KR20060132676A - Flexible nozzle mixing burner comprising a swirl chamber - Google Patents

Flexible nozzle mixing burner comprising a swirl chamber Download PDF

Info

Publication number
KR20060132676A
KR20060132676A KR1020067015522A KR20067015522A KR20060132676A KR 20060132676 A KR20060132676 A KR 20060132676A KR 1020067015522 A KR1020067015522 A KR 1020067015522A KR 20067015522 A KR20067015522 A KR 20067015522A KR 20060132676 A KR20060132676 A KR 20060132676A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
oxygen
gas
containing gas
fuel gas
burner
Prior art date
Application number
KR1020067015522A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
폴커 해크
안드레아스 쿨키스
Original Assignee
린데 악티엔게젤샤프트
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 린데 악티엔게젤샤프트 filed Critical 린데 악티엔게젤샤프트
Publication of KR20060132676A publication Critical patent/KR20060132676A/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/46—Details, e.g. noise reduction means
    • F23D14/60—Devices for simultaneous control of gas and combustion air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C7/00—Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply
    • F23C7/002—Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply the air being submitted to a rotary or spinning motion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/20—Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone
    • F23D14/22—Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone with separate air and gas feed ducts, e.g. with ducts running parallel or crossing each other
    • F23D14/24—Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone with separate air and gas feed ducts, e.g. with ducts running parallel or crossing each other at least one of the fluids being submitted to a swirling motion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/32—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid using a mixture of gaseous fuel and pure oxygen or oxygen-enriched air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/46—Details, e.g. noise reduction means
    • F23D14/70—Baffles or like flow-disturbing devices

Abstract

The invention relates to an externally mixing burner comprising a burner head, at least one fuel gas pipe, and at least one pipe for an oxygen-containing gas. The burner head is provided with outlets from the fuel gas pipe and from the pipe for the oxygen-containing gas. The inventive burner is characterized in that gas supply tubes for fuel gas and oxygen-containing gas are provided, each of which is connected to a source of fuel gas or oxygen-containing gas and at least one of which eccentrically extends into a swirl chamber that is mounted between the gas supply tube and the fuel gas pipe and/or between the gas supply tube and the pipe for oxygen-containing gas. The invention further relates to a method for operating an externally mixing burner comprising at least one fuel gas pipe and at least one pipe for oxygen-containing gas through which fuel gas or oxygen-containing gas flows to the burner head. Said method is characterized in that the fuel gas and/or the oxygen-containing gas is/are eccentrically delivered into a swirl chamber in which a rotational flow is impressed on the fuel gas or the oxygen-containing gas while the fuel gas or the oxygen-containing gas is fed to the fuel gas pipe or the pipe for oxygen-containing gas after being discharged from the swirl chamber.

Description

와류실을 포함하는 플렉시블 노즐형 혼합 버너{FLEXIBLE NOZZLE MIXING BURNER COMPRISING A SWIRL CHAMBER}Flexible nozzle type mixing burner including vortex chamber {FLEXIBLE NOZZLE MIXING BURNER COMPRISING A SWIRL CHAMBER}

본 발명은 버너 헤드, 적어도 하나의 연료 가스관 및 적어도 하나의 산소 함유 가스관을 포함하는 외부 혼합 버너에 관한 것으로, 상기 버너 헤드는 연료 가스 관 및 산소 함유 가스 관으로부터 유도되는 배출구를 포함한다. 또한, 본 발명은 연료 가스 또는 산소 함유 가스가 버너 헤드로 흐르는 통로로 사용되는 적어도 하나의 연료 가스 관 및 적어도 하나의 산소 함유 가스 관을 포함하는 외부 혼합 버너의 구동 방법과도 관련된다.The present invention relates to an external mixing burner comprising a burner head, at least one fuel gas pipe and at least one oxygen containing gas pipe, wherein the burner head comprises an outlet leading from the fuel gas pipe and the oxygen containing gas pipe. The invention also relates to a method of driving an external mixing burner comprising at least one fuel gas pipe and at least one oxygen containing gas pipe used as a passage for fuel gas or oxygen containing gas to the burner head.

외부 혼합 버너는 매우 다양한 용도로 사용된다. 예컨대 금속이나 유리를 가열하고 용융하기 위해 다양한 형상의 매우 많은 버너가 사용된다. 용융 프로세스의 모든 단계 및 오븐의 여러 부하 상태에 적합한 1개의 버너를 찾는 것은 일종의 도전이다.External mixing burners are used for a wide variety of applications. A large number of burners of various shapes are used, for example, to heat and melt metal or glass. Finding one burner suitable for all stages of the melting process and for different load conditions of the oven is a challenge.

따라서 본 발명의 목적은 다양한 분야에 사용될 수 있고, 한 분야의 각각의 단계에 바람직하게 이용될 수 있는 버너를 개발하는 것이다.It is therefore an object of the present invention to develop a burner which can be used in various fields and which can be preferably used in each stage of the field.

상기 목적은, 연료 가스용 가스 공급관 및 산소 함유 가스용 가스 공급관이 제공되고, 상기 가스 공급관들은 연료 가스용 공급부 및 산소 함유 공급부와 각각 연결되어 있으며, 상기 가스 공급관들 중 적어도 하나는 중심부에서 벗어나 상기 가스 공급관과 연료 가스 관 사이 및/또는 상기 가스 공급관과 산소 함유 가스 관 사이에 설치된 와류실로 통함으로써 달성된다.The object is provided with a gas supply pipe for fuel gas and a gas supply pipe for an oxygen-containing gas, the gas supply pipes being connected to a fuel gas supply and an oxygen-containing supply, respectively, and at least one of the gas supply pipes This is accomplished by passing through a vortex chamber provided between the gas supply line and the fuel gas line and / or between the gas supply line and the oxygen-containing gas line.

바람직하게는 가스 공급관들 중 적어도 하나가 상류에서 볼 때 와류실 앞에서 2개의 라인으로 분할되는데, 여기서 상기 라인들 중 하나는 편심되어 와류실로 통하고, 다른 하나는 연료 가스 관 또는 산소 함유 가스 관으로 직접 통한다. Preferably at least one of the gas supply lines is divided into two lines in front of the vortex when viewed from upstream, where one of the lines is eccentric to the vortex and the other to the fuel gas or oxygen containing gas tube. Go directly.

가스 라인들 내에, 특히 가스 라인들에서 적어도 하나의 가스 라인이 이미 2개의 라인으로 나뉘어 있는 부분 내에 밸브들이 제공되고, 상기 밸브의 개방 정도를 제어하거나 조절하는 제어 장치 또는 조절 장치가 제공됨으로써 버너의 불꽃 형태가 조절될 수 있는 것이 특히 바람직하다.Valves are provided in the gas lines, in particular in a portion in which at least one gas line is already divided into two lines in the gas lines, and a control device or regulating device for controlling or regulating the opening of the valve is provided. It is particularly preferred that the flame shape can be controlled.

밸브는 전자 밸브로 형성되는 것이 바람직하다. 전자 밸브는 불꽃 형태의 단계적 가변 조절을 가능하게 한다. 더 높은 수준의 요구시, 전자 밸브를 부분적으로 또는 전체적으로 제어 밸브로 교체할 수 있다. 제어 밸브는 불꽃 형태의 연속 가변 조절을 가능하게 한다.The valve is preferably formed of a solenoid valve. The solenoid valve allows for variable step adjustment of the flame form. On higher demands, the solenoid valve can be replaced, in part or in whole, with a control valve. The control valve allows for continuous variable adjustment in the form of a flame.

와류실의 한 섹션이 연료 가스 관의 세로축에 수직으로 원호형 횡단면을 갖는 것이 바람직하다. 특히 가스 라인이 와류실 내로 접선 방향으로 통하는 것이 바람직하다. 상기 각각의 형상들에 의해 회전 흐름에 대한 마찰이 감소하는 동시에 최소화될 수 있다. It is preferred that one section of the vortex chamber has an arcuate cross section perpendicular to the longitudinal axis of the fuel gas pipe. In particular, it is preferable that a gas line passes in a tangential direction into the vortex chamber. The respective shapes can be minimized while at the same time reducing friction against the rotating flow.

방법 측면에서 제기된 목적은, 연료 가스 및/또는 산소 함유 가스가 편심되어 와류실 내로 운반되고, 상기 와류실 내에서 상기 연료 가스 또는 산소 함유 가스에 회전 흐름이 부가되며, 상기 연료 가스 또는 산소 함유 가스는 상기 와류실을 벗어난 후 연료 가스 관 또는 산소 함유 가스 관으로 공급됨으로써 달성된다.An object raised in the aspect of the method is that a fuel gas and / or an oxygen containing gas is eccentrically transported into a vortex chamber, a rotating flow is added to the fuel gas or an oxygen containing gas in the vortex chamber, and the fuel gas or oxygen containing The gas is achieved by leaving the vortex chamber and then feeding the fuel gas pipe or the oxygen-containing gas pipe.

시간 단위당 와류실을 통과하여 버너로 공급되는 및 와류실을 통하지 않고 버너로 공급되는 연료 가스 및 산소 함유 가스의 양이 제어 또는 조절되는 것이 바람직한데, 이때 연료 가스 및 산소 함유 가스는 개방 정도가 제어되거나 조절되는 밸브를 통해 안내됨에 따라 버너가 요구에 맞는 그리고 제어나 조절을 통해 조정 가능한 형태를 갖는 불꽃을 발생시킨다. The amount of fuel gas and oxygen-containing gas that is fed to the burner through the vortex chamber and to the burner without the vortex chamber is controlled or controlled per unit of time, where the opening degree of the fuel gas and the oxygen-containing gas is controlled to be controlled. As it is guided through a controlled or regulated valve, the burner generates a flame that meets the needs and has an adjustable form through control or regulation.

예컨대 금속이나 유리를 용융시키기 위해 산업용 오븐을 점화시킬 때 주로 연료-산소 버너를 사용한다. 공기에 의해 연료가 연소할 때 공기 내에 주성분으로 함유된 질소가 밸러스트 가스로 작용한다. 배기량을 감소시키기 위해, 산소 함량이 공기의 산소 함량보다 더 높은, 산화제로서의 산소 함량 가스로 버너가 구동되도록 전환할 수 있다. 이러한 방법론은 더 낮은 질소 함량으로 인해 불꽃 온도가 상승하고 배출 가스 내 열함량이 감소함으로써 더욱 높은 열효율이 달성될 수 있고 산화질소의 생성이 바람직하게 감소한다는 장점을 갖는다.Fuel-oxygen burners are often used to ignite industrial ovens, for example to melt metal or glass. When fuel is burned by air, nitrogen contained as a main component in the air acts as a ballast gas. To reduce the displacement, the burner can be switched to run with an oxygen content gas as oxidant, the oxygen content being higher than the oxygen content of the air. This methodology has the advantage that higher thermal efficiencies can be achieved and the production of nitrogen oxides is preferably reduced by lowering the nitrogen content and raising the flame temperature and reducing the heat content in the exhaust gas.

본 발명의 경우에는 공기뿐만 아니라, 공기의 산소 함량보다 더 높은 산소 함량을 갖는 산소 함유 가스와 같은 산화제도 적합하다. 공기를 사용하는 경우, 별도의 비용이 들지 않고 지속적인 이용이 가능하다는 장점이 있다. 산소 함량이 더 높을 경우의 장점은 이미 설명하였다.In the case of the present invention, not only air, but also oxidizers such as oxygen-containing gases having an oxygen content higher than the oxygen content of air are suitable. In the case of using air, there is an advantage that it can be used continuously at no additional cost. The advantage of higher oxygen content has already been explained.

일반적으로는 산소 함유 가스로서 공기가 사용된다. 공기는 언제든지 별도의 비용 없이 이용할 수 있다.In general, air is used as the oxygen-containing gas. Air is always available at no cost.

본 발명의 또 다른 한 실시예에 따르면, 산소 함유 가스로서 산소 함량이 많 은 공기가 사용된다. 그러한 공기는 언제나 적정 가격으로 제공될 뿐만 아니라, 이미 기본적으로 연소시 산소 사용의 장점을 구현한다. 그 장점은 공기에 비해 질소 함량이 더 적어서 더 높은 연소 온도에 도달할 수 있다는 것이다.According to another embodiment of the present invention, oxygen-rich air is used as the oxygen-containing gas. Such air is always provided at an affordable price, but already realizes the advantages of using oxygen in combustion. The advantage is that the nitrogen content is lower than that of air, allowing higher combustion temperatures to be reached.

본 발명의 한 바람직한 실시예에 따르면, 산소 함유 가스로서 공기의 산소 함량보다 더 높은 산소 함량을 갖는 가스, 특히 30 부피 퍼센트보다 높은 산소 함량을 갖는 가스가 사용된다. 본 실시예의 경우, 바로 앞에서 기술한 연소시 산화제 내에 함유된 산소의 장점이 보다 강력하게 나타난다.According to one preferred embodiment of the invention, a gas having an oxygen content higher than the oxygen content of air, in particular a gas having an oxygen content higher than 30 volume percent, is used as the oxygen containing gas. In the case of the present embodiment, the advantages of oxygen contained in the oxidant during combustion appear more strongly.

본 발명의 매우 바람직한 한 실시예에 따르면, 산소 함유 가스로서 산소 함량이 70 부피 퍼센트보다 큰, 특히 99.5 부피 퍼센트보다 큰 가스가 사용된다. 본 실시예에서는 산소의 장점이 최대로 발현되긴 하나, 그와 함께 산화제 비용이 상승하므로, 각각의 적용에 있어서 기술적으로 바람직한 또는 필수적인 산소 함량 및 경제적으로 적정한 산소 함량이 어느 정도인지에 대해 신중한 검토가 수행되어야 한다.According to one very preferred embodiment of the present invention, as oxygen containing gas, a gas having an oxygen content of greater than 70 volume percent, in particular greater than 99.5 volume percent, is used. In this embodiment, the benefits of oxygen are fully expressed, but the oxidant cost increases with it, so careful consideration of the technically desirable or essential oxygen content and economically appropriate oxygen content for each application is necessary. Should be performed.

연로 가스 흐름에 회전 흐름들이 부가되는 것이 바람직하다. 이 경우, 조금 짧아진 불꽃에서 연료와 산소가 잘 섞이게 되는 장점이 제공된다.Preferably, rotational flows are added to the flue gas stream. This provides the advantage of a good mix of fuel and oxygen in a slightly shorter flame.

본 발명의 또 다른 한 바람직한 실시예에 따르면, 산소 함유 가스의 흐름에 회전 흐름이 부가된다. 이 경우에도 마찬가지로 불꽃이 약간 짧아지고 버너가 구조적으로 좀 더 간단하게 제조될 수 있다는 장점이 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, a rotating flow is added to the flow of the oxygen containing gas. In this case as well, the flames are slightly shorter and the burners can be made more structurally simpler.

본 발명의 매우 바람직한 한 실시예에 따르면, 연료 가스 흐름 및 산소 함유 가스 흐름에 서로 같은 방향의 회전 흐름이 부가된다. 이 경우, 불꽃이 크게 짧아 지고 약해지는 장점이 있다. According to one very preferred embodiment of the present invention, rotational flows in the same direction are added to the fuel gas flow and the oxygen containing gas flow. In this case, there is an advantage that the flame is greatly shortened and weakened.

본 발명의 또 다른 한 실시예에서는, 연료 가스 흐름 및 산소 함유 가스 흐름에 서로 반대 방향의 회전 흐름이 부가된다. 이는 매우 짧고 풍성한 불꽃이 필요한 경우에 권장된다.In another embodiment of the invention, rotational flows in opposite directions are added to the fuel gas flow and the oxygen containing gas flow. This is recommended when a very short and rich flame is required.

본 발명의 중요한 한 장점은, 불꽃 길이가 (작동 중에 연료량을 변화시키지 않아도) 연속으로 변동될 수 있다는 것이다. 버너측에서의 변화(예: 노즐 교체)도 불필요하다. 따라서 순간 불꽃 길이가 최대 길이의 1/3까지 감소할 수 있다.One important advantage of the present invention is that the flame length can be continuously varied (without changing the fuel amount during operation). Changes on the burner side (eg nozzle replacement) are also unnecessary. Thus, the flame length can be reduced by one third of the maximum length.

본 발명은 특히 고체 물질을 액상 물질로 용융시키는 프로세스에 적합한데, 그 이유는 그러한 프로세스의 경우 용융되는 물질의 형태가 변하고 그 변화에 맞게 불꽃 형태가 조정될 수 있기 때문이다. The present invention is particularly suitable for the process of melting a solid material into a liquid material, because in such a process the shape of the material to be melted changes and the flame shape can be adjusted to the change.

본 발명의 또 다른 큰 장점은, 불꽃 길이가 연속으로 변할 수 있고, 버너 작동 도중에 회전 흐름의 부가를 시작할 수 있을 뿐만 아니라 버너 작동을 멈추지 않고도 그리고 어떠한 구조적 변동을 수행하지 않고도(예를 들어, 종래 기술에서는 와류판(swirl plate)을 교체해야할 수도 있음) 상기 회전 흐름의 부가를 다시 멈출 수 있다는 것이다. 불꽃 형태의 변화는 본 발명이 포함하는 제어 장치 또는 조절 장치를 통해 전술한 밸브의 개방 정도를 조절하여 2개의 가스 흐름 중 적어도 하나를 변동시키는 방식으로 이루어진다.Another great advantage of the present invention is that the flame length can vary continuously, not only can start the addition of a rotating flow during burner operation, but also without stopping the burner operation and without performing any structural variations (e.g. The technique may require the replacement of the swirl plate). The addition of the rotating flow can be stopped again. The change in the shape of the flame is made in such a way as to vary at least one of the two gas flows by adjusting the opening degree of the above-mentioned valve through a control device or a control device included in the present invention.

본 발명에 따른 외부 혼합 버너는 특히 금속이나 유리를 용융시키는데 적합하다.The external mixing burner according to the invention is particularly suitable for melting metals or glass.

본 발명 및 본 발명의 추가적인 세부 사항은 하기에서 도면에 도시된 실시예 를 참고로 더 상세히 설명한다.The invention and further details of the invention will be explained in more detail with reference to the embodiments shown in the figures below.

도 1은 본 발명에 따른 버너.1 is a burner according to the present invention.

도 2는 라인 A-A를 따라 잘라낸 단면도.2 is a cross-sectional view taken along the line A-A.

도 3은 라인 B-B를 따라 잘라낸 단면도.3 is a cross-sectional view taken along the line B-B.

도면들에는 버너 헤드(2), 산소 함유 가스 관(4) 및 연료 가스 관(3)(도시되지 않음)을 갖는 버너(1)가 세부적으로 도시되어 있다. 상기 두 관은 동심으로, 더 정확히 말하면 연료 가스 관(3)이 산소 함유 가스 관(4) 내부에 놓이는 방식으로 배치된다. 이러한 구조의 버너(1)를 병류형(current flow type) 버너라고도 한다. 연료 가스로는 예컨대 천연 가스가 사용된다.The drawings show in detail the burner 1 having a burner head 2, an oxygen containing gas pipe 4 and a fuel gas pipe 3 (not shown). The two tubes are arranged concentrically, more precisely in such a way that the fuel gas tube 3 lies inside the oxygen-containing gas tube 4. Burner 1 of this structure is also referred to as current flow type burner. As fuel gas, natural gas is used, for example.

상기 두 가스 흐름이 같은 방향으로 회전하는 버너(1)의 한 작동예의 경우, 밸브(10)가 열리면 가스 라인(6)으로부터 천연 가스가 라인 "6a"를 통해 와류실(8)로 흘러들어간다. 거기서 천연 가스 흐름에 회전 흐름이 부가된다. 이때 밸브 11은 닫힌다. In one example of operation of the burner 1 in which the two gas streams rotate in the same direction, when the valve 10 is opened, natural gas flows from the gas line 6 into the vortex chamber 8 through the line "6a". There the rotating flow is added to the natural gas stream. Valve 11 is then closed.

산소 함량이 높은 공기가 가스 라인(7) 및 라인 "7a"을 통해 와류실(9)로 흘러들어간다. 거기서 상기 가스 흐름에 천연 가스 흐름에 부가된 것과 같은 방향의 회전 흐름이 부가된다. 이때 밸브 "12"는 열리고, 밸브 "13"은 닫힌다.Air having a high oxygen content flows into the vortex chamber 9 through the gas line 7 and the line 7a. There the flow of rotation is added to the gas stream in the same direction as that added to the natural gas stream. At this time valve 12 is opened and valve 13 is closed.

산소 함량이 높은 공기의 흐름이 와류실에서 배출되어 관 "4"으로 운반된다. 천연 가스 흐름이 연료 가스 관(3)으로 운반된다. The oxygen-rich stream of air exits the vortex chamber and is carried to the tube "4". The natural gas stream is carried to the fuel gas pipe 3.

버너 헤드(2)에서 상기 두 가스 흐름이 섞이고, 특정한 불꽃이 발생한다. 발생하는 불꽃의 형태는 밸브들(10, 11, 12 및 13)의 조절 상태에 의해 직접적인 영향을 받는다. In the burner head 2 the two gas streams are mixed and a specific flame is generated. The type of spark that occurs is directly influenced by the adjustment of the valves 10, 11, 12 and 13.

예컨대 밸브 11이 열리고, 밸브 10이 닫힌 상태에서 연료 가스 흐름이 첨가되는 경우, 즉 천연 가스 흐름에 회전 흐름이 부가되지 않는 경우, 불꽃은 길어진다. 상기 불꽃은 앞서 기술한 두 가스 흐름에 회전 흐름이 부가된 경우 발생하는 불꽃보다 더 길다.For example, when valve 11 is opened and fuel gas flow is added with valve 10 closed, ie when no rotary flow is added to the natural gas stream, the flame is long. The flame is longer than the flame that occurs when a rotating flow is added to the two gas streams described above.

마찬가지로 천연 가스 흐름만 회전하고 산소 함유 가스 흐름은 회전하지 않는 채로 라인 7b 및 개방된 밸브 13을 통해 관(4)에 공급될 수 있다. Likewise, the natural gas stream can be supplied to the conduit 4 via line 7b and open valve 13 without rotating the oxygen containing gas stream.

밸브들(10, 11, 12 및/또는 13)이 조절 밸브로 형성됨에 따라 중간 위치들이 가능해진다. 즉, 상기 밸브들의 개방 정도가 조절될 수 있다. 그럼으로써 불꽃 형태가 연속으로 변할 수 있다. 불꽃 형태의 변동은 버너(1)의 작동 중에도 밸브(10, 11, 12, 13)의 제어 장치 또는 조절 장치를 통해 아무 문제 없이 수행된다.Intermediate positions are possible as the valves 10, 11, 12 and / or 13 are formed as regulating valves. That is, the opening degree of the valves can be adjusted. This allows the flame shape to change continuously. The change of the flame shape is carried out without any problem through the control device or the regulating device of the valves 10, 11, 12, 13 even during the operation of the burner 1.

불꽃 형태에 대한 한계 조건으로서 연료 가스 및 산소 함유 가스의 공급량이 선택되어야 한다. 한 번 선택된 공급량은 버너가 작동되는 동안 일정하게 유지된다. 밸브들(10, 11, 12, 13)의 밸브 위치 선택에 의해서만 짧고, 풍성하며 넓은 불꽃이 길고 좁은 불꽃으로 변한다.As limit conditions for the flame form, the supply of fuel gas and oxygen containing gas should be selected. Once selected, the supply is kept constant while the burner is running. Only by selection of the valve position of the valves 10, 11, 12, 13 changes the short, full and wide flame into a long and narrow flame.

Claims (17)

버너 헤드(2), 적어도 하나의 연료 가스 관(3) 및 적어도 하나의 산소 함유 가스 관(4)을 포함하며, 상기 버너 헤드(2)는 상기 연료 가스 관(3) 및 산소 함유 가스 관(4)으로부터 유도되는 배출구들을 포함하는, 외부 혼합 버너에 있어서,A burner head 2, at least one fuel gas pipe 3 and at least one oxygen-containing gas pipe 4, wherein the burner head 2 comprises the fuel gas pipe 3 and an oxygen-containing gas pipe ( An external mixing burner, comprising outlets derived from 4), 상기 연료 가스용 및 상기 산소 함유 가스용 가스 공급관(6. 7)이 제공되고, 상기 가스 공급관들은 상기 연료 가스 공급부(source) 및 산소 함유 공급부와 각각 연결되어 있고, 상기 가스 공급관들(6, 7) 중 적어도 하나는 중심부에서 벗어나 상기 가스 공급관(6)과 연료 가스 관(3) 사이 및/또는 상기 가스 공급관(7)과 산소 함유 가스 관(4) 사이에 설치된 와류실(8, 9)로 통하는 것을 특징으로 하는,The gas supply pipes 6.9 for the fuel gas and the oxygen-containing gas are provided, and the gas supply pipes are connected to the fuel gas source and the oxygen-containing supply, respectively, and the gas supply pipes 6, 7 are provided. At least one of the vortex chambers (8, 9) provided between the gas supply pipe (6) and the fuel gas pipe (3) and / or between the gas supply pipe (7) and the oxygen-containing gas pipe (4) Characterized in that 외부 혼합 버너.External mixing burner. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 가스 공급관들(6, 7) 중 적어도 하나가 상류에서 볼 때 상기 와류실(8, 9) 앞에서 2개의 라인(6a, 6b, 7a, 7b)으로 분할되고, 상기 라인들 중 하나(6a, 7a)는 편심되어 상기 와류실(8, 9)로 통하며, 상기 라인들 중 다른 하나는 상기 연료 가스 관(3) 또는 상기 산소 함유 가스 관(4)으로 직접 통하는 것을 특징으로 하는,At least one of the gas supply lines 6, 7 is divided into two lines 6a, 6b, 7a, 7b in front of the vortex chamber 8, 9 when viewed from upstream, and one of the lines 6a, 7a) is eccentric and leads to the vortex chambers 8 and 9, the other of which is directly connected to the fuel gas pipe 3 or the oxygen containing gas pipe 4, 외부 혼합 버너.External mixing burner. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 가스 라인들(6, 7) 내에, 특히 상기 가스 라인들(6, 7)에서 적어도 하나의 가스 라인(6, 7)이 이미 2개의 라인(6a, 6b, 7a, 7b)으로 나뉘어 있는 부분 내에 밸브들(10, 11, 12, 13)이 제공되고, 상기 밸브들(10, 11, 12, 13)의 개방 정도를 제어하거나 조절하는 제어 장치 또는 조절 장치가 제공됨으로써 상기 버너(1)의 불꽃 형태가 조절될 수 있는 것을 특징으로 하는,In the gas lines 6, 7, in particular at least one gas line 6, 7 in the gas lines 6, 7 is already divided into two lines 6a, 6b, 7a, 7b. Valves 10, 11, 12, 13 are provided in the inside thereof, and a control device or regulating device for controlling or adjusting the opening degree of the valves 10, 11, 12, 13 is provided so that Characterized in that the flame shape can be adjusted, 외부 혼합 버너.External mixing burner. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 밸브들(10, 11, 12, 13)이 전자 밸브로 형성되는 것을 특징으로 하는,Characterized in that the valves 10, 11, 12, 13 are formed as a solenoid valve, 외부 혼합 버너.External mixing burner. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 4, 상기 와류실(8, 9)의 한 섹션이 상기 연료 가스 관(3)의 세로축에 수직으로 원호형 횡단면을 갖는 것을 특징으로 하는,A section of the vortex chambers 8, 9 has an arcuate cross section perpendicular to the longitudinal axis of the fuel gas pipe 3, 외부 혼합 버너.External mixing burner. 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 가스 라인(6, 7, 6a, 7a))이 상기 와류실(8, 9) 내로 접선 방향으로 통하는 것을 특징으로 하는,Characterized in that the gas lines (6, 7, 6a, 7a) are in tangential direction into the vortex chamber (8, 9), 외부 혼합 버너.External mixing burner. 상기 연료 가스 또는 산소 함유 가스가 상기 버너 헤드(2)로 흐르는 통로로 사용되는 적어도 하나의 연료 가스 관(3) 및 적어도 하나의 산소 함유 가스 관(4)을 포함하는 외부 혼합 버너(1)를 구동하는 방법에 있어서,An external mixing burner 1 comprising at least one fuel gas pipe 3 and at least one oxygen containing gas pipe 4 used as a passage through which the fuel gas or oxygen containing gas flows into the burner head 2 is provided. In the driving method, 상기 연료 가스 및/또는 산소 함유 가스가 편심되어 상기 와류실(8, 9) 내로 운반되고, 상기 와류실 내에서 상기 연료 가스 또는 산소 함유 가스에 회전 흐름이 부가되며, 상기 연료 가스 또는 산소 함유 가스는 상기 와류실(8, 9)을 벗어난 후 상기 연료 가스 관(3) 또는 산소 함유 가스 관(4)으로 공급되는 갖는 것을 특징으로 하는,The fuel gas and / or the oxygen containing gas are eccentrically conveyed into the vortex chambers 8, 9, and a rotational flow is added to the fuel gas or the oxygen containing gas in the vortex chamber, and the fuel gas or the oxygen containing gas Is characterized in that it is supplied to the fuel gas pipe (3) or oxygen-containing gas pipe (4) after leaving the vortex chamber (8, 9), 외부 혼합 버너(1)의 구동 방법.Driving method of the external mixing burner (1). 제 7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 시간 단위당 상기 와류실(8, 9)을 통과하여 그리고 상기 와류실(8, 9)을 통하지 않고 상기 버너(1)로 공급되는 연료 가스 및 산소 함유 가스의 양이 제어 또는 조절되고, 상기 연료 가스 및 산소 함유 가스가 개방 정도가 제어되거나 조절되는 밸브들(10, 11, 12, 13)을 통해 안내됨으로써 상기 버너(1)가 요구에 맞는 그리고 제어나 조절을 통해 조정 가능한 형태를 갖는 불꽃을 발생시키는 것을 특징으로 하는,The amount of fuel gas and oxygen-containing gas supplied to the burner 1 through the vortex chambers 8, 9 and not through the vortex chambers 8, 9 per unit of time is controlled or regulated, and the fuel gas And through the valves 10, 11, 12, 13, in which the degree of opening of the oxygen-containing gas is controlled or regulated, thereby generating a flame in which the burner 1 meets the needs and has an adjustable form through control or regulation. Characterized in that 외부 혼합 버너(1)의 구동 방법.Driving method of the external mixing burner (1). 제 7항 또는 제 8항에 있어서,The method according to claim 7 or 8, 상기 산소 함유 가스로서 공기가 사용되는 것을 특징으로 하는,Air is used as the oxygen-containing gas, characterized in that 외부 혼합 버너(1)의 구동 방법.Driving method of the external mixing burner (1). 제 7항 또는 제 8항에 있어서,The method according to claim 7 or 8, 상기 산소 함유 가스로서 산소 함량이 높은 공기가 사용되는 것을 특징으로 하는,Characterized in that air having a high oxygen content is used as the oxygen-containing gas, 외부 혼합 버너(1)의 구동 방법.Driving method of the external mixing burner (1). 제 7항 또는 제 8항에 있어서,The method according to claim 7 or 8, 상기 산소 함유 가스로서 공기의 산소 함량보다 더 높은 산소 함량을 갖는 가스, 특히 30 부피 퍼센트보다 높은 산소 함량을 갖는 가스가 사용되는 것을 특징으로 하는,As the oxygen-containing gas, a gas having an oxygen content higher than the oxygen content of air, in particular a gas having an oxygen content higher than 30 volume percent is used, 외부 혼합 버너(1)의 구동 방법.Driving method of the external mixing burner (1). 제 11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 산소 함유 가스로서 산소 함량이 70 부피 퍼센트보다 큰, 특히 99.5 부피 퍼센트보다 큰 가스가 사용되는 것을 특징으로 하는,As the oxygen-containing gas, a gas having an oxygen content of more than 70 volume percent, in particular more than 99.5 volume percent, is used, 외부 혼합 버너(1)의 구동 방법.Driving method of the external mixing burner (1). 제 7항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 7 to 12, 상기 연료 가스 흐름에 회전 흐름들이 부가되는 것을 특징으로 하는,Rotating flows are added to the fuel gas flow, 외부 혼합 버너(1)의 구동 방법.Driving method of the external mixing burner (1). 제 7항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 7 to 13, 상기 산소 함유 가스의 흐름에 회전 흐름이 부가되는 것을 특징으로 하는,Rotating flow is added to the flow of the oxygen-containing gas, 외부 혼합 버너(1)의 구동 방법.Driving method of the external mixing burner (1). 제 7항 내지 제 14항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 7 to 14, 상기 연료 가스 흐름과 상기 산소 함유 가스 흐름에 서로 같은 방향의 회전 흐름이 부가되는 것을 특징으로 하는,Characterized in that the rotational flow in the same direction is added to the fuel gas flow and the oxygen-containing gas flow, 외부 혼합 버너(1)의 구동 방법.Driving method of the external mixing burner (1). 제 7항 내지 제 14항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 7 to 14, 상기 연료 가스 흐름 및 산소 함유 가스 흐름에 서로 반대 방향의 회전 흐름이 부가되는 것을 특징으로 하는,A rotational flow in opposite directions is added to the fuel gas flow and the oxygen containing gas flow, 외부 혼합 버너(1)의 구동 방법.Driving method of the external mixing burner (1). 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 따른 외부 혼합 버너의, 금속 또는 유 리의 용융에 사용하기 위한 용도.Use of the external mixing burner according to any one of claims 1 to 6 for melting metals or glass.
KR1020067015522A 2004-01-22 2005-01-14 Flexible nozzle mixing burner comprising a swirl chamber KR20060132676A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004003343A DE102004003343A1 (en) 2004-01-22 2004-01-22 Flexible parallel flow burner with swirl chamber
DE102004003343.9 2004-01-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20060132676A true KR20060132676A (en) 2006-12-21

Family

ID=34745015

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020067015522A KR20060132676A (en) 2004-01-22 2005-01-14 Flexible nozzle mixing burner comprising a swirl chamber

Country Status (15)

Country Link
US (1) US20070287108A1 (en)
EP (1) EP1706669B1 (en)
JP (1) JP2007518959A (en)
KR (1) KR20060132676A (en)
AT (1) ATE474190T1 (en)
AU (1) AU2005206625A1 (en)
BR (1) BRPI0507029A (en)
CA (1) CA2554034A1 (en)
DE (2) DE102004003343A1 (en)
EA (1) EA008661B1 (en)
ES (1) ES2349012T3 (en)
NO (1) NO330418B1 (en)
PL (1) PL1706669T3 (en)
WO (1) WO2005071314A2 (en)
ZA (1) ZA200604745B (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004045701A1 (en) * 2004-09-21 2006-03-23 Linde Ag Metal melting furnace and method and use for melting metals
WO2011080780A1 (en) * 2009-12-30 2011-07-07 Hysytech S.R.L. Burner and combustion device comprising said burner
JP2013245880A (en) * 2012-05-25 2013-12-09 Daido Ecomet Co Ltd Powder and granular material melting burner and powder and granular material melting device
JP7074623B2 (en) * 2018-09-07 2022-05-24 東邦瓦斯株式会社 Burner

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE449301C (en) * 1924-09-13 1927-09-12 Barbara Gaertner Geb Braetsch Fuel dust burner with fuel dust supplied by air or mechanical means
US3240433A (en) * 1963-04-08 1966-03-15 Eclipse Fuel Eng Co Burner construction having casing with tangentially arranged air inlet and swirl chambers
GB1099959A (en) * 1965-10-28 1968-01-17 Janos Miklos Beer Improvements in or relating to burners for pulverised coal or like solid fuel or for liquid or gaseous fuel
FR1556587A (en) * 1967-03-01 1969-02-07
US3476494A (en) * 1967-08-29 1969-11-04 Exxon Research Engineering Co Vortex burner
US3726634A (en) * 1970-09-30 1973-04-10 D Zagoroff Burner
US3758090A (en) * 1971-03-26 1973-09-11 Nippon Kokan Kk Combustion apparatus for blast furnaces
US3893810A (en) * 1972-12-18 1975-07-08 La Clede Lientz Flare stack burner for odor and pollutant elimination
US4004789A (en) * 1975-02-05 1977-01-25 Bethlehem Steel Corporation Tunnelized burner for panel type furnace
US4218426A (en) * 1976-04-09 1980-08-19 Continental Carbon Company Method and apparatus for the combustion of waste gases
DE2854395C2 (en) * 1978-12-16 1986-07-03 Vsesojuznyj naučno-issledovatel'skij institut metallurgičeskoj teplotechniki, Swerdlowsk/Sverdlovsk Flat flame gas burner
US4398827A (en) * 1980-11-10 1983-08-16 Dietrich David E Swirl mixing device
US4845940A (en) * 1981-02-27 1989-07-11 Westinghouse Electric Corp. Low NOx rich-lean combustor especially useful in gas turbines
US4565137A (en) * 1983-08-08 1986-01-21 Aqua-Chem, Inc. Bio-mass suspension burner
US5211705A (en) * 1987-03-19 1993-05-18 Damper Design, Inc. Apparatus and method for delivery of combustion air in multiple zones
US4879959A (en) * 1987-11-10 1989-11-14 Donlee Technologies, Inc. Swirl combustion apparatus
US4988287A (en) * 1989-06-20 1991-01-29 Phillips Petroleum Company Combustion apparatus and method
DE3936105C2 (en) * 1989-10-30 1994-12-22 Guenter Dr Ing Slowik Swirl generator for swirl burner
ATE168759T1 (en) * 1990-10-05 1998-08-15 Massachusetts Inst Technology COMBUSTION PLANT WITH REDUCED NITROGEN OXIDE EMISSIONS
US5240404A (en) * 1992-02-03 1993-08-31 Southern California Gas Company Ultra low NOx industrial burner
NZ255966A (en) * 1992-09-18 1995-10-26 Luminis Pty Ltd Precessing jet nozzle burner and different attribute burner to give combined controllable flame heat release profile
US5277578A (en) * 1992-12-08 1994-01-11 Gaz Metropolitain & Co., Ltd. And Ptnr. Gas burner having tangential counter-rotation air injectors and axial gas injector tube
US5361586A (en) * 1993-04-15 1994-11-08 Westinghouse Electric Corporation Gas turbine ultra low NOx combustor
US5449286A (en) * 1993-06-22 1995-09-12 Praxair Technology, Inc. Controlled flame fuel jet combustion
US5470224A (en) * 1993-07-16 1995-11-28 Radian Corporation Apparatus and method for reducing NOx , CO and hydrocarbon emissions when burning gaseous fuels
US5618173A (en) * 1994-12-15 1997-04-08 W.R. Grace & Co.-Conn. Apparatus for burning oxygenic constituents in process gas
JPH08270914A (en) * 1995-02-15 1996-10-18 Nederland Gasunie Nv Burner
US5562438A (en) * 1995-06-22 1996-10-08 Burnham Properties Corporation Flue gas recirculation burner providing low Nox emissions
US5861600A (en) * 1996-08-21 1999-01-19 Jensen; Donald C. Fuel plasma vortex combustion system
US5810575A (en) * 1997-03-05 1998-09-22 Schwartz; Robert E. Flare apparatus and methods
US5813846A (en) * 1997-04-02 1998-09-29 North American Manufacturing Company Low NOx flat flame burner
GB9726697D0 (en) * 1997-12-18 1998-02-18 Secr Defence Fuel injector
US6699029B2 (en) * 2001-01-11 2004-03-02 Praxair Technology, Inc. Oxygen enhanced switching to combustion of lower rank fuels
US6877978B2 (en) * 2001-06-06 2005-04-12 The Regents Of The University Of California Miniature, liquid-fueled combustion chamber

Also Published As

Publication number Publication date
PL1706669T3 (en) 2010-12-31
CA2554034A1 (en) 2005-08-04
DE502005009897D1 (en) 2010-08-26
US20070287108A1 (en) 2007-12-13
BRPI0507029A (en) 2007-06-05
ES2349012T3 (en) 2010-12-21
ZA200604745B (en) 2007-11-28
ATE474190T1 (en) 2010-07-15
DE102004003343A1 (en) 2005-08-11
WO2005071314A2 (en) 2005-08-04
EA008661B1 (en) 2007-06-29
AU2005206625A1 (en) 2005-08-04
EA200601111A1 (en) 2007-02-27
EP1706669B1 (en) 2010-07-14
EP1706669A2 (en) 2006-10-04
NO20063738L (en) 2006-09-21
JP2007518959A (en) 2007-07-12
NO330418B1 (en) 2011-04-11
WO2005071314A3 (en) 2005-09-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5904475A (en) Dual oxidant combustion system
JP3836542B2 (en) Oxy-fuel burner with coaxial fuel and oxidant outlet
US7549858B2 (en) Combustion with variable oxidant low NOx burner
US20070231761A1 (en) Integration of oxy-fuel and air-fuel combustion
CN1890506A (en) High-heat transfer low-NOx combustion system
KR101539483B1 (en) Burner assembly and method of combustion
US20070287109A1 (en) Lancing of oxygen
KR20060132676A (en) Flexible nozzle mixing burner comprising a swirl chamber
US8899970B2 (en) Method for burner and burner device
EP2230453B1 (en) Method for homogenizing the heat distribution as well as decreasing the amount of NOx
CN101517100A (en) Method of reheating in a furnace using a fuel of low calorific power, and furnace using this method
CN110073145B (en) Fluid burner with flame stability
KR101608985B1 (en) Method and device for combustion of solid phase fuel
MXPA06007617A (en) Flexible nozzle mixing burner comprising a swirl chamber
EP3967925A1 (en) Burner and method for operating a burner

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid