KR200213935Y1 - A low NOx burner Equipped With polygonal nozzles - Google Patents

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KR200213935Y1 KR2020000025105U KR20000025105U KR200213935Y1 KR 200213935 Y1 KR200213935 Y1 KR 200213935Y1 KR 2020000025105 U KR2020000025105 U KR 2020000025105U KR 20000025105 U KR20000025105 U KR 20000025105U KR 200213935 Y1 KR200213935 Y1 KR 200213935Y1
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조길원
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포항종합제철주식회사
주식회사케너텍
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  • Pre-Mixing And Non-Premixing Gas Burner (AREA)

Abstract

본 고안은 연소용공기에 산소를 혼합하여 연소시키는 산소부화연소 또는 연소용공기를 고온으로 예열하는 축열연소와 같은 고온연소에서 발생되는 질소산화물의 생성을 저감하기 위한 버너의 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a structure of a burner for reducing the generation of nitrogen oxides generated in high-temperature combustion, such as oxygen-enriched combustion that mixes oxygen with combustion air and burns the combustion air at high temperature.

이를 위해, 본 고안은 버너(22)의 중심에 연료노즐(24)과 1차공기노즐(26) 및 버너타일(25)상의 동심원상에 2차공기노즐(27)이 형성되는 2단연소식 버너에 있어서, 복수개의 다각형노즐이 2차공기노즐(27)을 형성하고, 1차공기노즐(26) 내지는 연료노즐(24)도 선택적으로 다각형 노즐로 구성되는 다각형노즐을 구비한 저질소산화물 버너를 제공한다.To this end, the present invention is a two-stage combustion burner in which a secondary air nozzle 27 is formed on a concentric circle on the fuel nozzle 24, the primary air nozzle 26, and the burner tile 25 at the center of the burner 22. A low nitrogen oxide burner having a polygonal nozzle comprising a plurality of polygonal nozzles forming a secondary air nozzle (27), and the primary air nozzle (26) or fuel nozzle (24) is also optionally composed of polygonal nozzles. to provide.

이와 같은 구성의 본 고안은 연료노즐 및 공기노즐을 그 외주의 길이가 상대적으로 긴 다각형노즐을 사용함으로써, 공기분류 내로의 노내가스 흡인율의 증대가 가능하게 되어 고온연소시 질소산화물의 발생량을 억제하는 효과가 있다.According to the present invention, the polygonal nozzle having a relatively long outer circumference is used as the fuel nozzle and the air nozzle to increase the intake rate of the gas into the air stream, thereby suppressing the amount of nitrogen oxides generated at high temperature combustion. It is effective.

Description

다각형노즐을 구비한 저질소산화물 버너{A low NOx burner Equipped With polygonal nozzles}Low NOx burner Equipped With polygonal nozzles

본 고안은 연소용 공기에 산소를 혼합하여 연소시키는 산소부화연소나 연소용공기를 고온으로 예열하는 축열연소와 같은 고온연소에서 발생되는 질소산화물을 억제시키기 위한 버너의 구조에 관한것으로, 더욱 상세하게는 2차공기노즐이 복수개의 다각형노즐로 구성되고, 1차공기노즐 내지는 연료노즐이 다각형으로 선택적으로 구성됨으로써, 공기분류내로의 노내가스의 흡인율 증대가 가능하여 질소산화물 발생을 저감시키는 다각형노즐을 구비한 저질소산화물 버너에 관한 것이다.The present invention relates to a structure of a burner for suppressing nitrogen oxides generated from high temperature combustion such as oxygen enrichment combustion for mixing oxygen with combustion air for combustion and regenerative combustion for preheating the combustion air at high temperature. The secondary air nozzle is composed of a plurality of polygonal nozzles, and the primary air nozzle or fuel nozzle is selectively composed of polygons, so that the suction rate of the gas inside the air stream can be increased, thereby reducing the generation of nitrogen oxides. It relates to a low nitrogen oxide burner having a.

일반적으로, 금속가열로 및 기타 공업로 등과 같은 연소설비에 는 연소효율을 높이기 위하여, 연소용공기에 산소를 혼합하여 연소시키는 산소부화연소 내지는 연소용공기를 고온으로 예열하는 축열연소와 같은 연소방식이 이용되고 있다.In general, in combustion equipment such as metal heating furnaces and other industrial furnaces, in order to increase combustion efficiency, a combustion method such as oxygen-enriched combustion that mixes oxygen with combustion air and burns it, or regenerative combustion that preheats the combustion air at a high temperature. Is used.

그러나, 이러한 연소방식은 열효율이 높음에도 불구하고 실제 적용은 매우 제한적인데, 이는 연소온도의 고온화에 따른 과대한 질소산화물(NOx)의 발생 때문이다.However, although the combustion method has high thermal efficiency, the practical application is very limited because of the generation of excessive nitrogen oxide (NOx) due to the high temperature of the combustion temperature.

통상, 질소산화물의 발생은 연소온도에 비례하여 증가하는데, 산소부화연소에 있어서는 단위열량당 연소가스의 양이 작고 연소온도는 단위열량당 연소가스량에 반비례하기 때문에 종래의 기타 연소방식에 비해 다량의 질소산화물이 발생하게 되는 것이다. 또한 축열연소에서는 고온의 연소용공기(800C 이상)를 사용하기 때문에 연소온도가 상승하여 질소산화물의 발생량이 증가하게 되는 것이다.In general, the generation of nitrogen oxides increases in proportion to the combustion temperature. In the case of oxygen-enriched combustion, the amount of combustion gas per unit calorie is small and the combustion temperature is inversely proportional to the amount of combustion gas per unit calorie. Nitrogen oxides are generated. In addition, in regenerative combustion, since the combustion air of high temperature (above 800C) is used, the combustion temperature is increased and the amount of nitrogen oxides is increased.

따라서, 종래의 산소부화연소 내지는 축열연소와 같은 고온연소에서 질소산화물 발생을 저하시키기 위하여, 근래에는 많은 방법들이 제안되고 있으며 가장 대표적인 것으로서 공기 2단연소를 기본으로 한 공기 고속분사법이 있다. 이러한 방법은 일본특허(특개평6-257723)와 미국특허 4,378,205에서 볼 수 있는 바와 같이, 복수개의 공기노즐을 버너 중심에 설치된 연료노즐의 외주 동심원상에 배치하고, 산소 또는 산소가 부화된 공기를 통상연소 대비 고속으로 분사함으로서 질소산화물의 저감을 도모하고 있다.Therefore, in order to reduce the generation of nitrogen oxides at high temperature combustion, such as conventional oxygen enriched combustion or regenerative combustion, many methods have been proposed in recent years, and the most representative one is the air high speed injection method based on air two stage combustion. In this method, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-257723 and US Pat. No. 4,378,205, a plurality of air nozzles are disposed on the outer concentric circle of a fuel nozzle installed at the center of the burner, and oxygen or oxygen-enriched air is disposed. By spraying at a higher speed than normal combustion, nitrogen oxides are reduced.

이와 유사하게, 일본특허( 특개평7-103428)에서는 버너의 중심에 고속분사 산소노즐을 설치하고 산소노즐의 외주 동심원상에서 연료를 다수개의 노즐을 통하여 분사한다. 이러한 형식의 버너에서는 공기(산소)가 고속으로 분사됨에 따라 노내의 연소가스를 흡인함으로서 버너 토출구 부근의 연소온도와 연소용공기중의 산소농도를 저하시켜 질소산화물의 발생량이 저하되는 것으로서, 최근 고온연소의 질소산화물 억제방법으로 많은 연구가 이루어지고 있다.Similarly, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-103428 installs a high-speed injection oxygen nozzle at the center of a burner and injects fuel through a plurality of nozzles on the outer concentric circle of the oxygen nozzle. In this type of burner, as the air (oxygen) is injected at high speed, the combustion gas in the furnace is sucked to lower the combustion temperature near the burner discharge port and the oxygen concentration in the combustion air. Much research has been done as a method of suppressing nitrogen oxides in combustion.

그러나, 이와 같은 방식은 최저 질소산화물의 발생량이 200 PPM 이상으로서 실용상 적용하기에는 문제점이 있다.However, this method has a problem in that it is practically applicable as the amount of the lowest nitrogen oxides generated is 200 PPM or more.

도1a는 종래의 고속분사형 저질소산화물 버너의 대표적인 구조가 도시된 바, 버너(22)의 중심에는 연료노즐(24)이 형성되고, 버너(22) 선단의 버너타일(25)에는 상기 연료노즐(24)의 외주에 환상의 1차공기노즐(26)이 구비된다. 또한 연료노즐(24)과 1차공기노즐(26)의 외주 동심원상에 복수개의 2차공기노즐(27)이 설치된다. 도1b에는 상기 버너타일(25)상에 형성된 연료노즐(24) 및 1,2차공기노즐(26,27)의 구조가 측면도로 도시되어 있다.FIG. 1A shows a representative structure of a conventional high-speed injection type low nitrogen oxide burner. The fuel nozzle 24 is formed at the center of the burner 22, and the fuel nozzle is formed at the burner tile 25 at the tip of the burner 22. As shown in FIG. An annular primary air nozzle 26 is provided on the outer periphery of (24). Further, a plurality of secondary air nozzles 27 are provided on the outer circumferential concentric circles of the fuel nozzle 24 and the primary air nozzle 26. FIG. 1B shows the structure of the fuel nozzle 24 and the primary and secondary air nozzles 26 and 27 formed on the burner tile 25 in a side view.

이와 같은 구성을 갖는 버너에서는, 버너(22)내로 유입되어 1, 2차공기노즐(26,27)로 고속으로 분사하게 되는 공기분류중에 노내의 연소가스를 흡인함으로서 공기가 연료와 반응하기 전에 연소용공기중의 산소농도를 희석시켜 연소온도 저하와 산소농도 저하에 의해 질소산화물의 저감을 도모하고 있다.In the burner having such a configuration, combustion is carried out before the air reacts with the fuel by sucking the combustion gas in the furnace during the air classification which flows into the burner 22 and is injected at high speed into the primary and secondary air nozzles 26 and 27. The oxygen concentration in the air is diluted to reduce the nitrogen oxides by lowering the combustion temperature and lowering the oxygen concentration.

그러나, 상기와 같은 방식의 구조를 갖는 버너는 2차공기노즐의 수와 그 노즐이 버너의 중심으로부터 떨어진 위치 및 공기의 분사속도등의 변화에 따라 질소산화물의 발생량이 가변적이며, 또한 일부 조건에 따라 화염의 부상 내지는 미연분(CO)이 다량 발생되는 문제점이 있었다. 즉, 2차공기노즐이 연료노즐에 가까운 경우에 있어서, 미연분(CO)의 문제는 없는 대신 질소산화물의 발생량이 많아지게 되고, 상기 2차공기노즐이 상기 연료노즐에서 멀어질수록 질소산화물의 발생량은 감소하나 화염이 불안정해지고 미연분의 발생량이 많아지게 되는 문제점이 있었다.However, the burner having the above structure has a variable amount of nitrogen oxide depending on the number of secondary air nozzles, the position of the nozzle away from the center of the burner, and the air injection speed. Accordingly, there was a problem in that a large amount of flame injury or unburned (CO) is generated. That is, when the secondary air nozzles are close to the fuel nozzles, there is no problem of fine combustion (CO), but the generation amount of nitrogen oxides increases, and as the secondary air nozzles move away from the fuel nozzles, Although the amount of generation is reduced, there is a problem that the flame is unstable and the amount of unburned smoke is increased.

한편, 도2a 내지2b는 도1에 나타낸 종래 버너의 문제점을 해소하기 위하여 본 고안자등에 의해 안출된 버너로서(대한민국 특허출원 10-1999-0061646), 2차공기를 소공노즐(31)과 대공노즐(32)로 분할하여 고속으로 분사시킴에 의해 저질소산화물 연소와 미연분 발생의 극소화를 도모하고 있다. 상기 구조와 같은 버너는 비교적 만족할만한 질소산화물 저감성능을 보이고 있으나, 환경보전을 위해서는 질소산화물의 발생량을 더욱더 억제할 필요가 있으며, 따라서 향후 고온연소기술의 적용확대를 위해 안정연소, 완전연소가 가능한 저질소산화물 연소기술이 요구되고 있다.On the other hand, Figures 2a to 2b is a burner devised by the inventors to solve the problems of the conventional burner shown in Figure 1 (Korean Patent Application No. 10-1999-0061646), the secondary air small nozzle 31 and air hole nozzle By dividing by (32) and spraying at high speed, it is possible to minimize the combustion of low nitrogen oxides and the generation of unburned dust. The burner with the above structure shows a relatively satisfactory nitrogen oxide reduction performance, but it is necessary to further suppress the generation of nitrogen oxide in order to preserve the environment, so that stable combustion and complete combustion are possible to expand the application of high temperature combustion technology in the future. Low nitrogen oxide combustion technology is required.

본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 고온연소에서 발생되는 질소산화물을 억제시키기 위하여 2차공기노즐이 복수개의 다각형노즐로 구성되고, 1차공기노즐 내지는 연료노즐이 다각형으로 선택적으로 구성되는 다각형노즐을 구비한 저질소산화물 버너를 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the above problems, the object of the present invention is to make the secondary air nozzle is composed of a plurality of polygonal nozzles, in order to suppress the nitrogen oxide generated in the high-temperature combustion, primary air nozzle or fuel nozzle It is to provide a low nitrogen oxide burner having a polygonal nozzle selectively composed of the polygon.

도1a는 종래의 저질소산화물 버너의 개략적인 구조를 도시한 단면도Figure 1a is a cross-sectional view showing a schematic structure of a conventional low nitrogen oxide burner

도1b는 종래기술에 따른 버너타일의 구조를 도시한 측면도Figure 1b is a side view showing the structure of the burner tile according to the prior art

도2a는 종래의 다른 형태의 저질소산화물 버너의 개략적인 구조를 도시한 단면도Figure 2a is a cross-sectional view showing a schematic structure of another conventional low nitrogen oxide burner

도2b는 종래의 소공노즐과 다공노즐로 구성된 버너타일의 구조를 도시한 측면도Figure 2b is a side view showing the structure of a burner tile composed of a conventional small hole nozzle and a porous nozzle

도3은 본 고안에 따른 다양한 실시예로서 다각형 노즐로 구성된 버너타일의 구조를 도시한 측면도Figure 3 is a side view showing the structure of a burner tile consisting of a polygonal nozzle as various embodiments according to the present invention

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings

22 : 버너 24 : 연료노즐22: burner 24: fuel nozzle

25 : 버너타일 26 : 1차공기노즐25: burner tile 26: primary air nozzle

27 : 2차공기노즐 31 : 소공노즐27: secondary air nozzle 31: small air nozzle

32 : 대공노즐32: anti-air nozzle

본 고안은 상기와 같은 목적을 달성하기 위해서 다음과 같이 구성된다. 즉, 본 고안은 버너의 중심에 연료노즐과 1차공기노즐 및 버너타일상의 동심원상에 2차공기노즐이 형성되는 2단연소식 버너에 있어서, 복수개의 다각형노즐이 2차공기노즐을 형성하고, 1차공기노즐 내지는 연료노즐도 선택적으로 다각형 노즐로 구성되는 것을 특징으로 한다.The present invention is configured as follows to achieve the above object. That is, the present invention is a two-stage combustion burner in which a fuel nozzle, a primary air nozzle, and a secondary air nozzle are formed on a concentric circle on the burner tile, and a plurality of polygonal nozzles form a secondary air nozzle. The primary air nozzle or the fuel nozzle is also characterized in that it is optionally composed of a polygonal nozzle.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

첨부된 도3은 본 고안에 따른 실시예로서 다양한 형태의 다각형노즐이 구비되는 것을 보여주는 도면이다.3 is a view showing that the polygonal nozzle of various forms is provided as an embodiment according to the present invention.

먼저, 버너의 기본구조와 배치는 종래의 제1도 내지는 제2도와 동일하다. 즉, 버너(22)의 중심에는 연료노즐(24)이 설치되고 버너(22) 선단에 있는 버너타일(25) 상에는 상기 연료노즐(24) 외주부에 환상의 1차공기노즐(26)이 구비된다. 또한 연료노즐(24)과 1차공기노즐(26)의 외주 동심원상에 복수개의 2차공기노즐(27)이 구비된다. 여기서, 상기 버너타일(25) 내에 위치한 복수개의 2차공기노즐(27)은 그 전부 혹은 일부에 있어서, 그 노즐을 이루는 외주의 형태가 다각형으로 형성된다. 또한, 연료노즐(24) 및 1차공기노즐(26)도 그 외주의 형태에 있어서, 그 전부 혹은 일부가 다각형으로 구성된다. 또한, 이러한 다각형 노즐은 연료노즐(24)과 공기노즐(26,27)에 각각 혹은 동시에 사용하여도 무방하다.First, the basic structure and arrangement of the burner are the same as those of the first to second drawings. That is, the fuel nozzle 24 is installed at the center of the burner 22, and the annular primary air nozzle 26 is provided on the outer periphery of the fuel nozzle 24 on the burner tile 25 at the tip of the burner 22. . In addition, a plurality of secondary air nozzles 27 are provided on the outer circumferential concentric circles of the fuel nozzle 24 and the primary air nozzle 26. In this case, the plurality of secondary air nozzles 27 located in the burner tile 25 may be formed in a polygon in the shape of the outer circumference constituting the nozzle. In addition, the fuel nozzle 24 and the primary air nozzle 26 also have a polygon in the form of the outer periphery thereof. Further, such polygonal nozzles may be used for the fuel nozzle 24 and the air nozzles 26 and 27 respectively or simultaneously.

상기와 같은 구성에 따른 본 고안에 있어서, 먼저 버너의 고속분사연소시 질소산화물의 발생량을 저하시키기 위해서는 연소용공기중에 노내가스의 흡인량을 극대화하여 연소공기중의 산소농도를 저하시켜야 한다. 즉, 노내가스의 흡인에 의해 버너 토출구 부근의 온도상승을 억제하여야 하는데, 이때 연소공기중으로의 노내가스의 흡인율은 공기노즐의 수, 노즐의구경, 분사속도, 분사위치와 더불어 노즐의 형태에 따라 달라지게 된다. 여기서, 고려할 것은 노즐의 형태에 관해서는 노즐과 노내가스와의 접촉면적에 비례하여 흡인율이 증가하게 된다. 즉, 노즐에서의 분사속도가 동일하면 노즐의 형태에 관계없이 노즐의 면적은 동일하게 되지만 동일한 노즐면적에서도 노즐둘레의 길이는 노즐의 형태에 따라 매우 가변적이다.In the present invention according to the configuration as described above, in order to reduce the amount of nitrogen oxide generated during the high-speed injection combustion of the burner, the oxygen concentration in the combustion air must be lowered by maximizing the suction amount of the gas inside the combustion air. That is, the temperature rise near the burner discharge port should be suppressed by the suction of the furnace gas, and the suction rate of the furnace gas into the combustion air depends on the number of air nozzles, the nozzle size, the injection speed, and the injection position. It depends. In consideration of the shape of the nozzle, the suction rate increases in proportion to the contact area between the nozzle and the furnace gas. That is, if the injection speeds in the nozzles are the same, the area of the nozzles is the same regardless of the shape of the nozzles, but the length of the nozzle circumference is very variable according to the shape of the nozzles even in the same nozzle area.

한편, 노즐의 면적이 동일할 때 원형노즐은 모든 형태의 노즐 중에서 노즐둘레(원주)의 길이가 가장 짧으며, 따라서 2차공기노즐의 경우 원형노즐 대신 다각형 노즐을 채용하면 흡인율의 증대가 가능하게 된다.On the other hand, when the nozzle area is the same, the circular nozzle has the shortest length of the nozzle circumference (circumference) among all types of nozzles. Therefore, in the case of the secondary air nozzle, the suction rate can be increased by employing the polygonal nozzle instead of the circular nozzle. Done.

예컨대, 직경이 5㎝인 원의 면적은 19.63㎠, 원의 둘레는 15.7㎝이지만 이 원과 면적이 같은 정사각형의 둘레는 17.7㎝이며, 임의의 직사각형중 면적이 동일한 가로 10㎝, 세로 1.963㎝의 노즐둘레는 23.93㎝가 된다. 면적이 동일한 정삼각형의 둘레는 20.19㎝이다. 이와 같이 어떤 형태의 다각형을 사용하는가에 따라 그 다각형을 형성하는 둘레의 길이가 달라지게 된다. 따라서 다각형노즐의 외주가 증가함에 따라 노내가스와의 접촉면적이 증가하여 흡인율이 증대하게 되는 것이다.For example, a 5 cm diameter circle has an area of 19.63 cm 2 and a circle has a perimeter of 15.7 cm, but a square having the same area as the circle has a diameter of 17.7 cm, and any of the rectangles has the same area of 10 cm and 1.963 cm. The nozzle circumference is 23.93 cm. The equilateral triangle has the same perimeter as 20.19 cm. As such, depending on the type of polygon used, the length of the circumference forming the polygon varies. Therefore, as the outer circumference of the polygonal nozzle increases, the contact area with the gas inside the furnace increases, so that the suction rate increases.

한편, 도3은 버너타일(25) 내에 형성된 각 노즐의 형태에 따른 다양한 실시예를 나타내고 있는데, (a) 및 (b)에서는 직사각형 및 사다리꼴의 형태를 가진2차공기노즐(27)이 환상으로 배열되는 구조를 가질 수 있다. 또한 (c)와 (d)에서 보는 바와 같이 소공노즐(31)과 대공노즐(32)을 갖는 구조에서는 소공노즐(31)을 원형으로, 대공노즐(32)을 직사각형으로 구성할 수 있고(이와 역으로 구성하는 것 포함), 혹은 직사각형과 삼각형으로 이루어지는 구조를 갖도록 배열할 수도 있다. 또한 (d)와 같이 연료노즐(24) 및 1차공기노즐(26)의 형태도 다각형으로 구성할 수 있다.On the other hand, Figure 3 shows a variety of embodiments according to the shape of each nozzle formed in the burner tile 25, in (a) and (b) the secondary air nozzle 27 having a rectangular and trapezoidal shape is annular It may have a structure that is arranged. In addition, as shown in (c) and (d), in the structure having the small hole nozzle 31 and the large hole nozzle 32, the small hole nozzle 31 can be formed in a circular shape, and the large hole nozzle 32 can be formed in a rectangular shape. Or a structure consisting of a rectangle and a triangle. In addition, as shown in (d), the shape of the fuel nozzle 24 and the primary air nozzle 26 can also be configured as a polygon.

이와 같이, 노즐을 형성하는 다각형의 형태는, 2차공기노즐(27)에 있어서는 원형 이외에 직사각형(a,c), 사다리꼴(b), 삼각형(d), 별모양, 십자가모양 등으로 그 형태가 이루어질 수 있으며, 그 형태에 있어서는 특별한 제한을 받지 않고 다양하게 구성할 수 있다. 또한, 상기 2차공기노즐(27) 이외에도 예컨대, 연료노즐(24)이나 1차공기노즐(26)에도 개별적 혹은 전체적으로 앞서 언급된 형태의 노즐형태가 활용 가능하다.In this way, the shape of the polygon forming the nozzle is rectangular (a, c), trapezoid (b), triangle (d), star shape, cross shape, etc., in addition to the circular shape in the secondary air nozzle (27). It can be made, and can be configured in various forms without particular limitation in the form. Further, in addition to the secondary air nozzle 27, for example, the fuel nozzle 24 or the primary air nozzle 26 may be utilized individually or in the form of nozzles of the aforementioned type.

특히 연료노즐 혹은 1차공기 노즐을 다각형으로 구성하는 경우는 공기와 1차공기의 혼합성 증대로 화염의 안정성과 완전연소성이 증대된다.In particular, when the fuel nozzle or the primary air nozzle is composed of polygons, the stability of the flame and the flammability are increased by increasing the mixing of air and the primary air.

<비교예><Comparative Example>

종래기술과 본 고안의 다각형노즐 채용에 대한 비교예를 설명하기 위하여 실험한 결과는 다음과 같다.Experimental results to explain a comparative example of the prior art and the adoption of the polygonal nozzle of the present invention are as follows.

먼저, 실험에서 비교대상 버너로는 앞서 언급된 제1도의 노즐구조를 갖는 버너로서, 본 고안자등이 추가적인 연구를 통하여 질소산화물(NOx)의 성능을 최적화한 버너를 선정하였고, 본 고안의 버너로는 도3의 (a)를 선정하였다. 이때, 종래 및 본 고안에 따른 2차공기노즐(27)의 수는 8개이고, 노즐의 크기는 도1에 언급된 종래형의 경우 내경이 9㎜이며, 본 고안 노즐은 가로 16㎜, 세로 4㎜로서 상호 면적(분사속도)은 동일하다. 또한, 각 노즐의 외주는 원형이 28.3㎜, 직사각형이 40㎜가 된다.First, in the experiment, the burner having the nozzle structure of FIG. 1 as the comparative burner was selected, and the present inventors selected a burner that optimized the performance of nitrogen oxide (NOx) through further research. 3 (a) is selected. At this time, the number of secondary air nozzles 27 according to the prior art and the present invention is 8, the size of the nozzle is 9mm in the case of the conventional type mentioned in Figure 1, the nozzle of the present invention is 16mm horizontal, 4 vertical The mutual area (injection rate) is the same in mm. In addition, the outer periphery of each nozzle is 28.3 mm in a circle, and 40 mm in a rectangle.

한편, 버너(22)중심에서 2차공기노즐(27) 중심까지의 거리는 100㎜로 동일하게 제작하였다.On the other hand, the distance from the center of the burner 22 to the center of the secondary air nozzle 27 was produced similarly to 100 mm.

먼저, 연소용량 10만㎉/hr에서 LPG를 연료로 하여 산소부화율 19%(공기중 산소농도 40%), 공기비 1.1의 조건에서 실험로의 노온이 1,300℃에 도달하였을 때의 질소산화물 발생량을 측정한 바, 종래버너는 140 PPM, 본 고안에 의한 버너는 100PPM 이하의 질소산화물이 발생되었다.First, nitrogen oxide generation was measured when the furnace temperature reached 1,300 ℃ under conditions of 19% oxygen enrichment (40% oxygen concentration in air) and air ratio 1.1 using LPG as a fuel at a combustion capacity of 100,000 kW / hr. In one bar, the conventional burner is 140 PPM, the burner according to the present invention was generated nitrogen oxide of less than 100PPM.

따라서, 상기 결과에서 보는 바와 같이 다각형노즐을 채용한 본 고안에 의하면 저질소산화물 연소가 가능한 것이다.Therefore, according to the present invention employing a polygonal nozzle as shown in the above results, low nitrogen oxide combustion is possible.

상기한 구조를 가지는 본 고안에 따르면 노즐의 외주가 상대적으로 긴 다각형노즐을 채용함으로서, 공기분류 내로의 노내가스 흡인율 증대가 가능하므로 연소시 질소산화물의 발생량이 극저하 되는 효과가 있는 것이다.According to the present invention having the above structure, by employing a polygonal nozzle having a relatively long outer circumference of the nozzle, it is possible to increase the intake rate of the furnace gas into the air classification, thereby reducing the amount of nitrogen oxide generated during combustion.

Claims (1)

버너(22) 중앙에 연료노즐(24)과 버너타일(25)상에 상기 연료노즐(24) 외주부에 설치되는 1차공기노즐(26) 및 2차공기노즐(27)로 형성되는 2단연소식 버너에 있어서, 복수개의 다각형노즐이 2차공기노즐(27)을 형성하고, 1차공기노즐(26) 내지는 연료노즐(24)도 선택적으로 다각형 노즐로 구성되는 것을 특징으로 하는 다각형노즐을 구비한 저질소산화물 버너.Two-stage combustion type formed by the primary air nozzle 26 and the secondary air nozzle 27 installed on the fuel nozzle 24 and the burner tile 25 on the outer periphery of the fuel nozzle 24 at the center of the burner 22. In the burner, a plurality of polygonal nozzles form the secondary air nozzles 27, and the primary air nozzles 26 or the fuel nozzles 24 are also optionally constituted by polygonal nozzles. Low nitrogen oxide burners.
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