KR20210105660A - NOx reduction system using wasted heat - Google Patents

NOx reduction system using wasted heat Download PDF

Info

Publication number
KR20210105660A
KR20210105660A KR1020200020406A KR20200020406A KR20210105660A KR 20210105660 A KR20210105660 A KR 20210105660A KR 1020200020406 A KR1020200020406 A KR 1020200020406A KR 20200020406 A KR20200020406 A KR 20200020406A KR 20210105660 A KR20210105660 A KR 20210105660A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
boiler
combustion
burner
supplied
flame
Prior art date
Application number
KR1020200020406A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
윤우희
Original Assignee
윤우희
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 윤우희 filed Critical 윤우희
Priority to KR1020200020406A priority Critical patent/KR20210105660A/en
Publication of KR20210105660A publication Critical patent/KR20210105660A/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C5/00—Disposition of burners with respect to the combustion chamber or to one another; Mounting of burners in combustion apparatus
    • F23C5/08—Disposition of burners
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22D—PREHEATING, OR ACCUMULATING PREHEATED, FEED-WATER FOR STEAM GENERATION; FEED-WATER SUPPLY FOR STEAM GENERATION; CONTROLLING WATER LEVEL FOR STEAM GENERATION; AUXILIARY DEVICES FOR PROMOTING WATER CIRCULATION WITHIN STEAM BOILERS
    • F22D1/00—Feed-water heaters, i.e. economisers or like preheaters
    • F22D1/02—Feed-water heaters, i.e. economisers or like preheaters with water tubes arranged in the boiler furnace, fire tubes, or flue ways
    • 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
    • F23D14/48—Nozzles
    • F23D14/58—Nozzles characterised by the shape or arrangement of the outlet or outlets from the nozzle, e.g. of annular configuration
    • 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
    • F23L15/00—Heating of air supplied for combustion
    • F23L15/04—Arrangements of recuperators
    • 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
    • F23L7/00—Supplying non-combustible liquids or gases, other than air, to the fire, e.g. oxygen, steam
    • F23L7/002—Supplying water
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)

Abstract

According to the present disclosure, the temperature of outside air for combustion supplied to a burner is lowered, and water supplied to a boiler is preheated with waste heat discharged during the operation of the boiler and supplied, and, as a result, the present disclosure can reduce the generation of nitrogen oxides (NOx) caused by a deterioration in air preheating temperature for combustion while maintaining the thermal efficiency of the boiler. According to an embodiment of the present invention, a nitrogen oxide reduction system includes: a boiler; a burner delivering combustion heat to the boiler to heat supplied water; a coal economizer installed on an exhaust gas discharge passage of the boiler, and heating the water with waste heat through a mutual heat exchange between high-temperature exhaust gas discharged from the boiler and the water supplied to the boiler; a steam air heater preheating outside air for combustion supplied to the burner with heat from steam; a gas duct discharging the exhaust gas discharged from the boiler into the atmosphere; and a water sprayer spraying water to flames, being combusted, of the burner to lower the temperature of the flames.

Description

폐열을 이용한 녹스 저감 시스템{NOx reduction system using wasted heat}NOx reduction system using wasted heat

본 발명은 화석연료의 연소가스 중에 포함되는 질소산화물(NOx) 등의 생성을 최대한 억제하여 대기, 환경 오염되는 것을 최소화할 수 있도록한 질소산화물의 저감 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a nitrogen oxide reduction system capable of minimizing pollution of the atmosphere and the environment by maximally suppressing the generation of nitrogen oxides (NOx) contained in combustion gas of fossil fuels.

더욱 상세하게는, 버너에 공급되는 연소용 외부공기의 온도를 낮추고, 보일러 가동시 배출되는 폐열을 이용하여 보일러에 공급되는 급수를 예열시켜 공급함에 따라, 보일러의 열효율을 유지하면서 연소용 공기 예열온도의 저하로 인해 질소산화물(NOx)의 생성되는 것을 감소시킬 수 있도록 한 녹스 저감 시스템에 관한 것이다.More specifically, as the temperature of the external air for combustion supplied to the burner is lowered and the feed water supplied to the boiler is preheated and supplied using the waste heat discharged during operation of the boiler, the temperature of the combustion air preheating temperature while maintaining the thermal efficiency of the boiler It relates to a rust reduction system capable of reducing the generation of nitrogen oxides (NOx) due to the reduction of

에너지 소비 증가에 따른 화석연료의 연소가스에 의한 대기 오염이 심각한 사회문제로 비화되고 있다. 연소가스 중의 대표적인 오염물질은 황산화물(SOx), 질소산화물(NOx), 바나듐산화물(VOx), 일산화탄소(CO), 미연탄화수소 등이 있다.Air pollution caused by combustion gases of fossil fuels due to the increase in energy consumption is becoming a serious social problem. Representative pollutants in combustion gas include sulfur oxides (SOx), nitrogen oxides (NOx), vanadium oxides (VOx), carbon monoxide (CO), and unburned hydrocarbons.

이중 질소산화물은 광화학 스모그를 일으키는 주 원인으로서 인체에 직접적으로 해를 끼치고, 산성비의 원인이 되며, 각종 식물의 성장에 심감한 영향을 끼치므로, 그 배출량에 대한 규제가 엄격해지고 있다.Of these, nitrogen oxides are the main cause of photochemical smog, which directly harms the human body, causes acid rain, and has a profound effect on the growth of various plants.

대기중에 존재하는 질소산화물 중 인체에 해를 끼치며 대기 오염의 주 원인은 NO와 NO2로서, 이들을 총칭하여 NOx라 칭한다.Among the nitrogen oxides present in the atmosphere, they are harmful to the human body and the main causes of air pollution are NO and NO 2 , which are collectively called NOx.

NOx의 발생원으로는 열적 질소산화물(thermal NOx), 즉발 질소산화물(prompt NOx) 및 연료 질소산화물(fuel NOx)로 분류되며, 각각의 저감에 대한 연구가 환경문제와 더블어 활발하게 가속화되고 있다.The sources of NOx are classified into thermal NOx, prompt NOx, and fuel NOx, and research on each reduction is being actively accelerated in conjunction with environmental issues.

열적 질소산화물은 고온의 분위기하에서 연소공기 중의 질소분자가 산소와 반응하여 생성되는 것으로서, 연료 중의 질소 성분이 없는 경우 NOx 발생의 주 원인이 될 수 있다. 이에 대한 대책으로 가능한 화염의 온도를 낮추고 낮은 과잉공기비에서 연소하는 것이 NO 발생의 억제 방법이 될 수 있다. 이때 화염의 안정성 등을 고려 해야된다.Thermal nitrogen oxide is generated by reacting nitrogen molecules in combustion air with oxygen under a high-temperature atmosphere, and may be the main cause of NOx generation when there is no nitrogen component in the fuel. As a countermeasure against this, lowering the flame temperature as much as possible and burning at a low excess air ratio can be a method of suppressing NO generation. At this time, the stability of the flame should be considered.

열적 질소산화물의 발생기구는 zeldovich에 의해 제시된 다음의 반응식으로 설명될수 있다.The mechanism for generating thermal nitrogen oxides can be explained by the following reaction equation presented by zeldovich.

O + N2↔ NO + N .......(1)O + N 2 ↔ NO + N .......(1)

N + O2↔ NO + O .......(2)N + O 2 ↔ NO + O .......(2)

N + OH ↔ NO + H ... ..(3)N + OH ↔ NO + H ... ..(3)

고온에서 O2가 2 O로 분리되어, 이 산소원자가 공기 중의 질소분자와 반응하여 NO를 생성하고, 동시에 질소원자를 생성하며, 이것이 다시 공기중의 산소와 반응하여 NO를 생성한다. 반응식(3)의 경우는 연료과농 상태에서 중요하다.At high temperature, O 2 is separated into 2 O, and this oxygen atom reacts with nitrogen molecules in the air to produce NO, and at the same time produces nitrogen atoms, which in turn react with oxygen in the air to produce NO. The case of Reaction Equation (3) is important in the fuel-rich state.

열적 질소산화물의 생성은 주로 연소온도가 높을 경우, 연소영역에서 산소의 농도가 높을 경우, 고온영역에서 연소가스의 체류시간이 길 경우 많이 발생된다. 특히 온도 의존성이 매우 크다.Thermal nitrogen oxides are mainly generated when the combustion temperature is high, the concentration of oxygen in the combustion zone is high, and the residence time of the combustion gas is long in the high temperature zone. In particular, the temperature dependence is very large.

연료 질소산화물은 연료의 탈질화가 되어 있지 않은 중유 등의 저질유 연소시 연료중의 질소 성분이 공기 중의 산소와 결합하여 생성되는 것으로서, 탈질화가 되지 않은 연료를 연소시키는 경우 연소 방법이나 연소 장치를 변환하여 연료의 N성분이 NO화 되지 않도록 N2화시키는 것이 필요하다. 연료 NOx의 생성은 온도보다는 당량비에 크게 영향을 받는다.Fuel nitrogen oxides are generated by combining the nitrogen component in the fuel with oxygen in the air during combustion of low-quality oil such as heavy oil that has not been denitrified. Therefore, it is necessary to make N 2 so that the N component of the fuel does not become NO. The generation of fuel NOx is strongly influenced by the equivalence ratio rather than the temperature.

즉발 질소산화물은 탄화수소계 연료에서 화염면 및 그 주변에서 급격한 연소로 생성되는 것으로서, NOx 발생량 중 열적 NOx 및 연료 NOx에 비하여 무시할 정도이다.Immediate nitrogen oxides are generated by rapid combustion in and around the flame front in hydrocarbon fuels, and are negligible compared to thermal NOx and fuel NOx among the NOx generated amounts.

고온의 화염후류 영역에서는 NOx의 생성에 대하여 zeldovich기구에 따른 이론과 실험 결과가 비교적 일치되고 있다. 화염면 및 그 주변에서는 zeldovich기구 이외의 경로에 의하여 많은 양의 NO가 급격히 생성되는 것이 발견되었다.In the high-temperature flame wake region, the theory and experimental results according to the zeldovich mechanism are relatively consistent with respect to the generation of NOx. It was found that a large amount of NO was rapidly generated by a path other than the zeldovich mechanism in and around the flame front.

fenimore는 메탄-공기, 에틸렌-공기의 예혼합 평판화염에 대하여 실험한 결과, 화염대 주변에서 급속한 NO의 생성을 발견하고, 이때 NO를 "prompt NO"라고 정의하였다. fenimore는 다음 반응식을 제안하였다.As a result of experiments with methane-air and ethylene-air premixed flat flames, fenimore found rapid NO production around the flame zone, and defined NO as "prompt NO". fenimore proposed the following reaction scheme.

N2+ CH ↔ HCN + N .........(4)N 2 + CH ↔ HCN + N .........(4)

N2+ 2C ↔ 2CN .............(5)N 2 + 2C ↔ 2CN .............(5)

반응식(4)의 반응에서 분해된 질소원자는 반응식(2)의 반응으로 NO를 생성하고, 반응식의 HCN 또는 CN도 산소를 포함하는 화화물과 반응하여 NO를 생성하게 된다.The nitrogen atom decomposed in the reaction of Scheme (4) generates NO in the reaction of Scheme (2), and HCN or CN of the Reaction Scheme also reacts with a compound containing oxygen to generate NO.

현재까지의 연구 결과, 즉발 질소산화물은 탄화수소계 연료에서만 생성되고, 온도, 연료의 종류, 당량비 등에 대한 의존성이 비교적 낮고, 연소가스의 체류시간에는 무관한 것으로 알려져 있다. 그러나 즉발 질소산화물의 생성과 소멸과정은 아직까지 정확하게 알려져 있지 않다.As a result of research so far, it is known that instantaneous nitrogen oxides are produced only from hydrocarbon-based fuels, have relatively low dependence on temperature, fuel type, equivalence ratio, etc., and are independent of the residence time of combustion gas. However, the instantaneous nitrogen oxide generation and extinction process is not yet known precisely.

저 NOx를 얻기 위한 방법으로는 운전조건의 변경에 의한 방법, 연소방식을 변경하는 방법, N성분이 적은 연료를 사용하는 방법 등이 있다. 이때 NOx의 발생과 미연가스의 발생은 서로 상반되기 때문에 저 NOx 연소는 연소 효율, CO 및 매연(soot) 발생의 억제와 함께 이루어져야 한다.Methods for obtaining low NOx include a method by changing operating conditions, a method of changing a combustion method, and a method of using a fuel with a low N component. At this time, since generation of NOx and generation of unburned gas are opposite to each other, low NOx combustion should be performed together with combustion efficiency and suppression of CO and soot generation.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 의한 질소산화물의 저감 시스템은, 보일러(1)와, 보일러(1)에 연소열을 전달하여 온수를 가열하는 버너(2)와, 보일러(1)의 배기가스 배출통로(1a)에 설치되며, 공기통로(3a)를 통해 버너(2)에 공급되는 연소용 외부공기를 보일러(1)로부터 배출되는 폐열(300℃ 정도를 유지)을 이용하여 가열(178℃ 정도를 유지)하는 에어 예열기(3)(air preheater)와, 보일러(1)로부터 배출통로(1a) 및 에어 예열기(3)를 통과시켜 폐열이 회수된 배기가스(150℃ 정도를 유지)를 대기중으로 배출시키는 연도(4)(stack)를 포함한다.As shown in Figure 1, the nitrogen oxide reduction system according to the prior art, a boiler (1), a burner (2) that heats hot water by transferring combustion heat to the boiler (1), and the exhaust of the boiler (1) It is installed in the gas discharge passage 1a, and the external air for combustion supplied to the burner 2 through the air passage 3a is heated (178 The air preheater 3 (maintaining about ℃) and the exhaust gas (maintaining about 150℃) from which the waste heat is recovered by passing through the exhaust passage 1a and the air preheater 3 from the boiler 1 Includes a stack of discharges to the atmosphere.

도면중 미 설명부호 5는 연소용 외부공기를 대기압 이상으로 가압(20℃ 정도를 유지)하여 버너(2)에 강제적으로 공급하는 송풍기(forced draft fan)이다.In the drawings, reference numeral 5 denotes a forced draft fan that forcibly supplies external air for combustion to the burner 2 by pressurizing the external air for combustion above atmospheric pressure (maintaining about 20° C.).

이때, 전술한 에어 예열기(3)에 의해 예열된 후 버너(2)에 공급되는 연소용 외부공기의 온도(178℃정도)가 높기 때문에 열적 질소산화물의 생성을 촉진하게 된다.At this time, since the temperature (about 178° C.) of the external air for combustion supplied to the burner 2 after being preheated by the above-described air preheater 3 is high, the generation of thermal nitrogen oxide is promoted.

배기가스의 온도가 높은 보일러에서는 열효율 향상을 위해 에어 예열기(air preheater)를 설치하여 연소용 공기를 예열하게 된다. 연소공기의 예열온도 저하는 연소온도에 직접 영향을 주게 된다. 예를 들어 공기의 예열온도를 50℃ 낮추면 단열 화염온도는 25℃정도 저하된다. 따라서 공기 예열온도 저하에 의하여 열적 질소산화물을 감소시킬 수 있다.In a boiler with a high exhaust gas temperature, an air preheater is installed to preheat combustion air to improve thermal efficiency. The decrease in the preheating temperature of the combustion air directly affects the combustion temperature. For example, if the preheating temperature of air is lowered by 50°C, the adiabatic flame temperature is lowered by about 25°C. Therefore, it is possible to reduce thermal nitrogen oxides by lowering the air preheating temperature.

반면에, 공기 예열온도를 낮추면 폐열 회수량이 그 만큼 감소되므로 보일러의 열효율은 감소된다. 유류 연소 보일러의 경우 NOx 제어를 위해 공기 예열온도를 낮출 경우 배기가스의 온도가 50℃ 높아지면 효율은 22% 감소하게 되므로, 공기 예열온도에 의하여 NOx 저감을 도모하려면 보일러의 효율을 고려해야 된다.On the other hand, if the air preheating temperature is lowered, the amount of waste heat recovered is reduced by that amount, so the thermal efficiency of the boiler is reduced. In the case of oil-fired boilers, if the air preheating temperature is lowered for NOx control, the efficiency decreases by 22% when the exhaust gas temperature rises by 50°C.

이때 공기 예열온도 저하에 의한 NOx 저감법은 열적 질소산화물 억제에 중점을 두고 있으므로 가스 또는 경질류를 사용하는 설비에 적합하다.At this time, the NOx reduction method by lowering the air preheating temperature focuses on thermal nitrogen oxide suppression, so it is suitable for facilities using gas or light stream.

본 발명의 실시예는, 버너에 공급되는 연소용 외부공기의 온도를 낮추고, 보일러 가동시 배출되는 폐열을 이용하여 보일러에 공급되는 급수를 예열시켜 공급함에 따라, 보일러의 열효율을 유지하면서 연소용 공기 예열온도의 저하로 인해 질소산화물의 생성되는 것을 감소할 수 있도록한 질소산화물의 저감 시스템과 관련된다.The embodiment of the present invention lowers the temperature of the external air for combustion supplied to the burner and preheats and supplies the feed water supplied to the boiler using waste heat discharged during operation of the boiler, thereby maintaining the thermal efficiency of the boiler while maintaining the combustion air It relates to a nitrogen oxide reduction system that can reduce the production of nitrogen oxides due to the lowering of the preheating temperature.

본 발명의 실시예는, 화염 온도를 낮출 수 있도록 화염에 물을 분사시키는 물 분사장치를 액체 연료 또는 기체연료를 사용하는 버너에도 적용할 수 있어 실용성을 향상시킬 수 있도록한 질소산화물의 저감 시스템과 관련된다.An embodiment of the present invention is a nitrogen oxide reduction system that can be applied to a burner using liquid fuel or gas fuel to improve practicality by a water injection device that injects water into the flame to lower the flame temperature. related

일실시예로서, 질소산화물의 저감 시스템은 보일러; 상기 보일러에 연소열을 전달하여 급수를 가열하는 버너; 상기 보일러의 배기가스 배출통로에 설치되며, 보일러로부터 배출되는 고온의 배기가스와 보일러에 공급되는 급수를 상호 열교환으로 인해 급수를 폐열에 의해 가열하는 절탄기; 상기 버너에 공급되는 연소용 외부공기를 증기의 열을 이용하여 30∼60℃로 예열하는 증기식 에어히터; 상기 보일러로부터 배출되는 배기가스를 대기중으로 배출시키는 연도; 및 상기 버너의 연소중인 화염에 물을 분사시켜 화염의 온도를 낮추는 물 분사장치를 포함하고, 상기 버너의 연소용 노즐이 상기 보일러의 화실에 대해 소정 스트로크범위내에서 이동될 수 있도록 상기 연소용노즐이 방사형으로 고정되는 튜브형 가스링이 상기 보일러에 대해 이동가능하게 장착되어, 화염의 폭과 길이를 가변 조절가능하다.In one embodiment, the nitrogen oxide reduction system includes a boiler; a burner for heating feed water by transferring combustion heat to the boiler; an economizer installed in the exhaust gas discharge passage of the boiler and heating the feed water by waste heat through mutual heat exchange between the high temperature exhaust gas discharged from the boiler and the feed water supplied to the boiler; a steam air heater for preheating the external air for combustion supplied to the burner to 30 to 60° C. using the heat of steam; a flue for discharging the exhaust gas discharged from the boiler into the atmosphere; and a water injector for lowering the temperature of the flame by injecting water into the burning flame of the burner, wherein the combustion nozzle of the burner can be moved within a predetermined stroke range with respect to the firebox of the boiler. This radially fixed tubular gas ring is movably mounted relative to the boiler so that the width and length of the flame can be variably adjusted.

상기 연소용 노즐은, 상기 튜브형 가스링에 방사형으로 각각 고정되고, 상기 보일러의 외벽에 대해 이동가능하게 결합되는 외측관과, 상기 외측관의 내부에 회전가능하게 결합되고, 연소용 가스를 분사시키는 가스 분사구가 단부에 일방향으로 형성되는 내측관을 포함하여 이루어지며, 상기 내측관의 회전량에 따라 상기 가스 분사구의 분사 방향을 조절하여 화염 중복되는 것을 방지한다.The combustion nozzle is radially fixed to the tubular gas ring, and an outer tube movably coupled to the outer wall of the boiler, rotatably coupled to the inside of the outer tube, and injecting combustion gas The gas injection hole is made to include an inner tube formed in one direction at the end, and the injection direction of the gas injection hole is adjusted according to the rotation amount of the inner tube to prevent overlapping of flames.

상기 버너는, 상기 버너에 공급되는 연소용 외부공기의 유입량을 줄여 연료를 과잉 연소시킬 수 있도록 상기 연소용 노즐 안쪽으로 환형으로 형성되는 제1케이싱과, 상기 제1케이싱 외측으로 동심원을 이루어 형성되고, 저공기 연소로 인해 발생되는 미연분을 완전 연소시킬 수있도록 상기 버너에 공급되는 연소용 외부공기의 유입량을 상대적으로 증대시켜 질소산화물 생성을 억제시키는 제2케이싱을 더 포함하는 상기 연소용 노즐의 전방에 설치되고, 원활한 착화로 인해 안정된 화염을 형성하는 와류 발생기를 더 포함한다.The burner includes a first casing formed in an annular shape inside the combustion nozzle so as to overcombust fuel by reducing an inflow of external air for combustion supplied to the burner, and a concentric circle on the outside of the first casing, , The combustion nozzle further comprising a second casing for suppressing the generation of nitrogen oxides by relatively increasing the inflow of the external air for combustion supplied to the burner so as to completely burn the unburned powder generated due to low-air combustion. It is installed in the front, and further includes a vortex generator that forms a stable flame due to smooth ignition.

버너에 공급되는 연소용 외부공기의 온도를 낮추고, 보일러 가동시 배출되는 폐열을 이용하여 보일러에 공급되는 급수를 예열시켜 공급함에 따라, 보일러의 열효율을 유지하면서 연소용 공기 예열온도의 저하로 인해 질소산화물의 생성되는 것을 감소할 수 있다.By lowering the temperature of the external air for combustion supplied to the burner and preheating and supplying the feed water supplied to the boiler using the waste heat discharged during operation of the boiler, while maintaining the thermal efficiency of the boiler, nitrogen It is possible to reduce the formation of oxides.

또한, 화염 온도를 낮출 수 있도록 화염에 물을 분사시키는 물 분사장치를 액체 연료 또는 기체 연료를 사용하는 버너에도 적용할 수 있어 실용성을 향상시킬 수 있다.In addition, the water injection device for injecting water into the flame to lower the flame temperature can be applied to a burner using liquid fuel or gas fuel, thereby improving practicality.

도 1은 종래 기술에 의한 질소산화물의 저감 시스템의 개략적인 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 질소산화물의 저감 시스템의 개략적인 블럭도이다.
도 3은 도 2에 도시된 버너의 정면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 버너의 측면도이다.1 is a schematic block diagram of a system for reducing nitrogen oxides according to the prior art.
2 is a schematic block diagram of a system for reducing nitrogen oxides according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a front view of the burner shown in FIG. 2 .
FIG. 4 is a side view of the burner shown in FIG. 3 ;

이하 설명되는 본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다.The present invention described below can apply various transformations and can have various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description.

그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and it should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known technology may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It should be understood that this does not preclude the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

또한 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 구분하여 설명하기 위해 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Also, terms such as first, second, etc. may be used to distinguish and describe various components, but the components should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

또한 본 출원에서 적어도 2개의 상이한 실시예들이 각각 기재되어 있을 경우, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 별다른 기재가 없더라도 각 실시예들은 구성요소의 전부 또는 일부를 상호 병합 및 혼용하여 사용할 수 있다.In addition, when at least two different embodiments are described in the present application, all or part of the components may be used by merging and mixing with each other even if there is no particular description within the scope not departing from the technical spirit of the present invention. .

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 질소산화물의 저감 시스템은, 보일러(1)(boiler)와, 보일러(1)에 연소열을 전달하여 급수를 가열하는 버너(2)(burner)와, 보일러(1)의 배기가스 배출통로(1a)에 설치되며, 보일러(1)로부터 배출되는 고온의 배기가스와 보일러(1)에 급수통로(6a)를 통하여 공급되는 급수를 상호 열교환으로 인해 급수를 폐열(300℃정도)에 의해 가열(163℃정도)하는 절탄기(6)(economizer)와, 송풍기(5)(forced draft fan)로부터 공기통로(5a)를 통하여 공급되는 연소용 외부공기(20℃정도)를 스팀통로(7b)를 통하여 공급되는 스팀의 열을 이용하여 예열시킨 후, 공기통로(7a)를 통하여 버너(2)에 공급하는 증기식에어히터(7)(steam air heater)와, 보일러(1)로부터 배출되는 배기가스를 배출통로(1a)를 경유하여 대기중으로 배출시키는 연도(4)(stack)와, 물 분무통로(8a)를 통하여 공급되는 물을 버너(2)(액체 연료 또는 기체 연료가 사용될 수 있음)의 연소중인 화염에 분무상태로 분사시켜 화염의 온도를 낮추는 물 분사장치(8)(water spray system)를 포함한다.2 to 4, the nitrogen oxide reduction system according to an embodiment of the present invention is a boiler 1 (boiler), and a burner 2 for transferring combustion heat to the boiler 1 to heat feed water ) (burner) and is installed in the exhaust gas discharge passage (1a) of the boiler (1), the high-temperature exhaust gas discharged from the boiler (1) and the water supplied to the boiler (1) through the water supply passage (6a) The economizer 6 (economizer) that heats (about 163 ℃) water supply by waste heat (about 300 ℃) due to mutual heat exchange, and the blower 5 (forced draft fan) through the air passage (5a) After preheating the external air for combustion (about 20℃) using the heat of steam supplied through the steam passage 7b, the steam air heater 7 is supplied to the burner 2 through the air passage 7a. (steam air heater), a flue 4 (stack) for discharging the exhaust gas discharged from the boiler 1 into the atmosphere via the discharge passage 1a, and water supplied through the water spray passage 8a It includes a water spray system 8 (water spray system) that lowers the temperature of the flame by spraying it on the burning flame of the burner 2 (liquid fuel or gaseous fuel may be used).

이때, 스팀통로(7b)를 통하여 증기식 에어히터(7)에 공급되는 증기로 인해 예열되는 외부공기는 30∼60℃로 가열되어 공기통로(7a)를 통하여 버너(2)에 공급될 수 있다.At this time, the external air preheated by the steam supplied to the steam air heater 7 through the steam passage 7b is heated to 30 to 60° C. and may be supplied to the burner 2 through the air passage 7a. .

전술한 버너(2)의 연소용 노즐(10)(일예로서 8개가 대항되게 설치됨)이 보일러(1)의 화실(火室)에 대해 소정 스트로크 범위(50∼150㎜정도)내에서 이동될 수 있도록 연소용 노즐(10)이 방사형으로 고정되는 튜브형 가스링(9)이 보일러(1)의 외벽(1b)에 대해 이동가능하게 장착되어(도 3에 화살표방향 "C"로 표기됨), 화염의 폭과 길이를 가변 조절할 수 있다.The combustion nozzles 10 of the above-described burner 2 (for example, eight are installed to face each other) can be moved within a predetermined stroke range (about 50 to 150 mm) with respect to the firebox of the boiler 1 . A tubular gas ring 9 to which the combustion nozzle 10 is radially fixed is movably mounted with respect to the outer wall 1b of the boiler 1 (indicated by the arrow direction "C" in FIG. 3) so that the flame The width and length of the can be variably adjusted.

전술한 연소용 노즐(10)은, 튜브형 가스링(9)에 방사형으로 각각 고정되고, 보일러(1)의 외벽(1b)에 대해 이동가능하게 결합되는 외측관(11)과, 외측관(11)의 내부에 360도 회전가능하게 결합되고(도 4에 화살표방향 "D"로 표기됨), 연소용 가스를 분사시키는 가스 분사구(12)가 단부에 일방향으로 형성되는 내측관(13)을 포함하여 이루어지며, 내측관(13)의 회전량에 따라 가스 분사구(12)의 분사 방향을 조절하여 화염 중복되는 것을 방지할 수 있다.The above-described combustion nozzle 10 is radially fixed to the tubular gas ring 9, and the outer tube 11 and the outer tube 11 are movably coupled to the outer wall 1b of the boiler 1, respectively. ) is rotatably coupled to the inside of 360 degrees (indicated by the arrow direction "D" in FIG. 4), and the gas injection port 12 for injecting combustion gas includes an inner tube 13 formed in one direction at the end By adjusting the injection direction of the gas injection port 12 according to the rotation amount of the inner tube 13, it is possible to prevent overlapping of flames.

전술한 버너(2)는, 미도시된 덕트를 통하여 버너(2)에 공급되는 연소용 외부공기(도 3에 화살표방향 "A"로 표기됨)의 유입량을 줄여 연료를 과잉 연소시킬 수 있도록 연소용 노즐(10) 안쪽으로 환형으로 형성되는 제1케이싱(14)과, 제1케이싱(14) 외측으로 동심원을 이루어 형성되고, 저공기 연소로 인해 발생되는 미연분을 완전 연소시킬 수 있도록 버너(2)에 공급되는 연소용 외부공기(도 3에 화살표방향 "B"로 표기됨)의 유입량을 상대적으로 증대시켜 질소산화물(NOx) 생성을 억제시키는 제2케이싱(15)을 더 포함한다.The above-described burner 2 reduces the inflow of external air for combustion supplied to the burner 2 through an unillustrated duct (indicated in the arrow direction “A” in FIG. 3 ) to burn the fuel so as to excessively burn the fuel. A burner ( 2) It further includes a second casing 15 for suppressing the generation of nitrogen oxides (NOx) by relatively increasing the inflow of external air for combustion (indicated by the arrow direction “B” in FIG. 3 ).

전술한 연소용 노즐(10)의 전방에 설치되고, 점화플러그(N)에 의한 착화로 인해 안정된 화염을 형성하는 와류 발생기(16)(swirlier)를 더 포함한다.It is installed in front of the above-described combustion nozzle 10, and further includes a vortex generator 16 (swirlier) for forming a stable flame due to ignition by the spark plug (N).

이하에서, 본 발명의 실시예에 의한 질소산화물의 저감 시스템의 사용예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, an example of use of the nitrogen oxide reduction system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

송풍기(5)로부터 공기통로(5a)를 통하여 공급되는 연소용 외부공기(20℃를 유지)는, 스팀통로(7b)를 통하여 증기식 에어히터(7)에 의해 공급되는 증기와 상호 열교환으로 인해 예열된다.The external air for combustion (maintained at 20° C.) supplied from the blower 5 through the air passage 5a is exchanged with steam supplied by the steam air heater 7 through the steam passage 7b due to mutual heat exchange. warmed up

증기식 에어히터(7)에 의해 예열된 외부공기(50℃를 유지)는 버너(2)에 공급된다. 이로 인해 버너(2)에 공급되는 외부공기의 연소온도를 낮춤에 따라 버너(2)에 의한 연료 연소시 NOx 발생되는 것을 감소시킬 수 있다.External air (maintained at 50°C) preheated by the steam air heater (7) is supplied to the burner (2). Accordingly, as the combustion temperature of the external air supplied to the burner 2 is lowered, generation of NOx during fuel combustion by the burner 2 can be reduced.

한편, 보일러(1)의 가동시 배출되는 고온(300℃를 유지)의 배기가스는 배기가스 배출통로(1a)에 설치된 절탄기(6)를 통과한다. 이때 급수통로(6b)를 통하여 공급되는 급수(120℃를 유지)와 배기가스의 상호 열교환으로 인해 급수를 예열시킨다. 보일러(1)로부터 배출되는 고온을 유지하는 배기가스의 폐열에 의해 예열된 급수(163℃)는 급수통로(6a)를 통과하여 보일러(1)에 공급된다.On the other hand, the exhaust gas of high temperature (maintaining 300 ℃) discharged during operation of the boiler (1) passes through the economizer (6) installed in the exhaust gas discharge passage (1a). At this time, the supply water is preheated due to mutual heat exchange between the supply water (maintaining 120° C.) and the exhaust gas supplied through the water supply passage 6b. Feed water (163° C.) preheated by waste heat of exhaust gas maintaining a high temperature discharged from the boiler 1 passes through the water supply passage 6a and is supplied to the boiler 1 .

전술한 바와 같이, NOx 발생량을 저감시키기 위하여 버너(2)에 공급되는 연소용 외부공기의 온도를 낮춤에 따라, 보일러(1)로부터 배출되는 배기가스의 폐열 회수량이 감소되므로 보일러(1)의 열효율이 떨어진다.As described above, as the temperature of the external air for combustion supplied to the burner 2 is lowered in order to reduce the amount of NOx generated, the waste heat recovery amount of the exhaust gas discharged from the boiler 1 is reduced. the thermal efficiency is lowered.

이때 보일러(1)로부터 배출되는 배기가스의 폐열에 의해 보일러(1)에 공급되는 급수를 예열시킨 후 공급하게 되므로, 보일러(1)의 열효율 떨어지는 것을 보상할 수 있다.At this time, since the feed water supplied to the boiler 1 is preheated by the waste heat of the exhaust gas discharged from the boiler 1 and then supplied, a decrease in the thermal efficiency of the boiler 1 can be compensated.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 버너의 구조 변경으로 인해 NOx 발생량을 저감시킬 수 있다. 즉 외부로부터 덕트(미도시됨)를 경유하여 연소용 노즐(10)(일예로서 8개가 각각 대항되게 설치됨) 내측으로 형성되는 원통형 제1케이싱(14)에 공급되는 외부공기 유입량을 줄여 연료의 과잉 연소를 실행한다.3 and 4 , it is possible to reduce the amount of NOx generated due to the change in the structure of the burner. That is, by way of a duct (not shown) from the outside, the amount of external air supplied to the cylindrical first casing 14 formed inside the combustion nozzle 10 (for example, eight are installed opposite each other) is reduced, resulting in excess fuel. perform combustion.

반면에, 제1케이싱(14)의 외측으로 동심원을 이루어 형성되는 원통형 제2케이싱(15)에 공급되는 외부공기를 상대적으로 증대시켜, 저공기 연소로 인하여 발생되는 미연분을 완전 연소시킴에 따라 열적 질소산화물(thermal NOx) 생성을 억제할 수 있다.On the other hand, as the external air supplied to the cylindrical second casing 15 formed concentrically on the outside of the first casing 14 is relatively increased, the unburned powder generated due to low-air combustion is completely burned. It is possible to suppress the generation of thermal NOx.

화염의 폭과 길이를 가변 조절할 수 있도록 연소용 노즐(10)을 보일러(1)의 화실에 대해 설정된 스트로크 범위내에서 이동시킬 수 있다. 즉 연소용 노즐(10)이 방사형으로 고정된 튜브형 가스링(9)을 보일러(1)의 격벽(1b)에 대해 소정거리(일예로서 100㎜) 범위내에서 이동시킬 수 있다.(도 3에 화살표방향 "C"로 표기됨)The combustion nozzle 10 can be moved within a stroke range set for the firebox of the boiler 1 so that the width and length of the flame can be variably adjusted. That is, the tubular gas ring 9 to which the combustion nozzle 10 is radially fixed can be moved within a predetermined distance (for example, 100 mm) with respect to the bulkhead 1b of the boiler 1 (see FIG. 3 ). Indicated by arrow direction "C")

한편, 튜브형 가스링(9)에 고정되는 외측관(11)에 대해 내측관(13)을 360도 회전시킴에 따라, 내측관(13) 단부에 형성되는 가스 분사구(12)를 통한 가스의 분사 방향을 조정할 수 있다. 즉 대항되게 형성되는 연소용 노즐(10)의 가스 분사구(12)의 분사 방향을 변경함에 따라, 화염 중복으로 인해 연소 온도의 상승되는 것을 방지할 수 있다.On the other hand, as the inner tube 13 is rotated 360 degrees with respect to the outer tube 11 fixed to the tubular gas ring 9 , the gas is injected through the gas injection port 12 formed at the end of the inner tube 13 . direction can be adjusted. That is, by changing the injection direction of the gas injection port 12 of the combustion nozzle 10 formed to be opposed, it is possible to prevent the combustion temperature from rising due to flame overlap.

전술한 바와 같이, 기존의 보일러 화실 면적이 협소하여 버너(2)를 설치하기 곤란한 경우, 연소용 노즐(10)을 보일러(1)에 대해 길이방향으로 이동시킬 수 있으며(연소용 노즐(10)이 각각 고정된 튜브형 가스링(9)이 이동됨), 연소용 노즐(10)의 내측관(13)을 외측관(11)에 대해 각각 360도 방향으로 회전시킬 수 있다.As described above, when it is difficult to install the burner 2 due to the narrow firebox area of the existing boiler, the combustion nozzle 10 can be moved in the longitudinal direction with respect to the boiler 1 (combustion nozzle 10) Each of these fixed tubular gas rings 9 are moved) and the inner tube 13 of the combustion nozzle 10 can be rotated in a 360-degree direction with respect to the outer tube 11, respectively.

이로 인해 화염의 폭과 길이를 보일러(1)의 화실에 최적인 조건으로 가변 조정할 수 있다.Accordingly, the width and length of the flame can be variably adjusted to the optimum conditions for the firebox of the boiler (1).

한편, 연소용 노즐(10)의 출구 모양을 변형시켜 화염을 독립된 작은 화염으로 나누어 화염의 체류시간을 단축하고, 화염의 표면적 증가에 의하여 화염 온도를 저하시켜 열적 질소산화물(thermal NOx)을 제어할 수 있다.On the other hand, by changing the shape of the exit of the combustion nozzle 10, the flame is divided into small independent flames to shorten the flame residence time, and to lower the flame temperature by increasing the surface area of the flame to control thermal NOx. can

이때, 연료 노즐끝에 화염 분사기를 장착하여 화염을 여러 개의 작은 화염으로 분할하거나, 연료 노즐의 위치를 변경시켜 화염 형성영역을 분리시키거나, 화염층을 넓게 확산시키는 경우도 있다.At this time, there are cases in which a flame is divided into several small flames by installing a flame injector at the tip of the fuel nozzle, or by changing the position of the fuel nozzle to separate the flame forming area, or to spread the flame layer widely.

화염 분할형 버너는 화염 길이가 짧고 미연분의 발생도 적으며 고부하 연소에서도 착화성 및 화염의 안정성이 우수하나, 그 억제원리가 혼합 촉진형 버너와 유사하므로 연료 질소산화물(fuel NOx)의 억제에 대하여 큰 효과를 기대할 수 없다.The flame split burner has a short flame length, less unburned combustion, and excellent ignition and flame stability even in high-load combustion. No great effect can be expected.

그러나, 농염 연소 또는 자기 순환 등의 연소기구와의 조합이 용이하여, 연소용 공기의 흐름을 조절하여 혼합지연을 유도하는 단계적 연소개념을 적용할 경우에는 연료 질소산화물의 제어가 가능하며, 질소산화물 저감율은 18-40%이다.However, it is easy to combine with a combustion mechanism such as concentrated salt combustion or self-circulation, so that when a step-by-step combustion concept that induces mixing delay by controlling the flow of combustion air is applied, it is possible to control fuel nitrogen oxides and nitrogen oxides The reduction rate is 18-40%.

이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 본 발명은 버너에 공급되는 연소용 외부공기의 온도를 낮추고, 보일러 가동시 배출되는 폐열을 이용하여 보일러에 공급되는 급수를 예열시켜 공급함에 따라, 보일러의 열효율을 유지하면서 연소용 공기 예열온도의 저하로 인해 질소산화물의 생성되는 것을 감소할 수 있다.As described above in detail, the present invention lowers the temperature of the external air for combustion supplied to the burner and preheats and supplies the feed water supplied to the boiler using the waste heat discharged during operation of the boiler, thereby maintaining the thermal efficiency of the boiler. It is possible to reduce the production of nitrogen oxides due to the lowering of the preheating temperature of the combustion air.

또한, 화염 온도를 낮출 수 있도록 화염에 물을 분사시키는 물 분사장치를 액체 연료 또는 기체 연료를 사용하는 버너에도 적용할 수 있어 실용성을 향상시킬 수 있다.In addition, the water injection device for injecting water into the flame to lower the flame temperature can be applied to a burner using liquid fuel or gas fuel, thereby improving practicality.

한편, 본 도면에 개시된 실시예는 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다.On the other hand, the embodiments disclosed in the drawings are merely presented as specific examples to aid understanding, and are not intended to limit the scope of the present invention. It will be apparent to those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains that other modifications based on the technical spirit of the present invention can be implemented in addition to the embodiments disclosed herein.

1: 보일러 2: 버너
4: 연도 5: 송풍기
6: 절탄 7: 증기식 에어히터
8: 물 분사장치 9: 튜브형 가스링
10: 연소용 노즐 11: 외측관
12: 가스 분사구 13: 내측관
14: 제1케이싱 15: 제2케이싱
16: 와류 발생기1: Boiler 2: Burner
4: Year 5: Blower
6: Economical 7: Steam air heater
8: Water jet 9: Tubular gas ring
10: combustion nozzle 11: outer tube
12: gas injection port 13: inner tube
14: first casing 15: second casing
16: vortex generator

Claims (3)

보일러;
상기 보일러에 연소열을 전달하여 급수를 가열하는 버너;
상기 보일러의 배기가스 배출통로에 설치되며, 보일러로부터 배출되는 고온의 배기가스와 보일러에 공급되는 급수를 상호 열교환으로 인해 급수를 폐열에 의해 가열하는 절탄기;
상기 버너에 공급되는 연소용 외부공기를 증기의 열을 이용하여 30∼60℃로 예열하는 증기식 에어히터;
상기 보일러로부터 배출되는 배기가스를 대기중으로 배출시키는 연도; 및
상기 버너의 연소중인 화염에 물을 분사시켜 화염의 온도를 낮추는 물 분사장치를 포함하고,
상기 버너의 연소용 노즐이 상기 보일러의 화실에 대해 소정 스트로크범위내에서 이동될 수 있도록 상기 연소용노즐이 방사형으로 고정되는 튜브형 가스링이 상기 보일러에 대해 이동가능하게 장착되어, 화염의 폭과 길이를 가변 조절가능한 녹스 저감 시스템.Boiler;
a burner for heating feed water by transferring combustion heat to the boiler;
an economizer installed in the exhaust gas discharge passage of the boiler and heating the feed water by waste heat through mutual heat exchange between the high temperature exhaust gas discharged from the boiler and the feed water supplied to the boiler;
a steam air heater for preheating the external air for combustion supplied to the burner to 30 to 60° C. using the heat of steam;
a flue for discharging the exhaust gas discharged from the boiler into the atmosphere; and
And a water spraying device for lowering the temperature of the flame by spraying water to the burning flame of the burner,
A tubular gas ring to which the combustion nozzle is radially fixed is movably mounted with respect to the boiler so that the combustion nozzle of the burner can be moved within a predetermined stroke range with respect to the firebox of the boiler, so that the width and length of the flame A variable-adjustable rust reduction system. 제1항에 있어서,
상기 연소용 노즐은,
상기 튜브형 가스링에 방사형으로 각각 고정되고, 상기 보일러의 외벽에 대해 이동가능하게 결합되는 외측관과,
상기 외측관의 내부에 회전가능하게 결합되고, 연소용 가스를 분사시키는 가스 분사구가 단부에 일방향으로 형성되는 내측관을 포함하여 이루어지며,
상기 내측관의 회전량에 따라 상기 가스 분사구의 분사 방향을 조절하여 화염 중복되는 것을 방지하는 녹스 저감 시스템.According to claim 1,
The combustion nozzle is
an outer tube which is radially fixed to the tubular gas ring and is movably coupled to the outer wall of the boiler;
It is rotatably coupled to the inside of the outer tube and comprises an inner tube in which a gas injection port for injecting combustion gas is formed in one direction at an end thereof,
A rust reduction system for preventing flame overlap by adjusting the injection direction of the gas injection port according to the rotation amount of the inner tube. 제1항에 있어서,
상기 버너는,
상기 버너에 공급되는 연소용 외부공기의 유입량을 줄여 연료를 과잉 연소시킬 수 있도록 상기 연소용 노즐 안쪽으로 환형으로 형성되는 제1케이싱과,
상기 제1케이싱 외측으로 동심원을 이루어 형성되고, 저공기 연소로 인해 발생되는 미연분을 완전 연소시킬 수있도록 상기 버너에 공급되는 연소용 외부공기의 유입량을 상대적으로 증대시켜 질소산화물 생성을 억제시키는 제2케이싱을 더 포함하는 상기 연소용 노즐의 전방에 설치되고, 원활한 착화로 인해 안정된 화염을 형성하는 와류 발생기를 더 포함하는 녹스 저감 시스템.According to claim 1,
The burner is
a first casing formed in an annular shape inside the combustion nozzle so as to reduce an inflow of external air for combustion supplied to the burner to burn fuel excessively;
Formed concentrically on the outside of the first casing, the agent for suppressing nitrogen oxide production by relatively increasing the inflow of external air for combustion supplied to the burner so as to completely burn the unburned powder generated due to low-air combustion. 2 The rust reduction system further comprising a vortex generator installed in front of the combustion nozzle further comprising a casing, and forming a stable flame due to smooth ignition.
KR1020200020406A 2020-02-19 2020-02-19 NOx reduction system using wasted heat KR20210105660A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200020406A KR20210105660A (en) 2020-02-19 2020-02-19 NOx reduction system using wasted heat

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200020406A KR20210105660A (en) 2020-02-19 2020-02-19 NOx reduction system using wasted heat

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210105660A true KR20210105660A (en) 2021-08-27

Family

ID=77504542

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200020406A KR20210105660A (en) 2020-02-19 2020-02-19 NOx reduction system using wasted heat

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20210105660A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102599129B1 (en) * 2022-11-25 2023-11-07 순천대학교 산학협력단 Hydrogen Boiler for Flashback Prevention using Partial Premixed Flow Line

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102599129B1 (en) * 2022-11-25 2023-11-07 순천대학교 산학협력단 Hydrogen Boiler for Flashback Prevention using Partial Premixed Flow Line
WO2024112003A1 (en) * 2022-11-25 2024-05-30 순천대학교 산학협력단 Hydrogen boiler for preventing flashback through partial premixed flow path system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7485500B2 (en) Combustion equipment and boilers
US6190159B1 (en) Method and apparatus for reducing nitrous oxides and CO emissions in a gas-fired recuperated radiant tube burner
KR101583509B1 (en) A Burner for generating reduced nitrogen oxide
JP7498654B2 (en) Burner, its control method, and combustion furnace
US7367798B2 (en) Tunneled multi-swirler for liquid fuel atomization
KR102043956B1 (en) Combustor capable of reducing nitrogen oxide contained in boiler combustion gas and increasing energy efficiency
KR20210105660A (en) NOx reduction system using wasted heat
CN110173692A (en) A kind of ultralow nitrogen combustion system for fuel gas with low heat value
KR101328255B1 (en) Burner using more than two gases having a different burning speed
KR101730545B1 (en) Low NOx burner
KR100797493B1 (en) Reducing system of nox
KR101102062B1 (en) a NOx reducing system of using burner with a high pressure and an air current
CN209960476U (en) Pulverized coal coupled combustion device
WO2016031540A1 (en) Combustion burner and boiler
JP3680659B2 (en) Combustion apparatus and combustion method
JP6448902B2 (en) Heavy oil-fired boiler combustion method and heavy oil-fired boiler
JP2016114316A (en) Method for igniting heavy fuel oil burning boiler and heavy fuel oil burning boiler
KR100551984B1 (en) LOW NOx BURNER
RU215037U1 (en) Oil-gas burner with threaded channels for enhanced mixing
RU215191U1 (en) Oil-gas burner with variable flame angle
KR960012388B1 (en) Combustion method
KR20120007299A (en) Steam mixing heat water gas heat burner
JP6270468B2 (en) Heavy oil-fired boiler combustion method and heavy oil-fired boiler
WO2022176353A1 (en) Combustion device and boiler
CN106537039A (en) Re-combustion apparatus of industrial petroleum coke boiler