KR0181527B1 - 저 질소산화물 버너 - Google Patents

Abstract

본 발명은 질소산화물 저감 효과를 극대화시키기 위한 것으로 확산형 보염기, 연료노즐, 외부 선회용 베인, 내부 선회용 베인, 일차 공기 공급통, 연소용 공기 분리통, 확산형 분리통, 버너타일로 구성되어, 일차 연소 영역에서의 연료 과잉 상태를 다시 국부적인 과잉 및 희박 영역 형성 및 연소 온도 저하에 의해 종래의 버너보다 질소산화물을 분진의 증가없이 약 20% 이상 감소시킬 수 있으며 사용 연료에 관계없이 질소산화물을 저감시킬 수 있으며, 기존 설비의 개·보수 및 신규 보일러에 특별한 질소산화물 저감 설비를 설치하지 않고 본 발명의 버너만 설치하여도 질소산화물 배출 허용 기준을 만족시킬 수 있게 한 저 질소산화물 버너이다.

Description

저 질소산화물 버너

제1도는 본 발명의 단면도.

제2도는 제1도의 A-A도.

제3도는 본 발명의 화로 온도 분포도.

제4도는 본 발명의 질소산화물 배출 특성도.

제5도는 종래 발명의 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 확산형 보염기 2 : 연료노즐

3 : 외부 선회용 베인 4 : 내부 선회용 베인

5 : 일차 공기 공급통 6 : 연소용 공기 분리통

7 : 확산형 분리통 8 : 버너타일

본 발명은 화석 연료를 사용하는 산업용 및 사업용 버너에 관한 것으로서, 연료의 연소에 의해 생성되는 질소산화물을 저감시키기 위한 저 질소산화물 버너에 관한 것이다.

현재 화석 연료의 연소과정에서 생성되어 배출되는 공해 물질 중 질소산화물은 광화학 스모그의 주원인으로 이에 대한 배출량 규제가 엄격해지고 있다.

종래에 사용되고 있는 버너의 질소산화물 저감 기법은 연소 배기가스의 일부를 연소용 공기와 혼합하여 버너로 유입하는 배기 가스 재순환법, 연소 공기의 일부를 연소 지역에 공급하는 이단연소법 및 연소용 공기와 연료의 혼합특성을 제어함으로서 질소산화물의 생성을 저감시키는 저 질소산화물 버너가 있다.

종래의 저질소산화물 버너는 초기 연소 영역에서는 공기부족 상태를 형성하고 이차 연소 영역에서 완전 연소가 이루어지도록 선회 연소용 공기를 분리 공급하여 연소 영역 온도를 낮추어 질소산화물을 저감하는데 초기 연소 영역에서 연료와 연소용 공기의 균일한 혼합으로 그 효과가 충분하지 못하다.

본 발명은 질소산화물 저감 효과를 극대화시킬 수 있도록 초기 연소 영역에서도 국부 공기 과잉 영역과 희박 영역을 형성시켜 연소온도를 낮추며 초기 연소 영역용 연소용 공기와 완전히 분리된 이차 연소용 공기를 공급하는 구조를 갖는 저 질소산화물 버너를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 질소산화물 저감 효과를 극대화시키기 위해서 발명된 것으로, 그 구성은 제1도에 나타난 바와 같이, 외부 선회용 베인(3), 내부 선회용 베인(4)이 설치되어 연소용 공기가 선회되도록 하며, 주 연소용 공기를 이차 공기와 삼차 공기로 분리시키는 확산형 분리통(7)이 설치된 저 질소산화물 버너에 있어서, 선단에 다수의 홈형 공급 통로가 있는 일차 공기 공급통(5)이 설치된 것으로, 그밖에 확산형 보염기(1), 연료노즐(2), 연소용 공기 분리통(6), 확산형 분리통(7), 버너타일(8)로 되어 있다.

본 발명의 특징을 제1도와 제3도를 통하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 제5도에 나타난 종래의 버너와 비교하면 일차 공기 공급통(5) 선단에 다수의 홈이 형성되어 있으며, 확산형 분리통(7)이 설치되어 있다.

연소용 공기는 외부 선회용 베인을 통과하여 일차적으로 선회력이 주어지며 이 선회된 공기의 일부는 내부 선회용 베인을 거쳐 재차 선회되어 연료와의 일차 연소 영역에 공급되며, 나머지 공기는 연소용 공기 분리통(6) 및 확산형 분리통과 버너타일(8) 사이의 통로를 통하여 상기 일차 연소 영역 공급용 공기와 완전히 분리되어 이차 연소 영역에 공급된다.

액체 연료는 연료노즐(2)을 통과하여 회로 내로 분사되며, 이 연료가 일차 연소 영역 공급용 연소 공기(이차 공기)와 혼합되어 일차 연소 영역을 형성하고, 이 때 이차 공기가 일차 공기 공급통(5) 선단에 설치된 다수의 홈을 통과하여 공기 과잉 영역과 공기 희박 영역으로 구분되어 공급되므로 국부적인 연료 과농 및 희박 지역이 형성되어 일차 연소 영역의 온도가 저하하게 된다.

그리고 일차 연소 영역에서 연소되지 않은 연료는 후류의 이차 연소 영역에서 연소용 공기 분리통(6) 및 확산형 분리통(7)과 버너타일(8) 사이의 통로를 통하여 공급되는 이차 연소 영역 공급용 연소 공기(삼차 공기)와 혼합되어 완전 연소가 된 후 배출하게 된다.

이와 같이 일차 연소 영역과 이차 연소 영역의 분리 형성이 가능하게 되며, 일차 연소 영역의 연료 과농 상태 형성 및 국부적인 과농 및 희박 상태의 존재로 연소온도가 극히 낮게 되고, 이차 연소 영역에서의 완전 연소 및 온도저하에 따라 질소산화물 생성이 최소로 억제되게 된다.

또한, 본 발명의 버너가 미분탄 등의 고체 연료를 사용하게 되는 경우에는 일차 공기공급통(5)내로 미분탄과 수송용 일차 공기가 공급되며, 이 경우 미분탄 혼합기는 일차공기 공급통(5) 선단의 홈통을 통과하면서 연료 과농 상태를 형성하며 분출되므로 앞에서 기술한 일차 연소 영역에서의 연료 과농 상태 및 연소 온도 저하에 의하여 질소산화물 생성이 최소로 되게 된다.

본 발명의 효과를 제4도에 나타내었다. 제4도에 나타난 바와 같이 본 발명의 버너는 일차 연소 영역에서의 연료 과잉 상태를 다시 국부적인 과잉 및 희박 영역 형성 및 연소 온도 저하에 의해 종래의 버너보다 질소산화물을 분진의 증가없이 약 20% 이상 감소시킬 수 있다.

본 발명의 버너는 사용 연료에 관계없이 질소산화물을 저감시킬 수 있으므로 기존설비의 개, 보수 및 신규 보일러에 특별한 질소산화물 저감 설비를 설치하지 않고 본 발명의 버너만 설치함으로써 날로 강화되는 공해 물질 배출 규제에 추가 설비없이 질소산화물 배출 허용 기준을 만족시킬 수 있다.

Claims (1)

1. 외부 선회용 베인(3), 내부 선회용 베인(4)이 설치되어 연소용 공기가 선회되도록 하며, 주 연소용 공기를 이차 공기와 삼차 공기로 분리시키는 확산형 분리통(7)이 설치된 저 질소산화물 버너에 있어서, 선단에 다수의 홈형 공급 통로가 있는 일차 공기 공급통(5)이 설치된 것을 특징으로 하는 저 질소산화물 버너.