KR20110086373A - 연소로 내 자동 온도 제어 시스템 - Google Patents

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KR20110086373A KR1020100006075A KR20100006075A KR20110086373A KR 20110086373 A KR20110086373 A KR 20110086373A KR 1020100006075 A KR1020100006075 A KR 1020100006075A KR 20100006075 A KR20100006075 A KR 20100006075A KR 20110086373 A KR20110086373 A KR 20110086373A
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류태우
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최신영
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Abstract

본 발명에 따른 연소로 내 자동 온도 제어 시스템은 주연소영역이 존재하는 연소로; 연료 저장부에 연결되고 상기 연소로 일측에 제공되어 상기 연소로에 열을 공급하여 환원 영역을 형성할 수 있는 가스 버너; 상기 환원 영역에 약품을 공급할 수 있는 약품 공급 배관; 상기 환원 영역의 온도를 측정할 수 있는 온도 측정 센서; 및 상기 가스 버너에 공급되는 연료의 유량을 제어할 수 있는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는 상기 온도 측정 센서에 의해 측정되는 온도값에 근거하여 상기 환원 영역이 기설정된 온도 범위로 유지되도록 상기 가스 버너에 공급되는 연료의 유량을 제어하는 것을 특징으로 한다.

Description

연소로 내 자동 온도 제어 시스템{Automatic temperature control system for inner portion of a furnace}
본 발명은 연소로 내 자동 온도 제어 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 연소로의 일측에 가스 버너를 설치하고 연소로 내부의 특정한 영역이 일정한 온도 범위로 유지되도록 상기 가스 버너에 공급되는 연료의 유량을 조절함으로써 연소로 내부의 질소산화물과 같은 오염 물질 저감반응을 보다 활성화시킬 수 있는 연소로 내 자동 온도 제어 시스템에 관한 것이다.
현재 인류의 주된 에너지원은 탄화수소계열의 화석 연료이다. 그러나 이러한 화석연료의 연소 후 생성물에 의한 환경오염 문제가 심각하게 제기되고 있다. 주된 환경 오염원으로는 질소산화물(NOx), 이산화탄소(CO2) 외에 연료의 불완전 연소로 인해 생기는 일산화탄소(CO)와 매연(Soot) 등이 있다.
상술된 환경 오염원 중에서도, 연소시 노내에서 발생하는 오염물질 중 대표적인 것이 질소산화물이다. 이러한 질소산화물은 자체적으로 인체에 매우 해로운 독성을 갖고 있어 폐기종, 기관지염 등 호흡기 질환의 원인이 될뿐만 아니라 대기중에서 산성비를 유발하고, 광화학 반응을 일으켜 2차적인 환경 오염 물질인 오존 및 PAN과 같은 광화학산화물을 발생시킨다는 문제점이 있다.
따라서, 오랫동안 많은 연구자들은 질소산화물을 감소시키는 다양한 방법을 연구하고 있다. 이러한 질소산화물의 제어 및 제거를 하기 위한 대표적인 기술로는 1) 촉매를 통해 질소산화물을 환원시키는 선택적 촉매 환원반응(SCR, Selective catalytic reduction)과 2) 촉매 없이 노(furnace)내에서 암모니아 또는 요소 수용액을 분사시켜 질소산화물을 환원시키는 선택적 비촉매 환원반응(SNCR, Selective non-catalytic reduction), 그리고 3) 노내에서 탄화수소계 연료를 분사하여 환원 분위기를 만들어 질소산화물을 제어하는 재연소 (Reburning) 방식 등이 있다.
이 중 선택적 촉매 환원반응은 90% 이상의 높은 질소산화물 저감률을 보장하지만 촉매의 가격이 비싸고 이를 포함한 설비의 가격도 매우 비싸다는 단점이 있기 때문에 저감률만 확보된다고 하면 노내에서 질소산화물을 제어 및 제거하는 방식이 가장 효과적이다.
그러나, 선택적 비촉매 환원반응 또는 재연소 방식을 통한 질소산화물 제거의 경우, 질소산화물의 환원이 일어나게 하기 위해 1000 ~ 1200℃의 온도가 확보되어야 하는데, 노내에서 이러한 온도대를 보이는 부분을 찾기가 어렵고, 설사 찾는다하더라도 수시로 변화하는 연소 상황에서 이 영역에 정확하게 요소나 암모니아와 같은 약품을 투입하기 어렵다는 문제점이 있다.
본 발명자들은 이러한 문제점을 보완하기 위해 노내 특정 영역에 가스 버너를 설치하고 그 곳의 온도 변화에 따라 가스 버너의 연료 및 산화제량을 제어하여 해당 영역을 질소산화물의 환원반응이 활성화되는 온도 범위로 강제적으로 설정하여 요소나 암모니아와 같은 약품을 분사하는 장치를 발명하게 이르렀다.
본 발명은 상술된 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 연소로의 일측에 가스 버너를 설치하고 연소로 내부의 특정한 영역이 일정한 온도 범위로 유지되도록 상기 가스 버너에 공급되는 연료의 유량을 조절함으로써 연소로 내부의 질소산화물과 같은 오염 물질 저감반응을 보다 활성화시킬 수 있는 연소로 내 자동 온도 제어 시스템을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 목적은, 암모니아 및 요소와 같은 약품을 일정한 온도로 유지되는 특정한 영역에 정확하고 필요한 양만큼 공급함으로써 연소로 내부의 질소산화물과 같은 오염 물질의 환원반응을 보다 향상시킬 수 있는 연소로 내 자동 온도 제어 시스템을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 목적은, 연소로 내의 일정한 온도로 유지되는 특정한 영역에 약품 대신에 가스 연료 또는 미분된 고체 연료를 공급하여 질소산화물을 환원시키고, 추가로 산화제를 공급함으로써 미연분을 저감시킴으로써 질소산화물과 같은 오염 물질을 보다 저감시킬 수 있는 연소로 내 자동 온도 제어 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 연소로 내 자동 온도 제어 시스템은 주연소영역이 존재하는 연소로; 연료 저장부에 연결되고 상기 연소로 일측에 제공되어 상기 연소로에 열을 공급하여 환원 영역을 형성할 수 있는 가스 버너; 상기 환원 영역에 약품을 공급할 수 있는 약품 공급 배관; 상기 환원 영역의 온도를 측정할 수 있는 온도 측정 센서; 및 상기 가스 버너에 공급되는 연료의 유량을 제어할 수 있는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는 상기 온도 측정 센서에 의해 측정되는 온도값에 근거하여 상기 환원 영역이 기설정된 온도 범위로 유지되도록 상기 가스 버너에 공급되는 연료의 유량을 제어하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 연소로 일측에는 미연분을 완전 연소할 수 있도록 상기 환원 영역 상부에 산화제를 공급할 수 있는 산화제 공급 배관이 더 제공되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 기설정된 온도 범위는 1000 ~ 1200℃ 범위인 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 약품은 요소 및 암모니아 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 가스 버너는 공기팬에 연결되고, 상기 제어부는 상기 가스 버너에 공급되는 공기의 유량을 제어하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 가스 버너와 상기 연료 저장부 사이에는 제1 유량조절밸브가 제공되고, 상기 가스 버너와 상기 공기팬 사이에는 제1 인버터가 제공되고, 그리고 상기 제어부는 제1 유량조절밸브의 개폐 정도를 조절함으로써 상기 가스 버너에 공급되는 연료의 유량을 제어하고, 제1 인버터를 통해 공급되는 전력량을 조절함으로써 상기 가스 버너에 공급되는 공기의 유량을 제어하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 연소로에는 상기 연소로에서 발생하는 질소산화물의 농도를 검출할 수 있는 가스 분석 센서가 더 제공되고, 상기 약품 공급 배관은 약품 저장부에 연결되고, 상기 제어부는 상기 가스 분석 센서에 의해 검출되는 질소산화물의 농도에 근거하여 상기 환원 영역에 공급되는 약품의 유량을 제어하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 약품 공급 배관과 상기 약품 저장부 사이에는 제2 유량조절밸브가 제공되고, 상기 제어부는 제2 유량조절밸브의 개폐 정도를 조절함으로써 상기 환원 영역에 공급되는 약품의 유량을 제어하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 약품 공급 배관은 상기 환원 영역에 상기 약품 대신에 가스 연료 또는 미분된 고체 연료를 공급하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 연소로에는 상기 연소로에서 발생하는 산소의 농도를 검출할 수 있는 가스 분석 센서가 더 제공되고, 상기 산화제 공급 배관은 산화제 공급용 공기팬에 연결되고, 상기 제어부는 상기 가스 분석 센서에 의해 검출되는 산소의 농도에 근거하여 상기 환원 영역에 공급되는 상기 가스 연료 또는 미분된 고체 연료의 유량을 제어하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 산화제 공급 배관과 상기 산화제 공급용 공기팬 사이에는 제2 인버터가 제공되고, 상기 제어부는 상기 제2 인버터를 통해 공급되는 전력량을 조절함으로써 상기 환원 영역 상부에 공급되는 산화제의 유량을 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 연소로의 일측에 가스 버너를 설치하고 연소로 내부의 특정한 영역이 일정한 온도 범위로 유지되도록 상기 가스 버너에 공급되는 연료의 유량을 조절함으로써 연소로 내부의 질소산화물과 같은 오염 물질 저감반응을 보다 활성화시킬 수 있다는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따르면, 암모니아 및 요소와 같은 약품을 일정한 온도로 유지되는 특정한 영역에 정확하고 필요한 양만큼 공급함으로써 연소로 내부의 질소산화물과 같은 오염 물질의 환원반응을 보다 향상시킬 수 있다는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따르면, 연소로 내의 일정한 온도로 유지되는 특정한 영역에 약품 대신에 가스 연료 또는 미분된 고체 연료를 공급하여 질소산화물을 환원시키고, 추가로 산화제를 공급함으로써 미연분을 저감시킴으로써 질소산화물과 같은 오염 물질을 보다 저감시킬 수 있다는 효과가 있다.
더욱이, 본 발명에 따르면, 노내에서의 질소산화물 제어를 극대화함으로서 SCR과 같은 고가의 설비비를 줄이고 보일러와 같은 연소 시스템에서의 환경 오염물질 배출 기준을 보다 경제적으로 맞출 수 있을 것으로 기대된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 연소로 내 자동 온도 제어 시스템(100)을 개략적으로 도시한 도면이며,
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 연소로 내 자동 온도 제어 시스템(200)을 개략적으로 도시한 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 연소로 내 자동 온도 제어 시스템의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
<실시예>
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 연소로 내 자동 온도 제어 시스템(100)을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 연소로 내 자동 온도 제어 시스템(100)은 연소로(110), 가스 버너(120), 약품 공급 배관(130), 온도 측정 센서(140) 및 제어부(150)를 포함할 수 있다.
연소로(110)는 연료를 연소시키는 데 사용되는 일반적인 중공 형상의 노(furnace)이며, 연소로(110) 내부에는 주연소영역(Primary Combustion Zone)이 존재한다. 이러한 주연소영역은 기존의 버너(도시 안됨)에 의해 생성되는 영역으로서, 연료 및 약간의 과잉 공기로부터 화염이 형성되게 되어 연료가 연소되고, 그로 인해 질소산화물이 과다하게 발생하게 된다. 한편, 연소로(110)는 연소가 이루어질 수 있는 모든 형태의 시스템을 포함하는 개념으로서, 반드시 그 명칭에 한정되는 것이 아니며 가열로, 보일러 등의 모든 연소 장치 및 가스화기를 포함하는 포괄적인 의미임을 유의한다.
가스 버너(120)는 연소로(110)의 일측에 제공되어 연소로(110)에 열을 공급하여 환원 영역을 형성하는 역할을 한다. 본 발명에 있어서 "환원 영역"이라 함은, 연소로(110) 내에 존재하는 주연소영역 외에 임의의 영역으로서, 질소산화물의 환원반응이 주로 일어나는 영역을 의미한다.
한편, 가스 버너(120)는 가스를 경제적으로 연소시켜 광원이나 열원(熱源)을 얻기 위한 장치로서, 완전연소시키기 위한 공기조절이 용이하기 때문에 많이 이용되는 장치이며, 본 실시예에서는 일반적으로 사용되는 구성을 채용하는 것이므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
가스 버너(120)는 연료 저장부(121)에 연결되어 연료 저장부(121)로부터 연료를 공급받는다. 이러한 연료로는 주로 기체 탄화수소 연료(LNG, LPG, Methane, Propane, Butane)가 사용될 수 있으나 특별히 제한되지 않음을 유의한다. 또한 가스 버너(120)는 공기팬(122)에 연결되어 외부로부터 공기를 공급받는다.
한편, 가스 버너(120)에 공급되는 연료의 유량 및 공기의 유량을 후술되는 제어부(150)에 의해 제어되게 되는데, 이에 대해서는 후술하기로 한다.
약품 공급 배관(130)은 환원 영역에 약품을 공급하는 역할을 한다. 약품 공급 배관(130)은 약품 저장부(131)에 연결되어 약품 저장부(131)로부터 약품을 공급받는다. 약품 공급 배관(130)은 원형의 노즐로 이루어질 수 있으며, 환원 영역에 약품을 고르게 분사할 수 있는 한 그 구성이 특별히 제한되지 않는다. 이때 분사되는 약품은 요소, 암모니아 수용액 및 이들의 혼합물일 수 있으나, 약품의 종류가 반드시 이에 한정되는 것은 아님을 유의한다.
한편, 연소로(110)의 환원 영역에 분사되는 약품의 유량은 후술되는 제어부(150)에 의해 제어되게 되는데, 이에 대해서는 후술하기로 한다.
온도 측정 센서(140)는 환원 영역 부근에 설치되어 상기 환원 영역의 온도를 측정하는 역할을 하며, 측정된 환원 영역의 온도에 관한 정보를 제어부로 송신한다. 온도 측정 센서(140)로서 열전대가 사용될 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 1개의 온도 측정 센서(140)가 사용되었지만 개수의 제한이 있는 것은 아니며 사용자의 의도에 따라 변경될 수 있음을 유의한다.
제어부(150)는 기본적으로 가스 버너(120)에 공급되는 연료의 유량을 제어하는 역할을 수행한다. 또한 가스 버너(120)에 공급되는 산소의 유량을 제어하는 역할을 수행한다.
보다 구체적으로 살펴보면, 제어부(150)는 온도 측정 센서(140)에 의해 측정되는 온도값에 근거하여 환원 영역이 기설정된 온도 범위로 유지되도록 가스 버너(120)에 공급되는 연료의 유량 및/또는 산소의 유량을 제어한다.
예를 들어, 온도 측정 센서(140)에 의해 측정되는 환원 영역의 온도가 기설정된 온도보다 높은 경우에는 가스 버너(120)에 공급되는 연료의 유량 및/또는 산소의 유량을 감소시키고, 온도 측정 센서(140)에 의해 측정되는 환원 영역의 온도가 기설정된 온도보다 낮은 경우에는 가스 버너(120)에 공급되는 연료의 유량 및/또는 산소의 유량을 증가시킨다.
이때, 기설정된 온도 범위는 870 ∼ 1,200℃, 보다 바람직하게는 1050 ~ 1200℃ 범위인 것이 바람직하다. 이러한 이유는 상기 온도 범위에서 질소산화물 환원 반응이 가장 효과적으로 수행되기 때문이다.
이러한 제어부(150)의 제어는 가스 버너(120)와 연료 저장부(121) 사이에 제공되는 제1 유량조절밸브(123) 및 가스 버너(120)와 공기팬(122) 사이에 제공되는 제1 인버터(124)에 의해 수행되게 된다. 즉, 제어부(150)는 제1 유량조절밸브(123)의 개폐 정도를 조절함으로써 가스 버너(120)에 공급되는 연료의 유량을 제어하고, 제1 인버터(124)를 통해 공급되는 전력량을 조절함으로써 가스 버너(120)에 공급되는 공기의 유량을 제어할 수 있게 된다. 한편, 이러한 제1 유량조절밸브(123) 및 제1 인버터(124)는 일반적으로 사용되는 구성을 채용하는 것이므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
본 발명에 따른 연소로 내 자동 온도 제어 시스템(100)은 가스 분석 센서(170)을 더 포함할 수 있다. 가스 분석 센서(170)는 연소로(110)의 후단 또는 후처리 설비 후측 스텍에 설치될 수 있으며, 연소로(110)에서 발생하는 질소산화물의 농도를 검출하는 역할을 하며, 검출된 질소산화물의 농도에 관한 정보를 제어부(150)로 송신한다.
그 결과, 제어부(150)는 가스 분석 센서(170)에 의해 검출되는 질소산화물의 농도값에 근거하여 환원 영역에 공급되는 약품의 유량을 제어할 수 있게 된다.
예를 들어, 가스 분석 센서(170)에 의해 검출되는 질소산화물의 농도값이 높은 경우에는 환원 영역에 공급되는 약품의 유량을 감소시키며, 가스 분석 센서(170)에 의해 검출되는 질소산화물의 농도값이 낮은 경우에는 환원 영역에 공급되는 약품의 유량을 증가시킨다.
이러한 제어부(150)의 제어는 약품 공급 배관(130)과 약품 저장부(131) 사이에 제2 유량조절밸브(132)에 의해 수행되게 된다. 즉, 제어부(150)는 제2 유량조절밸브(132)의 개폐 정도를 조절함으로써 환원 영역에 분사되는 약품의 유량을 제어할 수 있게 된다. 한편, 이러한 제2 유량조절밸브(132)는 일반적으로 사용되는 구성을 채용하는 것이므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
또한 본 발명에 따른 연소로 내 자동 온도 제어 시스템(100)에는 미연분을 완전 연소할 수 있도록 환원 영역 상부에 산화제 다시 말하면, 오버파이어에어(Overfireair)를 공급할 수 있는 산화제 공급 배관(160)이 연소로(110) 일측에 더 제공될 수 있다.
상술된 바와 같은 구성으로 인해, 본 발명에 따르면, 가스 버너에 공급되는 연료의 유량을 조절하여 환원 영역을 일정한 온도로 유지시키고 암모니아 및 요소와 같은 약품을 환원 영역에 정확하고 필요한 양만큼 공급할 수 있게 됨으로써, 연소로 내부의 질소산화물과 같은 오염 물질의 환원반응을 보다 향상시켜 결과적으로 보다 용이하고 저비용으로 질소산화물을 감소시킬 수 있게 된다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 연소로 내 자동 온도 제어 시스템(200)을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 연소로 내 자동 온도 제어 시스템(200)은 연소로(210), 가스 버너(220), 연료 공급 배관(230), 온도 측정 센서(240), 제어부(250), 산화제 공급 배관(260) 및 가스 분석 센서(270)를 포함할 수 있다.
도 2에 도시된 연소로 내 자동 온도 제어 시스템(200)은 도 1에 도시된 연소로 내 자동 온도 제어 시스템(100)과 비교했을 때, 약품 공급 배관(130) 대신에 연료 공급 배관(230)이 배치되고, 제어부(250)가 산화제 공급 배관(260)의 산화제 공급 유량을 제어할 수 있다는 점을 제외하고는 동일한 구성요소를 가지므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
연료 공급 배관(230)은 환원 영역에 가스 연료 또는 미분된 고체 연료를 공급하는 역할을 한다. 연료 공급 배관(230)은 연료 저장부(231)에 연결되어 연료 저장부(231)로부터 가스 연료 또는 미분된 고체 연료를 공급받는다. 연료 공급 배관(230)은 원형의 노즐로 이루어질 수 있으며, 환원 영역에 가스 연료 또는 미분된 고체 연료를 고르게 분사할 수 있는 한 그 구성이 특별히 제한되지 않는다. 이때 분사되는 연료는 가스 연료 또는 미분된 고체 연료일 수 있으나, 연료의 종류가 반드시 이에 한정되는 것은 아님을 유의한다.
산화제 공급 배관(260)은 산화제 공급용 공기팬(261)에 연결되어 외부로부터 산화제를 공급받는다. 그리고 산화제 공급 배관(260)과 산화제 공급용 공기팬(261) 사이에는 제2 인버터(262)가 제공된다.
한편, 가스 분석 센서(270)는 연소로(210)의 후단 또는 후처리 설비 후측 스텍에 설치될 수 있으며, 연소로(210)에서 발생하는 산소의 농도를 검출하는 역할을 하며, 검출된 산소의 농도에 관한 정보를 제어부(250)로 송신한다.
그 결과, 제어부(250)는 가스 분석 센서(270)에 의해 검출되는 산소의 농도값에 근거하여 환원 영역에 공급되는 가스 연료 또는 미분된 고체 연료의 유량을 제어할 수 있게 된다. 즉, 제어부(250)는 제2 인버터(262)를 통해 공급되는 전력량을 조절함으로써 환원 영역에 공급되는 가스 연료 또는 미분된 고체 연료의 유량을 제어할 수 있게 된다. 한편, 이러한 제2 인버터(262)는 일반적으로 사용되는 구성을 채용하는 것이므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
이러한 구성으로 인해, 환원 영역에서는 재연소 기작을 통하여 질소산화물을 환원시키게 된다. 보다 구체적으로는 연료 과농(rich)의 상태를 만들고 여기서 질소산화물과 탄화수소 연료의 환원 반응을 통하여 질소산화물을 저감시키게 된다. 이 경우, 산화제 공급용 공기팬(261)으로부터 산화제(공기)를 공급하여 미연연료 및 CO를 화염이 없는 상태에서 산화시키게 되어 완전 연소를 달성하게 된다.
이상, 여기에서는 본 발명을 특정 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명이 그에 한정되는 것은 아니며, 이하의 특허청구의 범위는 본 발명의 정신과 분야를 이탈하지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변형될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 알 수 있다.
<도면의 주요부호에 대한 설명>
100: 연소로 내 자동 온도 제어 시스템 110: 연소로
120: 가스 버너 121: 연료 저장부
122: 공기팬 123: 제1 유량조절밸브
124: 제1 인버터 130: 약품 공급 배관
131: 약품 저장부 132: 제2 유량조절밸브
140: 온도 측정 센서 150: 제어부
160: 산화제 공급 배관 170: 가스 분석 센서
200: 연소로 내 자동 온도 제어 시스템 210: 연소로
220: 가스 버너 221: 연료 저장부
222: 공기팬 223: 제1 유량조절밸브
224: 제1 인버터 230: 연료 공급 배관
231: 연료 저장부 232: 제2 유량조절밸브
240: 온도 측정 센서 250: 제어부
260: 산화제 공급 배관 261: 산화제 공급용 공기팬
262: 제2 인버터 270: 가스 분석 센서

Claims (11)

  1. 주연소영역이 존재하는 연소로;
    연료 저장부에 연결되고 상기 연소로 일측에 제공되어 상기 연소로에 열을 공급하여 환원 영역을 형성할 수 있는 가스 버너;
    상기 환원 영역에 약품을 공급할 수 있는 약품 공급 배관;
    상기 환원 영역의 온도를 측정할 수 있는 온도 측정 센서; 및
    상기 가스 버너에 공급되는 연료의 유량을 제어할 수 있는 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 온도 측정 센서에 의해 측정되는 온도값에 근거하여 상기 환원 영역이 기설정된 온도 범위로 유지되도록 상기 가스 버너에 공급되는 연료의 유량을 제어하는 것을 특징으로 하는,
    연소로 내 자동 온도 제어 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 연소로 일측에는 미연분을 완전 연소할 수 있도록 상기 환원 영역 상부에 산화제를 공급할 수 있는 산화제 공급 배관이 더 제공되는 것을 특징으로 하는,
    연소로 내 자동 온도 제어 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서
    상기 기설정된 온도 범위는 1050 ~ 1200℃ 범위인 것을 특징으로 하는,
    연소로 내 자동 온도 제어 시스템.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서
    상기 약품은 요소 및 암모니아 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는,
    연소로 내 자동 온도 제어 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 가스 버너는 공기팬에 연결되고,
    상기 제어부는 상기 가스 버너에 공급되는 공기의 유량을 제어하는 것을 특징으로 하는,
    연소로 내 자동 온도 제어 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 가스 버너와 상기 연료 저장부 사이에는 제1 유량조절밸브가 제공되고,
    상기 가스 버너와 상기 공기팬 사이에는 제1 인버터가 제공되고, 그리고
    상기 제어부는 제1 유량조절밸브의 개폐 정도를 조절함으로써 상기 가스 버너에 공급되는 연료의 유량을 제어하고, 제1 인버터를 통해 공급되는 전력량을 조절함으로써 상기 가스 버너에 공급되는 공기의 유량을 제어하는 것을 특징으로 하는,
    연소로 내 자동 온도 제어 시스템.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 연소로에는 상기 연소로에서 발생하는 질소산화물의 농도를 검출할 수 있는 가스 분석 센서가 더 제공되고,
    상기 약품 공급 배관은 약품 저장부에 연결되고,
    상기 제어부는 상기 가스 분석 센서에 의해 검출되는 질소산화물의 농도에 근거하여 상기 환원 영역에 공급되는 약품의 유량을 제어하는 것을 특징으로 하는,
    연소로 내 자동 온도 제어 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 약품 공급 배관과 상기 약품 저장부 사이에는 제2 유량조절밸브가 제공되고, 상기 제어부는 제2 유량조절밸브의 개폐 정도를 조절함으로써 상기 환원 영역에 공급되는 약품의 유량을 제어하는 것을 특징으로 하는,
    연소로 내 자동 온도 제어 시스템.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 약품 공급 배관은 상기 환원 영역에 상기 약품 대신에 가스 연료 또는 미분된 고체 연료를 공급하도록 구성되는 것을 특징으로 하는,
    연소로 내 자동 온도 제어 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 연소로에는 상기 연소로에서 발생하는 산소의 농도를 검출할 수 있는 가스 분석 센서가 더 제공되고,
    상기 산화제 공급 배관은 산화제 공급용 공기팬에 연결되고,
    상기 제어부는 상기 가스 분석 센서에 의해 검출되는 산소의 농도에 근거하여 상기 환원 영역에 공급되는 상기 가스 연료 또는 미분된 고체 연료의 유량을 제어하는 것을 특징으로 하는,
    연소로 내 자동 온도 제어 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 산화제 공급 배관과 상기 산화제 공급용 공기팬 사이에는 제2 인버터가 제공되고, 상기 제어부는 상기 제2 인버터를 통해 공급되는 전력량을 조절함으로써 상기 환원 영역 상부에 공급되는 산화제의 유량을 제어하는 것을 특징으로 하는,
    연소로 내 자동 온도 제어 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107878015A (zh) * 2017-10-30 2018-04-06 平湖市燎原印刷厂 一种印刷用热风烘干设备

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