KR100880330B1 - 싱글 엔드형 축열식 복사 튜브 버너 장치 및 그 연소 방법 - Google Patents

싱글 엔드형 축열식 복사 튜브 버너 장치 및 그 연소 방법 Download PDF

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Abstract

싱글 엔드(single end)형 축열식 복사 튜브 버너 장치(T)는, 일단(一端)이 폐쇄된 외관(外管)(21)의 내측에 소정의 간격을 가지고 배치한 내관(內管)(22)의 각각의 후단부(後端部)에 접속되고, 선단부(先端部)에 벤추리(venturi) 흡인관(吸引管)(34a, 34b)을 구비한 급배기관(給排氣管)(24a, 24b)과, 급배기관을 연통하는 배기 가스 배출구(36)를 구비한 바이패스 관(bypass tube)(35)과, 내관 중앙부에 배치한 중심부로부터 분출하는 연료의 외주부(外周部)에서 냉각 공기를 분출하는 2중 관 구성의 내관 연료 노즐(26)과, 외관과 내관으로 형성되는 환상(環狀) 공간에 복수 배치한 중심부로부터 분출하는 연료의 외주부에서 냉각 공기를 분출하는 2중 관 구성의 외관 연소 노즐(30)과, 내관 연소 노즐의 선단부와 내관과의 사이에 장착된 내관 축열체(R1)와, 외관 연소 노즐의 선단부를 관통해서 장착된 외관 축열체(R2)로 구성되어 있다.

Description

싱글 엔드형 축열식 복사 튜브 버너 장치 및 그 연소 방법{SINGLE END REGENERATIVE RADIANT TUBE BURNER AND COMBUSTION METHOD THEREOF}
도 1은 본 발명에 관련한 싱글 엔드형 축열식 복사 튜브 버너 장치의 개략도.
도 2는 종래의 싱글 엔드형 복사 튜브 버너의 개략도.
도 3은 종래의 싱글 엔드형 축열식 복사 튜브 버너의 개략도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
20: 싱글 엔드 복사 튜브
21: 외관
22: 내관
23: 환상 공간
24a, 24b: 급배기관
26: 내관 연소 노즐
27: 제1연료 공급관
28: 제1냉각 공기 공급관
31: 제2연료 공급관
32: 제2냉각 공기 공급관
34a, 34b: 벤추리형 흡인관
35: 바이패스 관
36: 배기 가스 배출구
40: 공기 공급원
41: 연료 가스 공급원
42: 믹서(mixer)
R1: 내관 축열체
R2: 외관 축열체
T: 싱글 엔드형 축열식 복사 튜브 버너 장치
V1: 외관 연소용 공기 전환 밸브
V2: 내관 연소용 공기 전환 밸브
V3: 조절 밸브
V6: 승온용 전자 밸브
본 발명은, 싱글 엔드형 축열식 복사 튜브 버너 장치 및 그 연소 방법에 관한 것이다.
싱글 엔드형 복사 튜브 버너 장치는, U자형 복사 튜브 버너 장치나 W자형 복사 튜브 버너 장치의 설치가 곤란한 가열 설비에 적용되는 것으로, 이 싱글 엔드형 복사 튜브 버너 장치는, 예를 들면, 일본국 특개평7-83414호 공보 등에서 제안되어 있다.
즉, 도 2에 나타내는 바와 같이, 상기 싱글 엔드형 복사 튜브 버너 장치(T1)는, 선단이 폐쇄된 외관(1)과, 이 외관(1)의 내부에 설치한 내관(2)과의 2중 관 구조로 구성되고, 또한 상기 내관(2) 내에 연소용 공기 공급관(3), 또한, 이 연소용 공기 공급관(3) 내에 연료 가스 공급관(4)을 배치하고, 상기 연소용 공기 공급관(3)과 내관(2)과의 사이에 형성한 통로(5)에 연소용 공기를 공급하는 동시에, 연료 가스 공급관(4)으로부터 연료 가스를 공급해서 연소실(6)에서 연소시키고, 그 연소 배기 가스는 외관(1)의 폐쇄 단부(端部)에서 반전(反轉)된 뒤, 외관(1)과 내관(2)으로 형성되는 환상 공간(7)을 통해서 외관(1)을 가열하는 동시에, 이 연소 배기 가스의 흐름과 대향해서 공급되는 연소용 공기를 예열하고 배기되도록 되어 있다.
그러나, 상기와 같이, 연소 배기 가스의 흐름과 대향해서 공급되는 연소용 공기를 예열하는 구성에서는, 열교환을 실행하는 전열 면적이 제약되기 때문에, 열 회수율은 노(爐) 내 온도가 950℃에서 약 65％ 정도이며, 열 회수율에 한계가 있었다.
그래서, 도 3에 나타내는 구성의 싱글 엔드형 축열식 복사 튜브 버너 장치(T2)가 일본국 특개평7-83414호 공보에서 제안되어 있다.
이 싱글 엔드형 축열식 복사 튜브 버너 장치(T2)는, 선단이 폐쇄된 외관(10)과, 이 외관(10) 내에 배치한 내관(11)과의 2중 관 구조로, 외관(10)과 내관(11)과의 후단부 사이에 외관 축열체(12)를, 내관(11)의 후단부에도 내관 축열체(13)를 각각 구비하고, 외관 축열체(12)와 내관 축열체(13)의 후단(後端)은 전환 밸브(Ⅴ)를 통해서 연소용 공기 공급 블로워(blower)(14) 혹은 배기 블로워(15)에 연통시킨다.
또한, 내관(11) 내와, 외관(10)과 내관(11)으로 형성되는 통로(16) 내에 각각 내관 연료 노즐(17)과 외관 연료 노즐(18)이 배치되어 있다.
그리고, 상기 연소용 공기 공급 블로워(14)와 배기 블로워(15)를 구동하는 동시에 전환 밸브(Ⅴ)를 도시한 상태로 하여 내관 연료 노즐(17)로부터 연료 가스를 공급해서 점화시키면, 연소 가스는 내관(11)으로부터 상기 통로(16)를 경유해서 외관(10)을 가열한 뒤, 연소 가스는 외관 축열체(12)를 통해서 연소 배기 가스의 현열(顯熱)을 최대한으로 회수되게 된다.
그 후, 전환 밸브(Ⅴ)를 전환하는 동시에 외관 연료 노즐(18)로부터 연료 가스를 공급한다. 이 경우, 연소용 공기는, 가열된 외관 축열체(12)를 통과하여 충분히 예열되어서 연소에 제공되기 때문에 에너지 절감이 크고, 또한 효율이 높은 연소를 실현할 수 있다.
소정의 시간이 경과하면 전환 밸브(Ⅴ)를 전환하는 동시에 내관 연료 노즐 (17)로부터 연료 가스를 공급해서 연소를 실행한다. 이 후, 상기 공정을 반복하여 교번(交番) 연소를 실행한다.
그러나, 상기 싱글 엔드형 축열식 복사 튜브 버너 장치(T2)에서는, 고온의 예열 공기로 연소하기 때문에 연소 화염 온도가 높아져, 열적 NOx가 증대한다. 또한, 연소용 공기의 공급과 연소 배기 가스의 배출을 번갈아 전환시키기 위해서 연소용 공기 배관과 연소 배기 가스 배관 중에 전환 밸브를 설치할 필요가 있어, 노(爐) 주변이 배관으로 복잡하게 된다.
또한, 내관 연료 노즐(17) 및 외관 연료 노즐(18)이 내관 축열체(13)와 외관 축열체(12)의 하류 측(전방)에 배치되는 구조이기 때문에, 연료 가스와 연소용 공기가 균일하게 혼합되기 어렵고, 특히, 연료 가스의 자기착화(自己着火) 온도 이하인 노(爐)의 저온 시에 있어서는 착화 불량이 빈발해서 안정적인 연소가 될 수 없다는 과제를 갖는다.
그래서, 본 발명은, 저(低) NOx화 및 에너지 절감화와 효율이 높은 연소를, 연소 노즐을 손상하는 일 없이 동시에 실현할 수 있는 싱글 엔드형 축열식 복사 튜브 버너 장치, 및 연료 가스의 자기착화 온도 이하인 노의 저온 시에 있어서도 안정적인 연소가 가능한 싱글 엔드형 축열식 복사 튜브 버너 장치의 연소 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 상기 목적을 달성하기 위해서, 일단이 폐쇄된 외관과, 이 외관의 내측에 소정의 간격을 가지고 배치된 내관으로 이루어지는 싱글 엔드 복사 튜브의 상기 외관과 내관으로서 형성되는 외관 환상 공간과 내관 내에 외관 축열체와 내관 축열체를 내장하는 동시에, 상기 외관 환상 공간과 내관과의 각각의 후방부를 번갈아 공기 공급원과 배기 수단에 연통하는 2개의 급배기관에 접속하고, 상기 외관 환상 공간과 내관에 설치한 연소 노즐에서의 연소를 소정의 시간마다 번갈아 전환해서 교번 연소를 실행하고, 그 연소 배기 가스의 현열을 상기 내관 축열체 혹은 외관 축열체에서 번갈아 회수하여, 고온의 예열 공기로 연소를 실행하는 싱글 엔드형 축열식 복사 튜브 버너 장치에 있어서, 상기 2개의 급배기관을, 선단부에 벤추리형 흡인관을 구비한 구성으로 하여, 이 급배기관을 배기 가스 배출구를 구비한 바이패스 관으로 연통하고, 상기 2개의 급배기관 중 어느 한쪽의 급배기관을 전환 밸브를 전환해서 번갈아 공기 공급 수단에 연통시키는 구성으로 하는 동시에, 상기 연소 노즐을, 상기 외관 환상 공간에 복수 설치하여, 중심부로부터 연료 가스를 분출하고, 그 외주(外周)로부터 냉각 공기를 분출하는 2중 관 구조의 외관 연소 노즐과, 내관의 중심부에 배치되어, 또한 중심부로부터 연료 가스를 분출하고, 그 외주로부터 냉각 공기를 분출하는 2중 관 구조의 내관 연소 노즐로서 구성하는 동시에, 상기 내관 축열체를, 상기 내관과 내관 연소 노즐의 선단부와의 사이에 장착하고, 또한 상기 외관 축열체를, 상기 외관과 외관 연소 노즐의 선단부와의 사이에 장착한 것이다.
또한, 일단이 폐쇄된 외관과, 이 외관의 내측에 소정의 간격을 가지고 배치된 내관으로 이루어지는 싱글 엔드 복사 튜브의 상기 외관과 내관으로 형성되는 외관 환상 공간과 내관 내에 외관 축열체와 내관 축열체를 내장하는 동시에, 상기 외관 환상 공간과 내관과의 각각의 후방부를 번갈아 공기 공급원과 배기 수단에 연통하는 2개의 급배기관에 접속하고, 상기 외관 환상 공간과 내관에 설치한 연소 노즐에서의 연소를 소정의 시간마다 번갈아 전환해서 교번 연소를 실행하여, 그 연소 배기 가스의 현열을 상기 내관 축열체 혹은 외관 축열체로 번갈아 회수하고, 고온의 예열 공기로 연소를 실행하는 싱글 엔드형 축열식 복사 튜브 버너 장치의 연소 방법에 있어서, 노 내 온도가 연료 가스의 자기착화 온도 이하일 때는, 상기 외관 환상 공간 혹은 내관에 설치한 연소 노즐의 어느 한쪽에 미리 혼합 연료 가스를 공급해서 연속 연소를 계속시키고, 노 내 온도가 연료 가스의 자기착화 온도 이상으로 되면, 상기 양(兩) 연소 노즐에서의 연소를 소정의 시간마다 전환해서 교번 연소를 실행하도록 한 것이다.
이어서, 본 발명의 하나의 실시형태를 도 1에 따라서 설명한다.
본 발명에 관련한 싱글 엔드형 축열식 복사 튜브 버너 장치(T)는, 대략, 싱글 엔드 복사 튜브(20)와, 내관 연소 노즐(26)과, 외관 연소 노즐(30)과, 내관 축열체(R1)와, 외관 축열체(R2)와, 연소용 공기 공급 블로워(40)와 연료 가스 공급원(41)으로 이루어진다.
그리고, 상기 싱글 엔드 복사 튜브(20)는, 선단(노 내측)이 폐쇄된 외관(21)과, 이 외관(21)의 내부에 소정의 간격을 가지고 배치된 상기 외관(21)보다 짧은 내관(22)으로 구성되고, 내관(22) 내부와 외관(21) 내부 쪽은 외관 선단부에서 연통되어 있다. 또한, 상기 외관(21)과 내관(22)의 후단(後端)은 폐쇄되어 있다.
상기 내관 연소 노즐(26)은, 상기 내관(22)의 중심부에 소정의 간격을 가지고 후단으로부터 장착되고, 그 전방에 내관 연소실(S1)을 형성하는 것으로, 중심부에 연료 가스를 분출하는 제1연료 공급관(27)과, 그 외주에 소정의 간격을 가지고 배치한 제1냉각 공기 공급관(28)으로 구성되며, 상기 제1연료 공급관(27)과 제1냉각 공기 공급관(28)과의 사이에 제1냉각 공기 공급로(29)를 형성하고 있다.
상기 외관 연소 노즐(30)은, 상기 외관(21)과 내관(22)으로 형성되는 환상 공간(23) 내에 후단으로부터 외관(21)과 내관(22)에 대하여 소정의 간격을 가지고 장착되고, 그 전방에 외관 연소실(S2)을 형성하는 것으로, 중심부에 연료 가스를 분출하는 제2연료 공급관(31)과 그 외주에 소정의 간격을 가지고 배치한 제2냉각 공기 공급관(32)으로 구성되며, 상기 제2연료 공급관(31)과 제2냉각 공기 공급관 (32)과의 사이에 제2냉각 공기 공급로(33)를 형성하고 있다.
또한, 상기 내관(22)과 제1냉각 공기 공급관(28)과의 사이에 형성되는 환상 공간의 전방 부분에는 내관 축열체(R1)가, 상기 환상 공간(23)의 상기 제2냉각 공기 공급관(32)의 외주에는 외관 축열체(R2)가 각각 장전(裝塡)되어 있다.
또한, 상기 외관(21)과 내관(22)의 후단부에는, 제1급배기관(24a)과 제2급배기관(24b)이 설치되고, 이것들 제1, 제2급배기관(24a, 24b)은 각각 제1, 제2벤추리형 흡인관(34a, 34b)을 구비하는 동시에, 이 벤추리형 흡인관(34a, 34b) 부분은 배기 가스 배출구(36)를 구비한 바이패스 관(35)으로 연통되어 있다.
상기 연소용 공기 공급 블로워(40)는, 외관 연소용 공기 전환 밸브(V1)를 통해서 제2벤추리형 흡인관(34b)에, 또한, 내관 연소용 공기 전환 밸브(V2)를 통해서 제1벤추리형 흡인관(34a)에 접속되는 동시에, 조절 밸브(V3)를 통해서 제1냉각 공기 공급로(29)에의 공기 공급관에 설치한 믹서(42)와 제2냉각 공기 공급로(33)에 연통되어 있다.
상기 연료 가스 공급원(41)은, 감압 밸브(V4), 승온용 전자 밸브(V6)를 통해서 상기 제1냉각 공기 공급로(29)에의 공기 공급관에 설치한 믹서(42)에 연통되는 동시에, 감압 밸브(V5)를 통해서 내관 연소용 연료 전환 밸브(V7)와 제1연료 공급관(27)에, 또한 외관 연소용 연료 전환 밸브(V8)로부터 제2연료 공급관(31)에 각각 연통되어 있다.
이어서, 상기 구성으로 이루어지는 싱글 엔드형 축열식 복사 튜브 버너 장치(T)의 조업에 대해서 설명한다.
우선, 외관 연소용 공기 전환 밸브(V1)를 폐쇄하고, 내관 연소용 공기 전환 밸브(V2)를 개방하고, 조절 밸브(V3)를 개방하고, 승온용 전자 밸브(V6)를 개방하고, 내관 연소용 연료 전환 밸브(V7)와 외관 연소용 연료 전환 밸브(V8)를 폐쇄로 하여, 연소용 공기 공급 블로워(40)로부터 연소용 공기를 제1벤추리형 흡인관(34a)을 통해서 제1급배기관(24a)으로부터 내관(22) 내에 공급하는 동시에, 상기 내관 연소 노즐(26)의 제1냉각 공기 통로(29)에는, 믹서(42)에 의해 미리 혼합된 혼합 연료 가스가 공급되어, 내관 연소실(S1) 내에 설치한 도시하지 않은 파일럿 버너(pilot burner)나 스파크 플러그(spark plug) 등을 점화함으로써 착화되어, 내관 연소실(S1)에서 연소를 시작한다.
그리고, 상기 연소에 의해 발생된 연소 배기 가스는, 외관(21)의 폐쇄된 단부에서 반전되어, 내관(22)과 외관(21)으로 형성되는 환상 공간(23)을 흘러, 외관 축열체(R2)를 가열하고 제2급배기관(24b)으로부터 바이패스 관(35)에 설치한 배기 가스 배출구(36)에서 배출된다. 이 경우, 제1벤추리형 흡인관(34a)으로부터 분출하는 연소용 공기에 의한 흡인 작용으로, 상기 배기 가스의 일부가 연소용 공기 내에 흡인되어 NOx의 저하에 기여하게 된다.
전술한 바와 같이, 연소 배기 가스는, 외관 축열체(R2)와 함께 외관 연소 노즐(30)도 가열하게 되지만, 외관 연소 노즐(30)의 제2냉각용 공기 공급관(32)에는 조절 밸브(V3)로부터 소정의 양의 냉각용 공기가 공급되고 있기 때문에, 외관 연소 노즐(30)의 열적 손상 및 잔류 연료에 의한 크래킹(cracking)의 발생이 방지된다.
그리고, 상기 내관 연소 노즐(26) 만에 의한 연소는, 노 내 온도가 소정의 온도, 예를 들면, 연료 가스의 자기착화 온도 이상이 될 때까지 계속된다.
이것은, 노 내 온도가, 예를 들면, 연료 가스의 자기착화 온도가 되기 전에 제1연료 공급관(27)에서 연료 가스를 공급하면, 이 연료 가스는, 예를 들면, 약 100m/초의 고속으로 분출되기 때문에, 연소용 공기와의 혼합이 충분히 실행되지 않는 등의 이유에 의해 연소가 불안정하게 되기 때문이다.
따라서, 노 내 온도가 소정의 온도에 도달하면, 상기 내관 연소용 공기 전환 밸브(V2)와 승온용 전자 밸브(V6)를 폐쇄하고, 외관 연소용 공기 전환 밸브(V1)와 외관 연소용 연료 전환 밸브(V8)를 개방으로 하여, 제2연료 공급관(31)으로부터 소정의 압력으로 조절된 연료 가스를 공급하는 동시에, 제2급배기관(24b)으로부터 연소용 공기가 공급되어, 외관 연소실(S2) 내에 설치한 도시하지 않은 점화 수단으로써 점화 연소된다. 이 경우, 연소용 공기는 외관 축열체(R2)를 통과하며, 그동안에 예열이 되어 있기 때문에, 즉시 안정된 연소기 실행된다.
그리고, 상기 연소 배기 가스는, 외관(21)의 폐쇄된 단부에서 반전되어, 내관(22) 내를 흘러서 내관 축열체(R1)를 가열하고 제1급배기관(24a)을 지나 배기 가스 배출구(36)에서 배출된다.
이 경우에 있어서도, 고온의 연소 배기 가스에 의해 내관 연소 노즐(26)이 가열되지만, 조절 밸브(V3)로부터 공급되는 소정의 양의 냉각 공기가 제1냉각 공기 공급로(29)에 공급되기 때문에, 내관 연소 노즐(26)의 열적 손상 및 잔류 연료에 의한 크래킹의 발생이 방지된다.
그 후, 소정의 시간, 예를 들어 10초 경과하면, 외관 연소용 공기 전환 밸브(V1), 외관 연소용 연료 전환 밸브(V8)를 폐쇄하고, 내관 연소용 공기 전환 밸브(V2)와 내관 연소용 연료 전환 밸브(V7)를 개방으로 하고, 제1연료 공급관(27)으로부터 연료 가스와, 내관 축열체(R1)를 통해서 예열된 연소용 공기를 내관 연소실(S1)에 분출시켜, 도시하지 않은 점화 수단으로써 점화하여 안정된 연소를 실행한다. 이 연소 배기 가스는 외관 축열체(R2)를 지나며 가열한 뒤 제2급배기관(24b)을 통해서 배기 가스 배출구(36)에서 배기된다. 이 경우도, 외관 연소 노즐(30)이 고온의 연소 배기 가스에 의해 가열되지만, 제2냉각용 공기 공급관(32)에는 조절 밸브(V3)로부터 소정의 양의 냉각용 공기가 공급되고 있기 때문에, 외관 연소 노즐(30)의 열적 손상 및 잔류 연료에 의한 크래킹의 발생이 방지되게 된다.
그 후, 소정의 시간마다 상기 동작을 반복한다.
또한, 사용되는 연료로서는, 기체 연료라면 특히 한정되는 것은 아니다. 특히, 프로판 가스나 부탄 가스 등의 고 칼로리 가스를 사용할 경우, 버너의 턴 다운(turn down) 시의 연소성의 향상 및 교번 연소의 전환 시에 잔류 연소(연소가 다른 쪽의 버너로 전환되어 있는데도 불구하고 한쪽 버너에 화염이 존재하고 있는 현상)가 생기기 때문에, 상기 연료를 연소용 공기로 희석하여, 저위 발열량을 HL=5000∼10000kcal/m3N으로 조절한 희석 연료로 하는 것이 바람직하다.
또한, 교번 연소 시의 연료 가스 및 연소용 공기의 전환 시에 있어서, 전환 밸브의 개방 동작은 연소용 공기 전환 밸브가 먼저 개방이 된 뒤 연소용 연료 전환 밸브를 개방으로 하고, 폐쇄 동작은 연소용 연료 전환 밸브를 먼저 폐쇄로 한 뒤 연소용 공기 전환 밸브를 폐쇄하도록 제어하는 것은 말할 필요도 없다.
또한, 상기 실시형태에서는, 제1, 제2급배기관(24a, 24b)에 벤추리형 흡인관 (34a, 34b)을 설치하고, 한쪽 급배기관으로부터의 연소용 공기의 벤추리형 흡인관에서의 분출 운동량에 의해서, 다른 쪽 급배기관으로부터 연소 배기 가스의 일부를 바이패스 관(35)을 통해서 연소용 공기에 흡인시켜, 배기 가스 순환에 의해 저 NOX화를 도모하고 있지만, 저 NOX화를 도모하기 위해서는 다른 구성이라도 좋은 것은 물론이다. 단, 상기 구성으로 하면, 연소용 공기 공급 블로워(40)의 흡인 측에 배기 가스 순환 배관이나 배기 가스 전환 밸브를 설치할 필요가 없고, 구성이 간단해서 저렴한 설비로 할 수 있다.
또한, 상기 실시형태에서는, 노 내 온도가 연료 가스의 자기착화 온도 이하일 때는, 내관 연소 노즐(26)의 제1냉각 공기 공급로(29)로부터 미리 혼합 연료 가스를 공급해서 연소시키도록 한 것을 나타냈지만, 제1연료 공급관(27)으로부터 미리 혼합 연료 가스를 공급해도 좋다.
또한, 미리 혼합 연료 가스를 외관 연소 노즐(30)의 제2냉각 공기 공급로(33) 혹은 제2연료 공급관(31)으로부터 공급하도록 해도 좋다.
이상의 설명으로 명확한 바와 같이, 청구항 1의 발명에 의하면, 연소 방법이 교번 연소이고, 그 연소 배기 가스가 내관 내 및 내관과 외관 사이의 공간에 설치한 축열체를 번갈아 통과하여, 연소용 공기는 전(前) 공정에서 가열된 축열체를 통해서 예열되기 때문에 열 회수 효율은 80%∼50％에 도달하고, 에너지 절감과 열효율이 높은 연소를 실행할 수 있다. 게다가, 내관 및 내관과 외관과의 환상 공간에 설치하는 연소 노즐을, 중앙부로부터 연료 가스를 분출하고, 그 외주에서 냉각 공기를 분출하는 2중 관 구조로 하고 있기 때문에, 연소 노즐이 연소 배기 가스에 의해 열적으로 소손(燒損)되는 일은 없다.
또한, 2개의 급배기관은 벤추리형 흡인관을 구비하고, 또한 이 벤추리형 흡인관 부분을 배기 가스 배출구를 구비한 바이패스 관으로 연통하고 있어서, 연소 배기 가스의 일부는 벤추리형 흡인관으로부터 분출하는 연소용 공기에 의해 흡인되어 공급(자체 배기 가스 순환)되기 때문에, 배기 가스 전환 밸브가 불필요한 동시에, 연소용 공기 공급 블로워의 흡인 측에 배기 가스 순환 배관 등을 할 필요가 없어 간단한 구성으로 저 NOX화를 도모할 수 있다.
또한, 청구항 2의 발명에 의하면, 노 내 온도가 연료 가스의 자기착화 온도 이하일 때에는, 외관 환상 공간 혹은 내관에 설치한 연소 노즐 중, 어느 한쪽에 미리 혼합 연료 가스를 공급해서 연속 연소를 실행하기 때문에, 노의 저온 시에 있어서도 안정된 연소를 실행할 수 있다.

Claims (2)

  1. 일단(一端)이 폐쇄된 외관(外管)과, 이 외관의 내측에 소정의 간격을 가지고 배치된 내관(內管)으로 이루어지는 싱글 엔드 복사 튜브(single end radiant tube)의 상기 외관과 내관으로서 형성되는 외관 환상(環狀) 공간과 내관 내에 외관 축열체와 내관 축열체를 내장하는 동시에, 상기 외관 환상 공간과 내관의 각각의 후방부를 번갈아 공기 공급원과 배기 수단에 연통하는 2개의 급배기관에 접속하고, 상기 외관 환상 공간과 내관에 설치한 연소 노즐에서의 연소를 소정의 시간마다 번갈아 전환해서 교번(交番) 연소를 실행하고, 그 연소 배기 가스의 현열(顯熱)을 상기 내관 축열체 혹은 외관 축열체로 번갈아 회수하여, 고온의 예열 공기로 연소를 실행하는 싱글 엔드형 축열식 복사 튜브 버너 장치에 있어서,
    상기 2개의 급배기관을, 선단부(先端部)에 벤추리(venturi)형 흡인관을 구비한 구성으로 하고, 이 급배기관을 배기 가스 배출구를 구비한 바이패스 관(bypass tube)으로 연통하여, 상기 2개의 급배기관 중, 어느 한쪽 급배기관을 전환 밸브를 전환해서 번갈아 공기 공급 수단에 연통시키는 구성으로 하는 동시에, 상기 연소 노즐을, 상기 외관 환상 공간에 복수 설치되어, 중심부로부터 연료 가스를 분출하고, 그 외주(外周)에서 냉각 공기를 분출하는 2중 관 구조의 외관 연소 노즐과, 내관의 중심부에 배치되고, 또한 중심부로부터 연료 가스를 분출하고, 그 외주에서 냉각 공기를 분출하는 2중 관 구조의 내관 연소 노즐로 구성하는 동시에, 상기 내관 축열체를, 상기 내관과 내관 연소 노즐의 선단부와의 사이에 장착하고, 또한 상기 외관 축열체를, 상기 외관과 외관 연소 노즐의 선단부와의 사이에 장착한 것을 특징으로 하는 싱글 엔드형 축열식 복사 튜브 버너 장치.
  2. 일단이 폐쇄된 외관과, 이 외관의 내측에 소정의 간격을 가지고 배치된 내관으로 이루어지는 싱글 엔드 복사 튜브의 상기 외관과 내관으로서 형성되는 외관 환상 공간과 내관 내에 외관 축열체와 내관 축열체를 내장하는 동시에, 상기 외관 환상 공간과 내관의 각각의 후방부를 번갈아 공기 공급원과 배기 수단에 연통하는 2개의 급배기관에 접속하고, 상기 외관 환상 공간과 내관에 설치한 연소 노즐에서의 연소를 소정의 시간마다 번갈아 전환해서 교번 연소를 실행하고, 그 연소 배기 가스의 현열을 상기 내관 축열체 혹은 외관 축열체로 번갈아 회수하여, 고온의 예열 공기로 연소를 실행하는 싱글 엔드형 축열식 복사 튜브 버너 장치의 연소 방법에 있어서,
    노(爐) 내 온도가 연료 가스의 자기착화(自己着火) 온도 이하일 때는, 상기 외관 환상 공간 혹은 내관에 설치한 연소 노즐의 어느 한쪽에 미리 혼합 연료 가스를 공급해서 연속 연소를 계속하고, 노 내 온도가 연료 가스의 자기착화 온도 이상으로 되면, 상기 양(兩) 연소 노즐에서의 연소를 소정의 시간마다 전환해서 교번 연소를 실행하는 것을 특징으로 하는 싱글 엔드형 축열식 복사 튜브 버너 장치의 연소 방법.
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