KR100788909B1 - Voc incineration apparatus designed by module type with large turn down ratio and without backfire occurrence - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명에 따른 기본 형태 연소장치에 대한 전체적인 개략도이고,1 is a general schematic diagram of a basic combustion apparatus according to the present invention,
도 2는 도 1에 도시된 본 발명 기본 연소장치의 변형예에 따른 연소장치에 대한 전체적인 개략도이고,FIG. 2 is an overall schematic diagram of a combustion apparatus according to a modification of the basic combustion apparatus of the present invention shown in FIG.
도 3은 도 1에 도시된 본 발명 기본 연소장치의 또 다른 변형예에 따른 연소장치에 대한 전체적인 개략도이고,3 is a general schematic diagram of a combustion device according to another modification of the basic combustion device of the present invention shown in FIG.
도 4는 도 2의 변형예에 따른 본 발명 연소장치에 선회장치가 더 포함되어 구성된 연소장치에 대한 전체적인 개략도이고,4 is an overall schematic view of a combustion device including a swing device further included in the combustion device of the present invention according to the modification of FIG. 2,
도 5는 도 1에 도시된 본 발명 기본 연소장치의 또 다른 변형예에 따른 연소장치에 대한 전체적인 개략도이고,5 is an overall schematic diagram of a combustion device according to another modification of the basic combustion device of the present invention shown in FIG.
도 6은 본 발명 연소장치(버너)의 구조별 화염 특성을 나타내는 개략도이고,Figure 6 is a schematic diagram showing the flame characteristics of each of the combustion apparatus (burner) of the present invention,
도 7은 본 발명 역화방지노즐 및 화염홀더 구조를 나타내는 개략도이고,7 is a schematic view showing the flashback nozzle and the flame holder structure of the present invention;
도 8은 본 발명 선회장치 구조를 나타내는 개략도이고,8 is a schematic view showing the structure of the swing device of the present invention,
도 9는 본 발명 공기/VOC 혼합장치 구조를 나타내는 개략도이고,9 is a schematic view showing the structure of the present invention air / VOC mixing device,
도 10은 본 발명 모듈 타입의 단일연소장치(버너)를 다중연소장치(버너) 구 조로 구성하였을 경우의 구조를 나타내는 개략도이고,10 is a schematic diagram showing the structure when the module type single combustion device (burner) is composed of a multiple combustion device (burner) structure,
도 11은 본 발명의 실시예이다.11 is an embodiment of the present invention.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
(1) : 공기 공급챔버부 (2) : VOC 공급부(1): air supply chamber part (2): VOC supply part
(3) : 화염발생부 (4) : 역화방지부(3): flame generating part (4): backfire prevention part
(5) : 드레인 (6) : 외관(5): Drain 6: Appearance
(11) : 1차혼합공기공급관 (12) : 2차혼합공기공급관(11): primary mixed air supply pipe (12): secondary mixed air supply pipe
(13) : 공기공급챔버 (14) : 공기공급관(13): air supply chamber (14): air supply pipe
(15) : 공기 (21) : VOC공급관(15): Air (21): VOC supply pipe
(22) : VOC (23) : 1차혼합VOC공급관 (22): VOC (23): Primary mixed VOC supply pipe
(31) : 화염홀더 (32) : 2차화염홀더(31): flame holder (32): secondary flame holder
(33) : 선회장치 (34) : 선회날개(33): Slewing device (34): Slewing wing
(41) : 1차역화방지노즐 (42) : 2차역화방지노즐(41): 1st flashback prevention nozzle (42): 2nd flashback prevention nozzle
(43) : 공기와 VOC 혼합장치 (43): air and VOC mixer
본 발명은 모듈 타입으로 설계되어 처리 용량 범위가 크고 화염역화가 없는 휘발성유기화합물질 처리용 화염연소장치에 관한 것으로, 자세하게는 액화석유가스의 저유소 및 저장소 그리고 생산 공정에서 발생하는 휘발성유기화합물질(Volatile Organic Compounds: 이하 'VOC'라 칭함)을 처리하기 위하여 화염의 안정성 확보와 미연가스 발생량을 최소화하기 위한 구조개발과 더불어 다양한 VOC조성에서도 광범위하게 적용되도록 구성한 화염연소장치에 관한 것이다. The present invention relates to a flame-burning apparatus for treating volatile organic compounds having a large processing capacity range and no flame inversion, designed in a modular type. Specifically, the present invention relates to volatile organic compounds generated in the storage and storage of liquefied petroleum gas. Volatile Organic Compounds (hereinafter referred to as 'VOC') relates to a flame combustion device configured to be widely applied to various VOC compositions as well as to develop flame stability and minimize unburned gas generation.
일반적으로 VOC는 20℃에서 0.01kPa 이상의 증기압을 갖는 물질을 말하는 것으로, 태양광선을 받아 질소산화물과 반응하여 광화학 옥시던트를 생성하여 산림을 고사시키고, 암 등을 유발하여 인체에 상당한 피해를 주며, 지구온난화와 오존층의 파괴 등 지구 환경에 나쁜 영향을 끼치는 유해 물질이다. In general, VOC refers to a substance having a vapor pressure of 0.01 kPa or higher at 20 ° C. It reacts with nitrogen oxides to generate photochemical oxidants by receiving sunlight, causing forests to die, causing cancer, etc., and causing considerable damage to the human body. It is a harmful substance that adversely affects the global environment such as warming and destruction of the ozone layer.
이에 따라 미국, 캐나다, EC, 동구 각국 등 가맹국들은 2,000년까지 기준 년도와 비교하여 VOC 방출량을 30% 이상 삭감할 것을 약속하고, 당시 실행 가능한 계획을 마련하고 각국이 협조하여 VOC의 글로벌적인 규제가 이행되게 되었다. As a result, member states, including the United States, Canada, the EC, and Eastern Europe, pledged to reduce their VOC emissions by more than 30% by 2,000 years compared to the base year. To be fulfilled.
우리나라에서도 1995년 12월 대기환경보전법 개정하여 근거를 마련하였고, 이에 따라 1999년부터는 대기환경보전법 제8조의2의 규정에 의하여 지정된 대기환경규제지역에 대하여 VOC를 규제토록 하고 있다. In Korea, the amendment of the Air Pollution Conservation Act was established in December 1995. Accordingly, since 1999, VOCs are regulated in the air environment regulation area designated by Article 8-2 of the Air Pollution Conservation Act.
VOC의 발생원은 자동차의 도장부스, 페인트 공정, 석유화학공정, 저유소 및 주유소 등에서 다량 검출되고 있는 실정이다. 특히 액화 LNG와 석유 제품의 저유소에서는 자연 휘발되어 발생되는 기체 유해물질이 폭발하거나 대기로 방출되어 환경 오염의 심각한 원인이 되고 있다. The sources of VOC are detected in a large number of coating booths, paint processes, petrochemical processes, oil storage and gas stations of automobiles. In particular, in liquefied LNG and petroleum products, gaseous harmful substances generated by volatilization are exploded or released into the atmosphere, which is a serious cause of environmental pollution.
그러므로 이러한 휘발성유해물질을 효율적으로 처리하는 방지시설을 개발하는 것은 중요한 기술적 과제이며, 실제로 이에 대한 많은 연구가 진행 중이다.Therefore, it is an important technical task to develop a prevention facility that efficiently handles these volatile harmful substances, and in fact, much research is in progress.
VOC는 앞에서도 서술한 것과 같이, 발생원의 종류도 다양할 뿐 아니라, 그 발생원에 따는 발생량에도 큰 차이를 보인다. As described above, the VOC not only has various kinds of sources, but also shows a big difference in the generation amount depending on the sources.
페인트 공정이나 도장부스, 건조공정 등에서 발생되는 VOC는 대부분이 국부배출(local source)로 일반적으로 그 농도가 크지 않으며, 일부에서는 연소 방식으로 처리가 불가능한 정도의 국부적인 배출이 발생한다. 그렇기 때문에 흡착탑과 같은 처리 방식이 주로 이용되고 있으며, 일부에서는 활성탄에 흡착시켜 고 농도로 만든 다음 다시 탈착하여 이것을 소각, 처리하는 비효율적인 방식이 이용되고 있다. Most of VOCs generated from paint process, paint booth, drying process, etc. are mostly local sources, and generally do not have a high concentration, and in some cases, local emissions are generated that cannot be processed by combustion. For this reason, treatment methods such as adsorption towers are mainly used, and in some cases, inefficient methods of adsorbing activated carbon to high concentrations and then desorbing and incineration and treatment are used.
그 반면에 석유화학단지의 정제공정 및 액화석유, LNG, LPG 등을 저장하는 저유소나 주유소탱크 등에서는 초기에 거의 100%에 가까운 고 농도의 VOC가 배출된다. 그러므로 따로 흡착할 필요는 없지만, 촉매연소와 같은 연소 방식은 적합하지 않으며, 화염연소와 같은 적극적인 연소 방식이 적용되고 있다.On the other hand, high concentrations of VOCs of nearly 100% are initially emitted from refining processes of petrochemical complexes and reservoirs or gas station tanks storing liquefied petroleum, LNG and LPG. Therefore, there is no need to adsorb it separately, but a combustion method such as catalytic combustion is not suitable, and an active combustion method such as flame combustion is applied.
VOC를 처리하는 방식은 발생원에 따라 조금씩 차이가 있으며, VOC를 처리하기 위하여 현재 상용화되었거나 개발 중인 제어기술로는 소각법, 흡착법, 흡수법 등으로 크게 분류할 수 있으며, 이중에서 연소분해법과 흡착 흡수법이 가장 널리 이용되는 방법이다. VOC는 다양한 형태로 배출되기 때문에 획일적으로 처리장치를 선정할 수 없다. 하지만 VOC의 농도에 따라 처리시스템의 장치 설치비 및 운전비용 이 결정되기 때문에 VOC 처리방식은 배출농도에 의해 선정이 가능하다. The method of treating VOC is slightly different depending on the source, and the control technology currently commercialized or developed for treating VOC can be classified into incineration method, adsorption method, and absorption method. Law is the most widely used method. Since VOCs are emitted in various forms, it is not possible to select a treatment device uniformly. However, since the VOC concentration determines the installation and operating costs of the treatment system, the VOC treatment method can be selected by the emission concentration.
최근에는 보다 적극적인 처리 방식으로 연소분해법이 보다 더 많이 활용되고 있으며, 이 방식으로는 촉매연소를 이용한 방식과 화염연소를 이용한 방식, 그리고 이들 두 방식을 혼용한 방식이 이용되고 있다.In recent years, the combustion cracking method has been used more actively as a more aggressive treatment method, and the method using a catalytic combustion method and a flame combustion method, and a combination of these two methods are used.
촉매 연소를 이용한 방식은 촉매가 활성화 에너지를 낮추어주어 250∼400℃의 비교적 저온에서 VOC를 처리하는 방법이다. 촉매연소는 저온에서 연소가 가능하고 촉매를 지탱하는 지지체의 물적 특성상 고 농도보다는 저 농도의 VOC가 배출되는 공정에 유리하므로 실제 배출되는 VOC를 처리하기 위해 보조연료가 필요하지만, 상대적으로 에너지 비용이 적어 유지비가 저렴하다. 촉매의 물질로는 백금, 팔라듐과 같은 귀금속과 크롬산화물, 코발트산화물, 구리산화물, 망간산화물 등과 같은 금속 산화물이 이용된다. Catalytic combustion is a method in which the catalyst lowers the activation energy to treat VOC at a relatively low temperature of 250 to 400 ° C. Catalytic combustion can be burned at low temperatures and is advantageous for processes that emit low concentrations of VOC rather than high concentrations due to the physical properties of the support that supports the catalyst. It is low in maintenance cost. As the catalyst material, precious metals such as platinum and palladium and metal oxides such as chromium oxide, cobalt oxide, copper oxide, and manganese oxide are used.
촉매 소각은 저온 연소 과정에서 미연소된 물질과 반응 생성물 중 촉매독 물질 등에 의해 촉매의 성능이 저하되어 활성이 급격히 떨어질 수 있는 단점이 있다. 일반적인 요인으로는 납, 비소, 황, 수은등과 같은 촉매독 물질, 분진과 같은 오염물질, 고 농도의 VOC 처리 과정에서 높은 발열량으로 인해 발생되어지는 열 충격이나 열 노화가 있다. 최근에는 축열 방식이 추가적으로 도입되고 있으며, 축열에 의한 방식은 열 교환기와 같은 열 회수장치나 재생장치를 이용하여 폐열을 다시 이용하는 기술로서 에너지 비용을 절감하고 연소 효율을 향상시킬 수 있다. 하지만 촉매연소 방식만으로는 발생원의 농도 변화에 적극적으로 대처하기에는 제어가 쉽지 않고, 특히 고 농도이 배출원에서는 재질의 열 충격 및 촉매 물질의 활성 저하와 같은 치명적인 단점이 있다. 종래의 확산연소 방식에서는 저유소에서 발생하는 공기와 혼합된 상태로 공급되는 VOC 연소만 가능했으며, 화염길이가 길어서 연소기 자체크기가 커져야만 했다. 게다가 균일한 공급조건에서만 연소가 가능하여, 발생되는 VOC를 일단 저장설비에 저장한 후 공급해주는 장치와 가압시켜주는 장비가 필요했다. 또한 농도가 낮은 희박 연소 조건에서는 불완전 연소되거나 화염이 꺼지는 등의 문제점이 있었다.Catalytic incineration has a disadvantage in that the activity of the catalyst decreases due to the unburned material and the catalyst poison material in the reaction product during the low temperature combustion process, and the activity may be drastically decreased. Common factors include thermal shock or thermal aging caused by catalytic poisons such as lead, arsenic, sulfur, mercury, etc., pollutants such as dust, and high calorific values during high concentrations of VOC treatment. Recently, the heat storage method is additionally introduced, and the heat storage method is a technology that uses waste heat again by using a heat recovery device or a regeneration device such as a heat exchanger to reduce energy costs and improve combustion efficiency. However, catalytic combustion alone is not easy to control actively in response to changes in the concentration of the source, especially in high concentration sources there are fatal disadvantages such as thermal shock of the material and deactivation of the catalytic material activity. In the conventional diffusion combustion method, only VOC combustion supplied in a state of being mixed with air generated in a low oil station was possible, and the flame length was long and the combustor itself had to be enlarged. In addition, it was possible to burn only under uniform supply conditions, so that a device for supplying the pressurized equipment and storing the generated VOCs once in a storage facility was needed. In addition, there was a problem such as incomplete combustion or flame extinguishes in a low concentration lean combustion conditions.
이러한 단점을 보완하기 위해 최근에는 화염연소 방식과 촉매연소 방식을 혼용하는 처리 방식이 개발 또는 일부에서 이용되기 시작하고 있다, 이 방식은 전단에서 화염연소로 일단 VOC를 처리하고, 미연소된 VOC를 후단에서 촉매연소로 처리하는 시스템이 주를 이룬다. 이러한 원리로 인해 본 시스템은 거의 완전 연소시킬 수 있다는 큰 장점을 가진다. 하지만 전처리 과정에 이용되는 화염연소 기술이 아직까지 화염 길이가 길고, 미연가스가 많이 발생하는 방식으로 이용되고 있으며, 이러한 과정에서 발생된 미세 탄소 입자가 후단의 촉매에 흡착되어 활성을 낮추는 요인이 되고 있는 등의 단점이 있다.Recently, in order to make up for this drawback, a combination of a flame combustion method and a catalytic combustion method has been started to be developed or used in some cases. The main stage is the catalytic combustion process at the rear stage. This principle has the great advantage that the system can be burned almost completely. However, the flame combustion technology used in the pretreatment process is still used in such a way that the flame length is long and unburned gas is generated, and the fine carbon particles generated in this process are adsorbed by the catalyst in the rear stage to lower the activity. There are disadvantages such as that.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 대표적인 공해 물질인 휘발성유기화합물질을 효과적으로 완전 처리하기 위한 화염연소장치(버너)를 제작하되, 특히 국부 소스로 발생되는 페인트공정, 건조공정 등과 같이 농도가 낮은 저 발생원에서부터 액화석유가스의 생산, 저장 시설 등과 같이 농도가 100%에 가까운 고 발생원에 이르기까지 다양한 농도 조건 및 용량 범위를 갖고, 화염 안정성이 확보되어 역화 발생이 전혀 없는 화염연소장치를 제공하는 데 있다. An object of the present invention for solving the above problems is to produce a flame burner (burner) to effectively treat the volatile organic compounds, which are representative pollution, in particular, such as a paint process, a drying process generated as a local source Flame burning equipment with various concentration conditions and capacities ranging from low concentration sources with low concentration to high generation sources with near 100% concentration, such as liquefied petroleum gas production and storage facilities, and flame stability To provide.
본 발명의 다른 목적은 독특한 형태의 화염역화노즐을 2중으로 설치하는 방식으로 역화가 전혀 발생하지 않는 연소 구조를 가진 화염연소장치를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a flame combustion apparatus having a combustion structure in which no backfire occurs at all by installing a unique flameback nozzle in a unique form.
또한 본 발명의 다른 목적은 발생원으로부터 공급되는 VOC의 농도에 따라 연소 성능이 효과적으로 발생할 수 있도록 공기와 VOC의 선택적 예혼합 방식을 가진 화염연소장치를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a flame combustion apparatus having a selective premixing method of air and VOC so that combustion performance can be effectively generated according to the concentration of VOC supplied from the source.
또한 본 발명의 다른 목적은 화염 안정성을 위해 역화방지노즐 측면에 화염홀더가 설치되고, 공기와 VOC의 빠른 혼합을 통해 화염 길이를 최소화하기 위한 선회장치가 장착된 화염연소장치를 제공하는 데 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a flame combustion device is installed on the flame prevention nozzle side for flame stability, and equipped with a swing device for minimizing the flame length through the rapid mixing of air and VOC.
상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 휘발성유기화합물질(VOC) 처리용 화염연소장치에 있어서, VOC를 처리하기 위한 공기를 일측면에서 수평방향으로 공급된 공기가 저장된 공기공급챔버와, 공기공급챔버로부터 공급된 공기를 수직방향으로 유로를 변경하여 화염발생부로 공급하도록 형성된 공기공급관으로 이루어진 공기공급챔버부와;액화석유가스의 주유소탱크나 저유소 등지에서 발생되는 VOC를 화염발생부로 공급하여 화염연소 처리하도록 공기공급관 내부에 설치된 VOC공급관으로 이루어진 VOC 공급부와; 상기 VOC공급관의 수직방향 끝단부 둘레방향으로 설치되어 공기공급관과 VOC공급관으로부터 공급된 공기와 VOC가 확산 혼합하여 화염 발생시, 화염을 안정화하는 화염홀더가 설치된 화염발생부와; 상기 VOC공급관의 수직방향 끝단부에 장착된 다공구조의 1차역화방지 노즐로 역화방지부를 구성한 것을 특징으로 한다.In the flame combustion apparatus for volatile organic compound (VOC) treatment, the present invention which achieves the object as described above and removes the drawbacks of the prior art, the air for treating VOC from one side to the horizontal direction An air supply chamber portion including an air supply chamber in which the supplied air is stored, and an air supply pipe configured to supply air supplied from the air supply chamber to the flame generator by changing a flow path in a vertical direction; a gas station tank or a storage station of liquefied petroleum gas A VOC supplying unit comprising a VOC supplying pipe installed inside the air supplying pipe to supply the VOC generated in the flame generating unit to process the flame combustion; A flame generator installed in a circumferential direction of the vertical end of the VOC supply pipe, and having a flame holder which stabilizes the flame when the flame is generated by diffusion of air and VOC supplied from the air supply pipe and the VOC supply pipe; Flashback prevention unit is characterized in that the first flashback prevention nozzle of the porous structure mounted on the vertical end of the VOC supply pipe.
또한 본 발명은 상기 VOC공급관 내부에서 1차 1차역화방지노즐의 하부쪽에 일정간격 이격되어 중복 설치된 2차역화방지노즐과; In another aspect, the present invention and the secondary flashback prevention nozzle installed in the VOC supply pipe and spaced apart at a predetermined interval in the lower side of the primary flashback prevention nozzle;
이 2차역화방지노즐 하부로 공기공급챔버부로부터 공급된 공기를 공급하도록 VOC공급관을 관통하여 유로가 형성된 1차혼합공기공급관과;A primary mixed air supply pipe passing through the VOC supply pipe to supply air supplied from the air supply chamber to the lower portion of the secondary reverse flame prevention nozzle;
1차혼합공기공급관으로부터 공급되는 공기와 VOC가 잘 혼합될 수 있도록 2차역화방지노즐 상부에 장치된 공기와 VOC혼합장치가 더 포함되어 구성할 수 있다.The air and the VOC mixing device installed on the upper part of the secondary backlash prevention nozzle may be further configured to mix the air and the VOC supplied from the primary mixed air supply pipe.
또한 본 발명의 구성은 휘발성유기화합물질(VOC) 처리용 화염연소장치에 있어서,In addition, the configuration of the present invention is a flame combustion apparatus for treating volatile organic compounds (VOC),
VOC를 처리하기 위한 공기를 일측면에서 수평방향으로 공급된 공기가 저장된 공기공급챔버와, 공기공급챔버로부터 공급된 공기를 수직방향으로 유로를 변경하여 화염발생부로 공급하도록 형성된 공기공급관으로 이루어진 공기공급챔버부와;Air supply consisting of an air supply chamber in which the air supplied in the horizontal direction to the air for processing the VOC is stored, and an air supply pipe formed to supply the air supplied from the air supply chamber to the flame generator by changing the flow path in the vertical direction A chamber portion;
액화석유가스의 주유소탱크나 저유소 등지에서 발생되는 VOC를 화염발생부로 공급하여 화염연소 처리하도록 공기공급관 내부에 설치된 VOC공급관으로 이루어진 VOC 공급부와;A VOC supply unit comprising a VOC supply pipe installed inside the air supply pipe to supply VOC generated from a gas station tank or a low oil station of the liquefied petroleum gas to a flame generating unit for flame combustion treatment;
상기 VOC공급관의 수직방향 끝단부 둘레방향으로 설치되어 공기공급관과 VOC공급관으로부터 공급된 공기와 VOC가 확산 혼합하여 화염 발생시, 공기를 회전시켜 화염의 폭을 넓게 하는 선회장치를 포함하여 구성된 화염발생부와; The flame generating unit is installed in the circumferential direction of the vertical end of the VOC supply pipe and comprises a turning device that rotates the air to widen the width of the flame when the flame is generated by diffusion of air and VOC supplied from the air supply pipe and the VOC supply pipe. Wow;
상기 VOC공급관의 수직방향 끝단부에 장착된 다공구조의 1차역화방지 노즐과, 1차 1차역화방지노즐의 하부쪽에 일정간격 이격되어 중복 설치된 2차역화방지노즐과, 공기와 VOC가 잘 혼합될 수 있도록 2차역화방지노즐 상부에 장치된 공기와 VOC혼합장치로 이루어진 역화방지부와;The porous backfire prevention nozzle of the porous structure mounted on the vertical end of the VOC supply pipe, the secondary flashback prevention nozzle installed at a predetermined distance apart from the lower side of the primary primary flashback prevention nozzle, and the air and the VOC are mixed well. A flashback prevention part composed of air and a VOC mixing device installed on the secondary flashback prevention nozzle so as to be possible;
상기 2차역화방지노즐 하부와 연결되어 선택적으로 예혼합을 이룰 수 있도록 VOC공급관 및 공기공급관을 관통하여 설치된 2차혼합공기공급관 및 1차VOC혼합공급관을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.And a secondary mixed air supply pipe and a primary VOC mixed supply pipe installed through the VOC supply pipe and the air supply pipe so as to be selectively connected to a lower portion of the secondary backfire prevention nozzle.
또한 본 발명은 상기 화염홀더 하부에 선회장치를 추가하여 구성하였다.In addition, the present invention was configured by adding a turning device to the flame holder lower.
또한 본 발명은 상기 선회장치의 상부에 화염을 안정화하는 화염홀더를 더 포함하여 구성하였다.In another aspect, the present invention further comprises a flame holder for stabilizing the flame on the top of the turning device.
또한 본 발명의 상기 화염홀더는 연소용 공기가 빠른 속도로 통과하여도 화염이 잘 보존될 수 있도록 천공된 니켈-크롬강 판으로 제작하여 1차역화방지용노즐 선단에 부착하여 보염 역할과 연소용 공기와 VOC간의 혼합이 잘 이루어지도록 구성 하였다.In addition, the flame holder of the present invention Made of perforated nickel-chromium steel plate to keep flames well even when the air for combustion passes at a high speed, it is attached to the tip of the primary flashback prevention nozzle to make the mixing role between the air for combustion and VOC well. It was.
또한 본 발명의 상기 화염홀더는 4개로 각각 분할된 구조에 각 분할면에 여러 개의 다공이 뚫린 구조를 갖게 되는데, 분할면의 각 홀에서는 1차 화염 홀더 역할을 하게 되며, 4개 분할 면 이외의 부분에서는 공기의 흐름을 화염 쪽으로 유도하여 1차역화방지노즐로부터 유입되는 VOC와의 확산 혼합이 원활하게 발생하도록 하는 구성하였다.In addition, the flame holder of the present invention has a structure in which a plurality of perforations are formed in each divided surface in a structure divided into four, each hole in the divided surface serves as a primary flame holder, and other than four divided surfaces In this part, the air flow is directed to the flame, so that diffusion mixing with the VOC flowing from the primary backfire prevention nozzle occurs smoothly.
또한 본 발명의 상기 공기와VOC혼합장치는 공급되는 공기와 VOC의 양에 따라 유체의 흐름 방향과 15도에서 30도로 경사지게 구성하였다.In addition, the air and VOC mixing device of the present invention is configured to be inclined 15 degrees to 30 degrees and the flow direction of the fluid depending on the amount of air and VOC supplied.
또한 본 발명의 상기 공기와VOC혼합장치의 면은 홀이 뚫리지 않은 구조 또는 여러 개의 다공이 뚫린 구조중에서 선택된 어느 하나의 면으로 구성하였다.In addition, the surface of the air and VOC mixing apparatus of the present invention is composed of any one surface selected from the structure that is not perforated or a plurality of perforated structure.
또한 본 발명의 1차 역화방지용노즐 또는 2차 역화방지용노즐에서 노즐의 높이는 VOC와 공기의 혼합량에 따라 최소 25mm 이상 100mm 이하(버너의 용량에 따라 가변)로 하며, 재질은 고온에서도 사용 가능하고, 부식방지를 위해 니켈-크롬강을 사용하여 제작되며, inch 당 200-300셀의 아주 작은미세 다공 구조로 설계되어 화염의 안정성 유지 및 역화방지토록 구성하였다.In addition, in the primary flashback prevention nozzle or the secondary flashback prevention nozzle of the present invention, the height of the nozzle should be at least 25mm or more and 100mm or less (variable according to the burner's capacity) according to the mixing amount of VOC and air, and the material can be used even at high temperature. It is manufactured by using nickel-chromium steel to prevent corrosion, and it is designed to maintain flame stability and prevent backfire by designing very small microporous structure of 200-300 cells per inch.
또한 본 발명은 1차 또는 2차 역화방지용노즐 중 어느 하나 이상과 화염홀더가 하나의 구조로 결합된 모듈 타입으로 구성되도록 구성하였다.In addition, the present invention is configured such that any one or more of the primary or secondary flashback prevention nozzle and the flame holder is configured in a module type combined in one structure.
또한 본 발명의 상기 선회장치는 1차역화방지용노즐과 화염홀더 하단에 설치되며, 화염이 발생하기 직전에 최단 거리에서 공기와 VOC가 균일하게 혼합될 수 있도록 하되, 선회장치를 구성하는 선회날개의 각도가 15도에서 45도 이내로 설계되어 넓은 유량 범위에서 개조가 가능하도록 구성하였다.In addition, the swivel device of the present invention is installed at the bottom of the primary flashback prevention nozzle and the flame holder, so that the air and VOC can be uniformly mixed at the shortest distance just before the flame is generated, the swivel wing constituting the swivel device The angle is designed to be within 15 to 45 degrees and can be modified in a wide flow range.
또한 본 발명은 1차역화방지용노즐, 화염홀더 그리고 선회장치가 VOC공급관에 하나로 결합된 모듈로 구성하였다.In addition, the present invention is composed of a module, the primary backfire prevention nozzle, the flame holder and the swinging device is coupled to the VOC supply pipe.
또한 본 발명은 휘발성유기화합물질(VOC) 처리용 화염연소장치에 있어서,In addition, the present invention is a flame combustion apparatus for treating volatile organic compounds (VOC),
둘레를 이루는 외관을 양측에서 관통하는 3개의 상기 개별 공기공급챔버부 및 VOC공급부가 형성되어 개별로 공기 및 VOC가 공급되도록 구성되고, 개별 공기공급챔버부 및 VOC공급부는 각각 하나의 공기공급관에 3개의 화염홀더 및 1차역화방지노즐이 구성함으로써 연소장치 3개를 하나의 모듈로 묶고 다시 이를 여러 개 결합하는 구조로 구성되어 저용량에서부터 대용량까지 처리토록 구성한 것을 특징으로 한다.Three individual air supply chambers and VOC supply units are formed to penetrate the circumferential appearance on both sides, and are configured to supply air and VOC individually, and each of the individual air supply chambers and VOC supply units is provided in one air supply pipe. It is composed of three flame holders and primary flashback prevention nozzles, which combines three combustion devices into one module and combines them again.
상기와 같이 구성된 본 발명의 예혼합 연소방식을 가지는 연소장치는 FUEL 5%미만(공정 혹은 저유소 발생)의 VOC부터 FUEL성분 100%(운반선 에서발생)까지의 모든 공급조건에서 화염의 안정성을 확보하고, 빠른 혼합연소로부터 화염길이를 줄이고, 완전연소가 실현된다.Combustion apparatus having a premixed combustion method of the present invention configured as described above ensures the stability of the flame in all supply conditions from VOC of less than 5% of FUEL (process or low oil generation) to 100% of FUEL component (occurring in the carrier) The flame length is reduced from fast mixed combustion, and complete combustion is realized.
또한 본 발명에 따른 VOC 처리용 연소장치(버너)는 VOC발생 용량에 따라 단일 연소장치(버너)부터 여러대의 연소장치(버너)를 연속적으로 설치하기에 적합한 구조로 설계되어 저용량에서부터 석유화학단지에 적용이 가능한 대용량까지 처리 용량 범위도 크며, 화염역화 방지기술을 노즐에 이중으로 적용하여 보다 안전한 연소 시스템을 이루데 된다.In addition, the VOC treatment combustion apparatus (burner) according to the present invention is designed in a structure suitable for continuously installing a plurality of combustion apparatus (burners) from a single combustion device (burner) according to the VOC generating capacity from a low capacity to a petrochemical complex The processing capacity range is large up to the large capacity that can be applied, and the flame retardant prevention technology is applied to the nozzles twice to form a safer combustion system.
이하 본 발명의 실시 예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration and the operation of the embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 기본 형태의 연소장치에 대한 전체적인 개략도로서 공기공급챔버부, VOC 공급부, 화염연소부, 그리고 역화방지부로 구성된 본 발명의 기본 형태의 연소장치에 대한 전체적인 개략도를 도시하고 있다. 구체적으로 본 발명의 구성은 본 발명의 가장 일반적인 형태의 확산식 VOC 연소 장치로서 공기공급챔버부(1)의 공기공급챔버(13)를 통해 들어온 후 공기공급관(14)을 거쳐 공급되는 공기(15)와 VOC공급부(2)의 VOC공급관(21)으로 VOC(22)가 따로 공급된 후, 화염발생부(3)의 화염홀더(31)와 역화방지부(4)의 1차역화방지노즐(41)에서부터 본격적으로 혼합이 이루어지면서 화염이 발생되는 특징을 갖는다. 1 is an overall schematic diagram of a combustion apparatus of a basic form according to the present invention, and shows an overall schematic diagram of the combustion apparatus of the basic form of the present invention composed of an air supply chamber portion, a VOC supply portion, a flame combustion portion, and a flashback prevention portion. have. Specifically, the configuration of the present invention is the most common form of diffusion type VOC combustion apparatus of the present invention, the
단지, 이와 같이 구성된 본 발명장치는 기존 장치에 비해 1차역화방지노 즐(41)이 설치되어 화염 안정성은 뛰어나나, 공기(15)와 VOC(22)의 혼합 구간이 길어 화염이 약간 길어지게 된다.However, the apparatus of the present invention configured as described above has superior flame stability due to the installation of the primary reverse
1차 역화방지용노즐(41) 또는 2차 역화방지용노즐(42)에서 노즐의 높이는 VOC(22)와 공기(15)의 혼합량에 따라 최소 25mm 이상 100mm 이하(버너의 용량에 따라 가변)로 하며, 재질은 고온에서도 사용가능하고, 부식방지를 위해 니켈-크롬강을 사용하여 제작되며, inch 당 200-300셀의 아주 작은 미세 다공 구조로 설계되어 화염의 안정성 유지 및 역화방지토록 구성한다.The height of the nozzle in the primary
화염홀더(31)는 연소용공기(15)가 빠른 속도로 통과하여도 화염이 잘 보존될 수 있도록 최적 천공된 니켈-크롬강 판으로 제작하여 노즐(41) 선단에 부착함으로써 보염 역할과 연소용 공기(15)와 VOC(22)간의 혼합이 잘 이루어질 수 있는 이중의 효과를 얻을 수 있게 설계되었으며, 상세구조는 도 7에 자세히 도시하였다.The
상기와 같이 구성된 연소장치(버너)는 가솔린 증기가 발생하는 저유소의 출하장 등에 적용되며, 1차 연소용 공기(15)로 총 필요공기량의 30-40%만 공급해주어도 연소가스 배출 때 생기는 유입 공기(15)로 잔류 VOC(22)가 연소되는 방식이며, VOC(22) 중 가연 성분이 60% 이상인 경우 화염이 길어지거나 미연가스가 다량 발생할 수 있다는 단점이 있다.The combustion device (burner) configured as described above is applied to the shipping site of the gasoline steam generation, and the inlet air generated when the combustion gas is discharged even if only 30-40% of the total required air is supplied to the
본 발명은 이러한 도 1에 개시된 연소장치(버너)의 단점을 보완하고 보다 안정적인 화염확보와 화염길이를 줄임으로써 처리 시스템을 소형화할 수 있게 하고 미연가스 발생을 최대한 억제하여 대기환경오염을 줄이는 VOC 연소용 연소장치(버 너)도 발명했는데 도 2에 이와 같은 본 발명 구성이 개시되어 있다. The present invention compensates for the shortcomings of the combustion device (burner) disclosed in FIG. 1 and enables the treatment system to be miniaturized by securing more stable flames and reducing the flame length, and minimizing the generation of unburned gas, thereby reducing air pollution. A combustion apparatus (burner) was also invented, but this configuration of the present invention is disclosed in FIG.
도 2는 도 1에 도시된 본 발명 기본 연소장치의 변형예에 따른 연소장치에 대한 전체적인 개략도인데, 그 구성은 도 1에 도시된 본 발명 기본 형태의 연소장치에 공기와 VOC혼합장치(43), 1차혼합공기공급관(11), 그리고 2차역화방지노즐(42)이 중간에 추가된 형태의 연소장치이다. FIG. 2 is an overall schematic diagram of a combustion apparatus according to a modification of the basic combustion apparatus of the present invention shown in FIG. 1, the configuration of which is a mixture of air and VOC in the combustion apparatus of the present invention basic type shown in FIG. , The primary mixed air supply pipe (11), and the secondary backfire prevention nozzle (42) is a combustion device of the type added in the middle.
구체적으로 설명하자면, 본 발명 연소장치(버너)는 1차역화방지노즐(41)과 2차역화방지노즐(42)로 이루어진 이중노즐구조의 혼합공간(챔버)를 만들어, 1차혼합공기공급관(11)으로부터 공급된 공기(15)가 2차역화방지노즐(42) 장치를 통과하면서 바로 공기와 VOC 혼합장치(43)를 지나면서 VOC(22)와 빠르게 혼합되어 1차역화방지노즐(41) 선단에 공급되어서 안정된 화염을 형성하고 빠른 연소를 달성할 수 있게 된다. Specifically, the combustion device (burner) of the present invention creates a mixed space (chamber) having a double nozzle structure composed of the primary
2차역화방지노즐(42) 장치의 구조는 1차역화방지노즐(41) 장치의 구조와 동일하며, 공기와 VOC 혼합장치(43)는 2차역화방지노즐(42)과 직각을 이루게 설치되는데, 윗면은 원형으로 되어 있으며, 그 표면구조는 다수의 홀로 이루어진 다공 구조 또는 홀이 전혀 없는 구조를 혼용할 수 있도록 설계되었고, 원형 면과 공기의 흐름 방향은 15도에서 30도 이내로, 공급되는 총 유체의 용량에 따라 변형이 가능하도록 하였으며, 도 9에 그 구조가 도시되어 있다.The structure of the secondary flashback prevention nozzle (42) is the same as that of the primary flashback prevention nozzle (41), and the air and VOC mixing device (43) is installed at a right angle with the secondary flashback prevention nozzle (42). The upper surface is circular, and the surface structure is designed to be mixed with a porous structure consisting of a plurality of holes or a structure without holes at all, and the circular surface and air flow direction are within 15 to 30 degrees. Deformation is possible according to the capacity of the fluid, and its structure is shown in FIG.
미설명 부호 5는 드레인인데, 본 발명의 연소장치가 상단이 개방(오픈)되어 있는 구조로 되어 있으며, 장치의 작동 특성상 외부에 설치하는 경우가 대부분이어 서 우천이나 그 외의 비슷한 기상 상태에 노출될 가능성이 많아 장치 내부에 물이 고일 수 있다. 그러므로 본 발명에서는 드레인을 설치하여 물을 수시로 제거할 수 있도록 하였다.
도 3은 도 1에 도시된 본 발명 기본 연소장치의 또 다른 변형예에 따른 연소장치에 대한 전체적인 개략도인데, 그 구성은 도 1의 기본 형태에서 상단의 1차역화방지노즐(41)의 둘레에 설치된 화염홀더(31)를 제거하고, 선회장치(33)을 설치하였고, VOC공급관(21)의 중간에는 2차역화방지노즐(42)을 설치하고, 2차역화방지노즐(42)의 상단에는 2차역화방지노즐(42)과 직각을 이루게 공기와 VOC 혼합장치(43)는 설치하였다. 공기와 VOC 혼합장치(43)의 윗면은 원형으로 되어 있으며, 그 표면구조는 다수의 홀로 이루어진 다공 구조 또는 홀이 전혀 없는 구조를 혼용할 수 있도록 설계되었고, 원형 면과 공기의 흐름 방향은 15도에서 30도 이내로, 공급되는 총 유체의 용량에 따라 변형이 가능하도록 하였으며, 도 9에 그 구조가 도시되어 있다.FIG. 3 is an overall schematic diagram of a combustion apparatus according to another modification of the basic combustion apparatus of the present invention shown in FIG. 1, the configuration of which is circumferentially around the primary backfire
또한 도 1 또는 2에 개시된 화염홀더(31) 대신에 설치된 선회날개 형으로 구성된 선회장치(33)로 구성함으로써 공기를 회전시켜 화염의 폭을 넓게 하였고, 이와 같이 구성함으로써 도 7에 개시된 다중버너 연소가 가능하게 하였다.In addition, by configuring the swinging
또한 VOC공급관(23)과 공기공급관(14)을 관통하여 2차역화방지노즐(42)과 연결된 수직관에 추가적인 VOC의 공급이나 공기의 추가 공급이 선택적으로 가능하도록 1차혼합VOC공급관(23)과 2차혼합공기공급관(12)이 서로 대칭되는 방향에서 수직관에 대하여 연통 설치되어 있다. 이와 같이 구성함으로써 VOC(22) 발생량이 적을 경우 1차혼합VOC공급관(23)을 통해 선택적으로 VOC를 공급하여 연소시킬 수 있다.마찬가지로 2차혼합공기공급관(12)은 이와 같은 경우에 공기를 공급하게 된다.In addition, the primary mixed
도 4는 도 2의 변형예에 따른 본 발명 연소장치에 선회장치가 더 포함되어 구성된 연소장치에 대한 전체적인 개략도인데, 도시된 바와 같이 상단부에 위치한 1차역화방지노즐(41) 둘레에 설치된 화염홀더(31) 하부쪽에 선회날개를 가진 선회장치(33)를 부착함으로써 화염의 안정화와 넓은 화염을 얻을 수 있어서 대용량 다중연소장치(버너) 시스템에 적용할 수 있게 된다. 기타 구성은 전술한 바와 같아 생략한다.FIG. 4 is a general schematic view of a combustion device including a swing device further included in the combustion device according to the modification of FIG. 2, and a flame holder installed around the primary backfire
도 5는 도 1에 도시된 본 발명 기본 연소장치의 또 다른 변형예에 따른 연소장치에 대한 전체적인 개략도인데, 대부분의 장치 구성은 도 3의 구성과 동일하되, 도 3에서처럼 상단의 1차역화방지노즐(41)의 둘레에 설치된 화염홀더(31)를 제거하지 않고 남겨둔 형태이다. 이와 같이 구성된 연소장치는 도 4에 개시된 연소장치에 선택 연소까지 가능한 구조로 설계되어 VOC(22) 발생 폭이 큰 연소장치에 적합한 구조이다. 기타 구성은 전술한 바와 같아 생략한다.FIG. 5 is an overall schematic diagram of a combustion apparatus according to another modification of the basic combustion apparatus of the present invention shown in FIG. 1, and most of the apparatus configuration is the same as that of FIG. 3, but as shown in FIG. The
도 6은 본 발명연소장치의 구조별 화염 특성을 나타내는 개략도이다. 선회장치(33)와 예혼합이 발생하지 않는 구조를 갖는 A 타입의 버너 구조는 화염의 길이가 길고, 공급되는 총 유체의 SV(space velocity, 공간속도)가 커지면 화염 리프트 가 발생할 가능성이 큰 특징을 갖는다. Figure 6 is a schematic diagram showing the flame characteristics of each of the combustion apparatus of the present invention. The burner structure of type A having a structure in which premixing does not occur with the turning
반면, B 타입은 1차혼합공기공급관(11)과 공기와 VOC 혼합장치(43)가 설치되어 있어 화염 길이가 줄어들고 보염도 우수한 특징을 보인다. On the other hand, type B is equipped with a primary mixed
마지막으로 C 타입은 1차혼합공기공급관(11)과 공기와 VOC 혼합장치(43), 그리고 선회장치(33)가 설치되어 화염 길이가 가장 짧고 보염도 가장 뛰어났다.Finally, Type C has the shortest flame length and the best flame resistance because the primary mixed
도 7은 본 발명 역화방지노즐 및 화염홀더 구조를 나타내는 개략도로서, 1차역화방지노즐(41)과 화염홀더(31)는 일체형으로 제작되어 VOC 공급관(21) 상단에 위치하며, 선회장치(33)는 버너의 연소 방식에 따라 도 7에서와 같이 화염홀더(31) 하단에 일체형으로 부착되거나, 도 3에서와 같이 VOC 공급관(21) 상단에 단독으로 부착되어 사용된다. 본 발명에서 화염홀더(31)는 4개로 각각 분할된 구조에 각 분할면에 여러 개의 다공이 뚫린 구조를 갖게 되는데, 분할면의 각 홀에서는 1차 화염 홀더 역할을 하게 되며, 4개 분할 면 이외의 부분에서는 공기의 흐름을 화염 쪽으로 유도하여 1차역화방지노즐(41)로부터 유입되는 VOC(22)와의 확산 혼합이 원활하게 발생하도록 하는 역할을 하게 된다.7 is a schematic view showing the structure of the flashback prevention nozzle and the flame holder of the present invention, the primary
도 8은 본 발명의 선회장치 구조를 나타내는 개략도인데, 선회장치(33)를 구성하는 선회날개(34)는 공급되는 연소용 공기(15)의 총 유량에 따라 유체의 흐름방향과 15도에서 45도 이내로 설계하였는데, 상기와 같이 선회 날개(34)의 각도를 한 정한 것은 공급되는 공기(15)의 유량에 따라 선회되는 선회강도의 크기가 달라지므로, VOC 공급관(21)을 통해 공급되는 VOC(22)와의 원활한 혼합을 위해서는 공기(15)의 각 공급 유량에 따른 최적의 선회강도를 제공하기 위해 선회날개(34)의 각도가 달라져야 한다. 즉, 최적의 선회강도는 상기 한정한 구간 각도에서 가장 좋은 결과를 나타내었다. 또한 위와 같이 공기(15)와 VOC(22)의 혼합이 선회강도의 제어를 통해 최단거리에서 이루어질 수 있도록 하기 위해 선회장치(33)는 탈착과 부착이 용이하도록 설계하여 각 조건에 맞는 선회기로의 교체가 쉽도록 하였다.8 is a schematic view showing the structure of the swing device of the present invention, the
도 9는 본 발명 공기/VOC 혼합장치 구조를 나타내는 개략도이고, 도면에서와 같이 1차혼합공기공급관(11)에서 공급되는 공기(15)와 VOC 공급관(21)을 통해 공급되는 VOC는 2차역화방지노즐(42)을 통과하면서 혼합되는데, 이때 혼합을 빨리 진행시키기 위해 공기와 VOC의 혼합장치를(43)를 설치하였다. 공기와VOC혼합장치(43)는 유체의 흐름 방향과 a 각도(15도에서 30도)로 경사지게 구성하였으며, 공급되는 공기(15)와 VOC(22)의 양에 따라 그 각도를 다르게 설계하였다. 상기 a 각도를 15도에서 30도로 한정한 이유는 이와 같은 각도에서 공기와 VOC의 혼합이 가장 잘 이루어지기 때문이다.9 is a schematic view showing the structure of the present invention air / VOC mixing device, the VOC supplied through the
또한 본 공기와VOC혼합장치(43)의 표면 구조는 우측의 그림 (I)에서와 같이 아무런 홀이 뚫리지 않은 구조와 그림(II)와 같이 여러 개의 다공이 뚫린 구조로 구성하여 연소 상태에 따라 변경이 가능하도록 하였다.In addition, the surface structure of this air and
도 10은 본 발명 모듈 타입 단일 연소장치(버너)를 다중 연소장치(버너) 구조로 구성하였을 경우의 구조를 나타내는 개략도이다, 본 발명은 도 1 내지 9에서 다양한 형태의 단일 연소장치(버너)구조로 설계된 것을 개시하였으나. 이러한 개별 연소장치 모듈을 다른 연소장치 모듈과 결합할 수 있도록 설계함으로써 다양한 처리 용량을 요하는 곳에서도 모두 적용이 가능하게 된다. 10 is a schematic view showing the structure of the present invention when the module type single combustion device (burner) is composed of a multiple combustion device (burner) structure, the present invention is a single combustion device (burner) structure of various forms in Figures 1 to 9 It was designed as. By designing these individual combustor modules in combination with other combustor modules, they can be applied wherever various processing capacities are required.
보통 3개의 버너가 하나의 큰 모듈을 형성하고, 용량에 따라 이 모듈을 결합하는 방식으로 장치를 변형할 수 있다. Usually three burners form one large module and the device can be modified in such a way that the modules are combined according to their capacity.
즉, 도 10의 실시예에서는 둘레를 이루는 외관(6)을 양측에서 관통하는 3개의 개별 공기공급챔버부(1) 및 VOC공급부(2)가 형성되어 개별로 공기(15) 및 VOC(22)가 공급되도록 구성되고, 개별 공기공급챔버부(1) 및 VOC공급부(2)는 각각 하나의 공기공급관(14)에 3개의 화염홀더(31) 및 1차역화방지노즐(41)로 구성된 모듈을 도시하고 있다.That is, in the embodiment of FIG. 10, three separate air
즉, 도 10에는 3개의 모듈을 구성하는 총 3개의 공기공급관(14)과 9개의 화염홀더(31) 및 1차역화방지노즐(41)이 도시되어 있음을 알 수 있어서 모듈방식에 따른 확장성이 용이함을 알 수 있다.That is, in FIG. 10, three
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본 발명은 상기에서 설명한 것과 같이 버너 하나가 하나의 단일 구조를 형성하는 구조(모듈타입)를 갖는다. 그러므로 이러한 단일 구조의 버너는 여러 개의 버너로 결합하여 사용하여도, 즉 버너의 용량이 증가하면 (Scale-up) 공급되는 공 기(15)의 공급관의 크기만 조절하면 버너의 연소 특성에 큰 영향을 미치지 않도록 설계된다. 그러므로 본 발명은 모듈방식에 따른 용량의 확장성이 용이한 장점을 가질 수 있다.The present invention has a structure (module type) in which one burner forms one single structure as described above. Therefore, such a single burner can be used in combination with multiple burners, that is, if the burner's capacity is increased (Scale-up), only the size of the supply pipe of the
도 11은 본 발명의 실시 예이다. 액화 LNG에서 발생되는 가스를 연료 소스로 사용하였으며, 약 300배 정도로 희석하여 연소장치(버너)로 공급하였다. 연소장치(버너)로 유입되는 가스의 Total Hydrocarbon(THC)의 값은 대략 29,000-31,000 ppm으로 측정되었으며, 연소장치를 통해 배출되는 값은 대략 5-10 ppm 미만으로 나타났다. 전체 연소장치에 대한 연소 전환율은 99.99%로 매우 높게 측정되었으며, 연소 안정성도 뛰어나 실험시에 역화가 발생하지 않았다.11 is an embodiment of the present invention. Gas generated from liquefied LNG was used as a fuel source, and diluted about 300 times and supplied to a combustion device (burner). The total hydrocarbon (THC) value of the gas entering the combustor (burner) was measured to be approximately 29,000-31,000 ppm and the value emitted through the combustor was less than approximately 5-10 ppm. The combustion conversion rate for the entire combustion device was very high, 99.99%, and the combustion stability was excellent.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다. The present invention is not limited to the above-described specific preferred embodiments, and various modifications can be made by any person having ordinary skill in the art without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Of course, such changes will fall within the scope of the claims.
상기한 본 발명 연소장치에 따르면, 미세다공 구조를 갖는 역화방지노즐이 2중 구조로 설치되어 있어 역화발생 가능성을 크게 줄일 수 있으며, 그 노즐 주위에 화염홀더를 설치하여 화염안정이 뛰어나다는 장점을 가진다.According to the above-described combustion apparatus of the present invention, the flashback prevention nozzle having the microporous structure is installed in a double structure, which greatly reduces the possibility of backfire, and has the advantage of excellent flame stability by installing a flame holder around the nozzle. Have
또한 본 발명은 VOC 공급조건에 관계없이 발생되는 전량을 연소시켜 줌으로써 별도의 VOC 저장 장치를 별도로 설치하지 않아 연소시스템의 설비비용을 절감할 수 있다는 장점을 가진다.In addition, the present invention has the advantage that it is possible to reduce the installation cost of the combustion system by not installing a separate VOC storage device by burning the total amount generated regardless of the VOC supply conditions.
또한 기존의 확산화염 방식과는 달리 공기와 VOC를 선택적으로 예혼합 할 수 있는 유로 구조로 설계되어 VOC가 단독으로 화염홀더 및 역화방지노즐을 통과하지 않고, 미리 연소기 중간에서 혼합되어 연소 성능을 높이고, 화염 길이도 최소화할 수 있다는 장점을 가진다. In addition, unlike conventional diffusion flame method, it is designed as a flow path structure that can selectively premix air and VOC, so that VOC does not go through flame holder and flashback prevention nozzle alone, but is mixed in the middle of combustor in advance to improve combustion performance. This has the advantage that the flame length can be minimized.
또한 1차역화방지노즐과 2차역화방지노즐 사이에 공기와 VOC의 혼합장치와 2차역화방지노즐 측면에 선회장치가 설치되어 있어 최단거리에서 공기와 VOC의 혼합이 잘 이루어진다는 장점을 가진다.In addition, since the mixing device of air and VOC and the turning device are installed on the side of the secondary flashback prevention nozzle between the primary flashback prevention nozzle and the secondary flashback prevention nozzle, the air and the VOC are well mixed at the shortest distance.
또한, 연소장치(버너) 구조가 모듈타입의 단일연소장치(버너)로 설계되어 VOC의 처리 용량이 큰 곳에 적용하기 위해서는 복합 구조로 쉽게 변경이 가능하기 때문에 다양한 범위의 처리 용량에 적용 가능하다는 장점을 가진 유용한 발명으로 산업상 그 이용이 크게 기대되는 발명인 것이다.In addition, since the combustion device (burner) structure is designed as a single type of combustion device (burner), it can be easily changed into a complex structure to be applied to a large processing capacity of the VOC, and thus it is applicable to a wide range of processing capacity. It is a useful invention having an industrial invention that is expected to use greatly.
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