WO2022114398A1 - 복합 선회 연소기 - Google Patents

복합 선회 연소기 Download PDF

Info

Publication number
WO2022114398A1
WO2022114398A1 PCT/KR2021/002324 KR2021002324W WO2022114398A1 WO 2022114398 A1 WO2022114398 A1 WO 2022114398A1 KR 2021002324 W KR2021002324 W KR 2021002324W WO 2022114398 A1 WO2022114398 A1 WO 2022114398A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
supply pipe
primary
perforated plate
supplied
fuel
Prior art date
Application number
PCT/KR2021/002324
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
김세원
권민준
Original Assignee
한국생산기술연구원
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 한국생산기술연구원 filed Critical 한국생산기술연구원
Publication of WO2022114398A1 publication Critical patent/WO2022114398A1/ko

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 
    • F23C3/00—Combustion apparatus characterised by the shape of the combustion chamber
    • 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 
    • F23C7/00—Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply
    • 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
    • F23L5/00—Blast-producing apparatus before the fire
    • F23L5/02—Arrangements of fans or blowers

Definitions

  • the present invention relates to a combined vortex combustor that reduces nitrogen oxides generated during combustion and improves flame stability.
  • NOx nitrogen oxides
  • Low nitrogen oxide combustion technology to suppress the generation of nitrogen oxides is being developed through improvement of the structure of the combustor, such as improving the fuel-air mixture and air-fuel ratio.
  • Nitrogen oxides may be classified into thermal NOx, prompt NOx, and fuel NOx depending on the cause. Rapid nitrogen oxides are produced at a low temperature and lean air condition at the beginning of combustion of hydrocarbon-based fuels, and fuel nitrogen oxides are produced by the reaction of nitrogen components contained in fuel.
  • thermal nitrogen oxide is produced by reacting nitrogen in the air with oxygen at a high temperature, and the formation rate is very sensitive to temperature, and the formation rate rapidly increases as the temperature increases.
  • the most important element to reduce thermal nitrogen oxide is the flame structure, and the flame structure can be formed through various methods. Among these methods, a technique of forming a flame structure that reduces nitrogen oxide generation by controlling the swirling force of the fluid supplied to the combustor to solve the local high-temperature region in the flame is used as a widely used method.
  • Patent Document 1 discloses a combustion device that controls a flame by driving a slewing vane in real time using a hydraulic cylinder in real time
  • Patent Document 2 discloses a combustion device that drives a slewing blade equipped with a variable fuel nozzle to flow fuel and air is initiated
  • Patent Document 1 KR 10-2007-0103225 A
  • Patent Document 2 KR 10-0820233 B1
  • An object of the present invention is to provide a combustor that optimizes the turning force of the flame by controlling the fuel and fluid supplied for combustion to have momentum in the axial and tangential directions, and has a simple structure and is easy to manufacture and operate.
  • the present invention provides a primary supply pipe in which primary air and primary fuel are mixed; a secondary supply pipe positioned to surround the primary supply pipe, the tip of which extends from the tip of the primary supply pipe, and through which secondary air and secondary fuel are mixed and supplied; a first perforated plate positioned at the tip of the primary supply pipe and having a plurality of first through holes formed therein; and a second perforated plate positioned to obliquely surround the side of the first perforated plate on the inner circumferential surface of the distal end of the secondary supply pipe, the second perforated plate having an open second through hole along the tangential direction of the first perforated plate; provides a combustor comprising a .
  • a third perforated plate positioned to surround the periphery of the second perforated plate at the tip of the secondary supply pipe, and having a plurality of third through-holes formed therein.
  • a primary fuel supply pipe to which primary fuel is supplied, and a primary supply pipe surrounding the primary fuel supply pipe and having a primary air supply pipe to which primary air is supplied;
  • a secondary supply pipe positioned to surround the primary air supply pipe, the ends of which are extended from the ends of the primary fuel fuel supply pipe and the primary air supply pipe, and through which secondary air and secondary fuel are mixed;
  • a first perforated plate positioned to surround the circumference of the primary fuel supply pipe at the front end of the primary air supply pipe and having a plurality of first through holes formed therein; and a second perforated plate positioned to obliquely surround the side of the first perforated plate on the inner circumferential surface of the tip side of the secondary supply pipe and having a second through hole open along the tangential direction of the first perforated plate; provides a combustor comprising a .
  • a primary supply pipe in which primary air and primary fuel are mixed
  • a secondary supply pipe positioned to surround the primary supply pipe, the tip of which extends from the tip of the primary supply pipe, and through which secondary air and secondary fuel are mixed and supplied
  • a slewing machine having a plurality of blades inclinedly disposed with slits at predetermined intervals along the circumferential direction of the tip of the primary supply pipe
  • a perforated plate positioned to obliquely surround the swirler on the inner circumferential surface of the tip side of the secondary supply pipe, and having an open through hole formed along the tangential direction of the swirler and the direction of the slit; provides a combustor comprising a .
  • a primary supply pipe in which primary air and primary fuel are mixed
  • a secondary supply pipe positioned to surround the primary supply pipe, the tip of which extends from the tip of the primary supply pipe, and through which secondary air and secondary fuel are mixed and supplied
  • a slewing machine having a plurality of blades inclined with slits at predetermined intervals along the circumferential direction of the front end of the primary supply pipe
  • a perforated plate positioned to obliquely surround the swirler on the inner circumferential surface of the front end of the secondary supply pipe and having a through hole open in the radial direction of the swirler.
  • a predetermined orbiting flame space is formed between the tip of the primary supply pipe and the inner peripheral surface of the tip of the secondary supply pipe.
  • the structure is improved to divide and supply fuel and air so as to have momentum in the axial and tangential directions of the combustor, and by optimizing the flame structure through flow rate control of fuel and air, the combustion furnace interior
  • the stability of the flame formed in the flame and eliminating the local high-temperature region in the flame, it is possible to induce low-emission combustion by minimizing the generation of thermal nitrogen oxides.
  • FIG. 1 schematically shows a combined swirl combustor according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view of a combined swirl combustor according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a plan view of a combined vortex combustor according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 schematically shows a combined swirl combustor according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a perspective view of a combined swirl combustor according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a plan view of a combined vortex combustor according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 schematically shows a combined swirl combustor according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a perspective view of a combined swirl combustor according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a plan view of a combined vortex combustor according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 schematically shows a combined swirl combustor according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a perspective view of a combined vortex combustor according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a plan view of a combined vortex combustor according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 schematically shows the combustion process of the combined swirl combustor according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 schematically shows a combined swirl combustor according to a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a perspective view of a combined swirl combustor according to a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 19 is a plan view of a combined vortex combustor according to a fifth embodiment of the present invention.
  • the combined vortex combustor 100 according to the present invention is installed in a combustion furnace 10 having a predetermined combustion space therein.
  • the front end of the combined vortex combustor 100 is installed and inserted into one side of the combustion furnace 10 .
  • the inner side of the combustion furnace 10 is referred to as a front end side, and the opposite side is referred to as a rear end side in a state in which the composite swirl combustor 100 is installed in the combustion furnace 10 .
  • the combined orbiting combustor 100 includes a primary supply pipe 110 , a secondary supply pipe 120 , a first perforated plate 130 , and a second It includes a perforated plate 140 .
  • the primary supply pipe 110 is located in the center of the combustor.
  • the primary supply pipe 110 is configured in the form of a hollow tube, and a mixer in which primary air and primary fuel are mixed (hereinafter, may be referred to as a 'primary mixer') is provided from the rear end side of the primary supply pipe 110 . is supplied
  • the primary fuel is not limited, but may preferably be a liquid or gaseous fuel.
  • the primary mixer supplied to the rear end of the primary supply pipe 110 is introduced into the combustion furnace 10 through the front end of the primary supply pipe 110 .
  • Primary air and primary fuel supplied to the combustion furnace 10 through the primary supply pipe 110 are mixed in advance and supplied to the primary supply pipe 110, or mixed while passing through the primary supply pipe 110, and this Likewise, a primary mixer in which primary air and primary fuel are mixed is introduced into the combustion furnace 10 .
  • the secondary supply pipe 120 is positioned to wrap around the primary supply pipe 110 .
  • the secondary supply pipe 120 is configured in the form of a hollow tube having a larger diameter than the primary supply pipe 110, and the primary supply pipe 110 is located inside the secondary supply pipe 120, and the primary supply pipe ( 110) and the secondary supply pipe 120 are positioned in the form of concentric circles.
  • the tip of the secondary supply pipe 120 is extended to the inside of the combustion furnace 10 rather than the primary supply pipe 110 , and its inner peripheral surface is configured in an open state.
  • Secondary air and secondary fuel are supplied from the rear end side of the secondary supply pipe 120 .
  • the secondary fuel is not limited, but may preferably be a liquid or gaseous fuel like the primary fuel.
  • the secondary air and secondary fuel supplied to the rear end of the secondary supply pipe 120 are introduced into the combustion furnace 10 through the inner surface of the front end of the secondary supply pipe 120 .
  • the secondary air and secondary fuel supplied to the combustion furnace 10 through the secondary supply pipe 120 are also mixed in advance and supplied to the secondary supply pipe 120, like the primary fuel and primary air, or the secondary supply pipe.
  • the mixture passes through 120 , and a mixer (hereinafter, may be referred to as a 'secondary mixer') in which secondary air and secondary fuel are mixed in this way is introduced into the combustion furnace 10 .
  • a mixer hereinafter, may be referred to as a 'secondary mixer'
  • the first perforated plate 130 is located at the tip of the primary supply pipe 110 .
  • the first perforated plate 130 is in the form of a plate, and a plurality of first through holes 131 are positioned therein.
  • the first through hole 131 is formed in the axial direction through which the primary mixer is supplied from the primary supply pipe 110 , and the primary mixer supplied to the primary supply pipe 110 passes through the first through hole 131 in the axial direction of the combustor. It is supplied into the combustion furnace 10 in a straight line and is combusted.
  • the second perforated plate 140 is located on the inner peripheral surface of the front end of the secondary supply pipe (120). Specifically, it is located in the opened portion of the inner peripheral surface of the secondary supply pipe 120 described above.
  • a plurality of second through-holes 141 are located in the second perforated plate 140 .
  • the second through hole 141 is formed on the second perforated plate 140 to surround the upper portion of the tip side of the first perforated plate 130 .
  • the second through hole 141 is formed in the form of a hole opened in the tangential direction in contact with the periphery of the first perforated plate 130 on the second perforated plate 140 .
  • it may be formed in a shape substantially similar to a so-called chasing knife.
  • the secondary mixer of the secondary supply pipe 120 is supplied to the combustion furnace 10 while passing through the second through hole 141 of the second perforated plate 140 . That is, the secondary mixer is supplied into the combustion furnace 10 while swirling and flowing in a tangential direction around the first perforated plate 130 and combustion is made.
  • the primary mixer supplied into the combustion furnace 10 through the primary supply pipe 110 flows through the first through hole 131 of the first perforated plate 130 , that is, the perforation direction of the first through hole 131 .
  • the primary flame is formed in the orbiting flame space (S).
  • the secondary mixer supplied into the combustion furnace 10 through the secondary supply pipe 120 is a perforation of the second through hole 141 formed in the second perforated plate 140 located on the inner peripheral surface of the tip end of the secondary supply pipe 120 . It is supplied with momentum in the tangential direction at the upper portion of the circumference of the first perforated plate 130 along the direction.
  • the secondary mixer forms a secondary flame while being supplied in the circumferential direction of the swirling flame space S formed between the inner peripheral surface of the first perforated plate 130 and the second perforated plate 140 through the second through hole 141 .
  • a flame retardant structure is formed using the tangential momentum of the secondary supply pipe 120, and thermal nitrogen oxide generation is suppressed by additionally forming a flame of axial momentum through the primary supply part to eliminate hot spots due to excessive recirculation. .
  • the combined orbiting combustor 100 includes a primary supply pipe 110 , a secondary supply pipe 120 , a first perforated plate 130 , and a second It includes a perforated plate 140 and a third perforated plate 151 .
  • the primary supply pipe 110 is located in the center of the combustor.
  • the primary supply pipe 110 is configured in the form of a hollow tube, and the primary mixer is supplied from the rear end side of the primary supply pipe 110 .
  • the primary mixer supplied to the rear end of the primary supply pipe 110 is introduced into the combustion furnace 10 through the front end of the primary supply pipe 110 .
  • the secondary supply pipe 120 is positioned to wrap around the primary supply pipe 110 .
  • the secondary supply pipe 120 is configured in the form of a hollow tube having a larger diameter than the primary supply pipe 110, and the primary supply pipe 110 is located inside the secondary supply pipe 120, and the primary supply pipe ( 110) and the secondary supply pipe 120 are positioned in the form of concentric circles.
  • the tip of the secondary supply pipe 120 extends inside the combustion furnace 10 rather than the primary supply pipe 110 , and the inner peripheral surface thereof is configured in an open state.
  • the secondary mixer is supplied from the rear end side of the secondary supply pipe 120 .
  • the secondary mixer supplied to the rear end of the secondary supply pipe 120 is introduced into the combustion furnace 10 through the inner surface of the front end of the secondary supply pipe 120 .
  • the first perforated plate 130 is located at the tip of the primary supply pipe 110 .
  • the first perforated plate 130 is in the form of a plate, and a plurality of first through holes 131 are positioned therein.
  • the first through hole 131 is formed in the axial direction through which the primary mixer is supplied from the primary supply pipe 110 , and the primary mixer supplied to the primary supply pipe 110 passes through the first through hole 131 in the axial direction of the combustor. It is supplied into the combustion furnace 10 in a straight line and is combusted.
  • the second perforated plate 140 is located on the inner peripheral surface of the front end of the secondary supply pipe (120). Specifically, it is located in the opened portion of the inner peripheral surface of the secondary supply pipe 120 described above.
  • a plurality of second through-holes 141 are located in the second perforated plate 140 .
  • the second through hole 141 is formed on the second perforated plate 140 to surround the upper portion of the tip side of the first perforated plate 130 .
  • the second through hole 141 is formed in the form of a hole opened on the second perforated plate 140 in the tangential direction in contact with the periphery of the first perforated plate 130 .
  • the secondary mixer of the secondary supply pipe 120 is supplied to the combustion furnace 10 while passing through the second through hole 141 of the second perforated plate 140 . That is, the secondary mixer is supplied into the combustion furnace 10 while swirling and flowing in a tangential direction around the first perforated plate 130 and combustion is made.
  • the third perforated plate 151 is positioned to surround the periphery of the second perforated plate 140 at the tip of the secondary supply pipe 120 .
  • the second perforated plate 140 is located on the inner peripheral surface of the tip side of the secondary supply pipe 120 , but the third perforated plate 151 is located directly at the tip of the secondary supply pipe 120 .
  • a plurality of third through-holes 151 are formed in the third perforated plate 151 , and the third through-holes 151 are formed in the axial direction through which the secondary mixer is supplied from the secondary supply pipe 120 .
  • a part of the secondary mixer supplied to the secondary supply pipe 120 is supplied into the combustion furnace 10 through the second through hole 141 of the second perforated plate 140 , and the remaining part is supplied to the third perforated plate 151 . It is supplied into the combustion furnace 10 in a straight line in the combustor axial direction from the tip side of the secondary supply pipe 120 through the three through-holes 151 and is combusted.
  • the primary mixer supplied into the combustion furnace 10 through the primary supply pipe 110 flows through the first through hole 131 of the first perforated plate 130 , that is, the perforation direction of the first through hole 131 .
  • the primary flame is formed in the orbiting flame space (S).
  • the secondary mixer supplied to the inside of the combustion furnace 10 through the secondary supply pipe 120 is a second through hole 141 formed in the second perforated plate 140 located on the inner peripheral surface of the front end of the secondary supply pipe 120 . It is supplied with momentum in the tangential direction at the upper portion of the circumference of the first perforated plate 130 along the direction.
  • the secondary mixer forms a secondary flame while being supplied in the circumferential direction of the swirling flame space S formed between the inner peripheral surface of the first perforated plate 130 and the second perforated plate 140 through the second through hole 141 .
  • the remaining part of the secondary mixer supplied to the secondary supply pipe 120 is supplied through the third through hole 151 formed in the third perforated plate 151 , that is, along the perforation direction of the third through hole 151 .
  • a tertiary flame is formed on the periphery of the orbiting flame space (S).
  • a flame retardant structure is formed using the tangential momentum of the secondary supply pipe 120, and thermal nitrogen oxide generation is suppressed by additionally forming a flame of axial momentum through the primary supply unit to eliminate hot spots due to excessive recirculation. , it is also possible to form a wider flame by forming a tertiary flame.
  • the combined vortex combustor 100 includes a primary supply pipe 110 , a secondary supply pipe 120 , a vortex unit 160 , and a perforated plate 140 . ) (corresponding to the 'second perforated plate 140' of the first and second embodiments).
  • the turning device 160 is provided at the front end of the primary supply pipe 110, unlike the above embodiment.
  • the primary supply pipe 110 is located in the center of the combustor.
  • the primary supply pipe 110 is configured in the form of a hollow tube, and the primary mixer is supplied from the rear end side of the primary supply pipe 110 .
  • the primary mixer supplied to the rear end of the primary supply pipe 110 is introduced into the combustion furnace 10 through the front end of the primary supply pipe 110 .
  • the secondary supply pipe 120 is positioned to wrap around the primary supply pipe 110 .
  • the secondary supply pipe 120 is configured in the form of a hollow tube having a larger diameter than the primary supply pipe 110, and the primary supply pipe 110 is located inside the secondary supply pipe 120, and the primary supply pipe ( 110) and the secondary supply pipe 120 are positioned in the form of concentric circles.
  • the tip of the secondary supply pipe 120 is extended to the inside of the combustion furnace 10 than the primary supply pipe 110 , and its inner peripheral surface is configured in an open state.
  • the secondary mixer is supplied from the rear end side of the secondary supply pipe 120 .
  • the secondary mixer supplied to the rear end of the secondary supply pipe 120 is introduced into the combustion furnace 10 through the inner surface of the front end of the secondary supply pipe 120 .
  • the swirler 160 is located at the tip of the primary supply pipe 110 , and includes a plurality of blades 161 .
  • the blade 161 is located at the front end of the primary supply pipe 110 .
  • the blade 161 is inclined along the circumferential direction of the tip of the primary supply pipe 110 .
  • Each blade 161 is inclined at a predetermined distance from each other, so that a slit 162 having an inclined shape is formed between each blade 161 .
  • the primary mixer supplied into the combustion furnace 10 through the primary supply pipe 110 passes through the inclined slit 162 between the blades 161 of the swirler 160 and is burned while forming a swirling flow.
  • the perforated plate 140 is located on the inner peripheral surface of the tip side of the secondary supply pipe 120 . Specifically, it is located in the opened portion of the inner peripheral surface of the secondary supply pipe 120 described above.
  • a plurality of through-holes 141 are located in the perforated plate 140 .
  • the through hole 141 is formed on the perforated plate 140 to surround the upper portion of the tip side of the turning unit 160 .
  • the through hole 141 is in the form of an open hole along the tangential direction and the inclined direction of the slit 162 in contact with the circumference of the turning machine 160 on the perforated plate 140 . is formed
  • the secondary mixer of the secondary supply pipe 120 passes through the through hole 141 of the perforated plate 140 , while swirling and flowing in a tangential direction around the swirler 160 , while being supplied into the combustion furnace 10 , combustion is performed. .
  • a swirling flame space (S) forming an approximately cup shape between the swirler 160 positioned at the tip of the primary supply pipe 110 and the perforated plate 140 positioned at the tip of the secondary supply pipe 120 . ) is formed.
  • the primary mixer supplied into the combustion furnace 10 through the primary supply pipe 110 is a swirl flow having momentum in the axial and tangential directions through the slit 162 between the blades 161 of the swirler 160 . Forms a primary flame in the orbiting flame space (S) while forming.
  • the secondary mixer supplied to the inside of the combustion furnace 10 through the secondary supply pipe 120 is the second through hole 141 formed in the perforated plate 140 located on the inner circumferential surface of the tip end of the secondary supply pipe 120. Accordingly, it is supplied with momentum in the tangential direction at the upper portion of the circumference of the turning machine 130 .
  • the secondary mixer forms a secondary flame while being supplied in the circumferential direction of the orbiting flame space S through the through hole 141 of the perforated plate 140 .
  • the flame stability is improved by using a strong turning force to form a flame for flame retardation in the linearized flame region (S).
  • the composite vortex combustor 100 includes a primary supply pipe 110 , a secondary supply pipe 120 , a vortex unit 160 , and a perforated plate 140 . ) is included.
  • the turning device 160 is provided at the tip of the primary supply pipe 110, and unlike the third embodiment, there is a difference in the through hole 142 formed in the perforated plate 140 there is
  • the primary supply pipe 110 is located in the center of the combustor.
  • the primary supply pipe 110 is configured in the form of a hollow tube, and the primary mixer is supplied from the rear end side of the primary supply pipe 110 .
  • the primary mixer supplied to the rear end of the primary supply pipe 110 is introduced into the combustion furnace 10 through the front end of the primary supply pipe 110 .
  • the secondary supply pipe 120 is positioned to wrap around the primary supply pipe 110 .
  • the secondary supply pipe 120 is configured in the form of a hollow tube having a larger diameter than the primary supply pipe 110, and the primary supply pipe 110 is located inside the secondary supply pipe 120, and the primary supply pipe ( 110) and the secondary supply pipe 120 are positioned in the form of concentric circles.
  • the tip of the secondary supply pipe 120 is positioned to extend inside the combustion furnace 10 rather than the primary supply pipe 110 , and its inner peripheral surface is configured in an open state.
  • the secondary mixer is supplied from the rear end side of the secondary supply pipe 120 .
  • the secondary mixer supplied to the rear end of the secondary supply pipe 120 is introduced into the combustion furnace 10 through the inner surface of the front end of the secondary supply pipe 120 .
  • the swirler 160 is located at the tip of the primary supply pipe 110 , and includes a plurality of blades 161 .
  • the blade 161 is located at the front end of the primary supply pipe 110 .
  • the blade 161 is inclined along the circumferential direction of the tip of the primary supply pipe 110 .
  • Each blade 161 is inclined at a predetermined distance from each other, so that a slit 162 having an inclined shape is formed between each blade 161 .
  • the primary mixer supplied into the combustion furnace 10 through the primary supply pipe 110 passes through the inclined slit 162 between the blades 161 of the swirler 160 and is burned while forming a swirling flow.
  • the perforated plate 140 is located on the inner peripheral surface of the tip side of the secondary supply pipe 120 . Specifically, it is located in the opened portion of the inner peripheral surface of the secondary supply pipe 120 described above.
  • a plurality of through holes 142 are located in the perforated plate 140 .
  • the through hole 142 is formed on the perforated plate 140 to surround the upper portion of the tip side of the turning device 160 .
  • the through hole 142 formed in the perforated plate 140 in this embodiment is formed in the form of a hole opened in the radial direction of the turning machine 160 on the perforated plate 140.
  • the secondary mixer of the secondary supply pipe 120 passes through the through hole 142 of the perforated plate 140 and is supplied to the inside of the combustion furnace 10 in the radial direction of the swirler 160 and is burned.
  • the secondary mixer forms a secondary flame while being supplied in a straight line along the radial direction of the swirler 160 rather than in a tangential direction.
  • a swirling flame space (S) forming an approximately cup shape between the swirler 160 located at the tip of the primary supply pipe 110 and the perforated plate 140 located at the tip of the secondary supply pipe 120 . ) is formed.
  • the primary mixer supplied into the combustion furnace 10 through the primary supply pipe 110 is a swirl flow having momentum in the axial and tangential directions through the slit 162 between the blades 161 of the swirler 160 . Forms a primary flame in the orbiting flame space (S) while forming.
  • the secondary mixer supplied into the combustion furnace 10 through the secondary supply pipe 120 is supplied in the radial direction of the upper circumference of the swirler 160 through the through hole 142 of the perforated plate 140 .
  • the secondary mixer forms a secondary flame while being supplied while forming a linear flow having momentum in the radial direction of the orbiting flame space (S) through the through hole 142 of the perforated plate 140 .
  • the flame is protected by using the tangential momentum through the primary supply unit, and the flame shape can be adjusted by reducing the flame width of the primary supply unit using the axial momentum through the secondary supply pipe 120 .
  • the combined orbiting combustor 100 includes a primary supply pipe 110 , a secondary supply pipe 120 , a first perforated plate 130 , and a second It includes a perforated plate 140 .
  • the primary supply pipe 110 is divided into a primary fuel supply pipe 111 and a primary air supply pipe 112 .
  • the primary fuel supply pipe 111 is located in the center of the combustor.
  • the primary fuel supply pipe 111 is configured in the form of a hollow tube, and primary fuel is supplied from the rear end side of the primary fuel supply pipe 111 .
  • the primary air supply pipe 112 is positioned to surround the circumference of the primary fuel supply pipe 111 .
  • the primary air supply pipe 112 is configured in the form of a hollow tube having a diameter larger than that of the primary fuel supply pipe 111 , and the primary fuel supply pipe 111 is located inside the primary air supply pipe 112 .
  • Primary air supplied from the rear end of the primary air supply pipe 112 is introduced into the combustion furnace 10 through the primary air supply pipe 112 .
  • a mixture of primary fuel and primary air may be supplied to the primary air supply pipe 112 , and only primary fuel may be supplied to the primary fuel supply pipe.
  • the primary fuel supplied to the primary air supply pipe 112 and the fuel supplied to the primary fuel supply pipe may be supplied to have different properties. That is, the primary fuel supplied to the primary air supply pipe is liquid fuel. If so, the primary fuel supplied to the primary fuel supply pipe may be gaseous fuel, or vice versa.
  • the secondary supply pipe 120 is positioned to wrap around the primary air supply pipe 112 .
  • the secondary supply pipe 120 is configured in the form of a hollow tube having a larger diameter than the primary air supply pipe 112 , and the primary air supply pipe 112 is located inside the secondary supply pipe 120 .
  • the primary fuel supply pipe 111 , the primary air supply pipe 112 , and the secondary supply pipe 120 are located in concentric circles.
  • the tip of the secondary supply pipe 120 is positioned to extend inside the combustion furnace 10 than the primary supply pipe 110 , and the inner peripheral surface thereof is configured in an open state.
  • the secondary mixer is supplied from the rear end side of the secondary supply pipe 120 .
  • the secondary mixer supplied to the rear end of the secondary supply pipe 120 is introduced into the combustion furnace 10 through the inner surface of the front end of the secondary supply pipe 120 .
  • the first perforated plate 130 is located at the tip of the primary air supply pipe 112 .
  • the first perforated plate 130 is in the form of a plate, and a plurality of first through holes 131 are positioned therein.
  • the first through hole 131 is formed in the axial direction through which primary air is supplied from the primary air supply pipe 112 , and fuel supplied to the primary air supply pipe 112 is supplied through the first through hole 131 in the axial direction of the combustor. It is supplied into the combustion furnace 10 in a straight line, and the primary fuel supplied from the primary fuel supply unit meets in the combustion furnace 10 and combustion is made.
  • the second perforated plate 140 is located on the inner peripheral surface of the front end of the secondary supply pipe (120). Specifically, it is located in the opened portion of the inner peripheral surface of the secondary supply pipe 120 described above.
  • a plurality of second through-holes 141 are located in the second perforated plate 140 .
  • the second through hole 141 is formed on the second perforated plate 140 to surround the upper portion of the tip side of the first perforated plate 130 .
  • the second through hole 141 is formed in the form of a hole opened on the second perforated plate 140 in the tangential direction in contact with the periphery of the first perforated plate 130 .
  • the secondary mixer of the secondary supply pipe 120 is supplied to the combustion furnace 10 while passing through the second through hole 141 of the second perforated plate 140 . That is, the secondary mixer is supplied into the combustion furnace 10 while flowing in a tangential direction around the first perforated plate 130 and combustion is made.
  • the primary fuel is supplied as injected into the combustion furnace 10 along the axial direction through the primary fuel supply pipe 111 .
  • the primary air (or primary mixer) supplied through the primary air supply pipe 112 flows through the first through hole 131 of the first perforated plate 130 , that is, the perforation direction of the first through hole 131 . It is supplied with momentum in the axial direction.
  • the primary air and primary fuel supplied into the combustion furnace 10 are combusted to form a primary flame.
  • the secondary mixer supplied to the inside of the combustion furnace 10 through the secondary supply pipe 120 is a second through hole 141 formed in the second perforated plate 140 located on the inner peripheral surface of the front end of the secondary supply pipe 120 . It is supplied with momentum in the tangential direction at the upper portion of the circumference of the first perforated plate 130 along the direction.
  • the secondary mixer forms a secondary flame while being supplied in the circumferential direction of the swirling flame space S formed between the inner peripheral surface of the first perforated plate 130 and the second perforated plate 140 through the second through hole 141 .
  • the flame retardant structure is formed using the tangential momentum of the secondary supply pipe 120, but NOx generation can be suppressed by adding axial momentum to the primary supply unit 110 for relieving hot spots due to excessive recirculation,
  • gas or liquid fuel is additionally supplied through the primary fuel supply pipe 111 to enable mixed fuel combustion.
  • a damper 101 is provided on the side to which fuel and air are supplied, so that the primary mixer supplied to the combustion furnace 10 through the primary supply pipe 110 and the secondary supply pipe 120 and The amount of the secondary mixer can be adjusted.
  • the structure is improved to divide and supply fuel and air so as to have momentum in the axial direction and tangential direction of the combustor, and by optimizing the flame structure by controlling the flow rate of fuel and air, the inside of the combustion furnace
  • the stability of the flame formed in the flame and eliminating the local high-temperature region in the flame, it is possible to induce low-emission combustion by minimizing the generation of thermal nitrogen oxides.

Abstract

본 발명은 복합 선회 연소기에 관한 것으로, 1차 공기 및 1차 연료가 혼합 공급되는 1차 공급관; 상기 1차 공급관의 주위를 감싸도록 위치하고, 그 선단이 상기 1차 공급관의 선단보다 연장되어 형성되며, 2차 공기 및 2차 연료가 혼합 공급되는 2차 공급관; 상기 1차 공급관의 선단에 위치하며, 다수의 제1통공이 형성되는 제1타공판; 및 상기 2차 공급관의 선단측 내주면에서 상기 제1타공판 측을 경사지게 둘러싸도록 위치하며, 상기 제1타공판의 접선 방향을 따라서 개방된 제2통공이 형성되는 제2타공판;을 포함하는 연소기를 제공한다.

Description

복합 선회 연소기
본 발명은 연소시 발생하는 질소산화물의 저감과 화염 안정성을 향상시키는 복합 선회 연소기에 관한 것이다.
기존의 화석 연료를 사용하는 연소기는 연소시의 화학적 반응에 의한 질소산화물(NOx)의 생성이 불가피하다.
이와 같이, 연소과정에서 발생하는 질소산화물은 대기 중의 다른 물질과 반응하여 스모그 및 대기의 오존 증가 등 환경문제를 발생시키고, 또한, 미세먼지의 전구물질로 알려져 각 국가에서 점점 더 엄격한 기준으로 규제를 강화하고 있다.
질소산화물의 발생을 억제하기 위한 저질소산화물 연소기술은 연료와 공기의 혼합형태 개선, 공연비 개선 등 연소기의 구조 개선을 통해 이루어지도록 발전하고 있다.
질소산화물의 종류에는 발생 원인에 따라 열적 질소산화물(Thermal NOx), 급속 질소산화물(Prompt NOx), 및 연료 질소산화물(Fuel NOx)로 분류될 수 있다. 급속 질소산화물은 탄화수소계 연료 연소 초기의 낮은 온도, 공기 희박 상태에서 생성되는 것이며，연료 질소산화물은 연료 중에 함유된 질소 성분의 반응에 의해 생성된다.
그리고, 열적 질소산화물은 공기 중의 질소가 산소와 고온에서 반응하여 생성되는 것으로서, 생성속도가 온도에 매우 민감하여 온도가 증가할수록 생성속도는 급격히 증가한다.
열적 질소산화물을 감소시키기 위하여 가장 중요한 요소는 화염의 구조이며, 화염구조는 다양한 방법을 통해 형성할 수 있다. 이중 많이 사용되는 방법으로 연소기에 공급되는 유체의 선회력을 조절하여 화염에서의 국부적인 고온영역을 해소함으로써, 질소산화물 발생을 저감하는 화염구조를 형성하는 기술이 사용되고 있다.
특허문헌 1에는 실시간으로 유압 실린더를 사용하여 실시간으로 선회 베인을 구동하여 화염을 조절하는 연소장치가 개시되며, 특허문헌 2에는 가변 연료 노즐이 설치된 선회날개를 구동시켜 연료 및 공기를 유동시키는 연소장치가 개시된다.
상기와 같은 종래 기술은 선회 화염의 형성을 정밀하게 제어하여 화염의 고온영역을 해소함으로써 열적 질소산화물을 저감할 수는 있으나, 이를 위하여 유압 실린더 등의 구동부가 구비됨에 따라 구조가 복잡하기 때문에, 현실적으로 상용화하여 실제 연소 시스템에 적용하는 데에 많은 어려움이 있다.
또한, 연소장치의 구조가 복잡함에 따라 운전 신뢰성 및 내구성이 떨어지는 문제도 있다.
(특허문헌 1) KR 10-2007-0103225 A
(특허문헌 2) KR 10-0820233 B1
연소를 위하여 공급되는 연료 및 유체를 축방향과 접선방향의 모멘텀을 갖도록 조절하여 화염의 선회력을 최적화하며, 구조가 간단하여 제작 및 운전이 용이한 연소기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 1차 공기 및 1차 연료가 혼합 공급되는 1차 공급관; 상기 1차 공급관의 주위를 감싸도록 위치하고, 그 선단이 상기 1차 공급관의 선단보다 연장되어 형성되며, 2차 공기 및 2차 연료가 혼합 공급되는 2차 공급관; 상기 1차 공급관의 선단에 위치하며, 다수의 제1통공이 형성되는 제1타공판; 및 상기 2차 공급관의 선단측 내주면에서 상기 제1타공판 측을 경사지게 둘러싸도록 위치하며, 상기 제1타공판의 접선 방향을 따라서 개방된 제2통공이 형성되는 제2타공판;을 포함하는 연소기를 제공한다.
상기 2차 공급관의 선단에서 상기 제2타공판의 주위를 둘러싸도록 위치하며, 다수의 제3통공이 형성되는 제3타공판;을 더 포함하는 것이 바람직하다.
1차 연료가 공급되는 1차 연료 공급관, 및 상기 1차 연료 공급관 주위를 둘러싸며, 1차 공기가 공급되는 1차 공기 공급관을 구비하는 1차 공급관; 상기 1차 공기 공급관의 주위를 감싸도록 위치하고, 그 선단이 상기 1차 연료 연료 공급관 및 1차 공기 공급관의 선단보다 연장되어 형성되며, 2차 공기 및 2차 연료가 혼합 공급되는 2차 공급관; 상기 1차 공기 공급관의 선단에서 상기 1차 연료 공급관의 둘레를 감싸도록 위치하며, 다수의 제1통공이 형성되는 제1타공판; 및 상기 2차 공급관 선단측의 내주면에서 상기 제1타공판 측을 경사지게 둘러싸도록 위치하며, 상기 제1타공판의 접선 방향을 따라서 개방된 제2통공이 형성되는 제2타공판;을 포함하는 연소기를 제공한다.
상기 1차 공기 공급관으로 1차 공기 및 상기 1차 연료 공급관으로 공급되는 연료와 다른 성상의 연료가 공급되는 것이 바람직하다.
1차 공기 및 1차 연료가 혼합 공급되는 1차 공급관; 상기 1차 공급관의 주위를 감싸도록 위치하고, 그 선단이 상기 1차 공급관의 선단보다 연장되어 형성되며, 2차 공기 및 2차 연료가 혼합 공급되는 2차 공급관; 상기 1차 공급관 선단의 둘레방향을 따라 소정간격의 슬릿을 두고 경사지게 배치되는 다수의 블레이드를 구비하는 선회기; 및 상기 2차 공급관의 선단측의 내주면에서 상기 선회기 측을 경사지게 둘러싸도록 위치하며, 상기 선회기의 접선 방향 및 상기 슬릿의 방향을 따라서 개방된 통공이 형성되는 타공판;을 포함하는 연소기를 제공한다.
1차 공기 및 1차 연료가 혼합 공급되는 1차 공급관; 상기 1차 공급관의 주위를 감싸도록 위치하고, 그 선단이 상기 1차 공급관의 선단보다 연장되어 형성되며, 2차 공기 및 2차 연료가 혼합 공급되는 2차 공급관; 상기 1차 공급관 상기 1차 공급관 선단의 둘레방향을 따라 소정간격의 슬릿을 두고 경사지게 배치되는 다수의 블레이드를 구비하는 선회기; 및 상기 2차 공급관의 선단측의 내주면에서 상기 선회기 측을 경사지게 둘러싸도록 위치하며, 상기 선회기의 직경방향으로 개방된 통공이 형성되는 타공판;을 포함하는 연소기를 제공한다.
상기 1차 공급관의 선단과 상기 2차 공급관의 선단의 내주면 사이에 소정의 선회 화염 공간이 형성되는 것이 바람직하다.
공급되는 상기 각 연료 및 공기의 양을 조절하는 댐퍼(101)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 복합 선회 연소기에 의하면, 연료 및 공기를 연소기의 축 방향과 접선방향의 모멘텀을 갖도록 나누어 공급하도록 구조를 개선하여, 연료 및 공기의 유량조절을 통해 화염 구조를 최적화 함으로써, 연소로 내부에 형성되는 화염의 안정성을 높이고, 화염 내의 국부적인 고온영역을 해소함으로써, 열적 질소산화물의 발생을 최소한으로 억제하여 저공해 연소를 유도할 수 있다.
또한, 구조가 간단하여 현실적인 적용이 가능하고 제작 용이성의 향상과 제작 비용의 절감효과는 물론, 연소기 내구성 및 수명을 향상시킬 수 있다.
도 1은, 본 발명의 제1실시예에 따른 복합 선회 연소기를 개략적으로 나타낸다.
도 2는, 본 발명의 제1실시예에 따른 복합 선회 연소기의 사시도이다.
도 3은, 본 발명의 제1실시예에 따른 복합 선회 연소기의 평면도이다.
도 4는, 본 발명의 제1실시예에 따른 복합 선회 연소기의 연소과정을 개략적으로 나타낸다.
도 5는, 본 발명의 제2실시예에 따른 복합 선회 연소기를 개략적으로 나타낸다.
도 6은, 본 발명의 제2실시예에 따른 복합 선회 연소기의 사시도이다.
도 7은, 본 발명의 제2실시예에 따른 복합 선회 연소기의 평면도이다.
도 8은, 본 발명의 제2실시예에 따른 복합 선회 연소기의 연소과정을 개략적으로 나타낸다.
도 9는, 본 발명의 제3실시예에 따른 복합 선회 연소기를 개략적으로 나타낸다.
도 10은, 본 발명의 제3실시예에 따른 복합 선회 연소기의 사시도이다.
도 11은, 본 발명의 제3실시예에 따른 복합 선회 연소기의 평면도이다.
도 12는, 본 발명의 제3실시예에 따른 복합 선회 연소기의 연소과정을 개략적으로 나타낸다.
도 13은, 본 발명의 제4실시예에 따른 복합 선회 연소기를 개략적으로 나타낸다.
도 14는, 본 발명의 제4실시예에 따른 복합 선회 연소기의 사시도이다.
도 15는, 본 발명의 제4실시예에 따른 복합 선회 연소기의 평면도이다.
도 16은, 본 발명의 제4실시예에 따른 복합 선회 연소기의 연소과정을 개략적으로 나타낸다.
도 17은, 본 발명의 제5실시예에 따른 복합 선회 연소기를 개략적으로 나타낸다.
도 18은, 본 발명의 제5실시예에 따른 복합 선회 연소기의 사시도이다.
도 19는, 본 발명의 제5실시예에 따른 복합 선회 연소기의 평면도이다.
도 20은, 본 발명의 제5실시예에 따른 복합 선회 연소기의 연소과정을 개략적으로 나타낸다.
본 발명의 상기와 같은 목적, 특징 및 다른 장점들은 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해질 것이다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 기술되어야 할 것이다.
또한, 기술되는 실시예는 발명의 설명을 위해 예시적으로 제공되는 것이며, 본 발명의 기술적 범위를 한정하는 것은 아니다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 복합 선회 연소기(100)를 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 복합 선회 연소기(100)의 각 실시예의 설명에서, 각 실시예끼리 서로 동일한 구성에는 동일한 도면부호를 사용하며, 그 설명을 생략하거나 또는 간략히 할 수 있다.
본 발명에 따른 복합 선회 연소기(100)는 내부에 소정의 연소공간이 마련된 연소로(10)에 설치된다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 복합 선회 연소기(100)의 선단부가 연소로(10)의 일측에 삽입되어 설치된다.
이하 각 실시예의 설명에서 복합 선회 연소기(100)가 연소로(10)에 설치된 상태에서 연소로(10) 내부 측을 선단측, 그 반대측을 후단측이라 칭한다.
<제1실시예>
먼저, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 복합 선회 연소기(100)의 구성을 설명한다.
도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 복합 선회 연소기(100)는, 1차 공급관(110), 2차 공급관(120), 제1타공판(130), 제2타공판(140)을 포함한다.
1차 공급관(110)은 연소기의 중앙부에 위치한다. 1차 공급관(110)은 중공의 관 형태로 구성되며, 1차 공급관(110)의 후단 측으로부터 1차 공기와 1차 연료가 혼합된 혼합기(이하, '1차 혼합기'라 칭할 수 있음)가 공급된다.
1차 연료는 한정되지 않으나, 바람직하게는 액체 또는 기체 연료일 수 있다.
1차 공급관(110)의 후단으로 공급되는 1차 혼합기는 1차 공급관(110)의 선단측을 통하여 연소로(10) 내부로 투입된다.
1차 공급관(110)을 통하여 연소로(10)로 공급되는 1차 공기 및 1차 연료는 미리 혼합되어 1차 공급관(110)으로 공급되거나, 1차 공급관(110)을 지나면서 혼합되며, 이와 같이 1차 공기 및 1차 연료가 혼합된 1차 혼합기가 연소로(10)로 투입된다.
2차 공급관(120)은 1차 공급관(110)의 주위를 감싸도록 위치한다.
구체적으로, 2차 공급관(120)은 1차 공급관(110) 보다 직경이 큰 중공의 관 형태로 구성되며, 1차 공급관(110)이 2차 공급관(120) 내부에 위치하며, 1차 공급관(110)과 2차 공급관(120)은 동심원 형태로 위치하게 된다.
도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 2차 공급관(120)의 선단은 1차 공급관(110)보다 연소로(10) 내측으로 연장되어 위치하며, 그 내주면이 개구된 상태로 구성된다.
2차 공급관(120)의 후단 측으로부터 2차 공기 및 2차 연료가 공급된다.
2차 연료는 한정되지 않으나, 바람직하게는 1차 연료와 마찬가지로 액체 또는 기체 연료일 수 있다.
2차 공급관(120)의 후단으로 공급되는 2차 공기 및 2차 연료는 2차 공급관(120)의 선단의 내측면을 통하여 연소로(10) 내부로 투입된다.
2차 공급관(120)을 통하여 연소로(10)로 공급되는 2차 공기 및 2차 연료도 1차 연료 및 1차 공기와 마찬가지로, 미리 혼합되어 2차 공급관(120)으로 공급되거나, 2차 공급관(120)을 지나면서 혼합되며, 이와 같이 2차 공기 및 2차 연료가 혼합된 혼합기(이하, '2차 혼합기'라 칭할 수 있다)가 연소로(10)로 투입된다.
제1타공판(130)은 1차 공급관(110)의 선단에 위치한다. 제1타공판(130)은 판 형태로서, 다수의 제1통공(131)이 위치한다.
제1통공(131)은 1차 공급관(110)에서 1차 혼합기가 공급되는 축 방향으로 형성되며, 1차 공급관(110)으로 공급되는 1차 혼합기가 제1통공(131)을 통하여 연소기 축방향 직선으로 연소로(10) 내부로 공급되어 연소된다.
제2타공판(140)은 2차 공급관(120)의 선단측 내주면에 위치한다. 구체적으로 상기한 2차 공급관(120)의 내주면의 개구된 부분에 위치한다.
제2타공판(140)에는 다수의 제2통공(141)이 위치한다. 제2통공(141)은 제2타공판(140) 상에서 제1타공판(130)의 선단 측 상부를 둘러싸도록 형성된다.
구체적으로, 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 제2통공(141)은 제2타공판(140) 상에서 제1타공판(130)의 둘레에 접하는 접선방향을 향하여 개방된 구멍 형태로 형성된다.
보다 쉽게 설명하면, 소위 채칼과 대략 유사한 형태로 형성될 수 있다.
이로써, 2차 공급관(120)의 2차 혼합기는 제2타공판(140)의 제2통공(141)을 통과하면서 연소로(10)로 공급된다. 즉, 2차 혼합기는 제1타공판(130) 둘레의 접선 방향으로 선회 유동하면서 연소로(10) 내부로 공급되면서 연소가 이루어진다.
다음, 도 4를 더 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 복합 선회 연소기(100)의 연소과정을 설명한다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 1차 공급관(110)의 선단에 위치한 제1타공판(130) 및 2차 공급관(120)의 선단에 위치하는 제2타공판(140) 사이에는 대략 컵 형태를 이루는 선회 화염 공간(S)이 형성된다.
1차 공급관(110)을 통하여 연소로(10) 내부로 공급되는 1차 혼합기는 제1타공판(130)의 제1통공(131)을 통하여 유동방향 즉, 제1통공(131)의 타공방향을 따라 축방향의 모멘텀을 갖고 공급되면서 선회 화염 공간(S)에서 1차 화염을 형성한다.
한편, 2차 공급관(120)을 통하여 연소로(10) 내부로 공급되는 2차 혼합기는 2차 공급관(120) 선단 내주면에 위치하는 제2타공판(140)에 형성된 제2통공(141)의 타공방향을 따라 제1타공판(130) 둘레 상부에서 접선방향의 모멘텀을 가지고 공급된다.
즉, 2차 혼합기는 제2통공(141)을 통하여, 제1타공판(130)과 제2타공판(140) 내주면 사이에 형성된 선회 화염 공간(S) 둘레 방향으로 공급되면서 2차 화염을 형성한다.
이로써, 2차 공급관(120)의 접선방향 모멘텀을 이용하여 보염구조를 형성하며, 과도한 재순환으로 인한 열점 해소를 위해 1차 공급부를 통하여 축방향 모멘텀의 화염을 추가 형성함으로써 열적 질소산화물 발생을 억제한다.
<제2실시예>
다음, 도 5 내지 도 8을 참조하여, 본 발명의 제2실시예에 따른 복합 선회 연소기(100)를 상세히 설명한다.
도 5 내지 도 7에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 복합 선회 연소기(100)는, 1차 공급관(110), 2차 공급관(120), 제1타공판(130), 제2타공판(140) 및 제3타공판(151)을 포함한다.
1차 공급관(110)은 연소기의 중앙부에 위치한다. 1차 공급관(110)은 중공의 관 형태로 구성되며, 1차 공급관(110)의 후단 측으로부터 1차 혼합기가 공급된다.
1차 공급관(110)의 후단으로 공급되는 1차 혼합기는 1차 공급관(110)의 선단측을 통하여 연소로(10) 내부로 투입된다.
2차 공급관(120)은 1차 공급관(110)의 주위를 감싸도록 위치한다.
구체적으로, 2차 공급관(120)은 1차 공급관(110) 보다 직경이 큰 중공의 관 형태로 구성되며, 1차 공급관(110)이 2차 공급관(120) 내부에 위치하며, 1차 공급관(110)과 2차 공급관(120)은 동심원 형태로 위치하게 된다.
도 5 내지 도 7에 나타낸 바와 같이, 2차 공급관(120)의 선단은 1차 공급관(110)보다 연소로(10) 내측으로 연장되어 위치하며, 그 내주면이 개구된 상태로 구성된다.
2차 공급관(120)의 후단 측으로부터 2차 혼합기가 공급된다.
2차 공급관(120)의 후단으로 공급되는 2차 혼합기는 2차 공급관(120)의 선단의 내측면을 통하여 연소로(10) 내부로 투입된다.
제1타공판(130)은 1차 공급관(110)의 선단에 위치한다. 제1타공판(130)은 판 형태로서, 다수의 제1통공(131)이 위치한다.
제1통공(131)은 1차 공급관(110)에서 1차 혼합기가 공급되는 축 방향으로 형성되며, 1차 공급관(110)으로 공급되는 1차 혼합기가 제1통공(131)을 통하여 연소기 축방향 직선으로 연소로(10) 내부로 공급되어 연소된다.
제2타공판(140)은 2차 공급관(120)의 선단측 내주면에 위치한다. 구체적으로 상기한 2차 공급관(120)의 내주면의 개구된 부분에 위치한다.
제2타공판(140)에는 다수의 제2통공(141)이 위치한다. 제2통공(141)은 제2타공판(140) 상에서 제1타공판(130)의 선단 측 상부를 둘러싸도록 형성된다.
구체적으로, 도 5 내지 도 7에 나타낸 바와 같이, 제2통공(141)은 제2타공판(140) 상에서 제1타공판(130)의 둘레에 접하는 접선방향을 향하여 개방된 구멍 형태로 형성된다.
이로써, 2차 공급관(120)의 2차 혼합기는 제2타공판(140)의 제2통공(141)을 통과하면서 연소로(10)로 공급된다. 즉, 2차 혼합기는 제1타공판(130) 둘레의 접선 방향으로 선회 유동하면서 연소로(10) 내부로 공급되면서 연소가 이루어진다.
제3타공판(151)은 2차 공급관(120)의 선단에서 제2타공판(140)의 주위를 둘러싸도록 위치한다.
제2타공판(140)은 2차 공급관(120) 선단 측의 내주면에 위치하나, 제3타공판(151)은 2차 공급관(120)의 선단에 바로 위치한다.
제3타공판(151)에는 다수의 제3통공(151)이 형성되며, 제3통공(151)은 2차 공급관(120)에서 2차 혼합기가 공급되는 축 방향으로 형성된다.
2차 공급관(120)으로 공급되는 2차 혼합기 일부는 제2타공판(140)의 제2통공(141)을 통하여 연소로(10) 내부로 공급되고, 나머지 일부는 제3타공판(151)의 제3통공(151)을 통하여 2차 공급관(120)의 선단 측에서 연소기 축방향 직선으로 연소로(10) 내부로 공급되어 연소된다.
다음, 도 8을 더 참조하여 본 발명의 제2실시예에 따른 복합 선회 연소기(100)의 연소과정을 설명한다.
도 8에 나타낸 바와 같이, 1차 공급관(110)의 선단에 위치한 제1타공판(130) 및 2차 공급관(120)의 선단에 위치하는 제2타공판(140) 사이에는 대략 컵 형태를 이루는 선회 화염 공간(S)이 형성된다.
1차 공급관(110)을 통하여 연소로(10) 내부로 공급되는 1차 혼합기는 제1타공판(130)의 제1통공(131)을 통하여 유동방향 즉, 제1통공(131)의 타공방향을 따라 축방향의 모멘텀을 갖고 공급되면서 선회 화염 공간(S)에서 1차 화염을 형성한다. 한편, 2차 공급관(120)을 통하여 연소로(10) 내부로 공급되는 2차 혼합기는 2차 공급관(120) 선단 내주면에 위치하는 제2타공판(140)에 형성된 제2통공(141)의 타공방향을 따라 제1타공판(130) 둘레 상부에서 접선방향의 모멘텀을 가지고 공급된다.
즉, 2차 혼합기는 제2통공(141)을 통하여, 제1타공판(130)과 제2타공판(140) 내주면 사이에 형성된 선회 화염 공간(S) 둘레 방향으로 공급되면서 2차 화염을 형성한다. 그리고, 2차 공급관(120)으로 공급되는 2차 혼합기의 나머지 일부는 제3타공판(151)에 형성된 제3통공(151)을 통하여 공급되는 방향 즉, 제3통공(151)의 타공방향을 따라 축방향의 모멘텀을 갖고 공급되면서 선회 화염 공간(S)의 둘레측에 3차 화염을 형성한다.
이로써, 2차 공급관(120)의 접선방향 모멘텀을 이용하여 보염구조를 형성하며, 과도한 재순환으로 인한 열점 해소를 위해 1차 공급부를 통하여 축방향 모멘텀의 화염을 추가 형성함으로써 열적 질소산화물 발생을 억제하고, 또한 3차 화염을 형성함으로써 화염을 보다 넓게 형성할 수 있다.
<제3실시예>
다음, 도 9 내지 도 12를 참조하여, 본 발명의 제3실시예에 따른 복합 화염 연소기를 설명한다.
도 9 내지 도 11에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 복합 선회 연소기(100)는, 1차 공급관(110), 2차 공급관(120), 선회기(160), 타공판(140)(상기, 제1 및 제2실시예의 '제2타공판(140)'에 대응)을 포함한다.
본 발명은 상기 실시예와 달리 1차 공급관(110) 선단에 선회기(160)가 구비된다.
1차 공급관(110)은 연소기의 중앙부에 위치한다. 1차 공급관(110)은 중공의 관 형태로 구성되며, 1차 공급관(110)의 후단 측으로부터 1차 혼합기가 공급된다.
1차 공급관(110)의 후단으로 공급되는 1차 혼합기는 1차 공급관(110)의 선단측을 통하여 연소로(10) 내부로 투입된다.
2차 공급관(120)은 1차 공급관(110)의 주위를 감싸도록 위치한다.
구체적으로, 2차 공급관(120)은 1차 공급관(110) 보다 직경이 큰 중공의 관 형태로 구성되며, 1차 공급관(110)이 2차 공급관(120) 내부에 위치하며, 1차 공급관(110)과 2차 공급관(120)은 동심원 형태로 위치하게 된다.
도 9 내지 도 11에 나타낸 바와 같이, 2차 공급관(120)의 선단은 1차 공급관(110)보다 연소로(10) 내측으로 연장되어 위치하며, 그 내주면이 개구된 상태로 구성된다.
2차 공급관(120)의 후단 측으로부터 2차 혼합기가 공급된다.
2차 공급관(120)의 후단으로 공급되는 2차 혼합기는 2차 공급관(120)의 선단의 내측면을 통하여 연소로(10) 내부로 투입된다.
선회기(160)는 1차 공급관(110)의 선단에 위치하며, 다수의 블레이드(161)를 포함한다.
블레이드(161)는 상기 1차 공급관(110) 선단에 위치한다. 블레이드(161)는 1차 공급관(110) 선단의 둘레방향을 따라 경사지게 배치된다.
각 블레이드(161)는 서로 소정간격을 두고 경사지게 배치됨으로써, 각 블레이드(161) 사이에는 경사진 형태의 슬릿(162)이 형성된다.
1차 공급관(110)을 통하여 연소로(10) 내부로 공급되는 1차 혼합기가 선회기(160)의 블레이드(161) 사이의 경사진 슬릿(162)을 통과하면서 선회류를 이루면서 연소된다.
타공판(140)은 2차 공급관(120)의 선단측 내주면에 위치한다. 구체적으로 상기한 2차 공급관(120)의 내주면의 개구된 부분에 위치한다.
타공판(140)에는 다수의 통공(141)(제1 및 제2 실시예의 '제2통공(141)'에 대응)이 위치한다. 통공(141)은 타공판(140) 상에서 선회기(160)의 선단 측 상부를 둘러싸도록 형성된다.
구체적으로, 도 9 및 도 10에 나타낸 바와 같이, 통공(141)은 타공판(140) 상에서 선회기(160)의 둘레에 접하는 접선방향 및 슬릿(162)의 경사진 방향을 따라 개방된 구멍 형태로 형성된다.
이로써, 2차 공급관(120)의 2차 혼합기는 타공판(140)의 통공(141)을 통과하면서 선회기(160) 둘레의 접선 방향으로 선회 유동하면서 연소로(10) 내부로 공급되면서 연소가 이루어진다.
다음, 도 12를 더 참조하여 본 발명의 제3실시예에 따른 복합 선회 연소기(100)의 연소과정을 설명한다.
도 12에 나타낸 바와 같이, 1차 공급관(110)의 선단에 위치한 선회기(160) 및 2차 공급관(120)의 선단에 위치하는 타공판(140) 사이에는 대략 컵 형태를 이루는 선회 화염 공간(S)이 형성된다.
1차 공급관(110)을 통하여 연소로(10) 내부로 공급되는 1차 혼합기는 선회기(160)의 블레이드(161) 사이의 슬릿(162)을 통하여 축방향과 접선방향의 모멘텀을 갖는 선회류를 이루면서 선회 화염 공간(S)에서 1차 화염을 형성한다.
한편, 2차 공급관(120)을 통하여 연소로(10) 내부로 공급되는 2차 혼합기는 2차 공급관(120) 선단 내주면에 위치하는 타공판(140)에 형성된 제2통공(141)의 타공방향을 따라 선회기(130) 둘레 상부에서 접선방향의 모멘텀을 가지고 공급된다.
즉, 2차 혼합기는 타공판(140)의 통공(141)을 통하여, 선회 화염 공간(S) 둘레 방향으로 공급되면서 2차 화염을 형성한다.
이로써, 강한 선회력을 이용하여 선화 화염 영역(S)에 보염을 위한 화염을 형성하도록 하여 화염 안정성을 향상시킨다.
<제4실시예>
다음, 도 13 내지 도 16을 참조하여, 본 발명의 제4실시예에 따른 복합 화염 연소기를 설명한다.
도 13 내지 도 15에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제4실시예에 따른 복합 선회 연소기(100)는, 1차 공급관(110), 2차 공급관(120), 선회기(160), 타공판(140)을 포함한다.
본 발명은 상기 제1 및 제2실시예와 달리 1차 공급관(110) 선단에 선회기(160)가 구비되며, 제3실시예와는 달리 타공판(140)에 형성되는 통공(142)에 차이가 있다.
1차 공급관(110)은 연소기의 중앙부에 위치한다. 1차 공급관(110)은 중공의 관 형태로 구성되며, 1차 공급관(110)의 후단 측으로부터 1차 혼합기가 공급된다.
1차 공급관(110)의 후단으로 공급되는 1차 혼합기는 1차 공급관(110)의 선단측을 통하여 연소로(10) 내부로 투입된다.
2차 공급관(120)은 1차 공급관(110)의 주위를 감싸도록 위치한다.
구체적으로, 2차 공급관(120)은 1차 공급관(110) 보다 직경이 큰 중공의 관 형태로 구성되며, 1차 공급관(110)이 2차 공급관(120) 내부에 위치하며, 1차 공급관(110)과 2차 공급관(120)은 동심원 형태로 위치하게 된다.
도 13 내지 도 15에 나타낸 바와 같이, 2차 공급관(120)의 선단은 1차 공급관(110)보다 연소로(10) 내측으로 연장되어 위치하며, 그 내주면이 개구된 상태로 구성된다.
2차 공급관(120)의 후단 측으로부터 2차 혼합기가 공급된다.
2차 공급관(120)의 후단으로 공급되는 2차 혼합기는 2차 공급관(120)의 선단의 내측면을 통하여 연소로(10) 내부로 투입된다.
선회기(160)는 1차 공급관(110)의 선단에 위치하며, 다수의 블레이드(161)를 포함한다.
블레이드(161)는 상기 1차 공급관(110) 선단에 위치한다. 블레이드(161)는 1차 공급관(110) 선단의 둘레방향을 따라 경사지게 배치된다.
각 블레이드(161)는 서로 소정간격을 두고 경사지게 배치됨으로써, 각 블레이드(161) 사이에는 경사진 형태의 슬릿(162)이 형성된다.
1차 공급관(110)을 통하여 연소로(10) 내부로 공급되는 1차 혼합기가 선회기(160)의 블레이드(161) 사이의 경사진 슬릿(162)을 통과하면서 선회류를 이루면서 연소된다.
타공판(140)은 2차 공급관(120)의 선단측 내주면에 위치한다. 구체적으로 상기한 2차 공급관(120)의 내주면의 개구된 부분에 위치한다.
타공판(140)에는 다수의 통공(142)이 위치한다. 통공(142)은 타공판(140) 상에서 선회기(160)의 선단 측 상부를 둘러싸도록 형성된다.
도 13 및 도 14에 나타낸 바와 같이, 본 실시예에서 타공판(140)에 형성되는 통공(142)은 타공판(140) 상에서 선회기(160)의 직경방향을 향하여 개방된 구멍 형태로 형성된다.
이로써, 2차 공급관(120)의 2차 혼합기는 타공판(140)의 통공(142)을 통과하면서 선회기(160) 직경방향을 따라 연소로(10) 내부로 공급되면서 연소가 이루어진다.
즉, 본 실시예에서 2차 혼합기는 접선방향이 아닌, 선회기(160)의 직경 방향을 따라 직선으로 공급되면서 2차 화염을 형성한다.
다음, 도 16를 더 참조하여 본 발명의 제4실시예에 따른 복합 선회 연소기(100)의 연소과정을 설명한다.
도 16에 나타낸 바와 같이, 1차 공급관(110)의 선단에 위치한 선회기(160) 및 2차 공급관(120)의 선단에 위치하는 타공판(140) 사이에는 대략 컵 형태를 이루는 선회 화염 공간(S)이 형성된다.
1차 공급관(110)을 통하여 연소로(10) 내부로 공급되는 1차 혼합기는 선회기(160)의 블레이드(161) 사이의 슬릿(162)을 통하여 축방향과 접선방향의 모멘텀을 갖는 선회류를 이루면서 선회 화염 공간(S)에서 1차 화염을 형성한다.
한편, 2차 공급관(120)을 통하여 연소로(10) 내부로 공급되는 2차 혼합기는 타공판(140)의 통공(142)을 통하여 선회기(160) 둘레 상부의 직경 방향으로 공급된다.
즉, 2차 혼합기는 타공판(140)의 통공(142)을 통하여, 선회 화염 공간(S) 직경방향의 모멘텀을 갖는 직선류를 이루며 공급되면서 2차 화염을 형성한다.
이로써, 1차 공급부를 통한 접선방향 모멘텀을 이용한여 화염을 보염하고, 2차 공급관(120)에서 통한 축방향 모멘텀을 이용하여 1차 공급부의 화염폭을 감소시켜 화염 형상을 조절할 수 있다.
<제5실시예>
다음, 도 17 내지 도 20를 참조하여, 본 발명의 제5실시예에 따른 복합 선회 연소기(100)를 설명한다.
도 17 내지 도 19에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제5실시예에 따른 복합 선회 연소기(100)는, 1차 공급관(110), 2차 공급관(120), 제1타공판(130), 제2타공판(140)을 포함한다.
본 실시예에서는 상기 실시예들과 달리 1차 공급관(110)이 1차 연료 공급관(111) 및 1차 공기 공급관(112)으로 나뉘어 구성된다.
1차 연료 공급관(111)은 연소기의 중앙부에 위치한다. 1차 연료 공급관(111)은 중공의 관 형태로 구성되며, 1차 연료 공급관(111)의 후단 측으로부터 1차 연료가 공급된다.
1차 공기 공급관(112)은 1차 연료 공급관(111)의 주위를 감싸도록 위치한다.
1차 공기 공급관(112)은 1차 연료 공급관(111) 보다 직경이 큰 중공의 관 형태로 구성되며, 1차 연료 공급관(111)이 1차 공기 공급관(112) 내부에 위치한다.
1차 공기 공급관(112)의 후단으로부터 공급되는 1차 공기가 1차 공기 공급관(112)을 통하여 연소로(10) 내부로 투입된다.
또한, 1차 공기 공급관(112)으로 1차 연료와 1차 공기의 혼합기가 공급되고, 1차 연료 공급관으로 1차 연료만이 공급될 수 있다.
이때, 1차 공기 공급관(112)으로 공급되는 1차 연료와 1차 연료 공급관으로 공급되는 연료는 그 성상이 다르도록 공급될 수 있다.즉, 1차 공기 공급관으로 공급되는 1차 연료가 액체 연료라면, 1차 연료 공급관으로 공급되는 1차 연료는 기체 연료일 수 있으며, 또는 그 반대일 수 있다.
2차 공급관(120)은 1차 공기 공급관(112)의 주위를 감싸도록 위치한다.
구체적으로, 2차 공급관(120)은 1차 공기 공급관(112) 보다 직경이 큰 중공의 관 형태로 구성되며, 1차 공기 공급관(112)이 2차 공급관(120) 내부에 위치한다.
즉, 1차 연료 공급관(111), 1차 공기 공급관(112) 및 2차 공급관(120)은 동심원 형태로 위치하게 된다.
도 17 내지 도 19에 나타낸 바와 같이, 2차 공급관(120)의 선단은 1차 공급관(110)보다 연소로(10) 내측으로 연장되어 위치하며, 그 내주면이 개구된 상태로 구성된다.
2차 공급관(120)의 후단 측으로부터 2차 혼합기가 공급된다.
2차 공급관(120)의 후단으로 공급되는 2차 혼합기는 2차 공급관(120)의 선단의 내측면을 통하여 연소로(10) 내부로 투입된다.
제1타공판(130)은 1차 공기 공급관(112)의 선단에 위치한다. 제1타공판(130)은 판 형태로서, 다수의 제1통공(131)이 위치한다.
제1통공(131)은 1차 공기 공급관(112)에서 1차 공기가 공급되는 축 방향으로 형성되며, 1차 공기 공급관(112)으로 공급되는 연료가 제1통공(131)을 통하여 연소기 축방향 직선으로 연소로(10) 내부로 공급되어, 1차 연료 공급부로부터 공급되는 1차 연료와 연소로(10) 내부에서 만나 연소가 이루어진다.
제2타공판(140)은 2차 공급관(120)의 선단측 내주면에 위치한다. 구체적으로 상기한 2차 공급관(120)의 내주면의 개구된 부분에 위치한다.
제2타공판(140)에는 다수의 제2통공(141)이 위치한다. 제2통공(141)은 제2타공판(140) 상에서 제1타공판(130)의 선단 측 상부를 둘러싸도록 형성된다.
구체적으로, 도 17 내지 도 19에 나타낸 바와 같이, 제2통공(141)은 제2타공판(140) 상에서 제1타공판(130)의 둘레에 접하는 접선방향을 향하여 개방된 구멍 형태로 형성된다.
이로써, 2차 공급관(120)의 2차 혼합기는 제2타공판(140)의 제2통공(141)을 통과하면서 연소로(10)로 공급된다. 즉, 2차 혼합기는 제1타공판(130) 둘레의 접선 방향으로 유동하면서 연소로(10) 내부로 공급되면서 연소가 이루어진다.
다음, 도 20을 더 참조하여 본 발명의 제5실시예에 따른 복합 선회 연소기(100)의 연소과정을 설명한다.
도 20에 나타낸 바와 같이, 1차 공급관(110)의 선단에 위치한 제1타공판(130) 및 2차 공급관(120)의 선단에 위치하는 제2타공판(140) 사이에는 대략 컵 형태를 이루는 선회 화염 공간(S)이 형성된다.
1차 연료는 1차 연료 공급관(111)을 통하여 축 방향을 따라 연소로(10) 내부로 분사되듯이 공급된다.
1차 공기 공급관(112)을 통하여 공급되는 1차 공기(또는 1차 혼합기)는 제1타공판(130)의 제1통공(131)을 통하여 유동방향 즉, 제1통공(131)의 타공방향을 따라 축방향의 모멘텀을 갖고 공급된다.
연소로(10) 내부로 공급된 1차 공기와 1차 연료는 연소되어 1차 화염을 형성한다.
한편, 2차 공급관(120)을 통하여 연소로(10) 내부로 공급되는 2차 혼합기는 2차 공급관(120) 선단 내주면에 위치하는 제2타공판(140)에 형성된 제2통공(141)의 타공방향을 따라 제1타공판(130) 둘레 상부에서 접선방향의 모멘텀을 가지고 공급된다.
즉, 2차 혼합기는 제2통공(141)을 통하여, 제1타공판(130)과 제2타공판(140) 내주면 사이에 형성된 선회 화염 공간(S) 둘레 방향으로 공급되면서 2차 화염을 형성한다.
이로써, 2차 공급관(120)의 접선방향 모멘텀을 이용하여 보염구조를 형성하지만, 과도한 재순환으로 인한 열점해소를 위해 1차 공급부(110)로 축방향 모멘텀을 추가하여 NOX 발생을 억제할 수 있고, 또한, 1차 연료 공급관(111)을 통해 기체 혹은 액체 연료를 추가로 공급하여 혼합연료 연소가 가능하도록 한다.
또한, 상기 각 실시예에서, 연료 및 공기가 공급되는 측에는 댐퍼(101)가 구비됨으로써, 1차 공급관(110) 및 2차 공급관(120)을 통하여 연소로(10)로 공급되는 1차 혼합기 및 2차 혼합기의 양을 조절할 수 있다.
본 발명에 따른 복합 선회 연소기에 의하면, 연료 및 공기를 연소기의 축 방향과 접선방향의 모멘텀을 갖도록 나누어 공급하도록 구조를 개선하여, 연료 및 공기의 유량조절을 통해 화염 구조를 최적화 함으로써, 연소로 내부에 형성되는 화염의 안정성을 높이고, 화염 내의 국부적인 고온영역을 해소함으로써, 열적 질소산화물의 발생을 최소한으로 억제하여 저공해 연소를 유도할 수 있다.
또한, 구조가 간단하여 현실적인 적용이 가능하고 제작 용이성의 향상과 제작 비용의 절감효과는 물론, 연소기 내구성 및 수명을 향상시킬 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니한다. 즉, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능하며, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정의 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
(부호의 설명)
100: 복합 선회 연소기
101: 댐퍼
110: 1차 공급관
111: 1차 연료 공급관
112: 1차 공기 공급관
120: 2차 공급관
130: 제1타공판
131: 제1통공
140: 제2타공판(타공판)
141: 제2통공
142: 통공
150: 제3타공판
160: 선회기
161: 블레이드
162: 슬릿
S: 선회 화염 공간

Claims (8)

1차 공기 및 1차 연료가 혼합 공급되는 1차 공급관(110);
상기 1차 공급관(110)의 주위를 감싸도록 위치하고, 그 선단이 상기 1차 공급관(110)의 선단보다 연장되어 형성되며, 2차 공기 및 2차 연료가 혼합 공급되는 2차 공급관(120);
상기 1차 공급관(110)의 선단에 위치하며, 다수의 제1통공(131)이 형성되는 제1타공판(130); 및
상기 2차 공급관(120)의 선단측 내주면에서 상기 제1타공판(130) 측을 경사지게 둘러싸도록 위치하며, 상기 제1타공판(130)의 접선 방향을 따라서 개방된 제2통공(141)이 형성되는 제2타공판(140);을 포함하는,
연소기.
제 1 항에 있어서,
상기 2차 공급관(120)의 선단에서 상기 제2타공판(140)의 주위를 둘러싸도록 위치하며, 다수의 제3통공(151)이 형성되는 제3타공판(151);을 더 포함하는,
연소기.
1차 연료가 공급되는 1차 연료 공급관(111), 및 상기 1차 연료 공급관(111) 주위를 둘러싸며, 1차 공기가 공급되는 1차 공기 공급관(112)을 구비하는 1차 공급관(110);
상기 1차 공기 공급관(112)의 주위를 감싸도록 위치하고, 그 선단이 상기 1차 연료 공급관(111) 및 1차 공기 공급관(112)의 선단보다 연장되어 형성되며, 2차 공기 및 2차 연료가 혼합 공급되는 2차 공급관(120);
상기 1차 공기 공급관(112)의 선단에서 상기 1차 연료 공급관(111)의 둘레를 감싸도록 위치하며, 다수의 제1통공(131)이 형성되는 제1타공판(130); 및
상기 2차 공급관(120) 선단측의 내주면에서 상기 제1타공판(130) 측을 경사지게 둘러싸도록 위치하며, 상기 제1타공판(130)의 접선 방향을 따라서 개방된 제2통공(141)이 형성되는 제2타공판(140);을 포함하는,
연소기.
제 3 항에 있어서,
상기 1차 공기 공급관(112)으로 1차 공기 및 상기 1차 연료 공급관(111)으로 공급되는 연료와 다른 성상의 연료가 공급되는,
연소기.
1차 공기 및 1차 연료가 혼합 공급되는 1차 공급관(110);
상기 1차 공급관(110)의 주위를 감싸도록 위치하고, 그 선단이 상기 1차 공급관(110)의 선단보다 연장되어 형성되며, 2차 공기 및 2차 연료가 혼합 공급되는 2차 공급관(120);
상기 1차 공급관(110) 선단의 둘레방향을 따라 소정간격의 슬릿(162)을 두고 경사지게 배치되는 다수의 블레이드(161)를 구비하는 선회기(160); 및
상기 2차 공급관(120)의 선단측의 내주면에서 상기 선회기(160) 측을 경사지게 둘러싸도록 위치하며, 상기 선회기(160)의 접선 방향 및 상기 슬릿(162)의 방향을 따라서 개방된 통공이 형성되는 타공판;을 포함하는,
연소기.
1차 공기 및 1차 연료가 혼합 공급되는 1차 공급관(110);
상기 1차 공급관(110)의 주위를 감싸도록 위치하고, 그 선단이 상기 1차 공급관(110)의 선단보다 연장되어 형성되며, 2차 공기 및 2차 연료가 혼합 공급되는 2차 공급관(120);
상기 1차 공급관(110) 선단의 둘레방향을 따라 소정간격의 슬릿(162)을 두고 경사지게 배치되는 다수의 블레이드(161)를 구비하는 선회기(160); 및
상기 2차 공급관(120)의 선단측의 내주면에서 상기 선회기(160) 측을 경사지게 둘러싸도록 위치하며, 상기 선회기(160)의 직경방향으로 개방된 통공이 형성되는 타공판;을 포함하는,
연소기.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 1차 공급관(110)의 선단과 상기 2차 공급관(120)의 선단의 내주면 사이에 소정의 선회 화염 공간(S)이 형성되는,
연소기.
제 7 항에 있어서,
공급되는 상기 각 연료 및 공기의 양을 조절하는 댐퍼(101)를 더 포함하는,
연소기.
PCT/KR2021/002324 2020-11-25 2021-02-24 복합 선회 연소기 WO2022114398A1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2020-0160237 2020-11-25
KR1020200160237A KR102382600B1 (ko) 2020-11-25 2020-11-25 복합 선회 연소기

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022114398A1 true WO2022114398A1 (ko) 2022-06-02

Family

ID=81211659

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2021/002324 WO2022114398A1 (ko) 2020-11-25 2021-02-24 복합 선회 연소기

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR102382600B1 (ko)
WO (1) WO2022114398A1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11257614A (ja) * 1998-03-12 1999-09-21 Chugai Ro Co Ltd 低カロリーガス燃焼用バーナ
JP2000283410A (ja) * 1999-03-31 2000-10-13 Fujitsu General Ltd 液体燃料燃焼装置
JP2009002535A (ja) * 2007-06-19 2009-01-08 Hitachi Ltd 拡散燃焼式ガスタービン燃焼器
JP2013242101A (ja) * 2012-05-22 2013-12-05 Ihi Corp バーナ及びガスタービン燃焼器
KR101512352B1 (ko) * 2013-11-12 2015-04-23 한국생산기술연구원 연소가스의 내부 재순환을 통한 초저질소산화물 연소장치 및 이의 운전방법

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101187891B1 (ko) 2006-04-18 2012-10-04 삼성테크윈 주식회사 가변 베인 모듈 및 이를 구비한 연료전지 공기 공급 장치
KR100820233B1 (ko) 2006-10-31 2008-04-08 한국전력공사 연소기 및 이를 포함하는 멀티 연소기, 그리고 연소방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11257614A (ja) * 1998-03-12 1999-09-21 Chugai Ro Co Ltd 低カロリーガス燃焼用バーナ
JP2000283410A (ja) * 1999-03-31 2000-10-13 Fujitsu General Ltd 液体燃料燃焼装置
JP2009002535A (ja) * 2007-06-19 2009-01-08 Hitachi Ltd 拡散燃焼式ガスタービン燃焼器
JP2013242101A (ja) * 2012-05-22 2013-12-05 Ihi Corp バーナ及びガスタービン燃焼器
KR101512352B1 (ko) * 2013-11-12 2015-04-23 한국생산기술연구원 연소가스의 내부 재순환을 통한 초저질소산화물 연소장치 및 이의 운전방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR102382600B1 (ko) 2022-04-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2018048139A2 (ko) 저 질소산화물 연소기
WO2015072629A1 (ko) 연소가스의 내부 재순환을 통한 초저질소산화물 연소장치 및 이의 운전방법
WO2015034273A1 (ko) 스왈러와 가이드 부재를 구비한 국소배기장치
KR20020049003A (ko) 배기가스처리용 연소기
WO2022114398A1 (ko) 복합 선회 연소기
WO2018084330A1 (ko) 연속식 열분해 장치 및 열분해 방법
WO2017039327A1 (en) Gas cooker and burner for gas cooker
WO2015163661A1 (ko) 흡입기, 동력발생기, 흡입기와 동력발생기를 이용한 외연기관 시스템, 흡입기와 동력발생기를 이용한 내연기관 시스템, 흡입기와 동력발생기를 이용한 에어 하이브리드 동력발생 시스템.
WO2018066845A1 (ko) 하이브리드형 발전 시스템
WO2019132324A1 (ko) 연관식 보일러
WO2020213788A1 (en) Tilting device for armrest
WO2017018574A1 (ko) 휘발화한 증기상태의 화석연료와 물 전기분해가스를 혼합한 조성 연료 및 이를 이용한 연소방법 및 이를 이용한 내연 기관
JP3675163B2 (ja) 管状火炎バーナ
WO2021256608A1 (ko) 저온 플라즈마를 이용한 실내외 대기 중 또는 배출가스 내 오염물질 저감장치
WO2018038278A1 (ko) 산소 연료 연소기와 산소와 연료의 분사방법
WO2011152587A1 (ko) 진공패드를 이용한 비접촉 이송장치
WO2012161528A2 (ko) 엘이디 구동 제어 장치 및 이의 구동 전류 제어 방법
WO2018124824A1 (ko) 연관식 보일러
WO2021261731A1 (ko) 동축 와전류 변위 센서를 갖는 자기베어링
WO2023167408A1 (ko) 가스 버너 장치 및 이를 갖는 조리 기기
WO2023096024A1 (ko) 고턴다운비 연소기
JPS62129614A (ja) 低圧力・低発熱量ガスの燃焼装置
WO2020060188A1 (ko) 모듈형 가압 순산소 연소기 및 그 제어 방법
WO2018186593A1 (ko) 물과 기름을 연료로 사용하는 융합 연소 시스템
WO2023140513A1 (ko) 버너 장치

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21898228

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 21898228

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1