KR20100011921A - 버너 장치 및 그 방법 - Google Patents

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KR20100011921A
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웨슬리 알 버스만
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존 징크 컴파니 엘엘씨
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Abstract

본 발명은 연료 가스를 연소시키는 버너 조립체 및 연료 가스 연소 방법을 개시한다. 버너 조립체는 버너 스로트가 관통하게 배치된 버너 타일을 포함한다. 연소 공기는 버너 스로트를 통해 노 내의 연소 영역으로 안내된다. 버너 스로트 내에 파일럿 화염을 생성하는 데에 파일럿 조립체가 이용된다. 연료 가스는 버너 스로트 외부에 위치한 점화 영역으로 안내되어 여기서 점화된다. 버너 스로트에서 생성된 파일럿 화염은 점화 영역 내의 연료 가스를 점화하는 데에 이용될 수 있다. 점화된 연료 가스는 연소 영역 내의 연소 공기와 혼합된다. 본 발명의 버너 조립체는 버너 스로트 내에서 상당한 양의 연료 가스와 연소 공기를 혼합하지 않고도 작동할 수 있어, 원하지 않는 질소 산화물(NOX)의 형성을 제어하는 데에 도움을 줄 수 있다.
버너, 노, 연료, 버너 타일, 버너 스로트, 질소 산화물, 연소 공기, 점화

Description

버너 장치 및 그 방법{BURNER APPARATUS AND METHODS}
본 발명은 노를 위한 버너 조립체에 관한 것이다. 본 발명은 또한 버너 타일 및 이를 통과해 연장하는 버너 스로트를 포함하는 버너 조립체를 이용하여 노 공간 내에서 연료 가스를 연소시켜 열을 생성하는 방법에 관한 것이다.
버너 조립체는 많은 용례에서 이용되고 있다. 예를 들면, 석유 정제 설비, 화학 플랜트, 및 유사한 설비에서 산업용 노와 관련하여 프로세스 버너 조립체가 이용되고 있다. 이용되고 있는 버너 조립체의 구체적인 형태 및 구성은 구체적인 용례, 노의 형태, 적용될 수 있는 배출물 규정 및 당업자에게 공지된 기타 인자들에 따라 달라질 것이다.
통상의 프로세스 버너는 버너 스로트(burner throat)가 통과해 연장하는 버너 타일(burner tile)을 갖고 있다. 버너 타일은 노 내로 연장한다. 연소 공기는 버너 스로트를 통해 안내되어, 버너 스로트의 출구에 인접하여 노 내에 연소 영역을 생성한다. 연료는 버너 스로트 내로 분사되고 연소 공기와 혼합되어 연소 영역에서 연소된다.
많은 정부 기관에서는 프로세스 버너 및 기타 연소 장비에서 대기 중으로 배 출될 수 있는 질소 산화물(통상 NOX로 표기하고, 주로 NO 및 NO2가 포함됨) 및 기타 잠재적 오염원 화합물의 양과 관련한 규정을 채택하고 있다. 예를 들면, 미국의 경우 질소 산화물 배출과 관련하여 엄격한 규정을 갖고 있다. 이러한 규정으로 인해, 질소 산화물의 배출이 현저히 낮은 버너 장치 및 이에 상응하는 작동 방법의 개발되었다.
한가지 기법에서, 버너 스로트에서 연소 공기와 혼합되는 연료(통상 1차 연료 칭함)는 제1 연소 영역에서 연소된다. 추가적인 연료[종종 2차 연료 또는 단계적 연료(staged-fuel)]는 제2 연소 영역에서 연소된다. 이러한 버너 조립체에서, 2차 또는 단계적 연료를 노의 배연 가스와 희석시키고, 이에 의해 가스의 연소 온도를 낮춘다. 그러한 배연 가스는 화염으로부터 열을 흡수한다는 점에서 히트 싱크로서 기능을 한다. 그 배연 가스는 노 스택(furnace stack)으로부터 온 것(외부 배연 가스)이거나, 노 자체에서 발생한 것(내부 배연 가스)일 수 있다. 가스의 연소 온도가 낮아지면 생성되는 배연 가스 내의 질소 산화물의 형성이 감소한다. 부수적으로, 연소 반응물과 혼합된 배연 가스는 질소 산화물의 형성에 필요한 산소종의 농도를 감소시켜, 질소 산화물의 감소에 더욱 기여하게 된다.
이제까지는 단계식 연소 버너 조립체의 경우에도 1차 연료와 연소 공기를 버너 스로트에서 혼합할 필요가 있는 것으로 여겨졌다. 버너 스로트 내의 1차 연료는 연료와 연소 공기의 혼합물이 연소 영역에서 점화되는 것을 보장하는 데에 도움을 주는 한편, 버너를 안정화시키는 데에도 도움된다. 불행히도, 몇몇 용례에서는 버너 스로트 내의 1차 연료와 연소 공기의 혼합물은 그 내에 질소 산화물을 형성하기에 충분히 높은 온도를 생성할 수 있다. 그 다음으로 중요하기로는, 버너 스로트 내의 연소 공기가 배연 가스 내의 산소의 농도보다 상당히 높은 산소 농도를 갖고 있다는 점이다. 버너 스로트 내의 비교적 높은 산소 농도가 버너 스로트로 내로 1차 연료를 도입함으로써 야기되는 높은 온도와 조합되어, 상당한 양의 질소 산화물이 형성되게 할 수 있다. 이는 질소 산화물의 형성을 감소시키기 위해 취해진 다른 단계들의 의의를 감소시킨다.
본 발명은 노를 위한 버너 조립체를 제공한다. 본 발명은 또한 버너 타일 및 이를 통과해 연장하는 버너 스로트를 포함하는 버너 조립체를 이용하여 노 공간 내에서 연료 가스를 연소시켜 열을 생성하는 방법을 제공한다.
본 발명의 버너 조립체의 제1 양태에서는 노에 결합되는 버너 타일, 버너 파일럿 조립체 및 연료 분사 조립체를 포함한다.
제1 양태의 버너 조립체의 버너 타일은 노 내에 배치되는 외면, 및 버너 타일을 통과하게 배치된 버너 스로트를 포함한다. 버너 스로트는 입구 및 출구를 구비한다. 버너 스로트의 입구는 버너 스로트의 외부로부터 연소 공기를 받아들이도록 되어 있다. 버너 스로트의 출구는 버너 타일의 외면에 인접하게 배치되어, 노 내에서 버너 타일의 외면에 인접하게 위치한 연소 영역 내로 연소 공기를 도입하도록 위치 설정된다.
제1 양태의 버너 조립체의 버너 파일럿 조립체는 버너 스로트 내에서 파일럿 화염(pilot flame)을 생성하기 위한 것이다. 이 버너 파일럿 조립체는 파일럿 연료 팁 및 파일럿 연료 라이저를 포함한다. 파일럿 연료 라이저는 연료 공급원과 유체 연통하게 연결된 입구, 및 파일럿 연료 팁과 유체 연통하게 연결된 출구를 구비한다. 파일럿 연료 팁은 버너 스로트 내에 배치된다.
제1 양태의 버너 조립체의 연료 분사 조립체는, 버너 스로트 외부에 위치한 하나 이상의 연료 팁으로부터 버너 조립체의 작동에 필요한 실질적으로 모든 연료를 노 내로 분사하도록 되어 있다. 이러한 연료 분사 조립체는 노 내에서 버너 타일의 외면에 인접하게 위치한 점화 영역 내로 메인 연료를 분사하기 위한 메인 연료 팁 및 메인 연료 라이저를 포함한다. 메인 연료 라이저는 연료 공급원에 유체 연통하게 연결된 입구, 및 연료 팁에 유체 연통하게 연결된 출구를 포함한다. 연료 팁은 적어도 부분적으로 노 내에 배치되어, 버너 타일의 외면에 인접하게 위치 설정된다.
본 발명의 버너 조립체의 제2 양태에서는, 노와 결합되는 버너 타일, 점화 통로, 버너 파일럿 조립체 및 연료 분사 조립체를 포함한다.
제2 양태의 버너 조립체의 버너 타일은, 노 내에 배치되는 외면, 및 버너 타일을 통과하게 배치된 버너 스로트를 포함한다. 버너 스로트는 입구 및 출구를 구비한다. 버너 스로트의 입구는 버너 스로트의 외부로부터 연소 공기를 받아들이도록 되어 있다. 버너 스로트의 출구는 버너 타일의 외면에 인접하게 배치되어, 노 내에서 버너 타일의 외면에 인접하게 위치한 연소 영역 내로 연소 공기를 도입하도록 위치 설정된다.
제2 양태의 버너 조립체의 점화 통로는, 버너 스로트와 버너 타일의 외면 사이의 버너 타일을 통과해 연장하고, 입구 및 출구를 구비한다. 점화 통로의 입구는 버너 스로트에 인접하게 배치되고, 점화 통로의 출구는 버터 타일의 외면에 인접하게 배치된다.
제2 양태의 버너 조립체의 버너 파일럿 조립체는 버너 스로트 내에서 파일럿 화염을 생성하기 위한 것이다. 이 버너 파일럿 조립체는 파일럿 연료 팁 및 파일럿 연료 라이저를 포함한다. 파일럿 연료 라이저는 연료 공급원과 유체 연통하게 연결된 입구, 및 파일럿 연료 팁과 유체 연통하게 연결된 출구를 구비한다. 파일럿 연료 팁은 버너 스로트 내에 배치된다.
제2 양태의 버너 조립체의 연료 분사 조립체는 버너 스로트 외부에 위치한 하나 이상의 연료 팁으로부터 노 내로 연료를 분사하도록 되어 있다. 이러한 연료 분사 조립체는 노 내에서 버너 타일의 외면에 인접하게 위치한 점화 영역 내로 메인 연료를 분사하기 위한 메인 연료 팁 및 메인 연료 라이저를 포함한다. 메인 연료 라이저는 연료 공급원에 유체 연통하게 연결된 입구, 및 연료 팁에 유체 연통하게 연결된 출구를 포함한다. 연료 팁은 적어도 부분적으로 노 내에 배치되어, 버너 타일의 외면에 인접하게 위치 설정된다.
제2 양태의 버너 조립체의 점화 통로는, 버너 파일럿 조립체에 의해 생성된 파일럿 화염의 적어도 일부분을 받아들여 파일럿 화염 또는 그 일부분을 점화 영역으로 안내함으로써, 파일럿 화염 또는 그 일부분이 메인 연료 팁에 의해 점화 영역 내로 분사된 메인 연료와 접촉하여 그 메인 연료를 점화시킬 수 있도록 되어 있다.
본 발명의 방법의 제1 양태는 버너 스로트 내에서 상당한 양의 연료와 연소 공기를 혼합하지 않고 수행된다. 이 방법은,
(a) 버너 스로트를 통해 노 내에서 버너 타일의 외면에 인접하게 위치한 연소 영역 내로 연소 공기를 안내하는 단계;
(b) 버너 파일럿 조립체의 의해 제공된 파일럿 연료로 버너 스로트 내에서 파일럿 화염을 생성하는 단계;
(c) 노 내에서 버너 타일의 외면에 인접하게 위치한 점화 영역 내로 메인 연료를 분사하기 위한 메인 연료 팁을 포함하는 버너 스로트 외부에 위치한 하나 이상의 연료 팁으로부터 버너 조립체의 작동에 필요한 실질적으로 모든 연료를 노 내로 분사하는 단계;
(d) 메인 연료를 점화 영역에서 점화하는 단계; 및
(e) 점화된 메인 연료를 버너 스로트를 통해 연소 영역에 안내된 연소 공기와 혼합하는 단계를 포함한다.
본 발명의 방법의 제2 양태에서는,
(a) 버너 스로트를 통해 노 내에서 버너 타일의 외면에 인접하게 위치한 연소 영역 내로 연소 공기를 안내하는 단계;
(b) 버너 파일럿 조립체의 의해 제공된 파일럿 연료로 버너 스로트 내에서 파일럿 화염을 생성하는 단계;
(c) 노 내에서 버너 타일의 외면에 인접하게 위치한 점화 영역 내로 메인 연료를 분사하기 위한 메인 연료 팁을 포함하는 버너 스로트 외부에 위치한 하나 이상의 연료 팁으로부터 연료를 노 내로 분사하는 단계;
(d) 파일럿 화염의 적어도 일부분을 버너 스로트로부터 점화 영역으로 안내하고, 이 파일럿 화염 또는 그 일부분을 이용하여 점화 영역 내의 메인 연료를 점화하는 단계; 및
(e) 점화된 메인 연료를, 버너 스로트를 통해 연소 영역에 안내된 연소 공기 와 혼합하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 버너 조립체를 버너 스로트 내에서 상당한 양의 연료 가스와 연소 공기를 혼합하지 않고도 작동할 수 있어, 질소 산화물(NOX)과 같은 오염 물질의 배출을 감소시킬 수 있다.
도면을 참조하면, 본 발명의 버너 조립체는 전체적으로 도면 부호 10으로 지정되어 도시되어 있다. 도면에 도시하고 당업자라면 이해할 수 있는 바와 같이, 버너 조립체(10) 및 그 구성 요소는 노(12)(노 전체를 도시하진 않음)와 함께 사용하도록 설계된 것으로, 석유 정제 설비, 화학 플랜트, 또는 기타 용례에서 열을 생성하는 데에 이용될 수 있다. 버너 조립체(10)는 노(12)의 벽(14)[예를 들면, 측벽, 저부벽(또는 바닥) 또는 상부벽(즉, 천장)]에 부착되어, 노의 노 공간(16) 내로 연장한다. 버너 조립체(10)는 또한 노(12) 내에서 예를 들면 노의 바닥 상에 독립적으로 세워질 수도 있다. 노의 벽(14)은 이에 부착된 단열재(14a)로 이루어지는 내층을 포함한다.
도 1 및 도 2에 도시한 버너 조립체(10)는 노의 측벽(14)에 부착되어 수평으로 결합되고, 그 측벽에 대해 위쪽으로 화염을 발생시킨다(상향 연소: up-fire). 아래에서 더 설명하는 바와 같이, 버너 조립체(10)는 다른 방식으로 구성되어 노(12)에 결합될 수도 있다. 버너 조립체(10)는 연료 가스와 공기의 혼합물을 노 공간(16) 내로 방출하며, 여기서 그 혼합물은 배연 가스의 존재 하에서 연소하면서 비교적 낮은 함량의 질소 산화물(NOX) 및 탄소 생성물을 생성한다. 통상, 복수의 버너 조립체(10)가 하나의 노(12) 내에 설치된다.
버너 조립체(10)는 노(12)에 결합되는 버너 타일(18), 버너 파일럿 조립체(20) 및 연료 분사 조립체(20)를 포함한다. 당업자라면 이해하는 바와 같이, 버너 조립체(10)는 자연 통풍 버너[즉, 연소에 필요한 공기가 버너 타일(18) 내로 자연적으로 빨아들여짐]. 강제 통풍 버너[예를 들면, 송풍기를 이용하여 버너 타일(18) 내로 연소 공기를 송풍함], 평형 통풍 버너(balanced draft burner)(예를 들면, 연소 공기의 적절한 균형을 달성하기 위해 공기를 버너 내외로 송풍하는 데에 모두 송풍기를 사용함) 또는 이들의 변형 형태일 수 있다.
버너 타일(18)은 베이스(24) 및 노(12)의 내에 배치되는 외면(26)[노 공간(16) 내로 연장하도록 하기 위해]을 포함한다. 외면(26)은 상부 섹션(28), 저부 섹션(30), 및 이들 상부 섹션과 저부 섹션을 연결하는 측벽 섹션(32)을 포함한다. 버너 타일(18)의 베이스(24)는 노의 벽(14)에 부착된다. 저부 섹션(30)은 베이스(24)에서부터 측벽 섹션(32)으로 약간 경사진다. 측벽 섹션(32)은 전면(34) 및 측면(36)을 포함한다. 전면(34)은 하부 전면(34a) 및 경사 전면(34b)을 포함한다. 경사 전면(34b)은 하부 전면(34a)으로부터 버너 타일(18)의 오면(26)의 상부 섹션(28)까지 내측으로 경사진다.
도면에 도시한 바와 같이, 버너 조립체(10)는 자연 통풍 버너[즉, 연소에 필 요한 공기는 버너 타일(18) 내로 자연적으로 빨아들여짐]이다. 플레넘(38)이 노 벽(14)의 후방 및 버너 타일(18)의 베이스(24)에 부착되어, 연소 공기[도면에서 화살표 40으로 도시함]를 노(12)의 외부에서 버너 조립체(10)로 제공하게 된다. 이 플레넘(38)은 공기 입구(42)를 포함한다. 댐퍼 조립체(44)가 플레넘(38) 및 버너 조립체(10) 안으로 도입되는 공기의 양을 조절하도록 공기 입구(42)에 부착된다. 플레넘(38)으로부터 버너 타일(18)로 공기가 안내될 수 있도록 공기 개구(46)가 노 벽(14)을 관통해 연장한다.
버너 스로트(48)가 버너 타일(18)을 통과해 배치된다. 버너 스로트(48)는 버너 스로트를 둘러싸 이를 획정하는 스로트 벽(50)을 포함한다. 버너 스로트(48)는 입구(52) 및 출구(54)를 구비한다. 입구(52)는 버너 스로트(48)의 외부[구체적으로, 플레넘(38)]로부터 연소 공기[화살표 40으로 나타냄]를 받아들이도록 되어 있다. 버너 스로트(48)의 입구(52)는 노 벽(14)을 관통해 연장하는 공기 개구(46) 위에 정렬되어, 버너 스로트(48)와 플레넘(38) 간을 유체 연통시킨다. 버너 스로트(48)의 출구(54)는 버너 타일(18)의 외면(26)에 인접하게 위치하여, 노(12) 내에서 버너 타일(18)의 외면에 인접하게 위치한 연소 영역(58) 내로 연소 공기[화살표 40으로 나타냄]으로 도입하도록 위치 설정된다. 연소 공기는 버너 스로트(48)의 출구(54)를 통해 노(12) 내의 연소 영역(58) 내로 방출된다.
버너 스로트(48)의 벽(50)은 버너 스로트(48)의 출구(54)에 인접하여 내측으로 연장하여, 스로트 리지(throat ledge)(60)를 형성한다. 이 스로트 리지(60)는 화염을 안정시키는 기능을 한다.
버너 파일럿 조립체(20)는 버너 스로트(48) 내에 파일럿 화염(62)을 생성하는 데에 이용된다. 버너 파일럿 조립체(20)는 파일럿 연료 라이저(64) 및 파일럿 연료 팁(66)을 포함한다. 파일럿 연료 라이저(64)는 연료 공급원(70)에 연결된 입구(68)와, 파일럿 연료 팁(66)과 유체 연통하게 연결된 출구(72)를 구비한다. 파일럿 연료 라이저(64)는 노 벽(14)의 공기 개구(46)를 통해 버너 스로트(48) 내로 연장한다. 파일럿 연료 팁(66)은 버너 스로트(48) 내에 배치된다. 바람직하게는, 버너 파일럿 조립체(20)는 화염(62)을 생성하기 전에 버너 파일럿 조립체 내에서 연료와 산소를 예혼합(pre-mixing)한다. 이는, 예를 들면 파일럿 연료 라이저의 입구에 믹서 제트(mixer jet)를 이용함으로써 달성할 수 있다. 믹서 제트에서의 연료의 기동력은 공기(산소를 포함함)를 빨아들여 연료와 혼합한다.
연료 분사 조립체(22)는 바람직하게는 버너 스로트의 외측에 위치한 하나 이상의 연료 팁(74)으로부터 버너 조립체(10)의 작동에 필요한 실질적으로 모든 연료를 노(12) 내로 분사하도록 되어 있다. 본 명세서 및 첨부된 청구 범위에서 사용하는 바와 같은 버너 조립체(10)의 작동에 필요한 "실질적으로 모든 연료"란 표현은 버너 파일럿 조립체(20)를 작동시키는 데에 이용되는 연료를 제외한 버너의 작동에 필요한 모든 연료를 의미한다. 연료 분사 조립체(22)는 노(12) 내에서 버너 타일(18)의 외면(26)에 인접하게 위치하는 점화 영역(80) 내로 메인 연료를 분사하기 위한 메인 연료 라이저(76) 및 메인 연료 팁(78)을 포함한다. 메인 연료 라이저(76)는 연료 공급원(84)에 유체 연통하게 연결된 입구(82) 및 메인 연료 팁(78)에 유체 연통하게 연결된 출구(86)를 구비한다. 바람직하게는, 노(14) 내로 연장 하였을 메인 연료 라이저(76)의 부분은 버너 타일(18)을 통해 배치된다. 메인 연료 팁(78)은 적어도 부분적으로는 노(12) 내에 배치되어, 버너 타일(18)의 측벽 섹션(32)의 전면(34)의 하부 전면(34a)에 인접하게 위치 설정된다. 메인 연료 팁(78)은 전면(34)을 따라 점화 영역(80) 내로 메인 연료를 분사하도록 위치 설정된다. 점화 영역(80)은 전면(34)의 경사 전면(34b)에 인접하게 배치된다. 복수의 메인 연료 라이저(76) 및 메인 연료 팁(78)과 복수의 점화 영역(80)이 이용될 수 있다. 도 1 및 도 3 내지 도 5는 모두 별도의 점화 영역(80)을 향해 메인 연료를 각각 분사하는 2개의 메인 연료 라이저(76) 및 2개의 메인 연료 팁(78)을 도시하고 있다.
연료 분사 조립체(22)는 또한 보충 연료 분사 조립체(90)를 포함한다. 보충 연료 분사 조립체(90)는 연소 영역(58)에 보충 연료를 분사하도록 배치된다. 이러한 보충 연료 분사 조립체(90)는 보충 연료 라이저(92) 및 보충 연료 팁(94)을 구비한다. 보충 연료 라이저(92)는 연료 공급원(100)에 유체 연통하게 연결된 입구(98) 및 보충 연료 팁(94)에 유체 연통하게 연결된 출구(102)를 구비한다. 보충 연료 라이저(92)는 부분적으로는 버너 타일(18)을 통해 배치되어, 버너 타일(18) 내에 위치한 홈통(trough)(104) 내로 연장한다. 각각의 홈통(104)은 홈통 벽(106) 및 홈통 출구(108)를 포함한다. 보충 연료 라이저(92)는 홈통(104)의 벽(106)을 통과해 연장한다. 보충 연료 팁(94)은 홈통(104) 내에서 배치되어, 보충 연료를 홈통의 출구(108)를 통해 연소 영역(58) 내로 연료를 분사하도록 위치 설정된다. 복수의 보충 연료 라이저(92), 보충 연료 팁(94) 및 해당 홈통(104)이 이용될 수 있다. 도시한 바와 같이, 연료 분사 조립체(22)는 2개의 보충 연료 라이저(92), 2개의 보충 연료 팁(94) 및 2개의 해당 홈통(104)을 포함하고 있다.
연료 조립체(10)는 또한 버너 파일럿 조립체(20)에 의해 생성된 화염(62)의 적어도 일부분을 받아들이는 점화 통로(114)를 포함한다. 이 점화 통로(114)는 화염(62) 또는 그 일부분을 점화 영역(80)으로 안내하고, 이에 의해 화염(62) 또는 그 일부분이 메인 연료 팁(78)에 의해 점화 영역 내로 분사된 메인 연료를 점화시킬 수 있다. 점화 통로(114)는 버너 타일(18)의 외면(26), 구체적으로는 버터 타일(18)의 외면(26)의 측벽 섹션(32)의 전면(34)의 경사 전면(34b)과 버너 스로트(48) 사이에서 버너 타일(18)을 통과해 연장한다. 점화 통로(114)는 버너 스로트(48)에 인접하게 배치된 입구(116) 및 경사 전면(34b)에 인접하게 배치된 출구(118)를 포함한다.
도시한 바와 같이, 각각의 점화 통로(114)는 화염(62)의 부분(62a)을 받아들여, 이 화염 부분(62a)을 점화 영역(80)으로 안내한다. 화염 부분(62a)은 메인 연료 팁(78)에 의해 점화 영역(80) 안으로 분사된 메인 연료와 접촉하여 이 메인 연료를 점화시킨다. 복수의 점화 통로(114)가 이용될 수도 있다. 도시한 바와 같이, 버너 조립체는 2개의 점화 통로(114)를 포함하고 있다.
또한, 버너 조립체(10)는 버너 파일럿 조립체(20)에 의해 생성된 화염(62)의 적어도 일부분을 점화 통로(114)로 방향 전환시키는 화염 방향 전환 장치(124)를 포함한다. 도시한 바와 같이, 화염 방향 전환 장치(124)는 버너 파일럿 조립체(20)에 의해 생성된 화염(62)의 일부분, 즉 화염 부분(62a)을 점화 통로(114) 내 로 방향 전환시키는 한편, 버너 파일럿 조립체(20)에 의해 생성된 화염(62)의 일부분, 즉 화염 부분(62b)이 버너 스로트(48)의 출구(54)를 통해 연소 영역(58) 내로 안내되게 한다. 화염 부분(62a, 62b)들을 형성하는 화염(62)의 상대적 양은 필요에 따라 조절될 수 있다. 예를 들면, 화염 부분(62a)으로 전환되는 화염의 양은 화염 부분(62a)이 점화 영역(80)에 도달하여 그 내의 메인 연료를 점화시키기에 충분해야 한다.
도 1 내지 도 7에 도시한 버너 조립체(10)의 실시예에서, 화염 방향 전환 장치(124)는 점화 통로의 입구(116)에 인접하여 버너 스로트(48)의 벽(50)에 부착된 충돌 블록(126)이다. 이 충돌 블록(126)은 화염(62)을 화염 부분(62a) 및 화염 부분(62b)으로 분할한다. 이들 충돌 블록은 전체 파일런 화염(62)을 점화 통로(114) 내로 방향 전환하도록 구성될 수도 있다.
도 4 내지 도 7에 가장 잘 도시한 바와 같이, 점화 통로(114)를 통해 안내되는 화염 부분(62a)은 또한 버너 타일의 외측에서 조종된다. 이와 관련하여, 버너 조립체(10)는 선회 부재(140)를 포함하며, 이 선회 부재(140)는 버너 타일(18)의 외면(26)에 인접하게 위치하여, 화염 부분(62a)을 점화 통로의 출구(118)에서부터 버너 타일의 외면을 가로지르게 안내하도록 위치 설정된다. 하나의 실시예에서, 선회 부재(140)는 외면(26)의 측벽 섹션(32)의 전면(34)의 경사 전면(34b)에서 점화 통로의 출구(118) 위에 배치된 선회 블록(142)이다. 점화 통로의 출구(118)를 통해 안내된 화염 부분(62a)은 선회 블록(142)에 충돌하여, 경사 전면(34b)에서 이 경사 전면(34b)을 가로질러 배치된 채널(144)을 통해 안내된다.
버너 타일(18)의 외면(26)에는 화염 부분(62a)(또는 그 일부분)을 받아들여, 받아들여진 화염과 메인 연료 팁(78)에 의해 분사된 메인 연료의 접촉을 용이하게 하도록 보염 부재(flame stabilizing member)(150)가 배치된다. 구체적으로, 각각의 보염 부재(150)는 해당 선회 블록(142)에 부착되어 이로부터 실질적으로 직각 방향으로 해당 채널(144) 아래에서 경사 전면(34b)을 따라 연장한다. 보염 부재(150)는 선회 블록(142)으로부터의 화염(또는 그 일부분)과 메인 연료 팁(78)에서 방출되는 메인 연료를 받아들인다는 점에서 보염기(bluff-bodies)로서 기능을 한다. 메인 연료 팁(78)으로부터 방출되는 메인 연료는 보염 부재(150)에서 느려지거나 충돌하고 여기에서 화염에 의해 점화된다.
복수의 선회 블록(142), 채널(144), 및 보염 부재(150)가 이용될 수 있다. 도시한 바와 같이, 2개의 점화 통로(144) 각각과 관련하여 선회 블록(142), 채널(144) 및 보염 부재(150)가 이용되고 있다.
이하, 도 8 내지 도 10을 참조하면, 버너 조립체(10)의 추가적인 구성들이 도시되어 있다. 전술한 바와 같이, 버너 조립체(10)는 다양한 방식으로 노(12)에 결합되도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 버너 조립체(10)는 위쪽으로 화염을 발생(상향 연소)시키거나 아래쪽으로 화염을 발생(하향 연소)시킬 수 있게 수평 또는 수직으로 노(12)에 결합될 수 있다. 버너 조립체(10)는 임의의 배향으로 노(12)에 결합될 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 버너 조립체(10)는 노(12)의 벽(14)에 수평으로 장착되어 노의 측벽에 인접하여 수직으로 화염을 발생시키도록 설계 및 구 성되어 있다. 도 8에서는 노(12)의 벽(14)에 수직으로 장착되어, 노의 측벽에 인접하여 수직으로 화염을 발생시키도록 설계 및 구성된 버너 조립체(10)를 도시하고 있다. 도 8에 도시한 본 발명의 버너 조립체는 노의 측벽을 따라 화염을 발생시킨다. 예를 들면, 도 1 및 도 2에 도시한 버너 스로트(48)와는 달리, 도 8에 도시한 구성에서의 버너 스로트(48)는 L자형이 아니라 직선형이다.
도 9에서는 노의 바닥(14)에 수직으로 장착되어 노의 내부(160)로 수직으로 화염을 발생시키도록 설계 및 구성된 버너 조립체(10)를 도시하고 있다. 도 9에 도시한 본 발명의 버너 조립체는 노의 내부(160)의 중간 영역(162)에서 부착되거나 독립적으로 세워질 수 있다. 이러한 구성은 복수의 메인 연료 팁, 메인 연료 라이저, 점화 통로 및 해당 구성 요소들을 포함한다. 보충 연료 분사를 위한 홈통(104) 및 해당 구성 요소는 구비하고 있지 않다.
도 10에서는, 노(12)의 천장(14)에서부터 수직으로 장착되어 노의 내부(160)의 중간 영역(162)으로 수직으로 하향으로 화염을 발생시키도록 되어 있다는 점을 제외하면 도 9에 도시한 본 발명의 버너 조립체와 유사하게 설계 및 구성된 버너 조립체(10)를 도시하고 있다
이하, 도 11a 내지 도 11c를 참조하면, 본 발명의 버너 조립체(10)의 대안적인 실시예가 도시되어 있다. 이 실시예에서, 점화 통로(114)는 버너 파일럿 조립체(20)에 의해 생성된 화염(62)의 적어도 일부분을 점화 통로(114) 내로 방향 전환시키기 위한 코안다 표면(Coanda surface)(170)을 입구(116)에 인접하여 구비하고 있다. 그 결과, 화염 방향 전환 장치(124)가 반드시 필요한 것은 아니다. 파일럿 연료 팁(66)에서 방출되는 화염(62) 및 그 일부분(화염의 속도, 코안다 표면의 곡률 및 당업자에게 공지된 기타 인자에 좌우됨)은 코안다 표면(170)에 붙어 이 코안다 표면(170)의 경로를 따라 화염 통로(114)로 가게 된다. 이러한 코안다 표면(170)은 원하는 경우에 화염 방향 전환 장치(124)와 함께 이용될 수 있다.
도 11a 내지 도 11c에 도시한 바와 같이, 점화 통로(114)는 또한 점화 통로(114)의 출구(118)를 통해 안내되는 화염 부분(62a)의 적어도 일부분을 버너 타일(18)의 외면(26)의 측벽 섹션(32)의 전면(34)의 경사 전면(34b)을 가로질러 안내하기 위한 코안다 표면(174)을 점화 통로(114)의 출구(118)에 인접하여 구비할 수 있다. 그 결과, 선회 부재(140)가 반드시 필요한 것은 아니다. 점화 통로(114)의 출구(118)를 통해 안내된 화염 부분(62a)은 코안다 표면(174)에 붙어 그 코안다 표면(174)의 경로를 따라가며, 이에 따라 그 화염을 보염 부재(150)가 받아들이게 된다. 이 실시예에서, 보염 부재(150)는 출구(118) 아래에 배치된 리지(178)이다. 선회 부재(140)는 원하는 경우에 여전히 이용될 수 있다.
이하, 도 12a 내지 도 12c를 참조하면, 본 발명의 버너 조립체(10)의 다른 대안적인 실시예가 도시되어 있다. 이 실시예에서, 화염 방향 전환 장치(124)는 점화 영역(80)을 향해 점화 통로(114) 내로 유체를 분사하여, 버너 스로트(48) 내의 압력보다 낮은 압력을 점화 통로(114) 내에 생성하도록, 점화 통로(114)와 관련된 유체 분사 조립체(180)이다. 점화 통로에서의 비교적 낮은 압력은 파일럿 화염(62) 또는 그 일부분[화염 부분(62a)]을 점화 통로(114) 내로 빨아들인다. 이러한 유체 분사 조립체(180)는 유체 공급원(182)에 유체 연통하게 연결되고, 이에 의 해 유체 분사 조립체가 유체를 점화 통로(114) 내로 분사할 수 있다. 도 12c에 가장 잘 도시한 바와 같이, 연료 이덕터 통로(fuel eductor passageway)(190)가 연료 타일(18)에 형성된다. 각각의 연료 이덕터 통로(190)는 메인 연료 라이저(76)에서부터 해당 점화 통로(114)까지 연장한다. 각 연료 이덕터 통로(190)의 입구(192)가 해당 메인 연료 라이저(76)에 유체 연통하게 연결되어 메인 연료를 받아들인다. 각 연료 이덕터 통로(190)의 출구(194)는 해당 점화 통로(114)에 유체 연통하게 연결된다. 이러한 식으로, 연료가 메인 연료 라이저(76)에서부터 점화 통로(114) 내로 바로 분사되어, 파일럿 화염(62) 또는 그 일부분을 점화 통로 내로 빨아들일 수 있다. 연료 이덕터 통로(190) 내의 메인 연료는 점화 통로 내의 화염(62)에 의해 점화되어 연소되거나, 점화 영역에서 점화 및 연소된다.
이하, 도 13a 내지 도 13c를 참조하면, 본 발명의 버너 조립체(10)의 또 다른 대안적인 실시예가 도시되어 있다. 이 실시예에서, 점화 통로(114)들이 버너 스로트(48)로부터 반경 방향 외측으로 넓어지는 각도로 버너 타일(18)을 통과해 배치된다. 이 실시예에서, 점화 통로(114)들은 버너 스로트(48)에서부터 훨씬 큰 각도[도 5에 도시한 바와 같이 점화 통로(114)들이 버너 스로트(48)에서부터 반경 방향 외측으로 넓어지는 각도와 비교할 때에]로 넓어진다. 이는 점화 통로(114)로부터 방출되는 화염이 메인 연료 팁(78)에 매우 근접하게 배치되게 하고, 화염을 경사 전면(34b)을 가로질러 안내하는 데에 도움을 준다. 출구(118)의 위치 및 이로부터 화염의 분사 각도로 인해, 선회 부재(140)가 반드시 필요한 것은 아니다. 점화 통로(114)의 출구(118)를 통해 안내된 화염 부분(62a)은 보염 부재(196)에서 받 아들인다. 이 보염 부재(196)는 출구(118) 아래에 배치된 리지(198)이다. 선회 부재(140)는 원하는 경우에 여전히 이용될 수 있다.
경사 전면(34b)은 가파르게 경사지거나 완만하게 경사질 수 있다. 그 한가지 결정 인자는 메인 연료 팁(78)으로부터 경사 전면(34b) 상으로 메인 연료를 분사하는 데에 이용되는 압력을 포함한다.
본 발명의 버너 조립체의 작동
천연 가스, 메탄, 수소, 프로판, 프로필렌, 에탄, 에틸렌, 부탄, 부티렌, 기타 통상의 정유 연료 또는 이들의 혼합물을 비롯하여 각종 다양한 형태의 연료가 본 발명의 버너 조립체(10)에 의해 연소될 수 있다. 바람직하게는 연료는 가스 형태이지만, 액상 연료 분야에서 공지된 연료 분무기 및 기타 장비가 이용될 수도 있다.
본 발명의 버너 조립체(10)는 버너 스로트(48)에서 상당한 양의 연료와 연소 공기의 혼합 없이 열을 생성하기 위해 노 공간(16) 내에서 연료를 연소시키는 데에 이용될 수 있다. 본 명세서 및 첨부된 청구 범위에서 사용하는 바와 같은, "버너 스로트(48)에서 상당한 양의 연료와 연소 공기의 혼합 없이"라는 표현은 버너 스로트에 파일럿 화염(62)의 생성과 관련하여 연료를 추가하는 것 외에는 버너 스로트에 연료(예를 들면, 1차 연료)를 추가하지 않음을 의미한다.
본 발명의 버너 조립체(10)는 노 벽(14)에 부착되어, 버너 타일(18)의 외면이 노 공간(16) 내로 연장하도록 된다. 버너 조립체(10)는 또한 노(12)의 내부에 독립적으로 세워질 수 있다. 전술한 바와 같이, 연소 공기[도면에서 화살표 40으 로 나타냄]는 플레넘(38)으로부터 공기 개구(46)를 통해 버너 스로트의 입구(52)로 공급된다.
연소 공기는 플레넘(38)에서 버너 스로트(48) 내로, 이어서 버너 스로트의 출구(54)를 통해 연소 영역(58) 내로 안내된다. 연소 영역(58)은 노(12) 내에서 버너 타일(18)의 외면(26)에 인접하게 배치된다. 버너 스로트(48) 내에서는 버너 파일럿 조립체(20)에 의해 공급된 파일럿 연료에 의해 파일럿 화염(62)이 생성된다. 이 파일럿 화염을 생성하기에 앞서, 산소가 버너 파일럿 조립체(20) 내의 파일럿 연료와 예혼합된다.
버너 조립체(10)의 작동을 위해 필요한 실질적으로 모든 연료는 버너 스로트(48)의 외측에 위치한 연료 팁(74)을 통해 노(12) 내로 분사된다. 전술한 바와 같이, 본 명세서 및 첨부된 청구 범위에서 사용하는 바와 같은 버너 조립체(10)의 작동에 필요한 "실질적으로 모든 연료"란 표현은 버너 파일럿 조립체(20)를 작동시키는 데에 이용되는 연료를 제외한 버너의 작동에 필요한 모든 연료를 의미한다. 연료 팁(74)은 메인 연료 팁(78)을 포함한다. 메인 연료 팁(78)은 노(12) 내에서 버너 타일(18)의 외면(26)에 인접하게 위치한 점화 영역(80) 내로 메인 연료를 분사한다. 메인 연료는 점화 영역(80)에서 점화된다. 이어서, 점화된 메인 연료는 연소 영역(58)에서 연소 공기와 혼합된다. 노에서 열을 생성하기 위한 연료의 1차 연소는 연소 영역(58)에서 발생한다.
하나의 실시예에서, 버너 스로트(48)에서 생성되는 파일럿 화염(62)의 적어도 일부분은 점화 영역(80)에서 메인 연료를 점화하는 데에 이용된다. 파일럿 화 염(62) 또는 그 일부분은 버너 스로트(48)와 버터 타일의 외면(26) 사이에서 버너 타일(18)을 통과해 연장하는 점화 통로(114)를 통해 점화 영역(80) 내로 안내되어, 이 파일럿 화염 또는 그 일부가 점화 영역(80)에서 연료와 접촉하여 연료를 점화시킬 수 있다.
파일럿 화염(62) 및 그 일부분은 점화 통로(114)로 방향 전환된다. 바람직하게는, 파일럿 화염의 제1 부분(62a)은 점화 통로(114)로 전환되고, 파일럿 화염의 제2 부분(62b)은 버너 스로트(48)를 통해 연소 영역(58)으로 안내될 수 있다. 하나의 실시예에서, 파일럿 화염 또는 그 일부분을 버너 스로트 내에 위치한 화염 방향 전환 장치(124)에 충돌시킴으로써 파일럿 화염 또는 그 일부가 방향 전환된다. 다른 실시예에서, 점화 통로(114)는 코안다 표면을 구비하며, 파일럿 화염(62a) 또는 그 일부분은 코안다 표면 상에서 파일럿 화염 또는 그 일부분이 안내됨으로써 점화 통로로 전환된다. 또 다른 실시예에서, 파일럿 화염(62) 또는 그 일부분은 점화 통로 내의 압력을 버너 스로트(48) 내의 압력보다 낮게 함으로써 점화 통로(114)로 전환된다. 점화 통로(114) 내의 압력은 바람직하게는 이덕터 유체를 점화 영역(80)을 향해 점화 통로 내로 분사함으로써 버너 스로트(48)의 압력보다 낮게 된다. 바람직하게는, 이덕터 유체는 연료이다.
연료 팁(74)은 또한 연소 영역(58)에 보충 연료를 분사하기 위한 보충 연료 팁(94)을 포함한다. 보충 연료는 보충 연료 팁(94)으로부터 홈 통(104)으로, 이어서 연소 영역(58)으로 분사된다. 보충 연료가 연소될 때에, 화염을 노(12)의 측벽(14)에 보다 근접하게 끌어당김으로써 연소 영역(58) 내의 화염을 제어한다. 본 명세서에서 "보충"이란 표현의 사용이 메인 연료 팁(78)보다 보충 연료 팁(94)을 통해 보다 적은 연료를 안내하는 것을 의미하는 것으로 해석해서는 안될 것이다. 보충 연료 팁(94)에 의해 연소 영역(58)으로 방출되는 보충 연료의 부피는 몇몇 용례에서는 메인 연료 팁(78)에 의해 방출되는 메인 연료의 부피보다 많을 수도 있다.
본 발명을 더 설명하기 위해, 아래에서 실시예 및 테스트 데이터를 제시한다.
본 발명의 버너 조립체(10)를 성능에 대해 테스트하였다. 테스트된 버너 조립체(10)는 대체로 도 1 내지 7에 도시한 버너 조립체(10)와 동일하게 구성하였다.
각각의 테스트의 시작 시에 노(12)는 저온이었다. 아래에 제시한 테스트 데이터는 착화 과정(light-off procedure) 후에 얻어졌다. 착화 과정은, 노의 댐퍼를 개방하는 단계, 약 10분 동안 12% O2에서 약 0.75 MMBtu/hr의 방열량으로 노를 예열하는 단계, 이어서 약 30분 동안 9% O2에서 약 1.25 MMBtu/hr까지 방열량을 증가시키는 단계를 포함하였다.
시동 중에, 메인 연료는 경사 전면(34b) 상에 분사하여 보염 부재(150)에 충돌시켰다. 파일럿 화염(62)의 일부분(산소와 예혼합됨)은 화염 방향 전환 장치(124)에 의해 점화 통로(114)로 방향 전환시켰다. 방향 전환된 화염은 점화 통로(114)를 통해 방출시키고, 선회 블록(142)에 의해 보염 부재(150) 상으로 다시 안내하였다. 전환된 화염과 메인 연료 팁(78)으로부터 분사된 메인 연료가 점화 구역(80)에서 접촉하여 여기에서 메인 연료가 점화되었다. 점화된 메인 연료는 계속해서 경사 전면(34b) 위에서 위쪽으로 연소 영역(58)으로 흘렀다. 화염(62)의 일부는 버너 스로트(48)의 출구(54)를 빠져나와, 점화 및 버너의 안정화를 위한 추가적인 근원을 제공하였다. 연소 영역(58)에서, 보충 연료, 버너 스로트(48)로부터의 연소 공기, 및 점화된 메인 연료는 비교적 낮은 수준으로 질소 산화물을 생성하는 방식으로 더욱 연소되었다.
다음과 같은 테스트 데이터가 얻어졌다.
테스트 데이터
데이터 세트 1(착화시):
연료 100% TNG*
연료 유량 793.0 scfh
연료 온도 94℉
연소 공기 온도 76℉
스택 온도 648℉
노 온도 799℉
저위 노 온도(Lower Furnace Temperature) 278℉
노 압력차(Furnace Draft) 0.24 in. H2O
dP 버너 0.21 in. H2O
연료 압력 2.6 psig
파일럿을 위한 예혼합 가스
버너 방열량 0.72 MMBtu/hr
버너 유량 793 scfh
버너의 저위 발열량(Burner Lower Heating Value) 913.00 Btu/scf
NOX 배출량 9.72 ppmvd
CO 배출량 307.94 ppmvd
O2 (건조) 14.34%vd
* 툴사 천연 가스(Tulsa Natural Gas)
데이터 세트 2(급속 예열):
연료 100% TNG*
연료 유량 1102.0 scfh
연료 온도 94℉
연소 공기 온도 77℉
스택 온도 796℉
노 온도 960℉
저위 노온도 394℉
노 압력차 0.25 in. H2O
dP 버너 0.23 in. H2O
연료 압력 4.8 psig
파일럿을 위한 예혼합 가스
버너 방열량 1.01 MMBtu/hr
버너 유량 1102 scfh
버너 저위 발열량 913.00 Btu/scf
NOX 배출량 9.99 ppmvd
CO 배출량 653.77 ppmvd**
O2 (건조) 12.23%vd
* 툴사 천연 가스
** 이 값은 예열 속도를 낮춤으로써 실질적으로 감소될 수 있음
데이터 세트 3(정상 운전, TNG*):
연료 100% TNG*
연료 유량 1806.0 scfh
연료 온도 99℉
연소 공기 온도 83℉
스택 온도 1417℉
노 온도 1573℉
저위 노 온도 1249℉
노 압력차 0.22 in. H2O
dP 버너 0.15 in. H2O
연료 압력 12.1 psig
파일럿을 위한 예혼합 가스
버너 방열량 1.65 MMBtu/hr
버너 유량 1806 scfh
버너 저위 발열량 913.00 Btu/scf
NOX 배출량 10.92 ppmvd
CO 배출량 0.0 ppmvd
O2 (건조) 4.01%vd
* 툴사 천연 가스
데이터 세트 4 (정상 운전, 고수소 연료):
연료 47.70% TNG*
20.79% 프로판
31.51% H2
연료 유량 811.0 scfh TNG
353 scfh 프로판
536 scfh H2
연료 온도 106℉
연소 공기 온도 82℉
스택 온도 1448℉
노 온도 1591℉
저위 노 온도 1283℉
노 압력차 0.24 in. H2O
dP 버너 0.17 in. H2O
연료 압력 12.1 psig
파일럿을 위한 예혼합 가스
버너 방열량 1.71 MMBtu/hr
버너 유량 1701 scfh
버너 저위 발열량 1003.00 Btu/scf
NOX 배출량 20.27 ppmvd
CO 배출량 0.0 ppmvd
O2 (건조) 3.88%vd
* 툴사 천연 가스
데이터 세트 5 (정상 운전, 고수소 연료와 공기 예열):
연료 48.01% TNG*
20.47% 프로판
31.53% H2
연료 유량 818.0 scfh TNG
350 scfh 프로판
537 scfh H2
연료 온도 120℉
연소 공기 온도 554℉
스택 온도 1525℉
노 온도 1674℉
저위 노 온도 1361℉
노 압력차 0.28 in. H2O
dP 버너 0.24 in. H2O
연료 압력 14.0 psig
파일럿을 위한 예혼합 가스
버너 방열량 1.70 MMBtu/hr
버너 유량 1704 scfh
버너 저위 발열량 998.39.00 Btu/scf
NOX 배출량 26.06 ppmvd
CO 배출량 0.0 ppmvd
O2 (건조) 2.97%vd
* 툴사 천연 가스
이와 같이, 본 발명의 버너 조립체(10)는 매우 양호한 성능을 보여주었다. 버너 조립체의 정상 운전 중에는 일산화탄소 배출물이 실질적으로 전혀 관찰되지 않았다. 질소 산화물 배출량은 매우 낮았다.
본 발명의 다른 실시예는 본 명세서 및 이에 개시된 본 발명의 실시예로부터 당업자들에게는 명백할 것이다. 따라서, 전술한 상세한 설명은 단지 본 발명을 예시하는 것으로 고려되어야 하고, 본 발명의 실제 보호 범위는 첨부된 청구의 범위에 의해 정해진다.
따라서, 본 발명은 전술하였을 뿐만 아니라 본 발명이 속하는 당업자들에 시사되는 과제를 수행하고 목적 및 이점을 달성하는 데에 상당히 적합하다.
도 1은 본 발명의 버너 조립체를 앞에서 본 사시도이다.
도 2는 도 1의 단면선 2-2를 따라 취한 본 발명의 버너 조립체의 단면도로서, 본 발명의 버너 조립체에서 연소 공기의 흐름과, 파일럿 버너 조립체에 의해 생성된 화염 또한 나타내고 있는 도면이다.
도 3은 본 발명의 버너 조립체의 정면도로서, 버너 타일의 외부를 가로질러 화염이 편향되는 것 또한 나타내고 있는 도면이다.
도 4는 도 3에 도시한 버너 타일 외부의 확대 상세도이다.
도 5는 본 발명의 버너 조립체의 부분 평면도이다.
도 6은 본 발명의 버너 조립체의 선회 부재 및 보염 부재를 앞에서 본 확대 사시도이다.
도 7은 도 6에서 단면선 7-7을 따라 취한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 버너 조립체의 대안적인 구성의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 버너 조립체의 다른 구성의 단면도이다.
도 10은 본 발명의 버너 조립체의 또 다른 구성의 단면도이다.
도 11a는 본 발명의 버너 조립체의 대안적인 실시예를 나타내는 버너 타일 외부의 정면도이다.
도 11b는 도 11a에 도시한 실시예의 부분 평면도이다.
도 11c는 도 11a의 단면선 11C-11C를 따라 취한 단면도이다.
도 12a는 본 발명의 버너 조립체의 다른 대안적인 실시예를 나타내는 버너 타일 외부의 정면도이다.
도 12b는 도 12a에 도시한 본 발명의 버너 조립체의 실시예의 부분 평면도이다.
도 12c는 도 12a의 단면선 12c-12c를 따라 취한 단면도이다.
도 13a는 본 발명의 버너 조립체의 또 다른 대안적인 실시예를 나타내는 버너 타일 외부의 정면도이다.
도 13b는 도 13a에 도시한 본 발명의 버너 조립체의 실시예의 부분 평면도이다.
도 13c는 도 13a의 단면선 13c-13c를 따라 취한 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 버너 조립체 12 : 노
14 : 노 벽 16 : 버너 공간
18 : 버너 타일 20 : 버너 파일럿 조립체
22 : 연료 분사 조립체 26 : 외면
28 : 상부 섹션 30 : 저부 섹션
32 : 측벽 섹션 38 : 플레넘
40 : 연소 공기 42 : 공기 입구
44 : 댐퍼 조립체 46 : 공기 개구
48 : 버너 스로트 50 : 스로트 벽
52 : 버너 스로트의 입구 54 : 버너 스로트의 출구
58 : 연소 영역 62 : 파일럿 화염
64 : 파일럿 연료 라이저 66 : 파일럿 연료 팁
68 : 파일럿 연료 라이저 입구 70, 84, 100 : 연료 공급원
72 : 파일럿 연료 라이저 출구 74 : 연료 팁
76 : 메인 연료 라이저 78 : 메인 연료 팁
80 : 점화 영역 82 : 메인 연료 라이저 입구
86 : 메인 연료 라이저 출구 90 : 보충 연료 분사 조립체
92 : 보충 연료 라이저 94 : 보충 연료 팁
98 : 보충 연료 라이저 입구 102 : 보충 연료 라이저 출구
104 : 홈통 114 : 점화 통로
116 : 점화 통로 입구 118 : 점화 통로 출구
124 : 화염 방향 전환 장치 126 : 충돌 블록
140 : 선회 부재 150 : 보염 부재
180 : 유체 분사 조립체 190 : 유체 이덕터 통로

Claims (59)

  1. 노(furnace)용 버너 조립체로서,
    노에 결합되는 버너 타일;
    버너 파일럿 조립체; 및
    연료 분사 조립체
    를 포함하고, 상기 버너 타일은, 노 내에 배치되도록 된 외면 및 버너 타일을 관통하게 배치된 버너 스로트(burner throat)를 포함하며, 이 버너 스로트는 입구 및 출구를 구비하고, 버너 스로트의 입구는 버너 스로트의 외부로부터 연소 공기를 받아들이도록 되어 있는 한편, 버너 스로트의 출구는 버너 타일의 외면에 인접하게 배치되어, 상기 노 내에서 버너 타일의 외면에 인접하게 위치한 연소 영역 안으로 연소 공기를 도입하도록 위치 설정되며,
    상기 버너 파일럿 조립체는 상기 버너 스로트 내에 파일럿 화염(pilot flame)을 생성하기 위한 것으로, 파일럿 연료 팁 및 파일럿 연료 라이저를 포함하고, 이 파일럿 연료 라이저는 연료 공급원에 유체 연통하게 연결된 입구 및 파일럿 연료 팁에 유체 연통하게 연결된 출구를 구비하고, 상기 파일럿 연료 팁은 버너 스로트 내에 배치되며,
    상기 연료 분사 조립체는 버너 스로트의 외부에 위치한 하나 이상의 연료 팁으로부터 버너 조립체의 작동에 필요한 실질적으로 모든 연료를 노 내로 분사하도록 된 것으로, 상기 노 내에서 버너 타일의 외면에 인접하게 위치한 점화 영역 내 로 메인 연료를 분사하도록 메인 연료 팁 및 메인 연료 라이저를 포함하며, 이 메인 연료 라이저는 연료 공급원에 유체 연통하게 연결된 입구 및 연료 팁에 유체 연통하게 연결된 출구를 구비하고, 상기 연료 팁은 적어도 부분적으로 상기 노 내에 배치되어 버너 타일의 외면에 인접하게 위치 설정되는 것인 버너 조립체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 버너 타일은 버너 파일럿 조립체에 의해 생성된 화염의 적어도 일부분을 받아들여 상기 화염 또는 그 일부분을 점화 영역으로 안내하여, 상기 화염 또는 그 일부분이 메인 연료 팁에 의해 점화 영역 내로 분사된 메인 연료와 접촉하여 이 메인 연료를 점화시키게 하는 점화 통로를 더 포함하며, 이 점화 통로는 버너 스로트와 버너 타일의 외면 사이에서 버너 타일을 통과해 연장하는 것으로 입구 및 출구를 구비하고, 점화 통로의 입구는 버너 스로트에 인접하게 배치되는 한편, 점화 통로의 출구는 버너 타일의 외면에 인접하게 배치되는 것인 버너 조립체.
  3. 제2항에 있어서, 상기 버너 파일럿 조립체는 상기 화염을 생성하기 전에 버너 파일럿 조립체 내에서 산소와 연료를 예혼합(pre-mixing)하도록 된 것인 버너 조립체.
  4. 제2항에 있어서, 상기 점화 통로는 버너 파일럿 조립체에 의해 생성된 화염의 적어도 일부분을 점화 통로 내로 방향 전환시키는 코안다 표면(Coanda surface) 을 포함하는 것인 버너 조립체.
  5. 제2항에 있어서, 상기 버너 파일럿 조립체에 의해 생성된 화염의 적어도 일부분을 점화 통로 내로 방향 전환시키는 화염 방향 전환 장치를 더 포함하는 것인 버너 조립체.
  6. 제5항에 있어서, 상기 화염 방향 전환 장치는 버너 파일럿 조립체에 의해 생성된 화염의 일부분은 점화 통로 내로 방향 전환시키는 한편, 버너 파일럿 조립체에 의해 생성된 화염의 일부분은 버너 스로트의 출구를 통해 연소 영역으로 안내되게 하도록 되어 있는 것인 버너 조립체.
  7. 제5항에 있어서, 상기 화염 방향 전환 장치는 버너 스로트 내에 위치한 충돌 부재인 것인 버너 조립체.
  8. 제7항에 있어서, 상기 화염 방향 전환 장치는 점화 영역을 향해 점화 통로 내로 유체를 분사하도록 점화 통로에 관련된 유체 분사 조립체인 것인 버너 조립체.
  9. 제8항에 있어서, 상기 유체 분사 조립체는 연료 공급원에 유체 연통하게 연결되며, 이에 의해 유체 분사 조립체가 점화 통로 내로 연료를 분사할 수 있는 것 인 버너 조립체.
  10. 제1항에 있어서, 상기 버너 타일의 외면은 상부 섹션, 저부 섹션 및 이들 상부 섹션과 저부 섹션을 연결하는 측벽 섹션을 포함하는 것인 버너 조립체.
  11. 제10항에 있어서, 상기 메인 연료 팁과 상기 점화 영역은 버너 타일의 외면의 측벽 섹션에 인접하게 위치하는 것인 버너 조립체.
  12. 제11항에 있어서, 상기 연료 분사 조립체는 상기 연소 영역 내로 보충 연료를 분사하기 위한 보충 연료 팁 및 보충 연료 라이저를 더 포함하며, 이 보충 연료 라이저는 연료 공급원에 유체 연통하게 연결된 입구 및 보충 연료 팁에 연결된 출구를 구비하는 것인 버너 조립체.
  13. 제12항에 있어서, 상기 보충 연료 라이저는 부분적으로 버너 타일을 통과해 배치되어, 버너 타일에 배치된 홈통 내로 연장하며, 이 홈통은 연소 영역에 인접하게 배치된 출구를 구비하고, 이 홈통에 보충 연료 팁이 배치되는 것인 버너 조립체.
  14. 제2항에 있어서, 선회 부재를 더 포함하며, 이 선회 부재는 상기 버너 타일의 외면에 인접하게 위치하여, 상기 화염 또는 그 일부분을 점화 통로의 출구에서 부터 버너 타일의 외면을 가로질러 안내하도록 배치되는 것인 버너 조립체.
  15. 제14항에 있어서, 보염 부재를 더 포함하며, 이 보염 부재는 상기 버너 타일의 외면에 배치되어, 상기 화염 또는 그 일부분을 받아들여 상기 화염 또는 그 일부분과 상기 메인 연료 팁에 의해 분사된 연료의 접촉을 촉진시키는 것인 버너 조립체.
  16. 제15항에 있어서, 상기 보염 부재는 상기 선회 부재에 부착되어 상기 버너 타일의 외면을 따라 선회 부재로부터 실질적으로 직각으로 연장하며, 상기 보염 부재는 선회 부재로부터 상기 화염 또는 그 일부분을 받아들이는 것인 버너 조립체.
  17. 제1항에 있어서, 상기 연료 분사 조립체는 보충 연료 팁 및 보충 연료 라이저를 더 포함하며, 이 보충 연료 라이저는 연료 공급원에 유체 연통하게 연결된 입구 및 보충 연료 팁에 연결된 출구를 구비하며, 상기 보충 연료 팁은 적어도 부분적으로 상기 노 내에 배치되어 보충 연료를 연소 영역 내로 방출하도록 위치 설정되는 것인 버너 조립체.
  18. 노용 버너 조립체로서,
    노에 결합되는 버너 타일;
    점화 통로;
    버너 파일럿 조립체; 및
    연료 분사 조립체
    를 포함하고, 상기 버너 타일은, 노 내에 배치되도록 된 외면 및 버너 타일을 관통하게 배치된 버너 스로트를 포함하며, 이 버너 스로트는 입구 및 출구를 구비하고, 버너 스로트의 입구는 버너 스로트의 외부로부터 연소 공기를 받아들이도록 되어 있는 한편, 버너 스로트의 출구는 버너 타일의 외면에 인접하게 배치되어, 상기 노 내에서 버너 타일의 외면에 인접하게 위치한 연소 영역 안으로 연소 공기를 도입하도록 위치 설정되며,
    상기 점화 통로는 버너 스로트와 버너 타일의 외면 사이에서 버너 타일을 통과해 연장하는 것으로 입구 및 출구를 구비하고, 점화 통로의 입구는 버너 스로트에 인접하게 배치되는 한편, 점화 통로의 출구는 버너 타일의 외면에 인접하게 배치되며,
    상기 버너 파일럿 조립체는 상기 버너 스로트 내에 파일럿 화염을 생성하기 위한 것으로 파일럿 연료 팁 및 파일럿 연료 라이저를 포함하고, 이 파일럿 연료 라이저는 연료 공급원에 유체 연통하게 연결된 입구 및 파일럿 연료 팁에 유체 연통하게 연결된 출구를 구비하고, 상기 파일럿 연료 팁은 버너 스로트 내에 배치되며,
    상기 연료 분사 조립체는 버너 스로트의 외부에 위치한 하나 이상의 연료 팁으로부터 연료를 노 내로 분사하도록 된 것으로, 상기 노 내에서 버너 타일의 외면에 인접하게 위치한 점화 영역 내로 메인 연료를 분사하도록 메인 연료 팁 및 메인 연료 라이저를 포함하며, 이 메인 연료 라이저는 연료 공급원에 유체 연통하게 연결된 입구 및 연료 팁에 유체 연통하게 연결된 출구를 구비하고, 상기 연료 팁은 적어도 부분적으로 상기 노 내에 배치되어 버너 타일의 외면에 인접하게 위치 설정되며,
    상기 점화 통로는, 버너 파일럿 조립체에 의해 생성된 화염의 적어도 일부분을 받아들여 상기 화염 또는 그 일부분을 점화 영역으로 안내하여, 상기 화염 또는 그 일부분이 메인 연료 팁에 의해 점화 영역 내로 분사된 메인 연료와 접촉하여 이 메인 연료를 점화시키도록 되어 있는 것인 버너 조립체.
  19. 제18항에 있어서, 상기 연료 분사 조립체는 버너 스로트의 외부에 위치한 하나 이상의 연료 팁으로부터 버너 조립체의 작동에 필요한 실질적으로 모든 연료를 노 내로 분사하도록 된 것인 버너 조립체.
  20. 제18항에 있어서, 상기 버너 파일럿 조립체는 상기 화염을 생성하기 전에 버너 파일럿 조립체 내에서 산소와 연료를 예혼합하도록 된 것인 버너 조립체.
  21. 제18항에 있어서, 상기 점화 통로는 버너 파일럿 조립체에 의해 생성된 화염의 적어도 일부분을 점화 통로 내로 방향 전환시키는 코안다 표면을 포함하는 것인 버너 조립체.
  22. 제18항에 있어서, 상기 버너 파일럿 조립체에 의해 생성된 화염의 적어도 일부분을 점화 통로 내로 방향 전환시키는 화염 방향 전환 장치를 더 포함하는 것인 버너 조립체.
  23. 제22항에 있어서, 상기 화염 방향 전환 장치는 버너 파일럿 조립체에 의해 생성된 화염의 일부분은 점화 통로 내로 방향 전환시키는 한편, 버너 파일럿 조립체에 의해 생성된 화염의 일부분은 버너 스로트의 출구를 통해 연소 영역으로 안내되게 하도록 되어 있는 것인 버너 조립체.
  24. 제22항에 있어서, 상기 화염 방향 전환 장치는 버너 스로트 내에 위치한 충돌 부재인 것인 버너 조립체.
  25. 제22항에 있어서, 상기 화염 방향 전환 장치는 점화 영역을 향해 점화 통로 내로 유체를 분사하도록 점화 통로에 관련된 유체 분사 조립체인 것인 버너 조립체.
  26. 제25항에 있어서, 상기 유체 분사 조립체는 연료 공급원에 유체 연통하게 연결되며, 이에 의해 유체 분사 조립체가 점화 통로 내로 연료를 분사할 수 있는 것인 버너 조립체.
  27. 제18항에 있어서, 상기 버너 타일의 외면은 상부 섹션, 저부 섹션 및 이들 상부 섹션과 저부 섹션을 연결하는 측벽 섹션을 포함하는 것인 버너 조립체.
  28. 제27항에 있어서, 상기 메인 연료 팁과 상기 점화 영역은 버너 타일의 외면의 측벽 섹션에 인접하게 위치하는 것인 버너 조립체.
  29. 제28항에 있어서, 상기 연료 분사 조립체는 상기 연소 영역에 보충 연료를 분사하기 위한 보충 연료 팁 및 보충 연료 라이저를 더 포함하며, 이 보충 연료 라이저는 연료 공급원에 유체 연통하게 연결된 입구 및 보충 연료 팁에 연결되는 출구를 구비하는 것인 버너 조립체.
  30. 제29항에 있어서, 상기 보충 연료 라이저는 부분적으로 버너 타일을 통과해 배치되어 버너 타일에 배치된 홈통 내로 연장하며, 이 홈통은 연소 영역에 인접하게 배치된 출구를 구비하고, 이 홈통에 보충 연료 팁이 배치되는 것인 버너 조립체.
  31. 제18항에 있어서, 상기 버너 조립체는 2개 이상의 점화 통로, 2개 이상의 점화 영역 및 2개 이상의 메인 연료 팁을 포함하며, 이들 점화 영역과 메인 연료 팁은 버너 타일의 외면의 측벽 섹션에 인접하게 위치하는 것인 버너 조립체.
  32. 제31항에 있어서, 상기 연료 분사 조립체는 2개 이상의 보충 연료 팁을 포함하며, 이들 보충 연료 팁은 연소 영역 내로 보충 연료를 방출하도록 배치되는 것인 버너 조립체.
  33. 제18항에 있어서, 선회 부재를 더 포함하며, 이 선회 부재는 상기 버너 타일의 외면에 인접하게 위치하여, 상기 화염 또는 그 일부분을 점화 통로의 출구에서부터 버너 타일의 외면을 가로질러 안내하도록 배치되는 것인 버너 조립체.
  34. 제33항에 있어서, 보염 부재를 더 포함하며, 이 보염 부재는 상기 버너 타일의 외면에 배치되어, 상기 화염 또는 그 일부분을 받아들여 상기 화염 또는 그 일부분과 상기 메인 연료 팁에 의해 분사된 연료의 접촉을 촉진시키는 것인 버너 조립체.
  35. 제34항에 있어서, 상기 보염 부재는 상기 선회 부재에 부착되어 상기 버너 타일의 외면을 따라 선회 부재로부터 실질적으로 직각으로 연장하며, 상기 보염 부재는 선회 부재로부터 상기 화염 또는 그 일부분을 받아들이는 것인 버너 조립체.
  36. 버너 타일 및 이를 통과해 연장하는 버너 스로트를 포함하는 버너 조립체를 이용하여, 버너 스로트 내에서 상당한 양의 연료와 연소 공기를 혼합하지 않고 열을 발생시키도록 노 공간에서 연료를 연소시키는 방법으로서,
    상기 버너 스로트를 통해 노 내에서 버너 타일의 외면에 인접하게 위치한 연소 영역 내로 연소 공기를 안내하는 단계;
    버너 파일럿 조립체의 의해 제공된 파일럿 연료로 버너 스로트 내에서 파일럿 화염을 생성하는 단계;
    노 내에서 버너 타일의 외면에 인접하게 위치한 점화 영역 내로 메인 연료를 분사하기 위한 메인 연료 팁을 포함하는 버너 스로트 외부에 위치한 하나 이상의 연료 팁으로부터 버너 조립체의 작동에 필요한 실질적으로 모든 연료를 노 내로 분사하는 단계;
    메인 연료를 점화 영역에서 점화하는 단계; 및
    점화된 메인 연료를, 버너 스로트를 통해 연소 영역에 안내된 연소 공기와 혼합하는 단계
    를 포함하는 버너 조립체를 이용한 연료 연소 방법.
  37. 제36항에 있어서, 상기 버너 스로트에서 생성된 파일럿 화염의 적어도 일부분을 점화 영역에서 메인 연료를 점화하는 데에 이용하는 것인 버너 조립체를 이용한 연료 연소 방법.
  38. 제37항에 있어서, 상기 파일럿 화염 또는 그 일부분은, 상기 버너 스로트와 상기 버너 타일의 외면 사이에서 버너 타일을 통과해 연장하는 점화 통로를 통해 점화 영역 내로 안내되어 점화 영역 내의 연료와 접촉하여 이 연료를 점화시킬 수 있게 함으로써 점화 영역 내의 메인 연료를 점화하는 데에 이용하는 것인 버너 조립체를 이용한 연료 연소 방법.
  39. 제38항에 있어서, 상기 파일럿 화염을 생성하기 전에 버너 파일럿 조립체 내에서 파일럿 연료와 산소를 예혼합하는 단계를 더 포함하는 것인 버너 조립체를 이용한 연료 연소 방법.
  40. 제39항에 있어서, 상기 파일럿 화염 또는 그 일부분을 점화 통로 내로 방향 전환하는 단계를 더 포함하는 것인 버너 조립체를 이용한 연료 연소 방법.
  41. 제38항에 있어서, 상기 파일럿 화염의 제1 부분을 점화 통로 내로 방향 전환하는 한편, 상기 파일럿 화염의 제2 부분을 버너 스로트를 통해 연소 영역으로 안내될 수 있게 하는 것을 더 포함하는 것인 버너 조립체를 이용한 연료 연소 방법.
  42. 제40항에 있어서, 상기 파일럿 화염 또는 그 일부분을 버너 스로트 내에 위치한 방향 전환 부재에 충돌시킴으로써 점화 통로 내로 방향 전환하는 것인 버너 조립체를 이용한 연료 연소 방법.
  43. 제40항에 있어서, 상기 점화 통로는 코안다 표면을 포함하며, 상기 파일럿 화염 또는 그 일부분을 코안다 표면 상에서 안내함으로써 점화 통로 내로 방향 전 환하는 것인 버너 조립체를 이용한 연료 연소 방법.
  44. 제40항에 있어서, 상기 점화 통로 내의 압력을 버너 스로트 내의 압력보다 낮게 함으로써 상기 파일럿 화염 또는 그 일부분을 점화 통로 내로 방향 전환하는 것인 버너 조립체를 이용한 연료 연소 방법.
  45. 제44항에 있어서, 상기 점화 통로 내의 압력은, 점화 영역을 향해 점화 통로 내로 이덕터 유체(eductor fluid)를 분사함으로써 버너 스로트 내의 압력보다 낮게 하는 것인 버너 조립체를 이용한 연료 연소 방법.
  46. 제45항에 있어서, 상기 이덕터 유체는 연료 인 것인 버너 조립체를 이용한 연료 연소 방법.
  47. 제36항에 있어서, 상기 하나 이상의 연료 팁은 연소 영역 내로 보충 연료를 분사하기 위한 보충 연료 팁을 포함하며, 상기 버너 조립체를 이용한 연료 연소 방법은 연소 영역 내로 보충 연료를 분사하는 단계를 더 포함하는 것인 버너 조립체를 이용한 연료 연소 방법.
  48. 버너 타일 및 이를 통과해 연장하는 버너 스로트를 포함하는 버너 조립체를 이용하여, 열을 발생시키도록 노 공간에서 연료를 연소시키는 방법으로서,
    상기 버너 스로트를 통해 노 내에서 버너 타일의 외면에 인접하게 위치한 연소 영역 내로 연소 공기를 안내하는 단계;
    버너 파일럿 조립체의 의해 제공된 파일럿 연료로 버너 스로트 내에서 파일럿 화염을 생성하는 단계;
    노 내에서 버너 타일의 외면에 인접하게 위치한 점화 영역 내로 메인 연료를 분사하기 위한 메인 연료 팁을 포함하는 버너 스로트 외부에 위치한 하나 이상의 연료 팁으로부터 연료를 노 내로 분사하는 단계;
    상기 파일럿 화염의 적어도 일부분을 버너 스로트로부터 점화 영역으로 안내하고, 이 파일럿 화염 또는 그 일부분을 이용하여 점화 영역 내의 메인 연료를 점화하는 단계; 및
    점화된 메인 연료를, 버너 스로트를 통해 연소 영역에 안내된 연소 공기와 혼합하는 단계
    를 포함하는 버너 조립체를 이용한 연료 연소 방법.
  49. 제48항에 있어서, 상기 파일럿 화염 또는 그 일부분은, 상기 버너 스로트와 상기 버너 타일의 외면 사이에서 버너 타일을 통과해 연장하는 점화 통로를 통해 안내함으로써 버너 스로트에서 점화 영역으로 안내되는 것인 버너 조립체를 이용한 연료 연소 방법.
  50. 제48항에 있어서, 상기 버너 조립체의 작동에 필요한 실질적으로 모든 연료 를 버너 스로트의 외측에 위치한 하나 이상의 연료 팁으로부터 노 내로 분사하는 것인 버너 조립체를 이용한 연료 연소 방법.
  51. 제49항에 있어서, 상기 파일럿 화염을 생성하기 전에 버너 파일럿 조립체 내에서 파일럿 연료와 산소를 예혼합하는 단계를 더 포함하는 것인 버너 조립체를 이용한 연료 연소 방법.
  52. 제49항에 있어서, 상기 파일럿 화염 또는 그 일부분을 점화 통로 내로 방향 전환하는 단계를 더 포함하는 것인 버너 조립체를 이용한 연료 연소 방법.
  53. 제49항에 있어서, 상기 파일럿 화염의 제1 부분을 점화 통로 내로 전환하는 한편, 상기 파일럿 화염의 제2 부분을 버너 스로트를 통해 연소 영역으로 안내될 수 있게 하는 것을 더 포함하는 것인 버너 조립체를 이용한 연료 연소 방법.
  54. 제52항에 있어서, 상기 파일럿 화염 또는 그 일부분을 버너 스로트 내에 위치한 방향 전환 부재에 충돌시킴으로써 점화 통로 내로 방향 전환하는 것인 버너 조립체를 이용한 연료 연소 방법.
  55. 제52항에 있어서, 상기 점화 통로는 코안다 표면을 포함하며, 상기 파일럿 화염 또는 그 일부분을 코안다 표면을 따라 안내함으로써 점화 통로 내로 방향 전 환하는 것인 버너 조립체를 이용한 연료 연소 방법.
  56. 제52항에 있어서, 상기 점화 통로 내의 압력을 버너 스로트 내의 압력보다 낮게 함으로써 상기 파일럿 화염 또는 그 일부분을 점화 통로 내로 방향 전환하는 것인 버너 조립체를 이용한 연료 연소 방법.
  57. 제56항에 있어서, 상기 점화 통로 내의 압력은, 점화 영역을 향해 점화 통로 내로 이덕터 유체를 분사함으로써 버너 스로트 내의 압력보다 낮게 하는 것인 버너 조립체를 이용한 연료 연소 방법.
  58. 제57항에 있어서, 상기 이덕터 유체는 연료 인 것인 버너 조립체를 이용한 연료 연소 방법.
  59. 제48항에 있어서, 상기 하나 이상의 연료 팁은 연소 영역 내로 보충 연료를 분사하기 위한 보충 연료 팁을 포함하며, 상기 버너 조립체를 이용한 연료 연소 방법은 연소 영역 내로 보충 연료를 분사하는 단계를 더 포함하는 것인 버너 조립체를 이용한 연료 연소 방법.
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