KR102507605B1 - Burner for combustion of by-product gas in steelworks - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 제철소 부생가스 연소용 버너에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 철강 생산에서 발생하는 부생가스를 처리하기 위한 제철소 부생가스 연소용 버너에 관한 것이다.The present invention relates to a burner for burning steelworks byproduct gas, and more particularly, to a burner for burning steelworks byproduct gas for treating byproduct gas generated in steel production.
일반적으로, 제철소의 공정 과정에서 여러 종류의 가스가 부산물로 생성되는데, 이러한 가스를 통상적으로 "부생 (附生)가스"라 한다. 이러한 부생가스를 그냥 방출하면 대기를 오염시킬 뿐만 아니라 부생가스가 함유하고 있는 에너지를 버리게 된다. 따라서, 부생가스로 인한 대기 오염문제를 해결함과 더불어 부생가스가 보유한 에너지를 회수하기 위해, 부생가스를 연소시켜 제철소에서 필수적으로 필요한 보일러를 가동시키는데 사용하고 있다.In general, various types of gases are generated as by-products in the process of steel mills, and these gases are commonly referred to as “by-product gases”. If these by-product gases are simply released, they not only pollute the atmosphere, but also waste energy contained in the by-product gases. Therefore, in order to solve the problem of air pollution caused by by-product gas and recover energy possessed by by-product gas, by-product gas is burned and used to operate boilers essential in steel mills.
부생가스에는 고로에서 발생하는 BFG, FINEX 공정에서 발생하는 FOG, 제강 과정에서 발생하는 LDG, 코크스에서 발생하는 COG가 있는데, 각기 성질이 약간씩 다르고, 발생원이 다르기 때문에, 하나의 가스 공급관을 통해 공급·연소되지 않고, 각기 서로 다른 가스 공급관을 통해 공급·연소되고 있다.By-product gases include BFG from the blast furnace, FOG from the FINEX process, LDG from the steelmaking process, and COG from coke, each with slightly different properties and different sources, so they are supplied through one gas supply pipe. ·It is not combusted and is being supplied and burned through different gas supply pipes.
기존의 제철소 부생가스 연소용 버너는, 연소용 공기 노즐과 연료 노즐이 배치되는 버너 테일(Burner Tail), 즉 버너의 끝부분이 일체형으로 되어 있으며, 노즐들이 버너 테일에서 일부 돌출되어 있으며, 중앙 부분과 외측 부분을 구획하도록 원주형상의 외측 링 플레이트와 내측 링 플레이트가 버너 테일에 구비되어 있다.Existing steelworks by-product gas combustion burners have a burner tail where combustion air nozzles and fuel nozzles are disposed, that is, the tip of the burner is integrated, and the nozzles partially protrude from the burner tail, and the central part A cylindrical outer ring plate and an inner ring plate are provided in the burner tail so as to partition the outer portion and the inner ring plate.
또한, 외측 링 플레이트와 내측 링 플레이트 사이는 원주 방향을 따라 연료 노즐이 각각 배치되도록 구획되며, 내측 링 플레이트의 내측에는 연료 노즐들이 원주 방향으로 배치되며, 내측 링 플레이트와 연료 노즐들 사이에 내열을 위한 내화물(castable)이 배치된다.In addition, fuel nozzles are disposed between the outer ring plate and the inner ring plate in the circumferential direction, fuel nozzles are disposed in the circumferential direction inside the inner ring plate, and heat resistance is maintained between the inner ring plate and the fuel nozzles. A castable is placed for
이때, 내화물은 내측 링 플레이트에 접촉 고정되는 고순도 알루미나를 주성분으로 하는 캐스터블(Castable)로서, 노즐들에서 분사되는 연료의 연소열에 의한 반복적인 열응력에 의해 일정 시간 후에는 크랙이 발생하여 부서지는 문제점이 있으며, 이를 교체하는 작업이 번거로움 문제점이 있었다. At this time, the refractory is a castable material whose main component is high-purity alumina fixed in contact with the inner ring plate, and cracks occur after a certain period of time due to repeated thermal stress caused by the combustion heat of the fuel injected from the nozzles and breaks. There is a problem, and the task of replacing it was cumbersome.
한편, 제철소의 부생가스 연소용 버너와 관련된 기술로서, 공개특허 제10-2004-0020619호에는 '제철소의 부생가스 연소용 버너장치', 등록특허 제10-001994047호에는 '정비가 용이한 제철소 부생가스 연소용 버너', 그리고 등록특허 제10-0907712호에 '고효율 가스 연소용 버너'를 참조할 수 있다.On the other hand, as a technology related to a burner for burning by-product gas of steel mills, Patent Publication No. 10-2004-0020619 discloses 'burner device for burning by-product gas of steel mills', and Patent No. 10-001994047 discloses 'a steel mill by-product that is easy to maintain' Burners for gas combustion', and 'burners for high-efficiency gas combustion' in Patent Registration No. 10-0907712 may be referred to.
본 발명은 기존에 개시된 제철소 내 부생가스 연소용 버너에 관한 기술적 문제점들을 해결하는 것으로서, 내화물의 교체작업이 불필요하며, 연소와 열효율이 높고, 정비 관리가 용이한 제철소 부생가스 연소용 버너를 제공하는 것이다.The present invention solves the technical problems related to the conventionally disclosed burner for burning byproduct gas in steelworks, and provides a burner for combustion of byproduct gas in steelworks, which does not require replacement of refractories, has high combustion and thermal efficiency, and is easy to maintain. will be.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 제철소 부생가스 연소용 버너는, 중앙 연료 파이프, 내측 연료 파이프, 및 외측 연료 파이프가 길이 방향을 따라 배치되는 원통 몸체; 및 상기 중앙 연료 파이프, 내측 연료 파이프, 및 외측 연료 파이프에 대응하여 연결되는 중앙 연료 노즐, 내측 연료 노즐, 및 외측 연료 노즐이 노출되어 배치되며, 상기 원통 몸체의 단부에 결합되는 버너 테일을 포함한 제철소 부생가스 연소용 버너에 있어서,A burner for burning steelworks by-product gas according to the present invention for solving the above problems includes a cylindrical body in which a central fuel pipe, an inner fuel pipe, and an outer fuel pipe are disposed along a longitudinal direction; and a burner tail in which central fuel nozzles, inner fuel nozzles, and outer fuel nozzles are exposed and connected to the central fuel pipe, inner fuel pipe, and outer fuel pipe, and coupled to an end portion of the cylindrical body. In the burner for by-product gas combustion,
상기 버너 테일은, 상기 외측 연료 노즐이 삽입되어 위치 고정되는 파이프 삽입관과 상기 파이프 삽입관을 지지하는 파이프 가이드와 상기 파이프 가이드를 지지하는 내부 링 플레이트를 구비한 테일 외부 바디, 및 상기 테일 외부 바디의 내부에서 상기 내부 링 플레이트에 결합되어 고정되고, 냉각 공기가 유입 및 유출되는 냉각 챔버를 제공하는 테일 내부 바디를 포함하며,The burner tail includes a tail outer body including a pipe insertion pipe into which the outer fuel nozzle is inserted and fixed, a pipe guide supporting the pipe insertion pipe, and an inner ring plate supporting the pipe guide, and the tail outer body. A tail inner body coupled to and fixed to the inner ring plate from the inside and providing a cooling chamber through which cooling air flows in and out,
상기 테일 내부 바디는, 상기 내측 연료 노즐이 내부에 배치되며, 전단부의 원통 형상과 후단부의 확장 형상을 갖는 내부연소 노즐부, 상기 내부연소 노즐부에 결합되며, 상기 내부연소 노즐부를 둘러싸서 상기 냉각 챔버를 형성하는 챔버 플레이트, 및 상기 원통 몸체에 분리 가능하게 조립되되, 상기 내부연소 노즐부의 전단부 상에서 상기 챔버 플레이트에 결합되는 조립 링 플레이트를 포함하며,The inner body of the tail is coupled with an internal combustion nozzle unit in which the inner fuel nozzle is disposed, having a cylindrical shape at a front end and an extended shape at a rear end, and the internal combustion nozzle unit, and surrounds the internal combustion nozzle unit to perform cooling. A chamber plate forming a chamber, and an assembly ring plate detachably assembled to the cylindrical body and coupled to the chamber plate on a front end of the internal combustion nozzle unit,
상기 냉각 공기는, 상기 조립 링 플레이트와 상기 챔버 플레이트의 전단부 사이를 경유하여 상기 냉각 챔버의 내부 공간을 통과한 후, 상기 내부연소 노즐부로 유입되는 것을 특징으로 한다.The cooling air may be introduced into the internal combustion nozzle unit after passing through an inner space of the cooling chamber via a space between the assembly ring plate and a front end of the chamber plate.
상기 냉각 챔버는, 상기 조립 링 플레이트의 후단부 내측에서 상기 챔버 플레이트의 전면부 하단부에 위치하며, 상기 냉각 챔버로 냉각 공기를 유입시키는 인렛 홀부; 및 상기 챔버 플레이트의 내측에서 상기 내부연소 노즐부의 중간 영역에 위치하며, 상기 냉각 챔버로 유입된 냉각 공기를 상기 내부연소 노즐부로 유출시키는 아웃렛 홀부를 포함하며, 상기 인렛 홀부와 아웃렛 홀부는 원주 방향을 따라 간격을 두고 배치됨이 적절하다.The cooling chamber may include an inlet hole portion positioned at a lower portion of the front portion of the chamber plate inside the rear portion of the assembly ring plate and introducing cooling air into the cooling chamber; and an outlet hole portion located in a middle region of the internal combustion nozzle unit inside the chamber plate and discharging cooling air introduced into the cooling chamber to the internal combustion nozzle unit, wherein the inlet hole portion and the outlet hole portion extend in a circumferential direction. It is appropriate to arrange them at intervals along the way.
상기 챔버 플레이트는, 상기 내부연소 노즐부에 이격되어 배치되는 챔버 상판; 상기 챔버 상판의 전단부에서 직각으로 마련되어 상기 내부연소 노즐부의 전단부에 결합되는 챔버 전판; 상기 챔버 상판의 후단부에서 직각으로 마련되어 상기 내부연소 노즐부의 후단부에 결합되는 챔버 후판; 및 상기 챔버 전판에 결합되되, 상기 조립 링 플레이트의 외주면에 접촉되는 서포트 리브를 포함함이 적절하다.The chamber plate may include a chamber upper plate disposed spaced apart from the internal combustion nozzle unit; a chamber front plate provided at right angles to the front end of the chamber upper plate and coupled to the front end of the internal combustion nozzle unit; a chamber rear plate provided perpendicular to the rear end of the chamber upper plate and coupled to the rear end of the internal combustion nozzle unit; and a support rib coupled to the chamber front plate and contacting an outer circumferential surface of the assembly ring plate.
상기 챔버 전판은 상기 테일 내부 바디의 내주면에 접촉되어 결합되며, 상기 챔버 전판의 전단 일부와 상기 서포트 리브는 상기 원통 몸체에 삽입 가능하도록 경사 형상으로 마련될 수 있다.The chamber front plate is coupled to an inner circumferential surface of the tail inner body, and a front end portion of the chamber front plate and the support rib may be provided in an inclined shape so as to be inserted into the cylindrical body.
상기 조립 링 플레이트의 전단부에는, 상기 원통 몸체에 조립 결합되는 환형 플랜지가 마련되되, 상기 환형 플랜지의 내주부에는, 조립 홀을 구비한 원형 조립부가 원주 방향을 따라 간격을 두고 배치될 수 있다.An annular flange assembled to the cylindrical body is provided at the front end of the assembling ring plate, and a circular assembling part having an assembling hole may be disposed on an inner circumferential portion of the annular flange at intervals along the circumferential direction.
상기와 같이 기술된 본 발명은 버너 테일을 내화물 없이 에어 냉각이 이루어지는 내화 철재로 구성함으로써 내화물의 교체작업이 불필요하며, 연소와 열효율이 높고, 정비 관리가 용이한 제철소 부생가스 연소용 버너를 제공할 수 있다.The present invention described above is to provide a burner for burning by-product gas in steelworks, which does not require replacement of the refractory, has high combustion and thermal efficiency, and is easy to maintain and manage by configuring the burner tail with a refractory iron material in which air cooling is performed without a refractory material. can
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 제철소 부생가스 연소용 버너의 단면도이다.
도 2는 도 1의 버너 테일의 단면도 및 우측면도이다.
도 3은 도 1의 버너 테일의 전단부 측으로 입체도이다.
도 4는 도 1의 버너 테일의 분해도이다.
도 5는 도 4의 테일 외부 바디의 반단면 확대도이다.
도 6은 도 4의 조립 링 플레이트의 좌측면도이다.1 is a cross-sectional view of a burner for by-product gas combustion in steelworks according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view and a right side view of the burner tail of FIG. 1;
3 is a three-dimensional view toward the front end of the burner tail of FIG. 1;
4 is an exploded view of the burner tail of FIG. 1;
FIG. 5 is an enlarged half-sectional view of the outer body of the tail of FIG. 4;
Fig. 6 is a left side view of the assembly ring plate of Fig. 4;
이하, 첨부된 도면에 도시된 특정 실시 예들에 의해 본 발명의 다양한 실시예들을 설명한다. 실시 예들에 차이는 상호 배타적이지 않은 사항으로 도면 복합적으로 이해되어야 하며, 본 발명의 기술 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서, 실시 예들에 관련하여 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 다른 실시 예들로 구현될 수 있다.Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described with reference to specific embodiments shown in the accompanying drawings. Differences in the embodiments should be understood in terms of the drawings as a non-exclusive matter, and without departing from the spirit and scope of the present invention, specific shapes, structures, and characteristics described in relation to the embodiments are implemented in other embodiments. It can be.
본 발명의 실시 예들에 따른 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 변경 가능한 것으로 도면들의 조합으로 이해되어야 하며, 도면에서 유사한 참조부호는 다양한 측면에 걸쳐 동일하거나 유사한 기능을 가리킬 수 있으며, 길이 및 면적, 두께 등과 그 구체적인 형태는 설명 상의 편의를 위하여 과장되어 표현된 것일 수 있다.The location or arrangement of individual components according to embodiments of the present invention is changeable and should be understood as a combination of the drawings, in which similar reference numerals may indicate the same or similar functions across various aspects, length and area, thickness The specific form may be exaggerated and expressed for convenience of description.
상기와 같은 관용적인 사항들을 참조하여 본 발명의 다양한 실시 예들 중 실질적인 구현성이 높으며, 산업적 이용 가능성이 높은 실시 예에 따른 제철소 부생가스 연소용 버너를 설명한다.A burner for burning by-product gas in a steelworks according to an embodiment with high practical implementation and high industrial applicability among various embodiments of the present invention will be described with reference to the above-mentioned conventional matters.
본 출원인이 출원하여 등록받은 전술한 등록특허 제10-001994047호에 개시된 정비가 용이한 제철소 부생가스 연소용 버너의 동일 구조는, 하기 명세서 내용에 포함되며, 그 구조 내용이 충분히 참조되어 이해되어야 한다.The same structure of the burner for burning steelworks by-product gas that is easy to maintain disclosed in the above-mentioned Patent No. 10-001994047 filed and registered by the present applicant is included in the following specification, and the structure should be fully referenced and understood. .
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 제철소 부생가스 연소용 버너의 주요 구성 요소들을 도면을 기초로 설명한다.Hereinafter, main components of a burner for burning steelworks by-product gas according to an embodiment of the present invention will be described based on the drawings.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제철소 부생가스 연소용 버너는, 중앙 연료 파이프(101), 내측 연료 파이프(102), 및 외측 연료 파이프(103)가 길이 방향을 따라 배치되는 원통 몸체(100), 및 중앙 연료 파이프(101), 내측 연료 파이프(102), 및 외측 연료 파이프(103)에 대응하여 연결되는 중앙 연료 노즐(111), 내측 연료 노즐(112), 및 외측 연료 노즐(113)이 노출되어 배치되며 원통 몸체(100)의 단부에 결합되는 버너 테일(130)을 포함한다.Referring to FIGS. 1 to 4 , in the burner for burning byproduct gas of steelworks according to an embodiment of the present invention, a
원통 몸체(100)는 연소실에 결합되며, 전단부에서 중앙 연료 파이프(101)와 내측 연료 파이프(102) 및 외측 연료 파이프(103) 측으로 각각 다른 제철소 부생가스가 공급되도록 구성된 것으로서, 전단부와 후단부가 용접 결합되어 있으나, 정비의 용이성을 위해 분리 가능하게 구성될 수도 있다.The
원통 몸체(100)는 제1 내지 3 부생 가스가 각각의 화살표 방향으로 공급되도록 구성되며, 각기 다른 부생 가스에 상응하는 제1 내지 3 가스 주입구(105, 106, 107)가 마련된다. 또한, 원통 몸체(100)는 공기가 주입되는 공기 주입구(108, 109)가 마련되는데, 공기주입구(108)로 주입된 공기는 중심부의 원형 배치 통로(117)를 경유하여 중앙 연료 노즐(111)을 향하여 공급되고, 공기주입구(109)로 주입된 공기는 환형 배치 통로(114)를 경유하여 외측 연료 노즐(113)을 향하여 공급된다.The
제1 가스 주입구(105)는 중앙 연료 파이프(101)와 중앙 연료 노즐(111)에 연결되며, 제2 가스 주입구(106)는 내측 연료 파이프(102)와 외측 연료 파이프(103)에 연결되어 내측 연료 노즐(112)와 외측 연료 노즐(113)에 연결되며, 제3 가스 주입구(107)는 환형 배치 통로(114)를 통해 환형 구획 노즐(115)에 연결된다.The
원통 몸체(100)에서 내측 연료 파이프(102)와 외측 연료 파이프(103)는 제2 가스 주입구(106)가 있는 원통 부분의 경사면부에 용접 결합되며, 제2 가스 주입구(106)를 통해 연료 주입이 이루어진다. 이때 내측 연료 파이프(102)와 외측 연료 파이프(103)는 제2 가스 주입구(106)를 통해 1차와 2차로 동일한 연료가 공급될 수 있다.In the
또한, 원통 몸체(100)에는 외측 연료 파이프(103)이 일부에 대응하여 배치되는 환형 배치 통로(114)가 마련된다. 또한 버너 테일(130)에는 외측 연료 노즐(113)이 일부에 대응하여 배치되는 환형 구획 노즐(115)이 마련된다. 환형 배치 통로(114)와 환형 구획 노즐(115)은 제3 가스 주입구(107)의 부생 가스와 공기 주입구(109)의 연소 공기가 공급된다.In addition, the
공기 주입구(108)는 원형 배치 통로(117)를 통하여 내측 연료 노즐(112)에 연소 공기를 공급하며, 공기 주입구(109)는 환형 배치 통로(114)와 환형 구획 노즐(115)에 연소 공기를 공급하며, 공기 주입구(108)를 통하여 원형 배치 통로(117)로 유입된 공기의 일부는 공기 주입구(108)와 연통된 버너 테일(130)의 냉각 챔버(170)로 냉각공기를 공급한다.The air inlet 108 supplies combustion air to the
버너 테일(130)은 원통 몸체(100)에 결합되며 분리되도록 구성할 수 있다. The
이러한 버너 테일(130)은 외측 연료 노즐(113)이 삽입되어 위치 고정되는 파이프 고정관(145)과 파이프 고정관(154)을 지지하는 파이프 가이드(142)와 파이프 가이드(142)를 지지하는 내부 링 플레이트(141)를 구비한 테일 외부 바디(140), 및 테일 외부 바디(140)의 내부에서 내부 링 플레이트(141)에 결합되어 고정되는 테일 내부 바디(150)를 포함하여 구성된다.The
테일 내부 바디(150)는, 중앙 연료 노즐(111), 내측 연료 노즐(112), 및 외측 연료 노즐(113)이 배치되는 공간을 냉각시키도록 냉각 공기가 유입 및 유출되는 냉각 챔버(170)를 제공하는 것으로서, 내열성이 강한 STS 계열의 재질로 제작될 수 있다.The tail
즉, 테일 내부 바디(150)는 공기 냉각을 위한 냉각 챔버(170)를 제공함으로써 원형 배치 통로(117)로 유입된 가열되지 않은 공기의 일부를 받아들이고 지속적으로 연소실 측으로 배출함으로써, 연소 불꽃이 최단부에서 생성되는 중앙 연료 노즐(111), 내측 연료 노즐(112), 외측 연료 노즐(113), 및 환형 구획 노즐(115)과 그 배치 공간의 열기가 외부로 전달되는 것을 방지하는 내화물의 역할을 수행하여, 연소실내의 방사열로부터 버너의 선단부를 보호할 수 있다.That is, the tail
상기 공기 주입구(108)는 1차 연소용 공기 주입을 위한 공기 주입구로 사용되며, 일부는 상기 냉각 챔버(170)로 공급되어 연소실을 보호할 수 있도록 한다.The
2차 연소용 공기 주입을 위한 공기 주입구(109)는 공기 주입구(108)에 인접하게 별도로 마련되어 환형 배치 통로(114)를 통하여 관형 구획 노즐(115)에 연소 공기를 공급한다.An
테일 외부 바디(140)는 공기 주입구(109)의 연소 공기가 제공되는 외측 연료 노즐(113)을 고정하는 파이프 고정관(154)의 배치 공간이 파이프 가이드(142)에 의하여 구획된 것으로서, 파이프 가이드(142)가 내부 링 플레이트(141)에 대해 비틀린 구조인 경사진 양상으로 배치된다. 이때 파이프 고정관(154)은 파이프 가이드(142)에 끼움 결합되어 고정된다. 이에 따라 연소용 공기는 파이프 가이드(142)의 경사진 방향으로 안내되어 파이프 고정관(154)의 전단부에서 테일 외부 바디(140)의 후단부 측으로 배출된다.In the tail
또한, 테일 외부 바디(140)에서 파이프 가이드(142)들의 모든 구획된 공간에는 외측 연료 파이프(103)에 연결되는 외측 연료 노즐(113)을 삽입하기 위한 파이프 삽입관(154)이 배치되진 않으며, 두 개씩 짝지어져 8개가 배치될 수 있으나, 반드시 이에 제한되지는 않는다.In addition, the pipe insertion pipe 154 for inserting the
이때, 테일 외부 바디(140)에서 파이프 가이드(142)로 구획된 공간부는 16개로서, 공기주입구(109)에 연결되는 환형 구획 노즐(115)로 사용된다. 이에 따라 공기주입구(109)로 주입된 2차 연소공기가 파이프 가이드(142)로 구획된 공간부에 의해 마련되는 환형 구획 노즐(115)로 공급되어 연소를 돕는다.At this time, 16 spaces are partitioned by the
테일 내부 바디(150)는 내측 연료 노즐(112)이 내부에 배치되며 전단부의 원통 형상과 후단부의 확장 형상을 갖는 내부연소 노즐부(151), 내부연소 노즐부(151)에 결합되며 내부연소 노즐부(151)를 둘러싸서 냉각 챔버(170)를 형성하는 챔버 플레이트(155), 및 원통 몸체(100)에 분리 가능하게 조립되며 내부연소 노즐부(151)의 전단부 상에서 챔버 플레이트(155)에 결합되는 조립 링 플레이트(160)를 포함하여 구성된다.The tail
내부연소 노즐부(151)는 중앙 연료 노즐(111)과 내측 연료 노즐(112)이 모두 배치되는 것으로서, 전단부와 후단부가 다른 형상으로 마련된다. 즉 전단부는 균일한 지름의 원통 형상이며, 후단부는 지름이 점차 확장되는 테이퍼 원통 형상일 수 있다.In the internal
도 1, 도 4, 도 5, 및 도 6을 참조하면, 챔버 플레이트(155)는 내부연소 노즐부(151)에 이격되어 배치되는 챔버 상판(156), 챔버 상판(156)의 전단부에서 직각으로 마련되어 내부연소 노즐부(151)의 전단부에 결합되는 챔버 전판(157), 챔버 상판(156)의 후단부에서 직각으로 마련되어 내부연소 노즐부(151)의 후단부에 결합되는 챔버 후판(158), 및 챔버 전판(157)에 결합되며 조립 링 플레이트(160)의 외주면에 접촉되는 서포트 리브(159)를 포함함이 적절하다.1, 4, 5, and 6, the
챔버 전판(157)은 테일 내부 바디(150)의 내주면에 접촉되어 결합되며, 챔버 상판(156)의 전단 일부와 서포트 리브(159)는 원통 몸체(100)에 삽입 가능하도록 경사 형상으로 마련될 수 있다.The
서포트 리브(159)는 챔버 전판(157)에서 원주 방향을 따라 일정 간격으로 배치됨으로써 테일 내부 바디(150)가 원통 몸체(100)에 원활하게 삽입되어 원통 몸체(100)의 내부에 끼움 결합될 수 있게 만든다.The
조립 링 플레이트(160)의 전단부에는, 원통 몸체(100)에 조립 결합되는 환형 플랜지(161)가 마련된다. 이때, 환형 플랜지(161)의 내주부에는 조립 홀(162)을 구비한 원형 조립부(163)가 원주 방향을 따라 간격을 두고 배치될 수 있다.An
버너 테일(130)은 테일 외부 바디(140)와 함께 테일 내부 바디(150)가 조립된 상태에서, 환형 플랜지(161)가 원통 몸체(100)에 상응하는 플랜지 구조에 접촉되고, 조립 홀(162)을 통해 체결수단이 함께 플랜지 구조에 결합됨으로써 원통 몸체(100)에 조립된다. 이와 반대로 버너 테일(130)은 원통 몸체(100)에서 분리되어 정비가 가능하게 된다.In the
이를 위한 냉각 챔버(170)는 조립 링 플레이트(160)의 후단부 내측에서 챔버 플레이트(155)의 전면부 하단부에 위치하며 냉각 챔버(170)로 냉각 공기를 유입시키는 인렛 홀부(171), 및 챔버 플레이트(155)의 내측에서 내부연소 노즐부(151)의 중간 영역에 위치하며 냉각 챔버(170)로 유입된 냉각 공기를 내부연소 노즐부(151)로 유출시키는 아웃렛 홀부(172)를 포함한다.The cooling
인렛 홀부(171)와 아웃렛 홀부(172)는 원주 방향을 따라 간격을 두고 배치됨이 적절하다. 이때, 인렛 홀부(171)와 아웃렛 홀부(172)는 반드시 대응하는 개수와 배치로 구성되는 것으로 제한되지 않으며, 상호 다른 위치와 개수로 구성될 수 있다.It is appropriate that the
한편, 본 실시 예에 따른 상기와 같은 테일 외부 바디(140)와 테일 내부 바디(150)의 구조에 따르면, 냉각 공기는 원형 배치 통로(117)를 경유하여 인렛 홀부(171)를 지나 냉각 챔버(170)의 내부 공간 및 아웃렛 홀부(172)를 통과한 후, 내부연소 노즐부(151)의 후단부 측으로 유동된다.On the other hand, according to the structure of the tail
상기와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 제철소 부생가스 연소용 버너는, 버너 테일(130)에 연소용 공기를 공급하는 공기 주입구(109)의 공기를 안내하는 파이프 가이드(142)가 구성될 뿐만 아니라, 버너 테일(130)의 내측과 외측을 냉각시키도록 냉각용 공기를 공급하는 공기 주입구(108)의 공기가 통과하는 냉각 챔버(170)가 마련됨으로써 중앙 연료 노즐(111), 내측 연료 노즐(112), 외측 연료 노즐(113), 및 환형 구획 노즐(115)의 연소 시에 발생되는 열에 대해 버너 테일(130)을 냉각시켜 버너 테일(130)을 보호하는 장점을 제공한다.The burner for by-product gas combustion in steelworks according to an embodiment of the present invention as described above includes a
또한, 제철소 부생가스 연소용 버너의 후단부에 있는 버너 테일(130)의 테일 내부 바디(150)가 원통 몸체(100)로부터 용이하게 조립 및 분리 가능하게 구성됨으로써 방사열에 의해 파손되거나 수명이 다한 버너 테일(130)의 정비가 용이한 장점이 있다.In addition, since the tail
본 발명의 다른 응용 예는, 상기에 나타난 실시 양태들로 제한되진 않으며, 청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구 항들을 적절히 결합하여 실시 예를 구성할 수 있음을 밝혀둔다.Other application examples of the present invention are not limited to the embodiments shown above, and it is noted that embodiments can be configured by appropriately combining claims that do not have an explicit citation relationship in the claims.
이상과 같이 본 발명의 실시 예들에 대하여 설명하였으나, 이를 기초로 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 청구범위에 기재된 본 발명의 본질적인 기술 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다.As described above, the embodiments of the present invention have been described, but based on this, those skilled in the art can add or change components within the scope that does not deviate from the essential technical idea of the present invention described in the claims. The present invention may be variously modified and changed by deletion, addition, or the like, which is also included within the scope of the present invention.
100: 원통 몸체 101: 중앙 연료 파이프
102: 내측 연료 파이프 103: 외측 연료 파이프
104: 환형 연료 파이프
105, 106, 107: 제1 내지 3 가스 주입구
108, 109: 공기 주입구
111: 중앙 연료 노즐 112: 내측 연료 노즐
113: 외측 연료 노즐 114: 환형 배치 통로
115: 환형 구획 노즐 117: 원형 배치 통로
130: 버너 테일 140: 테일 외부 바디
141: 내부 링 플레이트 142: 파이프 가이드
150: 테일 내부 바디 151: 내부연소 노즐부
155: 챔버 플레이트 156: 챔버 상판
157: 챔버 전판 158: 챔버 후판
159: 서포트 리브 160: 조립 링 플레이트
161: 환형 플랜지 162: 조립 홀
163: 원형 조립부 170: 냉각 챔버
171: 인렛 홀부 172: 아웃렛 홀부100: cylindrical body 101: central fuel pipe
102
104: annular fuel pipe
105, 106, 107: first to third gas inlets
108, 109: air inlet
111: central fuel nozzle 112: inner fuel nozzle
113: outer fuel nozzle 114: annular disposition passage
115: annular compartment nozzle 117: circular layout passage
130: burner tail 140: tail outer body
141: inner ring plate 142: pipe guide
150: tail inner body 151: internal combustion nozzle part
155: chamber plate 156: chamber top plate
157: chamber front plate 158: chamber rear plate
159: support rib 160: assembly ring plate
161: annular flange 162: assembly hole
163: circular assembly 170: cooling chamber
171: inlet hole part 172: outlet hole part
Claims (5)
상기 버너 테일은,
상기 외측 연료 노즐이 삽입되어 위치 고정되는 파이프 삽입관과 상기 파이프 삽입관을 지지하는 파이프 가이드와 상기 파이프 가이드를 지지하는 내부 링 플레이트를 구비한 테일 외부 바디; 및
상기 테일 외부 바디의 내부에서 상기 내부 링 플레이트에 결합되어 고정되고, 냉각 공기가 유입 및 유출되는 냉각 챔버를 제공하는 테일 내부 바디를 포함하며,
상기 테일 내부 바디는,
상기 내측 연료 노즐이 내부에 배치되며, 전단부의 원통 형상과 후단부의 확장 형상을 갖는 내부연소 노즐부;
상기 내부연소 노즐부에 결합되며, 상기 내부연소 노즐부를 둘러싸서 상기 냉각 챔버를 형성하는 챔버 플레이트; 및
상기 원통 몸체에 분리 가능하게 조립되되, 상기 내부연소 노즐부의 전단부 상에서 상기 챔버 플레이트에 결합되는 조립 링 플레이트를 포함하며,
상기 냉각 공기는, 상기 조립 링 플레이트와 상기 챔버 플레이트의 전단부 사이를 경유하여 상기 냉각 챔버의 내부 공간을 통과한 후, 상기 내부연소 노즐부로 유입되는 것을 특징으로 하는, 제철소 부생가스 연소용 버너.a cylindrical body in which a central fuel pipe, an inner fuel pipe, and an outer fuel pipe are disposed along a longitudinal direction; and a burner tail in which central fuel nozzles, inner fuel nozzles, and outer fuel nozzles are exposed and connected to the central fuel pipe, inner fuel pipe, and outer fuel pipe, and coupled to an end portion of the cylindrical body. In the burner for by-product gas combustion,
The burner tail,
a tail outer body having a pipe insertion pipe into which the external fuel nozzle is inserted and fixed, a pipe guide supporting the pipe insertion pipe, and an inner ring plate supporting the pipe guide; and
A tail inner body coupled to and fixed to the inner ring plate inside the tail outer body and providing a cooling chamber through which cooling air flows in and out,
The tail inner body,
an internal combustion nozzle unit in which the inner fuel nozzle is disposed and has a cylindrical shape at a front end and an expanded shape at a rear end;
a chamber plate coupled to the internal combustion nozzle unit and surrounding the internal combustion nozzle unit to form the cooling chamber; and
An assembly ring plate detachably assembled to the cylindrical body and coupled to the chamber plate on the front end of the internal combustion nozzle unit,
The cooling air is introduced into the internal combustion nozzle part after passing through the inner space of the cooling chamber via the space between the assembly ring plate and the front end of the chamber plate.
상기 냉각 챔버는,
상기 조립 링 플레이트의 후단부 내측에서 상기 챔버 플레이트의 전면부 하단부에 위치하며, 상기 냉각 챔버로 냉각 공기를 유입시키는 인렛 홀부; 및
상기 챔버 플레이트의 내측에서 상기 내부연소 노즐부의 중간 영역에 위치하며, 상기 냉각 챔버로 유입된 냉각 공기를 상기 내부연소 노즐부로 유출시키는 아웃렛 홀부를 포함하며,
상기 인렛 홀부와 아웃렛 홀부는 원주 방향을 따라 간격을 두고 배치되는 것을 특징으로 하는 제철소 부생가스 연소용 버너.According to claim 1,
The cooling chamber is
an inlet hole located at a lower end of the front part of the chamber plate inside the rear end of the assembling ring plate and introducing cooling air into the cooling chamber; and
An outlet hole located in a middle region of the internal combustion nozzle unit inside the chamber plate and discharging cooling air introduced into the cooling chamber to the internal combustion nozzle unit;
The inlet hole part and the outlet hole part are disposed at intervals along the circumferential direction.
상기 챔버 플레이트는,
상기 내부연소 노즐부에 이격되어 배치되는 챔버 상판;
상기 챔버 상판의 전단부에서 직각으로 마련되어 상기 내부연소 노즐부의 전단부에 결합되는 챔버 전판;
상기 챔버 상판의 후단부에서 직각으로 마련되어 상기 내부연소 노즐부의 후단부에 결합되는 챔버 후판; 및
상기 챔버 전판에 결합되되, 상기 조립 링 플레이트의 외주면에 접촉되는 서포트 리브를 포함하는 것을 특징으로 하는 제철소 부생가스 연소용 버너.According to claim 1,
The chamber plate,
a chamber top plate disposed apart from the internal combustion nozzle part;
a chamber front plate provided at right angles to the front end of the chamber upper plate and coupled to the front end of the internal combustion nozzle unit;
a chamber rear plate provided perpendicular to the rear end of the chamber upper plate and coupled to the rear end of the internal combustion nozzle unit; and
A burner for burning by-product gas in steelworks, characterized in that it includes a support rib coupled to the chamber front plate and in contact with an outer circumferential surface of the assembly ring plate.
상기 챔버 전판은 상기 테일 내부 바디의 내주면에 접촉되어 결합되며, 상기 챔버 전판의 전단 일부와 상기 서포트 리브는 상기 원통 몸체에 삽입 가능하도록 경사 형상으로 마련되는 것을 특징으로 하는 제철소 부생가스 연소용 버너.According to claim 3,
The chamber front plate is coupled to the inner circumferential surface of the tail inner body, and a front end portion of the chamber front plate and the support rib are provided in an inclined shape so as to be inserted into the cylindrical body.
상기 조립 링 플레이트의 전단부에는, 상기 원통 몸체에 조립 결합되는 환형 플랜지가 마련되되,
상기 환형 플랜지의 내주부에는, 조립 홀을 구비한 원형 조립부가 원주 방향을 따라 간격을 두고 배치되는 것을 특징으로 하는 제철소 부생가스 연소용 버너.According to claim 1,
An annular flange assembled to the cylindrical body is provided at the front end of the assembly ring plate,
On the inner circumferential portion of the annular flange, a burner for burning by-product gas in steelworks, characterized in that a circular assembling portion having an assembling hole is disposed at intervals along the circumferential direction.
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KR1020220119093A KR102507605B1 (en) | 2022-09-21 | 2022-09-21 | Burner for combustion of by-product gas in steelworks |
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009047338A2 (en) * | 2007-10-12 | 2009-04-16 | Danieli & C. Officine Meccaniche S.P.A. | Low nox emission industrial burner and combustion process thereof |
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KR101994047B1 (en) * | 2018-10-23 | 2019-06-27 | 김은희 | burner for burning the by- product gas in the ironworks easy to maintain |
KR102053648B1 (en) * | 2019-06-20 | 2019-12-09 | 김은희 | burner for burning the by- product gas in the ironworks easy to maintain |
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2022
- 2022-09-21 KR KR1020220119093A patent/KR102507605B1/en active IP Right Grant
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