KR100858335B1 - 연소식 배기가스 처리장치 - Google Patents

연소식 배기가스 처리장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100858335B1
KR100858335B1 KR1020010060536A KR20010060536A KR100858335B1 KR 100858335 B1 KR100858335 B1 KR 100858335B1 KR 1020010060536 A KR1020010060536 A KR 1020010060536A KR 20010060536 A KR20010060536 A KR 20010060536A KR 100858335 B1 KR100858335 B1 KR 100858335B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gas supply
gas
supply line
exhaust gas
oxygen
Prior art date
Application number
KR1020010060536A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20020026844A (ko
Inventor
고마이데츠오
가와무라고타로
츠지다케시
나카무라리키야
오쿠다가즈타카
이시가와게이이치
오하시도모노리
다케무라요시로
무로가야스타카
니시가와다다카즈
시라오유지
Original Assignee
가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2000302410A external-priority patent/JP3990101B2/ja
Priority claimed from JP2000302411A external-priority patent/JP2002106825A/ja
Application filed by 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 filed Critical 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼
Publication of KR20020026844A publication Critical patent/KR20020026844A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100858335B1 publication Critical patent/KR100858335B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C5/00—Disposition of burners with respect to the combustion chamber or to one another; Mounting of burners in combustion apparatus
    • F23C5/08—Disposition of burners
    • F23C5/32—Disposition of burners to obtain rotating flames, i.e. flames moving helically or spirally
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J15/00—Arrangements of devices for treating smoke or fumes
    • F23J15/02—Arrangements of devices for treating smoke or fumes of purifiers, e.g. for removing noxious material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/02—Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone
    • F23D14/04—Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone induction type, e.g. Bunsen burner
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/32—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor the waste being subjected to a whirling movement, e.g. cyclonic incinerators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G7/00—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals
    • F23G7/06—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases
    • F23G7/061—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases with supplementary heating
    • F23G7/065—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases with supplementary heating using gaseous or liquid fuel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L7/00—Supplying non-combustible liquids or gases, other than air, to the fire, e.g. oxygen, steam
    • F23L7/007—Supplying oxygen or oxygen-enriched air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2209/00—Specific waste
    • F23G2209/14—Gaseous waste or fumes
    • F23G2209/142—Halogen gases, e.g. silane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Incineration Of Waste (AREA)

Abstract

본 발명은 배기가스 유입관에서 역화를 발생시키지 않고 배기가스를 보조연소가스와 효과적으로 혼합시키는 구조를 가진, 유해 가연성 배기가스를 가열하에 효과적으로 산화 분해할 수 있는 연소식 배기가스 처리장치에 관한 것이다. 연소식 배기가스 처리장치에는 버너부 및 연소실이 있다. 연소화염이 형성되면 버너부로부터 연소실로 전파되고, 가연성 배기가스는 배기가스 유입관으로부터 연소화염속으로 도입되므로 배기가스가 산화 분해된다. 유속 가속장치는 배기가스 유입관을 통해 흐르는 가연성 배기가스의 유속을 가연성 배기가스의 연소속도보다 더 빠르게 한다.

Description

연소식 배기가스 처리장치{COMBUSTION TYPE WASTE GAS TREATMENT SYSTEM}
도 1은 본 발명에 따른 연소식 배기가스 처리장치의 제 1실시형태의 배열을 나타내는 수직단면도이고,
도 2는 도 1의 A-A선을 따라 절단한 단면도이고,
도 3은 본 발명에 따른 연소식 배기가스 처리장치에서 버너부의 구조예를 나타내는 단면도이고,
도 4는 본 발명에 따른 연소식 배기가스 처리장치에서 버너부의 다른 구조예를 나타내는 단면도이고,
도 5는 본 발명에 따른 연소식 배기가스 처리장치에서 버너부의 또다른 구조를 나타내는 단면도이고,
도 6은 본 발명에 따른 연소식 배기가스 처리장치에서 배기가스 유입관과 배기가스 공급라인을 함께 연결하기 위한 연결장치의 배열을 나타내는 부분단면 사시도이고,
도 7은 도 6에 나타낸 연결장치의 분해 사시도이고,
도 8은 연소식 배기가스 처리장치의 버너부의 화염 안정화부에서 와류의 분포를 나타내는 도면이고,
도 9는 연소식 배기가스 처리장치의 버너부의 화염 안정화부에서 와류의 속 도 및 분포를 나타내는 도면이고,
도 10은 본 발명에 따른 연소식 배기가스 처리장치의 제 2실시형태의 배열을 나타내는 (도 11에서 E-E선을 따른) 수평 단면도이고,
도 11은 본 발명에 따른 연소식 배기가스 처리장치의 제 2실시형태의 배열을 나타내는 (도 10에서 D-D선을 따른) 수평 단면도이고,
도 12는 본 발명에 따른 연소식 배기가스 처리장치의 제 3실시형태의 구조예를 나타내는 도면이고,
도 13은 본 발명에 따른 연소식 배기가스 처리장치의 제 3실시형태의 다른 구조예를 나타내는 도면이고,
도 14는 본 발명에 따른 연소식 배기가스 처리장치의 제 3실시형태에 사용된 질량 유량 조절기의 구조예를 나타내는 도면이고,
도 15는 본 발명에 따른 연소식 배기가스 처리장치의 제 3실시형태에 사용된 혼합기의 주변을 나타내는 도면이고,
도 16은 본 발명에 따른 연소식 배기가스 처리장치의 제 3실시형태에 사용된 혼합기의 구조예를 나타내는 도면이다.
본 발명은 반도체 제조장치, 액정 패널 제조장치 등에서 폐기된 유해 가연성 배기가스를 연소-처리하기 위한 연소식 배기가스 처리장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 예를 들어, 실란 가스(SiH4) 또는 할로겐-함유 가스(NF3, CF3, SF6, CHF3, C2F6, CF4 등)를 함유하는 유해 가연성 배기가스 또는 난분해성 배기가스를 연소-처리 하기 위한 연소식 배기가스 처리장치에 관한 것이다.
통상의 연소식 배기가스 처리장치에는 버너부 및 버너부의 하류쪽에 제공된 연소실이 있다. 보조연소가스는 버너부로 공급되고, 연소하여 화염을 형성하고, 버너부로 도입된 유해 가연성 배기가스는 이 화염과 함께 연소한다. 보조연소가스로는 수소가스, 도시가스, 프로판 가스 등이 연료가스로 사용되고, 산소 또는 공기는 일반적으로 산화제로 사용된다.
유해 가연성 배기가스를 이러한 연소식 배기가스 처리장치에서 가열하에 효과적으로 산화 분해하기 위해서, 처리장치는 배기가스가 버너부 및 연소실로 흘러들어가 다른 연소가스와 완전히 혼합되는 구조를 가지고, 배기가스를 장기간 연소실에 두어서 배기가스의 가열이 촉진되도록 하는 것이 바람직하다. 상기 형태의 통상의 배기가스 처리장치는 배기가스의 잔류시간 및 배기가스의 가열 계획에 있어서 만족스럽지 않다.
상기 연소식 배기가스 처리장치에서, 배기가스는 가연성이기 때문에, 가연성 배기가스를 버너부로 도입시키기 위한 배기가스 유입관으로 역화(backfire)가 확산될 위험이 있으며, 이로 인해 장치가 파손될 수 있다. 또한, 이상연소로 인해 압력상승의 위험이 있으며, 이로 인해 장치가 파손될 수 있다. 또한, 연료가스 또는 산소가스가 연료가스 공급라인 또는 산소가스 공급라인으로부터 누출될 위험도 있 다. 특히, 수소가스를 연료로 사용하는 경우, 수소가스 및 산소가스가 누출되면 폭발을 일으킬 수 있다. 따라서, 이러한 위험에 대처할 수 있고, 보조연소가스의 연소를 안정화시키고, 안전하면서도 효율적으로 배기가스를 연소처리할 수 있는 연소식 배기가스 처리장치의 실현이 요망되고 있다.
본 발명은 상기한 점을 고려하여 이루어졌다.
본 발명의 목적은 배기가스 유입관에서 역화를 일으키지 않고 배기가스를 보조연소가스와 효과적으로 혼합시키고, 배기가스를 연소실에 장기간 머물게 하여 배기가스의 가열을 촉진시키는 구조를 가진, 유해 가연성 배기가스를 가열 하에서 효과적으로 산화 분해할 수 있는 연소식 배기가스 처리장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 연료가스관으로 확산하는 역화로 인한 파손 또는 화염의 착화 또는 소화시 이상연소로 인한 압력 상승으로 인한 파손을 방지할 수 있고, 산소가스 및 연료가스의 누출을 쉽게 체크하여 보조산화가스를 안정하게 연소시킴으로써 안전하고 효과적으로 배기가스를 연소 처리하는 연소식 배기가스 처리장치를 제공하는 것이다.
본 발명은 버너부 및 상기 버너부의 하류쪽에 제공된 연소실를 가진 연소식 배기가스 처리장치를 제공한다. 연소화염이 형성되면 버너부에서 연소실로 전파되고, 가연성 배기가스는 버너부의 내벽면 상에 열린 배기가스 유입관에서 연소화염으로 도입되어, 배기가스는 산화 분해된다. 유속 가속장치는 배기가스 유입관에 제공되어 배기가스 유입관을 통해 흐르는 가연성 배기가스의 유속을 가연성 배기가스의 연소속도보다 빠르게 한다.
유속 가속장치는 배기가스 유입관을 통해 흐르는 가연성 배기가스의 유속을 가연성 배기가스의 연소속도보다 빠르게 하여 역화가 배기가스 유입관으로 확산하는 것을 방지한다.
유속 가속장치는 배관 직경이 줄어든 세관부 또는 소정 부분의 배기가스 유입관에 제공된 오리피스(orifice)인 것이 바람직하다. 세관부 또는 오리피스는 이 세관부 또는 오리피스를 통과하는 가연성 배기가스의 유속을 가연성 배기가스의 연소속도보다 더 빠르게 하는 내경을 가진다.
유속 가속장치는 배기가스 유입관의 입구의 플랜지 및 배기가스를 입구에 공급하기 위한 배기가스 공급관의 말단의 플랜지를 함께 연결하기 위한 연결장치에 제공되는 것이 바람직하다. 연결장치는 그 중심에 오리피스 개구가 형성된 기판형 부재 및 기판형 부재가 두 플랜지 사이에 삽입된 상태로 두 플랜지의 외주 말단을 함께 조이기 위한 클램프부재를 포함한다. 오리피스 개구의 내경은 오리피스 개구를 통과하는 가연성 배기가스의 유속을 가연성 배기가스의 연소속도보다 더 빠르게 하도록 설정된다.
상기한 바와 같이, 유속 가속장치는 배기가스 유입관의 입구의 플랜지 및 배기가스 공급관의 말단의 플랜지를 함께 연결하기 위한 연결장치에 제공되고, 그 중심에 오리피스 개구가 형성된 기판형 부재는 두 플랜지 사이에 삽입된다. 따라서, 기존의 연소식 배기가스 처리장치의 구조를 변화시키지 않으면서 배기가스 유입관 으로 역화가 확산하는 것을 방지할 수 있다.
바람직하게는, 연소화염은 버너부 내에서 와류를 형성하고, 와류는 외주쪽에 더 근접한 영역에 분포된 자유와류 및 내주쪽에 더 근접한 영역에 분포된 강제와류를 포함한다. 버너부의 내벽면에 열린 배기가스 유입관의 개구의 방사상 위치는 자유와류가 분포된 영역에 설정된다.
버너부의 내벽면에 열린 배기가스 유입관의 개구의 방사상 위치가 자유와류 영역에 설정된 상기 배열에 의해, 버너부로 흐르는 배기가스는 보조연소가스인 연소가스와 완전히 혼합된다. 이로써 배기가스의 열 산화 분해가 촉진된다.
또한, 본 발명은 버너부 및 버너부 하류쪽에 제공된 연소실를 가진 연소식 배기가스 처리장치를 제공한다. 연소화염이 형성되면 버너부에서 연소실로 전파되고, 가연성 배기가스는 버너부의 내벽면에 열린 배기가스 유입관으로부터 연소화염속으로 도입되어, 배기가스는 산화 분해된다. 배기가스 유입관은 버너부의 내벽면에 열린 배기가스 유입관의 개구로부터 흘러온 배기가스가 버너부 및 연소실에서 비스듬하게 하류로 향하는 와류를 형성하도록 버너부 상에 설치된다.
따라서, 배기가스 유입관은 버너부의 내벽면 상에 열린 배기가스 유입관의 개구로부터 흘러온 배기가스가 버너부 및 연소실에서 비스듬하게 하류로 향하는 와류를 형성하도록 배열된다. 따라서, 배기가스가 연소실에 머무는 시간(잔류시간)이 증가한다. 결과적으로, 배기가스의 가열이 촉진되고, 배기가스와 다른 연소가스의 혼합이 증진된다. 따라서, 배기가스가 효율적으로 열 산화 분해될 수 있다.
또한, 본 발명은 버너부와 버너부의 하류쪽에 제공된 연소실을 가진 연소식 배기가스 처리장치를 제공한다. 연소화염이 형성되면 버너부에서 연소실로 전파되고, 배기가스는 연소화염속으로 도입되어 산화 분해된다. 버너부 외부에 제공된 혼합기는 산소가스 공급라인으로부터 산소가스 및 연료가스 공급라인으로부터 연료가스를 공급하여 두 가스를 함께 혼합시켜, 혼합가스를 형성한다. 혼합가스는 버너부로 공급되어 거기서 연소하여 연소화염을 형성한다.
상기한 바와 같이, 혼합기는 버너부의 외부에 제공되고, 산소가스 공급라인으로부터 산소가스 및 연료가스 공급라인으로부터 연료가스를 공급하여 두 가스를 함께 혼합하고, 혼합가스를 버너부로 공급한다. 따라서, 혼합기 내의 산소가스와 연료가스의 혼합비율을 조절하기 쉽다. 따라서, 배기가스를 효율적으로 연소처리하고, 화염의 착화 및 소화시에 이상착화 및 역화가 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다.
각각 산소가스 공급라인 및 연료가스 공급라인에 삽입 및 연결된 다수의 장치는 내압에 약한 것이 상류에 배치되고, 내압에 강한 것 또는 고장나더라도 문제가 되지 않는 것이 하류쪽에 배치되도록 배열하는 것이 바람직하다.
각각 산소가스 공급라인 및 연료가스 공급라인에 삽입 및 연결된 다수의 장치는 내압에 비교적 약한 것이 상류에 배치되고, 내압에 강한 것 또는 고장나더라도 문제가 되지 않는 것이 하류쪽에 배치되도록 배열함으로써, 상기한 바와 같이, 연소 또는 다른 유사현상이 발생하는 하류쪽에서 이상연소 등으로 인해 압력이 상승하는 경우 산소가스 공급라인 및 연료가스 공급라인을 보호할 수 있다.
바람직하게는, 산소가스 공급라인 및 연료가스 공급라인의 최하단에 제 1스 톱밸브 및 제 1체크밸브가 각각 하류부터 순차적으로 제공된다. 산소가스 공급라인 및 연료가스 공급라인의 최상단에 제 2체크밸브 및 제 2스톱밸브가 각각 하류부터 순차적으로 제공된다. 또한, 누출 체크용 가스를 주입하기 위한 분기밸브는 각각의 산소가스 공급라인 및 연료가스 공급라인의 제 1스톱밸브와 제 2스톱밸브 사이에 제공된다.
상기한 바와 같이 산소가스 공급라인 및 연료가스 공급라인 모두에 체크밸브를 제공함으로써, 하류쪽에 압력상승이 있을 때, 연료가스의 연료가스 공급라인에서 산소가스 공급라인으로의 역류를 방지할 수 있고, 또한 산소가스의 산소가스 공급라인에서 연료가스 공급라인으로의 역류를 방지할 수 있다. 따라서, 이들 공급라인으로부터 역화가 확산되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 누출 체크용 가스를 주입하기 위한 분기밸브를 제 1스톱밸브와 제 2스톱밸브 사이에 제공하면 매우 용이하게 누출을 체크할 수 있다. 누출 체크의 수행 용이성은, 누출되기 쉬운 수소가스가 연료가스로 사용되는 경우에 특히 효과적이다.
바람직하게는, 연료가스실은 버너부의 외주변 둘레에 제공되고, 혼합기로부터 혼합가스가 제공된다. 혼합가스는 노즐을 통해 연료가스실로부터 버너부로 주입된다. 연료가스실 내의 온도를 검출하기 위한 온도센서 및 화염 소화 장치가 제공된다. 연료가스실 내의 온도가 혼합가스의 자연착화온도 이하의 소정 온도에 도달하면, 버너부 내의 화염은 자동적으로 소화된다.
상기한 바와 같이, 연료가스실 내의 온도를 검출하기 위한 온도센서가 제공되고, 연료가스실 내의 온도가 혼합가스의 자연착화온도 이하 소정 온도에 도달하면, 버너부 내의 화염은 자동적으로 소화된다. 따라서, 역화가 일어나지 않는다.
산소가스 공급밸브는 산소가스 공급라인 내에 제공되고, 연료가스 공급밸브는 연료가스 공급라인 내에 제공되는 것이 바람직하다. 또한, 불연성가스를 공급하기 위한 불연성가스 공급라인은, 불연성가스를 불연성가스 공급라인으로부터 산소가스 공급밸브 및 연료가스 공급밸브의 하류쪽으로 주입하기 위한 장치와 함께 제공된다. 화염 소화시, 산소가스 공급밸브 및 연료가스 공급밸브를 폐쇄하고, 산소가스 공급라인 및 연료가스 공급라인에 폐쇄하지 않았다면 공급되었을 산소가스 및 연료가스와 동량의 불연성가스를 퍼지가스로서 공급한다.
상기한 바와 같이, 화염이 소화될 때, 산소가스 공급밸브 및 연료가스 공급밸브가 폐쇄되어 산소가스 및 연료가스의 공급이 중단된다. 그 후, 산소가스 공급라인 및 연료가스 공급라인에 폐쇄하지 않았다면 공급되었을 산소가스 및 연료가스와 동량의 불연성가스를 퍼지가스로서 공급한다. 결과적으로, 유속의 변화를 없앨 수 있다. 따라서, 화염 소화시 역화의 발생을 막을 수 있다.
본 발명의 상기 및 기타 목적, 특징 및 이점은 첨부된 도면과 관련하여 하기 상세한 설명 및 첨부된 청구항으로부터 명백할 것이다.
본 발명의 실시형태는 첨부된 도면을 참조하여 하기 상세하게 설명될 것이다.
도 1 및 2는 본 발명에 따른 연소식 배기가스 처리장치의 제 1실시형태의 배열을 나타내는 도면이다. 도 1은 수직 단면도이고, 도 2는 도 1의 A-A선을 따라 절단한 단면도이다. 배기가스 처리장치는 전체가 원통형 밀폐 용기 형상으로 형성 된다. 배기가스 처리장치는 상부에 버너부(110) 및 중간부에 연소실(연소반응부)(120)를 가진다. 배기가스 처리장치는 또한 저부에 냉각부(131) 및 배기부(132)를 가진다. 냉각부(131)의 냉각매질로는, 예를 들어, 물 등의 액체, 또는 공기 등의 가스가 사용된다.
버너부(110)는 연소실(120)을 향해 열린 화염 안정화부(111)를 형성하는 원통형 부재(112)를 가진다. 버너부(110)는 또한 그 사이에 소정의 간격으로 원통형 부재(112)를 둘러싸는 외부 실린더(113)를 가진다. 원통형 부재(112)와 외부 실린더(113) 사이에는 수소와 산소의 혼합가스와 같은 보조연소가스를 보유하기 위한 보조연소가스실(115)과 함께, 연소를 위해 공기를 보유하기 위한 공기실(114)이 형성된다. 공기실(114) 및 보조연소가스실(115)을 공기공급원(도시하지 않음) 및 가스공급원(도시하지 않음)과 각각 교류한다. 보조연소가스로는, 수소와 산소의 혼합가스 이외에 프로판 가스, 도시가스 등이 사용될 수 있다.
배기가스 유입관(116)은 화염 안정화부(111)의 상부를 덮는 원통형 부재(112)의 상부에 연결되어, 반도체 제조장치, 액정 패널 제조장치 등에서 배출된 유해 가연성 배기가스(G1)를 도입한다. 배기가스 유입관(116)에는 그 말단에 각각 구경이 줄어든 세관부(116a)가 제공되어, 이하 상세히 설명하는 바와 같이 이를 통과하여 흐르는 가스(G1)의 유속을 증가시킨다. 원통형 부재(112)에는 공기실(114)과 화염 안정화부(111) 사이의 교류를 제공하기 위한 다수의 공기 노즐(117) 및 보조연소가스실(115)과 화염 안정화부(111) 사이의 교류를 제공하기 위한 다수의 보조연소가스 노즐(118)이 제공된다.
도 2에 도시한 바와 같이, 공기 노즐(117)은 화염 안정화부(111)에 와류를 형성하기 위한 공기를 보내기 위해 원통형 부재(112)에 대한 접선 방향에 대해 소정의 각으로 연장된다. 이와 유사하게, 보조연소가스노즐(118)도 화염 안정화부(111)에 와류를 생성하기 위한 공기를 보내기 위해 원통형 부재(112)에 대한 접선 방향에 대해 소정의 각으로 연장된다. 공기 노즐(117) 및 보조연소가스 노즐(118)은 원통형 부재(112)의 원주 방향으로 동등하게 배치된다.
2차 공기실(121)은 화염 안정화부(111)의 개구를 둘러싸기 위해 화염 안정화부(111)와 연소실(120) 사이의 경계 둘레에 형성된다. 2차 공기실(121)은 2차 공기를 공급하기 위해 공기공급원(도시하지 않음)과 교류한다. 연소실(120)로부터 2차 공기실(121)을 나누는 분할판(122)에는 배기가스를 산화하기 위하여 연소실(120)로 2차 공기를 보내는 원주 방향으로 동등하게 배치된 2차 공기 노즐(123)이 제공된다.
연소실(120)은 버너부(110)에 이어지는 단계에서 배기가스를 산화 분해하기 위한 공간이다. 연소실(120)은 금속 등으로 만들어진 밀폐된 원통형 외부 용기(124) 내부에 제공된 원통형 내벽(125)으로 정의된다. 내벽(125)은 화염 안정화부(111)에 접하여 배치된다. 내벽(125)은 예를 들면, 섬유-강화 세라믹 재료로 형성된다. 다공질 세라믹 재료의 단열재(127)는 내벽(125)과 외부 용기(124) 사이의 공간(126)에 삽입된다. 퍼지 공기 유입관(128)은 외부 용기(124)와 연결되어 공간(126)으로 퍼지용 공기를 도입한다.
연소실(120)에는 화염을 검출하기 위한 UV 센서(129) 및 버너부(110) 내의 가스 착화를 위한 파일럿 버너(130)가 제공된다. 배기부(132)에는 연소실(120)의 바닥에 연소실(120)과 배기부(132) 사이에 삽입된 냉각부(131)가 제공된다. 다수의 노즐(133)은 원주 방향으로 동등한 공간에서 냉각부(131)의 저부 말단에 제공된다. 물은 노즐(133)로부터 배기부(132)의 중심으로 주입되어 물커튼을 형성하고, 이로써 배기가스를 냉각시키고, 배기가스에 함유된 입자를 포획한다. 배기부(132)의 측벽에는 처리된 배기가스를 배출하기 위한 배출관(134)이 제공된다. 배기부(132)의 바닥에는 노즐(133)로부터 주입된 물을 배출하기 위한 하수구(135)가 제공된다.
상기 구조를 가진 연소식 배기가스 처리장치에서, 보조연소가스실 내의 보조연소가스는 와류를 생성하기 위해 보조연소가스 노즐(118)을 통해 화염 안정화부(111)로 흐른다. 파일럿 버너(130)를 사용하여 착화시키는 경우, 보조연소가스는 원통형 부재(내부 실린더)(112) 내에 연소화염 와류를 형성한다. 그동안 처리된 배기가스(G1)는 원통형 부재(112)의 상부의 내벽면 상에 열린 배기가스 유입관(116)으로부터 화염 안정화부(111)로 흘러간다. 배기가스(G1)는 배기가스 유입관(116)의 말단에 형성된 세관부(116a)를 통해 유속이 증가한 후 화염 안정화부(111)로 흐른다.
도 3은 버너부(110)의 상세한 사항을 나타내는 도면이다. 세관부(116a)가 배기가스(G1)의 유속을 증가시키기 위해 배기가스 유입관(116)의 말단에 형성되는 이유는 역화가 배기가스 유입관(116)으로 확산되는 것을 방지하기 위함이다. 따라서, 각각의 세관부(116a)의 내경(d)은 세관부(116a)를 통해 흐르는 배기가스(G1)의 유속이 배기가스(G1)의 연소속도보다 더 빠르도록 설정된다. 더 상세하게는, 동일한 조건하에 가스 중에서 연소속도가 가장 빠른 수소(H2)가스가 화염 안정화부(111)로 흐르면, 세관부(116a)의 내경(d)은 유속이 공기중의 수소가스의 연소속도보다 더 빠르도록, 즉 2.5 내지 2.8 m/s로 설정된다.
각 배기가스 유입관(116)의 세관부(116a)의 내경(d)은 배기가스(G1)의 유속이 가장 낮은 유속, 즉, 배기가스의 최소 유입 유속에 의해 결정된다. 예를 들어, 최소 유입 유속이 20 ℓ/분이면, 내경(d)은 약 12.3 mm 이하이다. 40 ℓ/분이면, d≒17.4 mm 또는 그 이하이다. 그러나, 세관부(116a)의 내경(d)이 필요 이상으로 감소하면, 배기가스 유입관(116) 내의 압력 손실이 증가하여 바람직하지 않다. 따라서, 각각의 세관부(116a)의 내경 및 길이는 배기가스 유입관(116) 내의 압력 손실이 허용가능한 값(환경에 따라 다름)보다 적도록 설정되어야 한다.
역화가 배기가스 유입관(116)으로 확산하는 것을 방지하기 위해, 상기 세관부(116a)를 제공하는 대신 도 4에 나타낸 바와 같이 오리피스(116b)를 제공하여 배기가스 유입관(116) 내에 오리피스(116b)를 통과하는 배기가스(G1)의 유속이 배기가스(G1)의 연소속도보다 더 빠르도록 할 수 있다. 오리피스(116b)의 내경을 설정하는 방법은 상기한 바와 같다.
세관부(116a) 또는 오리피스(116b)는 각 배기가스 유입관(116) 내의 한 위치에 제공된다. 그러나, 역화 발생시 배기가스 유입관(116) 내의 역화의 확산을 줄이기 위해서는, 바람직하게는 세관부(116a) 또는 오리피스(116b)가 화염 안정화부(111)의 전면에 즉시, 즉, 원통형 부재(112)의 상부의 내벽면 상에 열린 각 배기가스 유입관(116)의 개구의 상류에 즉시 제공되어야 한다는 것을 주지하여야 한다.
각 오리피스(116b)가 제공되는 위치는 관련된 배기가스 유입관(116)의 내부로 한정될 필요는 없다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 오리피스 개구(138)에는 각각 배기가스 유입관(116) 및 배기가스를 배기가스 유입관(116)으로 공급하기 위한 배기가스 공급관(136)을 함께 연결하기 위한 연결장치(137)가 제공될 수 있다. 도 6 및 7은 연결장치(137)의 상세한 구조를 나타내는 도면이다. 도 6은 조립된 상태의 연결장치(137)를 나타낸다. 도 7은 연결장치(137)의 구성요소를 나타내는 분해 사시도이다.
연결장치(137)는 배기가스 유입관(116)의 유입구 플랜지(116-1)의 외주 말단과 배기가스 공급관(136)의 말단 플랜지(136-1)의 외주 말단을 함께 조이기 위한 클램프 부재(137-1)를 가진다. 연결 장치(137)는 또한 원형 기판형 부재(137-2)를 가진다. 클램프 부재(137-1)는 경첩 장치(137-1c)에 의해 이의 한 말단에서 함께 추축으로 연결되는 두 개의 아치형 클램프 부재(137-1a 및 137-1b)를 가진다. 두 개의 클램프 부재(137-1a 및 137-1b)는 서로 볼트와 날개형 너트(137-3)로 조여질 수 있다. 기판형 부재(137-2)는 고리형 부재(137-2a) 및 원반형 부재(137-2b)로 형성된 통합구조를 가진다. 고리형 부재(137-2a)는 플랜지(116-1 및 136-1) 사이에 삽입될 수 있는 직경을 가진다. 원반형 부재(137-2b)는 고리형 부재(137-2a)의 구멍을 폐쇄한다. 기판형 부재(137-2)는 이의 중심에 형성된 오리피스 개구(138) 를 가진다.
상기 구성요소를 가진 연결장치(137)에서, 배기가스 유입관(116)의 플랜지(116-1) 및 배기가스 공급관(136)의 플랜지(136-1)는 이들 사이에 삽입된 기판형 부재(137-2)와 함께 서로 인접하게 배치된다. 이런 상태에서, 플랜지(116-1 및 136-1)의 외주 말단은 클램프 부재(137-1)로 서로 조여진다. 결과적으로, 플랜지(116-1 및 136-1)는 기판형 부재(137-2)의 고리형 부재(137-2a)를 통해 밀폐되는 방식으로 서로 연결된다. 동시에, 배기가스 유입관(116) 및 배기가스 공급관(136)은 오리피스 개구(138)를 통해 서로 교류된다. 따라서, 오리피스 개구(138)의 내경을 오리피스 개구(138)를 통과하는 배기가스(G1)의 유속이 배기가스(G1)의 연소속도보다 더 빠르도록 설정함으로써 역화가 배기가스 공급관(136)으로 확산되는 것을 방지할 수 있다.
이런 경우, 역화가 발생할 때 배기가스 유입관(116)으로 역화가 확산되는 것을 줄인다는 관점에서 각각의 배기가스 유입관(116)의 길이는 가능한 짧게하는 것이 바람직하다. 따라서, 배기가스 유입관(116)과 배기가스 공급관(136)을 함께 연결하기 위한 연결장치(137)에 오리피스 개구(138)를 제공함으로써 기존의 연소식 배기가스 처리장치의 구조를 변화시키지 않으면서, 역화가 배기가스 유입관(116)으로 확산되는 것을 방지하기 위한 수단을 쉽게 취할 수 있게 되었다.
와류가 상기 연소식 배기가스 처리장치의 버너부(110)의 화염 안정화부(111)에 형성되는 경우, 와류의 분포는 도 8에 나타낸 바와 같다. 즉, 자유와류(각속도가 가변적인 와류) 영역(C)은 화염 안정화부(111)의 외주쪽에 위치하고, 강제와류( 각속도가 일정한 와류) 영역(B)은 자유와류 영역(C)의 내주쪽에 위치한다. 와류의 유속(V)과 화염 안정화부(111)의 중심(O)으로부터의 반지름(r) 사이의 관계는 도 9에 나타낸 바와 같다. 버너부(110)의 상부의 내벽면 상에 열린 각각의 배기가스 유입관(116)의 개구(116c)의 방사상 위치는 도 8에 나타낸 바와 같이 자유와류 영역(C) 안에 설정되고, 개구(116c)로부터 흐르는 배기가스는 다른 연소가스와 효율적으로 혼합된다. 즉, 자유 와류 영역(C)에서는 각속도가 가변적이기 때문에, 가스의 혼합을 촉진하는 전단력이 생성된다.
도 10 및 11은 본 발명에 따른 연소식 배기가스 처리장치의 제 2실시형태의 배열을 나타내는 도면이다. 도 10은 도 11의 E-E 선을 따라 절단한 단면도이다. 도 11은 도 10의 D-D선을 따라 절단한 단면도이다. 도 10 및 11에서, 도 1 및 2에서와 동일한 참조번호는 동일하거나 대응되는 부분 또는 부재를 나타낸다. 이 실시형태에 따른 연소식 배기가스 처리장치는, 버너부(110)를 구성하는 원통형 부재(1120)의 내벽면 상에 열린 배기가스 유입관(116)의 개구(116d)로부터 흐르는 배기가스가 버너부(110)와 연소실(120)에서 비스듬하게 아래로 향한 와류를 형성하도록, 배기가스 유입관(116)이 버너부(110)의 상부에 설치된다는 점에서 도 1및 2에 나타낸 바와 다르다.
원통형 부재(112)의 내벽면 상의 개구(116d)로부터 흘러온 배기가스가 버너부(110) 및 연소실(120) 내에 비스듬하게 아래로 와류를 형성하도록 배기가스 유입관(116)을 설치한 결과, 배기가스가 연소실(120) 내에 머무르는 시간(잔류시간)이 증가한다. 결과적으로, 배기가스의 가열이 촉진되고, 배기가스와 다른 연소가스와 의 혼합이 증진된다. 따라서, 배기가스가 효율적으로 열 산화 분해된다.
연소실(120)의 내벽으로부터 열이 방출되는 배기가스 처리장치에서는(예를 들어, 히터가 연소실(120)의 내벽에 제공되는 배열; 화염이 내벽면에 제공된 화염 개구로부터 방출되는 배열; 또는 화염이 내벽면 전체에서 방출되는 배열), 배기가스의 와류가 연소실(120)의 벽면의 주위에 집중되어 배기가스 가열효과가 증가하기 때문에 유해 배기가스가 특히 효율적으로 열 산화 분해될 수 있다.
상기 버너부(110) 및 연소실(120)의 배열은 단지 한 예이며, 본 발명에 따른 연소식 배기가스 처리장치가 이에 제한되는 것은 아님을 알아야 한다.
본 발명의 제 3실시형태는 도 12 내지 16를 참조하여 하기에 설명될 것이다. 도 12는 본 발명에 따른 연소식 배기가스 처리장치의 구조예를 나타내는 도면이다. 도면에서, 화살표 A와 A, 화살표 B와 B, 및 화살표 C와 C는 각각 함께 연결된다. 이러한 연소식 배기가스 처리장치에서, 수소(H2)가스가 연소용 가스로 사용된다. 산소(O2)가스는 수소가스와 혼합되어 연소화염을 형성한다. 배기가스를 산화 분해하기 위해, 배기가스를 연소화염속으로 도입한다. 도 12에서, 배기가스 처리장치 몸체(10)는 버너부(11) 및 버너부(11)의 하류쪽에 연소실(12)을 가진다.
연소용 공기(Ae)를 보유하기 위한 공기실(13)은 버너부(11)의 외주의 상부 둘레에 제공된다. 수소(H2) 및 산소(O2)의 혼합가스를 보유하기 위한 연료가스실(14)은 버너부(11)의 외주의 중간부 둘레에 제공된다. 냉각수(H2O)를 보유하기 위한 냉각수실(15)은 버너부(11)의 외주의 저부 둘레에 제공된다. 버너부(11)의 상부에는 다수(최대 4개)의 배기가스 유입관(16)이 제공된다. 각각의 배기가스 유입관(16)에는 배기가스 유입 압력 센서(19) 및 배기가스 유입 온도센서(20)가 제공된다. 파일럿 버너(17)는 버너부(11)의 상부 중심에 제공된다. 배기가스 처리장치 몸체(10)의 구조는 PCT/JP99/00632의 명세서 및 도면에 상세히 개시되어 있으며, 이는 본 발명과 직접적인 관계가 있는 것은 아니라는 점을 알아야 한다. 따라서, 이의 설명은 생략한다.
연소실(12)에는 연소화염을 검출하기 위한 UV 센서(18)가 제공된다. 연료가스실(14)에는 연료가스실 온도센서(21)가 제공된다. 연료가스실(14)은 혼합가스배관(22)을 통해 혼합기(23)와 연결된다. 혼합가스배관(22)에는 역화를 검출하기 위한 온도센서(24)가 제공된다. 혼합기(23)는 산소(O2)가스 공급라인(25) 및 수소(H2)가스 공급라인(26)과 연결된다.
산소가스 공급라인(25)은 하류쪽으로부터 순서대로 스톱밸브(27), 체크밸브(28), 공급밸브(29), 질량 유량 조절기(30), 감압밸브(31), 체크밸브(32) 및 스톱밸브(33)과 연결된다. 또한, 산소가스의 압력을 검출하기 위한 산소압력 센서(34)는 질량 유량 조절기(30)와 감압밸브(31) 사이에 연결된다. 누출체크용 가스를 주입하기 위한 분기밸브(35)는 체크밸브(32)와 스톱밸브(33) 사이에 연결된다. 산소가스 공급라인(25)은 산소 공급원(도시하지 않음)에 연결된다.
수소가스 공급라인(26)은 하류쪽으로부터 순서대로 스톱밸브(36), 체크밸브(37), 공급밸브(38), 공급밸브(39), 질량 유량 조절기(40), 감압 밸브(41), 체크밸브(42) 및 스톱밸브(43)와 연결된다. 또한, 수소가스의 압력을 검출하기 위한 수소 압력 센서(44)는 질량 유량 조절기(40)와 감압밸브(41) 사이에 연결된다. 누출체크용 가스를 주입하기 위한 분기밸브(45)는 체크밸브(42)와 스톱밸브(43) 사이에 연결된다. 수소가스 공급라인(26)은 수소가스 공급원(도시하지 않음)에 연결된다.
또한, 연소식 배기가스 처리장치에는 체크밸브(46)을 통해 공기 공급원(도시하지 않음)에 연결되는 공기 공급라인(47)이 제공된다. 또한, 질소가스 공급라인(50)은 감압밸브(49) 및 체크밸브(48)를 통해 질소(N2) 공급원에 연결된다.
파일럿 버너(17)에는 수소가스 공급라인(26) 상의 질량 유량 조절기(40)의 상류쪽에서 분기된 파일럿 버너용 수소가스 공급라인(83)으로부터 수소가스가 공급된다. 파일럿 버너용 수소가스 공급라인(83)은 유량센서(면적식 유량계)(51), 공급밸브(52), 공급밸브(53), 체크밸브(54) 및 스톱밸브(55)와 연결된다. 파일럿 버너(17)에는 또한 감압밸브(56), 유량센서(삽입형 유량계)(57), 유량조절밸브(58), 공급밸브(59) 및 체크밸브(60)를 통해 공기 공급라인(47)로부터의 공기가 공급될 수 있다.
배기가스 처리장치 몸체(10)의 공기실(13)에는 감압밸브(61), 유량센서(삽입형 유량계)(62), 유량조절밸브(63), 공급밸브(64) 및 체크밸브(65)를 통해 공기 공급라인(47)로부터의 공기가 공급될 수 있다. 단열재 충전실(12a)은 배기가스 처리장치 몸체(10)의 연소실(12)의 외주 둘레에 제공된다. 단열재 충전실(12a)에는 감 압밸브(66), 유량센서(삽입형 유량계)(67) 및 유량센서(면적식 유량계)(68)를 통해 공기 공급라인(47)으로부터 퍼지용 공기가 공급될 수 있다. UV 센서(18)에도 퍼지용 공기가 제공될 수 있다. 퍼지용 공기의 유량은 유량센서(면적식 유량계)(91)를 사용하여 감시할 수 있다.
질소가스는 스톱밸브(69) 및 체크밸브(70)를 통해 질소가스 공급라인(50)으로부터 수소가스 공급라인(26) 상의 체크밸브(42)와 스톱밸브(43) 사이의 한 점에 공급될 수 있다. 질소가스는 또한 유량센서(삽입형 유량계)(71), 유량조절밸브(72), 공급밸브(73) 및 체크밸브(74)를 통해 질소가스 공급라인(50)으로부터 산소가스 공급라인(25) 상의 체크밸브(28) 및 공급밸브(29) 사이의 한 점에 공급될 수 있다. 또한, 질소가스는 유량센서(삽입형 유량계)(75), 유량조절밸브(76), 공급밸브(77) 및 체크밸브(78)을 통해 질소가스 공급라인(50)으로부터 수소가스 공급라인(26) 상의 체크밸브(37) 및 공급밸브(38) 사이의 한 점에 공급될 수 있다.
또한, 질소가스는 유량센서(삽입형 유량계)(79), 유량조절밸브(80), 공급밸브(81) 및 체크밸브(82)를 통해 질소가스 공급라인(50)으로부터 파일럿 버너용 수소가스 공급라인(83) 상의 공급밸브(53) 및 체크밸브(54) 사이의 한 점에 공급될 수 있다. 배기가스 처리장치 몸체(10)의 냉각수실(15)에는 유량센서(삽입형 유량계)(92) 및 유량조절밸브(89)를 통해 냉각수 공급원(도시하지 않음)으로부터 냉각수(H2O)가 공급된다. 냉각수의 유량은 유량센서(92)로 감시한다.
도 13은 본 발명에 따른 연소식 배기가스 처리장치의 다른 구조예를 나타내는 도면이다. 이 연소식 배기가스 처리장치는 연소용 가스로서, 예를 들어, 13A 도시가스 또는 프로판 가스가 저압(약 100kPa 이하)으로 공급되는 연료가스를 사용한다. 이 배기가스 처리장치에서, 프로판 가스는 산소가스와 혼합되어 연소화염을 형성한다. 배기가스를 산화 분해하기 위해 배기가스는 연소화염속으로 도입된다. 도 13에서, 도 12와 동일한 참조번호는 동일하거나 대응하는 부분 또는 부재를 나타낸다. 도 13에서, 화살표 A와 A, 화살표 B와 B, 및 화살표 C와 C는 각각 함께 연결된다.
도 13에 나타낸 연소식 배기가스 처리장치는 프로판 가스 공급라인(87)이 수소가스 공급라인(26)의 위치에 제공되고, 프로판 가스 및 산소가스가 혼합기(23)에서 함께 혼합된다는 점에서 도 12에 나타낸 것과는 실질적으로 다르다. 프로판 가스 공급라인(87)은 하류쪽으로부터 순서대로, 체크밸브(37), 공급밸브(38), 공급밸브(39), 유량센서(면적식 유량계)(85) 및 스톱밸브(43)와 연결된다. 또한, 파일럿 버너용 프로판 가스 공급라인(83')는 프로판 가스 공급라인(87) 상의 스톱밸브(43)의 상류쪽에서 분기된다.
상기와 같이 배열된 연소식 배기가스 처리장치에서, 산소가스 공급라인(25)으로부터 공급된 산소 및 수소가스 공급라인(26)으로부터 공급된 수소 (또는 프로판가스 공급라인(87)으로부터 공급된 프로판 가스)는 혼합기(23)에서 함께 혼합된다. 혼합가스는 혼합가스배관(22)을 통해 배기가스 처리장치 몸체(10)의 연료가스실(14)로 공급된 후, 연료가스 주입노즐(도시하지 않음)을 통해 연료가스실(14)로 부터 버너부(11)로 공급된다. 또한, 연소용 공기는 공기주입 노즐(도시하지 않음)을 통해 공기실(13)로부터 버너부(11)로 공급된다. 그 동안, 수소가스 (또는 프로판 가스) 및 공기는 파일럿 버너(17)로 공급된다. 착화기(90)를 사용하여 착화했을 때, 수소 (또는 프로판 가스) 및 산소의 혼합가스가 연소되어 버너부(11)로부터 연소실(12)로 전파되는 연소화염을 형성한다. 화염이 연소실(12)의 중심을 향해 버너부(11)로부터 비스듬하게 하류로 소용돌이치게 연소화염이 형성되는 것이 바람직하다.
반도체 제조장치 또는 액정패널 제조장치로부터의 실란(SiH4) 및 디실란(Si2H6)과 같은 유해 가연성 가스를 함유하는 배기가스는 배기가스 유입관(16)을 통해 연소화염속으로 도입되어, 배기가스를 산화 분해하여 무해하게 만든다.
도 12에 나타낸 바와 같이, 수소가스(H2)가 연료로 사용되고, 수소가스 및 산소가스(O2)가 혼합기(23)에서 함께 혼합되어 버너부(11)로 공급되는 경우, 수소(H2) 및 산소(O2)가스를 공급하기 위한 배관은 하기 설명과 같이 배열된다. 그렇게 함으로써, 화염의 착화 및 소화를 안전하고 확실하게 수행하고, 이상을 감지할 수 있는 연소식 배기가스 처리장치를 제공할 수 있다.
산소가스(O2) 공급라인(25)은 하류쪽으로부터 순서대로, 스톱밸브(27), 체크밸브(28), 공급밸브(29), 질량 유량조절기(30), 감압밸브(31), 체크밸브(32) 및 스 톱밸브(33)와 연결된다. 수소가스(H2) 공급라인(26)은 하류쪽으로부터 순서대로 스톱밸브(36), 체크밸브(37), 공급밸브(38), 공급밸브(39), 질량 유량조절기(40), 감압밸브(41), 체크밸브(42) 및 스톱밸브(43)와 연결된다. 이 배열에서, 내압에 비교적 약한 것이 상류쪽에 배치되고, 내압에 강한 것 또는 고장나더라도 문제가 되지 않는 것이 하류쪽에 배치된다. 따라서, 이상연소 등으로 인해 연소 또는 다른 유사 현상이 일어나는 하류쪽에 압력이 상승하는 경우, 산소가스 공급라인(25) 및 수소가스 공급라인(26)을 보호할 수 있다. 이는 연료로서 프로판 가스를 사용하는, 도 13에 나타낸 연소식 배기가스 처리장치에서도 마찬가지이다.
또한, 산소가스 및 수소가스를 함께 혼합하기 위한 혼합기(23)의 용적은 감소되고, 혼합기(23)와 버너부(11)를 연결하는 혼합가스배관(22)의 길이도 짧아진다. 역화가 발생하는 경우, 버너부(11) 뿐만 아니라 혼합기(23) 및 혼합가스배관(22) 내의 혼합가스는 단번에 연소한다. 그러나, 연소 에너지는 혼합기(23)의 용적을 작게 하고, 혼합가스배관(22)의 길이를 줄임으로써 최소화할 수 있다. 따라서, 배관 내의 온도상승 또는 압력상승으로 인한 장치의 손상을 최소화할 수 있다.
또한, 산소가스 공급라인(25) 및 수소가스 공급라인(26)에는 모두 혼합기(23)의 상류쪽에 체크밸브(32 및 42)가 각각 제공된다. 따라서, 수소가스의 산소가스 공급라인(25)으로의 역류를 방지할 수 있고, 또한 산소가스의 수소가스 공급라인(26)으로의 역류를 방지할 수 있다. 따라서, 역화가 산소가스 공급라인(25) 또는 수소가스 공급라인(26)으로 확산되는 것을 방지할 수 있다.
배기가스 유입관(16)으로부터 흘러온 배기가스의 양이 매우 감소하는 경우, 지금까지 배기가스에 의해 냉각된 버너부(11)가 가열되어, 연소가스실(14)의 온도가 상승한다. 연소가스실(14)의 온도가 연료가스(즉, 수소와 산소의 혼합가스)의 자연착화온도를 초과하면, 역화가 발생한다. 따라서, 연료가스실(14) 내의 온도를 연료가스실 온도센서(21)로 감시한다. 연료가스실(14) 내의 온도가 자연착화가 발생하는 온도 이하의 소정 온도에 도달하면, 역화의 발생을 막기 위해 화염은 자동적으로 소화된다.
질량 유량조절기(30 및 40)가 각각 도 14에 나타낸 바와 같이 유량계 및 유량조절 밸브의 조합 대신 사용되는 경우, 질량 유량조절기(30)는 질량 유량계(30-1) 및 질량 유량계(30-2)의 조합으로 형성되고, 질량 유량조절기(40)은 질량 유량계(40-1) 및 질량 유량조절기(40-2)의 조합으로 형성된다. 참조번호 30-3 및 40-3은 각각 유량 표시기를 나타낸다는 것을 알아야 한다. 이들 조합에서, 유량 표시기(30-3 및 40-3)는 질량 유량계(30-1 및 40-1)로 검출한 값을 표시한다. 유량은 질량 유량계(30-2 및 40-2) 상에 개별적으로 설정된 값에 의해 조절된다. 따라서, 질량 유량계(30-1 및 40-1)의 기능을 검출하는 유량 또는 질량 유량조절기(30-2 및 40-2)의 유량조절 기능이 실패하는 경우, 실패는 표시된 값의 이상으로 검출될 수 있다.
산소가스 공급라인(25)에는 산소가스 압력을 검출하기 위한 산소압력 센서(34)가 제공되고, 수소가스 공급라인(26) (또는 프로판 가스 공급라인(87))에 는 수소가스 압력을 검출하기 위한 수소가스 압력 센서(44) (또는 프로판 가스 압력을 검출하기 위한 프로판 가스 압력 센서(44'))가 제공되어, 산소가스압 또는 수소가스압 (또는 프로판 가스압)을 감시할 수 있다. 따라서, 산소가스 유속 및 수소가스 유속 (또는 프로판 가스 유속) 변화의 주원인인 공급 압력의 변화를 검출할 수 있다. 결과적으로, 이상성은 역화 또는 화염 발산을 일으킬 수 있는 유속의 변화가 일어나기 전에 검출될 수 있다.
산소가스 공급라인(25)에는 최하류 체크밸브(28)와 혼합기(23) 사이에 스톱밸브(27)가 제공된다. 이와 유사하게, 수소가스 공급라인(26)에는 최하류 체크밸브(37)와 혼합기(23) 사이에 스톱밸브(36)가 제공된다. 또한, 스톱밸브(33)는 최상류 체크밸브(32)의 상류쪽에 제공되고, 스톱밸브(43)는 최상류 체크밸브(42)의 상류쪽에 제공될 수 있다. 또한, 분기밸브(35)는 스톱밸브(33)과 체크밸브(35) 사이에 제공되고, 분기밸브(45)는 스톱밸브(43)과 체크밸브(42) 사이에 제공된다. 따라서, 최하류 스톱밸브(27 및 36) 및 최상류 스톱밸브(33 및 43)를 폐쇄하고, 분기밸브(35 및 45)를 통해 누출체크용 가스(예를 들어, 헬륨가스 또는 질소가스)를 주입하여 쉽게 기밀성시험을 수행할 수 있다. 기밀성시험의 수행 용이성은, 누출이 잘되는 수소가스가 연료로 사용되는 경우에 특히 효과적이다.
수소가스 공급라인(26)에는 두 개의 공급밸브(38 및 39)가 제공된다. 이와 유사하게, 파일럿 버너용 수소가스 공급라인(83)에도 두 개의 공급밸브(52 및 53)가 제공된다. 따라서, 수소가스 공급밸브 한 쌍 중 하나가 예를 들어, 먼지나 다른 이물질로 막혀 수소가스의 공급을 확실하게 차단할 수 없게 되어도, 다른 공급 밸브가 백업으로 작용하여 수소가스의 공급을 차단할 수 있다.
혼합가스배관(22)의 직경은 혼합기(23) 이후의 혼합가스배관(22)을 통해 흐르는 혼합가스의 유속이 연소속도보다 더 느리게 되도록 설정된다. 또한, 도 15에 나타낸 바와 같이, 혼합가스배관(22)에는 혼합기(23)의 출구 바로 하류에 굴곡부(22a)가 제공되고, 역화를 검출하기 위한 온도센서(24)에는 온도를 감시하기 위해 굴곡부(22a)가 제공된다. 이 배열에서, 역화가 발생하면, 혼합가스의 흐름이 굴곡부(22a)에서 침체되고, 화염이 확실하게 형성된다. 따라서, 역화를 확실하게 검출할 수 있다.
도 13에 나타낸 연소식 배기가스 처리장치에서 프로판 가스(F)가 낮은 공급압력(약 2kPa) 이하로 사용되면, 특히, 도 16에 나타낸 바와 같은 배출기(100)는 연료로서 프로판 가스(F)와 산소가스(O2)를 함께 혼합시키기 위한 혼합기로 사용될 수 있다. 배출기(100)는 구동력으로서 산소가스(O2)를 사용하고, 흡인구 압력을 -15kPa 이하가 되게한다. 따라서, 프로판 가스 공급 압력이 낮고, 1.5kPa 내에서 변하거나, 버너부(11) 내에서 압력 변동이 있어도, 실제 연료 유량 변동은 5% 이내로 유지될 수 있다.
도 16에 나타낸 바와 같이 배열된 배출기가 혼합기(23)로 사용되는 경우, 배출기용 흡인 압력 센서(86)는 흡인구 압력을 감시하기 위해 제공된다. 흡인구 압력이 -15kPa 이상 도달하는 경우, 이상성이 있다고 판단되고, 혼합기(23)로 흐르는 연료가스 및 산소가스의 공급이 차단된다. 배출기의 흡인 압력이 상승하면, 산소 가스의 유속이 줄어들고, 연료배관이 막히거나, 버너부(11) 내의 이상 압력이 상승한다. 따라서, 이상연소 및 프로판 가스 공급라인을 향한 산소의 역화는 상기한 바와 같이 배출기 흡인 압력의 상승을 검출하는 동시에 연료가스와 산소가스의 공급을 차단함으로써 막을 수 있다.
또한, 도 16에 나타낸 바와 같이 배열된 배출기가 혼합기(23)로 사용되는 경우, 배출기는 구동가스로서 산소가스가 공급되는 노즐부(101) 및 실질적으로 흡인 압력이 생성되는 확산부(102)로 분리가능한 구조를 가질 수 있다. 이러한 배출기 구조는 노즐부(101)내의 노즐(101a)의 직경 및 확산부(102)내의 확산기(102a)의 직경의 조합을 쉽게 변화시킬 수 있다. 따라서, 연료로서 프로판 가스의 유속 및 산소가스의 유속이 변하는 경우, 필요한 성능을 가진 배출기를 용이하게 선택할 수 있다.
또한, 상기한 바와 같이, 질소가스가 유량센서(71), 유량조절밸브(72), 공급밸브(73) 및 체크밸브(74)를 통해 질소가스 공급라인(50)으로부터 산소가스 공급라인(25)으로 공급되도록 퍼지라인이 제공되고, 질소가스가 유량센서(75), 유량조절밸브(76), 공급밸브(77) 및 체크밸브(78)를 통해 질소가스 공급라인(50)으로부터 체크밸브(37)와 공급밸브(38) 사이의 한 점에서 산소가스 공급라인(26)으로 공급되도록 다른 퍼지라인이 제공된다. 산소가스 공급라인(25) 및 수소가스 공급라인(26)의 질소가스 주입점은 공급밸브(29 및 38)의 하류쪽에 각각 설정된다. 따라서, 화염의 소화시, 연료가스 (산소가스 또는 프로판 가스)는 동일한 양의 질소가스와 대체될 수 있다. 따라서, 유속에는 변화가 없고, 따라서, 화염 소화시 역화 발생을 방지할 수 있다.
산소가스 및 연료가스 (수소가스 또는 프로판 가스)가 혼합기(23)에서 함께 혼합되고, 혼합가스가 상기한 바와 같이 착화되는 버너부(11)에 공급되는 연소식 배기가스 처리장치에서, 특히, 도 13에 나타낸 바와 같이 연료로서 프로판 가스를 사용하는 연소식 배기가스 처리장치에서, 프로판 가스의 공급압력가 낮거나(약 2kPa) 연소속도가 낮은 연료(즉, 공기 중에서 연소속도가 1 m/s 이하)가 사용되는 경우, 연료 가스는 하기 방법에 따라 버너부(11)를 착화시킴으로써 안전하고 확실하게 착화 및 연소될 수 있다.
착화시, 산소가 아닌 공기가 착화용 공기를 공급하기 위한 공급밸브(29 및 78')를 열어서 공기 공급라인(47)으로부터 혼합기(23)로 작용하는 배출기(도 16 참조)에 공급된다. 필요한 흡인 압력이 확보된 후, 공급밸브(38 및 39)가 열려 연료가스(프로판 가스)가 공급되기 시작한다. 그리고 나서, 공급밸브(87')가 폐쇄되고, 공급밸브(84)가 열려 공급될 가스가 착화공기에서 산소로 변한다. 그렇게 함으로써, 연료가스의 양에 대한 산소가스의 양의 비율이 일시적으로 높아진다. 따라서, 연소속도가 상승함에 따른 역화의 발생을 방지할 수 있다.
파일럿 버너(17)와 함께 메인 버너로 작용하는 버너부(11)의 착화시, 버너부(11)가 착화된 후, 공급밸브(64)가 열려 공기 공급라인(47)으로부터 와류 공기가 흐르게 된다. 화염 전파속도가 느린 연료를 사용하면, 와류 공기의 공급 개시시에는 수회, 1초 간격으로 공급밸브(64)를 개폐하여 공급 및 차단을 반복한다. 따라서, 메인 버너인 버너부(11)의 착화 후에, 미착화된 연료 주입노즐이 있더라도, 공기의 강한 와류흐름에 의하여 착화된 연료 주입노즐의 화염의 방향이 변화되어, 확실하게 모든 연료 주입노즐에 화염을 형성할 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명은 하기와 같은 유리한 효과를 제공한다.
본 발명에 따르면, 각각의 배기가스 유입관에는 배기가스 유입관을 통해 흐르는 가연성 배기가스의 유속을 가연성 배기가스의 연소속도보다 빠르게 하는 오리피스 또는 세관부와 같은 유속 가속장치가 제공된다. 따라서, 역화가 배기가스 유입관으로 확산되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명에 따르면, 유속 가속장치는 배기가스 유입관의 유입구의 플랜지와 배기가스 공급관의 말단의 플랜지를 함께 연결하는 연결장치내에 제공되고, 그 중심에 형성된 오리피스 개구를 가진 기판형 부재가 두 플랜지 사이에 삽입된다. 따라서, 기존의 연소식 배기가스 처리장치의 구조를 변화시키지 않으면서 역화가 배기가스 유입관으로 확산되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명에 따르면, 버너부의 내벽면 상에 열린 배기가스 유입관의 개구의 방사상 위치는 자유와류 영역 내에 설정된다. 결과적으로, 버너부로 흐르는 배기가스는 보조연소가스의 연소가스와 완전히 혼합되고, 이로써 배기가스의 열 산화 분해는 증진된다.
본 발명에 따르면, 배기가스 유입관은 버너부의 내벽면 상에 열린 배기가스 유입관의 개구로부터 흘러온 배기가스가 버너부 및 연소실에서 비스듬하게 하류로 향하는 와류를 형성하도록 배열된다. 따라서, 배기가스가 연소실에 머무는 시간( 잔류시간)이 증가한다. 결과적으로, 배기가스의 가열이 촉진되고, 배기가스와 다른 연소가스의 혼합이 증진된다. 따라서, 배기가스가 효율적으로 열 산화 분해될 수 있다.
본 발명에 따르면, 혼합기는 버너부의 외부에 제공되고, 산소가스 공급라인으로부터 산소가스 및 연료가스 공급라인으로부터 연료가스가 공급되어 두 가스를 함께 혼합시키고, 혼합가스를 버너부로 공급한다. 따라서, 혼합기 내에서 산화가스와 연료가스의 혼합비율을 조절하기 쉽다. 따라서, 배기가스의 효과적인 연소처리를 실현하기 쉽고, 화염의 착화 및 소화시 이상착화 및 역화의 발생을 방지하기 쉽다.
본 발명에 따르면, 각각의 산소가스 공급라인 및 연료가스 공급라인에 삽입되어 연결된 다수의 장치들은 내압에 비교적 약한 것이 상류에 배치되고, 내압에 강한 것 또는 고장나더라도 문제가 되지 않는 것이 하류쪽에 배치되도록 배열된다. 따라서, 이상연소 등으로 인해 연소 또는 기타 유사 현상이 일어나는 하류쪽에 압력이 상승하는 경우, 산소가스 공급라인 및 연료가스 공급라인을 보호할 수 있다.
본 발명에 따르면, 체크밸브는 산소가스 공급라인 및 연료가스 공급라인 모두에 제공된다. 따라서, 하류쪽에 압력이 상승하는 경우, 연료가스의 연료가스 공급라인에서 산소가스 공급라인으로의 역류를 방지할 수 있고, 또한 산소가스의 산소가스 공급라인에서 수소가스 공급라인으로의 역류를 방지할 수 있다. 따라서, 이러한 공급라인으로 역화가 전파되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 누출체크용 가스를 주입하기 위한 분기밸브는 제 1스톱밸브 및 제 2스톱밸브 사이에 제공된다. 따라서, 누출체크는 매우 쉽게 수행될 수 있다. 누출체크의 수행 용이성은 연료가스로서 누출되기 쉬운 수소가스가 사용되는 경우에 특히 효과적이다.
본 발명에 따르면, 연료가스 내의 온도를 검출하기 위한 온도센서가 제공되고, 연료가스실 내의 온도가 혼합가스의 자연착화온도 이하의 소정온도에 도달할 때, 버너부의 화염은 자동적으로 소화된다. 따라서, 역화가 발생하지 않는다.
본 발명에 따르면, 화염 소화시, 산소가스 공급밸브 및 연료가스 공급밸브가 폐쇄되어 산소가스 및 연료가스의 공급이 중단된다. 그 후, 산소가스 공급라인 및 연료가스 공급라인에 중단되지 않았더라면 공급되었을 산소가스 및 연료가스와 동량의 불연성가스를 퍼지가스로서 공급한다. 결과적으로, 유속의 변화를 없앨 수 있다. 따라서, 화염 소화시 역화의 발생을 방지할 수 있다.
본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니라 다양한 방법으로 변형될 수 있음을 알아야 한다.

Claims (24)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 다음을 포함하는 연소식 배기가스 처리장치:
    버너부(110) 및 연소실(120)을 포함하는 배기 가스 처리 장치 본체;
    상기 배기 가스 처리 장치 본체 내의 연소 화염 형성 수단;
    배기가스를 산화 분해하기 위하여 배기가스를 상기 배기 가스 처리 장치 본체 내로 도입하기 위한 배기 가스 유입관(116);
    산소 가스의 공급을 위한 산소 가스 공급 라인(25);
    연료 가스 공급을 위한 연료 가스 공급 라인(26);
    상기 버너부(110) 외부의 혼합기(23), 상기 혼합기는 상기 산소 가스 공급 라인(25)에 연결되어 이를 통하여 산소 가스를 받으며 상기 연료 가스 공급 라인(26)에 연결되어 이를 통하여 연료 가스를 받고, 산소 가스와 연료 가스가 함께 혼합됨으로써 혼합 가스를 형성하도록 형성 및 배열되며; 상기 혼합기(23)는 구동력으로서 산소 가스를 이용하여 연료 가스를 상기 혼합기 내로 빨아들이도록 배출기(100)를 포함하고; 그리고
    상기 혼합기를 상기 배기 가스 처리 장치 본체에 연결하여 상기 혼합기 내에서 형성된 혼합 가스를 상기 배기 가스 처리 장치 본체에 공급하는 혼합 가스 배관(22).
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 산소 가스 공급 라인(25) 및 연료 가스 공급 라인(26)은 공급된 연료 가스의 압력이 공급된 산소 가스의 압력보다 낮도록 형성되고 배열됨을 특징으로 하는 장치.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 혼합 가스 배관(22)은 상기 혼합기의 출구의 하류 위치에 굴곡부(22a)를 가짐을 특징으로 하는 장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 굴곡부에서 역화를 검출하기 위한 온도센서(24)를 더 포함함을 특징으로 하는 장치.
  15. 제 14항에 있어서, 다음을 더 포함함을 특징으로 하는 장치:
    상기 산소 가스 공급 라인(25) 내의 산소 가스 공급 밸브(29);
    상기 연료 가스 공급 라인(26) 내의 연료 가스 공급 밸브(38, 39);
    불연성 가스의 공급을 위한 불연성 가스 공급 라인(50); 그리고
    불연성 가스를 상기 불연성 가스 공급 라인으로부터 상기 산소 가스 공급 밸브의 상기 산소 가스 공급 라인 하류로, 그리고 상기 연료 가스 공급 밸브의 상기 연료 가스 공급 라인 하류로 주입하도록 배열된 퍼지 라인;
    여기서 상기 산소 가스 공급 밸브(29), 상기 연료 가스 공급 밸브(38, 39), 및 상기 퍼지 라인은, 상기 버너에서 연소 화염이 소화될 때, 상기 산소가스 공급밸브(29) 및 연료가스 공급밸브(38, 39)가 폐쇄되고, 상기 퍼지 라인이 폐쇄되지 않았더라면 산소 가스 공급 라인(29) 및 연료 가스 공급 라인(38, 39)을 통하여 공급되었을 산소 가스 및 연료 가스와 동량의 불연성가스를 상기 불연성 가스 공급 라인(50)으로부터 상기 산소 가스 공급 라인(29) 및 연료 가스 공급 라인(38, 39)으로 주입하도록 작동되고 배열됨.
  16. 제 11항에 있어서, 다음을 더 포함함을 특징으로 하는 장치:
    상기 산소 가스 공급 라인(25) 내의 산소 가스 공급 밸브(29);
    상기 연료 가스 공급 라인(26) 내의 연료 가스 공급 밸브(38, 39);
    불연성 가스의 공급을 위한 불연성 가스 공급 라인(50); 그리고
    불연성 가스를 상기 불연성 가스 공급 라인(50)으로부터 상기 산소 가스 공급 밸브(29)의 상기 산소 가스 공급 라인(25) 하류로, 그리고 상기 연료 가스 공급 밸브(38, 39)의 상기 연료 가스 공급 라인(26) 하류로 주입하도록 배열된 퍼지 라인
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 불연성 가스가 질소 가스를 포함함을 특징으로 하는 장치.
  18. 제 11항에 있어서,
    상기 버너부(110)는 내벽 표면에 배기가스 유입구를 구비하고, 상기 배기가스 유입구는 배기가스가 연소 화염에 도입되도록 함으로써 배기 가스를 산화 분해하도록 배기가스 공급관(136)에 연결됨을 특징으로 하는 장치.
  19. 제 11항에 있어서,
    상기 배기가스 유입관(116)은 배기가스의 연소 속도보다 높은 속도로 상기 배기 가스 공급라인을 통한 연소성 배기가스의 유속을 증가시키기 위한 유속 가속기(116a)를 구비함을 특징으로 하는 장치.
  20. 제 11항에 있어서, 상기 혼합기(23)의 상기 연료 가스 공급 라인 상류에 흡인 압력 센서(86)를 더 포함함을 특징으로 하는 장치.
  21. 다음을 포함하는 연소식 배기가스 처리장치:
    버너부(110);
    상기 버너부의 하류 측에 제공된 연소실(120);
    상기 버너부(110)로부터 상기 연소실(120)을 향하여 연소 화염을 형성하는 수단(112);
    배기가스를 산화 분해하도록 상기 배기가스를 상기 연소 화염으로 도입하는 수단(116);
    상기 버너부 외측에 구비된 혼합기(23), 상기 혼합기(23)는 산소 가스 공급라인(25)으로부터 산소를 그리고 연료 가스 공급라인(26)으로부터 연료를 공급받아 산소 가스와 수소 가스를 혼합함으로써 혼합가스를 형성함;
    여기서 상기 혼합 가스는 상기 버너부(110)로 공급되고 연소되어 연소 화염을 형성하고,
    상기 처리 장치는 다음을 더 포함함:
    상기 버너부(110)의 외곽 둘레에 구비된 연료가스실(14),
    상기 연료가스실(14)에는 상기 혼합기(23)로부터 혼합 가스가 공급되며,
    여기서 혼합가스는 상기 연료 가스실(14)로부터 노즐(101a)을 통하여 상기 버너부(110)로 배출되며;
    상기 연료 가스실(14) 내의 온도 측정을 취한 온도센서(21); 그리고
    상기 연료 가스실(14) 내의 온도가 상기 혼합가스의 자연착화온도 이하의 소정 온도에 도달하면 상기 버너부(110) 내의 화염의 자동 소화를 위한 수단.
  22. 제 21항에 있어서,
    상기 산소 가스 공급 라인(25) 및 상기 연료 가스 공급 라인(26)은 각각에 삽입 및 연결된 다수의 장치를 가지며, 상기 장치는 내압에 비교적 약한 것이 상류에 배치되고, 내압에 강한 것 또는 고장나더라도 문제가 되지 않는 것이 하류쪽에 배치되도록 배열됨을 특징으로 하는 장치.
  23. 제 21항에 있어서, 다음을 더 포함함을 특징으로 하는 장치:
    각각 산소가스 공급라인(25) 및 연료 가스 공급 라인(26)의 최하단에 하류 쪽으로부터 순서대로 구비된 제 1 스톱밸브 (27, 36) 및 제 1 체크밸브(28, 37);
    각각 산소가스 공급라인(25) 및 연료 가스 공급 라인(26)의 최상단에 하류 쪽으로부터 순서대로 구비된 제 2 체크밸브 (32, 42) 및 제 2 스톱밸브(33, 43); 그리고
    각각의 산소가스 공급라인(25) 및 연료 가스 공급 라인(26)의 제 1스톱밸브(27, 36)와 제 2 스톱밸브(33, 43) 사이에 제공되며 누출 체크용 가스를 주입하기 위한 분기밸브(35, 45).
  24. 제 21항 내지 23항 중 어느 한 항에 있어서, 다음을 더 포함함을 특징으로 하는 장치:
    상기 산소 가스 공급 라인(25) 내에 구비된 산소 가스 공급밸브(29);
    상기 연료 가스 공급 라인(26) 내에 구비된 연료 가스 공급밸브(38, 39);
    불연성 가스 공급을 위한 불연성 가스 공급라인(50);
    불연성 가스를 상기 불연성 가스 공급 라인(50)으로부터 상기 산소 가스 공급밸브(29) 및 상기 연료 가스 공급밸브(38, 39)의 하류 쪽으로 주입하기 위한 수단; 그리고
    화염 소화시, 상기 산소 가스 공급밸브(29) 및 상기 연료 가스 공급밸브(38, 39)를 폐쇄하고, 상기 산소 가스 공급 라인(25) 및 상기 연료 가스 공급 라인(26)에 폐쇄하지 않았다면 공급되었을 산소가스 및 연료가스와 동량의 불연성가스를 퍼지가스로서 공급하는 수단.
KR1020010060536A 2000-10-02 2001-09-28 연소식 배기가스 처리장치 KR100858335B1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000302410A JP3990101B2 (ja) 2000-10-02 2000-10-02 燃焼式排ガス処理装置
JP2000302411A JP2002106825A (ja) 2000-10-02 2000-10-02 燃焼式排ガス処理装置
JPJP-P-2000-00302410 2000-10-02
JPJP-P-2000-00302411 2000-10-02

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20020026844A KR20020026844A (ko) 2002-04-12
KR100858335B1 true KR100858335B1 (ko) 2008-09-11

Family

ID=26601369

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020010060536A KR100858335B1 (ko) 2000-10-02 2001-09-28 연소식 배기가스 처리장치

Country Status (5)

Country Link
US (3) US6948929B2 (ko)
EP (2) EP1193443B1 (ko)
KR (1) KR100858335B1 (ko)
DE (1) DE60124483T2 (ko)
TW (1) TW536604B (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020022631A1 (ko) * 2018-07-27 2020-01-30 주식회사 포스코 용철 제조 방법 및 용철 제조 장치

Families Citing this family (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4066107B2 (ja) * 1997-11-21 2008-03-26 株式会社荏原製作所 排ガス処理用燃焼器
TW536604B (en) * 2000-10-02 2003-06-11 Ebara Corp Combustion type waste gas treatment system
DE10304489B4 (de) * 2002-04-11 2014-07-31 Das Environmental Expert Gmbh Einrichtung zur Reinigung von Abgasen mit fluorhaltigen Verbindungen in einem Verbrennungsreaktor mit niedriger Stickoxidemission
KR100525721B1 (ko) * 2002-11-29 2005-11-02 고은정 보일러의 배기가스 조대화 장치
US7273366B1 (en) * 2003-10-28 2007-09-25 Soil-Therm Equipment, Inc. Method and apparatus for destruction of vapors and waste streams
US7270539B1 (en) * 2003-10-28 2007-09-18 Soil-Therm Equipment, Inc. Method and apparatus for destruction of vapors and waste streams using flash oxidation
WO2005064237A1 (en) * 2003-12-29 2005-07-14 Nanyang Technological University System and method using cool hydrogen flame for destruction of vocs and odorous compounds
US8095240B2 (en) 2004-11-18 2012-01-10 Applied Materials, Inc. Methods for starting and operating a thermal abatement system
SE0501840L (sv) * 2005-08-19 2007-02-20 Aga Ab Förfarande jämte för övervakning av en brännare
DE102005040576B4 (de) * 2005-08-26 2007-08-16 Centrotherm Clean Solutions Gmbh & Co. Kg Luftbrenner zur Verbrennung von Abgasen aus Prozessen zur Behandlung von Halbleitern
US7739966B2 (en) * 2005-12-01 2010-06-22 Janfire Ab Device and method for the combustion of granular, solid fuel
US7751353B2 (en) * 2005-12-29 2010-07-06 Celeno Communications (Israel) Ltd. Device, system and method of securing wireless communication
US7964017B2 (en) 2006-05-05 2011-06-21 General Dynamics Armament And Technical Products, Inc. Systems and methods for controlling moisture level in a gas
US7963146B2 (en) * 2007-05-14 2011-06-21 General Dynamics Armament And Technical Products, Inc. Method and system for detecting vapors
US20090149996A1 (en) * 2007-12-05 2009-06-11 Applied Materials, Inc. Multiple inlet abatement system
US8297796B2 (en) * 2008-08-01 2012-10-30 Terralux, Inc. Adjustable beam portable light
TWI393844B (zh) * 2008-08-25 2013-04-21 Au Optronics Corp 燃燒裝置及燃燒方法
AU2010217812B2 (en) * 2009-02-26 2014-06-26 8 Rivers Capital, Llc Apparatus and method for combusting a fuel at high pressure and high temperature, and associated system and device
JP5437734B2 (ja) * 2009-08-07 2014-03-12 株式会社荏原製作所 燃焼式排ガス処理装置
JP5394360B2 (ja) * 2010-03-10 2014-01-22 東京エレクトロン株式会社 縦型熱処理装置およびその冷却方法
JP5394292B2 (ja) * 2010-03-12 2014-01-22 東京エレクトロン株式会社 縦型熱処理装置および圧力検知システムと温度センサの組合体
CN102049183A (zh) * 2010-12-02 2011-05-11 昆山科技大学 以结合反应及旋风分离设备处理自燃性气体的装置
DE102011015431A1 (de) * 2011-03-29 2012-10-04 Linde Aktiengesellschaft Sicheres Abführen von Medien
KR101435371B1 (ko) 2012-10-16 2014-08-29 주식회사 글로벌스탠다드테크놀로지 CO, NOx 개별 제어 방식을 이용한 저공해 연소방법
KR101435421B1 (ko) * 2012-10-24 2014-08-29 유니셈(주) 질소산화물 저감형 스크러버
JP6151945B2 (ja) * 2013-03-28 2017-06-21 株式会社荏原製作所 除害機能付真空ポンプ
JP6166102B2 (ja) * 2013-05-30 2017-07-19 株式会社荏原製作所 除害機能付真空ポンプ
US9909549B2 (en) 2014-10-01 2018-03-06 National Technology & Engineering Solutions Of Sandia, Llc Ducted fuel injection
FR3031796A1 (fr) * 2015-01-20 2016-07-22 Commissariat Energie Atomique Module de combustion offrant une combustion des gaz amelioree
CN105864801A (zh) * 2015-02-09 2016-08-17 日本派欧尼株式会社 废气的燃烧式净化装置
JP5977419B1 (ja) * 2015-03-12 2016-08-24 株式会社荏原製作所 排ガス処理装置
US10138855B2 (en) 2015-07-01 2018-11-27 National Technology & Engineering Solutions Of Sandia, Llc Ducted fuel injection with ignition assist
US10161626B2 (en) 2015-07-01 2018-12-25 National Technology & Engineering Solutions Of Sandia, Llc Ducted fuel injection
EP3402980A4 (en) * 2016-01-13 2019-06-19 National Technology & Engineering Solutions of Sandia, LLC INJECTION OF CANALIZED FUEL
CN105674267A (zh) * 2016-03-25 2016-06-15 哈尔滨哈锅锅炉工程技术有限公司 一种用于co焚烧余热锅炉的燃烧器
CN110546433A (zh) * 2017-05-29 2019-12-06 北京康肯环保设备有限公司 排气的减压除害方法及其设备
CN111306559A (zh) * 2017-07-07 2020-06-19 鉴锋国际股份有限公司 用于控制气体污染物分解氧化的装置及系统
TWI754084B (zh) * 2017-08-03 2022-02-01 日商荏原製作所股份有限公司 排氣處理裝置
US11725813B2 (en) * 2018-01-04 2023-08-15 Cameron International Corporation Variable feed enclosed combustor system and method for its use
CN109579027B (zh) * 2018-11-27 2020-02-18 马鞍山金顺来工业设计有限公司 一种石油锻造废气专用燃烧装置及其使用方法
DE102019117331A1 (de) * 2019-06-27 2020-12-31 Das Environmental Expert Gmbh Brenner zur Erzeugung einer Flamme für die Verbrennung von Prozessgas und Abgasbehandlungsvorrichtung mit einem Brenner
CN115806393A (zh) * 2022-12-09 2023-03-17 耀华(秦皇岛)玻璃技术开发有限公司 超大板宽浮法玻璃在线硅质阳光镀膜系统

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3985494A (en) * 1975-06-26 1976-10-12 Howe-Baker Engineers, Inc. Waste gas burner assembly
WO2000032990A1 (fr) * 1998-12-01 2000-06-08 Ebara Corporation Dispositif de traitement des gaz d'echappement

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1466356A (en) * 1921-06-14 1923-08-28 Surface Comb Co Inc Method of and apparatus for mixing and proportioning gases
GB741722A (en) * 1951-02-20 1955-12-14 Leslie Claude Henry Athill Improvements in or relating to mixing gaseous fluids
US2745476A (en) * 1952-12-04 1956-05-15 Air Reduction Flashback-proof gas burner and mixer
DE1629867B1 (de) * 1967-03-04 1971-03-25 Hamburger Gaswerke Gmbh Anlage zur Leckgasueberwachung
GB1479686A (en) * 1973-08-07 1977-07-13 Exxon Research Engineering Co Burner equipment
US3923448A (en) * 1974-10-15 1975-12-02 Carl R Guth Fuel mixing chamber for welding and cutting torches
US3941556A (en) * 1975-01-08 1976-03-02 Frank Pallagi Gas control system for a sanitary landfill
US4022441A (en) * 1975-11-28 1977-05-10 Victor Equipment Company Universal torch
US4218426A (en) * 1976-04-09 1980-08-19 Continental Carbon Company Method and apparatus for the combustion of waste gases
US4144313A (en) * 1976-06-04 1979-03-13 Bayer Aktiengesellschaft Method of purifying gases by combustion
US4092095A (en) * 1977-03-18 1978-05-30 Combustion Unlimited Incorporated Combustor for waste gases
JPS5826497B2 (ja) * 1977-10-04 1983-06-03 日立造船株式会社 グランドフレアの廃ガス導入制御装置
DE2826210A1 (de) 1978-06-15 1979-12-20 Kernforschungsanlage Juelich Vorrichtung zum verbrennen von in einem gasgemisch als schwebeteilchen mitgefuehrten stoffen
DE2857224A1 (de) 1978-09-28 1980-04-17 Bayer Ag Verfahren und vorrichtung zur verbrennung explosibler gase
DE2944509A1 (de) * 1979-11-03 1981-05-07 Ing. Paul Joosten Verpackungstechnik, 4180 Goch Mischrohr fuer einen gasbrenner
GB2107041B (en) * 1981-09-29 1985-01-16 Coal Ind Device for extracting and burning methane
JPS60111886A (ja) * 1983-11-22 1985-06-18 新日本製鐵株式会社 溶射バ−ナ−
US4861262A (en) * 1984-08-17 1989-08-29 American Combustion, Inc. Method and apparatus for waste disposal
DE3516085A1 (de) 1985-05-04 1986-11-06 Veba Oel Entwicklungs-Gesellschaft mbH, 4650 Gelsenkirchen Mobile thermische nachverbrennungsanlage fuer verbrennbare abgasgemische
JPH07113445B2 (ja) 1987-07-31 1995-12-06 東京瓦斯株式会社 ガス燃焼機器に於ける二重遮断弁の漏洩検出機構
US4859173A (en) * 1987-09-28 1989-08-22 Exxon Research And Engineering Company Low BTU gas staged air burner for forced-draft service
US4913069A (en) * 1989-03-17 1990-04-03 Surface Combustion, Inc. Batch pyrolysis system
DE4211681C2 (de) * 1991-04-09 1996-06-05 Kawasaki Heavy Ind Ltd Verfahren zum Steuern des Abbrennens eines Brenngases
US5310334A (en) * 1992-06-03 1994-05-10 Air Duke Australia, Ltd. Method and apparatus for thermal destruction of waste
US5527984A (en) * 1993-04-29 1996-06-18 The Dow Chemical Company Waste gas incineration
US5510093A (en) * 1994-07-25 1996-04-23 Alzeta Corporation Combustive destruction of halogenated compounds
US5601789A (en) * 1994-12-15 1997-02-11 W. R. Grace & Co.-Conn. Raw gas burner and process for burning oxygenic constituents in process gas
US5599371A (en) 1994-12-30 1997-02-04 Corning Incorporated Method of using precision burners for oxidizing halide-free, silicon-containing compounds
US5766000A (en) * 1995-06-06 1998-06-16 Beloit Technologies, Inc. Combustion chamber
GB2304180B (en) 1995-08-10 1999-05-19 Hi Lo Flare Systems & Services Flare head
DE19530963A1 (de) * 1995-08-23 1997-02-27 Robert Huisman Gasbrenner und Verfahren zum Betreiben des Gasbrenners
TW342436B (en) * 1996-08-14 1998-10-11 Nippon Oxygen Co Ltd Combustion type harm removal apparatus (1)
US5827950A (en) * 1997-04-14 1998-10-27 Woodbury Leak Advisor Co. Leak test system
NZ502322A (en) 1997-06-16 2000-10-27 Envirowaste Services Limited Landfill gas flare with variable constriction device at outlet to vary velocity of waste gas
EP1203188B1 (en) 1999-07-23 2004-10-06 Hotwork Combustion Technology Limited Improved industrial burner for fuel
DE60025933T2 (de) 1999-11-02 2006-11-09 Ebara Corp. Brennvorrichtung zur behandlung von abgas
TW536604B (en) * 2000-10-02 2003-06-11 Ebara Corp Combustion type waste gas treatment system

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3985494A (en) * 1975-06-26 1976-10-12 Howe-Baker Engineers, Inc. Waste gas burner assembly
WO2000032990A1 (fr) * 1998-12-01 2000-06-08 Ebara Corporation Dispositif de traitement des gaz d'echappement

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020022631A1 (ko) * 2018-07-27 2020-01-30 주식회사 포스코 용철 제조 방법 및 용철 제조 장치
KR20200012555A (ko) * 2018-07-27 2020-02-05 주식회사 포스코 용철 제조 방법 및 용철 제조 장치
KR102161597B1 (ko) * 2018-07-27 2020-10-05 주식회사 포스코 용철 제조 방법 및 용철 제조 장치

Also Published As

Publication number Publication date
EP1193443A3 (en) 2002-08-07
EP1724525A1 (en) 2006-11-22
DE60124483T2 (de) 2007-03-01
US20070160946A1 (en) 2007-07-12
US6948929B2 (en) 2005-09-27
US20050271988A1 (en) 2005-12-08
EP1193443A2 (en) 2002-04-03
KR20020026844A (ko) 2002-04-12
TW536604B (en) 2003-06-11
US7607914B2 (en) 2009-10-27
EP1193443B1 (en) 2006-11-15
DE60124483D1 (de) 2006-12-28
US20020041836A1 (en) 2002-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100858335B1 (ko) 연소식 배기가스 처리장치
US8033254B2 (en) Submerged combustion vaporizer with low NOx
EP1227275B1 (en) Combustor for exhaust gas treatment
JP2633452B2 (ja) 混合気を燃焼室に放出するバーナ装置及びその方法
US20040028590A1 (en) Method and device for combustion type exhaust gas treatment
KR100780231B1 (ko) 휘발성유기화합물의 연소장치
US20080081301A1 (en) Low NOx combustion
JP2828329B2 (ja) 廃ガス処理装置及びその方法
CN110242972B (zh) 废气焚烧用燃烧器
JP3990101B2 (ja) 燃焼式排ガス処理装置
JP2002106826A (ja) 燃焼式排ガス処理装置
JP2002106826A5 (ko)
JP4528141B2 (ja) 難燃性物質分解バーナ
KR20130072726A (ko) 가스발생기용 미연가스 후연소 장치
JP2002106825A5 (ko)
JP2002061821A (ja) 燃焼式排ガス処理方法及び装置
RU2215938C1 (ru) Горелка факельная инжекционная
US20070042302A1 (en) Method and arrangement for monitoring a burner
JP2001349521A (ja) 燃焼式除害装置及びその運転方法
CA3213345A1 (en) Active and passive combustion stabilization for burners for highly and rapidly varying fuel gas compositions
RU2298133C2 (ru) Многопоточная инжекционная горелка
JP2001116196A (ja) 液化ガス蒸発装置
JP2003194326A (ja) 混合ガス供給システム

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120821

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130822

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140825

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150819

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160818

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170818

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180816

Year of fee payment: 11