KR102677001B1 - 복사관의 배가스 재순환 장치 - Google Patents
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Abstract
복사관의 배가스 재순환 장치를 제공한다. 본 발명에 따른 복사관의 배가스 재순환 장치는 복사관, 복사관으로부터 배출되는 배가스를 배출하기 위한 배가스 배출관, 버너에 공기를 공급하기 위한 공기 공급관, 배가스를 재순환 배가스로 순환시키기 위한 배가스 재순환관, 및 배가스와 재순환 배가스의 정보를 이용하여 재순환 배가스의 유량을 제어하기 위한 유량 제어부를 포함한다.
Description
본 발명은 복사관의 배가스 재순환 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 제철소에서 소둔로(ANNEALING FURNACE)는 냉간 압연한 강판을 복사열로서 열처리하여 금속 조직의 재결정, 성장을 조장하여 강판의 내부응력을 제거하고, 적절한 인성을 가진 조직으로 만드는 설비이다.
이러한 소둔로는 강의 내부응력을 제거 및 감소시키기 위하여 강판의 물리적 성질, 화학적 성질에 따라 미리 설정된 온도에 의해 강판을 적절히 가열시키고, 냉각하여 수요자가 원하는 성질의 강판을 제조하는 것이다.
강판의 필요한 물리적 성질을 얻기 위한 소둔로 내에서 강판을 열처리하는 방법은, 강판을 금속의 재결정온도 이상까지 가열하는 가열대, 강판의 온도를 일정하게 유지시키기는 균열대, 강판을 서서히 냉각시키는 서냉대, 강판의 시효방지를 위한 과시효대, 및 강판을 급격히 냉각시키는 급냉대 등으로 이루어져 있다.
한편, 소둔로 내에서 강판을 가열하고 가열된 온도를 일정하게 유지하는 가열대와 균열대는 복사관(RADIANT TUBE)에 의한 간접 가열 방식을 채용하는바, 이러한 복사관은 가열 대상물인 강판을 복사열에 의해 간접 가열한다.
이러한 복사관은 공기 예열기를 통하여 흡입된 흡입공기와 연료가스(Coke Oven Gas)를 버너의 전단에서 적정한 비율로 혼합한 다음, 버너측으로 공급하여 점화시키면, 점화 작동된 버너로부터 제공되는 연소가스가 복사관의 관부재 내에 고온의 열을 발생시키면서 연소열을 제공한다.
여기서, 버너의 연소열에 의해 상승되는 복사관의 온도는 예컨대, 900 내지 1100℃이며, 복사관의 복사열에 의해 가열되는 강판의 온도는 예컨대, 800 내지 900℃로서, 복사관은 열악한 고온 환경에서 사용된다.
이와 같이, 소둔로 내를 통과하는 강판을 복사열로서 간접방식으로 가열하도록 소둔로 내에 설치된 복사관을 구성하는 다수의 관부재들은 고가의 내열주강 원심주조방식으로 제조되는데, 버너가 근접 위치되는 관부재는 연소 화염이 직접적으로 닿는 길이방향 중앙 부분에 열응력이 집중적으로 발생되면서 관부재 표면에 파공을 초래하였다.
한편, 축열 연소 기술이 접합된 복사관은 축열기에서 직접적으로 배열을 회수하는 방식으로, 배가스를 회수하기 위하여 한쪽 버너에 연료와 공기를 공급하고 한쪽 버너에서는 배가스를 송풍기를 통해 흡입 배출하는 구성으로 되어 있다.
그러나, 복사관을 구성하는 복수의 섹션 각각의 버너에 개별적으로 배관을 설치해야 한다는 문제점이 있다. 소둔로의 규모상 복수관은 수십 내지 수백개 이상으로 구성된다.
등록특허공보 제10-0568344호(출원일: 2006.04.05)
본 발명은 연통으로 배출되는 배가스를 복사관에 재순환시켜 버너에 의하여 발생되는 화염의 온도를 낮추어 배가스 중 질소산화물의 발생을 최대한 저감시킬 수 있도록 한 복사관의 배가스 재순환 장치를 제공하고자 한다.
또한, 공기를 주입하는 공기 주입관의 전단 또는 후단 배관에 배가스 재순환관을 연결하여 기존에 사용되는 공기의 배관을 그대로 사용할 수 있도록 한 복사관의 배가스 재순환 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 복사관의 배가스 재순환 장치는, 소둔로 내의 버너에 연결되고 버너의 연소열을 통과시키면서 복사열을 발생시키기 위하여 다수의 관부재들을 포함하는 복사관, 복사관에 연결되고 복사관으로부터 배출되는 배가스를 연통으로 배출하기 위한 배가스 배출관을 포함할 수 있다.
또한, 배가스 재순환 장치는, 버너에 연결되고 버너에 공기를 공급하기 위한 공기 공급관, 배가스 배출관과 공기 공급관 사이에 배치되고 배가스를 공기 공급관으로 재순환 배가스로 순환시키기 위한 배가스 재순환관을 포함할 수 있다.
배가스 재순환 장치는, 배가스 배출관과 배가스 재순환관에 각각 연결되고, 배가스의 정보와 재순환 배가스의 정보를 이용하여 재순환 배가스의 유량을 제어하기 위한 유량 제어부를 포함할 수 있다.
공기 공급관에는 공기 공급관에 공기를 주입하기 위한 공기 주입관이 연결될 수 있다.
배가스 재순환관에는 재순환 배가스를 공기 공급관으로 송풍하기 위한 배가스 재순환팬이 설치될 수 있다.
배가스 배출관에는 배가스의 질소산화물의 농도, 산소 농도, 및 일산화탄소의 농도를 측정하기 위한 제1 측정 센서가 설치될 수 있다.
배가스 재순환관에는 재순환 배가스의 유량을 1차적으로 제어하기 위한 제1 유량 제어 밸브가 설치될 수 있다.
배가스 재순환관에는 재순환 배가스의 산소 농도를 측정하기 위한 제2 측정 센서가 설치될 수 있다.
배가스 재순환관에는 공기 공급관과 제2 측정 센서 사이에 배치되고, 재순환 배가스의 유량을 2차적으로 제어하기 위한 제2 유량 제어 밸브가 설치될 수 있다.
유량 제어부는 제1 측정 센서와 제2 측정 센서로부터 측정 정보를 수신하여 배가스 재순환팬의 가동율, 제1 유량 제어 밸브, 및 상기 제2 유량 제어 밸브의 개도율을 조절하여 재순환 배가스의 유량을 조절할 수 있다.
공기 주입관에는 공기 공급관으로 공기를 송풍하기 위한 공기 주입기 팬이 설치될 수 있다.
배가스 재순환관은, 공기 주입기 팬의 전단에 연결되는 제1 분기관, 공기 주입기 팬의 후단에 연결되는 제2 분기관을 포함할 수 있다.
제1 분기관과 제2 분기관의 분기점에는 제1 분기관 또는 제2 분기관을 선택적으로 개폐하기 위한 분기관 선택 밸브가 설치될 수 있다.
본 발명의 구현예에 따르면, 연통으로 배출되는 배가스를 복사관에 재순환시켜 버너에 의하여 발생되는 화염의 온도를 낮추어 배가스 중 질소산화물의 발생을 최대한 저감시킬 수 있다.
또한, 공기를 주입하는 공기 주입관의 전단 또는 후단 배관에 배가스 재순환관을 연결하여 기존에 사용되는 공기의 배관을 그대로 사용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 복사관의 배가스 재순환 장치의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 복사관의 배가스 재순환 장치의 개략적인 구성도이다.
도 3은 실시예와 비교예의 산소 농도와 질소산화물의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 복사관의 배가스 재순환 장치의 개략적인 구성도이다.
도 3은 실시예와 비교예의 산소 농도와 질소산화물의 관계를 나타내는 그래프이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 설명한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 후술하는 실시예는 본 발명의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 형태로 변형될 수 있다. 가능한 한 동일하거나 유사한 부분은 도면에서 동일한 도면부호를 사용하여 나타낸다.
이하에서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
이하에서 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 복사관의 배가스 재순환 장치의 개략적인 구성도이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 복사관의 배가스 재순환 장치는, 공기 공급관(400)으로 직접 배가스를 유입하여 공기와 혼합한 후 복사관(100)에 유입하는 방식이다.
복사관의 배가스 재순환 장치는, 복사관(100), 배가스 배출관(200), 열교환기(300), 공기 공급관(400), 배가스 재순환관(500), 및 유량 제어부(600)를 포함할 수 있다.
복사관(100)은 소둔로(미도시) 내에서 강판을 가열하기 위한 버너(10)에 연결되고, 버너(10)의 연소열을 통과시키면서 복사열을 발생시키기 위하여 다수의 관부재(110, 120)들을 포함할 수 있다.
또한, 배가스 배출관(200)은 복사관(100)에 연결되고, 복사관(100)으로부터 배출되는 배가스를 연통(20)으로 배출할 수 있다.
열교환기(300)는 복사관(100)과 배가스 배출관(200) 사이에 설치되고, 복사관(100)의 복사열과 열교환할 수 있다.
공기 공급관(400)은 버너(10)와 열교환기(300) 사이에 연결되고, 버너(10)에 공기를 공급할 수 있다.
배가스 재순환관(500)은 배가스 배출관(200)과 공기 공급관(400) 사이에 배치되고, 배가스 배출관(200)을 통하여 배출되는 배가스를 공기 공급관(400)으로 재순환 배가스로 순환시킬 수 있다．
또한, 유량 제어부(600)는 배가스 배출관(200)과 배가스 재순환관(500)에 각각 연결되고, 배가스 배출관(200)의 배가스의 정보와 배가스 재순환관(500)의 재순환 배가스의 정보를 이용하여 재순환 배가스의 유량을 제어할 수 있다.
버너(10)에는 버너(10)에 연료를 주입하기 위한 연료 주입관(11)이 설치될 수 있다.
복사관(100)은 다수의 직관 관부재(110)와, 이 직관 관부재(110)들을 연결하기 위한 다수의 곡관 관부재(120)로 이루어질 수 있다.
배가스 배출관(200)에는 배가스 배출관(200)을 통하여 배출되는 배가스를 연통(20)으로 송풍하기 위한 배가스 배출팬(210)이 설치될 수 있다.
또한, 배가스 배출관(200)에는 배가스 배출관(200)을 통하여 배출되는 배가스의 질소산화물의 농도, 산소 농도, 및 일산화탄소의 농도를 측정하기 위한 제1 측정 센서(220)가 설치될 수 있다.
제1 측정 센서(220)는 배가스 배출관(200)에서 배가스 배출팬(210)과 연통(20) 사이에 배치되어 연통(20)으로 배출되는 배가스의 질소산화물의 농도, 산소 농도, 및 일산화탄소의 농도를 측정할 수 있다.
열교환기(300)에는 열교환기(300)를 통하여 공기 공급관(400)에 공기를 주입하기 위한 공기 주입관(410)이 연결될 수 있다.
배가스 재순환관(500)에는 배가스 재순환관(500)의 재순환 배가스를 공기 공급관(400)으로 송풍하기 위한 배가스 재순환팬(510)이 설치될 수 있다.
또한, 배가스 재순환관(500)에는 배가스 재순환관(500)의 재순환 배가스의 유량을 1차적으로 제어하기 위한 제1 유량 제어 밸브(520)가 설치될 수 있다.
배가스 재순환관(500)에는 배가스 재순환관(500)의 재순환 배가스의 산소 농도를 측정하기 위한 제2 측정 센서(530)가 설치될 수 있다.
제2 측정 센서(530)는 배가스 재순환관(500)에서 공기 공급관(400)과 제1 유량 제어 밸브(520) 사이에 배치될 수 있다.
배가스 재순환관(500)에는 공기 공급관(400)과 제2 측정 센서(530) 사이에 배치되고, 공기 공급관(400)으로 공급되는 재순환 배가스의 유량을 2차적으로 제어하기 위한 제2 유량 제어 밸브(521)가 설치될 수 있다.
또한, 유량 제어부(600)는 제1 측정 센서(220), 제2 측정 센서(530), 제1, 제2 유량 제어 밸브(520, 521)에 각각 연결되고, 제1 측정 센서(220)와 제2 측정 센서(530)로부터 측정 정보를 수신하여 배가스 재순환팬(510)의 가동율 및 제1, 제2 유량 제어 밸브(520, 521)의 개도율을 조절하여 재순환 배가스의 유량을 조절할 수 있다.
즉, 유량 제어부(600)는 제1 측정 센서(220)와 제2 측정 센서(530)로부터 산소 농도 정보를 수신하여 배가스로 배출되는 질소산화물을 최소화하기 위하여, 공기 공급관(400)을 통하여 복사관(100)으로 유입되는 산소 농도를 적어도 15%까지 저감할 수 있도록 재순환 배가스의 유량을 조절할 수 있다.
이하에서, 도 1을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 복사관의 배가스 재순환 장치의 작동에 대해서 설명한다.
연료 주입관(11)을 통하여 주입된 연료와, 공기 주입관(410) 및 공기 공급관(400)을 통하여 공급된 공기를 혼합하여 버너(10)에 공급한 후 점화시키면, 점화 작동된 버너(10)로부터 제공된 연소가스의 연소열이 발생된다.
이와 같이, 버너(10)에서 발생된 연소열은 복사관(100)의 직관 관부재(110)와 곡관 관부재(120)를 통과하면서 복사관(100)의 표면으로부터 발생하는 복사열(방사열)은 대류와 복사를 통하여 소둔로(미도시) 내부를 통과하는 강판에 전달하여 강판을 간접 가열하게 된다.
복사관(100)을 통과한 후 배출되는 배가스는 열교환기(300)를 통과한 후, 배가스 배출관(200)을 거쳐 연통(20)으로 배출된다.
이때, 배가스 배출팬(210)이 작동되어 배가스 배출관(200)의 배가스를 연통(20)으로 용이하게 배출시키며, 제1 측정 센서(220)는 연통(20)으로 배출되는 배가스의 질소산화물의 농도, 산소 농도 및 일산화탄소의 농도를 측정한다.
이러한 상태에서, 배가스 재순환팬(510)을 작동시키면, 배가스 배출관(200)을 통하여 배출되는 배가스는 배가스 재순환관(500)을 통하여 공기 공급관(400)으로 공급되어 재순환된다.
공기 공급관(400)으로 공급된 재순환 배가스는 공기 주입관(410)을 통하여 공급된 공기와 혼합된 후 버너(10)로 주입된다.
이때, 제2 측정 센서(530)는 배가스 재순환관(500)을 통하여 공기 공급관(400)으로 공급되기 전의 재순환 배가스의 산소 농도를 측정한다.
유량 제어부(600)는 제1 측정 센서(220)에서 측정된 배가스의 질소산화물의 농도, 산소 농도 및 일산화탄소의 농도 정보와, 제2 측정 센서(530)에서 측정된 재순환 배가스의 산소 농도 정보를 수신하고, 제1 측정 센서(220)의 산소 농도 정보와 제2 측정 센서(530)의 산소 농도 정보를 비교한다.
또한, 유량 제어부(600)는 제1 측정 센서(220)와 제2 측정 센서(530)의 산소 농도 정보를 비교한 후, 복사관(100)을 통하여 배출되는 배가스의 질소산화물의 농도를 저감할 수 있도록 배가스 재순환관(500)을 통하여 공기 공급관(400)에 공급되는 재순환 배가스의 산소 농도를 조절할 수 있다.
즉, 유량 제어부(600)는 복사관(100)을 통하여 배출되는 배가스의 질소산화물의 농도를 저감하기 위하여 공기 공급관(400)에 공급되어야 재순환 배가스 중 필요한 산소 농도를, 배가스 재순환팬(510)의 가동율 및 제1, 제2 유량 제어 밸브(520, 521)의 개도율을 조절하여 재순환 배가스의 유량 조절로 제어할 수 있다.
이와 같이, 공기 공급관(400)에 공급되어야 재순환 배가스 중의 산소 농도를 조절하는 이유는, 버너(10)에서 연료와 산소가 반응할 확률을 저감시킴으로써, 버너(10)의 연소열의 급격한 온도 상승을 방지하여 국부 온도를 낮출 수 있으므로 배가스 중 질소산화물의 농도를 저감할 수 있게 되는 것이다.
또한, 제1 측정 센서(220)에서 측정된 일산화탄소 농도가 설정 범위 이상일 경우에는 불완전 연소이므로, 유량 제어부(600)는 배가스 재순환관(500)을 통하여 버너(10)에 완전 연소를 위하여 필요한 산소 농도로 공급될 수 있게 배가스 재순환팬(510)의 가동율 및 제1, 제2 유량 제어 밸브(520, 521)의 개도율을 조절할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예와 비교예의 산소 농도와 질소산화물의 관계를 나타내는 그래프이다.
실시예는 본 발명의 제1 실시예에 따른 복사관의 배가스 재순환 장치의 배가스 재순환팬(510)이 작동된 경우이며, 비교예는 본 발명의 제1 실시예에 따른 복사관의 배가스 재순환 장치가 적용되지 않은 경우이다.
도 3에서 가로축은 복사관(100)으로 인입되는 공기의 산소 농도(%)를 나타낸다. 산소 농도는 배가스 재순환관(500)을 통한 배가스 재순환이 없는 비교예의 경우에는 20.2~22.8%의 산소 농도를 보여주며, 배가스 재순환관(500)을 통한 배가스 재순환하는 실시예의 경우에는 17.5%까지 산소 농도가 감소된다.
도 3에서 세로축은 복사관(100)을 통하여 연통(20)으로 배출되는 배가스 중의 질소산화물(NOx)의 농도(%)를 나타낸다.
도 3의 그래프를 참고하면, 배가스 재순환을 통하여 공기와 혼합하여 복사관(100)으로 인입되는 산소 농도가 낮아지면 질소산화물의 농도가 낮아지는 결과를 알 수 있다.
즉, 배가스 재순환을 통하여 복사관(100)의 인입 산소 농도를 20.8%에서 17.5%까지 낮췄을 경우에 질소산화물의 농도는 0.83에서 0.33으로 50% 감소되었다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 복사관의 배가스 재순환 장치는 하기에서 특별히 설명하는 사항 이외에는 본 발명의 제1 실시예에 따른 복사관의 배가스 재순환 장치에서 설명한 사항과 동일하므로 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 복사관의 배가스 재순환 장치는, 공기 주입관(410)의 공기 주입기 팬(420)을 이용하여 배가스를 유입하여 공기와 혼합한 후 복사관(100)으로 유입하는 방식이다.
공기 주입관(410)에는 열교환기(300) 내부의 공기 공급관(400)으로 공기 주입관(410)의 공기를 송풍하기 위한 공기 주입기 팬(420)이 설치될 수 있다.
배가스 재순환관(500)은 공기 주입기 팬(420)과 공기 주입관(410)의 유입구(411) 사이의 공기 주입관(410)에 연결되는 제1 분기관(501), 공기 주입기 팬(420)과 공기 공급관(400) 사이의 공기 주입관(410)에 연결되는 제2 분기관(503)을 포함할 수 있다.
즉, 배가스 재순환관(500)의 제1 분기관(501)은 공기 주입기 팬(420)의 전단, 즉 공기 주입기 팬(420)과 공기 주입관(410)의 유입구(411) 사이의 공기 주입관(410)에 연결될 수 있다.
또한, 제2 분기관(503)은 공기 주입기 팬(420)의 후단, 즉 공기 주입기 팬(420)과 공기 공급관(400) 사이의 공기 주입관(410)에 연결될 수 있다.
제1 분기관(501)과 제2 분기관(503)의 분기점에는 제1 분기관(501) 또는 제2 분기관(503)을 선택적으로 개폐하기 위한 분기관 선택 밸브(505)가 설치될 수 있다.
분기관 선택 밸브(505)는 배가스 재순환관(500)을 이용한 배가스 재순환 공정의 필요에 따라, 배가스 재순환관(500)의 재순환 배가스를 제1 분기관(501) 또는 제2 분기관(503)으로 선택하여 재순환시킬 수 있다.
분기관 선택 밸브(505)에는 유량 제어부(600)와 연결되고, 유량 제어부(600)로부터 배가스 재순환팬(510)의 가동율 또는 재순환 배가스의 유량 정보 등을 전달받아 배가스 재순환관(500)을 통하여 버너(10)에 완전 연소를 위하여 필요한 산소 농도로 공급될 수 있도록 제1 분기관(501) 또는 제2 분기관(503)의 선택과 제1 분기관(501)과 제2 분기관(503)의 재순환 배가스 유량 비율을 조절하기 위한 분기관 선택부(미도시)를 포함할 수 있다.
분기관 선택부가 배가스 재순환팬(510)의 가동율을 증가시키거나 재순환 배가스의 유량을 증가시킬려고 하는 경우에는 예컨대, 제1 분기관(501)을 선택하여 공기 공급관(400)으로 재순환 배가스의 공급량을 설정량 증가시킬 수 있다.
또는 재순환 배가스 유량 증가가 필요할 시 제1 분기관(501)에 공기 주입관 팬(420)이 최대한 공급할 수 있는 유량만큼 제 1 분기관(501)에 재순환 배가스 유량을 분배하고 그 외 더 필요한 재순환 배가스 유량은 제 2 분기관(503)에 공급하여 공기 주입관 팬(420)의 동력을 최대한 사용하여 배가스 재순환팬(510)의 동력비를 감소할 수 있다.
제1 분기관(501)을 선택하면, 제1 분기관(501)을 통하여 재순환 배가스가 공기 주입관(410)으로 재순환되는데, 제1 분기관(501)이 공기 주입관 팬(420)의 전단에 설치되어 있으므로 제2 분기관(503)에 비해 공기 공급관(400)으로 재순환 배가스의 공급량이 증가될 수 있고 공기 주입관 팬(420)의 동력을 사용할 수 있어 전력비가 감소될 수 있다.
이와는 반대로, 분기관 선택부가 배가스 재순환팬(510)의 가동율을 감소시키거나 재순환 배가스의 유량을 감소시킬려고 하는 경우에는 예컨대, 제2 분기관(501)을 선택하여 공기 공급관(400)으로 재순환 배가스의 공급량을 설정량 감소시킬 수 있다.
제2 분기관(503)을 선택하면, 제2 분기관(503)을 통하여 재순환 배가스가 공기 주입관(410)으로 재순환되는데, 제2 분기관(503)이 공기 주입관 팬(420)의 후단에 설치되어 있으므로 제1 분기관(501)에 비하여 공기 공급관(400)으로 재순환 배가스의 공급량이 감소될 수 있다.
본 개시를 앞서 기재한 바에 따라 바람직한 실시예를 통해 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 다음에 기재하는 특허청구범위의 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.
100: 복사관
200: 배가스 배출관
300: 열교환기
400: 공기 공급관
500: 배가스 재순환관
600: 유량 제어부
200: 배가스 배출관
300: 열교환기
400: 공기 공급관
500: 배가스 재순환관
600: 유량 제어부
Claims (7)
- 소둔로 내의 버너에 연결되고, 상기 버너의 연소열을 통과시키면서 복사열을 발생시키기 위하여 다수의 관부재들을 포함하는 복사관,
상기 복사관에 연결되고, 상기 복사관으로부터 배출되는 배가스를 연통으로 배출하기 위한 배가스 배출관,
상기 복사관과 상기 배가스 배출관 사이에 설치되고 상기 복사관의 복사열과 열교환하기 위한 열교환기,
상기 버너와 상기 열교환기 사이에 연결되고, 상기 버너에 공기를 공급하기 위한 공기 공급관,
상기 배가스 배출관과 상기 열교환기 사이에 배치되고, 상기 배가스를 상기 열교환기로 재순환 배가스로 순환시키기 위한 배가스 재순환관,
상기 공기 공급관에 연결되고 상기 공기 공급관에 공기를 주입하기 위한 공기 주입관,
상기 공기 주입관에 설치되고 상기 공기 공급관으로 공기를 송풍하기 위한 공기 주입기 팬, 및
상기 배가스 배출관과 상기 공기 주입관에 각각 연결되고, 상기 배가스의 정보와 상기 재순환 배가스의 정보를 이용하여 상기 재순환 배가스의 유량을 제어하기 위한 유량 제어부
를 포함하고,
상기 배가스 재순환관에는 상기 재순환 배가스를 상기 열교환기로 송풍하기 위한 배가스 재순환팬이 설치되고,
상기 배가스 재순환관은, 상기 공기 주입기 팬과 상기 공기 주입관의 유입구 사이의 상기 공기 주입관에 연결되는 제1 분기관, 및 상기 공기 주입기 팬과 상기 공기 공급관 사이의 상기 공기 주입관에 연결되는 제2 분기관을 포함하고,
상기 배가스 배출관에는 상기 배가스 배출관을 통하여 배출되는 배가스를 상기 연통으로 송풍하기 위한 배가스 배출팬이 설치되고,
상기 배가스 재순환관의 일단부는 상기 배가스 배출팬과 상기 연통 사이의 상기 배가스 배출관에 연결되는, 복사관의 배가스 재순환 장치. - 제1항에 있어서,
상기 배가스 배출관에는 상기 배가스의 질소산화물의 농도, 산소 농도, 및 일산화탄소의 농도를 측정하기 위한 제1 측정 센서가 설치되는, 복사관의 배가스 재순환 장치. - 제2항에 있어서,
상기 제1 측정 센서는 상기 배가스 배출팬과 상기 연통 사이에 배치되는, 복사관의 배가스 재순환 장치. - 제3항에 있어서,
상기 배가스 재순환관에는 상기 재순환 배가스의 유량을 1차적으로 제어하기 위한 제1 유량 제어 밸브가 설치되는 복사관의 배가스 재순환 장치. - 제4항에 있어서,
상기 배가스 재순환관에는 상기 재순환 배가스의 산소 농도를 측정하기 위한 제2 측정 센서가 설치되는 복사관의 배가스 재순환 장치. - 제5항에 있어서,
상기 유량 제어부는 상기 제1 측정 센서와 상기 제2 측정 센서로부터 측정 정보를 수신하여 상기 배가스 재순환팬의 가동율, 상기 제1 유량 제어 밸브의 개도율을 조절하여 재순환 배가스의 유량을 조절하는 복사관의 배가스 재순환 장치. - 제1항에 있어서,
상기 제1 분기관과 상기 제2 분기관의 분기점에는 상기 제1 분기관 또는 상기 제2 분기관을 선택적으로 개폐하기 위한 분기관 선택 밸브가 설치되는 복사관의 배가스 재순환 장치.
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