KR102287879B1 - 유속 제어가 가능한 버너 시스템 - Google Patents

유속 제어가 가능한 버너 시스템 Download PDF

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    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

본 발명은 연소로(1)와 소통하도록 복수의 연료 노즐(130)을 포함하는 연료 유로부(100);상기 연소로(1)와 소통하도록 상기 연료 노즐(130)의 방사상 일측에 위치하며, 복수의 산소 노즐(230)을 포함하는 산소 유로부(200);상기 연료 노즐(130)에서 상기 연소로(1)를 향하도록 내측에 형성되는 연료 가림막(140); 및 상기 산소 노즐(230)에서 상기 연소로(1)를 향한 내측에 형성되는 산소 가림막(240); 를 포함하는 버너를 제공한다.

Description

유속 제어가 가능한 버너 시스템{Burner system capable of flow control}
본 발명은 버너 시스템에 관한 것이다. 구체적으로, 버너 내의 압력변화에도 유속을 일정하게 제어할 수 있는 유속 제어가 가능한 버너 시스템에 관한 것이다.
화력발전에서 CO2 포집을 통한 CO2 무배출 달성을 위해 순산소 연소 기술을 적용할 수 있으나 기존의 순산소 연소기는 공기에서의 산소 분리, 배기가스 재순환 설비, CO2 포집 기술 등으로 인해 발전효율 감소가 불가피하다.
이를 해결하기 위해 가압순산소 연소시스템 개발이 필수적이다. 하지만 가압 운전 조건에서는 시스템 내부 압력이 증가함에 따라 연료, 산화제, 그리고 배기가스의 밀도가 같이 증가 하게 되고, 이로 인해 유속 변화, 유체역학 현상 변화 등 상압 운전과 다른 결과를 초래할 수 있다.
이러한 연소시스템에서는 상압 및 가압 두 조건에서 연소시스템의 안정적인 운전을 위해서는 유체역학적 조건을 유지하는 시스템이 필요하다. 특히, 연소시스템의 핵심인 버너에서의 연료 및 산화제의 분사 조건을 가압 조건에서도 유지 혹은 변경이 가능한 시스템이 필요하다.
다만, 종래에는 상압 및 가압 두 조건에서 연소시스템의 안정적인 운전을 위해서 유체역학적 조건을 유지하는 시스템이 부족하였다.
예를 들어, 한국공개특허문헌 제10-2005-0020553호는 공기 분사공에서 분출되는 공기에 의해 미연분이 섞인 화염을 재연소시키는 각 공기 분사공마다 생성되는 새로운 불기둥을 형성하며 연소 공간부로 상승하는 연소현상을 촉진하여 강한 화력의 버너를 제공하나, 상압 및 가압 두 조건에서 연소시스템의 안정적인 운전을 위해 유체역학적 조건을 유지하는 것에 대한 인식은 부족하였다.
예를 들어, 한국등록특허문헌 제10-1953871호는 가스를 연료로 사용하여 화염을 발생시키되, 가스가 분출되는 복수의 구멍을 형성하지 않고 연속적으로 형성된 슬릿 형태의 가스 분출구를 통해 가스가 분출되도록 함으로써 국물 등에 의해 구멍이 막혀 화염이 꺼지고 그로 인해 가스가 누출되는 것을 방지할 수 있는 가스 버너에 관한 것이나, 상압 및 가압 두 조건에서 연소시스템의 안정적인 운전을 위해 유체역학적 조건을 유지하는 것에 대한 인식은 부족하였다.
예를 들어, 한국등록특허문헌 제10-0413284호는 혼합가스가 분출되는 염공을 제 1, 2염공으로 분산시켜 2차 공기의 접촉범위를 증가시키므로서 불완전연소를 방지하여 열효율을 극대화함은 물론, 환경 문제가 되고 있는 이산화탄소의 생성을 최소화 할 수 있는 고열량 버너에 관한 것이나, 상압 및 가압 두 조건에서 연소시스템의 안정적인 운전을 위해 유체역학적 조건을 유지하는 것에 대한 인식은 부족하였다.
(특허문헌 1) 한국공개특허문헌 제10-2005-0020553호
(특허문헌 2) 한국등록특허문헌 제10-1953871호
(특허문헌 3) 한국등록특허문헌 제10-0260226호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것이다.
구체적으로, 버너에서 상압 및 가압 운전 변경에도 유속 제어를 통해 안정적인 운전을 하기 위함이다.
버너에서 유속 및 유량을 동시에 제어가능하기 위함이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예는, 연소로(1)와 소통하도록 복수의 연료 노즐(130)을 포함하는 연료 유로부(100);상기 연소로(1)와 소통하도록 상기 연료 노즐(130)의 방사상 일측에 위치하며, 복수의 산소 노즐(230)을 포함하는 산소 유로부(200);상기 연료 노즐(130)에서 상기 연소로(1)를 향하도록 내측에 형성되는 연료 가림막(140); 및 상기 산소 노즐(230)에서 상기 연소로(1)를 향한 내측에 형성되는 산소 가림막(240); 를 포함하는, 버너를 제공한다.
또한, 상기 연료 가림막(140)의 상기 연소로(1)를 향한 일단의 단면적은 상기 연료 노즐(130)의 단면적 이상이 되도록 형성되고, 상기 산소 가림막(240)의 상기 연소로(1)를 향한 일단의 단면적은 상기 산소 노즐(230)의 단면적 이상이 되도록 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 연료 가림막(140)은 상기 연료 유로부(100)를 향하는 방향으로 좁아지도록 테이퍼진 형상이고, 상기 산소 가림막(240)은 상기 산소 유로부(200)를 향하는 방향으로 좁아지도록 테이퍼진 형상인 것이 바람직하다.
또한, 상기 연료 가림막(140)이 관통되며, 연료 가림막 회전체(143)와 결합되는 회전체 지지부(미도시); 및 상기 산소 가림막(240)과 관통되며, 산소 가림막 회전체(243)와 결합되는 회전체 지지부(242); 를 포함하고, 상기 회전체(143, 243)의 회전으로 상기 연료 가림막(140)과 상기 산소 가림막(240)이 각각 이동하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 버너의 압력에 따라 상기 연료 노즐(130)을 개폐하도록 조절하고, 상기 버너의 압력에 따라 상기 산소 노즐(230)을 개폐하도록 조절하는 제어부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, (a) 상기 제어부는 상기 버너의 압력이 제1 기설정된 압력 이상인지 판단하여, 상기 버너에서 방사상 최내측에 위치한 제1 연료 노즐(130a) 및 방사상 최외측에 위치한 제1 산소 노즐(230a) 중 어느 하나 이상을 차단하는 단계; 및 (b) 상기 제어부는 상기 버너의 압력이 제2 기설정된 압력 이상인지 판단하여, 상기 제1 연료 노즐(130a)보다 외측에 위치한 제2 연료 노즐(130b) 및 상기 제1 산소 노즐(230a)보다 내측에 위치한 제2 산소 노즐(230b) 중 어느 하나 이상을 차단하는 단계; 를 포함하고, 상기 제2 기설정된 압력은 상기 제1 기설정된 압력보다 큰 것이 바람직하다.
또한, 상기 (a)단계는, (a1) 상기 버너의 압력이 상기 제1 기설정된 압력 이상이면, 상기 연료 가림막(140)은 상기 제1 연료 노즐(130a)을 차단하는 단계; 및 (a2) 상기 버너의 압력이 상기 제1 기설정된 압력 이상이면, 상기 산소 가림막(240)이 상기 제1 산소 노즐(230a)을 차단하는 단계; 를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, (b1) 상기 제어부는 상기 버너의 압력이 상기 제1 기설정된 압력보다 크고 상기 제2 기설정된 압력 이하인지 판단하여, 상기 제2 연료 노즐(130b) 및 상기 제2 산소 노즐(230b) 중 어느 하나 이상을 일부 차단하는 단계; 를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 (b1)단계는, (b11) 상기 제어부는 상기 버너의 압력이 상기 제1 기설정된 압력보다 크고 상기 제2 기설정된 압력 이하이면, 상기 버너의 압력에서 유속을 일정하게 하기 위한 단면적 변화량을 연산하는 단계; (b12) 상기 연산된 단면적 변화량에 대응되도록 상기 연료 가림막(140)이 상기 제2 연료 노즐(130b)을 일부 차단하는 단계; 및 (b13) 상기 연산된 단면적 변화량에 대응되도록 상기 산소 가림막(240)이 상기 제2 산소 노즐(230b)을 일부 차단하는 단계; 를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 시스템은,
버너에서 상압 및 가압 운전 변경에 따라 연료 및 산화제 유속 제어를 하여, 운전 변경에도 유체역학적 조건을 유지할 수 있다.
버너에서 운전 압력 변화에 따른 유체역학적 변화에 빠른 대응이 가능하다.
버너에서 유속 제어를 통한 연료 및 산화제 혼합율 제어가 가능하다.
버너에서 유속 및 유량 제어가 동시에 가능하다.
도 1은 본 발명에 따른 버너의 단면도를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 산소 노즐 및 연료 노즐을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 버너 및 가림막을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 버너 및 가림막을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 가림막으로 차단된 산소 노즐 및 연료 노즐을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 가림막의 구동구조를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 가림막 지지부를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 순서도를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 압력에 따라 노즐 차단 여부를 나타낸 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
본 발명의 실시 예에 따른 버너는 연소로(1) 내벽(2)의 일측에 설치되며, 원형의 단면으로 형성된다. 버너의 형상은 이에 제한되지 않고, 다각형 등 기타 다양한 형상을 가질 수 있다.
도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 발명에 따른 버너를 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 버너는 연료 유로부(100), 산소 유로부(200)를 포함한다.
도 2는 도 1의 버너를 A-A'방향으로 자른 단면을 의미한다.
도 3 및 도 4는 도 2의 버너를 A-B 방향에서의 연료 유로부(100), 산소 유로부(200), 연료 가림막(140) 및 산소 가림막(240)을 나타낸다.
연료 유로부(100)는 연료가 연소로(1) 내부로 유입되는 통로를 형성한다.
연료 유로부(100)는 미분탄(pulverized coal) 또는 캐리어 가스(carriergas)가 연소로(1) 내부로 유입되는 통로를 제공한다. 도시된 실시 예에서, 연료 유로부(100)는 산소 유로부(200)의 방사상 내측으로 위치된다.
연료 유로부(100)는 연료 노즐(130)을 포함한다.
연료 노즐(130)은 미분탄 또는 캐리어 가스가 연소로(1)내부로 유입될 수 있도록 개방된 부분이다.
연료 노즐(130)을 통해 연소로(1) 내부로 유입된 미분탄 또는 캐리어 가스는 산소 노즐(230)에서 유입된 산소와 혼합되어 연소된다.
다른 실시 예에서, 연료 노즐(130)을 통해 연소로(1)내부로 유입되는 연료가 미분탄 연료가 아닌 가스 연료일 경우, 캐리어 가스 없이 가스 연료만 연소로(1)내부로 유입될 수도 있다
연료 노즐(130)은 연료 가림막(140)에 관통 결합된다. 복수의 연료 노즐(130)은 연료 가림막(140)에 각각 개폐정도가 조절될 수 있다. 따라서, 연료 노즐(130)로부터 연소로(1) 내로 유입되는 연료의 유량은 제어될 수 있다.
연료 가림막(140)은 연료 노즐(130)에서 연소로(1)를 향하도록 내측으로 형성된다. 연료 가림막(140)의 연소로(1)를 향한 일단의 단면적은 연료 노즐(130)의 단면적 이상이 되도록 형성된다. 즉, 연료 가림막(140)이 이동하여, 연료 가림막(140)의 최하측이 연료 노즐(130)과 접촉하면, 연료 가림막(140)은 연료 노즐(130)을 완전히 폐쇄할 수 있다.
연료 가림막(140)는 상기 버너의 압력에 따라 연소로(1) 방향으로 이동할 수 있다.
이 때, 연료 가림막(140)은 연료 유로부(100)를 향하는 방향으로 좁아지도록 테이퍼진 형상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
이 때, 연료 가림막(140)의 길이는 도시된 바에 제한되는 것은 아니다.
이 때, 연료 가림막(140)은 제어부에 의해 이동이 제어될 수 있다.
연료 가림막(140)의 제어방법은 후술하기로 한다.
산소 유로부(200)는 산소가 연소로(1) 내부로 유입되는 통로를 형성한다.
산소 유로부(200)는 복수의 산소 노즐(230)을 포함한다.
산소 노즐(230)은 산소 유로부(200)로 유입된 주 산소가 연소로(1)내부로 유입되는 통로를 형성한다. 도시된 실시 예에서, 산소 노즐(230)은 원형으로 형성되나, 산소 노즐(230)의 형상은 이에 제한되지 않는다.
산소 노즐(230)은 산소 유로부(200)에 무작위로 배치된다. 대안적으로, 산소 노즐(230)은 산소 유로부(200) 상에 규칙적으로 형성될 수도 있다.
산소 노즐(230)은 산소 가림막(240)에 관통 결합된다. 복수의 산소 노즐(230)은 산소 가림막(240)에 의해 각각 개폐 정도가 조절될 수 있다. 따라서, 산소 노즐(230)로부터 연소로(1) 내로 유입되는 산소의 유량은 제어될 수 있다.
산소 가림막(240)은, 산소 노즐(230)에서 연소로(1)를 향한 내측으로 형성된다. 산소 가림막(240)의 연소로(1)를 향한 일단의 단면적은 산소 노즐(230)의 단면적 이상이 되도록 형성된다. 즉, 산소 가림막(240)이 이동하여, 산소 가림막(240)은 산소 노즐(230)을 완전히 폐쇄할 수 있다.
산소 가림막(240)은 상기 버너의 압력에 따라 연소로(1) 방향으로 이동할 수 있다.
이 때, 산소 가림막(240)은 산소 노즐(230)를 향하는 방향으로 좁아지도록 테이퍼진 형상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
이 때, 산소 가림막(240)의 길이는 도시된 바에 제한되는 것은 아니다.
이 때, 산소 가림막(240)은 제어부에 의해 이동이 제어될 수 있다.
산소 가림막(240)에 대한 제어방법은 후술하기로 한다.
도 6 및 도 7을 참조하여, 연료 가림막(140) 및 산소 가림막(240)의 구체적인 구조를 설명한다.
복수의 연료 가림막(140)은 각각 제1 연료 가림막 지지부(141)에 의해 결합된다. 제1 연료 가림막 지지부(141)는 각각의 연료 가림막(140)이 관통되어 결합될 수 있도록 복수의 홀을 가진다.
제1 연료 가림막 지지부(141)는 플랜지 타입으로 구성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
복수의 연료 가림막(140)은 또한, 제2 연료 가림막 지지부(142)에 의해, 결합될 수 있다. 제2 연료 가림막 지지부(142)는 제1 연료 가림막 지지부(141)와 마찬가지로 복수의 연료 가림막(140)이 관통할 수 있는 홀이 형성되어, 연료 가림막(140) 각각이 관통될 수 있다.
복수의 연료 가림막(140)은 또한, 회전체 지지부(미도시)에 결합될 수 있다. 회전체 지지부(미도시)는 제1 및 제2 연료 가림막 지지부(141, 142)와 마찬가지로 복수의 연료 가림막(140)이 관통할 수 있는 홀이 형성될 수 있다. 회전체 지지부(미도시)의 중앙에는 연료 가림막 회전체(143)가 구비될 수 있다.
연료 가림막 회전체(143)는 회전체 지지부(미도시)의 중앙에 결합되어 회전할 수 있다. 연료 가림막 회전체(143)가 회전하면 연료 가림막(140)이 좌우로 움직일 수 있다. 연료 가림막 회전체(143)의 회전 제어로 연료 가림막(140)의 이동정도 및 이동속도를 제어할 수 있다. 연료 가림막 회전체(143)는 나사 형태일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 이 때, 연료 가림막 회전체(143)는 모터 등에 의해 회전할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
복수의 산소 가림막(240)은 각각 산소 가림막 지지부(241)와 결합될 수 있다. 산소 가림막 지지부(241)는 각각의 산소 가림막(240)이 관통되어 결합될 수 있도록 복수의 홀을 가진다.
산소 가림막 지지부(241)는 플랜지 타입으로 구성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
복수의 산소 가림막(240)은 회전체 지지부(242)와 결합될 수 있다. 회전체 지지부(242)는 산소 가림막 지지부(241)와 마찬가지로 복수의 산소 가림막(240)이 관통할 수 있는 홀이 형성될 수 있다. 산소 가림막 지지부(241)의 중앙에는 산소 가림막 회전체(243)가 구비될 수 있다.
산소 가림막 회전체(243)는 회전체 지지부(242)의 중앙에 결합되어 회전할 수 있다. 산소 가림막 회전체(243)가 회전하면 산소 가림막(240)이 좌우로 움직일 수 있다. 산소 가림막 회전체(243)의 회전 제어로 산소 가림막(240)의 이동 정도 및 이동속도를 제어할 수 있다. 산소 가림막 회전체(243)는 나사 형태일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 이 때, 산소 가림막 회전체(243)는 모터 등에 의해 회전할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
베르누이 법칙에 의하면 외력이 없는 경우 유동 중인 유체의 에너지는 압력에 의한 에너지, 운동 에너지 및 위치 에너지를 포함하는데, 위치가 동일하다고 가정하면 압력에 의한 에너지와 운동 에너지의 합이 일정하게 된다.
관 내의 압력이 증가하는 가압 상태에서는, 압력에 의한 에너지가 높으므로, 운동 에너지가 낮게 되어 유동 속도가 감소됨이 일반적이다.
관 내의 압력이 감소하는 상압 상태에서는, 압력에 의한 에너지가 낮아지므로, 운동 에너지가 높게 되어 유동 속도가 증가됨이 일반적이다.
이 때, 관 내에서 유동 중인 유체의 시간당 유량은 일정한데, 이는 관 내 단면적과 유동 속도의 곱으로 표현된다.
관 내 단면적이 줄어들면 이에 반비례하여 유동 속도가 증가되는 것이다.
관 내 단면적이 증가하면 이에 반비례하여 유동 속도가 감소되는 것이다.
즉, 본 발명에서는 연료 및 산소의 유동 속도 및 투입 속도를 일정하게 하기 위하여 산소 노즐(230), 연료 노즐(130) 내의 단면적을 조절한다.
상기 한 바와 같이, 산소 노즐(230)의 내측으로 산소 가림막(240)이 형성되고, 연료 노즐(130)의 내측으로는 연료 가림막(140)이 형성되어, 산소 노즐(230)과 연료 노즐(130) 각각의 단면적을 제어할 수 있다.
도 8 및 도 9를 참조하여, 본 발명에 따른 버너의 제어방법에 대해 구체적으로 설명한다.
제어부(미도시)는 버너의 압력을 측정할 수 있고, 버너의 압력이 일정 값 이상이되면, 상기 버너의 압력에서 유속을 일정하도록 하는 단면적 변화량을 연산할 수 있다.
제어부는 연산된 단면적 변화량에 대응되어, 제1 연료 노즐(130a) 및 제2 연료 노즐(130b), 제1 산소 노즐(230a), 제2 산소 노즐(230b)이 개폐될 수 있도록, 연료 가림막(140)과 산소 가림막(240)이 이동을 제어할 수 있다.
이 때, 제어부는 제1 연료 노즐(130a) 및 제2 연료 노즐(130b), 제1 산소 노즐(230a), 제2 산소 노즐(230b)의 개폐를 조절할 때, 연료 노즐(130)은 방사상 최내측에 위치한 제1 연료 노즐(130a), 산소 노즐(230)은 방사상 최외측에 위치한 제1 산소 노즐(230a)부터 폐쇄하여, 연료와 산화제가 충분히 섞일 수 있도록 한다.
제어부는 버너의 압력이 제1 기설정된 압력 이상인지 판단한다.
제어부는 버너의 압력이 제1 기설정된 압력 미만이면, 상기 제1 연료 노즐(130a)을 상기 연료 가림막(140)이 일부 차단한다.
제어부는 버너의 압력이 제1 기설정된 압력 미만이면, 제1 산소 노즐(230a)을 산소 가림막(240)이 일부 차단한다.
이 때, 제어부는 제1 기설정된 압력 미만의 압력에서, 유속을 일정하는데 요구되는 단면적 변화량을 연산할 수 있고, 이 때 연산된 단면적 변화량에 대응되도록 산소 가림막(240)이 제1 산소 노즐(230a)을 일부 차단할 수 있고, 연료 가림막(140)이 제1 연료 노즐(130a)을 일부 차단할 수 있다.
제어부는 버너의 압력이 제1 기설정된 압력보다 크면, 방사상 최내측에 위치한 제1 연료 노즐(130a)을 연료 가림막(140)이 차단한다.
제어부는 버너의 압력이 제1 기설정된 압력 이상이면 방사상 최외측에 위치한 제1 산소 노즐(230a)을 산소 가림막(240)이 차단한다.
이 때, 버너의 압력이 제1 기설정된 압력 이상이라는 것은 버너의 운전상태가 가압상태로 진입한 것을 의미하고, 제1 기설정된 압력이면 제1 산소 노즐(230a)과 제1 연료 노즐(130a)을 차단하여야 유속을 유지할 수 있음을 의미한다.
제어부는 버너의 압력이 제1 기설정된 압력보다 크고 제2 기설정된 압력 이하이면, 상기 제2 연료 노즐(130b)을 연료 가림막(140)이 일부 차단한다.
제어부는 버너의 압력이 제1 기설정된 압력 보다 크고 제2 기설정된 압력 이하이면, 제2 산소 노즐(230b)을 산소 가림막(240)이 일부 차단한다.
이 때, 제어부는 제1 기설정된 압력 보다 크고 제2 기설정된 압력 이하일 때, 유속을 일정하는데 요구되는 단면적 변화량을 연산할 수 있고, 이 때 연산된 단면적 변화량에 대응되도록 산소 가림막(240)이 제2 산소 노즐(230b)을 일부 차단할 수 있고, 연료 가림막(140)이 제2 연료 노즐(130b)을 일부 차단할 수 있다.
제어부는 버너의 압력이 제2 기설정된 압력 이상이면, 제1 연료 노즐(130a)보다 외측에 위치한 제2 연료 노즐(130b)을 연료 가림막(140)이 차단한다.
제어부는 버너의 압력이 제2 기설정된 압력 이상이면, 제1 산소 노즐(230a)보다 내측에 위치한 제2 산소 노즐(230b)을 산소 가림막(240)이 차단한다.
이 때, 버너의 압력이 제2 기설정된 압력 이상이라는 것은 버너의 운전상태가 가압 상태로 진입하나, 압력이 매우 높은 상태로, 산소 노즐(230)과 연료 노즐(130)을 개방하는 것보다는 압력을 감소시키는 것이 더 우선되는 상태로, 산소 노즐(230)과 연료 노즐(130)을 모두 폐쇄함을 의미한다.
이 때, 제2 기설정된 압력은 제1 기설정된 압력보다 큰 압력 값을 의미한다.
이 때, 연료 노즐(130), 산소 노즐(230)의 개수는 이에 제한되는 것은 아니고, 연료 노즐(130), 산소 노즐(230)은 다수로 형성되어 미묘한 압력 변화에도 단면적을 변화시킬 수 있게 형성되는 것은 물론이다.
이상, 본 명세서에는 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 도면에 도시한 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 본 발명의 실시예로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
1: 연소로
2: 연소로 내벽
100: 연료 유로부
130: 연료 노즐
130a: 제1 연료 노즐
130b: 제2 연료 노즐
140: 연료 가림막
141: 제1 연료 가림막 지지부
142: 제2 연료 가림막 지지부
143: 회전체 지지부
144: 연료 가림막 회전체
200: 산소 유로부
230: 산소 노즐
230a: 제1 산소 노즐
230b: 제2 산소 노즐
240: 산소 가림막
241: 산소 가림막 지지부
242: 회전체 지지부
243: 산소 가림막 회전체

Claims (9)

  1. 연소로(1)와 소통하도록 복수의 연료 노즐(130)을 포함하는 연료 유로부(100);
    상기 연소로(1)와 소통하도록 상기 연료 노즐(130)의 방사상 일측에 위치하며, 복수의 산소 노즐(230)을 포함하는 산소 유로부(200);
    상기 연료 노즐(130)에서 상기 연소로(1)를 향하도록 내측에 형성되는 연료 가림막(140);
    상기 산소 노즐(230)에서 상기 연소로(1)를 향한 내측에 형성되는 산소 가림막(240); 및
    상기 버너의 압력에 따라 상기 연료 노즐(130)을 개폐하도록 조절하고, 상기 버너의 압력에 따라 상기 산소 노즐(230)을 개폐하도록 조절하는 제어부
    를 포함하는,
    버너.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 연료 가림막(140)의 상기 연소로(1)를 향한 일단의 단면적은 상기 연료 노즐(130)의 단면적 이상이 되도록 형성되고,
    상기 산소 가림막(240)의 상기 연소로(1)를 향한 일단의 단면적은 상기 산소 노즐(230)의 단면적 이상이 되도록 형성되는,
    버너.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 연료 가림막(140)은 상기 연료 유로부(100)를 향하는 방향으로 좁아지도록 테이퍼진 형상이고,
    상기 산소 가림막(240)은 상기 산소 유로부(200)를 향하는 방향으로 좁아지도록 테이퍼진 형상인,
    버너.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 연료 가림막(140)이 관통되며, 연료 가림막 회전체(143)와 결합되는 회전체 지지부(미도시); 및
    상기 산소 가림막(240)과 관통되며, 산소 가림막 회전체(243)와 결합되는 회전체 지지부(242); 를 포함하고,
    상기 회전체(143, 243)의 회전으로 상기 연료 가림막(140)과 상기 산소 가림막(240)이 각각 이동하는,
    버너.
  5. 삭제
  6. 제1항에 따른 버너를 이용하는 방법으로서,
    (a) 상기 제어부는 상기 버너의 압력이 제1 기설정된 압력 이상인지 판단하여, 상기 버너에서 방사상 최내측에 위치한 제1 연료 노즐(130a) 및 방사상 최외측에 위치한 제1 산소 노즐(230a) 중 어느 하나 이상을 차단하는 단계; 및
    (b) 상기 제어부는 상기 버너의 압력이 제2 기설정된 압력 이상인지 판단하여, 상기 제1 연료 노즐(130a)보다 외측에 위치한 제2 연료 노즐(130b) 및 상기 제1 산소 노즐(230a)보다 내측에 위치한 제2 산소 노즐(230b) 중 어느 하나 이상을 차단하는 단계; 를 포함하고,
    상기 제2 기설정된 압력은 상기 제1 기설정된 압력보다 큰,
    방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 (a)단계는,
    (a1) 상기 버너의 압력이 상기 제1 기설정된 압력 이상이면, 상기 연료 가림막(140)은 상기 제1 연료 노즐(130a)을 차단하는 단계; 및
    (a2) 상기 버너의 압력이 상기 제1 기설정된 압력 이상이면, 상기 산소 가림막(240)이 상기 제1 산소 노즐(230a)을 차단하는 단계; 를 포함하는,
    방법.
  8. 제6항에 있어서,
    (b1) 상기 제어부는 상기 버너의 압력이 상기 제1 기설정된 압력보다 크고 상기 제2 기설정된 압력 이하인지 판단하여, 상기 제2 연료 노즐(130b) 및 상기 제2 산소 노즐(230b) 중 어느 하나 이상을 일부 차단하는 단계; 를 포함하는,
    방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 (b1)단계는,
    (b11) 상기 제어부는 상기 버너의 압력이 상기 제1 기설정된 압력보다 크고 상기 제2 기설정된 압력 이하이면, 상기 버너의 압력에서 유속을 일정하게 하기 위한 단면적 변화량을 연산하는 단계;
    (b12) 상기 연산된 단면적 변화량에 대응되도록 상기 연료 가림막(140)이 상기 제2 연료 노즐(130b)을 일부 차단하는 단계; 및
    (b13) 상기 연산된 단면적 변화량에 대응되도록 상기 산소 가림막(240)이 상기 제2 산소 노즐(230b)을 일부 차단하는 단계; 를 포함하는,
    방법.
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