KR101581172B1 - 축열로 버너 - Google Patents

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KR101581172B1
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요아힘 아 뷘님
요아힘 게. 뷘님
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베에스-베르메프로체스테히닉 게엠베하
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Abstract

분사 파이프 또는 유사하게 봉입된 기밀성 공간들을 가열하기 위한 축열로 버너의 효율을 개선하기 위하여, 배기 가스의 부분적인 스트림은 축열로 카트리지(11 내지 16)의 외부 자켓을 경유하여 버너 헤드에 있는 바이패스 오리피스 플레이트(32)를 통해 안내된다. 예를 들어, 높은 연료값을 가지는 프로판 천연 가스, 코크스로 가스와 같은 연료 가스에 대하여, 부분적인 스트림은 대략 20%이다. 바이패스 오리피스 플레이트는 최적의 상태들을 조정하기 위하여 교환될 수 있다. 결과적으로, 사실상 임의의 추가의 지출 및 수고없이, 배기 가스를 위해 요구되는 흡인은 상당히 감소시키고, 동시에, 축열로(11 내지 16)들의 외부 자켓은 복열성 열 회수를 위해 이용된다.
축열로 버너, 복열기, 바이패스

Description

축열로 버너{Regenerator Burner}
본 발명은 노, 특히 폐쇄된 노 챔버를 가열하거나, 또는 무화염 산화(flameless oxidation)(FLOX®)에 의한 분사 파이프(jet pipe)의 내부 공간을 가열하기 위한 버너에 관한 것이다.
복열기(recuperator) 또는 축열로들은 공기의 예열을 위하여 버너에서 사용된다. 복열기는 연소 공기를 예열하기 위하여 배기 가스열을 이용하는 열교환기이며, 이에 의해, 고온 스트림은 모든 분할부를 통해 유동한다. 대조적으로, 축열로들은, 하나의 위상(phase)으로 가열하기 위하여 배기 가스와 연소 공기에 의해 교대로 살포되고(perfused), 그 결과, 흡수된 열을 또 다른 위상에서 연소 공기에 전달하기 위하여 배기 가스를 냉각하는 열 저장체(heat storage)들이다. 축열로 기술은 주어진 구조적 체적에 의해 높은 정도의 열 회수를 제공하며, 그러나, 또한 배기 가스 모드로부터 신선한 공기 모드로의 주기적인 변환을 위하여 상당한 지출 및 수고를 요구한다. 과거에, 축열로 버너들은 비교적 높은 효율로 사용될 가능성이 있었다. 버너들은 매체 효율 범위와 함께 버너에 대한 수요가 점점 많아지고 있다.
문헌 DE 44 20 477 A1은 축열 공기 예열을 구비한 산업용 버너를 개시하였 다. 이러한 산업용 버너는 50 내지 300㎾의 범위의 매체 동력(medium power)에 적합하다. 산업용 버너는 노 벽에 위치된 축열 카트리지를 포함하고, 이에 의해, 배기 가스의 온도는 이미 노 벽에서 감소된다. 노즐들은 축열 카트리지의 고온측에 배열되고, 상기 노즐들은 예열된 공기를 고속으로 방출한다. 그 결과, 강한 배기 가스 재순환이 노에서 만들어진다. 그러므로, 실행된 무화염 산화(FLOX® 원리)는 열적 NOx 형성을 피하고 노에서 온도의 균일성을 개선하기 위하여 공기가 고온으로 예열될 때 특히 적합하다. 열 흡수로부터 열 방출로 개별적인 축열로 카트리지를 변환시키기 위한 변환 밸브들이 버너 헤드에 위치된다.
여러 해 동안, 이러한 버너들은 노의 직접 가열을 위하여 성공적으로 사용되어 왔다. 예를 들어 1100℃의 노의 온도로, 950℃의 예열 공기를 달성하는 것이 가능하다. 천연 가스가 연료로서 사용될 때, 이러한 것은 85%의 연소 효율에 대응한다. 이러한 것을 고려하여, 배기 가스는 축열로를 통해 항상 완전하게 배출되는 것은 아니다. 특정의 부분적인 스트림은 처리되는 재료를 예열하기 위하여 예를 들어 유동층로(flow-through furnace)의 예열 구역과 같은 다른 영역 내로 안내된다.
또한, 분사 파이프들의 사용에 의해 노 공간을 간접적으로 가열하는 것이 공지되어 있다. 이러한 분사 파이프는 버너에 의해 가열되는 내부 공간을 봉입한다. 이렇게 하여, 분사 파이프는 상기 파이프의 방열에 의해 노 공간을 가열하는데 충분히 높은 온도로 가열된다. 이러한 분사 파이프들을 고려하여, NOx 문제는 분사 파이프 내부의 온도가 노의 온도보다 높기 때문에 주요하게 된다. 부가하여, 무화염 산화를 유지하기 위해 요구되는 재순환은 제한된 개방 유동 단면 때문에 악화된 다. 그러나, 여전히 필요한 재순환 및 무화염 산화를 달성하기 위하여, 공기의 맥동수(pulse rate)는 분사 파이프의 내부 내로 압축 공기의 스트림을 안내하는 출력 노즐에서 증가되어야 한다.
대체로, 분사 파이프는 외부 압력에 대략 일치하는 내부 압력으로 동작한다. 그러므로, 분사 파이프들로부터 취해진 부분적인 배출 공기 스트림은 축열로 장치를 통한 배기 가스 송풍기를 통하여 비워진다. 축열로들의 유동 저항으로 인하여, 높은 유속을 고려한 공기 노즐의 높은 유동 저항으로 인하여, 그리고 결과적인 압력 기울기로 인하여, 배기 가스 송풍기는 높은 압력차를 극복하여야 한다. 그러므로, 버너에서의 압력의 손실은 공기 노즐에서의 유속의 제곱으로 증가한다.
본 발명의 목적은 폐쇄 또는 봉입된(enclosed) 공간을 가열하기 위한 무화염 산화의 적용에 의해 상기된 기술적 문제들을 해결하는 것이다. 특히, 송풍기 출력은 가능한 낮아야 한다. 연소 효율은 적어도 증가되어야 한다.
이러한 목적은 청구항 제 1 항에 따른 버너 뿐만 아니라, 청구항 제 14 항에 따른 관련 방법에 의해 달성된다.
본 발명에 따라서, FLOX 버너는 축열로 장치의 폐쇄 또는 봉입된 공간을 가열하기 위하여 사용되고, 상기 축열로 장치는 배기 가스 유동에서 교대로 가열되고, 그런 다음 흡수된 열을 연소 공기에 방출하고 냉각하기 위하여 연소 공기에 의해 살포되는 축열로들을 포함한다. 축열로 장치는 적어도 하나의 바이패스 채널을 포함하고, 바이패스 채널에 의하여, 축열로 채널을 바이패스하는 부분적인 배기 가스 스트림이, 무화염 산화에 의해 가열되는 챔버로부터 배기 가스 비움 장치(exhaust gas evacuation arrangement)로 안내된다.
그러므로, 바이패스 채널은 배기 가스 비움 송풍기의 송풍 출력이 상당히 감소되도록 압력 손실의 감소에 상당히 기여한다. 결과적으로, 버너의 작동 비용이 떨어지게 된다. 예를 들어, 대략 35%까지 배기 가스 비움 송풍기의 에너지 소모를 낮추는 것이 가능하다.
가장 간단한 경우에, 바이패스 채널은 배기 가스 송풍기로 배기 가스 스트림 의 일부(열적으로 사용되지 않은)를 안내할 수 있다. 이러한 것은 단독으로 배기 가스 송풍기 출력의 감소를 실행한다. 그러나, 바람직하게, 바이패스 채널로 안내된 배기 가스 스트림은 열 이용을 위한 출력물이다. 제 1 실시예에서, 바이패스 채널로 안내된 배기 가스 스트림은 축열로 카트리지의 외부면 주위로 유동한다. 결과적으로, 축열로 카트리지는 배기 가스에 의해 가열된 고온 환경 또는 환경에 있다. 이러한 것은 축열로에 의해 달성될 수 있는 이미 높은 연소 효율을 증가시킨다.
부가적으로 또는 대안적으로, 바이패스 채널에서 안내된 부분적인 배기 가스 스트림을 전체적으로 또는 부분적으로 열적으로 이용하도록 열교환기, 예를 들어 역류 열교환기(counter-current heat exchanger, 즉 또한 복열기로서 지칭됨)를 사용하는 것이 가능하다. 이러한 복열기를 사용하는 것에 의하여, 가스의 스트림 또는 연소 공기의 일부를 예열하는 것이 또한 가능하다. 가스의 예열은 특히 소위 약한 가스(weak gas), 즉 낮은 연료값을 나타내지만 높은 유량을 나타내는 가스가 연소 공간 내로 분사될 때를 의미한다. 예를 들어 용광로 가스 또는 잡다한 잔류 가스와 같은 낮은 연료값을 나타내는 이러한 연소 가스를 고려하여, 배기 가스와 공기의 유속의 비는 2의 값까지 증가한다. 여기에서, 바이패스 스트림을 비교적 크게, 예를 들어 배기 가스의 전체 스트림의 20%보다 크게 만들고, 특별히 가스 예열을 위하여 복열기를 이용하는 것이 유용할 수 있다.
부가적으로 또는 대안적으로, 이미 기술된 바와 같이, 축열로들을 통하여 연소 공기 스트림의 부분과 축열로를 통해 연소 공기 스트림의 다른 부분을 가열하는 것이 또한 가능하고, 이러한 것은 차례로 바이패스 스트림에 의해 가열된다. 이와 평행하게, 배기 가스 스트림은 축열로의 외측 주위에서 유동할 수 잇다.
높은 연료값을 보이는 연소 가스, 예를 들어 프로판, 천연 가스, 코크스로 가스(coke oven gas)는 바람직하게 예열 없이 버너에 공급된다. 공기를 예열하기 위해 독점적으로 사용되는 바이패스 스트림은 대략 20%이어야 한다. 바이패스 스트림은 최적의 상태를 조정하기 위하여 적절한 바이패스 오리피스 플레이트를 설치하는 것에 의해 조정될 수 있다. 이렇게 하여, 배기 가스를 위한 흡인(suction draught)은 사실상 추가의 지출 및 수고없이 상당히 감소될 수 있으며, 동시에, 축열로의 외부 자켓들은 복열성 열(recuperative heat) 회수를 위해 이용된다.
본 발명의 바람직한 실시예의 추가의 상세는 도면, 상세한 설명 또는 특허청구범위로부터 따른다. 상세한 설명은 본 발명의 본질적인 양태 또는 다른 상황에 제한된다. 도면들은 보충적인 참조로서 사용된다. 도면들을 추가의 상세를 개시한다.
분사 파이프 또는 유사하게 봉입된 기밀성 공간들을 가열하기 위한 축열로 버너의 효율을 개선하기 위하여, 배기 가스의 부분적인 스트림은 축열로 카트리지의 외부 자켓을 경유하여 버너 헤드에 있는 바이패스 오리피스 플레이트를 통해 안내된다. 예를 들어, 높은 연료값을 가지는 프로판 천연 가스, 코크스로 가스와 같은 연료 가스에 대하여, 부분적인 스트림은 대략 20%이다. 바이패스 오리피스 플레이트는 최적의 상태들을 조정하기 위하여 교환될 수 있다. 결과적으로, 사실상 임의의 추가의 지출 및 수고없이, 배기 가스를 위해 요구되는 흡인은 상당히 감소되 고, 동시에, 축열로들의 외부 자켓은 복열성 열 회수를 위해 이용된다.
도 1은 분사 파이프(1)를 가열하기 위해 사용되는 축열로 버너(2)를 도시한다. 분사 파이프(1)는 예를 들어 강 또는 세라믹으로 이루어진다. 분사 파이프는 중앙 파이프 영역(3a)과, 이에 대해 평행한 하나 또는 2개 이상의 세장형 파이프 영역(3b, 3c)을 구비하는 내부 공간(3)을 봉입한다. 분사 파이프(1)는 한 쪽 단부에서 폐쇄된다. 축열로 버너(2)는 반대편 단부에 배열된다. 분사 파이프는 공기 및 연료의 공급 뿐만 아니라 배기 가스의 제거를 위해 사용된다.
분사 파이프(1)는 2개의 노 벽(4, 5)들 사이에 배열되고, 방사된 열에 의해 노 벽(4, 5)들에 의해 봉입된 내부 공간을 가열하도록 배치된다. 대체로, 내부 공간(3)에서 퍼지는 온도는 확실하게 노 공간에서 퍼지는 온도 보다 높다.
축열로 버너(2)는 화살표로 지시된 강한 순환 유동을 유지하고, 상기 축열로 버너에서, 내부 공간의 파이프 영역(3a) 내로 집중하여 예열된 연소 공기 및 연료를 고출력의 맥동수로 송풍 또는 분사한다. 재순환 배기 가스의 일부는 축열로 버너(2)를 통과하여 비워진다. 이러한 것은 배기 가스 비움 송풍기(6)에 의해 달성된다.
축열로 버너(2)는 노 벽(4)에 있다. 버너는 공기 노즐(7, 8)들과, 적어도 하나의 연료 노즐(9)을 포함한다. 예열된 연소 공기는 높은 출력 속도로 공기 노즐(7, 8)들을 빠져 나간다. 바람직하게, 적어도 내부 공간(3)의 공기 노즐(7, 8)에서, 상기 속도는 100 m/sec. 이상이며; 바람직하게 적어도 150 m/sec.가 달성된다. 한편으로는 높은 유속으로 인하여, 그리고 결과적인 가스 혼합물의 배기 가스의 높은 비율로로 인하여, 무화염 산화물이 발생하고, 이 경우에, 내부 공간(3) 내로 분사된 연료는 국부적으로 산화되지 않지만, 내부 공간(3)의 큰 영역에 걸쳐서 분포되며, 그러므로 그 열은 가장 낮은 NOx 생성과 함께 균일하게 방출된다.
축열로 버너(2)는 도 2 및 도 3에 보다 명확하게 도시되어 있다. 버너는 다수의 축열로(11, 12, 13, 14, 15, 16)들을 포함하는 축열로 유닛(10)을 포함한다. 축열로들은 예를 들어 원통형 외부 자켓을 가지는 카트리지로서 구성된다. 축열로들은 그 내측에 다수의 분지형 채널(17)들을 가지며, 채널들은 축열로 채널로서 작용하고, 채널들을 통해 냉각되는 배기 가스와 가열되는 연소 가스가 교대로 안내된다.
예시적인 실시예에서 존재하는 6개의 축열로(11 내지 16)들은 교대로 열을 흡수하고 방출하는 적어도 2개의 그룹으로 분할된다(각각의 그룹은 임의의 수의 축열로들을 포함할 수 있다). 축열로들의 전환은 제어 유닛(18)에 의해 실행된다. 제어 유닛은 평탄한 폐쇄 하우징(19)을 포함하고, 이에 의해 축열로(11 내지 16)들은 상기 하우징의 바닥으로부터 떨어져 버너의 중심선 주위의 원에서 서로 평행하게 연장한다. 하우징(19)은 내부 공간을 2개의 챔버들로 분할하는 분할 벽(20)을 포함한다. 제 1 그룹의 축열로(11, 12, 13)들은 이러한 챔버 들 중 하나에 연결되는 한편, 다른 그룹의 축열로(14, 15, 16)들은 다른 챔버에 연결된다. 각각의 챔버들은 입구 밸브(21, 22)들과 출구 밸브(23, 24)들을 각각 구비한다. 입구 밸브(21, 22)들은 연소 공기 채널(25)에 연결된다. 출구 밸브(23, 24)들은 배기 가스 채널(26) 에 연결된다. 밸브(21 내지 24)들은 도 1에서 개략적으로 표현된 특별히 특징화되지 않은, 예를 들어 모터 구동부, 자기 구동부, 유압 구동부, 공압 구동부 등의 형태로 하는 밸브 구동부와 결합된다. 밸브 구동부들을 축열로 그룹들이 연소 공기 채널(25)과 배기 가스 채널(26)에 교대로 연결되고 이와 함께 교대하는 방식으로 밸브(21 내지 24)들을 작동시키도록 배치된다. 배기 가스 채널은 배기 가스 비움 송풍기(6)와 통한다.
축열로(11 내지 16)들은 부분적인 배기 가스 스트림에 의해 살포된 체적(27, volume)에 배열된다. 도 1에서, 배기 가스 스트림은 작은 화살표(28, 29)로 지시되었다. 하우징(19)의 바닥에 있는 개구(30)는 예를 들어 파이프(31)를 통해 오리피스 플레이트(32)로 통하고, 오리피스 플레이트는 부분적인 배기 가스 스트림의 조정을 위한 교축기(throttle)로서 작용한다. 오리피스 플레이트(32)는 교환 가능하도록 구성될 수 있다. 오리피스 플레이트는 하우징(19)의 부분적인 공간에서 종료하고, 배기 가스 채널(26)이 이에 연결된다.
부가하여, 축열로 버너(2)는 연료 노즐(9)에서 종료하는(도 1) 중앙 가스 공급 파이프(33)를 포함한다. 가스 공급 파이프(33)는 버너가 점화되고 그런 다음 단지 작은 스트림의 연소 공기를 비활성화하거나 또는 안내할 때 공기를 공급하도록 배치된 공기 공급 파이프(34)에 의해 봉입될 수 있다.
지금까지 기술된 축열로 버너(2)는 특히 높은 연료값을 보이는 가스에 대해 적합하다. 상기 축열로 버너는 다음과 같이 동작한다:
동작 동안, 배기 가스 비움 송풍기는 흡인을 발생시키고, 이러한 방식에 의 해, 배기 가스는 분사 파이프(3)로부터 비워진다.
도 2에 따른 밸브 위치를 참조하여, 배기 가스는 축열로(11, 12, 및 13) 뿐만 아니라, 체적(27)에 의해 본원에서 만들어지는 바이패스 채널을 통해 유동한다. 오리피스 플레이트(32)에 의해 경계가 정해지는 바이패스 채널의 부분적인 배기 가스 스트림은 전체 배기 가스 스트림의 대략 20%를 차지한다. 이전에 가열된 축열로(14, 15, 16)들은 신선한 공기가 적재되고 공기를 가열하며, 상기 공기는 그런 다음 연소 공기 노즐을 통하여 분사되는 공기로서 빠져나간다. 공기 노즐(7, 8)로부터의 고온의 연소 공기 분사물은 함께 비워지는(co-evacuated) 배기 가스와 혼합하고, 연료는 연료 노즐(9)로부터 빠져나가며, 상기 연료는 그런 다음 영역(3a)을 따라서 산화되고, 선택적으로 또한 영역(3b, 3c)을 따라서 산화된다.
바이패스 채널(27)을 통해 유동하는 부분적인 배기 가스 스트림은 축열로(11 내지 16)의 외부면으로 그 열을 방출한다. 이러한 조치의 결과로서, 배기 가스에 대한 흡인은 추가의 지출 및 수고없이 상당히 감소되고, 한편, 축열로(11 내지 16)의 외부 자켓은 동시에 복열성 열 회수를 위해 이용된다.
3개의 그룹으로 각각 배열된 전체 6개의 축열로 카트리지(11 내지 16)들을 포함하는 분사 파이프에서의 이러한 축열로 버너(2)의 하나의 실시된 예시적인 실시예는 예를 들어 140㎾ 천연 가스의 관련 와트량(connected wattage)을 가진다. 50ppm 미만의 NOx값을 달성하기 위하여, 1000℃의 배기 가스 입력 온도 및 대략 900℃의 예열값을 고려하여, 150 m/sec의 공기 속도가 강한 재순환을 위해 공기 노즐(7, 8)에 제공된다. 분사 파이프의 내측은 대기압이 유지된다. 그러므로, 축열로 의 유동 저항은 배기 가스 비움 송풍기에 의한 배기 가스 모드로 있는 노즐에 의해 극복된다. 다음의 측정 결과들이 얻어진다:
배기 가스 바이패스
없음 20%
노즐에서의 배기 가스 입력 1000℃ 1000℃
버너 출구에서의 배기 가스 300℃ 260℃
공기 예열 840℃ 890℃
열 회수 50㎾ 53㎾
연소 효율 86% 88%
압력 손실, 배기 가스측 120 mbar 80 mbar
배기 송풍기, 소비 1800 W 1200 W
배기 가스 중의 NOx 30 ppm 30 ppm
바이패스에 의한 열 회수가 바이패스의 사용이 없는 것보다 대략 5%만큼 큰 것을 알 수 있었다. 배기 가스 비움 송풍기의 에너지 소비는 대략 35%까지 감소된다. 백분율 범위에서 이러한 연소 효율의 증가는 단지 상당한 지출 및 수고를 가지고 다른 수단에 의해 달성되는데 반하여, 배기 가스 바이패스는 실질적으로 추가의 지출을 초래하지 않았다.
도 1 내지 도 3은 연료의 예열이 전혀 발생하지 않았으며 언급할 가치가 없는 정도로 발생하는 예시적인 실시예를 도시한다. 그러나, 예를 들어, 연료 스트림을 소극적으로(negatively) 회수하는 것이 또한 가능하다. 이러한 것은 특히 낮은 연료값을 보이는 연료로, 특히 가스로 실행 가능하다. 도 4 및 도 5는 이를 위해 구성된 버너를 도시하다. 상기 버너는 바이패스 채널(27)이 복열성 연료 가스 예열을 위하여 전체적으로 또는 부분적으로 이용되는 것을 특징으로 한다. 가스 공급 채널(35)은 가스 공급을 위해 사용되고, 상기 가스 공급 채널은 중앙 공기 공급 파이프(36)의 외부 자켓(즉, 시동을 위해 사용되고 그 밖에 바람직하게 비활성인)과 복열기 파이프(37)의 내측 사이에 제공된다. 복열기 파이프의 내측 및 외측은 열전달을 개선하기 위하여 돌기, 핀(fin) 등을 구비한다. 부분적인 가스 스트림은 복열기 파이프의 외부 자켓 주위에서 유동한다. 이렇게 하도록, 복열기 파이프(37)는 추가의 파이프(38)에 배열될 수 있다. 복열기 파이프(37)와 외부 파이프(38) 사이에 만들어진 배기 가스 채널(39)은 배기 가스 스트림이 축열로(11 내지 16)를 지나서 안내되는 파이패스를 형성한다. 채널(39)만이 단지 도시되고 바이패스를 완성한다. 그러나, 그 외부 자켓 상에 축열로(11 내지 16)들 주위에서 고온의 배기 가스가 유동하는 것을 허용하기 위하여 체적(27)을 통한 바이패스에서 축열로(11 내지 16)를 지나서 안내되는 배기 가스의 일부를 추가적으로 안내하는 것이 또한 가능하다. 이러한 것을 달성하도록, 도 5에 도시된 바와 같이, 파이프(31)는 한편으로는 채널(39)로부터, 다른 한편으로는 체적(27)으로부터 배기 가스를 빼내기 위하여 분지될 수 있다. 다시, 오리피스 플레이트는 부분적인 배기 가스 스트림의 크기를 제어하기 위해 제공된다.
또한 도 1 내지 도 3에 따른 축열로 버너(2)의 설명은 유사하게 동일한 도면 부호를 사용하여 도 4 및 도 5에 따라서 지금까지 기술된 축열로 버너(2)와 유사하게 적용한다.
분사 파이프 또는 유사하게 봉입된 기밀성 공간들을 가열하기 위한 축열로 버너의 효율을 개선하기 위하여, 배기 가스의 부분적인 스트림은 축열로 카트리지(11 내지 16)의 외부 자켓을 경유하여 버너 헤드에 있는 바이패스 오리피스 플레이트(32)를 통해 안내된다. 예를 들어, 높은 연료값을 가지는 프로판 천연 가스, 코크스로 가스와 같은 연료 가스에 대하여, 부분적인 스트림은 대략 20%이다. 바이패스 오리피스 플레이트는 최적의 상태들을 조정하기 위하여 교환될 수 있다. 결과적으로, 사실상 임의의 추가의 지출 및 수고없이, 배기 가스를 위해 요구되는 흡인은 상당히 감소되고, 동시에, 축열로(11 내지 16)들의 외부 자켓은 복열성 열 회수를 위해 이용된다.
도면 부호:
1 분사 파이프
2 축열로 버너
3 내부 공간
3a 내지 3c 영역
4, 5 노 벽
6 배기 가스 비움 송풍기
7, 8 공기 분사
9 연료 분사
10 축열로 장치
11 내지 16 축열로
17 채널
18 제어 유닛
19 하우징
20 분할 벽
21, 22 입구 밸브
23, 24 출구 밸브
25 연소 공기 채널
26 배기 가스 채널
27 체적/바이패스 채널
28, 29 화살표
30 개구
31 파이프
32 오리피스 플레이트
33 가스 공급 파이프
34 공기 공급 파이프
35 가스 공급 채널
36 공기 공급 채널
37 복열기 파이프
38 파이프
39 채널
도 1은 분사 파이프를 구비하고 노 공간에 설치된 축열로 버너를 가열하기 위한 노 공간의 부분 단면 도면.
도 2는 도 1에 따른 축열로의 수직 단면도.
도 3은 도 2에 따른 축열로 버너의 상세 종방향 단면도.
도 4는 축열로 버너의 변형 실시예의 개략 단면도.
도 5는 도 4에 따른 축열로 버너의 상세 종방향 단면도.

Claims (15)

  1. 폐쇄된 노 공간을 가열하기 위한 버너로서,
    배기 가스 열을 이용하는 동안, 재생성 배기 가스 열 회수를 위하고 연소 공기를 가열하기 위한 축열로(11 내지 16)를 포함하고, 상기 각각의 축열로들이 하나의 배기 가스 스트림과 하나의 연소 공기 스트림에 의해 적어도 교대로 살포될 수 있는 축열로 채널(17)을 포함하는 축열로 장치(10);
    상기 노 공간(3) 내로 가열된 연소 공기를 안내하기 위하여 상기 축열로 장치(10)와 연통하는 적어도 하나의 공기 노즐(7, 8); 및
    상기 축열로 채널(17)을 바이패스하는 부분적인 배기 가스 스트림을 상기 공간(3)으로부터 배기 가스 비움 장치(6)로 안내하는 적어도 하나의 바이패스 채널(27)을 포함하고,
    상기 축열로(11 내지 16)들은, 상기 부분적인 배기 가스 스트림이 상기 축열로 채널(17)을 바이패스 하는 동안 상기 축열로(11 내지 16)들의 외부면들을 접촉하도록 상기 바이패스 채널(27)에 배치되는 것을 특징으로 하는, 버너.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 축열로(11 내지 16)들은 원통형 축열로 카트리지인 것을 특징으로 하는, 버너.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 축열로 장치(10)는 열 흡수를 위하여 배기 가스 스트림으로 또는 열 방출을 위하여 연소 공기 스트림으로 개별적으로 또는 그룹으로 상기 축열로(11 내지 16)를 전환시킬 수 있는 제어 변경부(21 내지 24)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 버너.
  5. 제 4 항에 있어서, 모든 상기 축열로(11 내지 16)들은 공통의 바이패스 채널(27)에 배치되고, 그러므로, 열 흡수 동안 뿐만 아니라 열 방출 동안 배기 가스가 상기 축열로들 주위에서 유동하는 것을 특징으로 하는, 버너.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 바이패스 채널(27)에 교축 디바이스(32)가 제공된 것을 특징으로 하는, 버너.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 교축 디바이스(32)는 교환 가능한 오리피스 플레이트(orifice plate)인 것을 특징으로 하는, 버너.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 공기 노즐(7, 8)은 사용되는 연료를 고려하여, 화염 형성을 억제하는데 충분한 출력 속도로 연소 공기의 스트림을 발생시키는 것을 특징으로 하는, 버너.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 출력 속도는 적어도 80 m/sec.인 것을 특징으로 하는, 버너.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 버너는 상기 버너를 통하여 연료 노즐(9)로 연장하는 적어도 하나의 연료 채널(33)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 버너.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 연료 채널(33)은 공기 채널을 통하여 연장하는, 버너.
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 연료 채널은 바이패스 채널과 열교환되는 것을 특징으로 하는, 버너.
  13. 제 10 항에 있어서, 상기 연료 채널과 상기 바이패스 채널(27)은 역류 열교환기를 통하여 안내되는 것을 특징으로 하는, 버너.
  14. 연료의 무화염 산화에 의해 폐쇄된 노 공간을 가열하기 위한 방법으로서,
    예열된 공기는 상기 공간에서 순환 유동을 발생시키기 위하여 상기 공간 내로 분사의 형태로 고속으로 안내되고;
    연료 스트림은 상기 공간으로 안내되며;
    배기 가스 스트림은 배기 가스 비움 장치에 의해 상기 공간으로부터 비워지며, 상기 배기 가스 스트림은, 축열로 장치(10)의, 공기를 예열하도록 배치되는 적어도 하나의 축열로(11)를 통하여 부분적으로 안내되고 바이패스 채널을 통하여 부분적으로 안내되며;
    상기 바이패스 채널에서 안내된 부분적인 배기 가스 스트림의 열은 상기 적어도 하나의 축열로(11)의 외부면 및/또는 연료 스트림으로 전달되는 것을 특징으로 하는, 폐쇄 공간 가열 방법.
  15. 삭제
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