KR200236498Y1 - Pollution Reduction Burner by Group Adjustable Swing - Google Patents
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Abstract
본 고안은 이차공기용 베인(2)을 3그룹으로 나누어 이차공기용 베인(2)과 강선회용 이차공기 베인(3)및 약선회용 이차공기 베인(4)으로 분할하여 각기 선회도가 다른 3그룹의 선회공기를 만들며, 이차공기용 베인 구동축(8)과 강선회용 이차공기 베인 구동축(9)및 약선회용 이차공기 베인 구동축(10)을 공기상자(1)외부까지 연장설치하여 운전중에도 베인의 선회도를 그룹별로 조절할 수 있도록 하여, 질소산화물 저감과 화염안정화를 이룰수 있는 그룹 조절형 선회기에 의한 공해물질 저감형 버너이다.The present invention divides the secondary air vane (2) into three groups, and divides the secondary air vane (2), the secondary air vane for steel turning (3) and the secondary air vane for weak turning (4), and the three groups with different turning degrees. The vane driving shaft for secondary air (8), the secondary air vane driving shaft for steel turning (9), and the secondary air vane driving shaft (10) for weak turning are installed outside the air box (1), and the vane turning during operation. It is a pollutant-reduced burner using a group-controlled turner that can reduce the nitrogen oxides and stabilize the flame.
Description
제1도는 종래 버너의 단면도.1 is a cross-sectional view of a conventional burner.
제2도는 종래 버너의 선회발생기 구조도.2 is a structure diagram of a swing generator of a conventional burner.
제3도는 본 고안의 단면도.3 is a cross-sectional view of the present invention.
제4도는 본 고안의 선회발생기 구조도.Figure 4 is a structure diagram of the swing generator of the present invention.
제5도는 본 고안에 따른 질소산화물 발생 분포도.5 is a nitrogen oxide generation distribution in accordance with the present invention.
제6도는 본 고안에 따른 부하변화에 대한 공해물질 배출 특성도.6 is a pollutant emission characteristics for load changes according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 공기상자 2' : 이차 공기용 베인1: air box 2 ': secondary air vane
3 : 강선회용 이차공기 베인 4 : 약선회용 이차공기 베인3: secondary air vane for steel turning 4: secondary air vane for weak turning
5 : 안내 정류통 6 : 버너 목 구멍5: guide rectifier 6: burner throat
8 : 이차공기용 베인 구동축 9 : 강선회용 이차공기 베인 구동축8: vane driving shaft for secondary air 9: secondary air vane driving shaft for steel turning
10 : 약선회용 이차공기 베인 구동축 11 : 연료노즐10: secondary air vane drive shaft for weak swing 11: fuel nozzle
본 고안은 산업용 버너에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 가스, 기름, 석탄등의 연소시 생성되는 공해물질인 질소산화물과 분진을 저감시키기 위하여, 하나의 선회기로서도 강약이 명확히 구분되는 3개의 그룹으로 구성된 선회기를 장착함으로써 버너의 구조를 간단히 하고, 연료와 공기가 순식간에 연소되는 것을 지연시키면서 화염의 고온도 집중을 분산시킴에 따라 질소산화물 생성을 억제하고, 후반부의 연소 영역에서는 축류성분이 많은 약선회 공기에 의해 전반부에서 미연소된 불완전 연소물질을 완전히 연소시켜, 질소산화물 저감과 분진증가의 감소까지 가능한 그룹 조절형 선회기에 의한 공해물질 저감형 버너에 관한 것이다.The present invention relates to an industrial burner, and more specifically, to reduce nitrogen oxides and dust, which are generated during combustion of gas, oil, and coal, into three groups in which strength and weakness are clearly distinguished as one turner. The structure of the burner is simplified to simplify the structure of the burner, to suppress the rapid combustion of fuel and air, and to suppress the formation of nitrogen oxides by dispersing the high temperature concentration of the flame. The present invention relates to a pollutant reduction burner using a group controlled swirler that completely burns incomplete combustion materials unburned in the first half by ash air, thereby reducing nitrogen oxides and reducing dust increase.
산업용으로 사용되고 있는 화석 연료용 버너에 있어서 연소과정에서 필연적으로 형성되어 배출되는 질소산화물은 광화학 스모그를 일으키는 주 원인으로서 이의 배출규제치는 날이 갈 수록 엄격해지고 있다.In the fossil fuel burners used for industrial purposes, nitrogen oxides, which are inevitably formed and emitted during combustion, are the main cause of photochemical smog, and their emission regulations are getting stricter.
따라서, 연소에 의한 화석에너지를 열에너지화로의 에너지로 변환함에 있어서 완전연소는 버너의 기본적인 요구사항이며, 특별히 분진의 증가가 없으면서 공해물질인 질소산화물의 감소정도가 버너의 성능을 좌우하는 매우 주요 사항으로 인식되고 있다.Therefore, in the conversion of fossil energy from combustion into energy of thermal energy, complete combustion is a basic requirement of the burner, and the reduction of nitrogen oxide, which is a pollutant without increasing the dust, is a very important matter that determines the performance of the burner. It is recognized.
이의 실현을 위해서, 종래에 사용되고 있는 산업용 버너의 질소산화물 저감기법은 연소용공기중에 함유된 질소가 고온의 연소분위기에서 과잉산소와 반응하면서 생성되는 '열적 질소산화물'을 감소시키기 위해 고온의 연소지역에서는 과잉산소가 부족하도록 연료과잉-공기부족 상태를 유지하면서 질소의 반응을 억제시키고 공기부족에 의해 발생되는 불완전 연소물을 노내온도가 상대적으로 낮아지는 화로 후류측에서 충분한 연소용 공기를 주입하여 완전연소시키는 방법이 주로 사용되고 있다.In order to realize this, the nitrogen oxide reduction technique of a conventional industrial burner is a hot combustion zone to reduce the 'thermal nitrogen oxide' generated by the reaction of the nitrogen contained in the combustion air with excess oxygen in a high temperature combustion atmosphere. In the case of maintaining the fuel over-air insufficiency state to suppress the excess oxygen, the reaction of nitrogen is suppressed and the incomplete combustion product caused by the lack of air is injected into the combustion downstream from the furnace side where the furnace temperature is relatively low. The method of making is mainly used.
즉 버너 앞에서 연료과잉-공기부족 상태를 형성하기 위한 방법으로 현재 실용화되어 있는 기법은 배기가스 재순환법 (연소된 배기가스의 일부를 연소용 공기와 혼합하여 버너로 유입시켜 연소하는 방법), 화로내 이단연소 (연소공기 일부분을 버너위에 설치된 구멍으로 직접 보내어 버너지역에서 불완전 연소된 연소가스를 완전연소시키는 기법)등의 설비추가에 의한 질소산화물 저감기법와, 버너에서 연소용 공기와 연료의 혼합특성을 제어함으로써 질소산화물의 생성을 감소시키는 ' 저 질소산화물 버너 ' 로 구분할 수 있다.In other words, the method currently used as a method for forming a fuel over-air deficiency state in front of the burner is an exhaust gas recirculation method (a method in which a part of the burned exhaust gas is mixed with combustion air and introduced into the burner to combust). Nitrogen oxide reduction technique by adding equipment such as two-stage combustion (direct combustion of incompletely burned combustion gas in burner area by sending a part of combustion air directly to the hole installed on burner) and mixing characteristics of combustion air and fuel in burner By controlling it, it can be classified as a 'low nitrogen oxide burner' which reduces the production of nitrogen oxides.
전자는 질소산화물 감소효과는 높으나 기존설비에 질소산화물 감소용 추가설비를 설치하여야 하므로 경제적인 비용 및 설비보수, 유지에 지속적인 부담이 요구된다. 후자는 버너 내부를 질소저감형으로 구조 변경함으로써 부가적인 설비없이 질소산화물을 저감할 수 있으므로 선호도가 높아지는 추세에 있다.The former has a high effect of reducing nitrogen oxides, but since the additional facilities for reducing nitrogen oxides must be installed in existing facilities, economical costs and continuous burden on facility maintenance and maintenance are required. The latter tends to increase in preference because nitrogen oxides can be reduced without additional equipment by changing the internal structure of the burner to reduce nitrogen.
본 고안은 상기와 같은 질소저감형 버너의 필요성에 의해 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 버너구조를 간단히 하면서도 선회도가 각각 다른 연소공기를 생성함으로써 화염의 고온도 집중을 분산시켜 질소산화물 생성을 억제하고, 완전연소를 유도하여 분진증가를 방지할 수 있는 버너를 제공하는 것이다.The present invention has been devised by the necessity of a nitrogen-reduced burner as described above, and an object of the present invention is to simplify the burner structure and generate combustion air having different degrees of rotation, thereby dispersing the high temperature concentration of the flame to generate nitrogen oxides. It is to provide a burner that can suppress and induce complete combustion to prevent the increase of dust.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 고안에서는 하나의 선회기에 서로 다른 선회도를 가진, 그룹으로 형성된 선회기에 의해서, 강선회에 의한 초기화염의 안정화와 약선회 및 강선회 공기의 상호 교차적인 공기 흐름으로 인해, 주연소 영역에서는 연료 과잉상태, 즉 과잉공기비가 1이하인 상태로 고온화염 및 고온영역을 감소시킴으로써 질소산화물 생성을 억제시키며, 축류 직진성분을 가진 약선회 공기에 의해 후반부에서 연소가 그다음 단계로 이루어지며, 이러한 화염모델에 의한 화염고온부 온도분포를 분산시키므로 총량적으로 질소산화물을 감소시킬 수 있도록 하였다. 또한, 화염의 길이가 길어지는 것을 방지하기 위하여 강선회용 베인으로 공기에 더 많은 선회력을 부여함으로써 기존의 화염길이와 비교해 차이가 없도록 하였다.In order to achieve the above object, in the present invention, due to the stabilization of the resetting salt by the turning and the mutually intersecting air flow of the weak turning and the turning air by the turning machine formed in the group having different turning degree in one turning machine In the main combustion zone, the production of nitrogen oxides is suppressed by reducing the high temperature flame and the high temperature zone with the excess fuel, that is, the excess air ratio of 1 or less, and combustion is performed in the second stage by the weak turning air having the axial flow straight component. By dispersing the temperature distribution of the flame high temperature part by the flame model, it was possible to reduce the nitrogen oxides in total. In addition, in order to prevent the flame length from becoming longer, the turning vane gives more turning force to the air so that there is no difference compared to the existing flame length.
이하 첨부 도면을 참조하여 본 고안을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제1도 및 제2도는 종래 버너의 단면도 및 선회발생기 구조도로서, 상기 도면에서 보듯이 종래 버너는 공기상자(1)와, 상기 공기상자(1)내의 동일 반경 원주에 걸쳐 서로 연결되는 이차공기용 베인(2)과, 상기 이차공기용 베인(2)과 버너 중심을 기준으로 장착되는 안내정류통(5)과, 상기 공기상자(1)와 접하여 연결되는 버너 목 구멍(6)과, 상기 공기상자(1)의 내측 원주벽 내에 위치되는 연료노즐(11)로 구성되어 있다. (미설명부호(7)은 삼차공기관 임)1 and 2 are a cross-sectional view of the conventional burner and the structure of the swing generator, and as shown in the drawing, the conventional burner is used for the secondary air connected to the air box 1 and the same radius circumference in the air box 1. A vane 2, a guide rectifier 5 mounted on the secondary air vane 2 and a burner center, a burner throat 6 connected to the air box 1, and the air It consists of the fuel nozzle 11 located in the inner peripheral wall of the box 1. (Unexplained code 7 is tertiary public institution)
종래의 버너는 공기상자(1)로 유입되어 들어온 연소용공기가 동간격 동선 회기로 구성된 이차공기용 베인(2)을 통과하여 버너 목 구멍(6)에서 연료와 공기의 혼합을 촉진시키며 연소하면서 화로속으로 흘러 들어가게 되는 구조로서 주연소영역에서 급격한 연소로 인한 고온도의 화염영역이 커지므로 질소산화물이 다량으로 발생하게 된다.The conventional burner burns the combustion air introduced into the air box 1 through the secondary air vanes 2 composed of equally spaced copper circuits and promotes the mixing of fuel and air in the burner throat 6. It is a structure that flows into the furnace, and the flame zone of high temperature due to the rapid combustion in the main combustion zone becomes large, so a large amount of nitrogen oxides are generated.
제3도 및 제4도에 도시된 바와 같이, 본 고안은 상기 이차공기용 베인(2)이 동일 반경의 원주에 걸쳐 서로 연결되어 분할 형성되는 이차공기용 베인(2'), 강선회용 이차공기 베인(3) 및 약선회용 이차공기 베인(4)과, 상기 이차 공기용 베인(2') 중 1개의 이차공기용 베인(2')에 연결되는 이차공기용 베인 구동축(8')과, 상기 강선회용 이차공기 베인(3) 중 1개의 강선회용 이차공기 베인(3)에 연결되는 강선회용 이차공기 베인 구동축(9)과, 상기 약선회용 이차공기 베인(4) 중 1개의 약선회용 이차공기 베인(4)에 연결되는 약선회용 이차공기 베인 구동축(10)으로 구성된다. 또한, 상기 구동축(8', 9, 10)은 공기상자(1) 외부까지 연장설치된 구조로 되어 있다.As shown in Figures 3 and 4, the subject innovation is the secondary air vanes (2 '), secondary air for turning, the secondary air vanes (2) are formed by being connected to each other over the circumference of the same radius Secondary air vane drive shaft 8 'connected to the vane 3 and the secondary air vane 4 for weak swing, one secondary air vane 2' of the secondary air vane 2 ', and Secondary air vanes for steel swings connected to one of the secondary air vanes for steel turns 3 of the secondary air vanes for steel turns 3 and one of the secondary air vanes 4 for weak swings It is composed of a secondary air vane drive shaft 10 for weak swing connected to (4). In addition, the drive shafts 8 ', 9, 10 have a structure extending to the outside of the air box (1).
이와 같은 구조를 통하여 본 고안이 질소산화물을 저감시키는 원리는 다음과 같다.The principle of the present invention to reduce the nitrogen oxides through such a structure is as follows.
이차공기용 베인(2'), 강선회용 이차공기 베인(3) 및 약선회용 이차공기 베인(4)에 의하여 3개의 그룹으로 형성된 서로 다른 선회력을 갖는 연소용공기가 버너 목 구멍(6)을 통과하면서 연료와 혼합을 이루기 시작하는데, 이때 선회력에 따라서 전.후류(상.하부)연소로 구분되며, 고온부가 나누어지면서, 결국 고온부의 용적이 감소됨에 따라 열적으로 발생되는 질소산화물이 제5도 및 제6도에 도시된 바와 같이 30%이상 감소하게 된다.Combustion air having different turning force formed in three groups by secondary air vane (2 '), steel secondary air vane (3) and weak secondary air vane (4) passes through the burner throat (6). While it starts to mix with the fuel, it is divided into front and rear (upper and lower) combustion according to the turning power, and thermally generated nitrogen oxides are generated as the hot parts are divided and eventually the volume of the hot parts is reduced. As shown in FIG. 6, the reduction is more than 30%.
각 그룹으로 나누어진 베인조작은 이차공기용 베인 구동축(8'), 강선회용 이차공기 베인 구동축(9)및 약선회용 이차공기 베인 구동축(10)에 의해 공기상자(1)의 외부에서 선회조절용 핸들(도시하지 않음)을 조작함으로써 운전중에도 조절이 가능하도록 되어있다.The vane operation divided into each group is a steering wheel for external turning control by the vane driving shaft (8 ') for secondary air, the secondary air vane driving shaft for steel turning (9), and the secondary air vane driving shaft (10) for weak turning. By operating (not shown), adjustment is possible even during operation.
각 구동축(8', 9, 10)에 의한 그룹적인 베인조절은 제4도에 도시된 바와 같이 링크로 연결되어 구동축만 움직이면 각각의 그룹 베인들이 동시에 같이 움직여 선회력이 조절된다.Group vane adjustment by each drive shaft (8 ', 9, 10) is connected by a link as shown in Figure 4, if only the drive shaft moves, each group vanes move together at the same time to adjust the turning force.
특히, 세개의 그룹 방향 결정은 화로의 형상에 따라 방향을 결정하고 운전중에도 그룹별로 적절한 선회도를 각 구동축 조작에 의해 조절 가능하므로 다양한 화로 형상에 적용이 가능하고, 선회기 그룹별 조절에 의한 고온화염 부위를 분산시키므로, 질소산화물 저감에 매우 효과적이다.In particular, the three group directions can be determined according to the shape of the furnace, and the appropriate turning degree for each group can be adjusted by operation of each drive shaft even during operation, so that it can be applied to various furnace shapes. Since the flame portion is dispersed, it is very effective for reducing nitrogen oxides.
Claims (1)
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