일반기술

질소산화물의 생성을 억제하는 축열식 버너

- 목적 :본 발명은 연소가스의 잠열을 축열체에 저장하고 축열체에 저장된 열을 이용하여 연소용 공기를 고온으로 예열하여 연소로의 열효율을 향상시키는 축열식 버너의 배기가스에 포함된 질소산화의 양을 최소화시켜 환경오염을 방지할 수 있는 질소산화물의 생성을 억제하는 축열식 버너에 관한 것이다.-구성①연소로의 양측에 연소부를 설치하여 일측은 연소모드로 설정하고 타측은 배기모드로 설정하여 배기가스에 포함된 현열을 축열체로 축열하여 흡입관을 통해서 흡입되는 연소공기를 예열하는 축열식 버너에 있어서, ②상기 흡입관에 연결되며 상측에는 회전가능한 댐퍼가 설치되고 중앙에는 연료를 공급하는 연료공급관이 삽입된 주배관과, 상기 댐퍼에 의해서 분배된 연소공기를 이동시키기 위하여 주배관의 내부에 순차적으로 설치된 1차•2차연소공기공급관과, ③상기 주배관의 단부에 설치되며 내부공간보다 단부의 면적이 작은 통공이 구비된 연소통과, 상기 연소통에 2차연소공기공급관과 관통되도록 형성되어 2차연소공기를 연소로의 내부로 분사시키는 2차연소공기노즐과, ④상기 통공과 2차연소공기노즐의 사이에 형성되어 연소가스를 2차연소 공기노즐로 공급하는 연결공으로 이루어진 것이다.- 배경 축열식 버너는 배기가스의 잠열을 회수하여 연소공기를 고온으로 예열가능하여 종래의 연소법 대비 30%이상의 열효율 향상이 가능하다는 유익한 특징을 가지고 있지만, 열효율이 높음에도 불구하고 축열식 버너의 실기 적용은 매우 제한적인데 이는 고온공기의 사용에 따른 질소산화물의 다량발생 때문이다.즉 질소산화물의 발생은 연소온도에 비례하는데 축열식 연소에서는 연소공기의 온도가 높고 연소온도는 연소공기의 온도에 직선적으로 비례하기 때문에 종래의 연소법에 비례하여 다량의 질소산화물이 발생하게 되므로 질소산화물의발생량을 최소화 할 수 있는 장치가 절실히 요구되고 있는 실정이다.- 효과본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, ①연소가스가 배출되는 버너 스로웃(Burner Throat)이 내부단면적보다 좁고 중간부분에서 2차연소 공기노즐로 연결되어 있는 복수개의 연소가스통로를 배치한 연소통 내부에서 1차연소공기와 연료가 혼합되면서 1차연소가 일어나고 ②이때 발생되는 연소가스의 일부분이 2차연소공기노즐로 연결된 연소가스통로를 통해 공급되는 2차연소용공기와 혼합되어 2차연소용 노즐내부에서 2차연소가 일어나며, ③최종적으로 버너 스로웃을 통해 분사된 1차연소가스와 연소가스로 희석된 2차연소용공기가 버너 외부에서 혼합되어 3차연소를 이루게 되므로서 ④연소화염을 다단으로 형성시키게 됨에 따라 버너 외부에 별도의 배가스재순환 배관을 설치하지 않고도 버너노즐내부에서 1차연소가스를 2차연소공기와 혼합시킴으로써②버너 자체에서 배가스재순환효과를 발생시켜 고온의 연소공기를 사용하면서도 질소산화물의 발생량을 기준치이하로 낮추어 환경오염을 예방할 수 있는 질소산화물의 생성을 억제하는 축열식 버너에 관한 것이다.