JP2015510577A - High temperature FGR ultra-low NOx combustion system using Coanda effect - Google Patents
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Abstract
【課題】コアンダ効果を用いた高温FGR超低NOx燃焼装置を提供する。【解決手段】本発明はコアンダ効果を用いた高温FGR超低NOx燃焼装置に関し、より詳細には燃焼室で発生した燃焼ガスを循環させ、空気流と混合後混合ガス形態で燃焼室に再流入されるようにすることによって、燃焼対象物質または、空気流が短時間内に焼却対象物の着火温度まで加熱するようにするということと同時に、酸素濃度を希釈にさせてNOxと一酸化炭素および二酸化炭素の排出量を低減させるが、コアンダ効果を用いたコアンダノズルおよび空気供給部の構造を有するようにして、コアンダノズル周辺を介して二次的に高温燃焼ガスが誘引されて、コアンダノズル一側でも二次的に空気が誘引される構造を有するようにすることで、空気流と高温燃焼ガスの混合のための十分な高温燃焼ガス吸入量を可能になるということと同時に、燃焼室の構造が既存対比小規模で製作が可能になるようにし、製作費用をはじめとする設置面積などでも大きい費用削減が効果を有するコアンダ効果を高温FGR超低NOx燃焼装置に関する。【選択図】図6A high-temperature FGR ultra-low NOx combustion apparatus using the Coanda effect is provided. The present invention relates to a high-temperature FGR ultra-low NOx combustion apparatus using the Coanda effect. More specifically, the combustion gas generated in the combustion chamber is circulated, and mixed with the air flow and then re-entered into the combustion chamber in the form of a mixed gas. By doing so, the combustion target substance or air stream is heated to the ignition temperature of the incineration object within a short time, and at the same time, the oxygen concentration is diluted to reduce NOx and carbon monoxide and Although the CO2 emission is reduced, the structure of the Coanda nozzle and the air supply unit using the Coanda effect is used so that the high-temperature combustion gas is attracted secondarily around the Coanda nozzle and By having a structure in which air is secondarily attracted on the side, a sufficient amount of high-temperature combustion gas intake for mixing air flow and high-temperature combustion gas can be achieved. At the same time, as the structure of the combustion chamber to allow existing contrast a small production, large cost savings in such footprint, including the manufacturing costs related to hot FGR ultra-low NOx combustion apparatus Coanda effect having an effect. [Selection] Figure 6
Description
空気と高温燃焼ガスをそれぞれ2度にかけて誘引混合できる構造を有し、NOxおよびCOを同時に低減できるようにしたコアンダ効果を用いた高温FGR超低NOx燃焼装置に関する。 The present invention relates to a high-temperature FGR ultra-low NOx combustion apparatus having a structure capable of attracting and mixing air and high-temperature combustion gas twice each and using the Coanda effect capable of simultaneously reducing NOx and CO.
一般的に、空気を酸化剤として用いる既存のバーナーの場合、図1に図示されているようにバーナー中心軸に沿って温度を測定すると図面でHeat spotと表された部分のように大凡2000Kに達する高温領域が存在する。窒素酸化物(NOx)はこの高温帯で集中的に非常に早く(milli second範囲)生成されるので、この高温領域を低くすることが低NOx燃焼を実現するための大変重要な方案である。 In general, in the case of an existing burner using air as an oxidant, when the temperature is measured along the central axis of the burner as shown in FIG. 1, the temperature is approximately 2000K as shown in the drawing as “heat spot”. There is a high temperature region that is reached. Since nitrogen oxides (NOx) are intensively generated very quickly (in the milli second range) in this high temperature zone, lowering this high temperature region is a very important method for realizing low NOx combustion.
また、近頃ではエネルギー効率を上げるために熱交換器を用いて燃焼ガスの熱を回収し、空気を予熱する方法を用いているが、この場合には火炎の最高温度(Peak temperature)がさらに上がることになり、NOxの生成率がさらに高まることになる。したがって、空気を予熱する場合にも火炎帯の最高温度が高まらないようにする技術が必要である。 Recently, in order to increase energy efficiency, a method of recovering the heat of the combustion gas by using a heat exchanger and preheating the air is used. In this case, the maximum temperature of the flame (Peak temperature) further increases. As a result, the NOx generation rate is further increased. Therefore, there is a need for a technique that prevents the maximum temperature of the flame zone from increasing even when air is preheated.
図2に図示したように、既存の燃焼方式を用いるバーナーで酸素の濃度が7%で高い場合には空気を1200Kで予熱する場合と空気を1600Kで予熱する場合に火炎の最高温度が大きく上がることが分かり、これによってNOxの生成が大きく増加する。 As shown in FIG. 2, when the oxygen concentration is high at 7% in a burner using an existing combustion system, the maximum temperature of the flame is greatly increased when the air is preheated at 1200K and when the air is preheated at 1600K. It can be seen that this greatly increases the production of NOx.
しかしながら、酸素の濃度が低くなると、空気を1600Kで予熱しても火炎の最高温度は大幅に低下すると同時に温度が低かった下流の部分の温度は上昇し、全般的に温度が平準化される傾向を見せる。このような方法を用いて超低NOx燃焼を具現することができる。 However, when the oxygen concentration is low, even if the air is preheated at 1600K, the maximum temperature of the flame is greatly reduced, and at the same time, the temperature of the downstream portion where the temperature is low rises, and the temperature generally tends to be leveled. Show. Ultralow NOx combustion can be implemented using such a method.
このように酸素の濃度を低くするために、燃料が燃焼した後の燃焼ガスを戻し、空気流に混合する方法を用いる。しかしながら、図3に図示したように冷却された後の燃焼ガスを再循環する場合には、火炎が安定化される領域が大きく狭くなり、再循環される燃焼ガスの量を増加させると、火炎が不安定になるか、消えることになる。したがって高温状態を維持しながら、燃焼ガスを再循環させることになれば、図3にMILD modeと表示された非常に安定した火炎の領域が現れることになる。 In order to reduce the oxygen concentration in this way, a method is used in which the combustion gas after the fuel is burned is returned and mixed into the air stream. However, when the combustion gas after being cooled is recirculated as illustrated in FIG. 3, the region where the flame is stabilized is greatly narrowed, and if the amount of the recirculated combustion gas is increased, Becomes unstable or disappears. Therefore, if the combustion gas is recirculated while maintaining a high temperature state, a very stable flame region labeled MILD mode in FIG. 3 appears.
すなわち、燃焼用空気を燃料の着火温度以上で加熱し、燃焼ガスを再循環させ、混合かつ希釈することによって、酸素濃度を低くするということと同時に高温を維持することにより、火炎が安定的に維持されるようにする燃焼方法がMILD燃焼(Moderate and Intense Low oxygen Dilution)である。 That is, the combustion air is heated above the ignition temperature of the fuel, the combustion gas is recirculated, mixed and diluted, thereby reducing the oxygen concentration and simultaneously maintaining the high temperature, thereby stabilizing the flame. The combustion method to be maintained is MILD combustion (Moderate and Intense Low Oxygen Dilution).
このようなMILD燃焼方式は、様々な名称と呼ばれているが、開発が先んじた日本では図4に図示したように燃焼ガスを再循環させると同時に空気の温度を高めるために熱交換器を用いる。しかしながら、空気の温度を燃料の着火温度以上、一般的に1000℃以上に上げるためには一般的な熱交換器では不可能であり、図5に図示したように蓄熱再生式の熱交換器を使わなければならない。蓄熱再生式の熱交換器は高温の燃焼ガスがセラミック類の蓄熱材を通らせ、高温で加熱させた後に再び蓄熱材側から空気を流動させ、高温を得る方法で蓄熱材に高温の燃焼ガスと空気が交代で流動させるために高温に耐えることができる四方弁(4−way switching valve)を用いる。(このように空気を高温で加熱する方法を用いるので、日本ではこれを高温空気燃焼(HiTAC、High Temperature Air Combustion)という)そのために装置が複雑になり、価格が高価になるという問題点があった。 Such MILD combustion method is called various names, but in Japan, where development has been advanced, a heat exchanger is used to recirculate the combustion gas and increase the temperature of the air as shown in FIG. Use. However, in order to raise the temperature of the air above the ignition temperature of the fuel, generally 1000 ° C. or more, it is impossible with a general heat exchanger, and as shown in FIG. Must be used. The heat storage regenerative heat exchanger uses a method in which high-temperature combustion gas passes through the ceramic heat-storage material, heats it at a high temperature, and then flows air again from the heat-storage material side to obtain a high temperature. In order to make the air flow alternately, a 4-way switching valve that can withstand high temperatures is used. (Since this method of heating air at a high temperature is used, in Japan, this is called high temperature air combustion (HiTAC)). Therefore, there is a problem that the apparatus becomes complicated and the price is high. It was.
さらに、一酸化炭素(CO)および窒素酸化物(NOx)を同時に減らすための低公害燃焼装置から高温の燃焼ガスを空気の分類に誘引させる方法をみると、今までは空気ノズルと組合わせたベンチュリ型の混合管を用いた。 In addition, when looking at the method of attracting high temperature combustion gas from the low pollution combustion equipment to reduce carbon monoxide (CO) and nitrogen oxide (NOx) at the same time to the air classification, it has been combined with the air nozzle so far A Venturi type mixing tube was used.
しかしながら、前記方法は空気ノズル部とベンチュリ混合管の中心が一直線で組合わせるべきであり、ベンチュリ混合管の長さが一定以上確保されなければ、高温燃焼ガスの誘引のための負圧を発生させることがあるので、燃焼室の壁厚さが厚くなるという問題点があった。燃焼室の壁が厚くなれば高温の燃焼ガスが流動する通路と幅と共に全体燃焼室の幅がさらに大きくなることになって設置面積も増加しなければならないので、費用の上昇要因になるという問題があった。 However, in the above method, the center of the air nozzle part and the venturi mixing pipe should be combined in a straight line, and if the length of the venturi mixing pipe is not secured to a certain level or more, a negative pressure for attracting high temperature combustion gas is generated. In some cases, the wall thickness of the combustion chamber is increased. If the wall of the combustion chamber becomes thicker, the width of the entire combustion chamber will be further increased along with the passage and width through which the high-temperature combustion gas flows, which will increase the installation area, which will increase the cost. was there.
本発明は前記のような問題点を解決するために案出され、本発明の目的は既存のように空気を高い温度で加熱するための熱交換器を別途に具備せず、高温の燃焼ガスを再循環させる構造を有することによって、熱および非活性の燃焼ガスが同時に再循環し、空気流を希釈にさせると同時に空気流に高温で加熱させる効果を同時に得ることにより、MILD燃焼を実現することができるようにしたコアンダ効果を用いた高温FGR超低NOx燃焼装置を提供するところにある。 The present invention has been devised to solve the above-mentioned problems, and the object of the present invention is to provide a high-temperature combustion gas without a separate heat exchanger for heating air at a high temperature as in the existing technology. By having a structure that recirculates the gas, heat and inactive combustion gas are recirculated at the same time, thereby diluting the air flow and simultaneously heating the air flow at a high temperature, thereby realizing MILD combustion. The present invention is to provide a high-temperature FGR ultra-low NOx combustion apparatus that uses the Coanda effect.
また、本発明は曲面に沿って流れるコアンダ効果のために、コアンダノズルおよび空気供給部を形成することにより、空気と混合するための十分な量の高温燃焼ガスを吸入できながらも、燃焼室の壁厚さもまた減らせるようにして、設置面積が減少され、製造費用も節減されるようにしたコアンダ効果を用いた高温FGR超低NOx燃焼装置を提供することにある。 In addition, because of the Coanda effect that flows along a curved surface, the present invention can form a Coanda nozzle and an air supply unit so that a sufficient amount of high-temperature combustion gas for mixing with air can be sucked, but the combustion chamber An object of the present invention is to provide a high-temperature FGR ultra-low NOx combustion apparatus using the Coanda effect so that the wall thickness can also be reduced to reduce the installation area and the manufacturing cost.
また、高温燃焼ガスと空気の混合のためのコアンダ効果のノズル外周縁に補助誘引混合ホールを形成し、誘引される高温燃焼ガスにより、外気が2度に供給されて、排出される混合ガスによって高温燃焼ガスが追加的にさらに誘引混合されるようにしたコアンダ効果を用いた高温FGR超低NOx燃焼装置を提供するところにある。 In addition, an auxiliary induction mixing hole is formed at the outer periphery of the nozzle of the Coanda effect for mixing high temperature combustion gas and air, and the outside air is supplied twice by the induced high temperature combustion gas, and the discharged mixed gas The object of the present invention is to provide a high-temperature FGR ultra-low NOx combustion apparatus using the Coanda effect in which high-temperature combustion gas is additionally attracted and mixed.
本発明は前記のような問題点を解決するための手段として、外周縁に空気注入ホール11が多数穿孔形成され、内部で燃焼対象物質が燃焼される燃焼室10;前記燃焼室10の外周縁に離隔設置され、前記燃焼室10で燃焼した高温燃焼ガスが流動されるように、燃焼室10との間にガス流動通路21を形成するハウジング20;前記空気注入ホール11の内周縁に離隔される形態で空気注入ホール11に内設され、空気注入ホール11との間に補助誘引混合ホール43が形成されるようにし、内部に噴射される空気によって高温燃焼ガスを内部に誘引させ、高温燃焼ガスが空気と混合され、燃焼室10で再流入されるようにするコアンダノズル40;前記コアンダノズル40の内に空気を噴射する空気供給部50;からなることを特徴とする。
As a means for solving the above-mentioned problems, the present invention has a
以上のように、本発明は今まで燃焼装置で用いられた空気ノズルおよびベンチュリ混合管の長さを確保をしなくても、空気流に十分な量の高温燃焼ガスを誘引できる効果がある。 As described above, the present invention has the effect of attracting a sufficient amount of high-temperature combustion gas to the air flow without securing the lengths of the air nozzle and the venturi mixing tube that have been used in the combustion apparatus so far.
また、本発明は今までとは異なり、コアンダノズルおよびこれと連通された空気供給部構造を有することにより、燃焼室の壁を既存対比30%以上減らすことができ、製造費用および設置費用、設置面積を減らすことができる効果がある。 Also, unlike the present invention, the present invention has a Coanda nozzle and an air supply part structure communicating with the Coanda nozzle, so that the wall of the combustion chamber can be reduced by 30% or more compared to the existing, and the manufacturing cost, installation cost, installation There is an effect that the area can be reduced.
また、本発明は既存の燃焼装置に用いられたベンチュリ混合管に比べ、相対的に多い量の燃焼ガスを誘引できるので、酸素の希釈を介した濃度低下および空気流の高温維持が容易になる効果がある。 In addition, the present invention can attract a relatively large amount of combustion gas as compared with the venturi mixing tube used in the existing combustion apparatus, so that it is easy to reduce the concentration through dilution of oxygen and maintain the air flow at a high temperature. effective.
また、本発明は誘引される燃焼ガスの吸入量を供給される空気流速を介して容易に調節できる効果がある。 In addition, the present invention has an effect that the intake amount of the induced combustion gas can be easily adjusted through the supplied air flow velocity.
また、本発明はNOxの低減効果はもちろん、火炎の安定化とCOの低減効果まで増大させることができる効果がある。 In addition to the NOx reduction effect, the present invention has the effect of increasing the flame stabilization and CO reduction effects.
また、本発明はコアンダノズル内部に供給される一次空気量を少なくしても、二次空気が共に誘引されるので、燃焼に必要な空気を充当でき、一次空気の供給のための送風装置の容量を小さく選択できる効果がある。 In addition, even if the amount of primary air supplied into the Coanda nozzle is reduced in the present invention, secondary air is attracted together, so that air necessary for combustion can be applied, and a blower for supplying primary air can be used. There is an effect that the capacity can be selected small.
また、本発明はコアンダノズルの周辺に二次の高温燃焼ガスが追加で誘引されて混合されることにより、混合ガスの温度をさらに高め、火炎の安定化とCOの低減効果を高めることができると同時に、空気中の酸素濃度をよりさらに希釈にさせることができ、火炎の最高温度をさらに低くすることができ、NOx低減効果を最大化できる効果がある。 Further, according to the present invention, the secondary high-temperature combustion gas is additionally attracted and mixed around the Coanda nozzle, so that the temperature of the mixed gas can be further increased, and the flame stabilization and CO reduction effects can be enhanced. At the same time, the oxygen concentration in the air can be further diluted, the maximum temperature of the flame can be further lowered, and the NOx reduction effect can be maximized.
また、一次的に供給される空気量および二次に追加流入供給される空気量も調節することにより、最も効率的な燃焼条件を作ることができる効果がある。 In addition, by adjusting the amount of air supplied primarily and the amount of air supplied additionally to the secondary, the most efficient combustion condition can be created.
10: 燃焼室 11: 空気注入ホール
12: 燃料供給部 13: バーナー
20: ハウジング 21: ガス流動通路
22: 煙突 23: ラムプッシャー
30: 迂回管 40: コアンダノズル
41: 流動炉 42: 突出部
43: 補助誘引混合ホール 50: 空気供給部
51: 第1制御弁 52: 空気ヘッド
60: 排出部 61: 排出ライン
62: 観測窓 70: 補助空気供給部
71: 第2制御弁
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10: Combustion chamber 11: Air injection hole 12: Fuel supply part 13: Burner 20: Housing 21: Gas flow path 22: Chimney 23: Ram pusher 30: Detour pipe 40: Coanda nozzle 41: Fluid furnace 42: Protrusion part 43: Auxiliary attracting and mixing hall 50: Air supply part 51: First control valve 52: Air head 60: Discharge part 61: Discharge line 62: Observation window 70: Auxiliary air supply part 71: Second control valve
本発明の様々な実施例を詳細に説明する前に、次の詳細な説明に記載されたり、図面に図示された構成要素の構成および配列の詳細でその応用が制限されるのではないということが分かる。本発明は他の実施例で具現され、実施されることができ、多様な方法で実行されることができる。また、装置または、要素の方向(例えば「前(front)」、「後(back)」、「上(up) 」、「下(down) 」、「 頂 (top) 」、「底(bottom) 」、「左(left)」、「右(right)」、「横(lateral)」)等のような用語に関し、本願に用いられた表現および術語は単に本発明の説明を単純化するために使われ、関連した装置または、要素が単純に特定方向を有することを示したり意味しない。 Before describing various embodiments of the present invention in detail, it is not intended that the application be limited by the details of the arrangement and arrangement of components set forth in the following detailed description or illustrated in the drawings. I understand. The present invention may be embodied and implemented in other embodiments and may be carried out in various ways. Also, the orientation of the device or element (eg, “front”, “back”, “up”, “down”, “top”, “bottom”) ”,“ Left ”,“ right ”,“ lateral ”), etc., the expressions and terminology used herein are merely for the purpose of simplifying the description of the invention. Used, does not indicate or imply that the associated device or element simply has a specific orientation.
本発明は上記の目的を達成するために下記のような特徴を有する。
以下、添付された図面を参照し、本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。これに先立ち、本明細書および請求範囲に用いられた用語や単語は通常的や辞書的意味に限定して解釈されてはならなく、発明者は自分のその発明を最も最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義することができるという原則に立ち、本発明の技術的思想に符合する意味と概念と解釈されるべきである。
In order to achieve the above object, the present invention has the following features.
Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, the terms and words used in this specification and claims should not be construed to be limited to ordinary or lexicographic meanings, and the inventor will describe his invention in the best possible manner. Therefore, based on the principle that the concept of terms can be appropriately defined, it should be interpreted as a meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.
したがって、本明細書に記載された実施例と図面に図示された構成は本発明の最も好ましい一実施例に過ぎないだけであり、本発明の技術的思想の全てを代弁するのではないので、本出願時点においてこれらを代替できる多様な均等物と変形例がありえることを理解すべきである。 Accordingly, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention, and do not represent all the technical ideas of the present invention. It should be understood that there are various equivalents and variations that can be substituted at the time of this application.
このために、本発明の実施例を調べれば、
一番目の実施例において、外周縁に空気注入ホール11が多数穿孔形成され、内部で燃焼対象物質が燃焼される燃焼室10;前記燃焼室10の外周縁に離隔設置され、前記燃焼室10で燃焼された高温燃焼ガスが流動されるように、燃焼室10との間にガス流動通路21を形成するハウジング20;前記空気注入ホール11の内周縁に離隔される形態で空気注入ホール11に内設され、空気注入ホール11との間に補助誘引混合ホール43が形成されるようにし、内部に噴射される空気により高温燃焼ガスを内部に誘引させ、高温燃焼ガスが空気と混合され、燃焼室10で再流入されるようにするコアンダノズル40;前記コアンダノズル40の内に空気を噴射する空気供給部50;からなることを特徴とする。
To this end, if an embodiment of the present invention is examined,
In the first embodiment, a plurality of air injection holes 11 are formed in the outer peripheral edge, and a
2番目の実施例において、外周縁に空気注入ホール11が多数穿孔形成され、内部で燃焼対象物質が燃焼される燃焼室10;前記燃焼室10の外周縁に離隔設置され、燃焼室10との間にガス流動通路21を形成するハウジング20;前記ガス流動通路21と燃焼室10の排出部60を連通させる迂回管30;前記迂回管30の内周縁に離隔される形態で迂回管30に内設され、迂回管30との間に補助誘引混合ホール43が形成されるようにし、内部に噴射される空気によって高温燃焼ガスを内部に誘引させ、高温燃焼ガスが空気と混合され、燃焼室10で再流入されるようにするコアンダノズル40;前記コアンダノズル40の内に空気を噴射する空気供給部50;からなることを特徴とする。
In the second embodiment, a large number of air injection holes 11 are formed in the outer peripheral edge, and a
また、内部で燃焼対象物質が燃焼される燃焼室10;前記燃焼室10の外周縁に離隔設置され、前記燃焼室10で燃焼した高温燃焼ガスが流動されるように、燃焼室10との間にガス流動通路21を形成するハウジング20;前記ガス流動通路21の内周縁に離隔される形態でガス流動通路21に内設され、ガス流動通路21との間に補助誘引混合ホール43が形成されるようにし、内部に噴射される空気が燃焼ガスを内部で誘引させ、前記高温燃焼ガスと空気の混合ガスが燃焼室10に再流入されるようにするコアンダノズル40;前記コアンダノズル40の内に空気を噴射する空気供給部50;からなることを特徴とする。
Also, a
また、前記コアンダノズル40は、内部に長さ方向に向かってゆるやかな傾斜を有する流動炉41を穿孔形成するが、前記流動炉41には直径が狭くなる突出部42が形成されていることを特徴とする。
In addition, the
また、前記空気供給部50は、前記流動炉41のうちの突出部42側から混合ガスの排出方向に向かって空気を噴射することにより、噴射される空気が流動炉41の壁面に沿って流動され、高温燃焼ガスを噴射方向で誘引吸入することを特徴とする。
Further, the
また、前記補助誘引混合ホール43は前記コアンダノズル40から混合ガスが排出される際、混合ガスの排出を介して補助誘引混合ホール43を介しても高温燃焼ガスがさらに誘引され、混合できるようにしたことをを特徴とする。
Further, when the mixed gas is discharged from the
また、前記空気注入ホール11は前記燃焼室10の内壁と事前設定角度を形成することを特徴とする。
The
また、前記コアンダノズル40は前記迂回管30の内に多数個が設置され、迂回管30の内から空気と高温燃焼ガスが事前に混合された後、燃焼室10に混合ガス形態で供給されることを特徴とする。
In addition, a large number of the Coanda nozzles 40 are installed in the
また、前記空気供給部50は、それぞれの空気供給部50ごとに第1制御弁51が設置され、注入または、噴射される空気の流速および開閉量が個別制御されるようにすることにより、前記空気によって誘導吸入される高温燃焼ガスの吸入量が調節されるようにすることを特徴とする。
Further, the
また、前記コアンダノズル40の高温燃焼ガスが流入される側にそれぞれ設置され、空気供給部50により高温燃焼ガスが誘引される際、前記空気供給部50の外の外気がさらに誘引されるようにする多数の補助空気供給部70;さらに備わることを特徴とする。
Further, the high temperature combustion gas is installed on the
また、前記多数の補助空気供給部70には、それぞれ第2制御弁71が設置され、注入または、噴射される空気の流速および開閉量が個別制御されるようにすることによって、前記空気によって誘導吸入される高温燃焼ガスの吸入量が調節されるようにすることを特徴とする。
The plurality of auxiliary
以下、図6乃至図11を参照し、本発明の好ましい実施例に係るコアンダ効果を用いた高温FGR超低NOx燃焼装置を詳細に説明する。
図示したように、本発明に係るコアンダ効果の空気供給部が適用された高温FGR(Flue Gas Recirculation)を用いた低公害燃焼装置は、コアンダノズル40および空気供給部50が設置され、空気供給および高温燃焼ガス吸入にコアンダ効果を有する4つの実施例による燃焼装置100、 燃焼装置200、燃焼装置300、燃焼装置400を有する。
Hereinafter, a high temperature FGR ultra-low NOx combustion apparatus using the Coanda effect according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
As illustrated, a low pollution combustion apparatus using a high temperature FGR (Fluid Gas Recirculation) to which the Coanda effect air supply unit according to the present invention is applied includes a
まず、4つの実施例を説明する前に、前記コアンダノズル40および空気供給部50に対する説明を優先的にする。
First, prior to describing the four embodiments, the description of the
前記コアンダノズル40は、内部の長さ方向で流動炉41が穿孔形成されている形態で、内部が空いている管体形状を有する。さらに、このような前記流動炉41は後述される空気供給部50を介した空気流または、燃焼室10から排出された高温の燃焼ガス(排気ガス)が吸入される方向に向かってコアンダ効果を有する形状を有するが、換言すれば、前記コアンダノズル40の内の流動炉41の直径が一側から他側(空気流が移動する方向)に向かうほど次第に増加する形状を有する。
The
さらに詳しく説明すると、前記流動炉41は流動炉41の一側から他側に向かって急激に直径が狭くなり、長さ方向に向かってゆるやかな傾斜を成し徐々に直径が広くなる形態を有する。このような流動炉41で直径が最も狭くなる部分を突出部42といえる。
More specifically, the
前記空気供給部50は上述されたコアンダノズル40の内部に空気を供給し、供給された空気がコアンダノズル40の一方向に向かって移動できるようにすることで、前記空気供給部50はコアンダノズル40の厚さの部分に内設された後、一端がコアンダノズル40の流動炉41に連通される形態になるようにすることによって前記流動炉41の内に空気を供給する。
The
この際、前記空気供給部50の一端は、コアンダノズル40の内の流動炉41のうち、直径が最も小さくなるように内部に突出している突出部42側から連通されるが、前記突出部42側から空気流が流動すべき方向(ex:ゆるやかな傾斜を有し、直径が次第に大きくなる方向(流動炉41の一側から他側に向かう方向))に向かって連通されるようにする。
At this time, one end of the
すなわち、前記空気供給部50が、空気を噴射すると、空気は流動炉41の突出部42側から、流動炉41の他側方面に向かって供給され、このように供給される空気流はコアンダ効果により、前記ゆるやかな傾斜を有する流動炉41に密着して一方向に流動されるようにする。
That is, when the
上述された「コアンダ効果」とは、壁面に近接し、噴出された気流がその面に付着し、流れる傾向を有することをいい、図6に図示されたように、コアンダノズル40を形成することになれば、供給される空気の分類はコアンダノズル40の流動炉41の曲面に沿って流れることになるので負圧を形成することになり、これはコアンダノズル40の一側からコアンダノズル40の空気の流れと相異なった方向に流れる高温の燃焼ガスをコアンダノズル40側に誘引できることになる。換言すれば、上述されたコアンダノズル40および空気供給部50が適用される際、誘引される高温燃焼ガスの量は噴射される空気の量に比べて5倍以上多くすることができるので、これを燃焼に使うことになれば、効果的に空気の温度を短時間に加熱すると同時に燃焼ガスのうちの非活性質素および二酸化炭素成分が混合で空気を希釈し、酸素の濃度を減らすことができ、高温の火炎帯をなくし、火炎の温度を均一化することができ、NOxの生成を大きく減らすことができると同時に燃料の着火温度以上に加熱された空気流によって火炎が安定化され、COも低減されることになる。
The above-mentioned “Coanda effect” means that the airflow is close to the wall surface, and the jetted airflow adheres to the surface and has a tendency to flow, and the
さらに、前記のような空気供給部50は、用いられるコアンダノズル40の個数に比例するということは当然であり、空気供給部50ごとに個別的に第1制御弁51をそれぞれ設置し、注入または、噴射される空気の流速および開閉量が個別制御されるようにできるが、このような制御は結局、噴射される空気によって流動吸入される高温燃焼ガスの吸入量(供給量)を調節する効果を有することである。
Further, the
万一、前記それぞれの空気供給部50ごとに第1制御弁51が設置されず、空気が流入量が一ケ所で制御されるようにした後、このように流入量が制御された空気流を空気供給部50ごとに分割して供給することになれば、前記空気供給部50およびコアンダノズル40を介した空気の流速の一定水準ではやくなかったり、速度が減る場合、コアンダノズル40の一側から空気の流入方向とは相異なった方向に流れる燃焼ガスをコアンダノズル40側に吸入することは難しく、燃焼ガスが吸入されても、吸入した煙突22(燃焼ガスが排出される管)の燃焼ガス排出流速によって、煙突22に再び掻い潜る問題が発生する。これに対し、前記のような問題が発生しないように、空気供給部50ごとに個別的に第1制御弁51が設置されるようにする。
In the unlikely event that the
以下では、前記のような構造を有するコアンダノズル40および空気供給部50を介して、コアンダ効果が適用された4つの実施例の燃焼装置100(図7に図示)、燃焼装置200(図8に図示)、燃焼装置300(図9および図10に図示)、燃焼装置400(図11に図示))を説明する。
Hereinafter, four examples of the combustion apparatus 100 (shown in FIG. 7) and the combustion apparatus 200 (shown in FIG. 8) to which the Coanda effect is applied via the
一番目の実施例は、図7に図示されたように、
図7は気体、液体および固体燃料をすべて燃焼させることができるMILD燃焼炉であり、高温の燃焼ガスが燃焼室10の外郭に流動し、前記燃焼室10の接線方向に配置された多数個のコアンダノズル40を介して、空気と空気流によって誘引された高温の燃焼ガス混合物が燃焼室10の内部に旋回されながら供給される構造である。
The first embodiment, as illustrated in FIG.
FIG. 7 shows a MILD combustion furnace capable of burning all of gas, liquid, and solid fuel. A high-temperature combustion gas flows outside the
前記燃焼室10は燃焼対象物質が投入される燃料供給部12が一側に形成されていて、内部で投入される燃焼対象物質を内部からバーナー13等で加熱し、燃焼させることであり、燃焼室10の外周縁周りには長さ方向に向かって多数個の空気注入ホール11が穿孔形成されるようにする。このような前記多数の空気注入ホール11は、燃焼室10の内部と後述されるガス流動通路21を連通させる役割をすることになる。
The
さらに、前記燃焼室10の空気注入ホール11は使用者の多様な実施例により、穿孔直径のサイズが相異される場合があり、多数の空気注入ホール11の各穿孔直径は燃焼室10の長さ方向に向かって次第に直径が小さくなったり大きくなる形態になるようにすることもでき、燃焼室10の内壁と事前設定角度(所定角度)で形成されることができるが、その際に前記空気注入ホール11は燃焼室10の内壁の接線方向にも形成されることができる。
(さらに、燃焼室10の長さ方向の全体にかけて、同じ量の空気が供給されると、燃焼が燃焼室10の一側から一時に起きることがあるので、燃料供給部12に近いところから燃焼室10が長さ方向に向かって空気注入ホール11のサイズを次々と大きくしたり、それぞれの空気注入ホール11を介した空気供給量を調節(上述された多数の第1制御弁51を介して)することで、燃焼室10での燃焼速度を調節する。)
Further, the air injection holes 11 of the
(Furthermore, if the same amount of air is supplied over the entire length of the
前記燃焼室10の外部には耐火材からなったハウジング20が設置されるが、前記ハウジング20は燃焼室10の外周縁に所定間隔離隔設置され、前記燃焼室10との間(燃焼室10の外周縁とハウジング20の内周縁間)にガス流動通路21を形成するようにする。
A
また、このような前記ハウジング20の他側には、燃焼室10の内部を外部から確認できるようにする観測窓62と、燃焼室10の内部で発生する燃焼残渣(Ash、C)を排出するための排出ライン61が形成されている排出部60がさらに備えることができ、このような前記排出部60の内部は燃焼室10およびハウジング20とも連通される形態になるようにする。
Further, on the other side of the
これにより、前記燃焼室10で発生する高温の燃焼ガスは燃焼室10の他側から排出部60を経てガス流動通路21に流動した後、前記ガス流動通路21と連通されるように設置されているハウジング20の煙突22(chimney)を介して外部に排出される構造を有する。
As a result, the high-temperature combustion gas generated in the
このような一番目の実施例では、上述されたコアンダノズル40と空気供給部50を、前記ハウジング20の外周縁に形成された多数の空気注入ホール11にそれぞれ内設される。
In the first embodiment, the
この際、前記空気注入ホール11に内設されるコアンダノズル40のサイズは、前記空気注入ホール11のサイズより相対的に小さいサイズを有するようにし、前記コアンダノズル40が空気注入ホール11に長さ方向に内設されるが、空気注入ホール11の内周縁とコアンダノズル40の外周縁が相互間に接しないように離隔している形態になるようにする。
At this time, the size of the
すなわち、前記コアンダノズル40が空気注入ホール11に対応して完ぺきに挟まれるのではなく、前記空気注入ホール11と相互間離隔される形態で空気注入ホール11に内設することにより、前記コアンダノズル40の周辺(空気注入ホール11の内周縁とコアンダノズル40の外周縁間)に補助誘引混合ホール43が形成されるようにする。
That is, the
これにより、前記燃焼室10から燃焼された後に排出される高温燃焼ガスはガス流動通路21に流動することになり、前記ガス流動通路21で流動された高温燃焼ガスは各空気注入ホール11に内設されているコアンダノズル40の内に燃焼室10に向かって噴射および供給される空気により、前記各空気注入ホール11にあるそれぞれのコアンダノズル40の内部に誘引吸入され、前記空気と混合され、混合ガス形態で燃焼室10に再流入されることである。
As a result, the high-temperature combustion gas discharged after being combusted from the
また、前記のように空気と高温燃焼ガスが混合され、コアンダノズル40他側に排出される際、このような混合ガスの排出によってコアンダノズル40の周辺の補助誘引混合ホール43を介しても高温燃焼ガスが流入され、前記コアンダノズル40を内部で混合され排出された混合ガスとさらに混ざることになる。換言すれば、コアンダノズル40の内部に噴射された空気を一次空気といい、このような一次空気がコアンダノズル40を内部の他側に移動しながら、誘引されて混ざる高温燃焼ガスを一次燃焼ガスといい、このように一次空気と一次燃焼ガスがコアンダノズル40を形態混合して成すことを一次混合分類(一次混合ガス)とした際、このような一次混合分類(混合ガス)がコアンダノズル40の他側から排出時、排出されるコアンダノズル40の混合ガス排出力によって、コアンダノズル40の周辺の前記補助誘引混合ホール43を介して、二次的に高温燃焼ガス(二次燃焼ガス)がさらに誘引混合され、二次混合分類を成すことになって、空気中の酸素濃度をさらに希釈することと同時に、高い温度で加熱され、燃焼に用いられるようにし、NOxとCOを同時に低減し、火炎を安定化させることができる。換言すれば、コアンダノズル40の周辺に二次の高温燃焼ガスをさらに誘引するため、混合ガス(混合分類)の温度をさらに高めることができ、火炎の安定化とCOの低減効果を高めることができる。
Further, when the air and the high-temperature combustion gas are mixed and discharged to the other side of the
さらに、このような前記コアンダノズル40の一側(混合ガスが排出される側は他側)には補助空気供給部70をさらに設置するようにするが、前記空気供給部50を介して一次的に空気(一次空気)がコアンダノズル40の内に供給される時、コアンダノズル40の一側から高温燃焼ガスが一次空気の噴射方向に誘引吸入されるが、このようなコアンダノズル40の一側から高温燃焼ガスがコアンダノズル40の内部に吸われて誘引されることと同時に、コアンダノズル40の一側に設置した補助空気供給部70を介しては外部の空気(外気)がコアンダノズル40の内部に吸われて誘引されるようにしたものである。(このために、前記補助空気供給部70の一側は、燃焼室10の外部と連通されることは当然である。)さらに、多数のコアンダノズル40の一側にそれぞれ設置されるこのような補助空気供給部70にも個別的に第2制御弁71がそれぞれ設置されることで、誘引される二次空気量を調節し、第1制御弁51とともに効率的な燃焼条件を整えるようにする。すなわち、前記空気供給部50を介した一次空気の場合、別途の送風装置を用いて供給したとすれば、このような空気供給部50の供給だけで、補助誘引混合ホール43で補助空気(二次空気)をさらに誘引できるようになることで、これは空気供給部50を介した空気供給量が少なかったとしても、空気供給部の空気供給時の補助誘引混合ホール43を介した補助的な空気を誘引して燃焼に必要な空気を充当することがあるので、空気供給部50のみが形成されている時より、一次空気の供給のための空気供給部50で用いられた送風装置(ex:送風機)の容量を少ないもので選択できる効果を有することである。
Further, an auxiliary
したがって、このような本発明の燃焼装置によって、燃料の着火温度以上で予熱された燃焼室10の内に燃料を供給し、空気(酸化剤)の分類に高温の燃焼ガスを再循環混合して燃焼することにより、空気を高温で予熱するための別途の熱交換器がなくとも火炎帯に集中される高温部が発生しなければ、燃焼室10の全面にかけて均等な温度で分散するようにするMILD燃焼を達成することによって、COおよびNOxの生成を極小化し、同時に熱効率を高め、CO2の排出量も低減できる効果を有すると同時に、今までと異なり、コアンダノズル40、補助誘引混合ホール43、空気供給部50の構成を通じて、混合のための十分な高温燃焼ガス量を燃焼室10で吸入でき、燃焼室10の壁厚さおよび燃焼装置全体のサイズを顕著に減らすことができる効果を有する。これは後述される2番目乃至4番目の実施例にも同様に適用される。
Therefore, fuel is supplied into the
2番目の実施例は、図8に図示されているように、
上述された一番目の実施例と構成および形態が同様であるが、前記煙突22を燃焼室10の排出部60の上段に形成し、迂回管30を介し、煙突22とガス流動通路21を連通させる構造である。
The second embodiment, as illustrated in FIG.
Although the configuration and configuration are the same as those of the first embodiment described above, the
すなわち、2番目の実施例では、排出部60を燃焼室10とは相互連通させるが、ガス流動通路21とは連通されないようにし、ハウジング20と燃焼室10の間に形成されるガス流動通路21を燃焼室10の排出部60(さらに詳しくは排出部60の煙突22)と連通させる迂回管30をさらに備えたものである。
That is, in the second embodiment, the
また、前記迂回管30の内には(さらに詳しくは、迂回管30の一側(迂回管30と煙突22が連結される部分))上述されたコアンダノズル40が内設させるが、一番目の実施例と同様ように、内設されるコアンダノズル40の外周縁が迂回管30の内周縁と接触せずに離隔して内設される形態になるようにし、前記迂回管30の内のコアンダノズル40の周辺に補助誘引混合ホール43が形成されるようにし、前記コアンダノズル40の一側には補助空気供給部70をさらに設置する。
Further, in the bypass pipe 30 (more specifically, one side of the bypass pipe 30 (a portion where the
これにより、前記燃焼室10で燃焼され排出される高温燃焼ガスは、排出部60および煙突22を介して外部に排出されるようにし、排出途中、前記迂回管30に設置されたコアンダノズル40に空気が迂回管30の内部に噴射または供給されることになれば、前記供給される空気(一次空気)により、煙突22から排出された高温燃焼ガス(一次燃焼ガス)が迂回管30の内部に誘引吸入されることである。また、一次空気が一次燃焼ガスを誘引し、混合して排出される瞬間、前記補助空気供給部70を介して二次空気が誘引され、一次混合分類(混合ガス)とともに混合され、燃焼室10に排出されるが、燃焼室10に排出時、補助誘引混合ホール43を介して高温燃焼ガス(二次燃焼ガス)がさらに誘引吸入されて混合され、二次混合分類で燃焼室10に排出されることである。
Accordingly, the high-temperature combustion gas burned and discharged in the
これに、2番目の実施例では、1番目および後述される3番目の実施例のように空気が燃焼室10に供給され、それと同時に高温燃焼ガスが混合されるのではなく、前記迂回管30の内で空気と高温燃焼ガスが事前に混合して混合ガス形態になるようにした後、混合した状態の混合ガスがガス流動通路21を経て、燃焼室10の外周縁の空気注入ホール11を介して燃焼室10の内部に供給されることである。
In contrast, in the second embodiment, air is supplied to the
また、このような2番目の実施例においても、コアンダノズル40を多数個設置できるが、前記煙突22とガス流動通路21を相互間連通させる迂回管30ごとにコアンダノズル40が設置されたり、または、迂回管30の内に幅方向に多数個のコアンダノズル40が設置されることは当然である。
Also in the second embodiment, a large number of
3番目の実施例は図9および図10に図示されているように、
一番目の実施例を廃棄物焼却炉の形態で適用したことで、一番目の実施例と同様ように、燃料供給部12が形成されている燃焼室10、燃焼室10の外周縁に離隔配置されているハウジング20、前記燃焼室10とハウジング20に連通設置されている排出部60が備えられている。
A third embodiment, as illustrated in FIGS. 9 and 10,
By applying the first embodiment in the form of a waste incinerator, as in the first embodiment, the
すなわち、前記燃焼室10の側部に燃焼ガスの流動通路が形成され、焼却炉の側壁に形成された多数個のコアンダノズル40により、空気流によって誘引された高温の燃焼ガス(高温排気ガス)が燃焼室(ex:焼却炉)の内に噴射され、MILD燃焼を形成する。
That is, a combustion gas flow passage is formed in a side portion of the
これを詳しく説明すると、
前記ハウジング20の一端に形成された燃料供給部12を介して燃焼対象(または、焼却対象)になる物質が提供されると、提供された燃焼対象物質はラムプッシャー23を介して、燃焼室10の内部にプッシングされて供給され、燃焼室10の内部に設置されたバーナー13等によって燃焼される。
Explaining this in detail,
When a material to be combusted (or incinerated) is provided via the
以後、残余物は排出部60の下段で排出され、燃焼室10で燃焼して発生する高温燃焼ガスは排出部60を通過し、燃焼室10とハウジング20相互間が形成するガス流動通路21で流動することになる。
Thereafter, the residue is discharged at the lower stage of the
このような前記3番目の実施例でも、一番目の実施例と同様ように、燃焼室10の外周縁に長さ方向に多数穿孔形成されている空気注入ホール11のそれぞれに、空気注入ホール11の内周縁と接触されずに、周辺に補助誘引混合ホール43が形成されるようにコアンダノズル40を内設し、前記コアンダノズル40の一側に補助空気供給部70をさらに設置することによって、燃焼室10で噴射される空気によって、補助空気供給部70でも空気がコアンダノズル40の内にさらに誘引されて流入され、前記ガス流動通路21で流動された高温燃焼ガスはコアンダノズル40の内に燃焼室10で噴射される空気によってコアンダノズル40の内部に誘引吸入され、前記コアンダノズル40の内で空気と高温の燃焼ガスが混合して一次混合ガス形態で燃焼室10の内部に流入する形態となる。また、このような前記コアンダノズル40を介した高温排気ガスと空気が混合された混合ガス(一次混合分類)が排出して、コアンダノズル40の周辺の補助誘引混合ホール43を介しても高温燃焼ガスがさらに誘引吸入されて混合され、二次混合分類(一次混合ガスで高温燃焼ガスがさらに混合された状態の混合ガス)に排出されることである。
In the third embodiment, as in the first embodiment, each of the air injection holes 11 formed with a large number of perforations in the longitudinal direction on the outer peripheral edge of the
さらに、このような3番目の実施例の場合にも、使用者の実施例により、2番目の実施例のように、ハウジング20に設置された煙突22を排出部60に形成し、ハウジング20のガス流動通路21を煙突22に連通させる迂回管30をさらに備える構造に変更した後、前記迂回管30の内に単一個または、多数個のコアンダノズル40を内設することによって、あらかじめ空気と高温の燃焼ガスを混合して燃焼室10の内部で供給することができる。
Further, in the case of the third embodiment, a
4番目の実施例は図11に図示されているように、
燃焼室10の内部に生成された高温の燃焼ガスがコアンダノズル40により、燃焼室10で再誘引されて空気と混合して燃料を燃焼させることで、バーナーの形態で、コアンダノズル40および空気供給部50をガス流動通路21の一側に内設した形態である。
The fourth embodiment, as illustrated in FIG.
The high-temperature combustion gas generated in the
これを詳しく説明すると、
両端が開口されて内部が空いている燃焼室10(ex:バーナー室)と、一側のみが開放されるが、前記燃焼室10を囲む形態で外周縁に離隔設置されることで、前記燃焼室10との間にガス流動通路21を形成するハウジング20が備えられている。
Explaining this in detail,
Only one side of the combustion chamber 10 (ex: burner chamber) that is open at both ends and open inside is opened, but the
このような4番目の実施例では、燃料供給管を介して燃焼室10とハウジング20相互間の離隔の部分のうち一側の部分で燃料が供給され、このように燃料が供給された部分にはバーナー13が設置される。これに、前記燃焼室10の内では燃料供給部12を介して供給される燃料と、上述されたガス流動通路21を介して供給される空気と、バーナー13を介した燃焼火炎と高温の燃焼ガスを排出することである。
In such a fourth embodiment, fuel is supplied at one of the parts of the separation between the
これに対し、4番目の実施例では、燃焼室10とハウジング20が外周縁に形成するガス流動通路21のうち、燃焼火炎が発生する一側のガス流動通路21に局部的に単一または、多数個のコアンダノズル40および空気供給部50を設置する。
On the other hand, in the fourth embodiment, among the gas flow passages 21 formed at the outer peripheral edge of the
このような、前記コアンダノズル40の設置は、上述された第1、2、3の実施例と同様ように、コアンダノズル40の外周縁に補助誘引混合ホール43が形成されるようにする。すなわち、前記ガス流動通路21に内設するが、前記ガス流動通路21の内周縁にコアンダノズル40の外周縁が接触しない形態になるようにすることであり、これと共に、前記コアンダノズル40の一側に補助空気供給部70をさらに設置したものである。
The
これに、前記燃焼部で、燃焼火炎と共に高温の燃焼ガスが排出される場合、コアンダノズル40の内部から燃料供給管側に向かって空気供給部50が空気を供給すると、供給される空気によって補助空気供給部70を介してもコアンダノズル40の内に付加的な空気がさらに誘引吸入され、前記のように、空気供給部50および補助空気供給部70を介して供給される空気によって高温燃焼ガスがガス流動通路21に誘引され、前記ガス流動通路21で空気と高温燃焼ガスが混合されると混合ガス形態で燃料供給部12側に供給されるが、このような燃料供給部12側から混合ガスが供給される際、補助誘引混合ホール43を介して別途の高温燃焼ガスがさらに吸入混合されて排出される。
In addition, when high-temperature combustion gas is discharged together with the combustion flame in the combustion unit, when the
上述された空気供給部50の場合、空気を供給するための別途の空気供給装置(ex:空気圧縮タンク、空気ポンプ、空気ヘッド52等)が設置されていなければならないことは当然である。4番目の実施例の場合、点火のための点火プラグなどがさらに備えられる。
In the case of the
上述したように、本発明はたとえ限定された実施例と図面によって説明されたが、本発明はこれによって限定されず本発明が属する技術分野で通常の知識を持った者によって本発明の技術思想と下記に記載される特許請求範囲の均等範囲内で多様な修正および変更が可能はもちろんである。 As described above, the present invention has been described with reference to limited embodiments and drawings. However, the present invention is not limited thereto, and the technical idea of the present invention can be determined by those who have ordinary knowledge in the technical field to which the present invention belongs. It goes without saying that various modifications and changes can be made within the equivalent scope of the claims set forth below.
Claims (11)
前記燃焼室10の外周縁に離隔設置され、前記燃焼室10で燃焼した高温燃焼ガスが流動されるように、燃焼室10との間にガス流動通路21を形成するハウジング20と、
前記空気注入ホール11の内周縁に離隔される形態で空気注入ホール11に内設され、空気注入ホール11との間に補助誘引混合ホール43が形成されるようにし、内部に噴射される空気により高温燃焼ガスを内部で誘引させ、高温燃焼ガスが空気と混合され、燃焼室10で再流入されるようにするコアンダノズル40と、
前記コアンダノズル40内に空気を噴射する空気供給部50と、
からなることを特徴とするコアンダ効果を用いた高温FGR超低NOx燃焼装置。 A combustion chamber 10 in which a large number of air injection holes 11 are formed at the outer peripheral edge, and a combustion target substance is combusted therein;
A housing 20 that is spaced apart from the outer periphery of the combustion chamber 10 and that forms a gas flow passage 21 between the combustion chamber 10 and the high-temperature combustion gas combusted in the combustion chamber 10;
The auxiliary injection / mixing hole 43 is formed between the air injection hole 11 and the air injection hole 11 so as to be separated from the inner peripheral edge of the air injection hole 11. A Coanda nozzle 40 that attracts hot combustion gases therein so that the hot combustion gases are mixed with air and re-entered in the combustion chamber 10;
An air supply unit 50 for injecting air into the Coanda nozzle 40;
A high-temperature FGR ultra-low NOx combustion apparatus using the Coanda effect characterized by comprising:
前記燃焼室10の外周縁に離隔設置され、燃焼室10との間にガス流動通路21を形成するハウジング20と、
前記ガス流動通路21と燃焼室10の排出部60を連通させる迂回管30と、
前記迂回管30の内周縁に離隔される形態で迂回管30に内設され、迂回管30との間に補助誘引混合ホール43が形成されるようにし、内部に噴射される空気によって高温燃焼ガスを内部に誘引させ、高温燃焼ガスが空気と混合され、燃焼室10で再流入されるようにするコアンダノズル40と、
前記コアンダノズル40内に空気を噴射する空気供給部50と、
からなることを特徴とするコアンダ効果を用いた高温FGR超低NOx燃焼装置。 A plurality of air injection holes 11 are formed in the outer peripheral edge, and a combustion chamber 10 in which a combustion target substance is combusted;
A housing 20 spaced apart from the outer periphery of the combustion chamber 10 and forming a gas flow passage 21 between the combustion chamber 10;
A bypass pipe 30 for communicating the gas flow passage 21 and the discharge part 60 of the combustion chamber 10;
An auxiliary induction mixing hole 43 is formed in the bypass pipe 30 so as to be separated from the inner peripheral edge of the bypass pipe 30, and a high-temperature combustion gas is formed by air injected into the bypass pipe 30. A Coanda nozzle 40 that causes the hot combustion gas to be mixed with air and re-entered in the combustion chamber 10;
An air supply unit 50 for injecting air into the Coanda nozzle 40;
A high-temperature FGR ultra-low NOx combustion apparatus using the Coanda effect characterized by comprising:
前記燃焼室10の外周縁に離隔設置され、前記燃焼室10で燃焼した高温燃焼ガスが流動されるように、燃焼室10との間にガス流動通路21を形成するハウジング20と、
前記ガス流動通路21の内周縁に離隔される形態でガス流動通路21に内設され、ガス流動通路21との間に補助誘引混合ホール43が形成されるようにし、内部に噴射される空気が燃焼ガスを内部に誘引させ、前記高温燃焼ガスと空気の混合ガスが燃焼室10に再流入されるようにするコアンダノズル40と、
前記コアンダノズル40内に空気を噴射する空気供給部50と、
からなることを特徴とするコアンダ効果を用いた高温FGR超低NOx燃焼装置。 A combustion chamber 10 in which a combustion target substance is burned;
A housing 20 that is spaced apart from the outer periphery of the combustion chamber 10 and that forms a gas flow passage 21 between the combustion chamber 10 and the high-temperature combustion gas combusted in the combustion chamber 10;
The gas flow passage 21 is provided in the form separated from the inner peripheral edge of the gas flow passage 21 so that an auxiliary induction mixing hole 43 is formed between the gas flow passage 21 and air injected into the gas flow passage 21. A Coanda nozzle 40 that attracts combustion gas to the inside and allows the mixed gas of the high-temperature combustion gas and air to re-flow into the combustion chamber 10;
An air supply unit 50 for injecting air into the Coanda nozzle 40;
A high-temperature FGR ultra-low NOx combustion apparatus using the Coanda effect characterized by comprising:
内部に長さ方向に向かってゆるやかな傾斜を有する流動炉41を穿孔形成するが、前記流動炉41には直径が狭くなる突出部42が形成されていることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のコアンダ効果を用いた高温FGR超低NOx燃焼装置。 The Coanda nozzle 40 is
4. A fluidized furnace 41 having a gentle slope in the lengthwise direction is formed in the inside, and the fluidized furnace 41 is provided with a projecting portion 42 having a narrow diameter. A high-temperature FGR ultra-low NOx combustion apparatus using the Coanda effect according to any one of the above.
前記流動炉41内の突出部42側から混合ガスの排出方向に向かって空気を噴射することにより、噴射される空気が流動炉41の壁面に沿って流動され、高温燃焼ガスを噴射方向で誘引吸入することを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のコアンダ効果を用いた高温FGR超低NOx燃焼装置。 The air supply unit 50 includes:
By injecting air from the projecting portion 42 side in the fluidized furnace 41 toward the discharge direction of the mixed gas, the injected air flows along the wall surface of the fluidized furnace 41 and attracts high-temperature combustion gas in the injection direction. The high-temperature FGR ultra-low NOx combustion apparatus using the Coanda effect according to any one of claims 1 to 3, wherein the inhalation is performed.
前記コアンダノズル40で混合ガスが排出される際、混合ガスの排出を介して補助誘引混合ホール43を介しても高温燃焼ガスがさらに誘引されて混ざり合えるようにするためのもことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のコアンダ効果を用いた高温FGR超低NOx燃焼装置。 The auxiliary attraction mixing hole 43 is
When the mixed gas is discharged from the Coanda nozzle 40, the high temperature combustion gas is further attracted and mixed through the auxiliary induction mixing hole 43 through the discharge of the mixed gas. A high temperature FGR ultra-low NOx combustion apparatus using the Coanda effect according to any one of claims 1 to 3.
前記燃焼室10の内壁と事前設定角度を形成することを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のコアンダ効果を用いた高温FGR超低NOx燃焼装置。 The air injection hole 11 is
The high temperature FGR ultra-low NOx combustion apparatus using the Coanda effect according to any one of claims 1 to 3, wherein a preset angle is formed with an inner wall of the combustion chamber (10).
前記迂回管30内に複数設置され、迂回管30の内に空気と高温燃焼ガスが事前に混合された後、燃焼室10に混合ガス形態で供給されることを特徴とする請求項2に記載のコアンダ効果を用いた高温FGR超低NOx燃焼装置。 The Coanda nozzle 40 is
3. A plurality of the detour pipes 30 are installed, and air and high-temperature combustion gas are mixed in advance in the detour pipe 30 and then supplied to the combustion chamber 10 in a mixed gas form. High-temperature FGR ultra-low NOx combustion system using the Coanda effect.
それぞれの空気供給部50ごとに第1制御弁51が設置され、注入または、噴射される空気の流速および開閉量が個別制御されるようにすることによって、前記空気によって誘導吸入される高温燃焼ガスの吸入量が調節されるようにすることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のコアンダ効果を用いた 高温FGR超低NOx燃焼装置。 The air supply unit 50 includes:
The first control valve 51 is installed for each air supply unit 50, and the flow rate and the opening / closing amount of the injected or injected air are individually controlled, so that the high-temperature combustion gas that is induced and sucked by the air The high-temperature FGR ultra-low NOx combustion apparatus using the Coanda effect according to any one of claims 1 to 3, wherein an intake amount of the gas is adjusted.
がさらに備わることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のコアンダ効果を用いた高温FGR超低NOx燃焼装置。 A number of auxiliary units are installed on the Coanda nozzle 40 on the side where the high temperature combustion gas flows, and when the high temperature combustion gas is attracted by the air supply unit 50, the outside air other than the air supply unit 50 is further attracted. An air supply unit 70;
The high temperature FGR ultra low NOx combustion apparatus using the Coanda effect according to any one of claims 1 to 3, further comprising:
それぞれ第2制御弁71が設置され、注入または、噴射される空気の流速および開閉量が個別制御されるようにすることによって、前記空気によって誘導吸入される高温燃焼ガスの吸入量が調節されるようにすることを特徴とする請求項10記載のコアンダ効果を用いた高温FGR超低NOx燃焼装置。 The multiple auxiliary air supply units 70 include
The second control valve 71 is installed, and the flow rate and opening / closing amount of the injected or injected air are individually controlled, thereby adjusting the intake amount of the high-temperature combustion gas that is inhaled by the air. The high-temperature FGR ultra-low NOx combustion apparatus using the Coanda effect according to claim 10.
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