KR102601080B1 - 연소 버너 및 이를 포함하는 연소 보일러 - Google Patents

연소 버너 및 이를 포함하는 연소 보일러 Download PDF

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KR102601080B1
KR102601080B1 KR1020220180407A KR20220180407A KR102601080B1 KR 102601080 B1 KR102601080 B1 KR 102601080B1 KR 1020220180407 A KR1020220180407 A KR 1020220180407A KR 20220180407 A KR20220180407 A KR 20220180407A KR 102601080 B1 KR102601080 B1 KR 102601080B1
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서동규
배재준
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Abstract

본 발명의 일 실시예는 내부에 연료가스가 유동하는 연료유로, 상기 연료유로의 둘레에 상기 연료유로를 감싸도록 배치되며, 상기 연료유로와 이격되는 공간을 통해 공기가 유동하는 공기유로 및 상기 연료유로 단부에 배치되어 연료가스가 분사되는 분사 노즐을 포함하고, 상기 연료유로 및 상기 공기유로는 횡방향을 따라 연장 형성되어, 상기 횡방향을 따라 길고 횡방향에 수직인 두께 방향을 따라 좁은 형상의 평면 화염이 형성되는, 연소 버너를 제공한다.

Description

연소 버너 및 이를 포함하는 연소 보일러{COMBUSTION BURNER AND COMBUSTION BOILER INCLUDING THE SAME}
본 발명은 연소 버너 및 이를 포함하는 연소 보일러에 관한 것이다.
현재 인류의 주된 에너지원은 탄화수소계열의 화석 연료이다. 그러나 이러한 화석연료의 연소 후 생성물에 의한 환경오염 문제가 심각하게 제기되고 있다.
주된 환경 오염원으로는 질소 산화물(NOx), 이산화탄소(CO2) 외에 연료의 불완전 연소로 인해 발생하는 일산화 탄소(CO)와 매연(soot) 등이 있다.
기존의 화석 연료를 사용하는 연소기는 탄화수소와 공기의 열화학적 반응에 의해 이산화탄소(CO2), 질소 산화물(NOx)의 생성이 불가피하다.
연소과정에서 발생하는 이산화탄소, 질소산화물은 온실효과를 유발하는 물질로서, 지구온난화에 의한 환경문제를 발생시킨다. 이러한 온실가스의 저감을 위해 각국에서는 탄소중립계획을 발표하여 신재생에너지, 연료전환, 탄소세 등을 통해 산업전반에 걸쳐 탄소배출규제를 강화하고 있다.
이에, 최근에는 클린 에너지로 주목받고 있는 수소연료에 대한 관심이 커지고 있다. 수소는 무색, 무취의 기체이며, 기존 메탄(CH₄)이 주 성분인 천연가스에 비해 8배 가볍다. 또한, 수소의 열량은 상업적인 천연가스의 3배에서 3.5배 이상 낮으며, 수소의 연소시 2개의 수소 분자가 1개의 산소분자와 결합해 물을 발생시키기 때문에, 수소는 연소시 물만 배출하는 친환경 연료로 평가받는다.
다만, 산업용 보일러·버너에서 수소를 연소시키면, 적어도 1600℃ 이상의 고온에서 연소가 이뤄진다. 이때, 가벼운 기체인 수소는 높은 화염 속도를 만들고, 국소적으로 화염 온도를 증가시켜 대기 중의 질소(N₂)와 반응해 기존 천연가스 연소에 비해 높은 수준의 NOx를 발생시킬 수 있다.
상세하게는, 수소의 화염 온도는 메탄의 화염 온도보다 대략 170℃ 높으며, 이로 인해 Thermal NOx 발생량 또한 약 20% 증가하는 것으로 알려져 있다.
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 수소연소의 특성을 극복할 수 있는 연소 버너 및 이를 포함하는 연소 보일러를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면은 내부에 연료가스가 유동하는 연료유로, 상기 연료유로의 둘레에 상기 연료유로를 감싸도록 배치되며, 상기 연료유로와 이격되는 공간을 통해 공기가 유동하는 공기유로 및 상기 연료유로 단부에 배치되어 연료가스가 분사되는 분사 노즐을 포함하고, 상기 연료유로 및 상기 공기유로는 횡방향을 따라 연장 형성되어, 상기 횡방향을 따라 길고 횡방향에 수직인 두께 방향을 따라 좁은 형상의 평면 화염이 형성되는, 연소 버너를 제공한다.
일 실시예에 있어서, 상기 연료가스는, 수소가스, 천연가스, 암모니아가스, 바이오가스, 부생가스 중 하나 이상의 혼합가스일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 공기유로의 선단부는 내경이 감소하도록 형성되는 경사면을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 분사 노즐은, 연료가스를 종방향 및 두께방향 중 하나 이상의 방향으로 분사할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 연료유로 하부에는 가스 공급관이 연결되고, 상기 공기유로 하부에는 공기 공급관이 연결될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 연료유로 및 상기 공기유로 내부에는 복수의 기공이 형성되는 정류판이 배치될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 연소 버너를 포함하는, 연소 보일러를 제공한다.
일 실시예에 있어서, 연소 버너를 복수 구비하고, 상기 연소 버너는 횡방향 및 두께방향 중 하나 이상의 방향으로 상호간에 인접하도록 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 수소 연소 버너는 평면 화염을 형성하므로, 얇은 화염체적으로 인한 고온반응영역의 분산효과와 함께 연소실 내부 배기가스가 자연와류를 형성하여 화염이 근본적으로 저온화될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 수소 연소 버너는 횡방향(y축)으로 길고, 두께방향(x축)으로 짧은 평판 형상을 채용하고 있으므로, 수소 연소 버너를 복수배치하는 경우에 상호간에 인접하게 적층함에 따라 보일러의 설치 면적을 최소화할 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 수소 연소 보일러의 개략도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 의한 수소 연소 버너의 사시도이다.
도 3 은 도 2 의 수소 연소 버너를 A-A' 를 따라 절취하여 얻어진 단면도이다.
도 4 는 도 2 의 수소 연소 버너를 B-B' 를 따라 절취하여 얻어진 단면도이다.
도 5 는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 분사 노즐의 사시도 및 단면도이다.
도 6 은 본 발명의 제 2 실시예에 의한 분사 노즐의 사시도 및 단면도이다.
도 7 은 본 발명의 제 3 실시예에 의한 분사 노즐의 사시도 및 단면도이다.
도 8 및 도 9 는 본 발명의 일 실시예에 의한 복수의 수소 연소 버너가 횡방향으로 인접한 상태의 사시도 및 단면도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용되는 '제 1' 또는 '제 2' 와 같은 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들 또는 단계들을 설명하기 위해 사용될 수 있으나, 해당 구성 요소들 또는 단계들은 서수에 의해 한정되지 않아야 한다. 서수를 포함하는 용어는 하나의 구성 요소 또는 단계를 다른 구성 요소들 또는 단계들로부터 구별하기 위한 용도로만 해석되어야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 수소 연소 보일러의 개략도이고, 도 2 는 본 발명의 일 실시예에 의한 수소 연소 버너의 사시도이다.
설명의 편의를 위해, 본 발명에서의 3축 방향은 도 1 및 도 2와 같이 정의된다. z축은 수소 연소 버너(100)의 분사 노즐(130)이 향하는 방향, 내지 수소 연소 버너(100)의 종방향으로 정의될 수 있다. 또한, y축은 복수의 수관(10)이 배치된 방향, 내지 수소 연소 버너(100)가 동일한 단면 형상으로 연장되는 횡방향으로 정의될 수 있다. 그리고, x축은 상기 종방향 및 횡방향 모두에 대해 수직인 방향으로 분사 노즐(130)의 두께 방향, 내지 화염의 두께 방향으로 정의될 수 있다.
도 1 에 도시된 바와 같이, 수소 연소 버너(100)는 연소실(20) 입구에 인접하여 배치되고, 연소실(20) 내의 일부 공간은 복수의 수관(10)이 통과한다. 본 발명에서, 버너(100)에 포함된 연료 유로(110) 및 공기 유로(120)는 모두 상기 횡방향(y축)을 따라 연장 형성되어, 상기 수소 연소 버너(100)는 상기 횡방향(y축)을 따라 길고 상기 횡방향(y축)에 수직인 두께 방향(x축)을 따라 좁은 형상의 평면 화염을 분사할 수 있다.
연소실(20)는 연료와 공기가 공급되어 연소가 일어나는 구성으로서, 수소 연소 버너(100)에 의해 그 내부로 공급되는 연료와 공기의 연소가 일어나기 위한 공간이 마련된다. 따라서, 연소실(20)은 연소에 의한 고온을 견딜 수 있는 재질로 구성되는 것이 바람직하며, 수순환을 통하여 고온의 화염으로부터 보호하고, 열전달을 이용하여 스팀을 만들 수 있다.
도 1을 참조하면, 연소된 배기가스는 복수의 수관(10)을 통과하고, 열전달에 의해 수증기가 가열된다. 수소 연소 버너(100)에 의해 화염이 분사되면 복수의 수관(10) 내의 물 및/또는 수증기가 가열된다. 이러한 화염 생성을 위해 수소 연소 버너(100)는 공기와 연료 가스를 혼합하고 혼합된 가스를 연소시킨다.
도 3 은 도 2 의 수소 연소 버너를 A-A'를 따라 절취하여 얻어진 단면도이고, 도 4 는 도 2 의 수소 연소 버너를 B-B'를 따라 절취하여 얻어진 단면도이다.
도 2 내지 도 4 에 도시된 바와 같이, 수소 연소 버너(100)는 연료 유로(110), 공기 유로(120), 분사 노즐(130), 연료 공급관(140) 및 공기 공급관(150)을 포함하도록 구성된다.
연료 유로(110)는 두께방향(x축)보다 횡방향(y축)이 긴 직사각형 단면을 갖고, 종방향(z축)으로 길게 연장되도록 형성된다. 연료 유로(110)의 내부에는 연료 공급관(140)에서 공급받은 연료 가스가 종방향(z축)을 따라 유동하게 된다.
본 명세서에서 서술하는 연료 가스는 수소 가스에 한정되는 것은 아니며 수소 가스 및 부생 가스, 바이오 가스, 암모니아 가스, 천연 가스 중 하나 이상을 포함하는 혼합가스가 될 수 있다.
또한, 연료 유로(110)의 내부에는 그 내면에 접하도록 형성된 제 1 정류판(111)이 설치될 수 있다. 상세하게는, 제 1 정류판(111)에는 연료 가스가 통과할 수 있는 복수의 기공이 형성된다.
이들 기공은 균일한 간격으로 골고루 분산되게 배치되며, 서로 동일한 직경을 갖도록 형성될 수 있다. 따라서, 동일한 직경으로 형성된 제 1 정류판(111)의 기공을 통해 연료 분사 노즐(130) 쪽으로 진행하는 연료 가스의 흐름이 균일하게 이루어질 수 있다.
아울러, 공기 유로(120)는 연료 유로(110)의 둘레를 감싸도록 형성되며, 연료 유로(110)와 마찬가지로 직사각형 단면을 갖고, 종방향(z축)으로 길게 연장되도록 형성된다.
상세하게는, 공기 유로(120)의 내부에 연료 유로(110)가 위치하며, 공기 유로(120)의 내주면과 연료 유로(110)의 외주면 사이는 소정간격 이격되도록 배치되어, 상기 소정간격을 통하여 공기가 연소실 내부로 공급된다.
공기 유로(120)의 내부에는 공기 공급관(150)에서 공급받은 공기(대기), 산소 가스 등이 흐를 수 있다.
즉, 상기 연료 유로(110) 및 상기 공기 유로(120)는 횡방향(y축)을 따라 연장 형성되어, 상기 수소 연소 버너(100)로부터 평면 화염이 분사될 수 있다. 평면 화염은 얇은 화염체적으로 인한 고온반응영역의 분산효과와 함께 연소실(20) 내부 배기가스가 자연와류를 형성하여 근본적으로 저온화될 수 있다.
또한, 공기 유로(120)의 내부에는 그 내면에 접하도록 형성된 제 2 정류판(121)이 설치될 수 있다. 상세하게는, 제 2 정류판(121)의 중앙에는 연료 유로(110)가 삽입되고, 연료 유로(110)의 주변으로는 공기가 통과할 수 있는 복수의 기공이 형성된다.
이들 기공은 균일한 간격으로 골고루 분산되게 배치되며, 서로 동일한 직경을 갖도록 형성될 수 있다. 따라서, 연료 유로(110)의 주위에 균일하게 분포되고 동일한 직경으로 형성된 제 2 정류판(121)의 기공을 통해 공기 유로(120)의 선단 쪽으로 진행하는 공기의 흐름이 균일하게 이루어질 수 있다.
공기 유로(120)의 하부에는 상기 연료 유로(110)와 상기 공기 유로(120)의 틈새를 통해 연료 또는 공기가 누설되는 것을 방지하기 위한 실링부(122)가 형성될 수 있다. 실링부(122)는 공기 유로(120)의 하단부를 지지하며, 내주면은 연료 유로(110)와 밀착되도록 형성될 수 있다. 상세하게는, 실링부(122)의 내주면에는 원주방향을 따라 연장되는 원주홈(122a)이 형성될 수 있고, 상기 원주홈(122a)에는 오링과 같은 실링수단(122b)이 안착될 수 있다.
바람직하게는, 도 4 에 도시된 바와 같이, 공기 유로(120)의 선단부(123)는 내경이 좁아지도록 형성될 수 있다. 이를 위해, 공기 유로(120)의 선단부(123)는 공기 유로(120)의 내주면에서 선단 및 연료 유로(110)의 중심측을 향하여 경사진 경사면(123a)을 포함할 수 있다.
상세하게는, 연료 유로(110) 및 공기 유로(120)를 통하여 연소실(20) 내부로 공급되는 연료 가스 및 공기의 혼합기가 선단부(123)의 경사면(123a)에 부딪히면서 경사면(123a)의 주변 영역과 주위의 흐름 사이에 전단층이 형성된다.
형성된 전단층의 내측, 즉 종방향(z축)을 따라서 연소 화염이 형성되고, 전단층의 외측에서는 수소 연소 버너(100)의 외측을 향하여 와류(vortex)가 발생하게 된다. 이로써, 연소실(20) 내에서의 연소에 의해 발생하는 배기가스가 상기 와류를 따라 유동하는 배기가스 재순환 유동 영역이 형성된다.
아울러, 공기 유로(120)를 흐르는 공기의 유속은 경사면(123a)을 지나면서 상승하게 되고, 공기의 높은 분사속도에 의해 역화현상이 저감될 수 있다.
바람직하게는, 공기 유로(120)에 대한 연료 유로(110)의 종방향(z축) 위치는 가변될 수 있다. 이에, 본 발명에서는 연료 가스(예를 들면 수소 가스 및 천연가스)의 혼합비에 대응하여 공기 유로(120)에 대한 연료 유로(110)의 종방향(z축) 위치 조절을 하여 화염 길이를 조절할 수 있게 된다.
도 5 는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 분사 노즐의 사시도 및 단면도이고, 도 6 은 본 발명의 제 2 실시예에 의한 분사 노즐의 사시도 및 단면도이고, 도 7 은 본 발명의 제 3 실시예에 의한 분사 노즐의 사시도 및 단면도이다.
도 5 에 도시된 바와 같이, 분사 노즐(130)은 연료 유로(110)의 종방향(z축) 단부에 배치되며, 연료 유로(110)를 통해 공급된 연료를 공기유로(120) 또는 연소실(20) 내부에 분사할 수 있다. 공기유로(120) 또는 연소실(20) 내부로 유입된 공기의 일부는 분사 노즐(130)에서 분사되는 연료와 혼합하면서 연소를 형성하게 된다.
한편, 분사 노즐(130)은 종방향(z축) 및 두께방향(x축) 중 하나 이상의 방향으로 연료를 분사하도록 구성될 수 있다.
분사 노즐(130)은 연료 유로(110)의 선단에 장착되며 연료 유로(110)와 연통되는 장착부(131), 상기 장착부(131)에서 종방향(z축)으로 관통되는 종방향 관통공(132) 및 상기 장착부(131)에서 두께방향(x축)으로 관통되는 두께방향 관통공(133)을 포함하도록 구성될 수 있다. 이 때, 종방향 관통공(132) 및 두께방향 관통공(133) 각각은 횡방향(y축)을 따라 복수 구비될 수 있으며, 인접한 관통공(132, 133)과 소정 간격으로 이격되도록 배치될 수 있다.
아울러, 도 6 에 도시된 바와 같이, 분사 노즐(230)은 종방향(z축)으로 관통되는 종방향 관통공(232)만을 포함할 수 있다. 이 때, 상기 종방향 관통공(232)은 횡방향(y축)을 따라 복수 구비될 수 있으며, 인접한 종방향 관통공(232)과 소정거리 이격하여 배치될 수 있다. 이 경우, 종방향 관통공(232)에서 분사된 연료 가스와 공기는 서로 동일한 방향으로 유동하게 되므로, 연료 가스와 공기가 완만하게 혼합될 수 있다.
아울러, 도 7 에 도시된 바와 같이, 분사 노즐(330)은 두께방향(x축)으로 관통되는 두께방향 관통공(332)만을 포함할 수 있다. 이 때, 상기 두께방향 관통공(332)은 횡방향(y축)을 따라 복수 구비될 수 있으며, 인접한 관통공(332)과 소정거리 이격하여 배치될 수 있다. 이 경우, 연료 가스는 공기의 유동 방향에 대해 거의 수직하게 분사되므로, 연료 가스와 공기가 급속하게 혼합되고 화염의 종방향(z축)길이가 짧아질 수 있다.
연료 공급관(140)은 연료 유로(110)의 내부에는 연료 가스를 공급한다. 연료 공급관(140)에서 공급되는 연료 가스는 100% 수소 가스에 한정되는 것은 아니며 수소 가스 및 BFG, COG, LDG 등의 부생 가스, 바이오 가스, 암모니아 가스, 천연 가스 중 하나 이상을 포함하는 혼합가스가 될 수 있다.
상세하게는, 연료 공급관(140)은 연료 유로(110)의 하부에 형성된 개방부(112)에 접속하도록 구성될 수 있다. 연료 공급관(140)에서 공급된 연료 가스는 연료 유로(110)를 통해 분사 노즐(130)로 유동하게 된다.
공기 공급관(150)은 공기 유로(120)의 내부에 공기를 공급한다. 공기 공급관(150)에는 공기(대기)뿐만 아니라 산소 가스 또는 불활성 가스 등이 흐를 수 있다.
상세하게는, 공기 공급관(150)은 공기 유로(120)의 하부에 형성된 개방부(124)에 접속하도록 구성될 수 있다. 공기 공급관(150)에서 공급된 공기는 공기 유로(120)의 내주면과 연료 유로(110)의 외주면 사이의 공간을 통해 공기 유로(120)의 선단으로 유동하게 된다.
이하에서는 본 발명에 따른 수소 연소 버너(100)의 작동에 대해 설명하기로 한다.
먼저, 공기(AIR)가 공기 공급관(150)을 통하여 공기 유로(120)로 유입된다. 이때, 공기 유로(120)으로 유입되는 공기는 공기 유로(120)의 내부에 설치된 제 2정류판(60)에 의해 흐름이 균일하게 이루어질 수 있다.
동시에, 연료 가스(FUEL)가 연료 공급관(140)을 통하여 연료 유로(110)로 유입된다. 이때, 연료 유로(110)으로 유입되는 연료 가스는 연료 유로(110)의 내부에 설치된 제 1정류판(60)에 의해 흐름이 균일하게 이루어질 수 있다.
연료 가스는 연료 유로(110)의 선단에 위치한 분사 노즐(130)을 통해 종방향(z축) 및 폭방향(x축) 중 하나 이상의 방향을 통해 분사되어 공기 유로(120)에서 분사되는 공기와 혼합되어 연소실(20)에 제공되고, 이에 수소 연소 버너(100)는 평면 화염을 형성하게 된다.
도 8 및 도 9 는 본 발명의 일 실시예에 의한 복수의 수소 연소 버너가 횡방향으로 인접한 상태의 사시도 및 단면도이다.
도 8 및 도 9 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 수소 연소 보일러는 복수의 수소 연소 버너(100)를 포함하도록 구성될 수 있다.
예를 들면, 도면에는 3 개의 수소 연소 버너(100a, 100b, 100c)가 횡방향(y)으로 서로 인접하도록 배치되어 있으나, 이러한 개수는 실시예에 불과하고 수소 연소 보일러(1)의 설계 용량에 따라 가변될 수 있다. 예를 들어, 하나의 수소 연소 버너(100)가 담당하는 단위 용량이 Co이고, 수소 연소 보일러(1)의 설계 용량이 Ct라고 하면, 상기 수소 연소 버너의 수는 "Ct/Co"의 정수 단위 올림 연산으로 계산될 수 있을 것이다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 의한 수소 연소 보일러(1)에서는 수소 연소 버너(100)를 복수 구비함으로서 수소 연소 보일러의 용량을 다양하게 구성할 수 있다.
바람직하게는, 수소 연소 버너(100)의 적층이 용이하도록, 수소 연소 버너(100)의 횡방향(y 축) 또는 두께방향(x축) 양 측면에는 인접한 수소 연소 버너(100) 상호간에 체결가능한 체결부가 형성될 수 있다. 체결부는 예를 들면 요철구조가 될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 구조가 적용될 수 있음은 물론이다.
도시된 바와 같이, 수소 연소 버너(100a, 100b, 100c)가 횡방향(y축)으로 서로 인접하도록 배치되면, 평면 화염이 횡방향(y축)을 따라 연장 형성될 수 있다. 아울러, 이 경우 연료 공급관(140) 및 공기 공급관(150)은 횡방향(y축)으로 연장되어, 각각의 수소 연소 버너(100)에 접속하도록 구성될 수 있다.
즉, 연료 공급관(140)은 수소 연소 버너(100a, 100b, 100c) 각각의 연료유로(110a, 110b, 110c)와 연통되어, 각각의 연료유로(110a, 110b, 110c)에 연료 가스를 공급하게 된다. 아울러, 공기 공급관(150)은 수소 연소 버너(100a, 100b, 100c) 각각의 공기유로(120a, 120b, 120c)와 연통되어, 공기유로(120a, 120b, 120c)에 공기를 공급하게 된다.
아울러, 수소 연소 버너(100)는 두께방향(x축)으로도 상호간에 인접하도록 복수 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 수소 연소 버너(100)는 횡방향(y축)으로 길고, 두께방향(x축)으로 짧은 평판 형상을 채용하고 있으므로, 수소 연소 버너(100)를 복수배치하는 경우에 상호간에 인접하게 적층함에 따라 보일러의 설치 면적을 최소화할 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1 수소 연소 보일러
10 수관
20 연소실
100 수소 연소 버너
110 연료유로
120 공기유로
130 분사노즐
140 가스 공급관
150 공기 공급관

Claims (8)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 복수의 수소 연소 버너를 포함하는 수소 연소 보일러로서,
    상기 수소 연소 버너는,
    내부에 연료가스가 유동하는 연료유로,
    상기 연료유로의 둘레에 상기 연료유로를 감싸도록 배치되며, 상기 연료유로와 이격되는 공간을 통해 공기가 유동하는 공기유로 및
    상기 연료유로 단부에 배치되어 연료가스가 분사되는 분사 노즐을 포함하고,
    상기 연료유로 및 상기 공기유로는 횡방향을 따라 연장 형성되어, 상기 횡방향을 따라 길고 횡방향에 수직인 두께 방향을 따라 좁은 형상의 평면 화염이 형성되고,
    상기 연료가스는, 수소가스와 천연가스, 암모니아가스, 바이오가스 및 부생가스 중 하나 이상의 혼합가스이고,
    상기 연료가스의 혼합비에 대응하여 상기 공기유로에 대한 상기 연료유로의 종방향 위치는 가변 가능하고,
    상기 공기유로의 하부에는 상기 연료유로에 밀착되어 연료 또는 공기가 누설되는 것을 방지하기 위한 실링부가 형성되고,
    상기 수소 연소 버너는 횡방향 또는 두께방향으로 상호간에 인접하도록 배치되고,
    상기 수소 연소 버너의 횡방향 또는 두께방향 양 측면에는 인접한 수소 연소 버너와 체결가능한 체결부가 형성되는 것을 특징으로 하는, 수소 연소 보일러.
  8. 삭제
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