KR100892460B1 - 콤팩트한 저질소산화물 가스버너 장치 및 방법 - Google Patents

콤팩트한 저질소산화물 가스버너 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

그 혼합물이 포개진 화염 형태로 연소되고 저 질소산화물을 갖는 연도가스가 형성되는 노공간내로 연료가스와 공기 혼합물을 배출하기 위한 콤팩트한 저질소산화물 가스버너 장치 및 방법이 제공된다. 본 발명의 버너장치는 기본적으로 하우징에 부착되는 버너타일과 공기를 하우징내로 도입하기 위한 수단으로 구성된다. 버너타일은 버너타일내에 개구를 가지고 버너타일의 벽은 노 공간내로 연장하는 개구를 둘러싸고 있다. 벽의 외측면은 방사형으로 배치된 배플에 의해 섹션으로 나누어지고 교대로 있는 섹션은 동일하거나 다른 높이를 가지고 동일하거나 다른 각으로 개구쪽으로 기울어져 있다. 연도가스 및 공기와 혼합된 제1연료가스는 버너타일을 통해서 배출된다. 제2연료가스는 외부의 경사진 벽섹션에 인접하여 배출되어서 제 2연료가스는 노 공간내에서 연도가스와 혼합된다. 그 최종 연료가스-연도가스 스트림은 버너타일을 통해 배출된 연료가스-연도가스-공기 혼합물과 혼합되고 그 최종 혼합물은 노 공간내에서 연소된다.
가스버너장치, 하우징, 버너타일, 개구, 섹션, 통로

Description

콤팩트한 저질소산화물 가스버너 장치 및 방법{COMPACT LOW NOx GAS BURNER APPARATUS AND METHODS}
도1은 교대로 있는 섹션이 다른 높이를 가지고 다른 각으로 개구쪽으로 기울어지면서 복수의 방사형 배플에 의해 섹션으로 나누어지는 벽을 포함하는 본 발명의 버너 타일의 사시도.
도2는 도1의 2-2 선을 따라 바라 볼때의 도1의 버너타일을 포함하는 노 벽에 부착된 본 발명의 버너 장치의 단면도.
도3은 도2의 3-3 선을 따르는 도2의 버너의 평면도.
도4는 도3의 4-4 선을 따르는 버너타일의 측부단면도.
도5는 본 발명의 버너장치 및 방법에 의해 생성되는 포개진 화염 형태의 사진.
본 발명은 연료가스-공기 혼합물을 연소하여 저질소산화물을 갖는 연도가스가 생성되도록 하는 가스버너 장치 및 방법에 관한 것이다.
대기에 배출될 수 있는 질소산화물(NOx)과 같은 가스 오염물질의 양을 제한하는 정부기관에 의해서 배출기준은 계속해서 부과되고 있다. 그러한 기준들로 인 해 질소산화물과 다른 오염가스의 생성을 줄이는 성능개선된 다양한 가스버너가 발달 되었다. 예를들어, 모든 공기와 연료의 일부가 제1영역에서 연소되고 나머지 연료가 제2영역에서 연소되는 방법 및 장치가 발달되어왔다. 이러한 단계적인 연료 접근에서, 제1영역에서의 과잉공기는 연소가스의 온도를 낮추어서 질소산화물의 형성을 감소시키는 희석제의 역할을 한다. 혼합물을 희석시키고 연소 온도와 질소산화물의 형성를 낮추기 위해 연도가스가 연료가스 및/혹은 연료가스-공기 혼합물과 혼합되는 다른 방법 및 장치가 발달되어왔다.
저질소산화물을 갖는 연도가스를 생성하기 위한 상기에 기재된 선행기술 방법 및 버너장치가 다양한 정도의 성공을 달성해왔을지라도, 연료가스를 연소하여 간단한 실용적인 버너 장치가 이용되고 저질소산화물 연도가스가 생성되는 가스버너 장치 및 방법에서 성능을 향상시킬 필요가 여전히 존재한다. 나아가, 지금까지 상기에서 기재된 방법을 수행하기 위해 이용된 버너장치는 일반적으로 형태가 컸었고, 긴 화염을 생성하고, 낮은 부하조정비(turn down ratio)를 가지고 있다.
따라서, 저질소산화물 연도가스를 생성하고 버너장치가 콤팩트하고 짧은 화염길이를 가지고 높은 부하조정비를 가지는 향상된 버너장치 및 방법에 대한 필요가 있다.
본 발명에 의해 상기에 기재된 요구를 충족하고 선행기술의 결함을 극복하는 콤팩트한 저질소산화물 가스버너 장치 및 방법이 제공된다. 즉, 본 발명은 혼합물이 연소되고 그로부터 저질소산화물을 갖는 연도가스가 형성되는 노 공간내로 연료 가스의 혼합물을 배출하기위한 향상된 가스버너 장치 및 방법을 제공한다. 추가로, 본 발명의 콤팩트한 버너장치는 대부분의 종래 기술의 버너장치보다 작고, 높은 부하조정비를 가지고, 짧은 화염길이를 생성한다.
본 발명의 콤팩트한 가스버너장치는 기본적으로 노 공간에 부착된 개단부를 갖는 하우징과 노 공간에 부착된 하우징내로 조정된 공기 유동율을 도입하기 위한 수단으로 구성되어 있다. 내열 버너타일은 하우징으로부터 노 공간내로 공기가 통과하도록 하우징의 개단부에 형성된 개구를 갖는 하우징의 개단부에 부착되었다. 버너타일은 노 공간내로 연장되고 벽 내에서 및 벽 위에서 혼합영역을 형성하는 개구를 둘러싸는 벽을 포함한다. 벽의 외부면은 복수의 방사형으로 배치된 벽의 외부면에 부착된 배플에 의해서 섹션으로 나누어지고, 교대로 있는 섹션은 동일하거나 다른 높이를 가지고 동일하거나 다른 각으로 개구쪽으로 기울어진다. 섹션의 일부 혹은 모두는, 바람직하게는 하나씩 걸러서 있는 섹션은, 제1연료가스를 외부에서부터 벽내로 인도하기 위해 섹션에 형성된 통로를 가진다. 연료가스의 공급원에 연결된 제1연료가스 노즐은 버너타일을 통과하여 흐르는 공기와 추가의 제1연료가스를 혼합하기위해 버너타일의 개구와 벽내에 선택적으로 위치될 수 있다. 연료가스의 공급원에 연결되고 버너 벽의 외부에 위치한 하나 이상의 연료가스 노즐은, 바람직하게는 각각의 외부의 기울어진 벽 섹션에 대해 하나씩 있는 노즐은, 하나 이상의 섹션에 인접한 제 2연료가스를 배출하기위해 제공된다. 하나 이상의 연료가스 노즐은, 바람직하게는 하나씩 걸러서 있는 연료가스 노즐은, 또한 제1연료가스 및 연도가스를 제1연료가스 통로를 통해 그 내부로 배출하여 제2연료가스가 노 공간내에서 연도가스와 혼합되고, 제2연료가스와 연도가스의 혼합물이 버너타일의 벽과 개구를 통해 흐르는 제1연료가스, 연도가스 및 연소되지 않은 공기와 혼합되고, 그 최종 혼합물이 노 공간내에서 포개진 화염의 형태로 연소된다.
본 발명의 향상된 방법에 의해, 연료가스와 공기의 혼합물은 그 혼합물이 포개진 화염형태로 연소되고 그로부터 저질소산화물을 갖는 연도가스가 형성되는 노 공간내로 배출된다. 본 발명의 방법은 기본적으로 벽의 외측면에 부착된 복수의 방사형으로 배치된 배플에 의해 교대로 있는 섹션으로 나누어지는 외부 측면을 갖고 노 공간내로 연장하는 벽의 내부에 있고 벽에 인접하는 혼합영역내부로 공기를 배출하는 단계를 포함한다. 교대로 있는 섹션은 동일하거나 다른 높이를 가지고 동일하거나 다른 각으로 개구쪽으로 기울어진다. 하나 이상의 섹션은, 바람직하게는 하나씩 걸러서 있는 교대로 있는 섹션은, 제1연료가스와 연도가스의 혼합물을 벽 외부에서부터 벽내부로 인도하기 위해 섹션내에 형성된 통로를 가진다. 연료가스의 제1부분이 노 공간내에서 연도가스와 혼합되어 그 결과로 형성된 제1연료가스-연도가스 혼합물이 노 공간내로 흘러들어가는 제1연료가스-연도가스-공기 혼합물을 형성하기위한 하나 이상의 통로에 의해 벽내부의 혼합영역으로 흘러들어가도록, 연료가스의 제1부분은 섹션내에 형성된 통로를 가지는 하나 이상의 벽 섹션에 인접하고 벽 외부에 있는 위치로부터 배출된다. 동시에, 연료가스의 제2부분이 노 공간내에서 연도가스와 혼합되어, 들어가서 포개진 화염 형태로 연소되는 상당히 혼합된 연료가스-연도가스-공기 혼합물을 형성하기 위해, 제1연료가스-연도가스-공기 혼합물과 혼합되는 복수의 각각의 스트림내의 제1연료가스-연도가스-공기 혼합물내로 형성된 제 2연료가스-연도가스 혼합물이 배출되도록 연료가스의 제2부분은 하나 이상의 벽 섹션에 인접하고 벽 외부에 있는 하나 이상의 위치로부터 배출된다.
본 발명의 목적, 특징, 및 장점은 첨부된 도면과 결합하여 취해질때 이어지는 바람직한 실시예의 기재를 읽음으로써 당업자에게 쉽게 분명해질 것이다.
이제 도면을 참조하여, 본 발명의 콤팩트한 저질소산화물 가스버너 장치가 기재되고 일반적으로 번호 10으로 지정된다. 도2에서 가장 잘 도시된 바와 같이, 버너 장치(10)는 개구 위의 노 공간의 바닥 벽(12)에 단단히 봉인되도록 부착되어 있다. 도2에서 보여지듯이 가스버너 장치가 흔히 수직으로 장착되어 있고 상방으로 점화될지라도, 버너 장치는 또한 수평으로 장착되고 수평이나 수직으로 점화되고 하방으로 점화될 수 있음이 이해되어져야 한다. 버너 장치(10)는 개단부(16) 및 개단부(18)를 갖는 하우징(14)을 포함한다. 하우징(14)은 플랜지(20)와 플랜지(20) 및 벽(12)내의 보충 개구를 통과하여 연장되는 복수의 볼트(22)에 의해서 노 벽(12)에 부착된다. 공기유동율 조정 조절기(24)는 하우징(14)에 들어가는 연소공기의 유동율을 조정하기 위해 하우징(14)에 그 단부(16)에서 연결된다. 노 벽(12)은 그에 부착된 단열물질(26)의 내부층을 포함하고, 하우징의 단부(18)는 내화 및 내열 물질로 형성된 버너 타일(28)을 포함한다. 도2에서 도시된 것처럼, 노벽에 부착된 단열물질(26)의 내면과 버너 타일(28)의 베이스 부분(30)의 꼭대기는 버너 장치(10)에 의해 배출된 공기와 연료가스가 연소되는 노 공간을 정의한다. 버너 타일(28)은 공기 조절기(24)에 의해 하우징(14)내로 도입된 공기가 배출되는 베이스 부분(30)내에 형성된 중앙 개구(32)를 가진다. 버너 타일(28)은 또한 상기 개구(32)를 둘러싸고, 원형 렛지(35)를 형성하며, 움푹 들어간 내부 표면(33)을 구비하는 벽 부분(34)을 포함한다. 하우징(14)뿐만 아니라 버너타일(28), 벽 부분(34)의 내부 표면(33) 및 버너타일(28)의 베이스부분(30)내의 중앙 개구(32)도 다양한 형상, 예를 들면, 원형, 직사각형, 정방형, 삼각형 및 다각형 중에서 선택된 어느 하나의 형상을 취할 수 있다. 그러나 버너 장치(10)는 바람직하게는 버너타일내에 원형 개구(32)와 원형 벽 부분(34)을 갖는 원형 버너타일(28)을 포함한다. 또한, 하우징(14)은 바람직하게는 하우징내에 원형 개구(18)를 포함하고 그 하우징은 바람직하게는 원통형이다. 그러나, 하우징은 또한 하우징내에 정방형 개구(18)를 포함할수 있고 정방형 혹은 직사각형 측면(15)을 가질수 있다. 도2에서 도시된 바와같이 바람직한 실시예에서, 화염 안정화 표면으로서 기능하는 원형의 렛지(35)가 타일(28)내에서 제공되도록, 원형의 버너 타일(28)의 원형의 개구(32)는 벽(34)의 내부 표면(33) 보다 작다.
이제 도1을 참조하면, 버너타일(28)과 그 벽(34)의 사시도가 보여진다. 벽(34)의 내부면은 도2에서 잘 보여지듯이 수직이다. 벽(34)의 외부면은 방사형으로 배치된 배플(40)에 의해서 복수의 섹션(36 및 38)으로 나누어 지고, 교대로 있는 섹션(36 및 38)은 동일하거나 다른 높이를 가지고 동일하거나 다른 각으로 개구(32)쪽으로 기울어져있다. 바람직하게는, 도면에서 보여지는것 처럼 교대로 있는 섹션은 다른 높이를 가지고 다른각으로 기울어진다.
이제 도4를 참조하면, 바람직한 실시예에서, 보다 긴 높이를 가지고 보다 작은 각으로 개구(32)쪽으로 기울어진 섹션(38)에 비해 섹션(36)은 짧은 높이를 가지고 큰 각으로 버너타일(34)의 개구(32)쪽으로 기울어진다. 이제 도1 내지 도4에서 이해되고 보여지는 것처럼, 배플(40)사이의 섹션(36 및 38)은 벽(34)주위에서 교대로 배치된다. 도면에 기재된 실시예에서, 4개의 섹션(36)과 4개의 섹션(38)이 있다. 버너의 크기에 따라, 총 합계가 예를 들어 4, 6, 8, 10, 등등과 같이 짝수가 되면서 교대로 있는 섹션은 그 수가 더 많거나 더 적을 수 있다.
교대로 있는 섹션(36)은 약 0인치에서 약 16인치의 높이를 가지고 약 0도에서 약 90도의 각으로 개구(32)쪽으로 기울어진다. 교대로 있는 섹션(38)은 약 2인치에서 약 16인치의 범위에서 교대로 있는 섹션(36)과 동일하거나 다른 높이를 가지고 약 0도에서 약 60도의 범위에서 동일하거나 다른 각으로 개구(32)쪽으로 기울어진다. 바람직하게는, 교대로 있는 섹션(36)은 0인치에서 16인치의 높이를 가지고 약 0도에서 약 90도의 각으로 기울어지고 교대로 있는 섹션(38)은 약 2인치에서 약 16인치의 범위에서 다른 높이를 가지고 약 0도에서 약 60도의 범위에서 다른 각으로 기울어진다. 도2 내지 도4에서 가장 잘 보여지듯이, 섹션(36)은 벽(34)의 외부에서부터 이하에서 추가로 설명될 연료가스가 연도가스 흐름과 혼합되는 벽(34)의 내부까지 연장되는 통로(42)를 각각 포함한다.
교대로 있는 섹션(36 및 38)의 보다 바람직한 배치에서, 교대로 있는 섹션의 제1섹션은 약 5인치에서 약 10인치의 높이를 가지고 약 10도에서 약 30도의 각으로 개구쪽으로 기울어지고, 교대로 있는 섹션의 제2섹션은 약 6인치에서 약 12인치의 범위에서 제1섹션과 동일하거나 다른 높이를 가지고 약 5도에서 약 15도의 범위에서 동일하거나 다른 각으로 개구쪽으로 기울어 진다.
지금 바람직한 배치에서, 교대로 있는 섹션의 제1섹션은 약 7인치의 높이를 가지고 약 20도의 각으로 개구쪽으로 기울어지고, 교대로 있는 섹션의 제2섹션은 약 9인치의 높이를 가지고 약 10도의 각으로 개구쪽으로 기울어진다.
도1 및 도2에서 보여지듯이, 중앙 제1연료가스 노즐(44)은 버너타일(28)의 바닥근처에서 개구(32)내에 선택적으로 위치될 수 있다. 사용시, 노즐(44)은 도관(46)에 의해 연료가스 다기관(48)에 연결된다. 도관(46)은 유니언(50)에 의해 다기관(48)에 연결되고 다기관(48)에 연결된 도관(52)은 압축연료가스의 공급원에 연결된다. 도2 및 도3에 도시된바와 같이, 연료가스와 공기의 연료가스 희박 혼합물이 벤투리관(37)의 내부 및 상부에서 형성되고 연소되도록 벤투리관(37)은 노즐(44)주위 및 상부에 선택적으로 위치된다. 또한, 버너(14)는 단일의 노즐(44)과 벤투리관(37)대신에 복수의 노즐(44)과 벤투리관(37)을 선택적으로 포함할 수 있다.
도2 및 도3에서 가장 잘 도시된것처럼, 복수의 제 2연료가스 배출노즐(54)은 벽(34) 섹션(36 및 38)의 바닥에 인접한 버너타일(28)의 표면(30)위에 이격된 관계로 위치한다. 노즐(54)은 섹션(36 및38)과 버너타일(28)의 베이스 부분(30) 표면의 교차점에 인접하여 위치한다. 노즐(54)은 유니언(58)에 의해 연료가스 다기관(48)에 연결된 연료가스 도관(56)(도 2)에 연결된다. 섹션(38)에 인접하여 위치한 노즐(54)은 그 안에 연료가스 배출 개구를 포함하여 제2연료가스가 섹션(38)의 외부면에 실질적으로 평행하고 인접한 팬 형태로 배출된다. 노즐(54)에 의해 배출된 제2연료가스는 섹션(36 및 38)의 표면위에서 흐르기 때문에, 버너 타일(28) 외부의 노공간에 있는 연도가스는 제2연료가스와 혼합된다.
섹션(36)내의 통로(42)는 도3에서 가장 잘 도시된바와 같이 노즐(54)에 인접하여 위치되어 있다. 섹션(36)의 표면에 평행한 제2연료가스 배출용 연료가스 배출 개구에 부가하여, 섹션(36)과 그 안에 형성된 통로(42)에 인접한 연료가스 노즐(54)은 버너타일(28)의 벽(34) 및 개구(32)의 내부로 제1연료가스를 배출하기 위한 제1연료가스 배출 개구를 포함한다. 통로(42)를 통해 흐르는 제1연료가스 분사 때문에, 제1연료가스는 버너타일(28)의 개구(32) 및 벽(34) 내부로 들어가면서 버너타일(28)외부의 노 공간 연도가스는 통로(42)내로 끌어당겨져서 통로(42)를 통해 흐른다.
상기에서 기술된 것처럼 제1연료가스 분사 및 연도가스가 통과하여 흐르는 통로(42)가 섹션을 하나씩 걸러 바람직하게 위치되는 반면에, 제1연료가스 분사 및 연도가스가 통과하여 흐르는 하나 이상의 통로(42)가 버너타일(28)의 벽(34)내에서 이용될 수 있다는 것이 이해되어져야 한다.
섹션(36 및 38)을 정의함에 더하여, 배플은 제2연료가스 및 연도가스를, 들어가서 버너타일(28)의 벽(34)내에서부터 배출된 제1연료가스-연도가스-공기 혼합물과 친밀하게 혼합되는 복수의 각각의 스트림으로 나누도록 기능한다. 벽(34)내에서 형성된 제1연료가스-연도가스-공기 혼합물은 벽(34)내 있는 동안 및 그 후에 벽(34) 밖으로 흘러나가는 동안 점화된다. 제2연료가스-연도가스 스트림의 제1연료가스-연도가스 혼합물과의 충돌은 도5에서 도시된 바와 같이 복수의 U 형태 또는 포개진 화염(60)을 만들어낸다. 당업자에 의해 잘 알려진 바와 같이, 연소과정에서 질소산화물을 생성하는 주요 메커니즘중의 하나는 열 질소산화물인데, 즉, 화염온도가 더 높아질수록 더 많은 질소산화물이 생성된다. 본 발명의 버너 장치에서, 도5에서 보여지는 다양한 포개진 화염(60)은 공기와 함께 연소하여 질소산화물을 줄이기 전 및 그 동안 연료가스가 신속히 연도가스와 혼합되도록한다. 또한, 포개진 화염 및 나선형 화염의 증가된 표면적은 연도가스가 화염과 좀더 효과적으로 혼합되게하고, 오목한 곳사이에 존재하는 화염속의 브레이크(62)는 연도가스가 추가로 화염사이를 통과하여 혼합되도록하여서, 이 모든것이 매우 낮은 질소산화물의 생성에 기여한다.
버너 장치(10)의 작동시, 연료가스는 버너가 부착된 노 공간내로 도입되어 그 안에서 원하는 열 배출에 이르는 흐름율로 연소된다. 공기는 또한 버너 하우징(14)내로 도입되어 공기 기둥이 노 공간 내로 흘러들어간다. 노 공간내로 도입되는 흐름율은 공기와 연료가스의 이론 혼합량을 형성하기 위해 요구되는 공기의 유동율을 약 0%에서 약 100%의 범위에서 초과하게 된다. 바람직하게, 공기의 유동율은 이론 공기 유동율을 약 15%정도 초과한다. 다시 말해서, 노 공간내로 배출되는 연료가스와 공기의 혼합물은 약 0%에서 약 100%의 과잉 공기를 포함한다. 도2에서 도시된바와 같이, 공기 기둥은 하우징(14) 및 버너 타일(28)내의 개구(32)를 통과하여, 내부안에서 및 벽(34)위에서 형성된 혼합영역으로 흘러들어간다. 혼합영역내에 있는 동안, 공기는 통로(42)에 인접하여 위치한 연료가스 노즐(54) 및 통로(42)에 의해, 선택적으로는 연료가스 노즐(44)에 의해, 혼합영역으로 배출되는 제1연료가스 및 연도가스와 혼합된다. 그 최종의 대량 과잉공기를 포함하는 제1연 료가스-연도가스-공기 혼합물은 버너타일(28)의 꼭대기 내부 및 꼭대기와 인접하여 연소되고, 그로부터 형성되는 연도가스는 과잉공기 및 연도가스에 의한 연료가스의 희석때문에 매우 낮은 질소산화물을 가진다.
노즐(54)에 의해 섹션(36 및 38)의 표면에 평행한 방향으로 배출되는 제2 연료가스는 버너타일(28)을 둘러싸는 연도가스와 혼합된다. 그 결과 제2 연료가스-연도가스 혼합물은 포개진 화염 형태를 형성하는 복수의 각각의 스트림으로 벽(34) 내부로부터 흘러나오는 제1연료가스-공기혼합물내로 배출되고, 상당히 혼합된 연료가스-연도가스-공기 혼합물을 형성하기 위해 제1연료가스-공기 혼합물과 혼합된다. 연료가스-연도가스-공기 혼합물은 노 공간내에서 복수의 포개진 화염으로 연소되고 상대적으로 차가운 과잉공기와 연도가스에 의해 희석되는 연료가스에 기인하여 저질소산화물의 연도가스를 생성한다.
제2연료가스가 바람직하게 모든 섹션(36 및 38)의 표면에 인접한 노즐(54)에 의해 배출되는 반면에, 제2연료가스는 하나 이상의 섹션(36 및 38)에 인접한 하나 이상의 노즐(44)로부터 배출될 수 있음이 이해되어야한다.
혼합물이 포개진 화염형태로 연소되고 저질소산화물을 갖는 연도가스가 그로부터 형성되는 노 공간내로 연료가스와 공기의 혼합물을 배출하는 본 발명의 방법은 (a) 노 공간내로 연장하고 외측면에 부착된 복수의 방사상으로 배치된 배플에 의해 교대로 있는 섹션으로 나누어 지는 외측면을 가지는 벽의 내부에 있고 그 벽에 인접하는 혼합영역으로 공기를 배출하고, 교대로 있는 섹션이 동일하거나 다른 높이를 가지고 동일하거나 다른 각으로 개구쪽으로 기울어지고 하나 이상의 교대로 있는 섹션이 섹션 외부로부터 벽내부까지 제1연료가스와 연도가스의 혼합물을 인도하기 위해 교대로 있는 섹션에 형성된 통로를 가지는 단계; (b) 연료가스의 제1부분이 노 공간내에서 연도가스와 혼합되어 그 결과로의 형성된 제1연료가스-연도가스 혼합물이 노 공간내로 흘러들어가는 제1연료가스-연도가스-공기 혼합물을 형성하기 위한 통로에 의해 벽내부의 혼합 영역으로 흐르도록 벽섹션에 형성된 통로를 가지는 하나 이상의 벽 섹션에 인접하며 벽외부에 있는 위치로부터 연료가스의 제1부분을 배출하는 단계; 및 (c) 연료가스의 제2부분이 노 공간내에서 연도가스와 혼합되고 그 형성된 제2연료가스-연도가스 혼합물이 포개진 화염 형태로 연소하는 상당히 혼합된 연료가스-연도가스-공기 혼합물을 형성하도록 들어가서 제1연료가스-연도가스-공기 혼합물과 혼합되는 방사상으로 배치된 배플에 의해 형성된 하나 이상의 각각의 스트림의 제1연료가스-연도가스-공기 혼합물내로 배출되도록, 하나 이상의 벽 섹션에 인접하며 벽 외부에 있는 하나 이상의 위치로부터 연료가스의 제2부분을 배출하는 단계를 포함한다.
상기의 방법은 제1연료가스의 부분을 버너타일의 벽내의 혼합영역으로 도입하여 제1연료가스가 그 안에서 공기와 혼합되는 선택적인 과정을 또한 포함할 수 있다.
(b) 단계에 따라 노 공간내로 배출된 연료가스, 연도가스, 및 공기는 0% 에서 약 100%의 초과 공기를 포함할 수 있다. (b)단계에 따라 이용되는 연료가스의 제1부분은 노 공간내로 배출된 총 연료가스 부피의 약 2%에서 40%이고 (c) 단계에 따라 이용되는 연료가스의 제2부분은 노 공간내부로 배출되는 총 연도가스 부피의 약 60% 내지 약 98%이다.
연료가스와 공기의 혼합물이 포개진 화염 형태로 연소되고 그로부터 저질소산화물을 갖는 연도가스가 형성되는 노 공간내로 연료가스와 공기의 혼합물을 배출하기 위한 본 발명의 또 다른 방법은 (a) 공기 기둥을 노 공간내로 배출하는 단계; (b) 노 공간으로부터의 연도가스와 혼합된 연료가스의 제1부분을 공기의 기둥내로 배출하는 단계; 및 (c) 노 공간으로부터의 연도가스와 혼합된 연료가스의 제2부분을 기둥주위의 이격배치된 위치로부터의 복수의 각각의 스트림으로 연도가스와 혼합된 연료가스의 제1부분을 포함하는 공기 기둥내로 배출하고, 각각의 스트림이 방사상으로 기둥에 들어가서 연도가스및 공기에 의해 둘러싸이고 혼합된 독립된 포개진 화염으로 연료가스의 제1부분과 함께 그안에서 연소되는 단계를 포함한다.
그러나 연료가스와 공기의 혼합물을 혼합물이 포개진 화염 형태로 연소되고 그로부터 저질소산화물을 갖는 연도가스가 형성되는 노 공간내로 배출하기 위한 또 다른 방법은 (a) 공기를 노 공간내로 배출하는 단계; 및 (b) 노 공간내로부터의 연료가스를 연도가스 및 공기에 의해 둘러싸이고 혼합된 하나 이상의 포개진 화염으로 스트림내에서 공기를 넣어 연소하는 2 이상의 각각의 스트림내의 공기내로 배출하는 단계를 포함한다.
본 발명의 장치, 그 작용 및 본 발명의 방법을 추가로 설명하기 위해서, 다음의 실시예가 주어진다.
실시예 1
913 BTU/SCF의 칼로리 값을 가진 천연가스를 연소하여 시간당 8,000,000 BTU 의 열을 배출하도록 설계된 버너 장치(10)가 노 공간내에서 점화되었다. 압축 연료가스는 약 33 psig의 압력과 8765 SCF/hour의 유동율로 버너(10)의 다기관(48)에 공급되었다. 연료가스의 20%의 체적부분이 제1연료가스로서 사용되었고 연료가스 노즐(44)과 버너타일(28)의 벽(40)내의 구멍(42)에 인접하여 위치한 연료가스 배출 노즐(54)에 의해서 버너타일(28)의 벽(34)과 개구(32)내에서 배출되었다. 연료가스의 나머지 부분, 즉 제2부분 (7012 SCF/hour의 비율)은 연도가스와 혼합된 독립된 연료가스 스트림으로 노즐(54)에 의해 노 공간내로 배출되었다.
공기 조절기(24), 하우징(14), 및 버너타일(28)에 의해 노 공간내로 도입되는 공기의 비율은 총 연료가스 비율에 대해 이론 공기량 비율을 적어도 15% 초과하였다. 제1연료가스-연도가스-공기 혼합물은 통로(42)의 근처와 버너타일 벽(34)의 꼭대기에서 연소되기 시작했다. 버너타일 벽(34)의 꼭대기에서 부분적으로 연소하는 연료가스-공기-연도가스 혼합물내로 다른 각도로 배출된 연료가스-연도가스 혼합물은 밀접하게 노 공간내의 연도가스 및 잔여 공기와 혼합되었고 포개진 화염 형태를 가진 짧은 화염으로 버너타일의 상부에서 연소되었다. 제1연료가스 및 제2연료가스의 연도가스 및 과잉공기와의 희석과 연료가스-공기-연도가스 혼합물의 깊은 혼합때문에, 버너는 높은 부하조정비를 가지고 매우 낮은 질소산화물 배출을 생성했다. 마침내, 버너 장치(10)는 콤팩트한 크기(다른 낮은 질소산화물 버너보다 현저히 더 작은)를 가지고 현존하는 노에 쉽게 설치될 수 있다.
실시예 2
상기 실시예 1에 기재된것처럼 작동시 버너 장치(10)에 의해 생성된 화염형태를 보기위해서, 컴퓨터 시뮬레이션 프로그램이 이용되었다. 그 사용되는 소프트웨어는 레바논 뉴햄프셔의 Fleunt Inc. 로부터 획득할 수 있었다. 버너의 형상은 타일면, 연료가스 부분 드릴링, 화염 고정 타일 렛지와 완전한 공기 충만 형상과 같은 중요한 모든 특징을 포함하는 완전한 3차원 디테일의 시뮬레이션 프로그램으로 재구성되었다. 버너장치가 시험된 노의 3차원 모델이 준비되었고, 공기가 바닥대신 측면으로부터 들어간점을 제외하고는 실시예 1에서 이용된 시험 버너 및 노와 정확히 유사하게 버너 모델이 노 안에 장착되었다. 버너 모델내의 유동 공간은 작은 유한의 체적 방법을 사용하는 체적으로 나누어졌고 버너 모델의 개구에서 예를 들어 연료 압력, 유동율, 등등과 같은 경계 조건이 적용되었다. 그런 다음 소프트웨어가 독립된 작은 체적내의 모든 연소 및 유동 파라미터에 대한 값을 반복하여 계산하여 연소 반응과 그 결과로의 화염 형태 뿐만 아니라 유동 형태를 계산하고 예측하였다.
예측된 에러가 원하는 수준까지 감소되어서 그 출력값(각각의 체적에 대한 값의 테이블)이 관심있는 고도의 화염 절단면에서의 정적 온도의 프로파일을 산출하는 그래픽 소프트웨어 팩키지에 입력될 때까지 계산은 반복되었다. 그러한 고도는 도5에 나타나있다.
도5에서 도시된바와 같이, 화염형태는 주름사이의 브레이크(62)를 갖는 버너타일의 8개의 섹션(36 및 38)에 대응하는 8개의 포개진 화염(60)을 포함한다. 중앙화염(64)은 연료가스 노즐(44)로부터 배출된 연료의 연소에 의해 생성된다.
앞에서 언급한바와 같이, 각각의 포개진 화염(60)은 공기와 연소하여 화염온도 및 질소산화물의 생성을 감소시키기에 앞서 연료가스가 급속히 연도가스와 혼합되도록한다. 또한, 주름사이에 존재하는 포개진 화염(60) 및 브레이크(62)의 증가된 표면은 지금까지 가능했었던것 보다 더 큰 정도로 연도가스가 화염을 통과하여 화염과 함께 혼합되도록한다. 결과적으로, 대기에 배출된 연도가스의 질소산화물 배출량은 매우 낮다.
따라서, 본 발명은 목적을 수행하고 본 발명에 내재하는 것 뿐만아니라 언급된 목표와 장점을 달성하도록 잘 적합하게 되었다. 당업자에 의해 수많은 변형이 이루어질 수 있는 반면에, 그러한 변형은 첨부된 청구항에 의해 정의되는 본 발명의 정신내에 포함된다.

Claims (40)

  1. 노 공간에 부착된 개단부를 갖는 하우징과;
    하우징과 부착되고, 조정된 비율의 공기 흐름을 하우징내로 도입하기 위한 수단과;
    상기 공기가 통과하여 흐르는 개구와 노 공간내로 연장하는 상기 개구를 둘러싸고 있는 벽을 가지며, 벽의 외부면은 이에 부착되어 방사상으로 배치된 복수의 배플에 의해 섹션으로 나누어지고, 상기 섹션은 교대로(every other section) 상기 개구를 향해 제1각 및 제2각으로 경사지고, 제1각은 제2각보다 크고, 제1각으로 경사진 상기 섹션의 각각은 상기 섹션의 외부로부터 상기 벽안으로 제1 연료 가스와 도관 가스를 안내하기 위한 제1 연료 가스 통로를 구비하고, 제2각으로 경사진 상기 섹션은 제1 연료 가스 통로를 구비하지 않는 상기 하우징의 개구에 부착된 버너 타일과;
    연료가스의 공급원에 연결되고 상기 버너 타일의 벽의 각각의 섹션의 외부에 위치하는 복수의 연료 가스 노즐을 포함하며;
    제1각으로 경사진 상기 섹션에 인접하여 위치하는 연료 가스 노즐은 제1 연료 가스를 제1 연료 가스 통로로 배출하고, 또한 제1각으로 경사진 상기 섹션에 인접하는 상기 연료 가스 노즐은 상기 경사진 섹션을 따라 제2연료 가스를 배출하고, 상기 제2연료 가스는 노 공간에서 도관 가스와 혼합하며,
    혼합물이 연소되고 그로부터 저질소산화물을 갖는 연도가스가 형성되는 노 공간내부로 연료가스와 공기의 혼합물을 배출하기 위한, 짧은 화염 길이와 높은 부하조정비를 가지는 콤팩트한 가스버너 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 버너 타일에 부착된 방사상으로 배치된 배플은 버너 타일 벽의 축에 평행한 방향으로 연장되어서, 제2연료가스와 연도가스가 버너 타일의 벽과 개구를 통해 유입되는 연소되지 않은 공기 및 제1연료가스와 혼합되는 복수의 각각의 스트림으로 분리되는 버너 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 교대로 있는 섹션들의 첫번째는 짧은 높이를 가지고 큰 각도로 버너 타일내의 개구쪽으로 기울어져 있고, 상기 교대로 있는 섹션들의 두번째는 동일하거나 더 높은 높이를 가지고 동일하거나 더 작은 각으로 개구쪽으로 기울어져 있으며, 연속되는 교대로 있는 섹션들은 상기 첫번째 및 두번째 섹션과 동일한 높이와 각을 갖는 버너 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 교대로 있는 섹션들의 첫번째는 약 0인치에서 약 16인치의 높이를 가지고 약 0도에서 약 90도의 각으로 개구쪽으로 기울어지고, 상기 교대로 있는 섹션들의 두번째는 약 2인치에서 약 16인치의 범위에서 상기 교대로 있는 섹션들의 첫번째와 동일하거나 다른 높이를 가지고 약 0도에서 약 60도의 범위에서 동일하거나 다른 각으로 개구쪽으로 기울어지는 버너 장치.
  5. 제3항에 있어서, 상기 교대로 있는 섹션들의 첫번째는 약 5인치에서 약 10인치의 높이를 가지고 약 10도에서 약 30도의 각으로 개구쪽으로 기울어지고, 상기 교대로 있는 섹션들의 두번째는 약 6인치에서 약 12인치의 범위에서 교대로 있는 섹션들의 첫번째와 동일하거나 다른 높이를 가지고 약 5도에서 약 15도의 범위에서 동일하거나 다른 각으로 개구쪽으로 기울어지는 버너 장치.
  6. 제3항에 있어서, 상기 교대로 있는 섹션들의 첫번째는 약 7인치의 높이를 가지고 약 20도의 각으로 개구쪽으로 기울어지고, 상기 교대로 있는 섹션들의 두번째는 약 9인치의 높이를 가지고 약 10도의 각으로 개구쪽으로 기울어지는 버너 장치.
  7. 제3항에 있어서, 상기 통로는 낮은 높이를 가지고 큰 각으로 버너타일의 개구쪽으로 기울어지는 기울어진 섹션내에 위치하고, 통로가 위치되어서 연료가스 노즐로부터 배출된 제1연료가스가 연도가스와 혼합되고 혼합물이 공기와 혼합되는 버너 타일의 벽 내부로 통로를 통해 흐르는 버너 장치.
  8. 제1항에 있어서, 버너 타일, 버너 타일내의 개구 및 버너 타일의 벽 내부가 실질적으로 원형, 직사각형, 정방형, 삼각형 및 다각형 중에서 선택된 어느 하나의 형상으로 된 버너 장치
  9. 제1항에 있어서, 하우징의 개단부가 원형, 정방형, 삼각형 및 다각형 중에서 선택된 어느 하나의 형상이고 하우징이 원통형, 정방형, 직사각형, 삼각형 및 다각형 중에서 선택된 어느 하나의 형상으로 된 버너 장치.
  10. 제1항에 있어서, 추가적인 제1연료가스를 버너 타일을 통해 흐르는 공기와 혼합하고 그 혼합물을 노 공간내로 배출하기 위한, 버너타일의 벽과 개구내에 위치한 연료가스의 공급원에 연결된 제1연료가스 노즐을 추가적으로 포함하는 버너 장치.
  11. 제10항에 있어서, 추가적인 제1연료가스 노즐의 주위 및 상부에 위치한 벤투리관을 추가적으로 포함하는 버너 장치.
  12. 제1항에 있어서, 상기 버너 타일의 개구내에 화염 안정 표면을 추가적으로 포함하는 버너 장치.
  13. 제2항에 있어서, 제1연료가스 및 연소되지 않은 공기와 혼합된 연도가스 및 제2연료가스의 상기 각각의 스트림이, 저질소산화물을 갖는 연도가스를 생성하는 포개진 화염 형태로 노 공간내에서 연소되는 버너 장치.
  14. 노 공간에 부착된 개단부를 갖는 하우징과;
    하우징과 부착되고, 조정된 비율의 공기 흐름을 하우징내로 도입하기 위한 공기 조절장치와;
    상기 공기가 통과하여 흐르는 개구와 노 공간내로 연장하는 상기 개구를 둘러싸는 벽을 가지며, 상기 벽의 외부 면은 이에 부착되어 방사상으로 배치된 복수의 배플에 의해 섹션으로 나누어지고, 섹션이 교대로 동일하거나 다른 높이를 갖고 동일하거나 다른 각도로 개구쪽으로 기울어지고, 상기 교대로 있는 섹션의 첫번째는 낮은 높이를 가지고 큰 각도로 개구쪽으로 기울어지고, 상기 교대로 있는 섹션의 두번째는 동일하거나 더 높은 높이를 가지고 동일하거나 더 작은 각으로 개구쪽으로 기울어지고, 연속되는 교대로 있는 섹션들은 첫번째 및 두번째 섹션과 동일한 높이와 각을 가지고, 또한, 상기 기울어진 벽 섹션은 하나씩 걸러서 제1연료가스와 연도가스를 벽 내부로 인도하기 위해 벽섹션에 형성된 통로를 가지는, 상기 하우징의 개단부에 부착된 버너 타일과;
    연료가스의 공급원에 연결되고 상기 버너 타일의 벽의 외부에 위치하는 복수의 연료 가스 노즐을 포함하고,
    제1 연료 가스 통로를 안에 형성되고 있는 상기 외부의 기울어진 벽 섹션에 인접하여 위치하는 연료 가스 노즐은 제1 연료 가스를 상기 통로로 배출하고 연료 가스 배출이 도관가스를 상기 제1 연료 가스 통로로 끌어들이고 제2 연료 가스를 상기 제1 연료 가스 통로를 구비하는 상기 경사진 벽을 따라 배출하고, 상기 제2 연료가스는 상기 노에서 도관 가스와 혼합하고,
    제1 연료 가스 통로가 없는 섹션에 인접하여 위치하는 노즐은 기울어진 벽 섹션에 인접하게 제2 연료 가스를 배출하으로써 상기 제2 연료 가스는 상기 노에서 도관 가스와 혼합하는,
    혼합물이 연소되고 그로부터 저질소산화물을 갖는 연도가스가 형성되는 노 공간내부로 연료가스와 공기의 혼합물을 배출하기 위한, 포개진 화염 형태, 짧은 화염 길이 및 높은 부하조정비를 갖는 콤팩트한 가스버너 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 버너 타일에 부착된 방사상으로 배치된 배플은 버너 타일의 축에 평행한 방향으로 연장되어서 제2연료가스와 연도가스가 버너 타일의 벽과 개구를 통해 유입되는 연소되지 않은 공기 및 제1연료가스와 혼합되는 복수의 각각의 스트림으로 분리되는 버너 장치.
  16. 제14항에 있어서, 교대로 있는 섹션들의 첫번째는 약 0인치에서 약 16인치의 높이를 가지고 약 0도에서 약 90도의 각으로 개구쪽으로 기울어지고, 교대로 있는 섹션들의 두번째는 약 2인치에서 약 16인치의 범위에서 상기 교대로 있는 섹션들의 첫번째와 동일하거나 다른 높이를 가지고 약 0도에서 약 60도의 범위에서 동일하거나 다른 각으로 개구쪽으로 기울어지는 버너 장치.
  17. 제14항에 있어서, 교대로 있는 섹션들의 첫번째는 약 5인치에서 약 10인치의 높이를 가지고 약 10도에서 약 30도의 각으로 개구쪽으로 기울어지고, 교대로 있는 섹션들의 두번째는 약 6인치에서 약 12인치의 범위에서 교대로 있는 섹션들의 첫번째와 동일하거나 다른 높이를 가지고 약 5도에서 약 15도의 범위에서 동일하거나 다른 각으로 개구쪽으로 기울어지는 버너 장치.
  18. 제14항에 있어서, 교대로 있는 섹션들의 첫번째는 약 7인치의 높이를 가지고 약 20도의 각으로 개구쪽으로 기울어지고, 교대로 있는 섹션들의 두번째는 약 9인치의 높이를 가지고 약 10도의 각으로 개구쪽으로 기울어지는 버너 장치.
  19. 제14항에 있어서, 버너 타일, 버너 타일내의 개구, 버너 타일의 벽 내부가 실질적으로 원형, 직사각형, 정방형, 삼각형 및 다각형 중에서 선택된 어느 하나의 형상으로 된 버너 장치.
  20. 제14항에 있어서, 상기 하우징의 개단부가 원형, 정방형, 삼각형, 및 다각형 중에서 선택된 어느 하나의 형상이고 상기 하우징이 원통형, 정방형, 직사각형, 삼각형 및 다각형 중에서 선택된 어느 하나의 형상으로 된 버너 장치.
  21. 제14항에 있어서, 추가적인 제1연료가스를 버너 타일을 통해 흐르는 공기와 혼합하고 그 혼합물을 노 공간내로 배출하기 위한, 버너타일의 벽과 개구내에 위치한 연료가스의 공급원에 연결된 적어도 하나의 제1연료가스 노즐을 추가적으로 포함하는 버너 장치.
  22. 제14항에 있어서, 제1연료가스 노즐의 주위 및 상부에 위치한 벤투리관을 더 포함하는 버너 장치.
  23. 제14항에 있어서, 상기 버너 타일의 개구내에 화염 안정 표면을 추가로 포함하는 버너 장치.
  24. (a) 노 공간내로 연장하고 외측면에 부착된 복수의 방사상으로 배치된 배플에 의해 교대로 있는 섹션으로 나누어지는 벽에 인접하고 내부에 있는 혼합 영역으로 공기를 배출하는 단계;
    (b) 통로가 형성된 하나 이상의 벽 섹션에 인접하며 벽 외부에 있는 위치로부터 연료가스의 제1부분을 배출하는 단계와;
    (c) 다른 높이와 다른 경사각으로 상기 개구를 향하여 경사진 두 개 이상의 상기 벽 섹션에 인접하고 상기 벽의 외부의 하나 이상의 위치에서 상기 연료 가스의 제2부분을 배출하는 단계를 포함하며,
    (a') (a)단계에서, 상기 교대로 있는 섹션이 다른 높이를 가지고 다른 각으로 개구쪽으로 기울어지고, 상기 하나 이상의 교대로 있는 섹션이 섹션 외부로부터 벽내부까지 제1연료가스와 연도가스의 혼합물을 인도하기 위해 교대로 있는 섹션에 형성된 통로를 가지고,
    (b') (b)단계에서, 상기 연료가스의 제1부분이 노 공간내에서 연도가스와 혼합되어 그 결과로 형성된 제1연료가스-연도가스 혼합물이 노 공간내로 흘러들어가는 제1연료가스-연도가스-공기 혼합물을 형성하기 위하여 벽섹션에 형성된 통로에 의해 상기 벽내부의 혼합 영역으로 흐르고,
    (c') (c)단계에서, 연료가스의 제2부분이 노 공간내에서 연도가스와 혼합되고 그 형성된 제 2연료가스-연도가스 혼합물이 방사상으로 배치된 배플에 의해 형성된 두개 이상의 각각의 스트림으로 제1 연료가스-연도가스-공기 혼합물로 배출되고 제1 연료가스-연도가스-공기혼합물과 혼합되어, 포개진 화염 형태에서 연소하는 상당히 혼합된 연료가스-연도가스-공기 혼합물을 형성하는,
    연료가스와 공기의 혼합물이 포개진 화염형태로 연소되어 그로부터 저질소산화물을 갖는 연도가스가 형성되는 노공간안의 개구를 통해 노 공간내로 연료가스와 공기의 혼합물을 배출하기 위한 방법.
  25. 제24항에 있어서, (b)단계에 따라 노 공간내로 배출된 연료가스, 연도가스 및 공기의 혼합물이 0% 에서 약 100%의 초과 공기를 포함하는 방법.
  26. 제24항에 있어서, (b)단계에 따라 제1연료가스-공기 혼합물을 형성하는데 사용되는 연료가스의 제1부분이 노 공간내로 배출된 총 연료가스 부피의 약 2%에서 약 40%인 방법.
  27. 제24항에 있어서, (c)단계에 따라 제2연료가스-연도가스 혼합물을 형성하는데 사용되는 연료가스의 제2부분이 노 공간내부로 배출되는 총 연도가스 부피의 약 60% 내지 약 98%인 방법.
  28. 제24항에 있어서, 벽이 내열 물질로 형성되고 벽내에 개구를 가지는 내열 타일의 일부인 방법.
  29. 제28항에 있어서, 교대로 있는 섹션들의 첫번째는 낮은 높이를 가지고 작은 각도로 개구쪽으로 기울어지고, 교대로 있는 섹션들의 두번째는 더 높은 높이를 가지고 더 큰 각으로 개구쪽으로 기울어지고, 연속되는 교대로 있는 섹션은 상기의 첫번째 및 두번째 섹션과 동일한 높이와 각을 갖는 방법.
  30. (a) 노 공간으로 연장되고 다른 높이를 가지며 다른 각으로 노 공간에 형성된 개구를 향해 경사진 교대로 있는 섹션으로 나누어진 외부 측면을 가지는 실린더 형태의 벽에 의해 상기 노 공간으로 공기의 기둥을 배출하는 단계;
    (b) 상기 노 공간으로부터의 연도가스와 혼합된 연료가스의 제1부분을 공기의 기둥내로 배출하는 단계와;
    (c) 노 공간으로부터의 연도가스와 혼합된 연료가스의 제2부분을 상기 교대로 있는 섹션에 인접하고 상기 벽의 외부 위치로부터 각각의 스트림으로 연도가스와 혼합된 연료가스의 제1부분을 포함하는 공기 기둥내로 배출하는 단계를 포함하고,
    (a') (a)단계에서, 상기 벽은 상기 벽의 외부에서 도관 가스와 혼합된 상기 연료 가스의 제1부분을 상기 벽 안쪽으로 안내하는 적어도 하나의 통로를 구비하고,
    (c') (c)단계에서, 상기 각각의 스트림이 방사상으로 기둥에 들어가서 연도가스 및 공기에 의해 둘러싸이고 혼합된 각각의 포개진 화염으로 연료가스의 제1부분과 함께 그안에서 연소되는,
    연료가스와 공기의 혼합물이 포개진 화염 형태로 연소되고 그로부터 저질소산화물을 갖는 연도가스가 형성되는 노 공간에 형성된 개구에 의해 노 공간내로 연료가스와 공기의 혼합물을 배출하기 위한 방법.
  31. 삭제
  32. 제30항에 있어서, (a)단계 이전에 공기 기둥내로 연료가스의 제1부분의 일부를 배출하는 단계를 선택적으로 더 포함하는 방법.
  33. 제30항에 있어서, 노 공간내로 배출된 연료가스 및 공기의 혼합물이 0%에서 약 100%의 초과 공기를 포함하는 방법.
  34. 제30항에 있어서, 연료가스의 제1부분이 공기 기둥내로 배출된 총 연료가스 부피의 약 2%에서 약 40%인 방법.
  35. 제30항에 있어서, 연료가스의 제2부분이 상기 연료가스의 기둥내로 배출된 총 연료가스 부피의 약 60%에서 약 98%인 방법.
  36. 삭제
  37. 삭제
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  40. 삭제
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