KR102339292B1 - Low NOx burner - Google Patents

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KR102339292B1
KR102339292B1 KR1020210076013A KR20210076013A KR102339292B1 KR 102339292 B1 KR102339292 B1 KR 102339292B1 KR 1020210076013 A KR1020210076013 A KR 1020210076013A KR 20210076013 A KR20210076013 A KR 20210076013A KR 102339292 B1 KR102339292 B1 KR 102339292B1
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하우식
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(주) 청우지엔티
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Abstract

The present invention relates to a low-NOx burner and, more particularly, to a low-NOx burner capable of inhibiting prompt NOx generated rapidly when the fuel supplied to a combustion chamber is exposed to a high-temperature flame region of over 1,000℃ and thermal NOx generated by the reaction of nitrogen and oxygen in a high-temperature flame region of higher than 1,350℃. To this end, the low-NOx burner comprises: an air supply pipe for supplying air into a combustion chamber; a fuel supply pipe installed long in a front-rear direction in a central portion of an inner side of the air supply pipe, and for supplying fuel; an air control pipe installed between the air supply pipe and the fuel supply pipe to control the air supply amount by adjusting the distance from the air supply pipe at the tip; a plurality of right-angled fuel nozzles protruding laterally from the fuel supply pipe in radial form to eject fuel so that the ejected fuel intersects the flow of the air supplied through the air control pipe; and a straight fuel nozzle positioned between the right-angled fuel nozzles to eject the fuel, supplied from the fuel supply pipe, in a straight direction parallel to the supplied air.

Description

저녹스 버너{Low NOx burner}Low NOx burner

본 발명은 저녹스 버너에 관한 것으로, 특히 연소실로 공급되는 연료가 1000℃ 이상 화염의 고온 영역에 노출되었을 때 급격히 생성되는 Prompt NOx와 1350℃를 초과하는 고온의 화염 영역에서 질소와 산소가 반응하여 생성되는 Thermal NOx를 억제시킬 수 있도록 한 저녹스 버너에 관한 것이다.The present invention relates to a low-nox burner. In particular, when fuel supplied to a combustion chamber is exposed to a high-temperature region of a flame of 1000°C or higher, Prompt NOx is rapidly generated and nitrogen and oxygen react in a high-temperature flame region exceeding 1350°C. It relates to a low-nox burner capable of suppressing the generated thermal NOx.

일반적으로 질소산화물은 NO와 NO2를 뜻하며, 통상 NOx(녹스)라고 표기하는데, 화석 연료를 연소시킬 때 다량 발생된다.In general, nitrogen oxide means NO and NO2, and is usually denoted as NOx (nox), which is generated in large amounts when burning fossil fuels.

녹스의 생성은 화염온도, 산소농도 및 연료중의 질소성분 등에 의해 영향을 받지만, 이들은 운전조건과 연소방법의 변경 등에 의하여 변화시켜 녹스를 저감시킬 수 있다.The generation of rust is affected by flame temperature, oxygen concentration and nitrogen content in fuel, but these can be changed by changing operating conditions and combustion method to reduce rust.

녹스는 연료에 화학적으로 결합되어 존재하는 성분이 연소과정에서 산화되어 생성되는 Fuel 녹스(연료중의 NOx)와, 연소용 공기 중의 질소가 고온에서 산화하여 연소용 공기 중의 질소 분자를 산화 생성하는 Thermal 녹스(온도의 NOx), 및 탄화수소계열의 화석연료가 고농도상태로 고온에서 산화되어 연소용 공기 중의 질소 분자를 생성하거나 탄화수소계열의 화석연료가 고농도상태로 고온 영역에 노출되었을 때 급속히 생성되는 Prompt 녹스로 구분된다.Fuel rust (NOx in fuel) is generated by oxidizing components present by chemical bonding with fuel, and thermal rust, which oxidizes nitrogen molecules in combustion air by oxidizing nitrogen in combustion air at high temperature (temperature NOx), and hydrocarbon-based fossil fuels are oxidized at high temperature at high concentrations to generate nitrogen molecules in the combustion air, or when hydrocarbon-based fossil fuels are exposed to high-concentration high-temperature regions, they are rapidly generated Prompt Knox. are separated

상기 녹스 중 연료중의 녹스인 Fuel 녹스는 연소기술로는 제어할 수 없으므로, 업계에서는 Thermal 녹스와 Prompt 녹스를 제어할 수 있는 버너의 개발에 주력하고 있다.Among the rust, fuel rust, which is rust in fuel, cannot be controlled by combustion technology, so the industry is focusing on the development of burners that can control thermal rust and prompt rust.

이를 위하여 본 출원인이 등록한 등록특허 제10-1022722호에서는, 공기를 연소실내로 공급하며, 그 선단부에 경사단면이 형성되어 있는 공기공급관과 상기 공기공급관 내부에 설치되고 연료를 공급하는 연료공급관; 상기 연료공급관의 선단부 외주면에 위치한 헤드; 상기 헤드의 외주면에 설치된 복수개의 연료노즐 및 상기 공기공급관의 경사단면과 헤드 사이에 연소실 내로 공기를 공급하는 급기통로; 상기 급기통로의 폭을 조정함으로써 공기공급량을 조절할 수 있도록 상기 공기공급관과 상기 연료공급관 사이 설치된 공기조절관;으로 구성된 저녹스 버너를 제안하였다.To this end, in Patent Registration No. 10-1022722 registered by the present applicant, air is supplied into the combustion chamber, the air supply pipe having an inclined cross-section formed at the tip end thereof, and a fuel supply pipe installed inside the air supply pipe and supplying fuel; a head located on the outer peripheral surface of the distal end of the fuel supply pipe; an air supply passage for supplying air into the combustion chamber between the head and a plurality of fuel nozzles installed on the outer peripheral surface of the head and the inclined end surface of the air supply pipe; A low-nox burner consisting of an air control pipe installed between the air supply pipe and the fuel supply pipe to control the air supply amount by adjusting the width of the air supply passage was proposed.

상기 각 연료노즐의 측면에는 긴 타원형의 2차 연료분출공이 각기 각도를 달리하여 형성되어 있는데, 이러한 2차 연료분출공에 의해 공급되는 공기에 수직으로 연료를 분출하도록 하는 연료노즐과 45°방향으로 연료를 분출하도록 하는 연료노즐이 2개 또는 3개가 1조로 복수개가 교대로 형성되어 있어서, 상기 수직과 45도로 형성된 2차 연료분출공으로부터 분출되는 연료가 점화되어 발생한 2개의 화염이 합쳐져서 하나의 분할화염을 형성하도록 되어있다. On the side of each fuel nozzle, long elliptical secondary fuel injection holes are formed at different angles, and the fuel nozzle for ejecting fuel perpendicular to the air supplied by these secondary fuel injection holes and in a 45° direction. Two or three fuel nozzles for ejecting fuel are alternately formed in a set of two, so that two flames generated by igniting fuel ejected from the secondary fuel ejection hole formed at a 45-degree angle to the vertical are combined to form one split designed to form flames.

상기 급기통로를 통해 연소실로 공급되는 공기희박연소의 화염은 급기통로를 통과하는 순간 좁은 급기통로로부터 넓은 공간으로 분출되어 나왔으므로 속도가 빨라짐과 동시에 주위의 압력이 떨어지므로 공기희박연소 화염 일부는 와류를 일으키면서 버너의 전방부위쪽으로 회류(回流)되고, 나머지 화염은 버너의 전방부위로 길게 뻗어나와 연소되면서 1000℃이하의 온도가 된 후 다시 버너의 전방부위쪽으로 회류하게 된다. The flame of the lean-burn combustion supplied to the combustion chamber through the supply passage is ejected from the narrow supply passage into a wide space as soon as it passes through the supply passage, so the speed increases and the surrounding pressure drops. It circulates toward the front of the burner while generating

그런데, 이러한 구조는 모든 연료노즐에 형성된 2차 연료분출공으로부터 분출되는 연료가 공기조절관을 통해 공급되는 공기와 직교하여 연소됨으로써 Prompt NOx의 발생은 억제되지만, 이러한 직교에 의한 급속 혼합에 의해 숏프레임 형성에서 연소 진동이 발생하고, 이로 인하여 화염의 불안정이 발생하게 된다.However, in this structure, the generation of prompt NOx is suppressed by burning fuel ejected from the secondary fuel ejection holes formed in all fuel nozzles perpendicular to the air supplied through the air control tube, but short Combustion vibrations occur in the frame formation, which causes instability of the flame.

즉, 2차 연료분출공이 수직과 45°로 형성되어 있지만, 공급되는 공기와는 수직으로 만나게 되어 급속 혼합되므로 숏프레임에 의해 연소 진동이 발생함은 물론 형성되는 분할 화염이 불안정해지는 문제가 있는 것이다.That is, although the secondary fuel jet hole is formed at a 45° angle to the vertical, it meets vertically with the supplied air and rapidly mixes, so there is a problem that combustion vibration is generated by the short frame and the formed split flame becomes unstable. .

또한, 공기조절관을 통해 공급되는 압력을 가지는 공기는 연료노즐쪽으로 집중되지 못하고, 연료노즐 사이의 공간을 통해 빠르게 흐르게 됨으로써 공기와 연료의 최적 혼합이 어려워져서 연소의 불안전성을 갖는 문제점이 있다.In addition, the air having the pressure supplied through the air control tube is not concentrated toward the fuel nozzles and flows rapidly through the space between the fuel nozzles, so that it is difficult to optimally mix the air with the fuel, so there is a problem of instability of combustion.

아울러, 산소가 희박한 배기가스를 재순환시켜 화염에 혼입시켜 화염온도를 떨어뜨림으로써 Thermal NOx를 억제하여야 하지만, 단순히 재순환된 배기가스는 화염과 쉽게 혼합되지 않게 되어 Thermal NOx 억제력이 그리 크지 않은 문제점도 가지고 있다.In addition, thermal NOx should be suppressed by recirculating oxygen-lean exhaust gas and mixing it into the flame to lower the flame temperature. have.

즉, 2~3개의 화염이 합쳐져서 연소되는 분할화염은 1350℃를 초과하여 화염온도가 증가하게 되므로, 배기가스를 혼입시켜 온도를 낮춰서 고온의 화염영역에서 질소와 산소와 반응하여 발생하는 Thermal NOx를 저감시켜야 하지만, 단순히 순환된 배기가스가 화염에 쉽게 혼입되지 못함으로써 화염온도를 크게 낮추지 못하게 되어 Thermal NOx 억제력이 저하되는 문제점을 갖는 것이다.In other words, since the split flame that is combusted by two or three flames exceeds 1350°C and the flame temperature increases, the temperature is lowered by mixing exhaust gas to reduce the thermal NOx generated by reacting with nitrogen and oxygen in the high-temperature flame region. It should be reduced, but simply because the circulated exhaust gas is not easily mixed into the flame, the flame temperature cannot be significantly lowered, and thus there is a problem in that the thermal NOx suppression power is lowered.

<선행기술문헌><Prior art literature>

1. 등록특허 제10-1022722호1. Registered Patent No. 10-1022722

(저녹스 버너) (Low Knox Burner)

본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 공급되는 공기와 직교하도록 연료를 분출하는 연료노즐 사이에 연료를 공급되는 공기와 나란하게 분출하는 연료노즐을 삽입시킴으로써 Prompt NOx를 억제하면서도 버너의 진동 감소 및 불안정한 분할화염을 감소시키도록 하며, 아울러 연료노즐쪽으로 공급되는 공기가 집중되도록 함은 물론 연료노즐 부근에서 공급되는 공기에 와류를 형성하여 재순환되는 배기가스가 분할화염과 쉽게 혼입되도록 함으로써 Thermal NOx 억제력도 극대화시킬 수 있도록 한 저녹스 버너를 제공하는데 그 목적이 있다.In order to solve this conventional problem, the present invention reduces the vibration of the burner while suppressing the prompt NOx by inserting a fuel nozzle that ejects fuel in parallel with the supplied air between the fuel nozzles that eject the fuel so as to be perpendicular to the supplied air. and thermal NOx suppression power by reducing the unstable split flame and concentrating the air supplied to the fuel nozzle, as well as forming a vortex in the air supplied near the fuel nozzle so that the recirculated exhaust gas is easily mixed with the split flame The purpose is to provide a low-nox burner that maximizes the burner.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1실시예에 따른 저녹스 버너는,A low-nox burner according to a first embodiment of the present invention for achieving the above object,

공기를 연소실내로 공급하는 공기공급관; an air supply pipe for supplying air into the combustion chamber;

상기 공기공급관의 내측 중앙부위에서 전후방향으로 길게 설치되고, 연료를 공급하는 연료공급관; a fuel supply pipe which is installed long in the front-rear direction from the inner central portion of the air supply pipe and supplies fuel;

공기공급관과 연료공급관 사이에 설치되어, 선단부위에서 상기 공기공급관과의 간격을 조절함으로써 공기공급량을 조절하는 공기조절관;an air control pipe installed between the air supply pipe and the fuel supply pipe to adjust the air supply amount by adjusting the distance between the air supply pipe and the air supply pipe at the tip;

상기 공기조절관을 통해 공급되는 공기의 흐름에 직교하도록 상기 연료공급관으로부터 측방향을 향해 방사형태로 돌출되어 연료를 분출하는 복수의 직각 연료노즐;a plurality of right-angled fuel nozzles protruding radially from the fuel supply pipe in a lateral direction so as to be orthogonal to the flow of air supplied through the air conditioning pipe to eject fuel;

상기 직각 연료노즐 사이에 위치하여 상기 연료공급관으로부터 공급되는 연료를 공급되는 공기와 나란히 직진방향으로 분출하는 직진 연료노즐;로 구성된 것을 특징으로 한다.It is characterized in that it is composed of; a straight-through fuel nozzle positioned between the right-angled fuel nozzles and ejecting the fuel supplied from the fuel supply pipe in a straight direction parallel to the supplied air.

본 발명의 제2실시예는,A second embodiment of the present invention is

공기를 연소실내로 공급하는 공기공급관; an air supply pipe for supplying air into the combustion chamber;

상기 공기공급관의 내측 중앙부위에서 전후방향으로 길게 설치되고, 연료를 공급하는 연료공급관; a fuel supply pipe which is installed long in the front-rear direction from the inner central portion of the air supply pipe and supplies fuel;

상기 연료공급관의 선단부 외주면에 형성된 헤드;a head formed on the outer peripheral surface of the distal end of the fuel supply pipe;

공기공급관과 연료공급관 사이에 설치되어, 선단부위에서 상기 공기공급관과의 간격을 조절함으로써 공기공급량을 조절하는 공기조절관;an air control pipe installed between the air supply pipe and the fuel supply pipe to adjust the air supply amount by adjusting the distance between the air supply pipe and the air supply pipe at the tip;

상기 헤드의 외측 둘레에 위치하도록 상기 연료공급관으로부터 서로 간격을 가지면서 연장설치되어 상기 공기공급관을 통해 공급되는 공기에 연료를 분출하는 복수의 연료노즐;a plurality of fuel nozzles extending from the fuel supply pipe at a distance from each other so as to be located on the outer periphery of the head and jetting fuel into the air supplied through the air supply pipe;

상기 공기조절관의 선단부로부터 상기 공기공급관의 경사단면 부위에 형성된 공기조절턱;an air control jaw formed on an inclined cross-section of the air supply pipe from the front end of the air conditioning pipe;

상기 연료노즐 사이에 위치할 수 있도록 상기 공기조절턱의 선단부위에서 상기 공기조절관의 중심부위를 향해 연장되어 공급되는 공기를 연료노즐쪽으로 안내함과 동시에 그 단부에서 와류를 발생시키는 공기유도판;으로 구성된 것을 특징으로 한다.An air guide plate that extends from the tip of the air control jaw toward the center of the air control tube so as to be positioned between the fuel nozzles toward the fuel nozzle and generates a vortex at the end thereof; characterized in that it is composed.

이와 같이 구성된 본 발명의 저녹스 버너는, 공급되는 공기에 직교하는 방향과 직진하는 방향을 병행하여 연료가 혼합되도록 함으로써 숏프레임 형성에서 발생하는 연소에 따른 진동을 감소시킴은 물론 안정적인 분할 화염 형성될 수 있도록 하는 장점이 있다.The low-nox burner of the present invention configured in this way allows fuel to be mixed in parallel in a direction perpendicular to the supplied air and a direction going straight, thereby reducing vibration caused by combustion occurring in the formation of a short frame and forming a stable split flame. There are advantages to being able to.

또한, 공기유도판에 의해 공기되는 공기를 연료노즐쪽으로 안내하여 집중시킴으로써 공기와 연료의 최적 혼합에 의한 연소의 불안전성을 해소함과 동시에 공기유도판의 단부에서 발생하는 와류에 의해 재순환되는 배기가스를 분할화염에 혼입시킴으로써 Thermal NOx를 크게 억제할 수 있는 장점을 갖는다.In addition, by guiding and concentrating the air blown by the air guide plate toward the fuel nozzle, the instability of combustion due to the optimal mixing of air and fuel is eliminated, and the exhaust gas recirculated by the vortex generated at the end of the air guide plate is divided. By incorporating it into the flame, it has the advantage of greatly suppressing Thermal NOx.

도1은 본 발명에 의한 저녹스 버너의 외관 구조를 보인 도.
도2는 도1의 단면구조도.
도3은 본 발명에 의한 직각 연료노즐 및 직진 연료노즐의 배치 구조도.
도4는 직각 연료노즐의 팁 구조를 보인 도.1 is a view showing the external structure of a low-nox burner according to the present invention.
Figure 2 is a cross-sectional structural view of Figure 1;
3 is an arrangement structure diagram of a right-angle fuel nozzle and a straight-line fuel nozzle according to the present invention;
4 is a view showing the tip structure of a right-angled fuel nozzle.

전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. The above-described objects, features and advantages will be described below in detail with reference to the accompanying drawings, and accordingly, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to easily implement the technical idea of the present invention.

본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다.In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.

본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. The terms used in the present invention have been selected as currently widely used general terms as possible while considering the functions in the present invention, but these may vary depending on the intention or precedent of a person skilled in the art, the emergence of new technology, and the like.

또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. In addition, in a specific case, there is a term arbitrarily selected by the applicant, and in this case, the meaning will be described in detail in the description of the corresponding invention.

따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.Therefore, the term used in the present invention should be defined based on the meaning of the term and the overall content of the present invention, rather than the name of a simple term.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세하게 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

그러나, 다음에 예시하는 본 발명의 실시 예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시 예에 한정되는 것은 아니다. However, the embodiments of the present invention illustrated below may be modified in various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below.

본 발명의 실시 예는 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되어지는 것이다.The embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those of ordinary skill in the art.

도1은 본 발명에 의한 저녹스 버너의 외관 구조를 보인 도이고, 도2는 도1의 단면구조도이며, 도3은 본 발명에 의한 직각 연료노즐 및 직진 연료노즐의 배치 구조도이다.1 is a view showing the external structure of a low-nox burner according to the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional structural view of FIG. 1, and FIG. 3 is an arrangement structure diagram of a right-angle fuel nozzle and a straight fuel nozzle according to the present invention.

본 발명의 제1실시예에 따른 저녹스 버너는 도1 및 도2에서와 같이, 공기를 연소실내로 공급하는 공기공급관(100); 상기 공기공급관(100)의 내측 중앙부위에서 전후방향으로 길게 설치되고, 연료를 공급하는 연료공급관(300); 공기공급관(100)과 연료공급관(300) 사이에 설치되어, 선단부위에서 상기 공기공급관(100)과의 간격을 조절함으로써 공기공급량을 조절하는 공기조절관(200); 상기 공기조절관(200)을 통해 공급되는 공기의 흐름에 직교하도록 상기 연료공급관(300)으로부터 측방향을 향해 방사형태로 돌출되어 연료를 분출하는 복수의 직각 연료노즐(720); 상기 직각 연료노즐(720) 사이에 위치하여 상기 연료공급관(300)으로부터 공급되는 연료를 공급되는 공기와 나란히 직진방향으로 분출하는 직진 연료노즐(730);로 구성된다.A low-nox burner according to a first embodiment of the present invention includes an air supply pipe 100 for supplying air into a combustion chamber, as shown in FIGS. 1 and 2 ; a fuel supply pipe 300 installed long in the front-rear direction from the inner central portion of the air supply pipe 100 and supplying fuel; an air control pipe 200 installed between the air supply pipe 100 and the fuel supply pipe 300 to adjust the air supply amount by adjusting the distance from the air supply pipe 100 at the tip; a plurality of right-angled fuel nozzles 720 for ejecting fuel by protruding radially from the fuel supply pipe 300 in a lateral direction so as to be orthogonal to the flow of air supplied through the air conditioning pipe 200; and a straight fuel nozzle 730 positioned between the right angle fuel nozzles 720 and jetting fuel supplied from the fuel supply pipe 300 in a straight direction alongside the supplied air.

도1은 도2에서의 공기공급관(100)이 제거된 상태를 도시한 것이다.1 shows a state in which the air supply pipe 100 in FIG. 2 is removed.

상기 공기공급관(100)의 선단부에는 안쪽으로 경사진 경사단면(110)이 형성되어 있고, 상기 공기조절관(200)이 경사단면(110) 부위에 위치하는 선단부에는 공기조절턱(210)이 형성되어 있다.An inwardly inclined cross-section 110 is formed at the front end of the air supply pipe 100 , and an air-conditioning jaw 210 is formed at the front end of which the air conditioning tube 200 is located at the inclined cross-section 110 . has been

또한, 연료공급관(300)의 전방부위에는 헤드(500)가 장착됨은 물론, 폐쇄된 선단부에는 화염을 수렴하는 보염부(400)가 형성되어 있으며, 보염부(400)와 헤드(500)에는 다수의 연료분출공이 형성된다.In addition, the head 500 is mounted on the front portion of the fuel supply pipe 300, as well as the flame-retaining part 400 for converging the flame is formed at the closed tip part, and the flame-retardant part 400 and the head 500 have a plurality of of the fuel ejection hole is formed.

상기 헤드(500)의 외주면을 따라 서로 간격을 유지하면서 길이방향으로 형성되어 있는 복수의 직각 연료노즐(720)과 직진 연료노즐(730)이 위치하며, 직각 연료노즐(720)과 직진 연료노즐(730)의 후단부위는 상기 연료공급관(300)에 용접 등에 의해 고정되어 있다.A plurality of right-angle fuel nozzles 720 and straight fuel nozzles 730 formed in the longitudinal direction while maintaining distances from each other along the outer circumferential surface of the head 500 are positioned, the right-angle fuel nozzle 720 and the straight fuel nozzle ( The rear end of the 730 is fixed to the fuel supply pipe 300 by welding or the like.

이러한 직각 연료노즐(720)은 공기조절관(200)을 통해 공급되는 공기에 수직하게 연료를 분출하게 되고, 직전 연료노즐(730)은 공급되는 공기와 나란히 직진방향으로 연료를 분출하게 되는데, 이를 위해 직각 연료노즐(720)은 선단부위가 측방향으로 'ㄱ'형태로 꺾여서 그 꺾인 단부에 연료분출을 위한 연료분출공이 형성되고, 직진 연료노즐(730)은 직관형태로서 연소실 방향으로 연료분출공이 형성되어 있는 구조를 갖는다.This right-angle fuel nozzle 720 ejects fuel perpendicular to the air supplied through the air conditioning pipe 200, and the immediately preceding fuel nozzle 730 ejects fuel in a straight direction parallel to the supplied air. To this end, the right-angled fuel nozzle 720 has a front end bent in a 'L' shape in the lateral direction, so that a fuel ejection hole for fuel ejection is formed at the bent end, and the straight fuel nozzle 730 is a straight pipe type and has a fuel ejection hole in the direction of the combustion chamber. has a formed structure.

또한, 도3에서와 같이 직각 연료노즐(720) 사이에 직진 연료노즐(730)이 배치되는데, 직각 연료노즐(720)은 방사형태로 측방향으로 연료를 분출시키고, 직진 연료노즐(730)은 직각 연료노즐(720) 사이에서 연소실을 향해 전방으로 직진되게 연료를 분출하도록 배치되어 있다.In addition, as shown in FIG. 3, a straight fuel nozzle 730 is disposed between the right-angle fuel nozzles 720. The right-angle fuel nozzle 720 ejects fuel in a radial form laterally, and the straight fuel nozzle 730 is It is disposed between the right angle fuel nozzles 720 to eject fuel in a straight forward direction toward the combustion chamber.

아울러 직각 연료노즐(720)은 화염이 뭉쳐서 분할화염을 발생할 수 있도록 2개의 직각 연료노즐(720)이 서로 이웃하도록 배치되고, 직진 연료노즐(730)은 2개의 직각 연료노즐(720)의 양측에 배치되며, 직각 연료노즐(720)과 직진 연료노즐(730)의 갯수에 따라 하나의 직각 연료노즐(720)의 양측에 진진 연료노즐(730)이 배치될 수 있다.In addition, the right-angle fuel nozzle 720 is arranged so that the two right-angle fuel nozzles 720 are adjacent to each other so that the flames are agglomerated to generate a split flame, and the straight fuel nozzle 730 is on both sides of the two right-angle fuel nozzles 720 The forward fuel nozzles 730 may be disposed on both sides of one right-angled fuel nozzle 720 according to the number of the right-angled fuel nozzles 720 and the straight fuel nozzles 730 .

따라서, 직각 연료노즐(720)을 통해 분출되는 연료는 공기조절관(200)을 통해 공급되는 공기와 직교하도록 분출됨으로써 고농도의 연료가 1000℃ 이상의 고온 화염 영역에 노출되기 전에 연소를 유도하여 Prompt NOx를 억제시키게 된다.Therefore, the fuel ejected through the right-angle fuel nozzle 720 is ejected to be perpendicular to the air supplied through the air control tube 200, so that the high-concentration fuel is combusted before being exposed to a high-temperature flame region of 1000° C. or higher, thereby inducing Prompt NOx will suppress

또한, 직각 연료노즐(720)만 배치된 경우에는 연료가 공기와 직교하는 방향으로 급속 혼합되어 연소됨으로써 숏프레임 형성에서 나타나는 연소 진동이 발생됨은 물론 이러한 연소 진동에 의해 화염 불안정이 나타나지만, 직진 연료노즐(730)에 의해 직진성을 갖는 연료 분출에 의해 연소가 이루어지도록 함으로써 상호 작용에 의해 연소 진동을 감쇄시킴은 물론 이로 인한 화염 불안정을 해소하게 되는 것이다.In addition, when only the right-angled fuel nozzle 720 is disposed, the fuel is rapidly mixed and combusted in a direction orthogonal to the air, so that combustion vibrations appearing in the formation of the short frame are generated as well as flame instability due to such combustion vibrations, but the straight fuel nozzle By 730, combustion is made by fuel ejection having a straightness, thereby attenuating combustion vibration by interaction, as well as resolving flame instability due to this.

본 발명의 제2실시예에 따른 저녹스 버너는, 공기를 연소실내로 공급하는 공기공급관(100); 상기 공기공급관(100)의 내측 중앙부위에서 전후방향으로 길게 설치되고, 연료를 공급하는 연료공급관(300); 상기 연료공급관(300)의 선단부 외주면에 형성된 헤드(500); 공기공급관(100)과 연료공급관(300) 사이에 설치되어, 선단부위에서 상기 공기공급관(100)과의 간격을 조절함으로써 공기공급량을 조절하는 공기조절관(200); 상기 헤드(500)의 외측 둘레에 위치하도록 상기 연료공급관(300)으로부터 서로 간격을 가지면서 연장설치되어 상기 공기공급관(100)을 통해 공급되는 공기에 연료를 분출하는 복수의 연료노즐(720,730); 상기 공기조절관(200)의 선단부로부터 상기 공기공급관(100)의 경사단면 부위에 형성된 공기조절턱(210); 상기 연료노즐(720,730) 사이에 위치할 수 있도록 상기 공기조절턱(210)의 선단부위에서 상기 공기조절관(200)의 중심부위를 향해 연장되어 공급되는 공기를 연료노즐(720,730)쪽으로 안내함과 동시에 그 단부에서 와류를 발생시키는 공기유도판(230);으로 구성된다.A low-nox burner according to a second embodiment of the present invention includes an air supply pipe 100 for supplying air into a combustion chamber; a fuel supply pipe 300 installed long in the front-rear direction from the inner central portion of the air supply pipe 100 and supplying fuel; a head 500 formed on the outer peripheral surface of the distal end of the fuel supply pipe 300; an air conditioning pipe 200 installed between the air supply pipe 100 and the fuel supply pipe 300 to adjust the air supply amount by adjusting the distance from the air supply pipe 100 at the tip; A plurality of fuel nozzles (720, 730) extending from the fuel supply pipe (300) to be positioned on the outer periphery of the head (500) and ejecting fuel into the air supplied through the air supply pipe (100); an air control jaw 210 formed on an inclined cross-section of the air supply pipe 100 from the front end of the air control pipe 200 ; In order to be positioned between the fuel nozzles 720 and 730, the air that is supplied extending from the tip of the air conditioning jaw 210 toward the center of the air conditioning tube 200 is guided toward the fuel nozzles 720 and 730 at the same time. It consists of an air guide plate 230 for generating a vortex at its end.

이러한, 공기공급관(100), 공기조절관(200), 연료공급관(300), 헤드(500), 연료노즐(720,730)의 구조는 본 발명의 제1실시예와 동일하며, 제2실시예에서 추가된 구조인 공기유도판(230)의 구조에 대하여 상세히 설명한다.The structures of the air supply pipe 100, the air conditioning pipe 200, the fuel supply pipe 300, the head 500, and the fuel nozzles 720 and 730 are the same as in the first embodiment of the present invention, and in the second embodiment The structure of the air guide plate 230, which is an added structure, will be described in detail.

공기공급관(100)의 경사단면(110) 부위에 위치하는 공기조절관(200)의 선단부위를 따라 링 형태의 공기조절턱(210)이 형성되어 있고, 상기 공기조절턱(210)의 선단으로부터 공기조절관(200)의 중심부위를 향하여 직교하는 방향으로 공기유도판(230)이 형성된다.A ring-shaped air conditioning jaw 210 is formed along the tip portion of the air conditioning tube 200 located at the inclined end face 110 of the air supply pipe 100 , and from the tip of the air conditioning jaw 210 . The air guide plate 230 is formed in a direction perpendicular to the center of the air conditioning tube 200 .

이러한 공기유도판(230)은 상기 직각 연료노즐(720)과 직진 연료노즐(730) 사이에 각각 배치되는데, 폭방향은 상기 연료노즐(720,730)과 간격을 유지하는 크기를 가지며, 상하 높이방향은 선단부위가 상기 헤드(500)와 간격을 유지하도록 하는 크기를 가지게 된다.The air guide plate 230 is disposed between the right-angled fuel nozzle 720 and the straight fuel nozzle 730, respectively, and the width direction has a size that maintains a distance from the fuel nozzles 720 and 730, and the vertical height direction is The tip portion is sized to maintain a distance from the head 500 .

이때, 선단부위는 연료노즐(720,730) 보다 헤드(500)로부터 이격된 상태를 가지면서 연료노즐(720,730)의 중심부위보다 헤드(500)에 근접한 위치까지 형성됨이 바람직하다.At this time, the tip portion is preferably formed to a position closer to the head 500 than the center of the fuel nozzles 720 and 730 while having a state spaced apart from the head 500 than the fuel nozzles 720 and 730 .

따라서, 공기조절관(200)을 통해 공급되는 공기는 공기유도판(230)에 부딪혀서 연료노즐(720,730) 쪽으로 흐름이 유도됨으로써 공기와 연료의 최적의 혼합 상태를 이끌어내게 된다.Accordingly, the air supplied through the air conditioning pipe 200 collides with the air guide plate 230 and the flow is induced toward the fuel nozzles 720 and 730, thereby leading to an optimal mixing state of air and fuel.

또한, 연료노즐(720,730) 사이의 공기 통과 면적을 공기유도판(230)에 의해 축소함으로써 공기의 속도가 빠르게 상승하면서 상대적으로 압력이 낮아지는 베르누이 원리에 의해 연소실을 재순환하는 배기가스를 유동흐름에 따라 화염에 재혼입되도록 하고, 이로 인해 화염온도가 낮춰지게 되어 Thermal NOx도 억제되는 것이다.In addition, by reducing the air passage area between the fuel nozzles 720 and 730 by the air guide plate 230, the exhaust gas recirculating the combustion chamber according to the Bernoulli principle, in which the air speed is rapidly increased and the pressure is relatively lowered, into the flow flow. As a result, it is re-mixed into the flame, thereby lowering the flame temperature and suppressing thermal NOx.

특히, 공기유도판(230)의 양측단부와 선단부위에서 좁은 공간을 통과하는 공기에는 와류가 형성됨으로써 공기와 연료의 급속 혼합을 더욱 유도하게 되며, 또한 이러한 와류에 의해 재순환하는 배기가스도 화염에 원할하게 혼입될 수 있는 것이다.In particular, a vortex is formed in the air passing through the narrow space at both ends and the tip of the air guide plate 230 to further induce rapid mixing of air and fuel. that can be mixed.

도4는 상기 직각 연료노즐(720)의 팁(721)을 보인 도로서, 격자 형태로 형성되어 연료를 분산시켜 분출함으로써 공기와의 급속 혼합이 훨씬 수월하도록 한 구조를 가질 수 있다.4 is a road showing the tip 721 of the right-angled fuel nozzle 720, and may have a structure in which the fuel is dispersed and ejected in a grid shape to facilitate rapid mixing with air.

이러한 팁(721)의 구조는 연료를 분산시켜 분출하기 위한 다양한 형태를 가질 수 있을 것이다.The structure of the tip 721 may have various shapes for dispersing and ejecting fuel.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 예일뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. As the specific part of the present invention has been described in detail above, for those of ordinary skill in the art, it is clear that this specific description is only a preferred embodiment, and the scope of the present invention is not limited thereby. something to do.

따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.Accordingly, it is intended that the substantial scope of the present invention be defined by the appended claims and their equivalents.

100 : 공기공급관
110 : 경사단면
200 : 공기조절관
210 : 공기조절턱
230 : 공기유도판
300 : 연료공급관
500 : 헤드
720 : 직각 연료노즐
721 : 팁
730 : 직진 연료노즐100: air supply pipe
110: inclined section
200: air control pipe
210: air control jaw
230: air guide plate
300: fuel supply pipe
500: head
720: right angle fuel nozzle
721: Tips
730: straight fuel nozzle

Claims (3)

삭제delete 공기를 연소실내로 공급하는 공기공급관;
상기 공기공급관의 내측 중앙부위에서 전후방향으로 길게 설치되고, 연료를 공급하는 연료공급관;
상기 연료공급관의 선단부 외주면에 형성된 헤드;
공기공급관과 연료공급관 사이에 설치되어, 선단부위에서 상기 공기공급관과의 간격을 조절함으로써 공기공급량을 조절하는 공기조절관;
상기 헤드의 외측 둘레에 위치하도록 상기 연료공급관으로부터 서로 간격을 가지면서 연장설치되어 상기 공기공급관을 통해 공급되는 공기에 연료를 분출하는 복수의 연료노즐;
상기 공기조절관의 선단부로부터 상기 공기공급관의 경사단면 부위에 형성된 공기조절턱;
상기 연료노즐 사이에 위치할 수 있도록 상기 공기조절턱의 선단부위로부터 상기 공기조절관의 중심부위를 향해 직교하는 방향으로 연장되어 공급되는 공기를 연료노즐쪽으로 안내함과 동시에 그 단부에서 와류를 발생시키며, 폭방향의 양측단부는 상기 연료노즐과 간격을 유지하는 크기를 가지고, 상하 높이방향은 그 선단부위가 상기 헤드와의 간격을 유지하도록 하는 크기를 가지되, 상기 선단부위는 상기 연료노즐보다 헤드로부터 이격된 상태를 가지면서 연료노즐의 중심부위보다 헤드에 근접한 위치까지 형성된 공기유도판;으로 구성된 것을 특징으로 하는 저녹스 버너.an air supply pipe for supplying air into the combustion chamber;
a fuel supply pipe which is installed long in the front-rear direction from the inner central portion of the air supply pipe and supplies fuel;
a head formed on the outer peripheral surface of the distal end of the fuel supply pipe;
an air control pipe installed between the air supply pipe and the fuel supply pipe to adjust the air supply amount by adjusting the distance between the air supply pipe and the air supply pipe at the tip;
a plurality of fuel nozzles extending from the fuel supply pipe at a distance from each other so as to be located on the outer periphery of the head and jetting fuel into the air supplied through the air supply pipe;
an air control jaw formed on an inclined cross-section of the air supply pipe from the front end of the air conditioning pipe;
It extends in a direction perpendicular to the center of the air conditioning tube from the tip of the air conditioning jaw so that it can be located between the fuel nozzles, and guides the supplied air toward the fuel nozzles and at the same time generates a vortex at the end. , both end portions in the width direction have a size to maintain a distance from the fuel nozzle, and have a size such that the front end portion maintains a distance from the head in the vertical height direction, wherein the front end portion is larger than the fuel nozzle head A low-nox burner comprising: an air guide plate that is spaced apart from the fuel nozzle and formed closer to the head than to the center of the fuel nozzle. 삭제delete
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