일반기술

저NOx연소기개발

본 기술은 연소현상에서 필수적으로 발생하는 오염물질 중 질소산화물(NOx)을 줄이기 위한 목적으로 수행되었다. 난류 비예혼합 화염에 동축공기를 시용함으로써, 연fy와 공기의 혼합을 증대하여 화염의 길이를 크게 줄일 수 있다. 이로 인해 확산화염이 단순확산 과정에 의해 화염면을 형성하는 것이 아니라, 화염의 아랫부분에 부분적으로 예혼합되는 현상이 나타나며 전체적으로 화염이 줄어들게 된다. 일반적으로 NOx는 화염영역의 고온부에서 발생하는 것으로 알려져 있는데, 화염이 줄어들게 되면 그에 따라 연료가 고온 영역에 머무는 시간이 줄어들게 된다. 따라서 화염체류시간이 줄어들게 되어 NOx의 발생량이 줄어들게 된다. 이런 결과를 바탕으로 여러가지 동축공기 조건에서 실험을 수행하여 Nox scaling을 통해 NOx가 최소로 발생하는 최적조건을 찾고 있다.(1) 동축공기를 사용하게 되면 동축공기가 없는 단순화염에 비해 화염길이가 2/5 정도 크게 줄어들게 된다. (2) 화염길이의 감소는 화염체류시간의 감소를 유발하여 NOx 발생량이 최전 1/17 전도로 줄어들게 된다. (3) 화염의 안정성도 크게 향상되어 화염을 보다 안정적으로 다룰 수 있다.