KR20210001999A - 공정 가스를 연소하기 위해 화염을 발생시키기 위한 버너 및 버너를 가진 폐가스 처리 장치 - Google Patents

공정 가스를 연소하기 위해 화염을 발생시키기 위한 버너 및 버너를 가진 폐가스 처리 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20210001999A
KR20210001999A KR1020200077240A KR20200077240A KR20210001999A KR 20210001999 A KR20210001999 A KR 20210001999A KR 1020200077240 A KR1020200077240 A KR 1020200077240A KR 20200077240 A KR20200077240 A KR 20200077240A KR 20210001999 A KR20210001999 A KR 20210001999A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
burner
flame
sensor
pipe
waste gas
Prior art date
Application number
KR1020200077240A
Other languages
English (en)
Inventor
랄프 비젠버그
오라프 자일러
Original Assignee
디에이에스 인바이런멘탈 엑스퍼트 게엠베하
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 디에이에스 인바이런멘탈 엑스퍼트 게엠베하 filed Critical 디에이에스 인바이런멘탈 엑스퍼트 게엠베하
Publication of KR20210001999A publication Critical patent/KR20210001999A/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G7/00—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals
    • F23G7/06—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases
    • F23G7/061—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases with supplementary heating
    • F23G7/065—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases with supplementary heating using gaseous or liquid fuel
    • 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
    • F23D14/62—Mixing devices; Mixing tubes
    • 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
    • F23D14/02—Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone
    • 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
    • F23D14/02—Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone
    • F23D14/04—Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone induction type, e.g. Bunsen burner
    • F23D14/08—Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone induction type, e.g. Bunsen burner with axial outlets at the burner head
    • 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
    • F23D14/72—Safety devices, e.g. operative in case of failure of gas supply
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D23/00—Assemblies of two or more burners
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/08—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor having supplementary heating
    • F23G5/12—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor having supplementary heating using gaseous or liquid fuel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/50—Control or safety arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G7/00—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals
    • F23G7/06—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23M—CASINGS, LININGS, WALLS OR DOORS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION CHAMBERS, e.g. FIREBRIDGES; DEVICES FOR DEFLECTING AIR, FLAMES OR COMBUSTION PRODUCTS IN COMBUSTION CHAMBERS; SAFETY ARRANGEMENTS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION APPARATUS; DETAILS OF COMBUSTION CHAMBERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F23M11/00—Safety arrangements
    • F23M11/04—Means for supervising combustion, e.g. windows
    • F23M11/042—Viewing ports of windows
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23M—CASINGS, LININGS, WALLS OR DOORS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION CHAMBERS, e.g. FIREBRIDGES; DEVICES FOR DEFLECTING AIR, FLAMES OR COMBUSTION PRODUCTS IN COMBUSTION CHAMBERS; SAFETY ARRANGEMENTS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION APPARATUS; DETAILS OF COMBUSTION CHAMBERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F23M11/00—Safety arrangements
    • F23M11/04—Means for supervising combustion, e.g. windows
    • F23M11/045—Means for supervising combustion, e.g. windows by observing the flame
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00—Systems for controlling combustion
    • F23N5/02—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium
    • F23N5/08—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using light-sensitive elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00—Systems for controlling combustion
    • F23N5/02—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium
    • F23N5/08—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using light-sensitive elements
    • F23N5/082—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using light-sensitive elements using electronic means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00—Systems for controlling combustion
    • F23N5/02—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium
    • F23N5/12—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using ionisation-sensitive elements, i.e. flame rods
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00—Systems for controlling combustion
    • F23N5/02—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium
    • F23N5/12—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using ionisation-sensitive elements, i.e. flame rods
    • F23N5/123—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using ionisation-sensitive elements, i.e. flame rods using electronic means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23Q—IGNITION; EXTINGUISHING-DEVICES
    • F23Q3/00—Igniters using electrically-produced sparks
    • F23Q3/008—Structurally associated with fluid-fuel burners
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D2203/00—Gaseous fuel burners
    • F23D2203/10—Flame diffusing means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D2207/00—Ignition devices associated with burner
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D2208/00—Control devices associated with burners
    • F23D2208/10—Sensing devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D2212/00—Burner material specifications
    • F23D2212/10—Burner material specifications ceramic
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D2213/00—Burner manufacture specifications
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2204/00—Supplementary heating arrangements
    • F23G2204/10—Supplementary heating arrangements using auxiliary fuel
    • F23G2204/103—Supplementary heating arrangements using auxiliary fuel gaseous or liquid fuel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2207/00—Control
    • F23G2207/20—Waste supply
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2207/00—Control
    • F23G2207/30—Oxidant supply
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2207/00—Control
    • F23G2207/40—Supplementary heat supply
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2207/00—Control
    • F23G2207/60—Additives supply
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2209/00—Specific waste
    • F23G2209/14—Gaseous waste or fumes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2209/00—Specific waste
    • F23G2209/14—Gaseous waste or fumes
    • F23G2209/142—Halogen gases, e.g. silane
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2900/00—Special features of, or arrangements for incinerators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L2900/00—Special arrangements for supplying or treating air or oxidant for combustion; Injecting inert gas, water or steam into the combustion chamber
    • F23L2900/07002—Injecting inert gas, other than steam or evaporated water, into the combustion chambers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2229/00—Flame sensors
    • F23N2229/12—Flame sensors with flame rectification current detecting means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Control Of Combustion (AREA)
  • Incineration Of Waste (AREA)

Abstract

제목: 공정 가스를 연소하기 위해 화염을 발생시키기 위한 버너 및 버너를 가진 폐가스 처리 장치
본 발명은 연소 챔버 내에서 공정 가스, 특히 오염 물질의 연소를 위해 화염을 발생시키기 위한 버너 및 폐가스 처리 장치에 관한 것이고, 각각 연료 가스 및 산화제를 위한 공급 라인을 가져서 연료 가스 및 산화제가 예비 혼합 챔버 속으로 유동하고, 예비 혼합 챔버 내에 포함된 가스 혼합물을 점화하기 위한 점화 장치를 가진다. 본 발명에 의하면, 화염을 감지 및/또는 모니터링 하기 위한 센서가 버너, 특히 예비 혼합 챔버와 마주보게 위치한 버너의 한쪽 단부에 배열된다.

Description

공정 가스를 연소하기 위해 화염을 발생시키기 위한 버너 및 버너를 가진 폐가스 처리 장치{Burner for Generating a Flame for the Combustion of Process Gas and Exhaust Gas Treatment Device with a Burner}
본 발명은 청구항 제1항의 전제 부분에 따라 공정 가스의 연소를 위해 화염을 발생시키기 위한 버너 및 청구항 제18항의 전제 부분에 따라 버너를 가진 폐 가스 처리 장치에 관한 것이다.
반도체 재료를 처리하거나 광전지(photovoltaic cell)를 생산하기 위한 많은 산업 공장들은 막 증착(film deposition) 및 에칭을 위한 가스를 이용한다. 공정 중에 생성된 반응성을 가지고 환경적으로 유해한 공정 가스 및 공정 가스의 반응 생성물은 종종 처리 공장 근처의 현지 폐기물 처리 시설에서 처리된다. 또한, 상기 독성 가스는 예를 들어 반도체 회로의 제조 동안에 대량으로 형성되며, 독성가스의 독성으로 인해 독성 가스들은 우선 처리되지 않고는 주위 환경으로 배출될 수 없다.
상기 화학적 증기 증착(CVD) 또는 건식 에칭 공정의 공정 가스 이외에, 다른 공정들로부터 발생되고 오염물을 포함하는 폐 가스도 본 발명으로 처리될 수 있다. 상기 독성 가스 또는 환경적으로 위험한 가스는 예를 들어 SiH4, SiH2Cl2, SiF4, NH3, PH3, BCl3, SF6 또는 NF3이다.
상기 수정 기질에 대한 수요가 증가함에 따라, 환경 및 건강상 안전 요건을 준수하기 위해 처리해야 하는 공정 가스의 양이 계속 증가하고 있다.
이를 위한 일반적인 방법은 연소에 의한 폐기 및 세척액으로 세척하는 것을 포함한다. 공지된 과정은, 연소 반응기의 커버 내에 버너를 배열하고 화염 근처에서 개방되는 몇 개의 파이프를 통해 유해 유독 가스를 공급하는 것이다.
열처리 과정의 반응 생성물은 기체 형태 또는 고체 형태로 존재한다. 수용성 가스 및 고체 입자가 세정된 후에, 수증기 또는 CO2와 같이 잔류하는 기체 반응 생성물이 추가의 후처리 없이 주위 환경으로 방출될 수 있다.
당연히, 다수의 연소 방법 및 반응 챔버가 열 반응을 위한 실제 실시에서 이미 개발되어 이용되었다. 예를 들어, 유럽 특허 명세서 제 EP0 346 893 B1호에 공개된 폐가스를 세정하기 위한 장치는, 버너가 바닥에 배열되는 반응 챔버를 포함하고, 상기 버너는 한편으로 수소 및 산소와 같은 연료 가스 또는 공기 또는 다른 천연가스 및 공기에 의해 작동되고, 다른 한편으로, 세척되어야 하는 폐 가스를 수용한다. 연소 과정 동안에 생성된 반응 생성물은 수용성 반응 생성물뿐만 아니라 고체 성분을 포함한다.
한국 특허 명세서 제 KR 1 275 475 B 호 및 중국 심사 출원 제 102 644 928 B 호는 유해 물질을 포함하는 폐가스를 위한 열처리 장치를 공개하고 있다. 상기 유해 물질들은 다른 화합물로 전환된다. 열처리 장치는 연소 챔버, 하나 이상의 버너, 하나 이상의 폐 가스 유입구 개구 및 폐 가스 유출구 개구를 갖는다.
독일 특허 출원 제 DE 10 342 692 A1 호에 공개된 연소 챔버를 가진 장치는, 상부에 배열된 커버 상에 적어도 하나의 버너를 가져서 화염이 연소 챔버 내부로 상부로부터 하부까지 향한다. 세정 액체의 공급 라인이 존재하여 상기 공급 라인에 의해 연소 챔버의 내측 원주 표면 전체에 연속적인 막이 형성할 수 있다.
독일 특허 출원 제 DE 10 2004 047440 A1 호에 공개된 외벽 및 내벽을 갖는 반응기 챔버에 의하면, 내벽은 소정 각도를 가지며 깔때기 형태로 아래를 향해 테이퍼 구조를 가지고, 독성 가스의 열 처리 장치를 가지며 상기 열 처리 장치는 반응기 챔버 상에 배열되어 상부를 향해 반응기 챔버를 밀봉한다. 반응기 챔버의 내벽 내에 하향으로 균일하게 유동하는 수막이 있다.
일본 미심사 공개 특허 출원 제 JP 2017 089985 A 호에 공개된 폐 가스의 열처리를 위한 폐 가스 처리 장치는 폐 가스를 연소시키기 위한 연소 챔버를 갖는다. 점화 장치는 공기-연료 예비 혼합 챔버 및 점화 화염을 발생시키기 위한 점화 플러그를 갖는다.
미국 특허 출원 제 2017 065 934 A1 호 및 미국 특허 명세서 제 US 9956525 B2 호에 공개된 집적 반도체를 위한 폐가스 정화 장치는 커버를 가지고 화염을 발생시키기 위해 커버상에 장착된 버너 및 복수의 폐가스 유입구 파이프를 갖는다. 워터 커튼(water curtain)은 장치 내에서 부산물의 축적을 방지한다.
안전을 위해, 연소 반응기는 일반적으로 화염 감지기를 가진다. 화염 감지기는 버너의 상태를 감시하여 화염이 나가면 연료 가스와 유해 가스가 반응기 속으로 공급되는 것이 중단된다. 다음에, 자동 전환된 3방향 밸브는 유해 가스를 반응기를 지나 다른 반응기속으로 전달하거나 유해 폐 공기를 배출하기 위한 라인 속으로 전달할 수 있다. 이러한 일반적인 형태의 장치는 독일 특허 문헌 제 DE 10 2015 106 718 호에 공개되어 있다.
일본 미심사 공개 특허 출원 제 JP 2017 089986 A 호는 벽에 액체 막을 갖는 연소 반응기를 공개하며, 이에 의해 화염 감지기는 액체 막을 통해 바로 화염을 감지한다.
미국 특허 제 2014 0106282 A1 호는, 버너의 측부로부터 벽의 개구를 통해 반응 챔버 속으로 향하는 2개의 화염 센서를 구비한 장치를 공개한다.
종래 기술 장치가 가지는 문제점에 의하면, 이온화 전류 모니터링은 불안정하고 오류가 발생하기 쉽다. 특히, 산화제로서 산소가 이용되면, 이온화 범위는 좁게 제한되고 가스 상태가 변할 경우에 변화될 수 있어서 이온화 전류의 측정값은 신뢰할 수 없다. 또한, 전극이 유해 가스의 연소 생성물, 즉 전극의 전도도를 감소시키는 입자 또는 산과 접촉하는 것을 회피해야 한다.
따라서 광학적 감지가 이미 제안되었다. 이를 위해, 반응 챔버에 구멍이 증가되어야 하지만, 종래기술의 설계와 통합하기 어렵다. 일반적으로 반응기의 덮개에는 공간이 거의 없기 때문에 여기에 추가 천공 구멍이 더 이상 형성될 수 없다. 더욱이, 커버 영역에서 고온은 감지기 및 측정 결과의 정확성을 손상시킨다. 내벽을 따라 액체 유동을 고려할 때, 반응기의 측벽을 통해 구멍을 형성하는 것은 훨씬 더 어렵다.
상기 문제점에 관한 배경에 대하여, 본 발명은 오염 물질을 포함하는 공정 가스를 열 처리하는 목적에 기초하며, 신뢰성 있고 정밀한 화염 감지가 달성되어야 한다.
상기 목적은 제1항에 따른 공정 가스의 연소를 위한 화염을 발생시키기 위한 버너에 의해 달성된다.
상기 목적은 또한 제18항에 따른 버너를 가진 폐가스 처리 장치에 의해 달성된다.
본 발명은 연소 챔버 내에서 공정 가스, 특히 오염 물질의 연소를 위한 화염을 발생시키는 버너에 관한 것이다. 연료 가스를 위한 공급 라인 및 산화제를 위한 공급 라인이 있어서 연료 가스와 산화제가 예비 혼합 챔버로 유동하고, 또한 예비 혼합 챔버 내에 포함된 가스 혼합물을 점화시키기 위한 점화 장치가 있다.
본 발명에 따르면, 화염을 감지 및/또는 모니터링하기 위한 센서가 버너, 특히 예비 혼합 챔버와 마주보게 위치한 버너의 한쪽 단부에 배열된다.
버너 내에서 화염 모니터로서 센서 또는 감지기가 배열되면 매우 컴팩트한 실시예로 변환된다. 또한, 센서는 깨끗한 버너 가스와 단지 접촉하며 센서 앞의 공간은 계속 플러싱된다. 종래 기술의 구성에서, 연소 챔버로 이어지는 추가의 구멍들이 필요하고, 센서를 보호하기 위해 항상 추가적인 플러싱 유동이 필요하다. 본 발명에서, 센서 또는 감지기는 모든 상태에서 전체 화염을 분석할 수 있다. 종래 기술과 대조적으로, 점화 장치가 이미 버너 속에 통합되고 점화 가능한 혼합물이 예비 혼합 챔버 내에 형성되기 때문에 점화를 위한 파일롯 버너가 필요하지 않다.
연소 과정 동안에 입자가 형성되기 때문에, 침전물 형성을 방지하기 위해 버너를 가진 폐가스 처리 장치- 소위 반응기- 상에서 모든 연결부를 플러싱(flushing)해야 한다. 따라서, 폐가스 처리 장치 또는 반응기 내에 형성되는 구멍의 수는 최소로 유지되어야 한다.
종래 기술과 달리, 본 발명은 점화 버너 또는 화염 센서용 구멍을 필요로 하지 않는다. 또한, 버너는 특히 컴팩트하다. 결과적으로, 유해 가스를 위한 공급 라인은 화염에 매우 가깝게 배열될 수 있다.
본 발명의 유리한 제1 실시예에 따르면, 연료 가스 및 산화제는 본질적으로 원통형 파이프 내에서 버너의 예비 혼합 챔버 속으로 각각 공급될 수 있고, 상기 원통형 파이프는 서로 동심인 외부 및 내부 파이프로 구성되며, 외부 파이프와 내부 파이프는 서로 반경 방향 거리를 가지며 배열된다. 따라서 버너를 쉽게 조립 및 분해할 수 있으며 생산 비용이 절감되고 구조가 더욱 컴팩트해진다.
본 발명에서 설명된 것처럼, 원통형 파이프 외에도, 예를 들어 다각형, 특히 육각형과 같은 다른 기하학적 형태를 갖는 파이프가 고려될 수 있다.
본 발명의 다른 유리한 변형예에 의하면, 상기 센서는 광학 센서, 특히 자외선(UV) 또는 적외선(IR) 센서이며, 상기 화염은 센서의 광학 투시 영역 내에 떨어진다. 센서는 설치가 쉽고 전기 측정 방법은 보다 적은 오작동을 가진다.
광학적 감지에 의해 다양한 형태의 연료 가스에 의한 화염이 감지될 수 있다. 특히, 수소의 연소가 또한 광학적으로 감지될 수 있다.
다양한 광학 스펙트럼 범위를 가진 다양한 감지기가 다양한 응용 분야에서 상업적으로 이용가능하여 광범위한 응용 분야를 가진다.
광학적 감지에 의해 버너는 외부 파이프를 통한 연료 가스의 공급 및 내부 파이프를 통한 산소의 공급에 의해 작동되거나 내부 파이프를 통한 연료 가스의 공급 및 외부 파이프를 통한 산소의 공급에 의해 작동될 수 있다. 마찬가지로, 예비 혼합 챔버 내에서 화염 내에 미세한 와이어의 글로우(glow)를 감지하기 위해 IR 감지기를 이용하는 것이 고려될 수 있다. 공급 라인을 통해 감지기의 투시 방향이 예를 들어 액체로 플러싱되는 차가운 표면을 향하도록 버너가 반응기에 설치된 경우에 IR 감지기가 유리하다.
마찬가지로, 전기적 감지 모듈(modality), 즉 이온화 전류 모니터링을 이용하는 것도 기본적으로 생각할 수 있다.
본 발명의 유리한 실시예에 따르면, 광학 센서의 투시 축은 버너의 종 방향 축과 대략 일치하고, 센서는 버너의 내부 파이프를 통해 화염을 감지하고 모니터링한다. 이렇게 하여, 커버되는 감지 영역이 커져서 화염의 지속적인 모니터링뿐만 아니라 신뢰성 있고 포괄적인 감지가 가능하다. 종래 기술의 버너에서, 감지기는 화염의 종 방향으로 제한된 투시 영역을 가질 뿐이다.
본 발명의 개선예에서, 유리판, 특히 석영 유리판은 버너와 센서 사이에 배열되어 마찬가지로 단순화되어 보다 비용 효율적이다. 또한, 석영 유리판은 센서를 연료 가스로부터 분리하고 가스 공급 라인을 밀봉한다. 결과적으로, 센서는 연료 가스와 접촉하지 않으며 자체적으로 밀봉될 필요가 없다.
연료 가스는 외부 파이프 또는 내부 파이프 내에서 운반되고, 산화제는 외부 파이프 내에서 운반되는 것이 특히 유리하다. 예비 혼합 챔버에서 완전한 혼합이 필요하지 않기 때문에, 외부에서 가스 유형의 선택은 어느 정도 유해 가스와 접촉하는 어느 화학 성분 예를 들어, 저산소 또는 고 산소 화학 조성물이 연소 챔버에서 우세한지에 영향을 줄 수 있다. 따라서, 연소 효율 및 질소 산화물의 형성에 영향을 줄 수 있다.
본 발명의 개선예에서, 상기 내부 파이프 및 외부 파이프는 전기 전도성을 가지고 절연체에 의해 서로 전기적으로 절연된다. 점화 스파크를 위한 전압이 파이프들 사이에 인가되어 가스 혼합물이 점화될 수 있다.
본 발명의 유리한 실시예에 따르면, 상기 센서는 내부 파이프에 대하여 전기적으로 절연된다. 고전압을 인가하여 점화 스파크가 발생하는 경우에, 민감한 광학 센서는 전기적으로 충전되지 않고, 그 결과 광학 센서는 과도 전압에 의한 파괴로부터 보호된다. 또한, 과도한 전압으로 인해 발생할 수 있는 측정값의 오류(falsification)가 방지될 수 있다.
본 발명의 또 다른 유리한 실시예에 의하면, 점화 장치는 내부 파이프의 하측 단부에 배열되고 특히 외측부를 향하는 적어도 하나의 돌출부를 가지는 특징 및/또는 점화장치는 외부 파이프 상에 배열되고 내부 파이프와 외부 파이프 사이에서 점화 스파크를 발생시키기 위해 특히 내측부를 향하는 적어도 하나의 돌출부를 가지는 특징이 제공된다. 상기 버너는 점화 스파크에 의해 직접 점화될 수 있다. 종래 기술과 비교하여, 점화를 위해 비교적 낮은 고전압이 필요하다. 점화 기능이 안정화될 수 있다.
본 발명의 개선예에 따르면, 점화 장치는 예비 혼합 챔버 내에 배열되고 예비 혼합 챔버 내에서 점화 스파크를 발생시키는 전극을 갖는다. 상기 변형예에서, 점화 전압은 가스를 운반하는 파이프를 통해 인가되지 않고 절연되도록 삽입되고 예비 혼합 챔버에서 개방되는 전극을 통해 인가되며 점화 스파크가 접지된 내부 파이프에 대해 발생된다. 이와 관련하여, 모든 버너 부분들이 접지될 수 있고 단지 하나의 절연된 공급 라인이 혼합 챔버 내에 구성되는 것이 유리하다.
본 발명의 다른 변형예에서, 상기 외부 파이프는 전기적으로 접지되고 상기 내부 파이프는 고전압을 위해 커넥터를 통해 점화 어댑터 또는 점화 변압기에 연결되어 내부 파이프로부터 외부 파이프로 점화 스파크를 발생시킨다. 파이프들 중 하나는 접지되고 다른 하나의 파이프, 바람직하게 내부 파이프는 전압 공급원에 연결된다. 이렇게 하여, 점화 스파크는 혼합 챔버에 대한 전이 영역에서 내부 파이프의 단부에서 체계적으로 발생될 수 있다. 전기 절연은 버너의 냉각 부분에 위치할 때 더 쉽게 형성될 수 있다. 전기 안전을 위해 외부 파이프가 접지되고 내부 파이프는 점화 전압을 전달해야 한다. 그렇지 않으면, 외측부에 대한 점화 전압이 방출될 위험이 커진다.
내부 파이프가 예비 혼합 챔버 내에서 이온화 전류를 측정하기 위한 전극으로서 구성될 수 있다. 내부 파이프가 전기적으로 절연되도록 설치될 때, 점화 전압은 내부 파이프를 통해 전달될 수 있을 뿐만 아니라 점화가 없는 한 인가되는 교류 전압에 의해 정류된 전류 성분의 형태로 화염 신호가 생성될 수 있다. 또한, 전기 감지는 버너의 안전성을 증가시키기 위해 여분의 신호로서 이용될 수 있다.
본 발명의 또 다른 유리한 실시예에 따르면, 외부 파이프는 적어도 예비 혼합 챔버의 영역에서 전기 절연성 세라믹으로 만들어진다. 예비 혼합 챔버는 외부 파이프의 하측 단부에 의해 형성될 수 있다. 마찬가지로, 전체 파이프가 절연 세라믹으로 만들어지는 것이 고려될 수 있다.
본 발명의 개선예에서, 온도-저항 와이어, 소위 글로우 와이어(glow wire)가 예비 혼합 챔버 내에 배열되고 센서의 광학 투시 영역 속으로 돌출된다. 예비 혼합 챔버 내에서, 연료 가스 및 산화제가 혼합된 영역에 화염이 이미 형성되고 있고 따라서 와이어가 가열된다. 와이어가 작열(glow)하기 시작하여 예를 들어 IR 감지기에 의해 가시화될 때까지 형성되는 화염에 의해 와이어는 계속 가열된다. 와이어가 매우 얇아지면 화염이 꺼진 후 와이어는 빠르게 냉각되어 와이어는 화염을 감지하는 방법으로 이용될 수 있다. 따라서, 원하지 않는 가짜 양의 신호(false positive signal)를 형성할 수 있는 소위 잔광(afterglow)이 방지된다.
본 발명의 다른 유리한 실시예에 따르면, 난류를 발생시키기 위해 화염 홀더가 예비 혼합 챔버 내에 제공된다. 산소 대신에 산화제로 공기가 이용될 때부터 화염 속도가 낮아서 화염 홀더가 없다면 예비 혼합 챔버로부터 화염이 꺼질 수 있으므로 화염 홀더가 필요하다. 화염 홀더에서 발생된 난류는 화염 홀더에서 화염을 안정화시킨다. 화염 홀더는 외부 파이프에 전기적으로 연결될 수 있고 점화 스파크를 발생시키기 위해 이용될 수 있다.
기계적 안정화 또는 센터링을 위해, 내부 파이프와 외부 파이프 사이에 하나 이상의 스페이서가 제공될 수 있다. 일반적으로, 스페이서는 전기적으로 절연되도록 구성되는데, 그렇지 않으면 스파크가 발생하지 않기 때문이다.
본 발명의 개선예에 따르면, 관형 연결 피스가 외부 파이프와 센서 사이에 제공되고 연료 가스 또는 산화제를 위해 내부 파이프에 대한 공급라인을 갖는다. 이렇게 하여, 버너는 용이하게 조립되고 분해될 수 있고, 버너의 크기 및 길이는 상이한 연결 피스를 이용함으로써 변화될 수 있다. 또한, 연결 피스는 가스 공급 라인 및 센서의 전기 절연된 연결을 형성하는 역할을 한다. 연결 피스는 전기적으로 접지될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 센서를 가진 유리 판은 본질적으로 원통형인 연결 피스의 한쪽 단부에 배열되고 절연체에 의해 전기적으로 절연되는 내부 파이프 및/또는 외부 파이프가 다른 한쪽 단부에 배열된다. 따라서 버너의 구조가 더 단순하고 컴팩트하게 형성된다.
점화 장치를 위한 특히 고전압을 위한 커넥터가 연결 피스 및 외부 파이프 사이에 제공될 때 버너의 구조가 더욱 개선될 수 있다.
본 발명의 독립적인 발명사상에 따르면, 공정 가스, 바람직하게 유해 가스의 연소를 위한 화염을 발생시키기 위해 연소 챔버 내에 배열된 적어도 한 개의 버너를 가진 폐가스 처리 장치 또는 소위 반응기가 제공된다.
상기 폐가스 처리 장치는 공정 가스를 위한 적어도 하나의 공급 수단 및 열처리된 폐가스를 위한 적어도 하나의 배출 수단을 가진다.
화염 감지기를 버너 속으로 통합하면 폐가스 처리 장치는 컴팩트한 형상을 가지게 되어, 공정 가스를 위한 공급 수단은 반응기 내에서 화염에 매우 근접하게 위치할 수 있다. 따라서 공정 가스와 화염의 더 강한 상호 작용이 허용된다.
연소 공정 동안 입자가 형성되기 때문에, 침적물을 방지하기 위해 폐가스 처리 장치 또는 반응기 상의 모든 커넥터들이 플러싱되어야 한다. 따라서, 반응기 내에서 구멍의 수는 최소로 유지해야 한다.
본 발명은 점화 버너 또는 화염 센서용 구멍을 필요로하지 않는다. 또한, 버너는 매우 콤팩트하여 유해 가스를 위한 공급 라인이 화염에 매우 가깝게 배열될 수 있다.
특히, 버너 및 유해 가스 공급 수단이 모듈 속에 통합될 수도 있다. 여기서, 예를 들어, 버너는 중앙에 위치할 수 있고, 유해 가스 유입구는 소형 모듈 내에서 버너 주위에 위치할 수 있다. 따라서, 반응기의 커버 상에 필요한 나사 연결부의 수를 감소시키며, 유해 가스 공급 수단은 버너 또는 화염에 매우 근접할 수 있다.
본 발명에 따른 폐가스 처리 장치의 유리한 제1 개선예에 따르면, 버너가 조립된 위치에 있을 때, 폐가스 처리 장치는 연소 챔버 위에, 특히 폐가스 처리 장치에 대해 대략 수직으로 위치한다. 따라서, 연소 챔버 내에서 유해 가스와 화염의 균일한 상호 작용이 보장된다.
수직으로 설치된 버너를 포함하는 설계에 의해 예를 들어 폐쇄 플랩 또는 자체 모니터링을 위한 소위 셔터와 같은 이동 부품을 가진 광학 감지기의 이용이 단순화된다.
본 발명의 유리한 실시예에 따르면, 플러싱 가스, 특히 질소를 위한 공급 라인이 제공되고, 플러싱 가스가 입자를 이동시키기 위해 공정 가스를 위한 공급 수단의 단부에서 다공성 소결 요소 속으로 유입될 수 있다. 일부 공정에서, 특히 반응기로 들어가는 유해 가스 배출구에서 귀환하는 수분, 산화제 또는 심지어 열반응으로 인해 침전물이 쌓인다. 그러나, 특히 냉각 표면에서 응축되는 경향을 가지는 공정 가스의 경우, 가열된 플러싱 가스를 공급하는 것이 유리할 수 있다.
본 발명의 다른 유리한 실시예에 따르면, 액체 공급 라인이 특히 연소 챔버의 측벽 상에 제공된다. 본 발명에 따른 버너는 폐가스 처리 장치 또는 액체가 유동하는 벽을 가진 반응기 내에 배열될 수 있다. 유해한 가스 유입구를 튀는 액체로부터 보호하기 위해 액체 공급 라인 전방에서 측벽에 작은 칼라가 설치될 수 있다. 더 양호한 단열을 위해, 반응기의 커버는 이중 벽으로 구성될 수 있다. 커버의 내측부에서 표면 온도가 높아지면 침전물이 쌓일 가능성이 감소된다. 예를 들어 질소와 같은 플러싱 가스는 이중벽 구조의 커버를 통해 공급될 수 있고, 상기 플러싱 가스는 입자를 이동시키기 위해 유해 가스 공급 라인의 단부들에서 다공성 소결 요소 내에서 유동한다.
본 방법의 개선예에 따르면, 공정 가스를 위한 공급 수단 위에서 침전물을 세정하기 위한 플런저가 제공된다. 그럼에도 불구하고 유해 가스 유입구에서 침전물이 벽에 쌓이면 플런저가 침전물을 자동으로 긁어 낼 수 있다. 다른 대안으로서, 노즐은 유해 가스 유입구에 설치될 수 있고, 특정 시점에 또는 유해 가스 라인 내에서 압력이 상승할 때, 노즐은 벽에 가스 펄스를 발생시켜서 벽의 침전물을 날려버린다. 유해 가스 유입구 내에 설치된 노즐로부터 액체 제트를 이용한 세정이 가능하다. 반응기 커버 상에서 침전물을 방지하기 위해, 플러싱 가스가 커버의 변부로부터 커버의 중앙으로 유입될 수 있다.
버너의 콤팩트한 설계에 의해, 하나의 폐가스 처리 장치 또는 하나의 반응기 상에 여러 개의 버너가 있는 실시예가 구성될 수도 있다. 이를 위해, 예를 들어, 유해 가스 공급 수단은 반응기 커버의 중간에 배열되고, 2개 이상의 버너는 상기 공급 수단 주위에서 외부 원을 따라 바람직하게 중간을 향하여 화염이 약간의 경사를 가지며 배열된다. 상기 버너는 또한 반응기 내에서 와류(eddy)를 형성하도록 경사를 가질 수 있어서, 반응기 내에서 보다 안정적인 유동 및 보다 양호한 혼합이 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 버너 내에서, 점화 및 화염 감지가 통합되어, 액체가 흐르는 측벽을 통해 하나 이상의 버너가 연소 챔버 속으로 연장되는 다른 설계가 고려될 수 있으며, 상기 버너는 덮개를 통해 상부로부터 공급되는 유해 가스 유동에 작용한다.
폐가스 처리 장치가 특히 가늘게 구성되도록, 버너는 반응기 커버의 중간에 배열될 수 있고 유해 가스 공급 수단은 반응기의 측벽을 통과할 수 있다.
본 발명의 다른 유리한 구체예에 따르면, 반응 가스, 특히 산화제 및/또는 환원제를 위한 적어도 하나의 공급 라인이 제공된다. 버너에 의해 연료 가스-산화제의 비율이 변화될 수 있지만, 특정 공정을 위해 추가적인 산화제, 예를 들어 공기 또는 산소 또는 연료 가스와 같은 환원제를 반응기 속으로에 공급할 필요가 있을 수 있다. 상기 반응 가스를 위한 공급 라인은 반응기의 커버 내에 설치될 수 있다.
본 발명의 다른 유리한 실시예에 따르면, 적어도 2개의 버너가 연소 챔버 상에 배열되고 각각의 버너가 연료 가스 또는 산화제를 위한 별도의 공급수단과 관련된다. 상기 실시예는 버너의 작동과정 동안에 리던던시(redundancy)를 제공하여 버너가 고장 나거나 버너가 보수되어야 하는 경우에 공정 설비의 높은 운영 정지 비용이 회피된다.
본 발명의 개선예에 의하면, 부속 버너 상에 배열되고 부속 버너의 화염을 감지 및/또는 모니터링하는 센서의 신호에 관한 함수로서 상기 연료 가스 또는 산화제를 위한 공급 수단을 조절 및/또는 제어하기 위해 조절 및/또는 제어 유닛이 제공된다.
센서가 화염 이온화 전극인 것이 제공될 수 있다. 폐가스 처리 장치의 상기 실시예에서, 전극이 오염되는 것을 방지하기 위해 전극은 버너를 통해, 특히 내부 파이프를 통해 화염 속으로 삽입될 수 있다. 여러 개의 버너들의 화염 모니터링과 관련하여, 전기적 화염 모니터링은 관련 버너의 화염을 체계적으로 모니터링하기 때문에 광학적 화염 모니터링 보다 유리할 수 있다. 광학적 화염 모니터링 시스템은 때때로 여러 개의 버너의 화염을 감지하여 개별 버너의 상태가 전혀 확인될 수 없거나 정확하게 확인될 수 없다.
본 발명의 추가 목적, 장점, 특징 및 응용 가능성은 도면을 참고하는 하기 실시예의 설명으로부터 발생한다. 이와 관련하여, 설명 및/또는 도시된 모든 특징들은 그 자체로 또는 임의의 의미있는 조합에 의해 또한 청구항 또는 청구항들이 인용하는 청구항에서 해석과 무관하게 본 발명의 주제를 구성한다.
이와 관련하여 때때로 하기 도면들이 개략적으로 도시된다.
도 1은 점화 장치 및 센서를 가진 버너를 도시한다.
도 2 내지 도 10은 다양한 실시예에서 도 1에 도시된 버너를 도시한다.
도 11은 도 1 내지 도 10에 도시된 버너를 가진 폐가스 처리 장치를 위한 모듈을 도시한다.
도 12는 플런저, 소결 요소 및 플러싱 세척을 위한 공급 라인을 가진 폐가스 처리 장치용 모듈을 도시한다.
도 13은 노즐을 가진 세정 매체를 위한 공급 라인을 갖는 폐가스 처리 장치 용 모듈을 도시한다.
도 14 는 담금질 영역 및 열처리된 폐가스를 위한 배출 수단을 가진 폐가스 처리 장치를 도시한다.
도 15 및 도 16은 폐가스 처리 장치의 추가적인 실시예를 도시한다.
도 17은 후속 세정 스테이션 및 액체 순환 시스템을 가진 폐가스 처리 장치를 도시한다.
도 18은 2개의 버너 및 별도의 공급 수단을 가진 폐가스 처리 장치의 또 다른 실시예를 도시한다.
도 19는 도 18에 도시된 폐가스 처리 장치의 다른 도면이다.
도 20은 이온화 전극의 형태로 구성된 화염 모니터링을 갖는 버너를 도시한다.
명확한 이해를 위해, 동일한 부품 또는 동일한 효과를 갖는 부품들이 실시예를 참고하는 하기 도면에서 동일한 도면 번호를 가진다.
도 1은 연소 챔버에서 공정 가스, 특히 오염물질의 연소를 위해 화염(33)을 발생시키기 위한 버너(1)를 도시한다.
공급 라인(5,6)에 의해 연료 가스 및 산화제가 예비 혼합 챔버(12) 속으로 유동할 수 있다.
예비 혼합 챔버(12)에 존재하는 가스 혼합물을 점화시키기 위해 점화 장치(10, 11)가 제공된다.
도 1은 마찬가지로 버너(1) 상에, 특히 예비 혼합 챔버(12)와 마주보게 위치한 버너(1)의 한쪽 단부에 배열되고 화염(33)을 감지 및/또는 모니터링하기 위한 센서(4)를 도시한다.
도 2 내지 도 10과 도 1에 도시된 것처럼, 연료 가스 및 산화제는 본질적으로 원통형 파이프(2, 3) 내에서 버너(1)의 예비 혼합 챔버(12) 속으로 각각 공급된다. 또한, 상기 원통형 파이프(2, 3)는 서로에 대해 동심인 외부 파이프(2)와 내부 파이프(3)로 구성되며, 외부 파이프(2)와 내부 파이프(3)는 서로 반경 방향으로 거리를 두고 배열된다. 적용 목적에 따라, 연료 가스는 외부 파이프(2) 또는 내부 파이프(3) 내에서 운반될 수 있고, 산화제는 외부 파이프(2) 또는 내부 파이프(3) 내에서 상응하게 운반될 수 있다.
본 실시예에서, 내부 파이프(3)와 외부 파이프(2)는 전기 전도성을 가지고 절연체(7)에 의해 서로 전기적으로 절연된다.
도 1 내지 도 6과 도 8, 도 9 및 도 10에 도시된 실시예에서, 외부 파이프(3)는 전기적으로 접지되고, 내부 파이프(2)는 고전압을 위해 커넥터(11)를 통해 점화 어댑터 또는 점화 변압기에 연결되어 내부 파이프(2)로부터 외부 파이프(3)로 점화 스파크를 발생시킨다. 이렇게 하여, 점화 스파크는 혼합 챔버(12)로 전이 영역 내에서 내부 파이프(2)의 단부에서 체계적으로 발생될 수 있다. 전기 안전을 위해, 외부 파이프(3)는 접지되어야 하고 내부 파이프(2)는 점화 전압을 전달해야 한다.
내부 파이프(2)는 예비 혼합 챔버(12)에서 이온화 전류를 측정하기 위한 전극으로서 구성될 수 있다. 내부 파이프(2)가 전기적으로 절연되도록 설치될 때, 점화 전압은 내부 파이프를 통해 운반될 뿐만 아니라 점화가 발생되지 않는 한 인가된 교류전압에 의해 정류된 전류 성분의 형태를 가진 화염 신호가 발생될 수 있다. 또한, 버너(1)의 안전성을 높이기 위해 전기 감지는 여분의 신호로서 이용될 수 있다.
도 1 내지 도 10에 도시된 것처럼, 파이프(2, 3)를 기계적으로 안정화하거나 센터링하기 위해, 내부 파이프(3)와 외부 파이프(2) 사이에 적어도 하나의 스페이서(9)가 제공될 수 있다. 상기 스페이서(9)는 전기적으로 절연되도록 구성되는 데, 그렇지 않으면 파이프(2, 3)들 사이에서 스파크를 발생시킬 수 없을 수도 있다.
도 1 내지 도 10에 도시된 실시예에 의하면, 관형 연결 피스(34)가 외부 파이프(2)와 센서(4) 사이에 제공되고, 관형 연결 피스는 연료 가스 또는 산화제를 위해 내부 파이프(3)에 대하여 공급 라인(5)을 갖는다. 유리 판유리(8), 특히 석영 유리 판유리 및 센서(4)가 본질적으로 원통형인 연결 피스(34)의 한쪽 단부에 배열되는 반면에, 절연체(7)에 의해 전기적으로 절연되는 내부 파이프(3) 및/또는 외부 파이프(2)는 다른 한쪽 단부에 배열된다. 연결 피스(34)는 주로 가스 공급 라인과 센서의 전기 절연 연결부를 형성한다. 연결 피스는 전기적으로 접지될 수 있다.
본 실시예에서, 센서(4)는 광학 센서, 특히 UV 또는 IR 센서로서 구성되며, 화염(33)은 센서(4)의 투시 영역(viewing field) 내에 하강한다. 광학 센서(4)는 내부 파이프(3)에 대하여 전기적으로 절연된다.
도 1 내지 도 10에서 또한 알 수 있는 것처럼, 센서(4)의 투시 축은 버너(1)의 종 방향 축과 대략 일치하여, 센서 요소는 내부 파이프(3)를 통해 조준된다. 따라서, 센서(4)는 버너(1)의 내부 파이프(3)를 통해 화염(33)을 감지하고 모니터링한다.
도 10에 도시된 실시예에 의하면, 온도-저항 와이어(14), 특히 글로우 와이어가 예비 혼합 챔버(12) 내에 배열되고 센서(4)의 광학 투시 영역 속으로 돌출한다.
도 1 내지 도 6과 도 8 내지 도 10에 도시된 것처럼, 특히 인가되는 고전압을 위한 커넥터(11)는 연결 피스(34)와 외부 파이프(2) 사이에 제공된다.
점화 장치(10, 11)는 내부 파이프(3)의 하측 단부에 배열되고 특히 외측부를 향하는 적어도 하나의 돌출부(10)를 갖는다.
도 5, 도 6 및 도 9에 도시된 것처럼, 점화 장치(10, 11)는 외부 파이프(2) 상에 배열되고 특히 내측부를 향하는 적어도 하나의 돌출부(25)를 가져서 내부 파이프(3)와 외부 파이프(2) 사이에 점화 스파크를 발생시킨다.
상기 돌출부(35)는, 예를 들어 도 5에 도시된 것처럼 갈퀴 형태 또는 뾰족한 형태를 가지거나 도 6에 도시된 것처럼 막대 형태를 가지도록 구성될 수 있다. 본 발명에 공개된 것처럼, 다른 기하학적 형태가 고려될 수도 있다. 예를 들어 도 9는 상측을 향하는 돌출부(35)를 도시한다.
도 7에 도시된 것처럼, 점화 장치(10, 11)는 예비 혼합 챔버(12) 내에 배열되고 예비 혼합 챔버(12) 내에서 점화 스파크를 발생시키는 역할을 하는 전극(36)을 갖는다. 상기 실시예에서, 점화 전압은 가스를 운반하는 파이프(2, 3)를 통해 인가되지 않고 절연되도록 삽입되고 예비 혼합 챔버(12) 내에서 개방되는 전극(36)을 통해 인가되며, 점화 스파크는 접지된 내부 파이프(2)에 대해 발생된다.
외부 파이프(2)가 적어도 예비 혼합 챔버(12)의 영역에서 전기 절연성 세라믹으로 만들어질 수 있다.
도 8 및 도 9에 도시된 실시예에 의하면, 난류를 발생시키기 위해 화염 홀더(13)가 예비 혼합 챔버(12) 내에 제공될 수 있다.
도 2의 실시예에서 돌출부(10)가 외측부를 향하는 가지(tine) 또는 지점(point)에 의해 돌출부(10)들이 형성되는 것과 대조적으로, 도 1에 도시된 실시예에서 돌출부(10)는 중앙 돌출부로서 내부 파이프(2) 상에 형성된다. 도 3에 도시된 것처럼, 상기 지점들(10)은 경사를 가지며 형성될 수 있다. 돌출부의 구조에 의해 예비 혼합 챔버(12) 속으로 가스의 유동이 허용되고 따라서 화염(33)의 형상이 영향을 받을 수 있다.
도 11 내지 도 17에 도시된 폐가스 처리 장치(22) 또는 소위 반응기는, 공정 가스, 바람직하게 유해 가스의 연소를 위한 화염(33)를 발생시키기 위해 연소 챔버(32) 내에 배열된 적어도 하나의 버너(1)를 가진다. 특히, 폐가스 처리 장치는 상기 설명과 같이 버너(1)일 수 있다.
폐가스 처리 장치(22)는 공정 가스를 위한 적어도 하나의 공급 수단(16) 및 열처리된 가스를 위한 적어도 하나의 배출 수단(31)을 갖는다.
이와 관련하여, 버너(1) 및 유해 가스 공급 수단(16)이 모듈(15) 속으로 통합된다. 여기서, 예를 들어, 버너(1)는 중앙에 위치할 수 있고, 공정 가스를 위한 공급 수단(16)은 상기 소형 모듈(15) 내에서 버너(1) 주위에 위치할 수 있다. 따라서, 폐가스 처리 장치(22)의 커버 상에 필요한 나사 연결부의 수가 감소되고, 공정 가스를 위한 공급 수단(16)은 버너(1) 또는 화염(33)과 매우 근접할 수 있다.
수직으로 설치된 버너를 가지는 설계는 예를 들어 밀폐 플랩 또는 자체 모니터링을 위한 소위 셔터와 같은 운동부품을 가진 광학 감지기의 이용을 단순화한다.
특히, 도 11 내지 도 13은 도 17에서 상세하게 도시된 폐가스 처리 장치(22)의 일부분으로서 모듈(15)을 도시한다.
도 11 및 도 13과 도 16 및 도 17에 도시된 것처럼, 버너(1)가 조립된 위치에 있을 때, 버너(1)는 연소 챔버(32) 위에, 특히 폐가스 처리 장치(22)에 대략 수직으로 위치한다.
도 12에 도시된 본 실시예에서, 플러싱 가스, 특히 질소를 위한 적어도 하나의 공급 라인(19)이 제공된다. 플러싱 가스는 공정 가스를 위한 공급 수단(16)의 단부에서 다공성 소결 요소(18) 위로 유동하여 입자를 이동시킬 수 있다. 특히, 폐가스 처리 장치 속으로 형성되는 배출구에서 귀환하는 수분, 산화제 또는 열에 의해 침전물이 누적되고 침전물들은 플러싱 가스에 의해 플러싱(flushing)될 수 있다.
전형적인 응용예는 가열되거나 산소 또는 수분과 반응할 때 모든 표면에 증착될 수 있는 고체를 형성하는 가스를 이용한다. 반응기의 내부 표면으로부터 상기 침전물을 제거하기 위해 예를 들어 스크레이퍼와 같은 기계적 세정 기구가 이용될 수 있다. 그러나 상기 기구는 오작동에 취약합니다. 이러한 이유로, 본 발명에 따른 버너(1)는 액체가 흐르는 벽을 갖는 반응기 또는 폐가스 처리 장치(22) 내에서 이용되는 것이 바람직하다.
도 14 내지 도 17에 도시된 것처럼, 폐가스 처리 장치(22) 또는 액체가 흐르는 벽을 가진 반응기를 위해 액체 공급 수단(23)이 특히 연소 챔버(32)의 측벽 상에 제공된다. 공정 가스 또는 유해 가스 유입구를 위한 공급 수단(16)을 튀는 액체로부터 보호하기 위해, 도 14 내지 16에 도시된 것처럼 작은 칼라(24)가 액체 공급 라인(23)의 전방에서 측벽에 설치될 수 있다.
보다 우수한 단열을 위해, 폐가스 처리 장치(22)의 커버는 이중벽으로 구성될 수 있다. 커버의 내측부에서 표면 온도가 높아지면 고형 침전물이 쌓일 가능성이 감소된다. 예를 들어, 질소와 같은 플러싱 가스는 이중 벽 구조의 커버를 통해 공급될 수 있고, 상기 공정 가스는 입자를 이동시키기 위해 유해 가스 공급 라인의 단부에서 다공성 소결 요소 위로 흐른다.
도 13에 도시된 실시예에 따르면, 노즐(20)은 유해 가스 유입구(16)에 설치되고, 특정 시점 또는 압력이 유해 가스 라인(16) 내에서 상승하면, 노즐은 가스 펄스를 발생시켜서 벽에서 침전물을 날려 버린다. 세정 매체를 위한 공급 수단(21) 상에서 유해 가스 유입구(16) 내에 설치된 노즐(20)로부터 액체 제트로 세정하는 것이 또한 가능하다. 폐가스 처리 장치(22)의 커버 상에 침전물을 방지하기 위해, 플러싱 가스가 커버의 변부로부터 커버의 중간까지 계속 유입될 수 있다.
버너(1)가 연료 가스-산화제의 비율 변화를 허용하더라도, 특정 공정에 대해 추가 산화제, 예를 들어 공기 또는 산소 또는 연료 가스와 같은 환원제를 연소 챔버(32) 속으로 공급하는 것이 필요할 수 있다. 반응 가스를 위한 상기 공급 라인(25)은 반응기(22)의 커버 내에 설치될 수 있다.
도 15에 도시된 것처럼, 반응 가스, 특히 산화제 및/또는 환원제를 위한 적어도 하나의 공급 라인(25)이 존재한다.
도 14에서, 폐가스 처리 장치(22)의 열처리된 폐가스를 위한 배출 수단(31)은 가스를 연소 후에 신속하게 냉각시키기 위해 담금질(quenching) 영역(30) 속으로 개방된다.
도 17은 습식 세정기(26), 열교환기(28) 및 펌프(29)를 가지고 폐가스 처리 장치(22)의 하류 위치에 있는 세정 스테이션을 도시한다. 상기 세척 스테이션에서, 용해성 가스 및 또한 예를 들어 고체와 같은 입자 및 연소 중에 형성된 산이 세정액으로 세정된다. 세정액은 펌프(29)에 의해 세정 세그먼트 속으로 운반되고 열교환기(28) 및 처리 유동을 조절하고 측정하기 위한- 도면에 도시되지 않은- 수단에 의해 폐가스 처리 장치 속으로 이송되며, 다음에 세정액은 저장 탱크 속으로 되돌아간다. 저장 탱크는 pH 값을 조절하기 위한 알칼리성 용액 및 깨끗한 물을 위한 공급 라인 및 저장 탱크를 비우기 위한 배출구 및 충전 수준, pH 값 및 온도를 위한 센서를 가진다. 세정 스테이션은 배기 유닛에 연결될 수 있어서 폐가스 처리 장치(22) 내에서 음압이 형성될 수 있다.
버너의 컴팩트한 설계로 인해, 폐가스 처리 장치(22) 또는 반응기 상에 여러 버너(1)를 갖는 구성이 또한 가능하다. 이를 위해, 예를 들어, 유해 가스 공급 수단(16)이 반응기 커버의 중간에 배열되고, 둘 이상의 버너(1)들이 상기 공급 수단 주위에서 외부 원을 따라 배열되고, 바람직하게 중앙을 향해 화염(33)은 약간의 경사를 가진다. 버너(1)는 또한 경사를 가져서 버너들은 반응기(22) 내에서 와류(eddy)를 형성하며, 반응기(22) 내에서 보다 안정적인 유동 및 보다 양호한 혼합이 가능하다. 도 14 및 도 15는 2개의 버너(1)를 갖는 실시예를 도시한다. 도 18 내지 도 20에 도시된 실시예에서 여러개 특히 두 개의 버너(1)들이 제공된다.
점화 및 화염 감지가 본 발명에 따른 버너에 통합되기 때문에, 도 15에 도시된 것처럼, 액체가 흐르는 측벽을 통해 하나 이상의 버너(1)가 반응기(22) 속으로 연장되는 다른 설계도 가능하고, 상기 버너(1)는 커버를 통해 위로부터 공급되는 유해 가스 유동에 대해 측부로부터 작용한다.
반응기가 특히 가느다란 구성으로 설계되어야 할 때, 버너(1)가 반응기의 커버의 중간에 배열되는 설계가 가능하고 유해 가스 공급 수단은 도 16에 도시된 것처럼 반응기(22)의 측벽을 통과한다.
폐가스 처리 장치의 다른 실시예가 도 18 내지 도 20에 도시된다. 상기 실시예는 적어도 2개의 버너(1)가 있는 연소 반응기 또는 폐가스 처리 장치(22)를 포함하는 폐가스 처리 방법을 도시한다. 이와 관련하여, 버너(1)들 중 하나가 고장 나면, 반응기(22)는 하나 이상의 추가 버너(1)에 의해 계속 작동할 수 있다.
도 18 및 도 19에서 알 수 있는 것처럼, 2개의 버너(1)는 서로 독립적인 연료 가스 또는 산화제를 위한 공급 수단(37,38)을 가져서, 각각의 버너(1)를 위한 연료 가스 또는 산화제는 조절기 및/또는 제어 유닛(39)에 의해 서로 독립적으로 조절될 수 있다. 또한, 버너(1)는 별도의 점화 장치에 의해 서로 독립적으로 점화될 수 있다. 각각의 버너(1)는 자신의 예비 혼합 챔버(12)를 갖는다.
또한, 도 18 내지 도 20에 도시된 실시예에서 각각의 버너(1)는 다른 버너(1)와 분리되고 독립적인 화염 모니터링을 가지며, 화염 모니터링이 바람직하게 화염만을 감지하고 다른 버너(1)의 화염 또는 연소 반응기(22)의 연소 반응을 감지하지 않도록 화염 모니터링이 버너(1)에 통합된다.
도 20에 도시된 본 실시예에서, 화염 모니터링은 이온화 전극(40)으로서 구성되어, 부속 센서가 관련된 버너(1)의 예비 혼합 챔버(12) 내에서 화염 형성을 감지한다. 전극(40)이 버너(1)를 통해 선호적으로 내부 파이프(3)를 통해 화염(33) 속으로 삽입될 수 있다. 여러 개의 버너(1)의 화염 모니터링에 관해, 전기 화염 모니터링은 관련 버너(1)의 화염(33)을 체계적으로 모니터링하기 때문에 광학적 화염 모니터링 보다 더 유리할 수 있다.
글로우 와이어(14)가 예비 혼합 챔버(12) 내에 배열되고 광학 센서, 특히 IR 센서가 버너(1)의 마주보는 단부에 배열되며 도 10에 도시되고 버너를 갖는 변형 예를 갖는 것도 고려될 수 있다. 상기 변형예에 있어서, 반응기 또는 폐가스 처리 장치(22)는 적어도 센서(4)의 투시 방향으로 물이 흐르는 표면을 가져서 반응기(22) 내에 글로우 표면(glowing surface)가 화염 감지를 방해할 수 없다.
독립적인 화염 모니터링에 의해 버너(1)로부터 화염(33)이 소멸되면, 조절 및/또는 제어 유닛(39)에 의해 연료 가스 또는 산화제의 공급, 즉 특정 버너(1)를 위한 공급 수단(37, 38)이 차단된다. 상기 차단에 의해 다른 버너(1)는 영향을 받지 않는다.
여기서 산화제는 산소, 산소가 풍부한 공기 또는 공기 일 수 있다.
마찬가지로 도 18에 도시된 것처럼, 유해 가스 공급 수단(16)에는 바이패스 밸브(27)를 가진다. 연료 가스 또는 산화제를 위한 공급 수단(37,38)은 연료 가스 또는 산화제에 관한 조절 또는 제어 유닛(39)의 최종 차단 밸브(last shut off valve)로부터 하류위치에 배열된에 플러싱 가스 커넥터(41)를 갖는다.
도 18 내지 도 20에 도시된 폐가스 처리 방법이 아래에서 더 상세히 설명될 것이다. 버너(1)의 고장은 화염 모니터링의 센서(4)에 의해 감지되고, 연료 가스 및 산화제의 공급은 조절 또는 제어 유닛(39)에 의해 차단된다. 버너(1)가 고장난 후에, 센서 신호의 비교는 제2 버너 또는 추가 버너(1)가 여전히 활성화되어 있는지를 확인하는 역할을 한다.
다른 버너(1)가 여전히 활성화되어 있는 경우에, 폐가스 버너(1)는 폐가스 처리의 중단없이 자체 점화 장치에 의해 재점화된다. 반응기(22) 상류 위치에 배열된 바이패스 밸브(27)는 반응기(22)를 향해 연결된 상태로 유지된다.
양쪽의 버너(1) 또는 모든 버너들이 고장난 경우에, 바이패스 밸브(27)는 유해 가스를 바이패스(42) 속으로 공급하기 위해 전개되고, 상류 위치의 공정이 스위치 오프될 수 있는 신호가 제공된다.
버너(1)가 고장난 경우에, 다른 버너(1)로 연료 가스 유동은 일시적으로 증가될 수 있다. 버너(1)가 고장나거나 꺼질 때, 플러싱 유동이 플러싱 가스 커넥터(41)를 통해 버너(1)를 통과하여 공급되어 버너(1)는 수분, 입자 및 부식성 물질이 없는 상태로 유지될 수 있다.
도 18 및 도 19에 도시된 상기 실시예는 버너(1)의 작동 동안 리던던시(redundancy)를 제공하여 버너가 오작동하여 공정 설비에 대한 높은 중지시간 비용(downtime cost)을 회피한다. 버너(1)는 관통 점화를 필요하지 않기 때문에 서로 원하는 거리 및 원하는 방향으로 배열될 수 있다.
1.....버너,
2.....외부 파이프,
3.....내부 파이프,
4.....센서,
5.....내부 파이프에 대한 공급 라인
6.....외부 파이프에 대한 공급 라인
7.....절연체,
8.....유리판/석영 유리판,
9.....스페이서,
10.....돌출부,
11.....고전압용 커넥터
12.....예비 혼합 챔버
13.....화염 홀더,
14.....글로우 와이어,
15.....모듈,
16.....공정 가스를 위한 공급 수단
18.....소결된 요소
19.....플러싱 가스를 위한 공급 라인
20.....노즐
21.....매체를 청소하기 위한 공급 수단
22.....폐가스 처리 장치
23.....액체 공급 수단
24.....칼라,
25.....반응 가스를 위한 공급 라인
26.....습식 세정기,
27.....바이패스 밸브
28.....열교환기
29.....펌프
30.....담금질 영역,
31.....열처리된 폐가스를 위한 배출 수단
32.....연소 챔버
33.....화염
34.....튜브형 연결 부품
35.....외부 파이프의 돌출부,
36.....전극
37.....공급수단
38.....공급 수단
39.....조절 및/또는 제어 장치
40.....이온화 전극
41.....플러싱 가스 커넥터
42.....바이패스.

Claims (25)

  1. 연소 챔버 내에서 공정 가스, 특히 오염 물질의 연소를 위해 화염(33)을 발생시키기 위한 버너(1)로서,
    각각 연료 가스 및 산화제를 위한 공급 라인(5, 6)을 가져서 연료 가스 및 산화제가 예비 혼합 챔버(12) 속으로 유동하고, 예비 혼합 챔버(12) 내에 포함된 가스 혼합물을 점화하기 위한 점화 장치(10, 11)를 가지는 버너에 있어서,
    화염(33)을 감지 및/또는 모니터링 하기 위한 센서(4)가 버너(1), 특히 예비 혼합 챔버(12)와 마주보게 위치한 버너(1)의 한쪽 단부에 배열되는 것을 특징으로 하는 버너(1).
  2. 제1항에 있어서, 연료 가스 및 산화제는 본질적으로 원통형 파이프(2,3) 내에서 버너(1)의 예비 혼합 챔버(12) 속으로 각각 공급될 수 있고, 상기 원통형 파이프(2,3)는 서로 동심인 외부 및 내부 파이프(2,3)로 구성되며, 외부 파이프(2)와 내부 파이프(3)는 서로 반경 방향 거리를 가지며 배열되는 것을 특징으로 하는 버너(1).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 센서(4)는 광학 센서, 특히 자외선(UV) 또는 적외선(IR) 센서이며, 상기 화염(33)은 센서(4)의 광학 투시 영역 내에 떨어지는 것을 특징으로 하는 버너(1).
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 광학 센서(4)의 투시 축은 버너(1)의 종 방향 축과 대략 일치하고, 센서(4)는 버너(1)의 내부 파이프(3)를 통해 화염(33)을 감지하고 모니터링하는 것을 특징으로 하는 버너(1).
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 유리 판(8), 특히 석영 유리판은 버너(1)와 센서(4) 사이에 배열되는 것을 특징으로 하는 버너(1).
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 연료 가스는 외부 파이프(2) 또는 내부 파이프(3) 내에서 운반되고, 산화제는 외부 파이프(2) 내에서 운반되는 것을 특징으로 하는 버너(1).
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 내부 파이프(3) 및 외부 파이프(2)는 전기 전도성을 가지고 절연체(7)에 의해 서로 전기적으로 절연되는 것을 특징으로 하는 버너(1).
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 센서(4)는 내부 파이프(3)에 대하여 전기적으로 절연되는 것을 특징으로 하는 버너(1).
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 점화 장치(10, 11)는 내부 파이프(3)의 하측 단부에 배열되고 특히 외측부를 향하는 적어도 하나의 돌출부(35)를 가지는 특징 및/또는 점화장치(10,11)는 외부 파이프(2) 상에 배열되고 내부 파이프(3)와 외부 파이프(2) 사이에서 점화 스파크를 발생시키기 위해 특히 내측부를 향하는 적어도 하나의 돌출부(35)를 가지는 특징을 가진 버너(1).
  10. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 점화 장치(10, 11)는 예비 혼합 챔버(12) 내에 배열되고 예비 혼합 챔버(12) 내에서 점화 스파크를 발생시키는 전극(36)을 갖는 것을 특징으로 하는 버너(1).
  11. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 외부 파이프(2)는 전기적으로 접지되고 상기 내부 파이프(3)는 고전압을 위해 커넥터(11)를 통해 점화 어댑터 또는 점화 변압기에 연결되어 내부 파이프(3)로부터 외부 파이프(2)로 점화 스파크를 발생시키는 것을 특징으로 하는 버너(1).
  12. 제10항에 있어서, 외부 파이프(2)는 적어도 예비 혼합 챔버(12)의 영역에서 전기 절연성 세라믹으로 만들어지는 것을 특징으로 하는 버너(1).
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 온도-저항 와이어(14)가 예비 혼합 챔버(12) 내에 배열되고 센서(4)의 광학 투시 영역 속으로 돌출되는 것을 특징으로 하는 버너(1).
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 난류를 발생시키기 위해 화염 홀더(13)가 예비 혼합 챔버(12) 내에 제공되는 것을 특징으로 하는 버너(1).
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 관형 연결 피스(34)가 외부 파이프(2)와 센서(4) 사이에 제공되고 연료 가스 또는 산화제를 위해 내부 파이프(3)에 대한 공급 라인(5)을 갖는 것을 특징으로 하는 버너.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 센서(4)를 가진 유리 판(8)은 본질적으로 원통형인 연결 피스(34)의 한쪽 단부에 배열되고 절연체(7)에 의해 전기적으로 절연되는 내부 파이프 및/또는 외부 파이프(2)가 다른 한쪽 단부에 배열되는 것을 특징으로 하는 버너(1).
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 점화 장치(11)를 위한 특히 고전압을 위한 커넥터는 연결 피스(34) 및 외부 파이프(2) 사이에 제공되는 것을 특징으로 하는 버너(1).
  18. 공정 가스, 바람직하게 유해 가스의 연소를 위한 화염(33)을 발생시키기 위해 연소 챔버(32) 내에 배열되고 공정 가스를 위한 적어도 하나의 공급 수단(16) 및 열처리된 폐가스를 위한 적어도 하나의 배출 수단(31)을 가지며 특히 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 따르는 적어도 하나의 버너(1)를 가지는 것을 특징으로 하는 폐가스 처리 장치(22).
  19. 제18항에 있어서, 버너(1)가 조립된 위치에 있을 때, 버너(1)는 연소 챔버(32) 위에서, 특히 폐가스 처리 장치에 대해 대략 수직으로 위치하는 것을 특징으로 하는 폐가스 처리 장치(22).
  20. 제18항 또는 제19항에 있어서, 플러싱 가스, 특히 질소를 위한 공급 라인(1)이 제공되고, 플러싱 가스가 입자를 이동시키기 위해 공정 가스를 위한 공급 수단(16)의 단부에서 다공성 소결 요소(18) 속으로 유입될 수 있는 것을 특징으로 하는 폐가스 처리 장치(22).
  21. 제18항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 액체 공급 라인(23)이 특히 연소 챔버(32)의 측벽 상에 제공되는 것을 특징으로 하는 폐가스 처리 장치(22).
  22. 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 반응 가스, 특히 산화제 및/또는 환원제를 위한 적어도 하나의 공급 라인(25)이 제공되는 것을 특징으로 하는 폐가스 처리 장치(22).
  23. 제1항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 2개의 버너(1)가 연소 챔버(32) 상에 배열되고 각각의 버너(1)가 연료 가스 또는 산화제를 위한 별도의 공급수단(37, 38)과 관련되는 것을 특징으로 하는 폐가스 처리 장치(22).
  24. 제23항에 있어서, 부속 버너(1) 상에 배열되고 부속 버너(1)의 화염(33)을 감지 및/또는 모니터링하는 센서(4)의 신호에 관한 함수로서 상기 연료 가스 또는 산화제를 위한 공급 수단(37,38)을 조절 및/또는 제어하기 위해 조절 및/또는 제어 유닛(39)이 제공되는 것을 특징으로 하는 폐가스 처리 장치(22).
  25. 제23항 또는 제24항에 있어서, 적어도 하나의 센서(4)는 이온화 전극(40)인 것을 특징으로 하는 폐가스 처리 장치(22).
KR1020200077240A 2019-06-27 2020-06-24 공정 가스를 연소하기 위해 화염을 발생시키기 위한 버너 및 버너를 가진 폐가스 처리 장치 KR20210001999A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019117331.0 2019-06-27
DE102019117331.0A DE102019117331B4 (de) 2019-06-27 2019-06-27 Brenner zur Erzeugung einer Flamme für die Verbrennung von Prozessgas und Abgasbehandlungsvorrichtung mit einem Brenner

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210001999A true KR20210001999A (ko) 2021-01-06

Family

ID=73747438

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200077240A KR20210001999A (ko) 2019-06-27 2020-06-24 공정 가스를 연소하기 위해 화염을 발생시키기 위한 버너 및 버너를 가진 폐가스 처리 장치

Country Status (5)

Country Link
US (2) US20200408404A1 (ko)
KR (1) KR20210001999A (ko)
CN (1) CN112146108A (ko)
DE (1) DE102019117331B4 (ko)
TW (1) TWI817017B (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220161017A (ko) * 2021-05-28 2022-12-06 주식회사 이서 화염 노즐 및 이를 포함하는 화염 발생 장치

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021103365B4 (de) * 2021-02-12 2024-02-15 Das Environmental Expert Gmbh Verfahren und Brenner zur thermischen Entsorgung von Schadstoffen in Prozessgasen
TWI778743B (zh) * 2021-08-11 2022-09-21 崑山科技大學 具有環周同流反應效果的矽甲烷處理方法及裝置
US20230128530A1 (en) * 2021-10-06 2023-04-27 Scp R&D, Llc Methods and systems for using flame rectification to detect the presence of a burner flame

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1221755B (de) * 1963-12-19 1966-07-28 Appbau Eugen Schrag Kommanditg Steuer- und Sicherheitsvorrichtung fuer Gas- oder OElfeuerung
DE3014589A1 (de) 1980-04-16 1981-10-22 Martin 4971 Tengern Rahe Brennstelle, insbesondere offener kamin, fuer feste brennstoffe
US4541798A (en) * 1983-11-07 1985-09-17 Union Carbide Corporation Post-mixed spark-ignited burner
DD273008A1 (de) * 1988-06-15 1989-11-01 Elektromat Veb Vorrichtung zum reinigen von abgasen aus niederdruckprozessen
JP2688655B2 (ja) * 1988-09-02 1997-12-10 千代田化工建設株式会社 有毒性ガスの燃焼処理法及び装置
DD299137A7 (de) * 1989-12-27 1992-04-02 Deutsches Brennstoffinstitut Freiberg Gmbh,De Zuend- und ueberwachungsvorrichtung fuer brenner
US5618173A (en) * 1994-12-15 1997-04-08 W.R. Grace & Co.-Conn. Apparatus for burning oxygenic constituents in process gas
JP2001524656A (ja) * 1997-11-25 2001-12-04 マクソン コーポレイション 一体型イグニッション付き酸素−燃料パイロット
FR2771798B1 (fr) * 1997-12-02 1999-12-31 Air Liquide Bruleur oxy-combustible
WO2002016830A1 (fr) * 2000-08-22 2002-02-28 Ebara Corporation Procede et dispositif de traitement par combustion des gaz d'echappement
TW536604B (en) * 2000-10-02 2003-06-11 Ebara Corp Combustion type waste gas treatment system
DE10342692B4 (de) * 2003-09-09 2006-01-12 DAS-Dünnschicht Anlagen Systeme GmbH Dresden Vorrichtung zur thermischen Behandlung von Schadstoffe enthaltenden Prozessabgasen
US7569193B2 (en) * 2003-12-19 2009-08-04 Applied Materials, Inc. Apparatus and method for controlled combustion of gaseous pollutants
EP1607370B1 (en) * 2004-06-18 2011-08-10 Casale Chemicals S.A. Process and burner for hydrocarbon partial oxidation
DE102004047440B4 (de) * 2004-09-28 2007-11-08 Centrotherm Clean Solutions Gmbh & Co.Kg Anordnung zur Reinigung von toxischen Gasen aus Produktionsprozessen
SE528705C2 (sv) * 2004-10-22 2007-01-30 Sandvik Intellectual Property Förfarande jämte anordning för att tända och övervaka en brännare
US7682574B2 (en) * 2004-11-18 2010-03-23 Applied Materials, Inc. Safety, monitoring and control features for thermal abatement reactor
GB0509163D0 (en) * 2005-05-05 2005-06-15 Boc Group Plc Gas combustion apparatus
KR100623368B1 (ko) * 2005-09-02 2006-09-12 크린시스템스코리아(주) 반도체 제조 장비용 직접 연소식 스크러버
CN102644928B (zh) * 2011-02-18 2015-07-29 Das环境专家有限公司 用于热处理包括有害物质的废气的装置
CN102230626B (zh) * 2011-06-02 2013-05-01 中冶京诚工程技术有限公司 拆流板扁管式自身预热烧嘴
KR101435371B1 (ko) * 2012-10-16 2014-08-29 주식회사 글로벌스탠다드테크놀로지 CO, NOx 개별 제어 방식을 이용한 저공해 연소방법
US9006570B2 (en) 2012-11-08 2015-04-14 General Electric Company Sealing between an electrical cable and a flexible metal conduit to be used in a high temperature, high vibration environment
DE102015106718A1 (de) * 2015-04-30 2016-11-03 Das Environmental Expert Gmbh Vorrichtung zur Behandlung von schädlichen Abgasen aus einer Vakuum-Prozessanlage
KR101720086B1 (ko) * 2015-09-04 2017-03-27 주식회사 글로벌스탠다드테크놀로지 통합형 반도체 폐가스 정화장치
JP2017089985A (ja) * 2015-11-11 2017-05-25 株式会社荏原製作所 排ガス処理装置
JP6637293B2 (ja) * 2015-11-11 2020-01-29 株式会社荏原製作所 排ガス処理装置
KR102117255B1 (ko) 2019-05-16 2020-06-02 주식회사 글로벌스탠다드테크놀로지 폐가스 소각용 버너

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220161017A (ko) * 2021-05-28 2022-12-06 주식회사 이서 화염 노즐 및 이를 포함하는 화염 발생 장치

Also Published As

Publication number Publication date
US20200408404A1 (en) 2020-12-31
CN112146108A (zh) 2020-12-29
DE102019117331A1 (de) 2020-12-31
DE102019117331B4 (de) 2024-07-04
TW202118975A (zh) 2021-05-16
US20230383948A1 (en) 2023-11-30
TWI817017B (zh) 2023-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20210001999A (ko) 공정 가스를 연소하기 위해 화염을 발생시키기 위한 버너 및 버너를 가진 폐가스 처리 장치
EP1312860A1 (en) Method and device for combustion type exhaust gas treatment
US7128818B2 (en) Method and apparatus for monitoring gases in a combustion system
JP2012533721A (ja) インサイチュープロセスアナライザのための火炎安全システム
EP2986356B1 (en) Extended or multiple reaction zones in scrubbing apparatus
US20040149579A1 (en) System for monitoring combustible gases
JP4604746B2 (ja) 水素生成器
JPWO2008096466A1 (ja) ガス処理装置及び該装置を用いたガス処理システムとガス処理方法
KR100830029B1 (ko) 배기가스 연소장치
JP6637293B2 (ja) 排ガス処理装置
KR20070065898A (ko) 버너의 점화 및 모니터링 방법 및 장치
JP4830528B2 (ja) 水素生成器及びこれを有する燃料電池システム
KR20000065525A (ko) 가스 스크러버
JP2002106826A5 (ko)
JP2002106826A (ja) 燃焼式排ガス処理装置
JP4063852B2 (ja) 排ガス燃焼装置
WO2007021239A1 (en) Method and arrangement for monitoring a burner.
US20230139785A1 (en) Process and Burner for the Thermal Disposal of Pollutants in Process Gases
JP3828083B2 (ja) 排ガス処理装置
KR19980036153U (ko) 부압용 산소분석장치
KR20030042334A (ko) 수소 가스 연소 방법 및 이를 수행하기 위한 시스템
JP2004225985A (ja) 排ガス処理方法及び排ガス処理装置
JPH11257640A (ja) 排ガスの除害装置
JP2000111006A (ja) ボイラの水位検出装置
CS246161B1 (cs) Zapalovací hořák pro najíždění spalovacích a zplyňovacích procesů, uskutečňovaných ve fluidních vrstvách