KR102100595B1 - Fuel reformer burner of fuel cell system - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a burner for a fuel reformer which allows complete combustion of fuel gas, such as LNG and LPG, and anode off gas passing through a fuel cell stack of a fuel cell system while not being used in the stack, prevents flash back that may be generated inside the burner with high reliability, and provides improved stability, durability and high-temperature characteristics. The burner for a fuel modifier includes: an internal pipe body (20) disposed at the top of a body portion (10) and installed to communicate with an outlet (13) of the body portion (10) to guide a first mixed gas (F1) discharged from the outlet (13) toward the top; an external pipe body (30) disposed at the top of the body portion (10), installed to surround the internal pipe body (20), equipped with a second gas inlet (31) in the outside thereof, and guiding the second gas (G2) introduced through the second gas inlet (31) toward the top; and a nozzle (40) installed inside of the external pipe body (30) for spraying a second mixed gas (F2) containing the first mixed gas (F1) mixed with the second gas (G2). In the burner, a plurality of support bars (21) are formed on the outer surface of the internal pipe body (20) in such a manner that they may protrude out from the outer surface. In addition, a flame screen (60) and SUS wool member (61) for preventing flash back are disposed inside of the external pipe body (30) and on the support bars (21), and inside of the second gas inlet (31), respectively.

Description

역화가 방지되는 연료개질기용 버너{Fuel reformer burner of fuel cell system}Burner for fuel reformer to prevent backfire {Fuel reformer burner of fuel cell system}

본 발명은 역화가 방지되는 연료개질기용 버너에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 LNG 또는 LPG 가스와 같은 연료 가스와 연료전지 시스템의 연료전지 스택(stack)에서 사용되지 않고 스택을 통과한 애노드 오프 가스(anode off gas)를 모두 연소시키면서 버너 내측에서 발생될 수 있는 역화(逆火)를 확실하게 방지할 수 있음과 아울러 안정성과 내구성을 향상시킨 연료개질기용 버너에 관한 것이다.The present invention relates to a burner for a fuel reformer in which backfire is prevented, and more specifically, fuel gas such as LNG or LPG gas and anode off gas passing through the stack without being used in the fuel cell stack of the fuel cell system ( The present invention relates to a burner for a fuel reformer capable of reliably preventing backfire that may occur inside the burner while burning all of the anode off gas) and improving stability and durability.

일반적으로, 연료전지 시스템은 메탄올, 에탄올, 천연가스와 같은 탄화수소 계열의 물질 내에 함유되어 있는 수소를 이용하며, 산화제로는 산소(공기)가 사용되는 것으로, 산소와의 화학반응을 통하여 화학에너지를 전기 에너지로 직접 변환시키는 발전 시스템이다.In general, a fuel cell system uses hydrogen contained in a hydrocarbon-based material such as methanol, ethanol, and natural gas, and oxygen (air) is used as an oxidizing agent, and uses chemical energy through chemical reaction with oxygen. It is a power generation system that converts directly into electrical energy.

상기 연료전지 시스템은 연료전지 스택(stack)과 연료 처리장치를 주요부로 구비하고, 연료탱크, 연료펌프 등을 부수적으로 구비한다. 여기서, 상기 스택은 화학반응을 일으켜서 전기를 발생시킨다. 이때, 화학반응이 끝나고 나오는 가스를 애노드 오프 개스(anode off gas)라고 한다.The fuel cell system includes a fuel cell stack and a fuel processing device as main parts, and additionally includes a fuel tank, a fuel pump, and the like. Here, the stack generates a chemical reaction to generate electricity. At this time, the gas that comes out after the chemical reaction is called an anode off gas.

수소는 통상 LNG 가스 혹은 LPG 가스와 수증기를 촉매로 이용하여 고온에서 개질(reforming)시켜 얻는다. 이러한 개질 내부에는 촉매를 가열시키기 위해 버너가 필요하며 초기 기동시에는 LNG 가스 또는 LPG 가스로 버너가 동작하지만, 정상적인 운전이 될 경우 반응 후 가스인 애노드 오프 가스와 연료가스가 동시에 투입되어 운전된다.Hydrogen is usually obtained by reforming at a high temperature using LNG gas or LPG gas and water vapor as catalysts. Inside the reformer, a burner is required to heat the catalyst, and the burner operates with LNG gas or LPG gas at the initial start-up, but in the case of normal operation, the anode off gas, which is a gas after reaction, and fuel gas are operated at the same time.

연료전지 시스템의 효율 향상을 위하여는 단순히 탄화수소등의 연료가스의 연소뿐만이 아니라 수소가스의 연소가 가능하여야 한다. 다시 말하면, 스택에서 미반응되어 배출되는 애노드 오프 개스(AOG)에 포함된 수소가스를 연소하는 수단이 필수적으로 갖추어져 있어야 한다. 따라서, 연료전지 시스템의 효율 향상을 위해서는 탄화수소등의 연료 가스 뿐만이 아니라 애노드 오프 개스 등에 포함된 수소가스를 연소시켜 연료처리장치에 필요한 열원으로 사용이 가능케 하는 버너가 필요하다.In order to improve the efficiency of the fuel cell system, not only the combustion of fuel gas such as hydrocarbon, but also the combustion of hydrogen gas must be possible. In other words, the means for burning the hydrogen gas contained in the anode off gas (AOG) discharged unreacted from the stack must be provided. Therefore, in order to improve the efficiency of the fuel cell system, a burner is required to burn not only fuel gas such as hydrocarbons, but also hydrogen gas contained in anode off gas and the like to be used as a heat source required for the fuel processing apparatus.

이러한 연료전지 시스템의 개질기 버너는 한국특허 공개번호 10-2009-0010402호 등 다수가 개시되어 있다. A number of reformer burners for such fuel cell systems have been disclosed, such as Korean Patent Publication No. 10-2009-0010402.

그러나, 종래의 개질기 버너의 경우에는 완전 예혼합 연소방식으로 구성되어 있어 연소속도의 차이가 큰 도시가스와 애노드 오프 가스를 하나의 노즐에서 사용할 경우 역화의 가능성이 매우 높다. 즉, 수소는 연소시 화염 속도가 연료개스의 화염속도에 비하여 매우 빨라서(메탄의 10배) 연소시에 화염이 연료흐름방향의 상류로 거꾸로 타들어갈 수 있어 폭발을 일으킬 수 있다. However, in the case of the conventional reformer burner, since it is composed of a completely premixed combustion method, when a city gas and an anode off gas having a large difference in combustion speed are used in one nozzle, the possibility of backfire is very high. That is, hydrogen has a very high flame velocity during combustion compared to that of a fuel gas (10 times that of methane), so that upon combustion, a flame may burn upstream in the direction of the fuel flow, causing an explosion.

따라서, 버너의 안정성이 확실하게 확보되면서 내구성 및 내열성도 우수한 연료개질기용 버너의 개발이 요구되는 실정이다. Accordingly, the development of a burner for a fuel reformer that is excellent in durability and heat resistance while ensuring the stability of the burner is required.

한국특허 공개번호 10-2009-0010402호Korean Patent Publication No. 10-2009-0010402

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 LNG 또는 LPG 가스와 같은 연료 가스와 연료전지 시스템의 연료전지 스택(stack)에서 사용되지 않고 스택을 통과한 애노드 오프 가스(anode off gas)의 연소가 모두 가능함과 아울러 버너 내측에서 발생될 수 있는 역화를 확실하게 방지하고 안정성, 내구성, 내열성 또는 고온 특성 등을 향상시킨 연료개질기용 버너를 제공하는 것이다.The present invention has been devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to use fuel gas such as LNG or LPG gas and anode off gas (anode) that has passed through the stack without being used in a fuel cell stack of a fuel cell system. It is to provide a burner for a fuel reformer that is capable of all combustion of off gas) and also prevents backfire that may occur inside the burner and improves stability, durability, heat resistance or high temperature characteristics.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 연료개질기용 버너는 일측에 공기유입구와 연통된 제1가스유입구가 구비되고, 상면에 상기 공기유입구에서 유입되는 공기와 상기 제1가스유입구에서 유입되는 제1가스가 혼합된 제1혼합가스가 배출되는 배출구가 형성되는 바디부와; 상기 바디부의 상측에 배치되면서 상기 바디부의 배출구와 연통되게 설치되어 상기 배출구에서 배출되는 제1혼합가스를 상부로 안내하는 내측관체와; 상기 바디부의 상측에 배치되면서 상기 내측관체를 감싸도록 설치되고, 외측에 제2가스유입구가 구비되며, 상기 제2가스유입구에서 유입되는 제2가스를 상부로 안내하는 외측관체와; 상기 외측관체의 내부에 설치되고, 분사홀을 통해 상기 제1혼합가스와 제2가스가 혼합된 제2혼합가스를 분사하는 노즐과; 상기 바디부의 하부에 설치되고, 일단에 상기 내측관체의 내부를 관통하면서 상기 노즐 상측까지 연장되어 불꽃을 일으키는 점화봉을 구비하는 스파크플러그를 포함한다.In order to achieve the above object, the burner for a fuel reformer according to the present invention is provided with a first gas inlet communicating with an air inlet on one side, and first air introduced from the air inlet and the first gas inlet on the upper surface. A body part having an outlet through which a first mixed gas in which gas is mixed is discharged; An inner tube disposed above the body portion and installed in communication with the outlet portion of the body portion to guide the first mixed gas discharged from the outlet portion upward; It is disposed on the upper side of the body portion is installed to surround the inner tube, the second gas inlet is provided on the outside, the outer tube to guide the second gas flowing from the second gas inlet upward; A nozzle which is installed inside the outer tube and injects a second mixed gas in which the first mixed gas and the second gas are mixed through an injection hole; It is installed at the lower portion of the body portion, and includes a spark plug having an ignition rod that extends to the upper side of the nozzle while penetrating the inside of the inner tube body at one end.

바람직한 실시예로서, 상기 노즐은 핀(pin)을 통해 상기 외측관체와 결합되고, 상기 내측관체는 상기 외측관체의 길이 보다 상대적으로 짧게 형성되고 외면에 복수개의 지지바가 돌출 형성된다.In a preferred embodiment, the nozzle is coupled to the outer tube body through a pin, the inner tube body is formed relatively shorter than the length of the outer tube body, and a plurality of support bars protrude from the outer surface.

또한, 상기 외측관체의 내부에서 역화가 발생하지 않도록 상기 외측관체 내측이면서 상기 지지바 상에 플레임스크린이 배치됨과 아울러 상기 제2가스유입구의 내부에서 역화가 발생하지 않도록 상기 제2가스유입구의 내측에 써스울 부재가 배치된다.In addition, a flame screen is disposed on the support bar while being inside the outer tube so that backfire does not occur inside the outer tube body and inside the second gas inlet so that backfire does not occur inside the second gas inlet. A thirteen member is arranged.

그리고, 일 실시예로서, 상기 외측관체의 외측에 다수의 결합공이 형성된 플랜지부가 구비된다.And, as an embodiment, a flange portion having a plurality of coupling holes formed on the outside of the outer tube body is provided.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예로서, 상기 내측관체와 외측관체는 오스테나이트계 스테인레스강으로 이루어지되 질량%로 0.1 ~ 0.13%의 탄소(C), 1.1 ~ 1.5%의 규소(Si), 0.78 ~ 0.98%의 망간(Mn), 20 ~ 23%의 크롬(Cr), 10 ~ 12%의 니켈(Ni), 0.05 ~ 0.1%의 질소(N), 0.5 ~ 3.0%의 텅스텐(W), 0.01 ~ 0.04%의 알루미늄(Al), 0.005%이하의 황(S), 0.01 ~ 0.02%의 세륨(Ce), 0.0006 ~ 0.0015%의 붕소(B), 0.1 ~ 0.5%의 니오븀(Nb), 0.006 ~ 0.01%의 인(P), 0.006이하의 산소(O), 1.4 ~ 3.4%의 구리(Cu), 0.01 ~ 0.4%의 티타늄(Ti), 0.3%이하의 몰리브덴(Mo), 0.0003 ~ 0.1%의 지르코늄(Zr), 0.0003 ~ 0.03%의 칼슘(Ca), 0.0003 ~ 0.01%의 마그네슘(Mg), 0.0003 ~ 0.1%의 팔라듐(Pd), 0.0003 ~ 0.1%의 하프늄(Hf), 0.2 ~ 2.0%의 코발트(Co), 0.008 ~ 0.098%의 바나듐(V)을 각각 포함하고 나머지가 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어진다.In addition, as a preferred embodiment of the present invention, the inner tube and the outer tube are made of austenitic stainless steel, but 0.1% to 0.13% carbon (C), 1.1 to 1.5% silicon (Si), and 0.78 to mass%. 0.98% manganese (Mn), 20 to 23% chromium (Cr), 10 to 12% nickel (Ni), 0.05 to 0.1% nitrogen (N), 0.5 to 3.0% tungsten (W), 0.01 to 0.04% aluminum (Al), 0.005% or less sulfur (S), 0.01 ~ 0.02% cerium (Ce), 0.0006 ~ 0.0015% boron (B), 0.1 ~ 0.5% niobium (Nb), 0.006 ~ 0.01 % Phosphorus (P), less than 0.006 oxygen (O), 1.4 to 3.4% copper (Cu), 0.01 to 0.4% titanium (Ti), 0.3% or less molybdenum (Mo), 0.0003 to 0.1% zirconium (Zr), 0.0003 to 0.03% calcium (Ca), 0.0003 to 0.01% magnesium (Mg), 0.0003 to 0.1% palladium (Pd), 0.0003 to 0.1% hafnium (Hf), 0.2 to 2.0% cobalt (Co), containing 0.008 to 0.098% of vanadium (V), and the rest is composed of iron (Fe) and inevitable impurities.

본 발명에 따른 연료개질기용 버너는 플레임스크린(flame screen)과 SUS wool 형태의 써스울 부재에 의해 노즐 하부의 외측관체 내부에서 혼합가스가 역화되거나 수소를 포함한 애노드 오프 가스가 유입되는 제2가스유입구 내측에서 발화가 되는 일이 없어 버너 사용시 안정성을 확실하게 신뢰할 수 있다.The burner for the fuel reformer according to the present invention is a second gas inlet through which a mixed gas is reversed or an anode-off gas containing hydrogen is introduced into the inside of the outer tube under the nozzle by a flame screen and a SUS wool-type thursool member. Since there is no ignition from the inside, stability can be reliably used when using a burner.

또한, 노즐이 핀 결합되어 확실히 고정됨으로써 버너를 장시간 사용하더라도 노즐이 이동되지않고 내구성을 확보할 수 있다.In addition, since the nozzle is pinned and fixed securely, even if the burner is used for a long time, the nozzle does not move and durability can be secured.

또한, 본 발명의 버너에 사용되는 내측관체와 외측관체는 고온 크립강도, 내산화성, 내열성 등 고온 특성이 매우 우수한 재질로 이루어지므로 장시간 연소에도 내구성을 신뢰할 수 있다.In addition, the inner tube and the outer tube used in the burner of the present invention are made of a material having very high temperature characteristics such as high temperature creep strength, oxidation resistance, and heat resistance, so that they can be durable for long-term combustion.

도 1은 본 발명에 따른 연료개질기용 버너의 외관 구성을 나타내는 도면이고,
도 2는 본 발명에 따른 연료개질기용 버너의 내부 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.1 is a view showing the external configuration of a burner for a fuel reformer according to the present invention,
2 is a cross-sectional view schematically showing the internal configuration of a burner for a fuel reformer according to the present invention.

이하에서, 본 발명에 따른 연료개질기용 버너의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하며 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the burner for a fuel reformer according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 바디부(10)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 공기유입구(11), 제1가스유입구(12), 및 배출구(13)를 구비한다.1 and 2, the body 10 of the present invention includes an air inlet 11, a first gas inlet 12, and an outlet 13.

즉, 상기 바디부(10)는 일측에 공기유입구(11)와 연통된 제1가스유입구(12)가 구비되고, 상면에 상기 공기유입구(11)에서 유입되는 공기(G0)와 상기 제1가스유입구(12)에서 유입되는 제1가스(G1)가 혼합된 제1혼합가스(F1)가 배출되는 배출구(13)가 형성된다.That is, the body portion 10 is provided with a first gas inlet 12 in communication with the air inlet 11 on one side, the air (G0) and the first gas flowing from the air inlet 11 on the upper surface An outlet 13 through which the first mixed gas F1 in which the first gas G1 flowing from the inlet 12 is mixed is discharged is formed.

상기 바디부(10)는 상기 공기유입구(11)와 제1가스유입구(12)를 통해 공기 또는 산소와 제1가스를 공급받아 공기(G0)와 제1가스(G1)를 혼합시켜 내측에서 제1혼합가스(F1)를 생성한다. The body part 10 is supplied with air or oxygen and a first gas through the air inlet 11 and the first gas inlet 12 to mix the air (G0) and the first gas (G1) to remove the inside. 1 Generate mixed gas (F1).

상기 바디부(10)의 제1가스유입구(12)로 공급되는 제1가스(G1)는 초기 화염 발화를 용이하게 하는 LNG 가스 또는 LPG 가스가 바람직하다.The first gas G1 supplied to the first gas inlet 12 of the body portion 10 is preferably LNG gas or LPG gas that facilitates initial flame ignition.

상기 바디부(10)의 내측에서 생성된 제1혼합가스(F1)는 상기 배출구(13)를 통해 상부로 배출된다.The first mixed gas (F1) generated inside the body portion 10 is discharged upward through the outlet (13).

상기 내측관체(20)는 상기 바디부(10)의 상측에 배치되면서 상기 바디부(10)의 배출구(13)와 연통되게 설치되어 상기 배출구(13)에서 배출되는 제1혼합가스(F1)를 상부로 안내하는 파이프 형태를 가진다.The inner tube 20 is disposed on the upper side of the body portion 10 and is installed in communication with the outlet 13 of the body portion 10 to receive the first mixed gas (F1) discharged from the outlet (13) It has the form of a pipe that leads to the top.

상기 내측관체(20)는 상기 외측관체(30)의 길이 보다 상대적으로 짧게 형성되어 상기 외측관체(30)를 통해 상부로 이동된 제2가스(G2)와 제1혼합가스(F1)가 외측관체(30)에서 혼합되어 제2혼합가스(F2)가 생성되도록 한다. The inner tube 20 is formed to be relatively shorter than the length of the outer tube 30 so that the second gas G2 and the first mixed gas F1 moved upward through the outer tube 30 are the outer tube. It is mixed in (30) so that the second mixed gas (F2) is generated.

바람직한 실시예로서, 상기 내측관체(20)는 도 2에 도시된 바와 같이 외면에 복수개(일 실시예로서, 4개)의 지지바(21)가 돌출 형성된다.As a preferred embodiment, the inner tube 20 is formed with a plurality of support bars (21) protruding on the outer surface as shown in Figure 2 (in one embodiment, four).

상기 지지바(21)는 상기 외측관체(30) 내주면에 밀착 고정되어 상기 내측관체(20)가 일 방향으로 기울어지거나 유동되는 것을 방지함과 아울러 후술하는 플레임스크린(60)이 도 2에 도시된 바와 같이 외측관체(30) 내부에 배치되도록 걸림턱 역할을 한다.The support bar 21 is fixed to the inner circumferential surface of the outer tube body 30 to prevent the inner tube body 20 from being inclined or flow in one direction, and the flame screen 60 to be described later is illustrated in FIG. 2. As described above, it serves as a locking jaw to be disposed inside the outer tube body 30.

상기 외측관체(30)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 상기 바디부(10)의 상측에 배치되면서 상기 내측관체(20)를 감싸도록 설치되고, 외측에 제2가스유입구(31)가 구비되며, 상기 제2가스유입구(31)에서 유입되는 제2가스(G2)를 상부로 안내하는 파이프 형태를 가진다.1 and 2, the outer tube 30 is disposed on the upper side of the body portion 10 and is installed to surround the inner tube 20, and the second gas inlet 31 is provided on the outside. It is provided, and has a pipe shape guiding the second gas G2 flowing from the second gas inlet 31 upward.

상기 외측관체(30)의 제2가스유입구(31)로 공급되는 제2가스(G2)는 상술한 애노드 오프 가스(anode off gas)이고, 이 가스는 연료전지 시스템에서 화학반응이 끝나고 나오는 가스이다.The second gas G2 supplied to the second gas inlet 31 of the outer tube 30 is the above-described anode off gas, and this gas is a gas that has come out after a chemical reaction in the fuel cell system. .

상기 노즐(40)은 상기 외측관체(30)의 내부에 설치되어 상기 제1혼합가스(F1)와 제2가스(G2)가 혼합된 제2혼합가스(F2)를 도 2에 도시된 바와 같이 분사홀(41)을 통해 상측으로 분사하는 것으로서, 도 2에 도시된 바와 같이 외면이 상기 외측관체(30) 내주면에 밀착 지지되면서 핀(pin)(70)을 통해 외측관체(30)에 결합되어 고정된다.The nozzle 40 is installed inside the outer tube 30, the first mixed gas (F1) and the second mixed gas (F2) of the second gas (G2) is mixed as shown in Figure 2 As being injected upward through the injection hole 41, as shown in FIG. 2, the outer surface is tightly supported to the inner circumferential surface of the outer tube body 30 and is coupled to the outer tube body 30 through a pin 70. Is fixed.

또한, 상기 노즐(40)은 스파크(spark)를 일으키는 점화봉(51)의 말단 보다 상대적으로 낮은 위치에 설치되고 제2혼합가스(F2)가 통과되는 분사홀(41)이 방사상으로 다수개 형성된다.In addition, the nozzle 40 is installed at a position relatively lower than the end of the ignition rod 51 causing sparks, and a plurality of injection holes 41 through which the second mixed gas F2 passes is radially formed. do.

상기 스파크플러그(50)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 상기 바디부(10)의 하부에 설치되고, 일단 또는 상단에 상기 내측관체(20)의 내부를 관통하면서 상기 노즐(40)의 상측까지 연장되어 불꽃(스파크)을 일으키는 점화봉(51)을 구비하는 것으로서, 외부의 고전압을 공급받아 상기 점화봉(51)에 스파크가 일어나도록 함으로써 상기 노즐(40)에서 분사되는 제2혼합가스(F2)가 상기 점화봉(51)에서 일어나는 스파크에 의해 점화되어 화염이 생성되도록 한다.The spark plug 50 is installed in the lower portion of the body portion 10, as shown in Figures 1 and 2, one or the upper end of the inner tube 20 while penetrating the inside of the nozzle 40 It is provided with an ignition rod 51 that extends to the upper side to cause a spark (spark), and is supplied with an external high voltage to cause sparks to occur in the ignition rod 51, so that the second mixed gas injected from the nozzle 40 (F2) is ignited by the spark occurring in the ignition rod 51 so that a flame is generated.

상기 점화봉(51)은 상기 노즐(40) 중앙을 관통하기 때문에 노즐(40)부위의 점화봉(51) 상에는 절연 기능을 가진 공지의 소재로 이루어진 절연재(42)가 구비된다.Since the ignition rod 51 penetrates through the center of the nozzle 40, an insulating material 42 made of a known material having an insulating function is provided on the ignition rod 51 on the nozzle 40.

본 발명의 주요 특징 중의 하나으로서, 본 발명은 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 외측관체(30)의 내부에서 역화가 발생하지 않도록 상기 외측관체(30) 내측이면서 지지바(21) 상에 플레임스크린(60)이 배치된다.As one of the main features of the present invention, the present invention, as shown in Figure 2, the inside of the outer tube 30 so that backfire does not occur inside the outer tube 30, the flame on the support bar 21 The screen 60 is placed.

상기 플레임스크린(60)은 메쉬 형태를 가지면서 금속 재질로 이루어진 공지의 플레임스크린(flame screen)이 여러 겹으로 권취된 형태를 가짐으로써 화염의 역화를 방지하는 것이다.The flame screen 60 is to prevent backfire of the flame by having a mesh shape and a well-known flame screen made of a metal material having a wound form in several layers.

또한, 본 발명은 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제2가스유입구(31)의 내부에서 역화 또는 발화가 발생하지 않도록 상기 제2가스유입구(31)의 내측에 써스울 부재(61)가 배치된다. 상기 써스울 부재(61)는 공지의 스테인레스 스틸 울(stainless steel wool) 형태로 이루어진 것이다. In addition, the present invention, as shown in Figure 2, the second gas inlet 31, so that no backfire or ignition occurs inside the second gas inlet 31, the thrust member 61 is disposed inside do. The thirth-wool member 61 is made of a known stainless steel wool.

이와 같이, 본 발명에서는 상기 플레임스크린(60)과 써스울 부재(61)가 각각 배치됨으로써, 화염이 상기 플레임스크린(60)에 의해 1차적으로 차단됨과 동시에 제1가스(G1) 보다 연소 속도가 훨씬 빠른 제2가스(G2)가 외측관체(30) 나아가 제2가스유입구(31) 내부에서 발화되어 화염이 역류하는 현상이 이중으로 차단될 수 있다. 따라서, 본 발명에 의한 버너 연소시에 안정성이 확실하게 확보될 수 있는 것이다.As described above, in the present invention, the flame screen 60 and the thirth-wool member 61 are respectively disposed, so that the flame is primarily blocked by the flame screen 60 and at the same time, the combustion speed is higher than that of the first gas G1. A much faster second gas (G2) is ignited inside the outer tube 30, and also inside the second gas inlet 31, so that the phenomenon of flame reflux can be double blocked. Therefore, stability can be reliably secured during burner combustion according to the present invention.

본 발명의 버너는 상기 외측관체(30)의 외측에 다수의 결합공(81)이 형성된 플랜지부(80)가 구비됨으로써, 상기 결합공(81)을 통해 공지의 체결수단을 체결하여 본 발명의 버너를 원하는 장소에 용이하게 설치할 수 있다.The burner of the present invention is provided with a flange portion 80 in which a plurality of coupling holes 81 are formed on the outside of the outer tube body 30, thereby fastening known fastening means through the coupling holes 81 of the present invention. You can easily install the burner in the desired place.

본 발명의 또 다른 주요 특징은 상기 내측관체(20)와 외측관체(30)가 고온 특성이 우수한 재질로 이루어짐으로써 장시간의 연소에도 버너의 내구성을 신뢰할 수 있다.Another main feature of the present invention is that the inner tube 20 and the outer tube 30 are made of a material having excellent high temperature characteristics, so that the burner can be durable even after a long period of combustion.

본 발명의 바람직한 실시예로서, 상기 내측관체(20)와 외측관체(30)는 오스테나이트계 스테인레스강으로 이루어지되 질량%로 0.1 ~ 0.13%의 탄소(C), 1.1 ~ 1.5%의 규소(Si), 0.78 ~ 0.98%의 망간(Mn), 20 ~ 23%의 크롬(Cr), 10 ~ 12%의 니켈(Ni), 0.05 ~ 0.1%의 질소(N), 0.5 ~ 3.0%의 텅스텐(W), 0.01 ~ 0.04%의 알루미늄(Al), 0.005%이하의 황(S), 0.01 ~ 0.02%의 세륨(Ce), 0.0006 ~ 0.0015%의 붕소(B), 0.1 ~ 0.5%의 니오븀(Nb), 0.006 ~ 0.01%의 인(P), 0.006이하의 산소(O), 1.4 ~ 3.4%의 구리(Cu), 0.01 ~ 0.4%의 티타늄(Ti), 0.3%이하의 몰리브덴(Mo), 0.0003 ~ 0.1%의 지르코늄(Zr), 0.0003 ~ 0.03%의 칼슘(Ca), 0.0003 ~ 0.01%의 마그네슘(Mg), 0.0003 ~ 0.1%의 팔라듐(Pd), 0.0003 ~ 0.1%의 하프늄(Hf), 0.2 ~ 2.0%의 코발트, 0.008 ~ 0.098%의 바나듐(V)을 각각 포함하고 나머지가 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어질 수 있다.As a preferred embodiment of the present invention, the inner tube 20 and the outer tube 30 are made of austenitic stainless steel, but 0.1% to 0.13% of carbon (C) in mass%, and 1.1% to 1.5% silicon (Si) ), 0.78 to 0.98% manganese (Mn), 20 to 23% chromium (Cr), 10 to 12% nickel (Ni), 0.05 to 0.1% nitrogen (N), 0.5 to 3.0% tungsten (W) ), 0.01 to 0.04% aluminum (Al), 0.005% or less sulfur (S), 0.01 to 0.02% cerium (Ce), 0.0006 to 0.0015% boron (B), 0.1 to 0.5% niobium (Nb) , 0.006 ~ 0.01% phosphorus (P), 0.006 or less oxygen (O), 1.4 ~ 3.4% copper (Cu), 0.01 ~ 0.4% titanium (Ti), 0.3% or less molybdenum (Mo), 0.0003 ~ 0.1% zirconium (Zr), 0.0003 to 0.03% calcium (Ca), 0.0003 to 0.01% magnesium (Mg), 0.0003 to 0.1% palladium (Pd), 0.0003 to 0.1% hafnium (Hf), 0.2 to It contains 2.0% of cobalt and 0.008 to 0.098% of vanadium (V), respectively, and the rest may consist of iron (Fe) and inevitable impurities.

상기 성분들의 조성범위와 한정이유를 설명하면 아래와 같다.When explaining the composition range and the reason for the limitation of the components are as follows.

탄소(C)는 첨가시 고온강도를 향상시키지만 과량 첨가시 연신율과 용접성이 저하되므로 0.1 ~ 0.13질량%로 포함되는 것이 바람직하다.Carbon (C) improves the high temperature strength when added, but is preferably included in an amount of 0.1 to 0.13% by mass since elongation and weldability decrease when added in excess.

규소(Si)는 고온 내산화성을 향상시키는 원소로서 과다 첨가시 용접성과 열간 가공성를 저하시키는 원소이므로 1.1 ~ 1.5질량%로 포함되는 것이 바람직하다. Silicon (Si) is an element that improves high temperature oxidation resistance and is preferably included in an amount of 1.1 to 1.5% by mass since it is an element that decreases weldability and hot workability when added excessively.

망간(Mn)은 오스테나이트상 안정화 원소로서 Ni를 대체하는 원소로서 오스테나이트상을 준안정화시키지만 과다첨가되는 경우 내열성을 악화시키므로 0.78 ~ 0.98질량%로 포함되는 것이 바람직하다.Manganese (Mn) is an austenite phase stabilizing element that replaces Ni as a stabilizing element, but it is preferably included in an amount of 0.78 to 0.98% by mass because it deteriorates heat resistance when over-added.

크롬(Cr)은 스테인레스강의 산화 피막형성을 촉진하는 원소로서 내열성을 확보하기 위하여 20%이상의 첨가가 필요하고, 과다 첨가되는 경우 페라이트상 생성원소이므로 열간가공성을 저하하게 되고 니켈 함량이 더 증가되어야 한다. 그러므로 20 ~ 23질량%로 포함되는 것이 바람직하다.Chromium (Cr) is an element that promotes the formation of an oxide film in stainless steel, and it needs to be added at least 20% in order to secure heat resistance. If it is added excessively, it is a ferrite phase generating element, so hot workability is lowered and the nickel content should be increased. . Therefore, it is preferably included in 20 to 23% by mass.

니켈(Ni)은 C, N와 같이 오스테나이트상을 안정화시키는 원소이고 내산화성을 향상시키는 원소이나 경제성을 고려하여 10 ~ 12질량%로 포함되는 것이 바람직하다.Nickel (Ni) is an element that stabilizes the austenite phase, such as C and N, and is preferably included in an amount of 10 to 12 mass% in consideration of economical efficiency or an element that improves oxidation resistance.

질소(N)는 오스테나이트상을 안정화시키는 원소로서 Ni원소를 대체하는 원소이며, 고온강도와 내식성을 향상시키는 이점이 있으나 열간가공성은 저하되는 단점이 있다. 따라서 본 발명에서는 0.05 ~ 0.1질량%로 포함되는 것이 바람직하다.Nitrogen (N) is an element that stabilizes the austenite phase and is an element that replaces the Ni element, and has an advantage of improving high temperature strength and corrosion resistance, but has a disadvantage of deteriorating hot workability. Therefore, in the present invention, it is preferably included in 0.05 to 0.1% by mass.

텅스텐(W)은 고온 크립강도를 향상시키는 원소이며 과다 첨가시 내산화성이 저하되므로 본 발명에서는 0.5 ~ 3.0질량%로 포함되는 것이 바람직하다.Tungsten (W) is an element that improves high-temperature creep strength and, when added excessively, oxidation resistance decreases, so it is preferable to include 0.5 to 3.0 mass% in the present invention.

알루미늄(Al)은 결정입도 제어 및 탈산제 원소이며 과다 첨가시 노즐 막힘 가능성이 있어 본 발명에서는 0.01 ~ 0.04질량%로 포함되는 것이 바람직하다.Aluminum (Al) is a crystal grain size control and deoxidizer element, and may be clogged with a nozzle when added excessively, and thus is preferably included in an amount of 0.01 to 0.04 mass% in the present invention.

황(S)은 미량의 불순물 원소로서 결정입계에 편석되어 열간압연시 가공크랙을 일으키는 주원소이기 때문에 본 발명에서는 0.005질량% 이하로 포함되는 것이 바람직하다.Sulfur (S) is a trace element, which is a major element causing segregation at the grain boundaries and causing a work crack during hot rolling.

세륨(Ce)은 희토류 금속원소로서 가열시 내산화성을 크게 향상시키는 원소이지만 과다 첨가시 산화물 생성으로 연소시 노즐막힘 문제가 발생되므로 본 발명에서는 0.01 ~ 0.02질량%로 포함되는 것이 바람직하다.Cerium (Ce) is a rare earth metal element that greatly improves oxidation resistance when heated, but it is preferable to include 0.01 to 0.02% by mass in the present invention because of the problem of nozzle clogging during combustion due to oxide formation when excessively added.

붕소(B)는 크리프 파열 강도를 개선하고 고온 가공성을 향상시키지만, 과량의 붕소는 용접성을 악화시키므로 본 발명에서는 0.0006 ~ 0.0015질량%로 포함되는 것이 바람직하다.Boron (B) improves creep rupture strength and improves high temperature processability, but excess boron deteriorates weldability, and thus, in the present invention, it is preferably included at 0.0006 to 0.0015 mass%.

니오븀(Nb)는 크리프 파열 강도를 개선하지만 과량일 경우 용접성 및 가공성을 저하시킬 수 있으므로 본 발명에서는 0.1 ~ 0.5질량%로 포함되는 것이 바람직하다.Niobium (Nb) improves creep rupture strength, but if it is excessive, it is preferable to include 0.1 to 0.5% by mass in the present invention, as it may lower weldability and workability.

인(P)은 용접성에 불리하고 브리틀화를 촉진할 수 있기 때문에 본 발명에서는 0.006 ~ 0.01질량%로 포함되는 것이 바람직하다.Phosphorus (P) is disadvantageous in weldability and can be promoted to brittle, so it is preferable to be included in the present invention at 0.006 to 0.01 mass%.

산소(O)는 오스테나이트계 스테인레스강의 열간 가공성, 내산화성 등 고온 특성에 유리한 영향을 미치는 원소이지만 과량일 경우 미고용 산화물을 생성하므로 본 발명에서는 0.006질량%이하로 포함되는 것이 바람직하다.Oxygen (O) is an element that has an advantageous effect on high temperature properties such as hot workability and oxidation resistance of austenitic stainless steel, but in the case of excess, it is preferably contained in an amount of 0.006 mass% or less in the present invention.

구리(Cu)는 크리프 파열 강도를 개선하지만, 과량일 경우 가공성을 저하시키므로 본 발명에서는 1.4 ~ 3.4질량%로 포함되는 것이 바람직하다.Copper (Cu) improves the creep rupture strength, but when it is excessive, it reduces the workability, so it is preferable to be included in the present invention at 1.4 to 3.4 mass%.

티타늄(Ti)은 크리프 파열 강도를 개선시키지만 과량의 티타늄은 용접성과 가공성을 감소시키므로 본 발명에서는 0.01 ~ 0.4질량%로 포함되는 것이 바람직하다.Titanium (Ti) improves creep rupture strength, but excess titanium reduces weldability and workability, so it is preferred to be included in the present invention at 0.01 to 0.4 mass%.

몰리브덴(Mo)은 고온강도와 내식성을 향상시키는 고가의 원소이지만 다량 첨가하면 고온 내산화성과 열간가공성을 저하시키는 원소이므로 본 발명에서는 0.3질량%이하로 포함되는 것이 바람직하다.Molybdenum (Mo) is an expensive element that improves high temperature strength and corrosion resistance, but when added in large amounts, it is an element that lowers high temperature oxidation resistance and hot workability, and therefore, it is preferable that the present invention is contained at 0.3 mass% or less.

지르코늄(Zr)은 입계를 강화하고 고온강도를 향상시키는 작용을 가지나, 과량이면 미고용의 산화물이나 질화물을 생성하고 입계 미끄럼 크리프 및 불균일한 크리프 변형을 조장할 뿐만 아니라 강의 질을 열화시키고, 고온영역에서의 크리프 강도 및 연성을 손상하기 때문에 본 발명에서는 0.0003 ~ 0.1질량%로 포함되는 것이 바람직하다.Zirconium (Zr) has the effect of strengthening the grain boundary and improving the high temperature strength, but if it is excessive, it generates unused oxide or nitride, promotes grain boundary slip creep and non-uniform creep deformation, deteriorates the quality of the steel, and deteriorates the quality of the steel. In order to impair creep strength and ductility in the present invention, it is preferable to be included at 0.0003 to 0.1% by mass.

칼슘(Ca)과 마그네슘(Mg)은 황(S)과 결합하여 황(S)을 안정화하고, 가공성을 향상시키는 작용을 가지나 과량이면 인성, 연성 및 강의 질을 손상시키기 때문에 본 발명에서는 칼슘(Ca)을 0.0003 ~ 0.03질량%, 마그네슘(Mg)을 0.0003 ~ 0.01질량%로 포함하는 것이 바람직하다.Calcium (Ca) and magnesium (Mg) are combined with sulfur (S) to stabilize sulfur (S) and improve the workability.However, excessive amounts impair toughness, ductility, and steel quality. ) Is preferably 0.0003 to 0.03 mass%, and magnesium (Mg) is 0.0003 to 0.01 mass%.

팔라듐(Pd)과 하프늄(Hf)은 모두 무해하고 안정된 산화물이나 황화물을 형성하여 산소(O)와 황(S)의 바람직하지 않는 영향을 작게 하고, 내식성, 가공성, 크리프 강도 및 크리프 연성을 향상시키는 작용을 가진다. 그러나, 과량이면 산화물 등의 개재물(介在物)이 많게 되며 가공성 및 용접성을 손상할 뿐만 아니라 비용의 상승을 초래한다. 따라서, 본 발명에서는 팔라듐(Pd)과 하프늄(Hf)을 각각 0.0003 ~ 0.1질량%로 포함되는 것이 바람직하다.Palladium (Pd) and hafnium (Hf) both form harmless and stable oxides or sulfides, reducing the undesirable effects of oxygen (O) and sulfur (S), and improving corrosion resistance, workability, creep strength and creep ductility. Have action However, if it is excessive, there are many inclusions such as oxides, which not only impairs processability and weldability, but also increases the cost. Therefore, in the present invention, it is preferable to include palladium (Pd) and hafnium (Hf) in 0.0003 to 0.1 mass%, respectively.

코발트(Co)는 고상 용액 강화를 통해 고온 강도를 향상시키고 고온에서 장기간 노출된 후 시그마상 형성을 억제할 수 있다. 그러나, 생산비를 합리적인 수준으로 유지하기 위해 본 발명에서는 0.2 ~ 2.0질량%로 포함되는 것이 바람직하다.Cobalt (Co) can improve the high temperature strength through solid solution strengthening and suppress the formation of sigma after long-term exposure at high temperature. However, in order to keep the production cost at a reasonable level, it is preferred that the present invention is included at 0.2 to 2.0 mass%.

바나듐(V)을 고온강도와 내식성을 향상시키는 고가의 원소이지만 다량 첨가하면 고온 내산화성과 열간가공성을 저하시키는 원소이므로 본 발명에서는 0.008 ~ 0.098질량%로 포함되는 것이 바람직하다.Vanadium (V) is an expensive element that improves high temperature strength and corrosion resistance, but when added in large amounts, it is an element that decreases high temperature oxidation resistance and hot workability, and thus is preferably included in the present invention at 0.008 to 0.098 mass%.

본 발명에 적용되는 오스테나이트계 스테인레스강 재질의 상기 내측관체(20)와 외측관체(30)는 전기 아크로, 아르곤-산소-탈탄소(AOD), 진공 도입 용융 방법을 포함하는 공지의 제조 방법으로 합금 용융물을 제조하고 나서, 그 용융물을 연속적으로 괴철로 주조하거나 잉곳으로 주조하고 압연 및/또는 단조한 후 고온 압출에 의해 제조하는 공지의 방법으로 제조될 수 있다.The inner tube 20 and the outer tube 30 of the austenitic stainless steel material applied to the present invention are known production methods including an electric arc furnace, argon-oxygen-decarbonization (AOD), and vacuum introduction melting. After the alloy melt has been prepared, it can be produced by a known method of continuously casting the melt into cast iron or casting into an ingot, rolling and / or forging, followed by hot extrusion.

이하, 실시예와 비교예의 실험을 통해 상기 성분으로 이루어진 내측관체(20)와 외측관체(30)의 고온 특성에 관한 물성을 확인하였다.Hereinafter, the properties of the high temperature properties of the inner tube 20 and the outer tube 30 made of the above components were confirmed through experiments of Examples and Comparative Examples.

표 1은 본 발명에 따른 일 실시예, 비교예, 그리고 종래 310S강의 합금 성분을 나타낸 것이다.(표 1의 단위는 질량%임) Table 1 shows an alloy component of an example, a comparative example, and a conventional 310S steel according to the present invention. (Unit in Table 1 is mass%)

　 실시예Example 310S강310S steel 비교예1Comparative Example 1 비교예2Comparative Example 2 비교예3Comparative Example 3 비교예4Comparative Example 4 CC 0.1250.125 0.040.04 0.1250.125 0.1250.125 0.1250.125 0.1250.125 SiSi 1.31.3 0.50.5 1.31.3 1.31.3 1.31.3 1.31.3 MnMn 0.880.88 1.21.2 0.880.88 0.880.88 0.880.88 0.880.88 CrCr 2323 24.824.8 2323 2323 2323 2323 NiNi 1212 19.519.5 1212 1212 1212 1212 NN 0.060.06 0.040.04 0.060.06 0.060.06 0.060.06 0.060.06 WW 1.51.5 　 0.50.5 0.40.4 3.13.1 33 AlAl 0.020.02 　 0.010.01 0.0080.008 0.050.05 0.040.04 SS 0.0030.003 　 0.0030.003 0.0060.006 0.0060.006 0.0050.005 CeCe 0.0150.015 　 0.010.01 0.0070.007 0.030.03 0.020.02 BB 0.00080.0008 　 0.00060.0006 0.00030.0003 0.0020.002 0.00150.0015 NbNb 0.150.15 　 0.10.1 0.080.08 0.0050.005 0.50.5 PP 0.0090.009 　 0.0060.006 0.0040.004 0.020.02 0.010.01 OO 0.0040.004 　 0.0040.004 0.0080.008 0.0080.008 0.0060.006 CuCu 1.91.9 　 1.41.4 1.21.2 3.63.6 3.43.4 TiTi 0.350.35 　 0.010.01 0.0050.005 0.50.5 0.40.4 MoMo 0.270.27 　 0.270.27 0.50.5 0.50.5 0.30.3 ZrZr 0.00040.0004 　 0.00030.0003 0.00010.0001 0.150.15 0.10.1 CaCa 0.010.01 　 0.0030.003 0.00010.0001 0.040.04 0.030.03 MgMg 0.0080.008 　 0.0030.003 0.00020.0002 0.020.02 0.010.01 PdPd 0.0030.003 　 0.00030.0003 0.00020.0002 0.120.12 0.10.1 HfHf 0.0030.003 　 0.00030.0003 0.00020.0002 0.120.12 0.10.1 CoCo 1.51.5 　 0.20.2 0.10.1 2.32.3 22 VV 0.080.08 　 0.0080.008 0.0060.006 0.10.1 0.0980.098

표 1에 나타낸 성분량으로 용해 잉고트(ingot)로 주조하고 열간 및 냉간압연, 소둔산세를 행하여 2㎜두께의 냉연판을 각각 만들어 900℃에서 크리프 파열 시험과 SAG 시험을 하고, 그 결과값은 표 2에 나타내었다.Cast into a molten ingot with the amount of ingredients shown in Table 1, hot and cold rolled, and annealed to make a cold rolled plate of 2 mm thickness, respectively, and tested for creep rupture and SAG at 900 ° C, and the results are shown in Table 2. It is shown in.

크리프 파열 시간(hr)
in 150MPaCreep burst time (hr)
in 150MPa 고온 SAG값(mm)
in 900℃ for 100hrHigh temperature SAG value (mm)
in 900 ℃ for 100hr 실시예Example 15311531 1919 310S강310S steel 985985 4343 비교예1Comparative Example 1 14941494 2020 비교예2Comparative Example 2 13521352 2727 비교예3Comparative Example 3 13431343 2828 비교예4Comparative Example 4 14881488 2121

표 2에서 알 수 있는 바와 같이, 상기 실시예에 따른 오스테나이트계 스테인레스강이 가장 우수한 고온 특성을 가진다는 것을 확인하였다.As can be seen from Table 2, it was confirmed that the austenitic stainless steel according to the embodiment has the best high temperature characteristics.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 그 기술적 사상의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다. 따라서, 상기 내용은 하기 특허청구범위에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, it is apparent to those skilled in the art that various modifications are possible without departing from the scope of the technical idea. Therefore, the above content does not limit the scope of the present invention as defined by the following claims.

10: 바디부, 11: 공기유입구, 12: 제1가스유입구,
13: 배출구, 20: 내측관체, 21: 지지바,
30: 외측관체 31: 제2가스유입구, 40: 노즐,
41: 분사홀, 42: 절연재 50: 스파크플러그,
51: 점화봉. 60: 플레임스크린, 61: 써스울 부재,
70: 핀, 80: 플랜지부, 81: 결합공.10: body portion, 11: air inlet, 12: the first gas inlet,
13: outlet, 20: inner tube, 21: support bar,
30: outer tube 31: second gas inlet, 40: nozzle,
41: spray hole, 42: insulating material 50: spark plug,
51: ignition rod. 60: flame screen, 61: lack of soul,
70: pin, 80: flange portion, 81: coupling hole.

Claims (1)

연료개질기용 버너에 있어서,
일측에 공기유입구(11)와 연통된 제1가스유입구(12)가 구비되고, 상면에 상기 공기유입구(11)에서 유입되는 공기(G0)와 상기 제1가스유입구(12)에서 유입되는 제1가스(G1)가 혼합된 제1혼합가스(F1)가 배출되는 배출구(13)가 형성되는 바디부(10)와;
상기 바디부(10)의 상측에 배치되면서 상기 바디부(10)의 배출구(13)와 연통되게 설치되어 상기 배출구(13)에서 배출되는 제1혼합가스(F1)를 상부로 안내하는 내측관체(20)와;
상기 바디부(10)의 상측에 배치되면서 상기 내측관체(20)를 감싸도록 설치되고, 외측에 제2가스유입구(31)가 구비되며, 상기 제2가스유입구(31)에서 유입되는 제2가스(G2)를 상부로 안내하는 외측관체(30)와;
상기 외측관체(30)의 내부에 설치되고, 분사홀(41)을 통해 상기 제1혼합가스(F1)와 제2가스(G2)가 혼합된 제2혼합가스(F2)를 분사하는 노즐(40)과;
상기 바디부(10)의 하부에 설치되고, 일단에 상기 내측관체(20)의 내부를 관통하면서 상기 노즐(40) 상측까지 연장되어 불꽃을 일으키는 점화봉(51)을 구비하는 스파크플러그(50)를 포함하되,
상기 노즐(40)은 핀(pin)(70)을 통해 상기 외측관체(30)와 결합되고,
상기 내측관체(20)는 상기 외측관체(30)의 길이 보다 상대적으로 짧게 형성되고 외면에 복수개의 지지바(21)가 돌출 형성되며,
상기 외측관체(30)의 내부에서 역화가 발생하지 않도록 상기 외측관체(30) 내측이면서 상기 지지바(21) 상에 플레임스크린(60)이 배치됨과 아울러 상기 제2가스유입구(31)의 내부에서 역화가 발생하지 않도록 상기 제2가스유입구(31)의 내측에 써스울 부재(61)가 배치되고,
상기 외측관체(30)의 외측에 다수의 결합공(81)이 형성된 플랜지부(80)가 구비되며,
상기 제1가스(G1)는 LNG 가스 또는 LPG 가스이고, 상기 제2가스(G2)는 애노드 오프 가스(anode off gas)이며,
상기 플레임스크린(60)은 메쉬 형태를 가지면서 금속 재질로 이루어지되 권취된 형태를 가지고,
상기 써스울 부재(61)는 스테인레스 스틸 울(stainless steel wool) 형태로 이루어지며,
상기 내측관체(20)와 외측관체(30)는 오스테나이트계 스테인레스강으로 이루어지되 질량%로 0.1 ~ 0.13%의 탄소(C), 1.1 ~ 1.5%의 규소(Si), 0.78 ~ 0.98%의 망간(Mn), 20 ~ 23%의 크롬(Cr), 10 ~ 12%의 니켈(Ni), 0.05 ~ 0.1%의 질소(N), 0.5 ~ 3.0%의 텅스텐(W), 0.01 ~ 0.04%의 알루미늄(Al), 0.005%이하의 황(S), 0.01 ~ 0.02%의 세륨(Ce), 0.0006 ~ 0.0015%의 붕소(B), 0.1 ~ 0.5%의 니오븀(Nb), 0.006 ~ 0.01%의 인(P), 0.006이하의 산소(O), 1.4 ~ 3.4%의 구리(Cu), 0.01 ~ 0.4%의 티타늄(Ti), 0.3%이하의 몰리브덴(Mo), 0.0003 ~ 0.1%의 지르코늄(Zr), 0.0003 ~ 0.03%의 칼슘(Ca), 0.0003 ~ 0.01%의 마그네슘(Mg), 0.0003 ~ 0.1%의 팔라듐(Pd), 0.0003 ~ 0.1%의 하프늄(Hf), 0.2 ~ 2.0%의 코발트(Co), 0.008 ~ 0.098%의 바나듐(V)을 각각 포함하고 나머지가 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 역화가 방지되는 연료개질기용 버너.In the burner for the fuel reformer,
A first gas inlet 12 in communication with the air inlet 11 is provided on one side, and the air G0 flowing from the air inlet 11 on the upper surface and the first gas inlet 12 flowing in from the first gas inlet 12 A body portion 10 in which an outlet 13 through which the first mixed gas F1 in which the gas G1 is mixed is discharged is formed;
While disposed on the upper side of the body portion 10 is installed in communication with the outlet 13 of the body portion 10, the inner tube to guide the first mixed gas (F1) discharged from the outlet 13 upward ( 20) and;
While being disposed on the upper side of the body portion 10 is installed to surround the inner tube 20, a second gas inlet 31 is provided on the outside, the second gas flowing from the second gas inlet 31 An outer tube body 30 guiding the G2 upward;
A nozzle 40 installed inside the outer tube 30 and spraying a second mixed gas F2 in which the first mixed gas F1 and the second gas G2 are mixed through the injection hole 41 )and;
Spark plug 50 which is installed at the lower portion of the body portion 10, and has an ignition rod 51 that extends to the upper side of the nozzle 40 while passing through the inside of the inner tube body 20 at one end and causes sparks. Including,
The nozzle 40 is coupled to the outer tube 30 through a pin 70,
The inner tube 20 is formed to be relatively shorter than the length of the outer tube 30 and a plurality of support bars 21 are projected on the outer surface,
A flame screen 60 is disposed on the support bar 21 while being inside the outer tube 30 so as to prevent backfire from occurring inside the outer tube 30 and also from the inside of the second gas inlet 31. To prevent backfire, a thirty-six member 61 is disposed inside the second gas inlet 31,
A flange portion 80 having a plurality of coupling holes 81 formed on the outside of the outer tube body 30 is provided,
The first gas (G1) is an LNG gas or LPG gas, the second gas (G2) is an anode off gas (anode off gas),
The flame screen 60 is made of a metal material while having a mesh shape, but has a wound shape,
The thirth wool member 61 is made of a stainless steel wool (stainless steel wool),
The inner tube 20 and the outer tube 30 are made of austenitic stainless steel, but 0.1% to 0.13% carbon (C), 1.1 to 1.5% silicon (Si), and 0.78 to 0.98% manganese in mass%. (Mn), 20 to 23% chromium (Cr), 10 to 12% nickel (Ni), 0.05 to 0.1% nitrogen (N), 0.5 to 3.0% tungsten (W), 0.01 to 0.04% aluminum (Al), less than 0.005% sulfur (S), 0.01 to 0.02% cerium (Ce), 0.0006 to 0.0015% boron (B), 0.1 to 0.5% niobium (Nb), 0.006 to 0.01% phosphorus ( P), less than 0.006 oxygen (O), 1.4 to 3.4% copper (Cu), 0.01 to 0.4% titanium (Ti), 0.3% or less molybdenum (Mo), 0.0003 to 0.1% zirconium (Zr), 0.0003 to 0.03% calcium (Ca), 0.0003 to 0.01% magnesium (Mg), 0.0003 to 0.1% palladium (Pd), 0.0003 to 0.1% hafnium (Hf), 0.2 to 2.0% cobalt (Co), Burner for fuel reformer, which contains 0.008 to 0.098% of vanadium (V), and the rest is made of iron (Fe) and inevitable impurities.
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