KR20230166891A - 공업용 로의 배기 시스템 - Google Patents

공업용 로의 배기 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20230166891A
KR20230166891A KR1020230044296A KR20230044296A KR20230166891A KR 20230166891 A KR20230166891 A KR 20230166891A KR 1020230044296 A KR1020230044296 A KR 1020230044296A KR 20230044296 A KR20230044296 A KR 20230044296A KR 20230166891 A KR20230166891 A KR 20230166891A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
exhaust
industrial furnace
natural
exhaust system
combustion
Prior art date
Application number
KR1020230044296A
Other languages
English (en)
Inventor
유사쿠 가와모토
슈헤이 다구치
가즈나리 나카이
리나 오오쿠라
Original Assignee
쥬가이로 고교 가부시키가이샤
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 쥬가이로 고교 가부시키가이샤 filed Critical 쥬가이로 고교 가부시키가이샤
Publication of KR20230166891A publication Critical patent/KR20230166891A/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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J15/00—Arrangements of devices for treating smoke or fumes
    • F23J15/003—Arrangements of devices for treating smoke or fumes for supplying chemicals to fumes, e.g. using injection devices
    • 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 
    • F23C6/00—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion
    • F23C6/02—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion in parallel arrangement
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J15/00—Arrangements of devices for treating smoke or fumes
    • F23J15/08—Arrangements of devices for treating smoke or fumes of heaters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D17/00—Arrangements for using waste heat; Arrangements for using, or disposing of, waste gases
    • F27D17/008—Arrangements for using waste heat; Arrangements for using, or disposing of, waste gases cleaning gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J2219/00—Treatment devices
    • F23J2219/10—Catalytic reduction devices

Abstract

과제: 컴팩트하고 또한 저코스트인 구성으로 배기 중의 미연 연료를 처리하는 것이 가능하고, 배기를 무해화할 수 있는 공업용 로의 배기 시스템을 제공한다.
해결 수단: 공업용 로(1)의 배기관(5)에 마련되고, 배기(E) 중의 미연 연료(특히, 버너 연료가 암모니아인 경우의 미연 암모니아 연료)에 자연(自燃)을 생기게 하는 자연 생성부(6)와, 자연 생성부의 상류에 마련되고, 미연 연료의 자연을 촉진하는 애프터 버너(7)와, 자연 생성부의 하류에 마련되고, 자연 생성부를 경과한 배기 중의 미연 연료를 검출하기 위한 온도 센서(11) 및 미연 연료 검출 센서(암모니아 검출 센서)(12)와, 이들 온도 센서 및 미연 연료 센서의 검출 결과로 애프터 버너를 제어하는 컨트롤러(10)를 구비한다.

Description

공업용 로의 배기 시스템{AN EXHAUST SYSTEM IN AN INDUSTRIAL FURNACE}
본 발명은, 컴팩트하고 또한 저코스트인 구성으로 배기 중의 미연(未然) 연료(특히, 버너 연료가 암모니아인 경우의 미연 암모니아 연료)를 처리하는 것이 가능하고, 배기를 무해화할 수 있는 공업용 로(爐)의 배기 시스템에 관한 것이다.
공업용 로의 배기 처리에 관한 기술로서, 특허문헌 1~4가 알려져 있다. 특허문헌 1의 「라디언트 튜브 버너 설비」는, 라디언트 튜브의 일단부에서의 연소 버너부에 연료 가스와 연소용 공기를 공급하고, 상기의 연소 버너부에서 연료 가스를 라디언트 튜브 내에서 연소시켜, 연소 후의 연소 배가스를 라디언트 튜브의 타단부로부터 배출시키는 라디언트 튜브 버너를 구비한 라디언트 튜브 버너 설비에서, 상기의 라디언트 튜브에서의 연소 배가스의 배출 방향 하류측의 위치에, 3원 촉매를 수용시킨 배가스 처리부를 마련함과 아울러, 상기의 배가스 처리부보다도 연소 배가스의 배출 방향 하류측의 위치에, 배가스 처리부로부터 배출되는 연소 배가스에 포함되는 미연 성분 가스를 연소시키는 후연소 장치를 마련하여 구성되어 있다.
특허문헌 2의 「공업 로」는, 연소 버너에 연료 가스와 연소용 공기를 공급하고, 상기의 연소 버너에 의해 연료 가스를 로 내에서 연소시켜, 연소 후의 연소 배가스를, 로 내로부터 배기관을 통하여 배출시키는 공업 로에서, 상기의 배기관에, 3원 촉매를 수용시킨 배가스 처리부를 마련함과 아울러, 상기의 배기관에 마련한 배가스 처리부보다도 연소 배가스의 배출 방향 하류측의 위치에, 배가스 처리부로부터 배출되는 연소 배가스에 포함되는 미연 성분 가스를 연소시킨 후연소 장치를 마련하여 구성되어 있다.
특허문헌 3의 「연소 배가스의 질소 산화물의 저감 방법 및 그 장치」는, 연소 장치 내의 700~1300℃의 온도 영역에 암모니아를 취입하여 질소 산화물을 산소 존재 하에서 분해하는 방법에서, 상기 분해 처리 후의 배가스 온도가 600~500℃의 영역에 배가스의 흐름 방향에 평행하게 촉매면이 배치된 촉매층에 상기 분해 처리 후의 배가스를 통과시켜 배가스 중의 잔존 질소 산화물과 잔존 암모니아를 동시에 분해하여 무해화하도록 하고 있다.
특허문헌 4의 「암모니아 함유 배가스의 제해 장치」는, 배가스 중의 암모니아를 제외한 유해 성분을 제거하는 제거제를 충전한 충전통과, 충전통으로부터 도출한 배가스에 산소 함유 가스를 첨가하는 산소 도입부와, 첨가한 산소와 암모니아를 반응시켜 암모니아를 무해한 질소와 물로 분해하는 산화 촉매를 충전한 암모니아 분해통을 구비하도록 하고 있다.
특허문헌 1: 일본 특허 제6525908호 공보 특허문헌 2: 일본 특허 제6525909호 공보 특허문헌 3: 일본 특허 공개 소54-77277호 공보 특허문헌 4: 일본 특허 공개 평11-42422호 공보
버너로 연료를 연소할 때 공기비가 「1」보다도 낮으면 미연 연료를 포함하는 배가스가 대기 중에 배출될 우려가 있다.
특허문헌 1의 라디언트 튜브 버너나, 특허문헌 2의 직화 버너에서는, 배기의 배출 방향 하류측의 위치에 후연소 장치를 마련하고, 미연 연료를 연소시키도록 하고 있다.
또한, 버너 연료로서 암모니아를 이용하는 경우, 미연 연료로서, 암모니아가 대기 중에 배출될 우려가 있다. 암모니아는, 작은 양이라도 자극적인 냄새가 나서, 대기 중에 배출되면 환경 문제가 된다.
특허문헌 3 및 특허문헌 4에서는, 촉매를 이용하여 암모니아를 분해하는 제해 장치를 구비하도록 하고 있다.
특허문헌 1이나 특허문헌 2가 개시하고 있는 후연소 장치는, 항상 가동 계속시키지 않으면 안 되기 때문에, 연료비가 커진다고 하는 과제가 있었다.
특허문헌 3이나 특허문헌 4가 개시하고 있는 제해 장치는, 설비가 대규모이고, 이 때문에, 설치하기 위한 넓은 스페이스가 필요함과 아울러 많은 코스트가 걸린다고 하는 과제가 있었다.
본 발명은 상기 종래의 과제에 감안하여 창안된 것으로서, 컴팩트하고 저코스트인 구성으로 배기 중의 미연 연료를 처리하는 것이 가능하고, 배기를 무해화할 수 있는 공업용 로의 배기 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 관한 공업용 로의 배기 시스템은, 공업용 로의 배기 유로에 마련되고, 배기 중의 미연 연료에 자연(自燃)을 생기게 하는 자연 생성부와, 해당 자연 생성부의 상류에 마련되고, 미연 연료의 자연을 촉진하는 자연 촉진 수단과, 상기 자연 생성부의 하류에 마련되고, 상기 자연 생성부를 경과한 배기 중의 미연 연료를 검출하기 위한 검출 수단과, 해당 검출 수단의 검출 결과로 상기 자연 촉진 수단을 제어하는 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 자연 생성부는, 유통하는 배기의 열을 축열하는 축열부인 것을 특징으로 한다.
상기 자연 생성부는, 촉매인 것을 특징으로 한다.
상기 자연 촉진 수단은, 배기를 가열하는 히터인 것을 특징으로 한다.
상기 자연 촉진 수단은, 배기에 공기를 공급하는 공기 공급 수단인 것을 특징으로 한다.
상기 자연 촉진 수단은, 배기를 가열하는 버너인 것을 특징으로 한다.
상기 검출 수단은, 온도 센서인 것을 특징으로 한다.
상기 검출 수단은, 미연 연료 검출 센서인 것을 특징으로 한다.
상기 검출 수단은 산소 검출 센서인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관한 공업용 로의 배기 시스템에서는, 컴팩트하고 저코스트인 구성으로 배기 중의 미연 연료를 처리할 수 있어, 배기를 무해화할 수 있다.
도 1은, 본 발명에 관한 공업용 로의 배기 시스템의 적합한 실시 형태를 설명하는 설명도이다.
아래에서, 본 발명에 관한 공업용 로의 배기 시스템의 적합한 실시 형태를, 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 실시 형태에 관한 공업용 로의 배기 시스템은, 도 1에 나타내는 바와 같이, 예를 들면 라디언트 튜브 버너(2)나 직화형 버너(3) 등을 구비한 공업용 로(1)에 구비된다.
라디언트 튜브 버너(2)를 구비한 공업용 로(1)의 경우에는, U자 형으로 형성된 라디언트 튜브(2a)가 공업용 로(1)의 내부에 배치된다.
라디언트 튜브(2a)의 양단부는, 로 벽(1a)을 관통하여 공업용 로(1)의 외부로 연출(延出)되고, 라디언트 튜브(2a)의 일단부측에서, 공급되는 연료 가스 및 연소용 공기에 의해 연소 동작이 행해지고, 라디언트 튜브(2a) 내에서 발생한 배기(E)는, 라디언트 튜브(2a)의 타단부측에 접속된 배기관(5)으로 유통되고, 해당 배기관(5)이 접속된 연돌(煙突)(4)로부터 외부로 배출된다.
직화형 버너(3)를 구비한 공업용 로(1)의 경우에는, 로 벽(1a)에 마련한 직화형 버너(3)에, 연료 가스 및 연소용 공기가 공급되고, 직화형 버너(3)의 연소 동작에 의해 공업용 로(1) 내에 발생한 배기(E)는, 로 벽(1a)에 접속된 배기관(5)으로 유통되고, 해당 배기관(5)이 접속된 연돌(4)로부터 외부로 배출된다.
본 실시 형태에 관한 공업용 로의 배기 시스템에서는, 연료 가스로서, 암모니아(NH3)를 이용하는 경우를 예시해 설명한다. 그러나, 탄소만을 포함하는 화석 연료를 이용하는 경우에서도, 거의 마찬가지이다.
공업용 로(1)의 배기 유로를 구성하는 배기관(5)에는, 그 도중의 적절한 위치에, 자연(自燃) 생성부(6)가 마련된다.
자연 생성이란, 배기(E) 중의 미연의 연료 가스가 자연(自燃) 착화하여 연소 반응(자연)이 생기는 것을 말한다.
자연 생성부(6)란 예를 들면, 연료 가스의 착화점(발화점) 이상의 온도가 유지되는, 충분한 산소량이 유지된다고 하는 조건이 갖추어진 부위를 말한다.
자연 생성부(6)는, 배기관(5)의 도중에, 해당 자연 생성부(6)의 상류측(공업용 로(1)측)과 하류측(연돌(4)측)을 구분하면서, 배기(E)가 상류측으로부터 하류측에 유통하는 것을 허용하도록 마련된다.
자연 생성부(6)의 일 예는, 배기관(5)을 유통하는 배기(E)의 배열을 축열하는 축열부로 구성된다.
축열부는, 예를 들면, 배기관(5) 내에, 배기(E)의 유통 방향으로 간격을 두고 2매의 격자 모양 부재(6a)를 배치하고, 이들 2매의 격자 모양 부재(6a)의 사이에, 다수의 볼 모양 축열재(6b)를 충전함으로써 구성된다.
배기(E)는, 자연 생성부(6)인 축열부에서의 축열재(6b)의 극간을 통하여, 상류측으로부터 하류측을 향하여 흐르고, 연돌(4)에 이른다.
배기(E)가 자연 생성부(6)를 유통할 때에, 축열재(6b)는, 축열한 배열에 의해, 배기(E)에 포함되는 미연 연료 가스의 암모니아를 자연 반응으로 연소시킨다.
배기관(5)에는, 자연 생성부(6)보다도 상류측에 배치하여, 미연 연료의 자연을 촉진하는 자연 촉진 수단이 마련된다.
자연 촉진 수단의 일 예는, 공급되는 연소용 공기 및 연료로 연소 동작되어 배기(E)를 가열하는 애프터 버너(7)로 구성된다.
애프터 버너(7)는, 연소용 공기와 연료의 혼합에 의해 연소 동작되고, 후술하는 제어 수단으로서의 컨트롤러(10)에 의해, 기동·정지 및 연소 제어가 이루어진다.
애프터 버너(7)에는, 연료 공급관(8)과 연소용 공기 공급관(9)이 접속된다.
애프터 버너(7)는, 연소 동작됨으로써, 배기(E)의 온도를 상승시킨다.
배기(E)가 승온되면, 축열재(6b)의 온도를 상승시킬 수 있음과 아울러, 암모니아의 자연을 촉진시킬 수 있다.
이 때, 애프터 버너(7)는, 이상(理想) 공연비(공기비가 1.0)로 연소시키는 것이 바람직하다.
한편, 애프터 버너(7)를, 공기 과다, 즉 산소 과다의 에어 리치 연소시킴으로써, 산소만을 축열부(자연 생성부(6))에 공급할 수 있고, 자연 생성부(6)에, 자연을 촉진하는 산소량을 증가시킬 수 있다.
배기관(5)에는, 자연 생성부(6)보다도 하류측에 배치하고, 자연 생성부(6)를 경과한 배기(E) 중의 미연 연료를 검출하기 위한 검출 수단으로서, 배기관(5) 내의 온도를 검출하는 온도 센서(11)와 미연 연료인 암모니아를 검출하는 암모니아 검출 센서(12)가 구비된다.
온도 센서(11)는, 자연 생성부(6)의 근방에 배치되고, 자연 생성부(6)를 통과한 배기(E)의 온도를 검출한다.
자연 생성부(6) 근방의 배기(E)의 온도를 검출하는 것에 의해, 해당 배기(E)와 거의 동일한 온도인 자연 생성부(6)의 온도를 간접적으로 검출한다.
배기(E)는, 축열재(6b)를 통과할 때 그 열이 축열재(6b)에 축적되고, 자연 생성부(6)의 출구에서는 온도가 낮아져 있다.
그래서, 자연 생성부(6)의 하류측에서 배기(E)의 온도가 자연을 일으키는 온도 이상이면, 자연 생성부(6)의 출구보다도 상류의 축열재(6b) 전체는, 자연을 일으키는 온도 이상이며, 확실히 자연시킬 수 있으므로, 자연 생성부(6)의 하류측에서 배기(E)의 온도를 검출하는 것이 바람직하다.
온도 센서(11) 및 암모니아 검출 센서(12)는, 배기관(5)의 외부에 마련되고, 자연 촉진 수단인 애프터 버너(7)를 제어하는 컨트롤러(10)에 접속된다.
컨트롤러(10)에는, 애프터 버너(7)의 연료 공급관(8) 및 연소용 공기 공급관(9)의 밸브(8a, 9a)가 접속된다.
컨트롤러(10)는, 애프터 버너(7)의 기동·정지와, 연료 공급관(8) 및 연소용 공기 공급관(9)의 밸브(8a, 9a)의 개폐 제어에 의한 애프터 버너(7)의 연소 제어를 실행한다.
컨트롤러(10)는, 온도 센서(11) 및 암모니아 검출 센서(12)의 검출 결과에 기초하여, 설정 온도보다도 검출 온도가 낮을 때 혹은 암모니아가 검출되었을 때 중 어느 경우에, 애프터 버너(7)를 기동하여 연소 운전한다.
이 때, 컨트롤러(10)는, 필요에 따라 애프터 버너(7)의 연소를, 이상 공연비로 하거나, 혹은 에어 리치로 연소 제어한다.
한편, 설정 온도보다도 검출 온도가 높고 또한 암모니아가 검출되지 않을 때에는, 애프터 버너(7)를 정지한다.
구체적으로는, 컨트롤러(10)는, 예를 들면, 온도 센서(11)에 의해 검출된 온도가 설정 온도보다도 낮은 경우에는, 밸브(8a, 9a)를 열고 작동시켜, 애프터 버너(7)에 연료 및 연소용 공기를 공급하여 연소시킨다.
이 때, 설정 온도란, 예를 들면, 배기(E)에 포함되는 암모니아에 자연이 생기는 온도(착화점) 혹은 그 이상의 온도이다.
또한, 컨트롤러(10)는, 예를 들면, 암모니아 검출 센서(12)에 의해, 자연 생성부(6)를 통과한 배기(E)에 암모니아가 검출되었을 경우도, 밸브(8a, 9a)를 열고 작동시켜, 애프터 버너(7)에 연료 및 연소용 공기를 공급하여 연소시킨다.
본 실시 형태에 관한 공업용 로의 배기 시스템에 의하면, 배기관(5) 내는, 자연 생성부(6)의 상류측에서, 애프터 버너(7)의 연소에 노출된 배기(E)는, 가열되고 또한 공기가 공급되는 것에 의해, 자연 작용이 촉진되어, 배기(E)에 포함되는 미연 암모니아가 연소한다.
또한, 배기(E)는, 공기와 함께 자연 생성부(6)를 통과할 때에, 축열재(6b)로 가열되어 연소되는 것에 의해, 배기(E) 중에 암모니아가 잔존하고 있는 경우, 해당 잔존 암모니아도 소실시킬 수 있다.
이와 같이, 암모니아를 포함하는 배기(E)는, 애프터 버너(7)를 경과하여 자연 생성부(6)로 유입되고, 그리고, 애프터 버너(7)에서 가열되고 또한 공기가 공급된 배기(E) 중의 암모니아가, 해당 자연 생성부(6)에서, 질소와 물로 분해되는 자연 작용을 일으키는 것에 의해, 배기관(5) 내에서 암모니아를 포함하는 배기(E)를 무해화할 수 있고, 암모니아가 외부로 배출되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 애프터 버너(7)는, 자연 생성부(6)의 하류측에 마련되어 있는 온도 센서(11) 및 암모니아 검출 센서(12)의 검출 결과에 기초하여 점화되어 연소 동작되므로, 필요한 경우에만 연소시킬 수 있다.
이 때문에, 항상 계속 연소하는 경우보다도, 연료의 소비를 억제할 수 있고, 코스트 다운을 달성할 수 있다.
또한, 자연 촉진 수단을 구성하는 애프터 버너(7)와, 자연 생성부(6)와, 온도 센서(11) 및 암모니아 검출 센서(12)는, 배기관(5)에 마련되므로, 대규모의 제해 장치를 구비한 경우보다도 컴팩트하게 할 수 있다.
이와 같이 본 실시 형태에 관한 공업용 로의 배기 시스템이면, 컴팩트하고 저코스트인 구성으로, 배기(E) 중의 미연 연료를 처리하여, 배기(E)를 무해화할 수 있다.
상기 실시 형태에서는, 가열 및 공기 공급을 행하는 자연 촉진 수단으로서 애프터 버너(7)를 구비한 예에 대하여 설명했지만, 애프터 버너(7)에 대신하여, 단순한 가열 수단으로서 배기를 가열하는 히터를 구비하도록 하여도 된다.
혹은, 애프터 버너(7)에 대신하여, 단순한 공기 공급 수단으로서, 배기관(5)에 접속되고, 해당 배기관(5) 내의 배기(E)에 대하여 공기를 공급하는 연소용 공기 공급관을 구비하도록 하여도 된다.
자연 생성부(6)는, 연료가 자연하는 온도 이상이 되어 있으면, 미연의 연료는 공기와 혼합되는 것만으로 연소한다.
추가로는, 애프터 버너(7)에 대신하여, 이들 히터 및 연소용 공기 공급관 모두를 구비하도록 하여도 된다.
이들 히터나 연소용 공기 공급관도, 컨트롤러(10)에 의해서 작동 제어된다.
이들 히터나 연소용 공기 공급관이어도, 자연 촉진 수단으로서 기능시켜, 상기 실시 형태와 마찬가지의 작용 효과를 발휘하는 것은 물론이다.
상기 실시 형태에서는, 온도 센서(11) 및 암모니아 검출 센서(12) 모두를 구비하는 예에 대하여 설명했지만, 이것에 한정하지 않고, 온도 센서(11)와 암모니아 검출 센서(12) 중, 어느 일방을 구비한 구성이어도 된다.
상기 실시 형태에서는, 자연 생성부(6)로서 축열재(6b)를 이용하는 예에 대하여 설명하였지만, 이것에 한정하지 않고, 축열재(6b)에 대신하여, 암모니아의 분해 작용을 이루는 촉매를 이용해도 된다.
촉매의 경우에는, 배기(E)가, 혹은 컨트롤러(10)에 의한 제어로 애프터 버너(7)나 히터에 의해서 가열되거나, 추가로 공기가 공급된 배기(E)가, 자연 생성부(6)인 촉매에 유입되고, 그리고 이 촉매가 온도 상승하여 활성화되어 암모니아의 분해 반응이 촉진되고, 그 결과 자연 작용과 더불어, 배기(E)를 효율적으로 무해화할 수 있다.
상기 실시 형태에서는, 배기(E)에 포함되는 미연 연료를 검출하는 검출 수단으로서 암모니아 검출 센서(12)를 이용하는 예에 대하여 설명하였지만, 이것에 한정하지 않고, 암모니아 검출 센서(12)에 대신하여, 산소 검출 센서(12a)를 이용하여도 된다.
암모니아 연료의 연소에서는, 암모니아와 산소가 반응하여, 질소와 물(수증기)이 생성된다.
이 때문에, 자연 생성부(6)가, 암모니아의 착화점 이상의 온도이면서, 자연 생성부(6)를 통과한 배기(E) 중으로부터 산소가 검출될 때에는, 암모니아의 완전 연소가 달성되어 산소 과다인 것을 알 수 있다.
한편, 산소 검출 센서(12a)에서 산소가 검출되지 않을 때 혹은 산소가 미량 밖에 검출되지 않을 때에는, 배기(E) 중에 미연 암모니아가 잔존하고 있을 가능성이 높은 것을 알 수 있다.
이와 같이, 산소 검출 센서(12a)여도, 배기(E)에 포함되는 미연 연료를 검출하는 검출 수단으로서 이용할 수 있다.
컨트롤러(10)는, 산소 검출 센서(12a)가 산소를 검출하지 않을 때는, 애프터 버너(7)를 연소 동작시키는 등 하고, 산소를 검출했을 때는, 애프터 버너(7)의 연소를 정지하는 등 하도록 제어한다.
또한, 상기 실시 형태에 대해서는, 공업용 로(1)로서, 암모니아를 연료로 하는 공업용 로(1)를 예로 들어 설명하였지만, 이것에 한정하지 않고, 화석 연료(도시 가스나 오일 등의 탄화수소계 연료, 이하 동일)를 이용하여 연소 열을 얻는 공업용 로(1)여도 된다.
화석 연료로 운전되는 공업용 로(1)의 경우에는, 검출 수단으로서 산소 검출 센서(12a)를 이용한다.
이것에 의해, 배기(E) 중에 포함되는 미연소 성분이 포함되는 것에 의한 위험이나 사용 연료량의 낭비를 방지할 수 있다.
화석 연료의 연소에서는, 연료와 산소가 반응하고, 화염이 생성된다.
이 때문에, 자연 생성부(6)가, 화석 연료의 착화점 이상의 온도이면서, 자연 생성부(6)를 통과한 배기(E) 중으로부터 산소가 검출될 때는, 화석 연료의 완전 연소가 달성되어 산소 과다인 것을 안다.
한편, 산소 검출 센서(12a)에서 산소가 검출되지 않을 때 혹은 산소가 미량 밖에 검출되지 않을 때에는, 배기(E) 중에 화석 연료가 잔존하고 있을 가능성이 높은 것을 안다.
컨트롤러(10)는, 산소 검출 센서(12a)가 산소를 검출하지 않을 때, 애프터 버너(7)를 연소 동작시키는 등 하고, 산소를 검출했을 때, 애프터 버너(7)의 연소를 정지하는 등 하도록 제어한다.
이와 같이 본 실시 형태에 관한 공업용 로의 배기 시스템은, 화석 연료를 연소하는 공업용 로(1)에 적용해도, 상기 실시 형태와 마찬가지의 작용 효과를 발휘할 수 있다.
상기 실시 형태는, 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하여 해석하기 위한 것은 아니다. 본 발명은, 그 취지를 일탈하지 않고, 변경, 개량될 수 있음과 아울러, 본 발명에는 그 균등물이 포함되는 것은 말할 필요도 없다.
1: 공업용 로
1a: 로 벽
2: 라디언트 튜브 버너
2a: 라디언트 튜브
3: 직화형 버너
4: 연돌
5: 배기관
6: 자연 생성부
6a: 격자 모양 부재
6b: 축열재
7: 애프터 버너
8: 연료 공급관
9a: 밸브
10: 컨트롤러
11: 온도 센서
12: 암모니아 검출 센서(미연 연료 검출 센서)
12a: 산소 검출 센서
E: 배기

Claims (9)

  1. 공업용 로(爐)의 배기 유로에 마련되고, 배기 중의 미연(未然) 연료에 자연(自燃)을 생기게 하는 자연 생성부와,
    상기 자연 생성부의 상류에 마련되고, 미연 연료의 자연을 촉진하는 자연 촉진 수단과,
    상기 자연 생성부의 하류에 마련되고, 상기 자연 생성부를 경과한 배기 중의 미연 연료를 검출하기 위한 검출 수단과,
    상기 검출 수단의 검출 결과로 상기 자연 촉진 수단을 제어하는 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 공업용 로의 배기 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 자연 생성부는, 유통하는 배기의 열을 축열하는 축열부인 것을 특징으로 하는 공업용 로의 배기 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 자연 생성부는, 촉매인 것을 특징으로 하는 공업용 로의 배기 시스템.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 자연 촉진 수단은, 배기를 가열하는 히터인 것을 특징으로 하는 공업용 로의 배기 시스템.
  5. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 자연 촉진 수단은, 배기에 공기를 공급하는 공기 공급 수단인 것을 특징으로 하는 공업용 로의 배기 시스템.
  6. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 자연 촉진 수단은, 배기를 가열하는 버너인 것을 특징으로 하는 공업용 로의 배기 시스템.
  7. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 검출 수단은, 온도 센서인 것을 특징으로 하는 공업용 로의 배기 시스템.
  8. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 검출 수단은, 미연 연료 검출 센서인 것을 특징으로 하는 공업용 로의 배기 시스템.
  9. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 검출 수단은 산소 검출 센서인 것을 특징으로 하는 공업용 로의 배기 시스템.
KR1020230044296A 2022-05-31 2023-04-04 공업용 로의 배기 시스템 KR20230166891A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2022-088344 2022-05-31
JP2022088344A JP2023176186A (ja) 2022-05-31 2022-05-31 工業用炉の排気システム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230166891A true KR20230166891A (ko) 2023-12-07

Family

ID=88884908

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020230044296A KR20230166891A (ko) 2022-05-31 2023-04-04 공업용 로의 배기 시스템

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP2023176186A (ko)
KR (1) KR20230166891A (ko)
CN (1) CN117146282A (ko)
TW (1) TW202348302A (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5477277A (en) 1977-12-02 1979-06-20 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Method and apparatus for reducing nitrogen oxides in combustion exhaust gas
JPH1142422A (ja) 1997-07-28 1999-02-16 Nippon Sanso Kk アンモニア含有排ガスの除害装置
JP6525908B2 (ja) 2016-03-15 2019-06-05 中外炉工業株式会社 ラジアントチューブバーナー設備
JP6525909B2 (ja) 2016-03-15 2019-06-05 中外炉工業株式会社 工業炉

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5477277A (en) 1977-12-02 1979-06-20 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Method and apparatus for reducing nitrogen oxides in combustion exhaust gas
JPH1142422A (ja) 1997-07-28 1999-02-16 Nippon Sanso Kk アンモニア含有排ガスの除害装置
JP6525908B2 (ja) 2016-03-15 2019-06-05 中外炉工業株式会社 ラジアントチューブバーナー設備
JP6525909B2 (ja) 2016-03-15 2019-06-05 中外炉工業株式会社 工業炉

Also Published As

Publication number Publication date
JP2023176186A (ja) 2023-12-13
TW202348302A (zh) 2023-12-16
CN117146282A (zh) 2023-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7399458B1 (en) Fired equipment with catalytic converter and method of operating same
TWI686569B (zh) 輻射管燃燒器設備
WO2012064734A1 (en) Method and apparatus for reducing nox emissions in the incineration of tail gas
US9383102B2 (en) Methods for treating waste gas streams from incineration processes
JP6521905B2 (ja) ラジアントチューブバーナーユニット及び工業炉
JP3957737B1 (ja) Ｐｃｂ等の難燃性高粘度廃棄物の燃焼システム
KR20230166891A (ko) 공업용 로의 배기 시스템
CN108700293B (zh) 工业炉
CN106979529B (zh) 燃烧处理设备
JP6525909B2 (ja) 工業炉
Hilber et al. Boiler and a method for NO x emission control from a boiler
JP2733201B2 (ja) ゴミ焼却装置
JP3366807B2 (ja) 廃棄物焼却システム及びその運転・制御方法
JPH07229615A (ja) 排ガス処理装置および処理方法
RU2541344C1 (ru) Способ термического обезвреживания вредных веществ
JP3438860B2 (ja) 焼却炉の燃焼制御装置
JP3598882B2 (ja) 二回流式廃棄物焼却炉及びその運転方法
JP2022182313A (ja) 燃焼処理施設、及び燃焼処理施設の運転方法
KR19990000079A (ko) 연소 배기가스에 함유된 공해물질을 재연소 배출하는 방법
MX2008002067A (es) Metodos y sistemas para remover mercurio del gas de chimenea de combustion.
JP2018173060A (ja) 発電装置及び発電方法