KR100356490B1

KR100356490B1 - 가스보일러용 촉매 연소버너

Info

Publication number: KR100356490B1
Application number: KR1019990066207A
Authority: KR
Inventors: 백영순; 조원일; 이승호
Original assignee: 한국가스공사
Priority date: 1999-12-30
Filing date: 1999-12-30
Publication date: 2002-10-18
Also published as: KR20010058836A

Abstract

본 발명은 천연가스용 촉매연소버너를 이용하여 가정용 가스보일러의 연소버너에 적용한 가스보일러용 촉매 연소버너로서, 연료공급관(P) 일단에 연결 설치되어 공급되는 연료의 고부하 열량을 조절하는 노즐 팁(11)과, 연료공급관의 일측에 설치되어 연료공급을 제어하는 솔레노이드 밸브(12) 및 차단밸브(13)와, 공급되는 연료의 열부하를 조절하기 위해 연료유량의 개폐를 조절하는 자동밸브(14)를 포함하는 연료공급부(10)와; 외부로부터 공기를 연료공급부(10)에 강제 송풍시키는 송풍기(20)와; 상기 송풍기(20)의 상측에 설치되어 노즐로부터의 공급연료와 공기의 균일한 혼합을 위해 상측에 다공판(31)이 마련된 예비 혼합실(30)과; 상기 예비 혼합실(30)의 상측에 수직되게 연결되며, 외측 표면에 기상연소반응과 촉매화학반응을 일으키기 위해 촉매(42) 및 담체(43)가 담지된 금속섬유 타입의 메탈화이버(41)로 이루어진 연소부(40)와; 상기 예비 혼합실(30) 상부에 설치되어 메탈화이버(41)에 담지된 촉매(42)에 스파크를 발생시키는 점화장치(50)와; 상기 점화장치(50)의 반대편에 설치되는 소화 안전장치(60)로 구성된 것인 바, 촉매연소버너에서는 일반 가스 연소반응 기구를 갖는 기상연소반응과 연료의 확산에 의해서 촉매의 표면으로 흡착하여 촉매표면에서 산화반응이 진행하여 생성가스가 촉매표면에서 다시 확산되어 탈착되는 촉매화학반응이 진행되어 완전연소반응으로 대기오염원인 CO와 NOx의 발생이 거의 없는 환경친화적 연소기술로서 환경규제 강화에 대응할 수 있는 가스 보일러에 유용한 효과가 있다.

Description

가스보일러용 촉매 연소버너{A catalyzer burner for gas boiler}

본 발명은 가스보일러용 촉매연소버너에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 고부하에서 탄력적으로 부하조절이 가능한 연소버너를 적용하면서 버너의 연소부에는 연소에 의해 발생되는 환경오염원을 근원적으로 해결할 수 있는 촉매를 적용하여 저공해 환경친화성을 갖도록 한 가스보일러용 촉매연소버너에 관한 것이다.

일반적으로 기존의 가정용 보일러에 사용되었던 버너는 주로 분젠방식의 버너로서, 연소한계 내의 공기를 1차 공기로 하여 혼합관 내에서 가스와 공기를 혼합시키면 화염연소 크기를 최소로 하는 조건에 맞는 연소실를 설계하여 보일러의 크기를 결정하였다.

종래의 가스보일러는 1,200℃이상의 분젠식 가스 버너가 많이 사용되며, 지금까지의 보일러의 연소방식은 노즐을 통해 혼합관에 높은 공급압력으로 가스를 분산시켜 연소에 필요한 공기의 약 50%를 1차 공기로 흡입과 동시에, 혼합관 내에서 가스와 혼합시킨 뒤 염공을 거쳐 연소시키며, 이때 연소에 부족한 공기는 주위에서 불꽃의 확산에 의한 2차 공기에 의해 혼합에 의한 연소가 대부분이다.

이러한 분젠식 화염연소(flame combustion)는 1차 공기가 불충분할 경우, 탄화수소의 열분해에 의하여 유리된 탄소가 백열상태로 되어 내염의 선단에 적황색 부분으로 나타나며, 이때 발생되는 폐가스 중에는 유해한 일산화탄소가 배출된다.

또한, 상기와 같은 분젠식 버너의 경우 연소실 상부에 열교환기가 설치되어 수증기가 응축되어 낙하하면 화염이 불안정해지는 단점이 있고, 배기가스에 포함된 수증기를 응축되지 않도록 고온에서 강제 배기시켜 열효율성이 현저히 저하되는 문제점이 있었다.

또한, 가스보일러는 가스버너의 고온화염(>1,200℃) 범위에서 이산화탄소(CO₂), 일산화탄소(CO), 질소산화물(NOx)이 대기로 방출되어 이는 곧 산성비, 대류권의 오존발생 및 성층권의 오존층 파괴를 유발하여 심각한 환경오염의 주원인으로 대두되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 고부하에서 탄력적으로 부하조절이 가능한 연소버너를 적용하면서 버너의 연소부에는 연소에 의해 발생되는 환경오염원을 근원적으로 해결할 수 있는 촉매를 적용하여 저공해 환경친화성을 갖도록 하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의하면, 연료공급관 일단에 연결 설치되어 공급되는 연료의 고부하 열량을 조절하는 노즐 팁과, 연료공급관의 일측에 설치되어 연료공급을 제어하는 솔레노이드 밸브 및 차단밸브와, 공급되는 연료의 열부하를 조절하기 위해 연료유량의 개폐를 조절하는 자동밸브를 포함하는 연료공급부와; 외부로부터 공기를 연료공급부에 강제 송풍시키는 송풍기와; 상기 송풍기의 상측에 설치되어 노즐로부터의 공급연료와 공기의 균일한 혼합을 위해 상측에 다공판이 마련된 예비 혼합실과; 상기 예비 혼합실의 상측에 수직되게 연결되며, 외측 표면에 기상연소반응과 촉매화학반응을 일으키기 위해 촉매 및 담체가 담지된 금속섬유 타입의 메탈화이버로 이루어진 연소부와; 상기 예비 혼합실 상부에 설치되어 메탈화이버에 담지된 촉매에 스파크를 발생시키는 점화장치와; 상기 점화장치의 반대편에 설치되는 소화 안전장치로 구성된 보일러용 촉매연소버너가 제공된다.

도 1은 본 발명인 가스보일러용 촉매 연소버너를 도시한 단면도,

도 2는 본 발명에 의한 종래 분젠버너의 배기가스 성분 분석을 비교 설명하기 위한 그래프,

도 3 및 도 4는 본 발명에 의한 메탈화이버의 배기가스 성분 분석을 비교 설명하기 위한 그패프,

도 5는 본 발명에 따른 촉매 연소버너의 배기가스 성분 분석을 도시한 그래프,

도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 촉매 연소버너 표면온도 및 촉매 연소버너 표면의 내외부 온도분포도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10: 연료공급부 11: 노즐 팁

12: 솔레노이드 밸브 13: 차단밸브

20: 송풍기 30: 예비혼합실

31: 다공판 40: 연소부

41: 메탈화이버 42: 촉매

43: 담체 50: 점화장치

60: 안전장치 P: 연료공급관

이하, 본 발명을 일 실시예로 도시한 첨부된 도 1 내지 도 7을 참조하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도 1은 본 발명인 가스보일러용 촉매연소버너를 도시한 단면도이고, 도 2는 본 발명에 의한 종래 분젠버너의 배기가스 성분 분석을 비교 설명하기 위한 그래프이며, 도 3 및 4는 본 발명에 의한 메탈화이버의 배기가스 성분 분석을 비교 설명하기 위한 그패프이고, 도 5는 본 발명에 따른 촉매연소버너의 배기가스 성분 분석을 도시한 그래프이며, 도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 촉매연소버너 표면온도 및 촉매연소버너 표면의 내외부 온도분포를 도시한 그래프이다.

촉매 연소버너 본체측으로 연결 설치된 연료공급관(P) 일단에 연결 설치되어 공급연료의 고부하 열량을 조절하는 노즐 팁(11)과, 연료공급관의 소정위치에 설치되어 연료공급을 제어하는 솔레노이드 밸브(12) 및 차단밸브(13)와, 공급되는 연료의 열부하를 조절하기 위해 연료유량의 개폐를 조절하는 자동밸브(14)로 이루어진 연료공급부(10)가 구비되고, 상기 연료공급부(10)의 노즐(11)이 위치하는 하측방향에 외부로부터 공기를 연료공급부(10)에 강제 송풍시키는 송풍기(20)가 설치된다.

상기 송풍기(20)의 상측에는 노즐(11)로부터의 공급연료와 공기의 균일한 혼합을 위해 상측에 다공판(31)이 마련된 예비혼합실(30)이 마련되고, 상기 예비혼합실(30) 상부에는 연소부(40)를 형성하는 금속섬유 타입의 메탈화이버(41)가 설치된다.

상기 메탈화이버(41)의 외측표면에는 기상연소반응과 촉매화학반응이 동시에 이루어질 수 있는 촉매(42) 및 담체(43)를 담지하고, 상기 예비 혼합실(30) 상부에는 메탈화이버(41)에 담지된 촉매(42)에 스파크를 발생시키는 점화장치(50)가 설치되며, 상기 점화장치의 반대편에는 소화 안전장치(60)가 설치되어 구성된다.

상기와 같이 구성된 촉매 연소버너의 작동은 송풍기(20)로부터 강제 송풍된 공기와 연료공급부(10)를 통해 유입된 연료의 예혼합(豫混合)된 혼합연료는 균일한 혼합을 위해 예비 혼합실(30) 내부 상측에 설치된 다공판(31)을 통과하여 연소실로 유입되고, 외부에 설치된 점화장치(50)의 점화에 의해 촉매연소반응이 진행되며, 이때 금속섬유체인 메탈화이버(41)에 담지된 촉매(42)와 담체(43)에 의해 기상의 연소반응과 촉매반응 속도가 매우 빠르게 진행되어 안정한 화염으로 형성하게 되면 점화단계가 완료되어 보일러를 작동하게 된다.

상기 버너를 통해 연소되어 배출된 가스의 성분 및 촉매표면 또는 깊이에 따른 온도를 확인하기 위하여 촉매연소버너 전면에 열전대가 포함된 가스분석기(도면에서 생략함)를 설치하여 촉매연소의 성능을 측정할 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 촉매연소버너는 촉매의 담지에 의해 점화된 상태에서 화염이 일반연소에 비하여 훨씬 작게 발생되어 별도의 연소실을 생략할 수 있으며, 이와 같은 이유에서 촉매연소버너는 보일러에서 버너를 열교환기에 가장 밀접하게 연결 설치하여 열교환 성능을 향상시킬 수 있는 것이다.

상기 촉매연소방식은 귀금속(Pd, Pt 등)을 이용하여 촉매체로 사용이 가능하며, 여기서 촉매 설계는 Cr 15~25중량%와 Al 5~20 중량% 및 나머지는 Fe로 이루어진 메탈화이버를 800~1000℃로 소성하여 알루미나가 표면에 생성하도록 하여 생성된 알루미나를 담체(support)로 하여 팔라듐을 담지하는 방법과 졸-겔방법으로 제조한 Zr(OH)₄용액과 5㎛이하의 ZrO₂분말을 혼합하여 ZrO₂용액을 메탈화이버에 워시코팅(washcoating)하여 건조시킨 후 팔라듐을 ZrO₂상에 담지하여 Pd/ZrO₂촉매를 갖도록 하며, 이는 보일러 버너로 사용하기 위하여 500℃에서 환원처리 된다.

상기한 본 발명의 촉매연소 버너는 메탈화이버(Metal fiber)버너와 촉매연소버너의 개념을 도입한 것으로, 메탈화이버 버너의 장점인 고부하 연소와 촉매연소방식에 의한 배기가스의 저공해 연소를 동시에 실현할 수 있게 된다.

한편, 참고적으로 촉매 연소버너가 설치되는 열교환기의 구성을 설명하면, 원통형의 열교환기로서 내부는 급탕용 온수 열교환 코일을 설치하고, 코일 주위로 난방용 온수가 열교환이 가능하도록 한다.

또한, 고온의 배기가스를 열교환 할 수 있도록 버너 하부에 콘덴싱 열교환기를 설치하여 난방용 열교환기의 보조 역할을 할 수 있도록 한다.

연료 및 공기 공급 시스템은 보일러로 공급되는 가스 연료는 비례제어가 가능하도록 설계인자를 구성하도록 하며, 예혼합식 방식이 채택되어 있어 원심식 송풍기의 제원을 시스템에 알맞게 결정하여 제작한다.

앞에서 언급한 촉매연소방식 보일러의 특징을 구현하고 이를 보다 효율적으로 설계하기 위하여 다음과 같은 기술적 과제를 설명하기로 한다.

기존의 분젠식 버너의 경우 연소실 상부에 열교환기가 설치되어 수증기가 응축되어 낙하하면 화염이 불안정해지는 단점이 있고, 배기가스에 포함된 수증기를 응축되지 않도록 고온에서 강제 배기시켜 열효율이 현격히 떨어진다. 따라서 이를 개량하여 개발된 콘덴싱 보일러의 경우, 버너를 열교환기 측면에 설치하고, 배기측에 콘덴싱 열교환기를 설치하여 고온으로 배출되는 현열을 흡수하도록 하여 통상적인 온수로 공급할 수 있도록 한다.

촉매연소방식의 보일러의 경우, 주로 복사열에 의한 촉매연소의 장점을 살려 열교환기와 촉매연소버너를 밀착시킴으로써, 열교환 효율을 극대화시키고, 콘덴싱 보일러와 같이 배기측에 콘덴싱 열교환 시스템을 구축하여 저위발열량 기준 100% 이상의 효율을 달성하게 된다.

또한, 기존의 가정용 보일러는 질소산화물(NOx)이 100ppm 이하, CO는 1,000∼2,000ppm 정도 배출되며, 예혼합 희박연소기술 조차도 NOx가 50ppm 이하, CO는 250ppm 이하로 배출되도록 구성되어 있다. 이러한 점은 현재 엄격한 환경 배출규제에 비해 많은 환경오염물질이 배출되고 있는 실정으로 개선이 요구된다.

이에 비하여 촉매연소방식의 보일러는 NOx이 5ppm 이하, CO는 10ppm 이하로 배출되는 저공해성 보일러를 실현가능성이 높다.

이를 보충하며, 촉매연소는 연소실 내에 촉매체를 채워서 연소시킴으로 연소부하량이 낮아짐에 따라 기존 보일러에 비해 큰 연소실이 요구되지만, 촉매연소 버너의 복사열에 의한 열전달을 효과적으로 설계하여 소형화가 가능하고, 일반 메탈화이버의 표면 연소와 촉매연소의 혼용(Hybrid) 연소방식을 채택함으로써, 단위 면적당 발열량을 증가시켜 고부하 연소를 가능케 하여 대기오염 원인의 NOx나 CO 배출을 근원적으로 해결할 수 있으며, 특히 열교환 면적을 극대화시킴으로써 소형화 및 고부하 연소가 가능하다.

이하에서는 가정용에서 사용될 수 있는 가스보일러 촉매연소버너의 양호한 실시예와 일반 가스보일러의 분젠버너 및 메탈화이버 버너의 비교예를 도시한 첨부도면과 관련하여 본 가스보일러 촉매 연소버너를 상세하게 설명한다.

촉매와 담체는 비표면적이 크고 고온에서 열적 안정성이 뛰어난 상기에서 서술한 알루미나에 팔라듐이 담지된 Pd/Al₂O₃촉매 시스템과 팔라듐(Pd)를 ZrO₂상에 담지한 Pd/ZrO₂으로 사용한다.

촉매와 담체의 내열온도는 1,200℃로 설계하여 제조된 것으로, 메탈화이버에서 발생하는 화염온도와 일치하도록 설계되어 촉매반응에 의한 배출가스의 저감을 위한 촉매작용에 활성을 제공한다. 상기 메탈화이버는 두께가 약 3mm이하이며 촉매와 담체는 수십㎛로 적정한 두께는 촉매 활성과 촉매층 내부온도와 표면온도에서 피가열체에 공급하는 열과 보염의 효과를 고려하여 결정한다. 촉매연소버너의 단위면적당 열부하량은 24.6∼36.1kcal/hr^.cm²이며, 최적의 열부하량은 촉매연소버너의 내부온도와 배기가스 성분을 고려하여 결정한다.

이하 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 좀더 구체적으로 설명하지만 하기 예에 본 발명의 범주가 한정되는 것은 아니다.

비교예

첨부된 도 2 및 도 3에서 나타나 있는 가스연료로는 천연가스(LNG)를 이용한 기존의 분젠버너와 메탈화이버 버너의 배기가스 성분을 분석한 실험결과로, 분젠버너의 경우 배기가스 CO량은 1,000∼2,400ppm이고 NOx(0% O₂기준)는 100∼250ppm으로 배기가스 중 환경오염물질 성분이 상당수 배출되는 것으로 나타났고, 화염의 온도는 화염 중에서 최고 온도가 되는 위치인 내염추에서 약간 위쪽으로 약 1,200℃정도를 나타났다.

상기 기존의 분젠버너식에 비해 메탈화이버 버너는 공연비가 1.2이상에서 1.5사이에서 CO량이 60∼600ppm사이였으며, 이때의 연소조건은 열부하량이 24.6∼36.1 kcal/cm²·hr 이고, NOx의 배출량은 0∼25ppm이며 표면온도는 메탈화이버 표면에서 1,100℃이하로 측정되었음을 알 수 있다.

상기 메탈화이버 버너는 분젠버너 보다 배출가스량에서는 환경친화적이라고 할 수 있으나 여전히 CO와 NOx의 배출가스 농도가 높으며 환경규제에 미치지 못하는 수치이다.

따라서, 이러한 문제를 해결하기 위하여 착안한 것이 메탈화이버 표면에 촉매를 담지하여 기상연소반응과 촉매반응을 동시에 고려한 시스템인 가스 보일러용 촉매연소버너로써 아래의 실시예에서 설명한다.

실시예

도 4에는, 가스연료로는 천연가스(LNG)를 이용하고 공기는 외부에서 송풍기를 이용하여 혼합된 가스에 대해 촉매가 담지된 메탈화이버를 촉매연소버너에 설치한 상태에서 기상연소반응과 촉매반응이 이루어지는 반응실험 결과를 도시하였다. 이때 반응조건으로는 상기의 비교예와 같은 조건으로 열부하량이 24.6∼36.1 kcal/cm²·hr이며 분석조건으로 0% O₂에서 배기가스 성분을 측정하였으며 표면 온도는 비접촉식 온도계인 IR 온도계(Thermometer)와 K 타입의 열전대를 사용하여 측정하였다.

여기서 촉매연소버너에서 배출되는 CO량은 상기의 조건에서 0∼10ppm이고 NOx량은 0ppm으로 배기가스의 주성분은 완전연소반응에 일어나는 CO₂와 H₂O로만 배출되어 환경친화적 연소버너임을 알 수 있으며, 촉매연소버너의 안정한 운전시(공연비 1.5, 열부하량 31.7kcal/cm²·hr 기준) 생성되는 CO 양은 6ppm이하로 나타났으며, 분석기의 측정 정밀도(±1 ppm)를 고려하면 CO를 거의 배출하지 않은 것으로 나타난다. 또한 NOx 양 또한 거의 0ppm으로 배출가스성분에 유해한 성분이 없는 것으로 나타난다.

한편, 촉매 연소버너의 표면온도를 측정한 결과를 도시하였는데 도 6에서는 공연비에 따라서 온도 분포를 나타냈으며, 도 7에서는 메탈화이버의 외부표면 2mm전에서부터 내부 2mm까지의 온도분포를 나타남을 알 수 있다. 이에 공연비가 증가할수록 표면온도는 급격하게 떨어지며 최고 정점은 공연비가 1.2에서 1,050℃로나타남을 알 수 있고, 도 7에서 보는바와 같이 촉매연소버너 표면에서는 1,000℃이내의 온도분포를 갖으며 외부로는 1,000∼1,130℃의 온도분포를 갖으며 분젠버너에서와 같이 심한 온도구배가 없음을 확인할 수 있다. 즉, 내부의 온도분포는 기상연소반응과 촉매화학반응에 알맞은 온도구배를 갖는 것으로 측정되었다.

먼저, 촉매를 이용한 연소는 정상 버너의 운전온도 900℃이상에서 유용한 열에너지와 촉매성분에 따른 원적외선을 방사하는 효과가 있는 기기로써, 통상의 가스보일러의 연소버너로부터 발생되는 화염은 크게 발생되기 때문에 반드시 적정의 공기와 예혼합이 이루어진 상태에서 가스의 점화가 이루어져야 하며, 연소를 실현하기 위한 적정 크기의 연소실이 필수적으로 설계되어야 한다.

상기와 같은 점에 의하여 고온 촉매연소반응은 연소기에 공급되는 연료와 산소를 촉매에 순간적으로 흡착·반응시킨 후 열이 발생되고, 이 때 생성된 이산화탄소와 물은 순간적으로 촉매에서 탈착된다. 이러한 반응물과 생성물의 흡착·탈착을 반복하는 과정에서 연소가 일어나는 것을 말한다. 따라서 촉매에 의한 연소 반응이 일어나기 때문에 저온·저농도의 연소로부터 질소산화물(NOx) 생성을 크게 줄이고, 에너지 이용효과를 기대할 수 있다.

촉매연소버너는 화염의 크기가 작아 버너에 근접한 열교환기의 설계도 가능하고 촉매연소의 작용으로 희박조건에서도 촉매연소 반응의 활성화로 연료와 공기의 비를 적당하게 조절하면 저공해 환경친화성의 가스 보일러용 연소버너로 설계가 가능하게 된다.

촉매에 의해 연소는 일반연소(화염연소)에 비해 활성화에너지 (연소에 필요한 에너지)가 낮기 때문에 연소반응이 낮은 온도에서도 일어난다. 다시 말해서 메탄 연소가스로 반응할 때 일반연소는 약 100 kcal/mole의 활성화에너지가 필요한 것에 비해 촉매연소는 약 20-30 kcal/mol이 필요하다. 그러므로 질소산화물이 거의 배출되지 않으며, 완전산화반응으로 미반응 물질이 거의 없기 때문에 환경 친화적인 기술이다. 또한, 연료와 공기의 양으로 연소기 내의 온도를 자유롭게 조절 가능하고, 저 농도에서도 추가 연료 없이 연소가 가능하므로 에너지절약 기술이기도 하다.

특히, 저온 촉매연소의 경우에는 불꽃 없는 연소로 피가열체의 근접 가열이 가능하고, 원적외선이 많이 방출되어 피가열체의 높은 에너지 흡수력을 보여 고효율 에너지 기술로서 이용가치성을 극대화 할 수 있어, 가정용 가스보일러, 업소용 중소형 보일러, 가정용 난방기기, 가정 또는 업소용 가스그릴 등으로 활용이 가능하며 이에 한정하지 않는다.

이상에서와 같이 본 발명은 가스보일러 촉매연소버너에 의하면, 촉매연소버너에서는 일반 가스 연소반응 기구를 갖는 기상연소반응과 연료의 확산에 의해서 촉매의 표면으로 흡착하여 촉매표면에서 산화반응이 진행하여 생성가스가 촉매표면에서 다시 확산되어 탈착되는 촉매화학반응이 진행되어 완전연소반응으로 대기오염원인 CO와 NOx의 발생이 거의 없는 환경친화적 연소기술로 환경규제 강화에 대응할 수 있는 가스 보일러에 유용한 효과가 있다.

Claims

연료공급관(P) 일단에 연결 설치되어 공급되는 연료의 고부하 열량을 조절하는 노즐 팁(11)과,

연료공급관의 일측에 설치되어 연료공급을 제어하는 솔레노이드 밸브(12) 및 차단밸브(13)와,

공급되는 연료의 열부하를 조절하기 위해 연료유량의 개폐를 조절하는 자동밸브(14)를 포함하는 연료공급부(10)와;

외부로부터 공기를 연료공급부(10)에 강제 송풍시키는 송풍기(20)와;

상기 송풍기(20)의 상측에 설치되어 노즐로부터의 공급연료와 공기의 균일한 혼합을 위해 상측에 다공판(31)이 마련된 예비 혼합실(30)과;

상기 예비 혼합실(30)의 상측에 수직되게 연결되며, 외측 표면에 기상연소반응과 촉매화학반응을 일으키기 위해 촉매(42) 및 담체(43)가 담지된 금속섬유 타입의 메탈화이버(41)로 이루어진 연소부(40)와;

상기 예비 혼합실(30) 상부에 설치되어 메탈화이버(41)의 외표면에 담지된 촉매(42)부분에 스파크를 발생시키는 점화장치(50)와;

상기 점화장치(50)의 반대편에 설치되는 소화 안전장치(60)로 구성된 것을 특징으로 하는 가스보일러용 촉매 연소버너.
제 1항에 있어서, 메탈화이버(41)는 Cr 15~20 중량%와 Al 5∼20중량% 및 나머지는 Fe로 이루어 진 것을 특징으로 하는 가스보일러용 촉매연소버너.
제 1항에 있어서, 촉매(42)는 메탈화이버를 800~1000℃에서 소성하여 알루미나를 용출한 후 알루미나 상에 귀금속 촉매인 팔라듐을 담지하여 Pd/Al₂O₃으로서 촉매연소반응 되도록 한 것을 특징으로 하는 가스보일러용 촉매연소버너.
제 1항에 있어서, 메탈화이버(41)상에 담지되는 상기 담체(43)는 메탈화이버에 균일한 분산이 가능하도록 졸-겔방법에 의한 Zr(OH)₄용액에 ZrO₂분말을 혼합하고, 지르코늄용액을 상기 메탈화이버에 워시코팅(washcoating)하여 소성되며, 상기 촉매(42)는 담체(43)의 외표면에 팔라듐을 담지시켜 소성 후 환원 처리하여 Pd/ZrO₂으로서 촉매연소반응 되도록 한 것을 특징으로 하는 보일러용 촉매연소버너.