 일부가 3방향 밸브(8)를 통해 과급기(5)의 밀봉 가스 유로(5i)에 공급된다.

즉, 송풍기(4)에서 토출되는 시동용 공기(K)는 제1 개폐 밸브(6)와 예열기(9)를 통해 제1 및 제2 조절 밸브(10A, 10B)로 공급되고, 상기 제1 및 제2 조절 밸브(10A, 10B)에 의해 시동용 공기(K)의 유량이 최종적으로 조정되어 가압 유동상식 소각로(1) 및 승온 버너(1b)에 공급된다. 상기 가압 유동상식 소각로(1)는 상기 시동용 공기(K)를 1차 연소 공기와 2차 연소 공기로 취하고, 시작 시설이 산화제로서 1차 연소 공기 및 2 차 연소 공기를 사용함으로써 연료(보조 연료)를 연소시켜 소각로 내부 온도를 서서히 승온한다.

가압 유동상식 소각로(1) 내부의 온도가 소정 온도(예를 들면 피처리물P이 자발적으로 연소하는 온도)까지 승온되면, 상기 공급 장치(2)가 작동하여 피처리물(P)을 공급함으로써 가압 유동 상식 소각로(1)가 피처리물(P)의 소각 처리(연소 처리)를 시작한다. 피처리물(P)의 소각 처리가 시작되면, 가압 유동상식 소각로(1) 내에서는 과급기(5)를 구동하기에 충분한 양의 연소 배기 가스(G)가 발생한다. 상기 연소 배기 가스(G)는 가압 유동상식 소각로(1)에서 예열기(9) 및 집진기(11)를 거쳐 과급기(5)의 터빈에 공급된다. 따라서 과급기(5)는 가압 유동상식 소각로(1)에서 공급되는 연소 배기 가스(G)에 의해 회전 구동된다.

이러한 방식으로 과급기(5)가 연소 배기 가스(G)에 의해 회전 구동되는 상태에 이르면, 송풍기(4)의 작동이 멈추고, 제1 개폐 밸브(6)는 전폐 상태, 제2 개폐 밸브(7)는 전개 상태로 각각 설정 변경되고, 3방향 밸브(8)는 다른 입력 포트를 선택하도록 설정된다. 따라서 가압 소각 시설(100)은 설비 기동 상태(설비 시작 시)로부터 정상 운전 상태(설비 시작 이후)로 전환한다.

설비가 시작된 후에, 집진기(11)에서 고체가 분리 제거된 연소 배기 가스(G)는 과급기(5)로 공급됨과 동시에 과급기(5)에서 공급된 압축 공기(A)는 예열기(9)에 의해 예열된다. 과급기(5)의 구동에 제공되는 연소 배기 가스(G)는 과급기(5)에서 배기 가스 처리 장치(12)로 공급되어, 불순물이 제거된 후, 굴뚝(13)에서 대기 중에 방출된다. 또한 압축 공기(A)는 예열기(9) 예열된 후 제1 및 제2 조절 밸브(10A, 10B)에서 유량 조절되어 가압 유동상식 소각로(1)에 공급되어 1차 연소 공기와 2차 연소 공기로서 피처리물(P)의 연소에 제공된다.

이상이 가압 소각 시설(100)의 전체적인 동작이지만, 가압 소각 시설(100)은 설비를 시작할 때와 설비를 시작한 후에 다음과 같은 특징적인 동작을 실시한다.

즉, 설비를 시작할 때, 시동용 공기(K)의 일부는 3방향 밸브(8)를 통해 과급기(5)의 밀봉 가스 유로(5i)에 공급되며, 밀봉 가스 유로(5i)의 선단에 위치된 분출구(N)에서 터빈 임펠러(5a)의 외주 측을 향해 터빈 임펠러(5a)의 뒷면(5a1)에 밀봉 가스(S)로서 분사된다. 즉, 시동용 공기(K)의 일부는 터빈 임펠러(5a)의 뒷면(5a1)과 과급기(5)의 하우징(단열판 5h) 사이의 공간에 밀봉 가스(S)로 공급된다. 상기 밀봉 가스(S)(시동용 공기 K)는 터빈 임펠러(5a)의 뒷면(5a1)에 회전축(5c) 둘레에 연속 가스막을 형성한다.

설비가 시작될 때, 제2 개폐 밸브(7)는 전폐 상태로 설정되므로, 송풍기(4)에서 토출된 시동용 공기(K)의 일부가 과급기(5)의 압축기의 토출구로 공급되는 것이 방지되고, 과급기(5)의 압축기에 외란(disturbance)을 주는 것이 방지된다. 또한, 설비 시작 시에, 3방향 밸브(8)는 하나의 입력 포트를 선택하도록 설정되므로, 밀봉 가스 유로(5i)에는, 과급기(5)의 회전속도가 정상 회전 속도에 도달하지 않기 때문에, 불충분한 압력을 갖는 과급기(5)의 압축기의 토출 공기가 아니라 송풍기(4)에 의해 소정의 유속이 주어진 시동용 공기(K)가 공급된다.

이 결과로, 터빈 임펠러(5a)의 뒷면(5a1)에 침입한 연소 배기 가스(G)는 밀봉 가스(S)(시동용 공기 K)에 의해 형성된 가스막에 의해 회전축(5c) 근방으로 침입할 수 없으며, 따라서 베어링 하우징(5f) 내부에서 회전축(5c)을 지지하는 베어링 기구(5g)까지 침입할 수 없다. 따라서, 연소 배기 가스(G)가 베어링 기구(5g)의 윤활유와 접촉하는 것을 방지할 수 있기 때문에 설비 부팅 시에 윤활유의 열화를 방지할 수 있다.

한편, 시설을 시작한 후에는, 송풍기(4)에서 토출된 시동용 공기(K)의 일부 대신에 과급기(5)의 압축기로부터 토출된 압축 공기(A)의 일부가 3방향 밸브(8)를 통해 밀봉 가스 유로(5i)에 공급된다. 상기 압축 공기(A)는 과급기(5)가 정상 회전하여 과급기(5)의 압축기로부터 토출되는 기체이기 때문에 충분한 압력을 가지고 있다. 이러한 압축 공기(A)는 분출구(N)에서 터빈 임펠러(5a)의 외주 측을 향해 터빈 임펠러(5a)의 뒷면(5a1)에 밀봉 가스(S)로서 분사된다. 즉, 압축 공기(A)의 일부는 터빈 임펠러(5a)의 뒷면(5a1)과 과급기(5) 하우징(단열판 5h) 사이의 공간에 밀봉 가스(S)로서 공급된다. 이러한 밀봉 가스(S)(압축 공기 A)는 터빈 임펠러(5a)의 뒷면(5a1)에서 회전축(5c)의 둘레에 연속 가스막을 형성한다.

이 결과로, 터빈 임펠러(5a)의 뒷면(5a1)에 침입한 연소 배기 가스(G)는 밀봉 가스(S)(압축 공기 A)에 의해 형성된 가스막에 의해 회전축(5c) 근방으로 침입 할 수 없으며, 따라서 베어링 하우징(5f) 내부에서 회전축(5c)을 지지하는 베어링 기구(5g)까지 침입할 수 없다. 따라서, 밀봉 가스(S)(압축 공기 A)에 의해, 연소 배기 가스(G)가 베어링 기구(5g)의 윤활유와 접촉하는 것을 방지할 수 있기 때문에 설비 부팅 후에도 윤활유의 열화를 방지할 수 있다.

여기서, 설비 시작 시에 밀봉 가스(S)로 이용되는 시동용 공기(K)의 압력은 과급기(5)의 정상 운전시 압축 공기(A)의 압력에 비해 압력이 낮은 경우가 있다. 그러나 설비 시작 시의 연소 배기 가스(G)의 압력은 정상 운전 시의 연소 배기 가스(G)의 압력보다 작다. 즉 설비 시작 시에 밀봉 가스(S)에 요구되는 분사 압력은 정상 운전 시에 밀봉 가스(S)에 요구되는 분사 압력보다 낮다. 따라서 설비 부팅 시에 시동용 공기(K)가 밀봉 가스(S)로 터빈 임펠러(5a)의 뒷면(5a1)에 분출되면 연소 배기 가스(G)가 베어링 기구(5g)에 침입하는 것을 충분히 방지할 수 있다.

이와 같이, 본 실시 형태에서는, 설비 시작 시에 시동용 공기(K)를 밀봉 가스(S)로 이용하고, 또한 설비 시작 이후에 압축 공기(A)를 밀봉 가스(S)로 이용한다. 즉, 본 실시예에서는, 설비 시작 시에 송풍기(4)를 밀봉 가스(S)의 공급원으로 이용함으로써 베어링 기구(5g)로 연소 배기 가스(G)의 침입이 방지되고, 또한 설비 시작 이후에 과급기(5)를 밀봉 가스(S)의 공급원으로 이용함으로써 베어링기구(5g)로 연소 배기 가스(G)의 침입이 방지된다. 이와 같은 본 실시예에 따르면, 설비를 시작할 때와 설비를 시작한 후 모두에서 베어링기구(5g)로 연소 배기 가스(G)의 침입이 방지될 수 있고, 이에 따라 윤활유의 열화가 억제될 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않는다. 상기 실시예에서 나타난 각 구성 부재의 여러 형상이나 조합 등은 일례로서, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 범위에서 설계 요구 등에 근거 해 구성의 부가, 생략, 치환 및 기타 변경이 가능하다. 예를 들어 다음과 같은 변형예가 제안될 수 있다.

(1) 상기 실시 형태에서 설비를 시작할 때에는 시동용 공기(K)를 밀봉 가스(S)로 이용하고, 또한 설비를 시작한 후에(정상 운전 상태)는 압축 공기(A)를 밀봉 가스(S)로 이용하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어 별도로 준비된 공기 공급원(예를 들면 압축기)이 사용되는 경우에는 시동시, 시동용 송풍기 대신에 상기 공기 공급원이 이용될 수 있고, 시동 이후에 과급기에서 공기를 밀봉 가스로 공급하도록 전환시킬 수 있다. 또한 시동시, 시동용 송풍기에서 공기를 밀봉 가스로 공급하고 시동 후, 별도로 준비한 공기 공급원으로 전환되도록 할 수 있다. 또한, 시동 시 및 시동 후 모두에서 별도로 마련된 공기 공급원이 사용될 수 있다.

(2) 상기 실시 형태에서는, 가압 소각 설비가 정상 운전 상태에 있는 설비 시작 이후뿐만 아니라 설비 시작 시에도 밀봉 가스(S)가 터빈 임펠러(5a)의 뒷면(5a1)에 분출되었으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 설비 시작 시에 발생하는 연소 배기 가스(G)는 양도 적고, 또한 압력이 낮기 때문에, 연소 배기 가스(G)가 베어링 기구(5g)에 침입할 가능성이 낮다. 이 점을 고려하면 설비 시작 시에는 밀봉 가스(S)의 분출이 수행되지 않는 것도 생각할 수 있다. 이 경우에는 설비를 시작한 이후에 압축 공기(A)를 밀봉 가스 유로(5i)에 공급하기만 하면 되므로, 3방향 밸브(8)는 생략될 수 있고, 과급기(5)의 압축기의 토출 공기가 밀봉 가스 유로(5i)에 직접 공급될 수 있다. 즉, 이 경우 밀봉 수단은 밀봉 가스 유로(5i)을 구비하는 과급기(5)를 주요 구성으로 포함한다.

(3) 상기 실시 형태에서는, 터빈 임펠러(5a)의 뒷면(5a1)에 대향하는 고리 형상의 분출구(N)를 1개만 마련했으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 단열판(5h)을 3개의 단위판(5h1, 5h2, 5h3)으로 구성하여 터빈 임펠러(5a)의 뒷면(5a1)에 그 분출구들이 대향하도록 3개의 유로(분기 유로)(5i1, 5i2, 5i3)가 마련될 수 있다.

즉, 도 4a에 도시된 바와 같이, 베어링 하우징(5f)과 제1 단위판(5h1)에 의해 터빈 임펠러(5a)의 뒷면(5a1)에 밀봉 가스(S)를 공급하는 제1 유로(5i1)가 형성되고, 또한 제1 유로(5i1)에 연통하는 제2 유로(분기 유로)(5i2)가 제1 단위판(5h1)과 제2 단위판(5h2)에 의해 형성되며, 제2 유로(5i2)에 연통하는 제3 유로(분기 유로)(5i3)가 제2 단위판(5h2)과 제3 단위판(5h3)에 의해 형성된다. 이러한 제1 내지 제3 유로(5i1 내지 5i3)의 선단부들은 회전축(5c) 둘레 방향으로 3중의 원형 고리 형상으로 마련된 좁은 폭의 분출구(N1 내지 N3)(노즐)들이다. 각각의 분출구(N1 내지 N3)는 터빈 임펠러(5a)에 동축 상 원형 패턴으로 배치된다.

도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 제1 유로(5i1)는 베어링 하우징(5f)과 제1 단위판(5h1)의 틈새에 의해 형성된다. 제2 유로(5i2)는 제1 단위판(5h1)에 형성된 관통공 및 제1 단위판(5h1)과 제2 단위판(5h2)의 틈새에 의해 형성된다. 제3 유로(5i3)는 제2 단위판(5h2)에 형성된 관통공 및 제2 단위판(5h2)과 제3 단위판(5h3)의 틈새에 의해 형성된다. 이러한 3개의 분출구(N1 내지 N3)를 구비함으로써 회전축(5c) 둘레에 3중의 가스 밀봉이 형성되므로, 연소 배기 가스(G)가 베어링 기구(5g)에 침입하여 윤활 작용하는 것을 보다 확실하게 방지 할 수 있다.

도 4a는 3 개의 분출구(N1 내지 N3)가 모두 터빈 임펠러(5a)의 뒷면(5a1)을 향해 상기 뒷면(5a1)에 거의 수직으로 밀봉 가스(S)를 분사하도록 3 개의 분출구(N1 내지 N3)가 형성된 상태를 나타낸다. 그러나 예를 들어 도 4b에 도시된 바와 같이, 회전축(5c)에 가까운 2 개의 분출구(N1A, N2A)는 터빈 임펠러(5a)의 외주 측을 향해 밀봉 가스(S)를 분사하도록 형성 될 수 있다.

(4) 상기 실시 형태에서는, 터빈 임펠러(5a)의 뒷면(5a1)에 대향하는 고리 형상의 분출구(N)를 1 개만 설치했지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어 도 5에 도시된 바와 같이, 터빈 임펠러(5a)와 가장 근접한 단열판(5h)의 영역에 미로 밀봉(labyrinth seal)(5k)를 추가 설치함으로써 연소 배기 가스(G)가 베어링 기구(5g)에 침입하여 윤활 작용하는 것을 미로 밀봉(5k) 및 밀봉 가스(S)에 의해 형성된 가스 밀봉에 의해 더 확실하게 방지 할 수 있다.

(5) 상기 실시 형태에서는, 과급기(5)의 압축기의 토출구와 송풍기(4)의 토출구가 연결되지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 과급기(5)의 압축기의 흡입구와 에어 필터(3) 사이에 송풍기(4)가 개재되고, 송풍기(4)의 토출구와 과급기(5)의 압축기의 흡입구 사이에 제2 개폐 밸브(7A) 및 제3 개폐 밸브(14A)가 마련되며, 과급기(5)의 압축 기의 흡입구와 토출구 사이를 바이패스 배관으로 연결함과 동시에 상기 바이패스 배관에 제1 개폐 밸브(6A)가 마련된 구조가 채택될 수 있다. 부가적으로, 도 6에서, 송풍기(4)를 우회하도록 에어 필터(3)와 과급기(5) 사이를 제2 바이패스 배관으로 연결하는 동시에, 상기 제2 바이패스 배관에 제4 개폐 밸브(14B)가 마련되고, 또한 3방향 밸브(8) 대신에 제5 개폐 밸브(8A) 및 제6 개폐 밸브(8B)가 채택될 수 있다.

상기 구조를 갖는 가압 소각 시설(200)에서, 설비 시작 시에 제1 개폐 밸브(6A) 및 제3 개폐 밸브(14A)는 전개 상태, 그리고 제2 개폐 밸브(7A) 및 제4 개폐 밸브(14B)는 전폐 상태로 각각 설정되고, 또한 제5 개폐 밸브(8A)는 전부 닫힘 상태, 그리고 제6 개폐 밸브(8B)는 전부 개방 상태로 설정된다. 이러한 상태에서 송풍기(4)가 작동하여 송풍기(4)에서 토출되는 시동용 공기(K)의 대부분이 제1 개폐 밸브(6A)를 통해 가압 유동상식 소각로(1)에 공급되며 시동 용 공기(K)의 일부가 제6 개폐 밸브(8B)을 통해 과급기(5)의 밀봉 가스 유로(5i)에 공급된다. 상기 시동용 공기(K)는 밀봉 가스 유로(5i)를 통해 터빈 임펠러(5a)의 뒷면(5a1)에 밀봉 가스(S)로 분출되고, 연소 배기 가스(G) 가 베어링 기구(5g)로 침입하는 것을 방지한다.

한편, 설비 시작 후에, 송풍기(4)는 작동을 멈추고, 제1 개폐 밸브(6A) 및 제3 개폐 밸브(14A)는 전폐 상태로, 그리고 제2 개폐 밸브(7A) 및 제4 개폐 밸브(14B)는 전개 상태로 각각 설정되며, 또한 제5 개폐 밸브(8A)는 전부 열림 상태로, 제6 개폐 밸브(8B)는 전부 닫힘 상태가 되도록 설정된다. 이 결과, 연소 배기 가스(G)로 회전 구동되는 과급기(5)는 송풍기(4)의 개입 없이 에어 필터(3)에서 공급되는 청정 공기를 흡입하여 압축 공기(A)를 생성하고, 상기 압축 공기(A)를 가압 유동상식 소각로(1)에 공급한다. 또한 압축 공기(A)의 일부는 제5 개폐 밸브(8A)를 통해 과급기(5)의 밀봉 가스 유로(5i)에 공급되며, 상기 밀봉 가스 유로(5i)를 통해 터빈 임펠러(5a)의 뒷면(5a1)에 밀봉 가스(S)로 분사되고, 연소 배기 가스(G)가 베어링 기구(5g)로 침입하는 것을 방지한다.

상술한 실시예와 마찬가지로 상기 가압 소각 시설(200)에서, 시동용 공기(K) 또는 압축 공기(A)는 밀봉 가스(S)로 터빈 임펠러(5a)의 뒷면(5a1)에 분사되고, 베어링 기구(5g)로의 연소 배기 가스(G)의 침입이 방지되며, 따라서 윤활유의 열화가 억제될 수 있다.

또한, 상기 실시 형태의 가압 소각 시설(100)에서, 3방향 밸브(8) 대신에 가압 소각 시설(200)의 제5 및 제6 개폐 밸브(8A, 8B)가 채택될 수 있다. 즉, 제5 및 제 6 개폐 밸브(8A, 8B)는 본 발명의 전환 수단으로서 사용될 수 있다.

(6) 상기 실시 형태에서는, 가압 유동상식 소각로(1)가 이용되고 있지만, 본 발명의 가압식 소각로는 유동 상식 소각로에 한정되지 않고 다른 종류의 가압식 소각로가 채택될 수 있다.

(7) 상술한 바와 같이, 설비 시작 시에 가압 유동상식 소각로(1)에서 배출되는 연소 배기 가스(G)의 배출량은 정상 운전 시의 배출량보다 적은 것이 일반적이지만, 정상 운전 중에도 피처리물(P)의 처리량 등에 따라 가압 유동상식 소각로(1)에서 배출되는 연소 배기 가스(G)의 배출량이 변화하는 경우가 있다. 과급기(5)에 공급되는 연소 배기 가스(G)의 유량에 비례하여 과급기(5)에서 토출되는 압축 공기(A)의 유량, 즉 밀봉 가스(S)의 유량도 변화한다고 생각할 수 있지만, 밀봉 가스(S)가 과급기(5)의 터빈 효율에 영향을 주지 않도록 분사된 밀봉 가스(S)의 유량을 조정하는 것이 바람직하다. 이러한 경우에는, 3방향 밸브(8)에서 분출구(N)까지의 유로 중 소정 위치에 유량 조절 장치(조절 밸브)가 마련될 수 있다. 또한 가압 유동상식 소각로 1의 처리량, 연소 배기 가스(G)의 배출량 또는 과급기(5)의 회전 속도 등의 정보에 따라 상기 유량 조절 장치를 제어하는 제어 장치 등이 마련될 수 있다.

1: 가압 유동상식 소각로 (가압식 소각로)
2: 공급 장치
3: 에어 필터
4: 송풍기
5: 과급기
5a: 터빈 임펠러
5a1: 뒷면
5b: 압축기 임펠러
5c: 회전축
5d: 터빈 하우징
5e: 압축기 하우징
5f: 베어링 하우징
5g: 베어링 기구
5h: 단열판
5i: 밀봉 가스 유로(밀봉 수단)
6: 제1 개폐 밸브
7: 제2 개폐 밸브
8: 3방향 밸브(전환 수단)
8A: 제5 개폐 밸브
8B: 제6 개폐 밸브
9: 예열기
10A: 제1 조절 밸브
10B: 제2 조절 밸브
11: 집진기
12: 배기 가스 처리 장치
13: 굴뚝
14A: 제3 개폐 밸브
14B: 제4 개폐 밸브
100, 200: 가압 소각 시설
A: 압축 공기
G: 연소 배기 가스
K: 시동용 공기
P: 피처리물
S: 밀봉 가스
N: 분출구

Claims (8)

1. 압축 공기에 의한 가압 하에서 피처리물을 소각 처리하는 가압식 소각로;
   상기 가압식 소각로의 연소 배기 가스에 의해 회전 구동됨으로써 상기 압축 공기를 생성하는 과급기; 및
   상기 과급기의 터빈 임펠러의 뒷면에 밀봉 가스를 분사하는 밀봉 수단을 포함하는 가압 소각 시설.
2. 제 1 항에 있어서,
   설비 시작 시에 상기 가압식 소각로에 시동용 공기를 공급하는 송풍기를 더 포함하며,
   상기 밀봉 수단은 설비 시작 시에 상기 송풍기로부터 상기 시동용 공기를 가져와 상기 터빈 임펠러의 뒷면에 상기 밀봉 가스로서 상기 시동용 공기를 분사하고, 설비 시작 이후에 상기 과급기의 상기 압축 공기를 가져와 상기 터빈 임펠러의 뒷면에 상기 밀봉 가스로서 상기 압축 공기를 분사하도록 구성된 가압 소각 시설.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 밀봉 수단은,
   설비 시작 시에는 상기 시동용 공기를 선택하여 토출하고, 설비 시작 이후에는 상기 압축 공기를 선택하여 토출하는 전환 수단과,
   상기 과급기에 마련되고, 일단이 상기 전환 수단의 토출구에 연결되며. 타단이 상기 터빈 임펠러의 뒷면에 대향하는 하우징의 개구와 연결된 밀봉 가스 유로를 포함하는 가압 소각 시설.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 밀봉 수단은, 상기 과급기에 마련되고, 상기 밀봉 가스로 이용되는 상기 압축 공기를 상기 터빈 임펠러의 뒷면에 대향하는 하우징으로 안내하는 밀봉 가스 유로를 포함하는 가압 소각 시설.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 밀봉 수단은 상기 터빈 임펠러의 뒷면의 복수 개소에 상기 밀봉 가스를 분사하는 복수 개의 분출구를 포함하는 가압 소각 시설.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 밀봉 수단은 터빈 임펠러의 바깥 쪽을 향해 상기 터빈 임펠러의 뒷면에 상기 밀봉 가스를 분사하는 분출구를 포함하는 가압 소각 시설.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 밀봉 수단은 상기 터빈 임펠러와 동축 상에 원형 패턴으로 상기 밀봉 가스를 상기 터빈 임펠러 뒷면에 분사하는 분출구를 포함하는 가압 소각 시설.
8. 과급기에서 생성된 압축 공기를 가압식 소각로에 공급하고 가압 하에서 피처리물을 소각 처리하는 단계;
   상기 가압식 소각로의 연소 배기 가스에 의해 상기 과급기를 회전 구동하여 상기 압축 공기를 생성하는 단계; 및
   상기 과급기의 터빈 임펠러의 뒷면에 밀봉 가스를 분사하는 단계를 포함하는 가압 소각 방법.

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