KR20090002893A - Burner for combustion of h2 gas and biofuel - Google Patents

Burner for combustion of h2 gas and biofuel Download PDF

Info

Publication number
KR20090002893A
KR20090002893A KR1020070067277A KR20070067277A KR20090002893A KR 20090002893 A KR20090002893 A KR 20090002893A KR 1020070067277 A KR1020070067277 A KR 1020070067277A KR 20070067277 A KR20070067277 A KR 20070067277A KR 20090002893 A KR20090002893 A KR 20090002893A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
biofuel
hydrogen gas
nozzle
housing
burner
Prior art date
Application number
KR1020070067277A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이선호
어길
Original Assignee
이선호
어길
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 이선호, 어길 filed Critical 이선호
Priority to KR1020070067277A priority Critical patent/KR20090002893A/en
Publication of KR20090002893A publication Critical patent/KR20090002893A/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D17/00Burners for combustion conjointly or alternatively of gaseous or liquid or pulverulent fuel
    • F23D17/002Burners for combustion conjointly or alternatively of gaseous or liquid or pulverulent fuel gaseous or liquid fuel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C1/00Combustion apparatus specially adapted for combustion of two or more kinds of fuel simultaneously or alternately, at least one kind of fuel being either a fluid fuel or a solid fuel suspended in a carrier gas or air
    • F23C1/08Combustion apparatus specially adapted for combustion of two or more kinds of fuel simultaneously or alternately, at least one kind of fuel being either a fluid fuel or a solid fuel suspended in a carrier gas or air liquid and gaseous fuel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D2204/00Burners adapted for simultaneous or alternative combustion having more than one fuel supply
    • F23D2204/10Burners adapted for simultaneous or alternative combustion having more than one fuel supply gaseous and liquid fuel

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Gas Burners (AREA)

Abstract

A burner for the hydrogen gas and bio fuel is provided that the environmental contamination can be reduced comparing with the use of the fossil fuel. A burner for the hydrogen gas and bio fuel comprises a housing(11), a fuel nozzle outside is passed through within the housing, outside is connected to the fuel supply pipe (P1), a plurality of hydrogen gas nozzles connected to the hydrogen gas supply pipe (P2) passing through outside within the housing, a ignition plug combined between the in-between through-hole and hydrogen gas nozzle, a blower(15) which is combined after the housing rearward, and sprays the air through the outer ring through-hole from the housing to outside.

Description

수소가스와 바이오연료용 버너{Burner for combustion of H2 gas and biofuel}Burner for combustion of H2 gas and biofuel

도 1은 본 발명 일실시예 버너의 사시도.1 is a perspective view of one embodiment of the burner of the present invention.

도 2는 본 발명 일실시예 버너의 단면 구조도.Figure 2 is a cross-sectional structural view of one embodiment of the burner of the present invention.

도 3은 본 발명 버너를 구성하는 제1실시예 수소가스 노즐의 구조도.3 is a structural diagram of a first embodiment hydrogen gas nozzle constituting the burner of the present invention.

도 4는 본 발명 버너를 구성하는 제2실시예 수소가스 노즐의 구조도.Figure 4 is a structural diagram of a hydrogen gas nozzle of a second embodiment constituting the burner of the present invention.

도 5는 본 발명 버너를 구성하는 제3실시예 수소가스 노즐의 구조도.5 is a structural diagram of a third embodiment hydrogen gas nozzle constituting the burner of the present invention.

도 6은 본 발명 버너의 각 연료와 공기의 분사각 관계를 보인 모식도.Figure 6 is a schematic diagram showing the relationship between the injection angle of each fuel and air of the burner of the present invention.

((도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명))          ((Explanation of symbols for main part of drawing))

11. 하우징 12. 바이오연료 노즐 13. 수소가스 노즐 11. Housing 12. Biofuel Nozzle 13. Hydrogen Gas Nozzle

14. 점화플러그 15. 송풍기 14. Spark Plug 15. Blower

C1. 소경원 C2. 대경원 H1. 중앙통공 C1. Small Kyungwon C2. Daekyung Won H1. Central through

H2. 중간통공 H3. 외곽통공 M. 매니폴드 H2. Medium through H3. Outer through hole M. manifold

P1. 바이오연료 공급관 P2. 수소가스 공급관 P2'. 분기관 P1. Biofuel Supply Line P2. Hydrogen gas supply pipe P2 '. Branch pipe

P2".분사관 P3. 압축공기 공급관 P2 ".injection pipe P3. Compressed air supply pipe

본 발명은, 바이오연료 노즐을 중심으로 그 주위에 서로 동심원을 이루는 두 가상원의 궤적을 따라 수소가스 노즐 다수와 송풍공기 노즐 다수가 각각 구비되고, 수소가스 화염 속으로 바이오연료를 분사하는 동시에 송풍공기를 분사할 수 있도록 함으로써, 물이 혼합된 액상 바이오연료의 연소효율을 향상시킬 수 있도록 한, 수소가스와 바이오연료용 버너에 관한 것이다.According to the present invention, a plurality of hydrogen gas nozzles and a plurality of blowing air nozzles are respectively provided along a trajectory of two virtual circles that are concentric with each other around a biofuel nozzle, and simultaneously blows the biofuel into the hydrogen gas flame and blows them. The present invention relates to a burner for hydrogen gas and biofuel, by which air can be injected to improve combustion efficiency of liquid biofuel mixed with water.

산업발전과 함께 화석연료의 대량소비가 이루어지면서 지구 온난화 문제가 심각하게 대두되고 있는데, 지구 온난화는 화석연료의 연소 시에 발생하는 이산화탄소 가스에 기인하는 것으로 지구 온난화는 기후의 이상변화, 해면 수위의 상승, 토양 속 수분량의 변화 등을 초래하여 농·수산업의 생산, 나아가 생태계에까지 매우 큰 영향을 끼치고 있는 바, 지구 온난화에 대한 위기의식이 높아지는 가운데 1988년 제1회 기후 변동에 관한 정부간 패널(IPPC)이 개최되었다.The global warming problem is seriously brought about by the mass consumption of fossil fuels along with industrial development. Global warming is caused by carbon dioxide gas generated from the combustion of fossil fuels, and global warming is caused by abnormal climate change and sea level. It has caused a great impact on the production of agriculture and fisheries, and also on the ecosystem by causing rises, changes in the amount of water in the soil, etc.As a sense of crisis on global warming has increased, the Intergovernmental Panel on Climate Change in 1988 ( IPPC) was held.

그리고, 1997년 교토에서 열린 기후변화협약 제3차 당사국 총회에서 교토 의정서가 채택되었는 바, 이 의정서에 따라 세계 각국은 온실가스 총 배출량을 점차 축소되어야 하는 등 온실가스 배출량을 줄이기 위한 노력이 세계적으로 이루어지고 있는 실정이다.In addition, the Kyoto Protocol was adopted at the 3rd Conference of the Parties to the Climate Change Convention in Kyoto in 1997. As a result, efforts to reduce greenhouse gas emissions worldwide have been made by countries around the world. It is happening.

상기와 같은 온실가스를 발생시키지 않기 위해서는 태양열, 풍력, 조력 등 친환경 에너지의 사용을 확대하여야 하며, 그에 대한 연구가 활발히 진행되고는 있으나, 친환경 에너지를 산업전반에 걸쳐 널리 사용하기에는 여전히 많은 기술적 난관들이 있다.In order not to generate greenhouse gas as described above, it is necessary to expand the use of eco-friendly energy such as solar heat, wind power, tidal power, and research on it is active, but there are still many technical difficulties to use eco-friendly energy widely throughout the industry. have.

또한, 친환경적이지는 않으나 온실가스를 배출하지 않는 원자력이 현재의 기술수준 하에서는 화석연료를 대체할 수 있는 가장 근접한 에너지원이기는 하나, 방사성 폐기물에 대한 처리가 쉽지 않기 때문에 원자력 사용에 대한 반대도 만만치 않은 실정이다.In addition, although it is not environmentally friendly, but does not emit greenhouse gases, it is the closest energy source to replace fossil fuels under current technology levels, but the opposition to the use of nuclear power is not easy because it is not easy to treat radioactive waste. It is true.

그리고, 온실가스를 배출하는 각종 오염원들 중 가장 큰 오염원 중의 하나는 자동차로서, 자동차로부터 배기가스 또는 온실가스가 전혀 배출되지 않거나 최소할 수 있도록 하는 것 역시 매우 시급한 실정으로서, 자동자의 에너지원으로서 태양전지, 수소가스, 연료전지 등을 사용하기 위한 연구가 활발히 진행되고는 있으나, 실용화에는 향후 수년 이상의 시간이 필요할 것으로 간주되고 있다.In addition, one of the largest pollution sources among various pollutants emitting greenhouse gases is an automobile, and it is also very urgent to allow the exhaust gas or the greenhouse gas to be discharged or minimized from the automobile. Although researches for using batteries, hydrogen gas, fuel cells, etc. are being actively conducted, it is considered to require more than several years in the future.

그러나, 근래 원유가격이 급등하면서 에너지 비용 절감과 함께 온실가스 배출량을 감축할 수 있는 방안으로서 바이오연료에 대한 관심이 높아지고 있는 바, 바이오연료에 대하여 살펴보면 다음과 같다.However, as crude oil prices have soared recently, interest in biofuels has increased as a way to reduce energy costs and reduce greenhouse gas emissions. The biofuels are as follows.

바이오연료는, 바이오 매스(Biomass)로부터 얻어지는, 화석연료와는 다른 신재생 에너지로서, 종종 바이오 알콜과 바이오 디젤을 지칭하는 말로도 사용되는데, 바이오 알콜은 사탕수수, 밀, 옥수수 등의 전분작물에서 뽑아낸 에탄올로서 원심분리 및 증류과정을 통하여 휘발유를 대체할 수 있는 바이오 에탄올로 만들어진다.Biofuel is a renewable energy that is different from fossil fuels from biomass and is often used to refer to bioalcohol and biodiesel. Bioalcohol is extracted from starch crops such as sugar cane, wheat and corn. It is made from bioethanol that can replace gasoline through centrifugation and distillation.

그리고, 바이오 디젤은, 콩, 유채 등에서 뽑아낸 식물성 지방, 동물 지방, 폐식용유 등 동·식물 오일을 메탄올과 염기성 고체 촉매인 산화칼슘이 들어있는 용기에서 가열함으로써 얻어지는데, 상기와 같은 바이오 알콜과 바이오 디젤은 자동차 연료로 일부 사용되고 있으며, 그 효율과 비용 및 작물 경작지 확대에 따른 환경파괴 등과 관련하여 최선의 방법으로 바이오연료를 자동차 연료로 사용할 수 있도록 하는 연구가 진행 중이다.Biodiesel is obtained by heating animal and vegetable oils such as vegetable fats, animal fats and waste cooking oils extracted from soybeans and rapeseeds in a container containing methanol and calcium oxide, which is a basic solid catalyst. Biodiesel is partially used as automobile fuel, and research is being conducted to make it possible to use biofuel as an automobile fuel in the best way with regard to its efficiency, cost, and environmental damage caused by the expansion of cropland.

상기와 같은 바이오연료는 자동차 연료 외에 가열을 목적으로 하는 일반적인 연료로서의 역할도 할 수 있으며, 특히, 예를 들어, 대두유, 유체유, 옥수수유, 팜유 등의 각종 식물성유나 식물성 폐유를 물 및 계면활성제 등의 첨가제와 혼합한 바이오연료도 일반적인 의미의 연료로 활용할 수도 있으나, 종래의 버너로는 사용이 불가능하며, 사용한다고 하여도 연소효율이 극히 낮을 뿐 아니라, 화염이 매우 불안정한 문제가 있다.The biofuel as described above may also serve as a general fuel for heating purposes in addition to automobile fuel. In particular, for example, various vegetable oils and vegetable waste oils such as soybean oil, fluid oil, corn oil and palm oil may be used as water and surfactants. Biofuels mixed with additives, such as, but also can be used as a fuel in a general sense, it is not possible to use a conventional burner, even if used, the combustion efficiency is extremely low, there is a problem that the flame is very unstable.

특히, 물이 혼합된 식물성유를 연료로 사용하기 위해서는 2000∼3000℃ 이상의 상당한 고온이 필요로 되나, 종래의 일반적인 버너로는 상기와 같은 온도를 얻을 수 없기 때문에 연소효율이 매우 낮으며, 대체 연료로서의 효과도 부족하다.Particularly, in order to use vegetable oil mixed with water as a fuel, a considerable high temperature of 2000 to 3000 ° C. or higher is required. However, since the above temperature cannot be obtained with a conventional burner, combustion efficiency is very low. Its effect is also lacking.

본 발명은, 식물성유에 물이 혼합된 바이오연료를 사용할 수 없는 종래의 버너들이 가지고 있는 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 바이오연료를 효과적으로 연소할 수 있을 정도의 충분히 높은 온도를 가진 화염을 얻을 수 있으며, 이러한 고온의 화염을 이용하여 바이오연료를 효율적으로 사용할 수 있는 버너를 제공함에 본 발명의 목적이 있다.The present invention has been made to solve the problems of conventional burners that cannot use a biofuel mixed with vegetable oil, and can obtain a flame having a sufficiently high temperature to effectively burn the biofuel. In addition, it is an object of the present invention to provide a burner that can efficiently use biofuel using such a high temperature flame.

본 발명의 상기 목적은, 바이오연료 분사용 노즐을 중심으로 하는 원의 궤적을 따라 배열된 다수의 수소가스 분사용 노즐에 의하여 달성된다.The above object of the present invention is achieved by a plurality of hydrogen gas injection nozzles arranged along a trajectory of a circle centered on a biofuel injection nozzle.

본 발명의 수소가스와 바이오연료용 버너는, 수소가스를 연소하여 고온의 화염을 얻고, 물이 함유된 액상의 바이오 연료를 수소가스 연소 시 얻어지는 고온의 수소가스 화염에 분사할 수 있도록 함에 기술적 특징이 있다.The burner for hydrogen gas and biofuel according to the present invention is obtained by burning hydrogen gas to obtain a high temperature flame, and injecting a liquid biofuel containing water into a high temperature hydrogen gas flame obtained during hydrogen gas combustion. There is this.

상기와 같은 본 발명의 수소가스와 바이오연료용 버너는, 용도가 다른 3종류의 노즐이 구비되고, 구비된 3종류 노즐의 배열구조에 특징이 있는 바, 바이오연료 노즐이 중심에 위치하며, 바이오연료 노즐을 중심으로 하여 동심원을 이루는 두 가상의 원을 따라 각각 다수씩의 수소가스 노즐과 송풍공기 노즐이 일정한 간격으로 배열된다.As described above, the hydrogen gas and the biofuel burner of the present invention are provided with three types of nozzles having different uses, and are characterized by an arrangement structure of the three types of nozzles provided. A plurality of hydrogen gas nozzles and blowing air nozzles are arranged at regular intervals along two imaginary circles which are concentric circles around the fuel nozzles.

즉, 다수의 수소가스 노즐은 바이오연료 노즐을 중심으로 한 소경원(小經圓)의 궤적을 따라 배열되고, 다수의 송풍공기 노즐은 바이오연료 노즐을 중심으로 한 대경원(大徑圓)원의 궤적을 따라 배치되는 구조이다.That is, the plurality of hydrogen gas nozzles are arranged along the trajectory of the small diameter circle centered on the biofuel nozzle, and the plurality of blower air nozzles are the large diameter circle centered on the biofuel nozzle. It is a structure arranged along the trajectory of.

상기와 같이 본발명의 버너에 구비된 3종류의 노즐은 명칭에서 알 수 있는 바와 같이 각각의 역할이 다른 바, 이를 살펴보면 다음과 같다.As described above, the three types of nozzles provided in the burner of the present invention have different roles as described in the names.

바이오연료 노즐은, 식물성유와 물 등이 혼합된 바이오연료를 분사하기 위한 노즐이다.The biofuel nozzle is a nozzle for injecting a biofuel mixed with vegetable oil and water.

수소가스 노즐은, 수소가스를 분사하여 상대적으로 가늘고 길이가 짧은 고온의 수소가스 화염을 얻기 위한 것으로, 상기 바이오연료 노즐을 중심으로 배치된다.The hydrogen gas nozzle is for obtaining a relatively thin and short hot hydrogen gas flame by injecting hydrogen gas, and is arranged around the biofuel nozzle.

즉, 바이오연료 노즐을 포위한 각 수소가스 노즐의 전방으로 고온의 수소가스 화염이 생성되고, 이러한 고온의 화염을 향하여 바이오연료가 분사됨으로써, 바 이오연료에 함유된 물이 급속히 증발하면서 미세폭발을 일으키게 되는 동시에, 식물성유가 연소된다.That is, a hot hydrogen gas flame is generated in front of each hydrogen gas nozzle including the biofuel nozzle, and the biofuel is injected toward the high temperature flame, whereby the water contained in the biofuel rapidly evaporates to explode finely. At the same time, vegetable oil is burned.

송풍공기 노즐은, 중앙부에 위치한 바이오연료의 노즐에서 수소의 연소화염 측을 향하여 분사되는 즉, 바이오연료의 노즐에서 그 전방을 향하여 직경이 점차 커지는 원추형으로 분사되는 바이오연료의 연소화염이 주위로 지나치게 확산되는 것을 방지하는 동시에, 연소화염에 공기 즉, 산소를 공급하면서 연소화염이 노즐 전방을 향하여 잘 뻗어나갈 수 있도록 하여 주는 역할을 한다.Blowing air nozzles are injected toward the combustion flame side of hydrogen from the biofuel nozzle located in the center portion, that is, the combustion flame of the biofuel sprayed into a conical shape whose diameter is gradually increased toward the front thereof from the nozzle of the biofuel is excessively around. It prevents the diffusion and at the same time serves to allow the combustion flame to extend well toward the front of the nozzle while supplying air, that is, oxygen, to the combustion flame.

즉, 수소가스 노즐의 전방에 형성되는 수소가스 화염을 향하여 바이오연료를 분사함으로써 바이오연료의 연소화염이 생성되고, 이 바이오연료의 연소화염에 송풍공기를 분사함으로써 바이오연료의 연소화염을 전방으로 집중시킬 수 있게 된다.That is, combustion fuel of biofuel is generated by injecting biofuel toward the hydrogen gas flame formed in front of the hydrogen gas nozzle, and the combustion flame of biofuel is concentrated forward by injecting blowing air into the combustion flame of the biofuel. You can do it.

상기 본 발명의 목적과 기술적 구성을 비롯한 그에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하고 있는 도면을 참조한 아래의 설명에 의해 명확하게 이해될 것이다.Details of the effects and the resulting effects, including the object and technical configuration of the present invention will be clearly understood by the following description with reference to the drawings showing a preferred embodiment of the present invention.

도 1에 본 발명 수소가스와 바이오연료용 버너의 사시도를, 도 2에 측단면 구조도를 도시하였다.Figure 1 is a perspective view of the hydrogen gas and the biofuel burner of the present invention, Figure 2 is a side cross-sectional structural diagram.

도시된 바와 같이 본 발명의 수소가스와 바이오연료용 버너는,As shown the burner for hydrogen gas and biofuel of the present invention,

전면 중앙부의 중앙통공(H1)을 중심으로 동심원을 이루는 가상 소경원(C1)과 대경원(C2)의 궤적을 따라 각각 다수의 중간통공(H2)과 외곽통공(H3)이 관통 형성되며, 내부공간을 갖는 하우징(11)과;A plurality of intermediate through holes (H2) and outer through holes (H3) are formed through the trajectories of the virtual small diameter circle (C1) and the large diameter circle (C2), which form concentric circles around the central hole (H1) in the front center, respectively. A housing 11 having a space;

상기 중앙통공(H1)과 수평방향으로 일치하도록 하우징(11) 내부에 설치되며, 하우징(11) 내·외부를 관통하는 바이오연료 공급관(P1)에 연결되는 바이오연료 노즐(12)과;A biofuel nozzle (12) installed inside the housing (11) to coincide with the central through hole (H1) in a horizontal direction and connected to a biofuel supply pipe (P1) passing through the housing (11);

상기 중간통공(H2) 각각과 수평방향으로 일치하도록 하우징(11) 내부에 설치되며, 하우징(11) 내·외부를 관통하는 수소가스 공급관(P2)에 연결되는 다수의 수소가스 노즐(13)과;A plurality of hydrogen gas nozzles 13 installed inside the housing 11 to coincide with the intermediate through holes H2 in a horizontal direction, and connected to the hydrogen gas supply pipe P2 penetrating the inside and outside of the housing 11; ;

상기 중간통공(H2)과 수소가스 노즐(13) 사이에 결합되는 점화플러그(14)와;An ignition plug 14 coupled between the intermediate through-hole H2 and the hydrogen gas nozzle 13;

상기 하우징(11)의 후방단부에 결합되며, 하우징(11) 내부 및 외곽통공(H3)을 통하여 하우징(11) 외부로 공기를 분사하기 위한 송풍기(15) 등으로 구성된다.It is coupled to the rear end of the housing 11, and consists of a blower 15 for injecting air to the outside of the housing 11 through the housing 11 and the outer through hole (H3).

이때, 송풍기(15)에 의해 하우징(11) 내부로 불어 넣어지는 공기는 하우징(11)의 외곽통공(H3)을 통하여 하우징(11) 외부로 분사되는 바, 하우징(11) 내부 후방에서 전방으로 향하는 송풍공기의 흐름이 가능한 원활하게 이루어지도록 바이오연료 노즐(12), 수소가스 노즐(13), 점화플러그(14), 바이오연료 공급관(P1), 수소가스 공급관(P2) 등을 하우징(11) 내부에 결합하여야 한다.At this time, the air blown into the housing 11 by the blower 15 is injected to the outside of the housing 11 through the outer through hole (H3) of the housing 11, bar from the rear of the housing 11 to the front The bio fuel nozzle 12, the hydrogen gas nozzle 13, the spark plug 14, the bio fuel supply pipe (P1), the hydrogen gas supply pipe (P2), etc. so that the flow of the blowing air is smoothly possible, the housing 11 It must be combined inside.

그리고, 상기 각 연료 공급관(P1)(P2)에는 각종 차단밸브(V)가 구비되며, 차단밸브(V)와 점화플러그(14), 송풍기(15) 등을 자동 또는 수동으로 제어하기 위한 제어부도 구비되어야 하는 바, 이들을 비롯한 기타의 필수적인 구성요소와 제어 시스템은 버너에 당연히 구비되어야만 하는 공지의 기술로서 그 설명을 생략하기로 하며, 본 발명의 중요한 특징인 각 노즐의 배치구조와 분사각을 중심으로 살펴보기로 한다.In addition, each of the fuel supply pipes P1 and P2 is provided with various shutoff valves V, and a control unit for automatically or manually controlling the shutoff valve V, the spark plug 14, the blower 15, and the like. The other essential components and control system including these are well known technologies that must be provided in the burner, and the description thereof will be omitted, and the center structure of the nozzle and the spray angle, which are important features of the present invention, will be described. Let's take a look.

또한, 수소가스 공급관(P2)에는 압축공기 공급관(P3)이 연결되는데, 이는 버 너의 정지 시 버너 하우징(11) 내부의 수소가스 공급관(P2)과 수소가스 노즐(13)에 잔류하는 수소가스를 버너 외부로 배출하여 안전사고의 위험을 방지하기 위해서이다.In addition, the compressed air supply pipe (P3) is connected to the hydrogen gas supply pipe (P2), which is the hydrogen gas remaining in the hydrogen gas supply pipe (P2) and the hydrogen gas nozzle 13 inside the burner housing 11 when the burner is stopped. This is to prevent the risk of a safety accident by discharging to the outside of the burner.

상기와 같은 본 발명의 버너는, 바이오연료 즉, 물이 혼합된 식물성유를 효율적으로 연소하기 위한 것으로, 물이 함유된 바이오연료를 효율적으로 연소하기 위하여서는 고온의 화염이 필요로 되고, 이러한 고온의 화염을 얻기 위한 수소가스 노즐(13)은 바이오연료 노즐(12)을 중심으로 그 주위에 다수가 배치되어야 하며, 이러한 구조는 다양한 형태가 가능한 바, 몇가지 예를 살펴보면 다음과 같다.The burner of the present invention as described above is for the efficient combustion of biofuel, that is, vegetable oil mixed with water, and in order to efficiently burn biofuel containing water, a high temperature flame is required. Hydrogen gas nozzles 13 to obtain a flame of the plurality should be arranged around the biofuel nozzle 12 around the center, this structure can be a variety of forms, looking at some examples are as follows.

도 3에 도시된 바와 같이, 수소가스 공급관(P2)에 매니폴드(M)를 결합한 후 매니폴드(M)와 각 수소가스 노즐(13)을 분기관(P2')으로 각각 연결할 수도 있으며, 도 4에 도시된 바와 같이, 수소가스 공급관(P2)을 2가지 이상의 분기관(P2')으로 분기하고, 모든 분기관(P2')의 끝단부를 폐루프형, 예를 들어, 링형 분사관(P2")으로 연결한 후 분사관(P2")에 다수의 수소가스 노즐(13)을 결합할 수도 있다.As shown in FIG. 3, after the manifold M is coupled to the hydrogen gas supply pipe P2, the manifold M and each hydrogen gas nozzle 13 may be connected to the branch pipe P2 ′, respectively. As shown in Fig. 4, the hydrogen gas supply pipe P2 is branched into two or more branch pipes P2 ', and the ends of all the branch pipes P2' are closed-loop, for example, a ring-shaped injection pipe P2. After connecting to "), a plurality of hydrogen gas nozzles 13 may be coupled to the injection pipe P2.

이때, 상기 분사관(P2")은, 도 5에 도시된 바와 같이, 정면도 상에서는 링의 형상을 하되 이중벽을 가짐으로써 내부공간을 갖는 원통의 형상을 할 수도 있는 등, 상기 외에도 다른 구조들이 가능한 바, 중요한 점은, 바이오연료 노즐(12)을 중심으로 다수의 수소가스 노즐(13)이 바이오연료 노즐(12)을 포위하는 형태로 배치되어야 한다는 점으로서, 이러한 조건을 만족할 수만 있으면 어떠한 구조의 수소가스 노즐도 적용이 가능하다.At this time, the injection pipe (P2 "), as shown in Figure 5, in the shape of a ring on the front view, but having a double wall may have the shape of a cylinder having an inner space, other structures other than the above is possible The important point is that a plurality of hydrogen gas nozzles 13 should be arranged around the biofuel nozzles 12 so as to surround the biofuel nozzles 12. Hydrogen gas nozzles are also applicable.

그리고, 다수의 수소가스 노즐(13)은 일정 간격으로 배치되도록 하고, 각 수 소가스 노즐(13)과 바이오연료 노즐(12) 사이의 거리도 같도록 하는 것이 바이오연료의 안정적인 연소를 위하여 더욱 바람직하며, 정면도 상에서, 바이오연료 노즐(12)에 대한 두 수소가스 노즐(13) 사이의 중심각을 30°이하로 하는 것이 바람직한데, 중심각이 30°를 초과하면 두 수소가스 노즐(13) 사이의 간격이 지나치게 넓어져 바이오연료의 연소효율이 떨어질 수가 있다.In addition, the plurality of hydrogen gas nozzles 13 are arranged at regular intervals, and the distance between the hydrogen gas nozzles 13 and the biofuel nozzles 12 is also the same for the stable combustion of the biofuel. On the front view, it is preferable that the center angle between the two hydrogen gas nozzles 13 with respect to the biofuel nozzle 12 is 30 ° or less, and when the center angle exceeds 30 °, the distance between the two hydrogen gas nozzles 13 The spacing can be too wide to reduce the biofuel combustion efficiency.

즉, 수소가스 노즐(13)의 수는 최소 12개가 바람직하나, 이는 버너의 크기, 노즐의 분사각 등에 따라 변화될 수도 있다.That is, the number of the hydrogen gas nozzles 13 is preferably at least 12, but this may vary depending on the size of the burner, the injection angle of the nozzle, and the like.

상기와 같이 본 발명의 버너는, 바이오연료 노즐 주위로 수소가스 노즐이 배치된 구조에 그 특징이 있으며, 필요에 따라 송풍공기가 공급되지 않을 수도 있는 바, 이러한 경우 하우징을 생략하고 바이오연료 노즐과 수소가스 노즐 및 이들과 관련된 것들로만 구성할 수도 있다.As described above, the burner of the present invention has a feature in that a hydrogen gas nozzle is disposed around the biofuel nozzle, and blow air may not be supplied as necessary. In this case, the housing is omitted and the biofuel nozzle and It may consist only of hydrogen gas nozzles and their associated.

그러나, 송풍공기를 공급할 필요가 있는 경우, 상기와 같은 하우징 타입이 아닌, 분사관(P")에 수소가스 노즐(13)이 결합된 것과 유사한 구조를 갖는 송풍기가 사용될 수도 있는데, 이러한 경우, 송풍공기의 분사관(도면 미도시)은 수소가스용 분사관(P")을 감싸는 구조가 된다.However, when it is necessary to supply blown air, a blower having a structure similar to that of the hydrogen gas nozzle 13 coupled to the injection pipe P ″ may be used, which is not the housing type as described above. The injection pipe of air (not shown) becomes a structure which wraps the injection pipe P "for hydrogen gas.

또한, 바이오연료의 안정적인 연소를 위하여 노즐의 연료 분사각 역시 중요한 인자가 되는데, 도 6에 도시된 바와 같이, 바이오연료는, 전방으로 갈수록 직경이 점차 커지는 원추형으로 분사되도록 하되, 연료가 주위로 분산되는 분사각(θ)을 40∼70°범위로 하는 것이 바람직하다.In addition, the fuel injection angle of the nozzle is also an important factor for the stable combustion of the biofuel, as shown in Figure 6, the biofuel is to be injected in a conical shape, the diameter gradually increases toward the front, the fuel is dispersed around It is preferable to make the injection angle (theta) into 40-70 degrees.

상기와 같이 바이오연료의 분사각을 한정한 것은, 수소가스 분사각과도 관계 가 있으나, 바이오연료의 분사각(θ)이 40°에 미치지 못하면 바이오연료의 확산밀도가 필요 이상으로 높아지면서 불완전 연소가 초래되고, 70°를 초과하면 확산밀도가 지나치게 떨어져 완전연소에는 도움이 되나 바이오연료의 수평방향 직진 분사력이 떨어지고 화염이 과다하게 확산되면서 화면의 집중도가 떨어져 연소효율이 감소하게 되기 때문이다.As described above, the injection angle of the biofuel is also related to the hydrogen gas injection angle. However, if the injection angle (θ) of the biofuel is less than 40 °, the diffusion density of the biofuel becomes higher than necessary and incomplete combustion is required. If it exceeds 70 °, the diffusion density is too low, which is helpful for complete combustion. However, the horizontal direct injection force of the biofuel decreases and the flame spreads excessively, resulting in reduced concentration of the screen and lowering combustion efficiency.

그리고, 바이오연료를 연소시키기 위하여 필요로 되는 고온의 화염을 발생시키기 위한 수소가스의 분사각(θ')은, 0∼30°즉, 수평방향 내지는 바이오연료 노즐 측을 향하여 수평방향에 대하여 경사지도록 하는 것이 바람직한데, 분사각(θ')이 0°를 벗어나 외측을 향하여 경사지는 경우에는 바이오연료와의 접촉거리가 길어지면서 수소가스 즉, 수소가스 화염과 바이오연료의 접촉효율이 떨어지게 된다.The injection angle θ 'of hydrogen gas for generating a high temperature flame required for burning the biofuel is inclined with respect to the horizontal direction toward 0 to 30 °, that is, the horizontal direction or the biofuel nozzle side. When the injection angle θ 'is inclined outward from 0 °, the contact distance with the biofuel becomes longer and the contact efficiency of the hydrogen gas, that is, the hydrogen gas flame and the biofuel decreases.

또한, 30°를 초과하여 바이오연료 노즐 측을 향하여 지나치게 기울어지는 경우에는 바이오연료가 적절한 밀도로 확산되기 전 수소가스 화염과 바이오연료가 접촉하게 되면서 연소효율이 오히려 떨어지게 된다.In addition, when it is excessively inclined toward the biofuel nozzles in excess of 30 °, the combustion efficiency is lowered as the hydrogen gas flame contacts the biofuel before the biofuel is diffused to an appropriate density.

바이오연료 화염에 산소를 공급해주면서 전방을 향하여 더욱 효과적으로 화염을 전진시키기 위하여 외곽통공(H3)을 통하여 하우징 외부로 분사되는 송풍공기의 분사각(θ")은, 0∼30°즉, 수평방향 내지는 바이오연료 노즐 반대측인 전방 외측을 향하여 경사지도록 하는 것이 바람직하다.In order to supply the oxygen to the biofuel flame and to advance the flame more effectively toward the front, the blowing angle θ ″ of the blowing air injected outside the housing through the outer through hole H3 is 0 to 30 °, that is, the horizontal direction or the It is preferable to incline toward the front outer side opposite the biofuel nozzle.

이때, 상기와 같이 송풍공기의 분사각을 한정한 것은, 분사각(θ")이 0°를 벗어나 내측 즉, 바이오연료 노츨 측으로 경사지는 경우에는 바이오연료의 분사력을 감소시키면서 연소효율을 떨어뜨리게 되고, 외측을 향하여 그 경사도가 30°를 초과하는 경우에는 바이오연료 화염에 적절한 송풍압을 부여하지 못하게 되면서 바이오연료 화염의 직진력이 떨어지게 되기 때문이다.In this case, the injection angle of the blowing air is limited as described above, when the injection angle θ ″ is inclined toward the inner side, that is, the biofuel nozzle side, to reduce the combustion efficiency while reducing the injection force of the biofuel. If the inclination exceeds 30 ° toward the outside, it is not possible to give the biofuel flame an appropriate blowing pressure and the straightness of the biofuel flame falls.

그 외에, 수소가스를 이용하여 직접 연소하기 어려운 물 함유 바이오연료를 효율적으로 연소할 수 있는 본 발명의 버너가 반드시 바이오연료용으로만 사용될 수 있는 것은 아니다.In addition, the burner of the present invention, which can efficiently burn water-containing biofuels that are difficult to burn directly using hydrogen gas, may not necessarily be used only for biofuels.

즉, 상대적으로 연소가 쉬운 연료를 이용하여 상대적으로 가격이 저렴하나 직접 연소에 어려움이 있는 연료를 연소시키는 모든 경우에 사용이 가능하다.That is, it is possible to use in all cases of burning fuel that is relatively inexpensive but has difficulty in direct combustion by using fuel which is relatively easy to burn.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 수소가스와 바이오연료용 버너는, 물이 혼합된 저가의 바이오연료를 효율적으로 연소할 수 있기 때문에 연료비용을 절감할 수 있으며, 화석연료를 사용하는 경우에 비하여 환경오염을 감소시킬 수 있는 장점이 있다.As described above, the hydrogen gas and the biofuel burner of the present invention can efficiently burn a low-cost biofuel mixed with water, thereby reducing fuel costs, and compared to using fossil fuels. There is an advantage that can reduce environmental pollution.

Claims (5)

바이오연료 공급관(P1)에 연결되는 바이오연료 노즐(12)과;A biofuel nozzle 12 connected to the biofuel supply pipe P1; 수소가스 공급관(P2)에 연결되며, 상기 바이오연료 노즐(12)을 중심으로 한 가상의 원을 따라 배열되는 다수의 수소가스 노즐(13)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 수소가스와 바이오연료용 버너.It is connected to the hydrogen gas supply pipe (P2), and comprises a plurality of hydrogen gas nozzles 13 arranged along an imaginary circle around the biofuel nozzle 12 for hydrogen gas and biofuel burner. 전면 중앙통공(H1)을 중심으로 한 가상 소경원(C1)과 대경원(C2)을 따라 각각 다수의 중간통공(H2)과 외곽통공(H3)이 구비된 하우징(11)과;A housing 11 having a plurality of intermediate through holes H2 and outer through holes H3 along the virtual small diameter circle C1 and the large diameter circle C2 centered on the front center hole H1; 상기 중앙통공(H1)과 일치하도록 하우징(11) 내에 설치되며, 하우징(11) 내·외부를 관통하는 바이오연료 공급관(P1)에 연결되는 바이오연료 노즐(12)과;A biofuel nozzle (12) installed in the housing (11) to coincide with the central through hole (H1) and connected to the biofuel supply pipe (P1) passing through the housing (11); 상기 중간통공(H2)과 일치하도록 하우징(11) 내에 설치되며, 하우징(11) 내·외부를 관통하는 수소가스 공급관(P2)에 연결되는 다수의 수소가스 노즐(13)과;A plurality of hydrogen gas nozzles (13) installed in the housing (11) to coincide with the intermediate through hole (H2) and connected to the hydrogen gas supply pipe (P2) passing through the housing (11); 상기 중간통공(H2)과 수소가스 노즐(13) 사이에 결합되는 점화플러그(14)와;An ignition plug 14 coupled between the intermediate through-hole H2 and the hydrogen gas nozzle 13; 상기 하우징(11) 후방단부에 결합되며, 외곽통공(H3)을 통하여 하우징(11) 외부로 공기를 분사하기 위한 송풍기(15)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 수소가스와 바이오연료용 버너.The burner is coupled to the rear end of the housing 11 and comprises a blower 15 for injecting air to the outside of the housing 11 through the outer through hole (H3). 제 1항 또는 2항에 있어서, 상기 수소가스 공급관(P2)에는 압축공기 공급관(P3)이 연결되는 것을 특징으로 하는 수소가스와 바이오연료용 버너.The burner for hydrogen gas and biofuel according to claim 1 or 2, wherein the hydrogen gas supply pipe (P2) is connected to a compressed air supply pipe (P3). 제 1항 또는 2항에 있어서, 상기 바이오연료 노즐(12)의 연료 분사각(θ)은 40∼70°이며,The fuel injection angle θ of the biofuel nozzle 12 is 40 to 70 °. 수소가스 노즐(13)의 분사각(θ')은,The injection angle θ 'of the hydrogen gas nozzle 13 is 수평방향 내지는 바이오연료 노즐 측을 향하여 수평방향에 대하여 30°경사지는 것을 특징으로 하는 수소가스와 바이오연료용 버너.Burner for hydrogen gas and biofuel, characterized in that inclined 30 ° to the horizontal direction toward the horizontal direction or biofuel nozzle side. 제 2항에 있어서, 상기 외곽통공(H3)을 통한 송풍공기의 분사각(θ")은,The blowing angle θ ″ of the blowing air through the outer through hole H3 is defined by claim 2. 수평방향 내지는 바이오연료 노즐 반대측인 전방 외측을 향하여 수평방향에 대하여 30°경사지는 것을 특징으로 하는 수소가스와 바이오연료용 버너.Burner for hydrogen gas and biofuel characterized in that inclined 30 ° to the horizontal direction toward the front outside of the horizontal direction or opposite the biofuel nozzle.
KR1020070067277A 2007-07-04 2007-07-04 Burner for combustion of h2 gas and biofuel KR20090002893A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070067277A KR20090002893A (en) 2007-07-04 2007-07-04 Burner for combustion of h2 gas and biofuel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070067277A KR20090002893A (en) 2007-07-04 2007-07-04 Burner for combustion of h2 gas and biofuel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20090002893A true KR20090002893A (en) 2009-01-09

Family

ID=40485808

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070067277A KR20090002893A (en) 2007-07-04 2007-07-04 Burner for combustion of h2 gas and biofuel

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20090002893A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7435328B2 (en) 2020-07-13 2024-02-21 三浦工業株式会社 combustion device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7435328B2 (en) 2020-07-13 2024-02-21 三浦工業株式会社 combustion device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2876065C (en) Gaseous fuel burner with high energy and combustion efficiency, low pollutant emission and increased heat transfer
CN103175223B (en) Gas circuit axial grading type dual-fuel nozzle
CN103175220B (en) A kind of dual fuel nozzle for chemical regenerative cycle
CN102777898B (en) A kind of special gasification burner for biological liquid fuel and combustion method
KR20100103925A (en) Combustion device using brown's gas for promoting combustion of the fuel gas and method for the same
CN201885229U (en) Low-emission high-power sectionalized combustion gas burner
CN107023829B (en) Gaseous fuel mixing device
CN101629727B (en) Fuel nozzle of low-pollution combustion chamber
KR20090002893A (en) Burner for combustion of h2 gas and biofuel
CN210153864U (en) Dual-fuel nozzle
CN111174203A (en) Low-nitrogen combustor for biogas
CN204227434U (en) Ground flare
KR100708805B1 (en) Gas torch ignitor for a combustor ignition
CN201180580Y (en) Pre-combustion chamber
JP6004920B2 (en) Gas turbine combustor and gas turbine combustor control method
CN208901370U (en) Low temperature desugar gasification combustion furnace
KR101557991B1 (en) Combustion device using Brown's gas for promoting combustion of the fuel gas and method for the same
CN202835350U (en) Novel biology liquid fuel combustor
CN102121699A (en) Partially premixed gas burning head
CN202032562U (en) Efficient energy-saving pyrolysis combustion furnace
RU2386082C1 (en) Device for preparing air-and-fuel mixture to be supplied to combustion chamber
CN101206028B (en) Method for firing coal-dust airflow by flue gas injection and ignition combustor
CN205079235U (en) High -temperature gas generator
CN104456585A (en) Novel ground torch
CN204550482U (en) A kind of organic solid fuel gas gasification installation

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
NORF Unpaid initial registration fee