KR101360515B1 - MILD Combustor - Google Patents

Abstract

외부로부터 공기 및 연료를 공급받아 연소반응이 이루어지는 연소실(100); 상기 연소실에 고온의 공기를 공급하는 통로 및 연소실에서 발생된 연소가스를 배출하기 위한 통로가 형성되는 열재생기(200); 상기 재생기쪽으로 공기를 공급하는 통로와 연소가스를 배출하기 통로를 상호 절환시키기 위한 스위칭밸브(400); 를 포함하되, 상기 열재생기(200)는 다수의 공간으로 분리되어 있으며, 각각의 분리된 공간에는 비드(250)가 충진되어 있고, 재생기 내부의 일부 통로로는 연소 배기가스 (11)가 비드 사이의 공간을 통해 빠져 나가면서 비드(250)가 가열되며, 그와 동시에 나머지 통로로는 연소용 공기가 유입되면서 비드로부터 열을 전달받아 고온상태로 연소실(100)로 공급되며, 일정한 시간이 경과된 후에는 스위칭밸브(400)가 절환되어 연소용 공기가 지나가던 통로는 연소가스가 배출되는 통로로 사용되고, 연소가스가 배출되던 통로는 연소용 공기가 배출되도록 함을 특징으로 하는,비드를 내장한 열재생기를 구비한 마일드(MILD) 연소기가 제시된다.A combustion chamber 100 in which a combustion reaction is performed by receiving air and fuel from the outside; A heat regenerator 200 having a passage for supplying hot air to the combustion chamber and a passage for discharging the combustion gas generated in the combustion chamber; A switching valve 400 for mutually switching a passage for supplying air to the regenerator and a passage for discharging combustion gas; It includes, but the heat regenerator 200 is divided into a plurality of spaces, each separated space is filled with beads 250, and some passages inside the regenerator combustion exhaust gas 11 between the beads The bead 250 is heated while exiting through the space, and at the same time, the remaining passage receives heat from the beads as the combustion air flows into the combustion chamber 100 at a high temperature, and a predetermined time has elapsed. Afterwards, the switching valve 400 is switched so that the passage through which the combustion air passes is used as a passage through which the combustion gas is discharged, and the passage through which the combustion gas is discharged allows the combustion air to be discharged. A MILD combustor with a regenerator is presented.

Description

비드를 내장한 열재생기를 구비한 마일드 연소기{MILD Combustor}Mild combustor with heat regenerator with built-in beads {MILD Combustor}

본 발명은 축열기능이 뛰어난 구형의 비드를 내장한 열재생기를 구비한 마일드(MILD) 연소기에 관한 기술 분야에 속한다.
The present invention belongs to the technical field of a mild (MILD) combustor having a heat regenerator having a spherical bead with excellent heat storage function.

산업체 열설비와 동력장치는 대부분 화석 연료의 화학에너지를 연소과정을 통한 열에너지로 변환하여 사용하는 구조로 되어 있으며 화석연료 연소는 필연적으로 이산화탄소, 대기오염물질인 NOx , 매연(soot) 등을 배출한다.Most industrial thermal facilities and power plants convert chemical energy from fossil fuel into thermal energy through the combustion process, and fossil fuel combustion inevitably emits carbon dioxide, NOx, and soot. .

최근에 환경의 중요성이 인식되면서 경제선진국을 주축으로 한 기후변화 협약에 의거 이산화탄소 배출량을 저감시켜야 하는 상황이다. 우리나라도 전 산업공정의 약 85% 이상 화석연료를 사용하는 구조로 되어 있어서 위 협약에 매우 긴밀하게 대처하여야 한다. With the recent recognition of the importance of the environment, CO2 emissions have to be reduced in accordance with climate change agreements centered on developed economies. In Korea, more than 85% of all industrial processes use fossil fuels.

이러한 추세에 맞추어 본 발명에서는 화석연료의 효율적 사용과 오염물질 저감이라는 두가지 측면에서 기술개발에 착수하게 되었다.In line with this trend, the present invention has begun to develop the technology in terms of efficient use of fossil fuels and pollutant reduction.

연료적인 측면에서는 일반 연소기는 화석연료를 사용하여 에너지를 생산하지만 최근 들어 고유가와 이에 따른 연료 비용의 전반적인 상승으로 인해 연료 절감 측면과 미래 에너지원의 확보를 찾는데서 돌파구를 얻는 것이 시급한 실정이다. In terms of fuel, general combustors use fossil fuels to produce energy. However, in recent years, it is urgent to obtain breakthroughs in finding fuel savings and securing future energy sources due to high oil prices and the overall increase in fuel costs.

통상의 연소 장치에서 열효율을 높이려면 먼저 폐열 회수를 고려한다. 확산 연소(비예혼합 연소)에서 회수한 폐열을 연소용 공기로 되돌리면 일종의 열 재순환 연소가 된다. 근년에는 단시간 교대방식의 축열기를 이용한 열재생 연소로가 개발되었다. 축열기로 예열된 연소용 공기는 온도가 매우 높아 고온 예열공기 또는 고온 공기 연소라고 불린다. 이 시스템은 단시간에 축열과 방열이 교대로 일어나는 축열기를 가지고 있고 배기와 연소용 공기의 흐름 방향이 반대 방향이다. 이러한 시스템은 폐열 회수 시스템은 그 구조가 매우 복잡해지고 축열재의 성능이 운전 중에 변할 수 있다는 치명적인 단점을 가지고 있다.
In order to increase thermal efficiency in a conventional combustion apparatus, waste heat recovery is first considered. Returning the waste heat recovered by diffusion combustion (non-premixed combustion) to combustion air is a kind of thermal recycle combustion. In recent years, thermal regenerative combustion furnaces have been developed using short-term alternating heat accumulators. Combustion air preheated with a regenerator is so hot that it is called hot preheating air or hot air combustion. The system has a regenerator that alternates heat storage and heat dissipation in a short time, and the flow direction of exhaust and combustion air is reversed. This system has a fatal disadvantage that the waste heat recovery system is very complicated in structure and the performance of the heat storage material can be changed during operation.

도 1은 통상적인 연소장의 냉각 및 열재생 개념도이며, 이러한 연소 시스템은 연소 후 고온의 배기가스가 공기측으로 유입되어 산화제의 온도를 높인 상태로 고온공기 연소가 가능하게 한다. 통상적인 열재생 개념을 적용한 연소장에서는 단순히 폐열을 회수하는 개념을 이용한다. 그러나 본 발명의 연소 시스템은 단순히 열교환 장치를 덧붙인 2차적인 축열방식이 아닌 고온 배기가스와 공급되는 공기가 동일한 면을 직접 접촉하여 열교환는 방식을 적용한다. 이러한 방식으로 고온 폐열을 회수하여 공기를 가열하므로써 연소용 공기를 섭씨 900도 이상으로 예열하게 된다. 그리고 배기가스를 섭씨 100 이하의 낮은 온도로 배출하므로 기존의 열재순환 방식이 아닌 연소방식에 비해 최대 30 퍼센트 정도의 연료사용량 절감이 가능하다. 다음으로 사용되는 방식은 로내에서 생성된 배기가스를 연소장에 재사용하는 방식이다. 배기가스의 열을 공급되는 공기에 재순환하지만 배기가스 성분을 연소장에 재사용하기 때문에 연소장에서의 산소농도가 낮아지게 되어 고온공기를 사용함에도 불구하고 작동온도는 섭씨 1000도1100도 근처로 조절가능하다.
1 is a conceptual diagram of a cooling and thermal regeneration of a conventional combustion field, and such a combustion system enables high temperature air combustion with a high temperature of exhaust gas flowing into the air after combustion, thereby raising the temperature of the oxidant. In the combustion field applying the conventional thermal regeneration concept, the concept of simply recovering waste heat is used. However, the combustion system of the present invention applies a heat exchange method by directly contacting the same surface of the hot exhaust gas and the supplied air, rather than a secondary heat storage method with a heat exchanger. In this way, the high temperature waste heat is recovered and the air is heated to preheat the combustion air to 900 degrees Celsius or more. In addition, the exhaust gas is discharged at a low temperature of less than 100 degrees Celsius, which can reduce fuel consumption by up to 30 percent compared to the non-thermal recycling method. The next method is to reuse the exhaust gas generated in the furnace in the combustion field. The heat of the exhaust gas is recycled to the supplied air, but because the exhaust gas components are reused in the combustion field, the oxygen concentration in the combustion field is lowered. Do.

축열 연소기술로서는 초기에는 영국과 미국에서 연구가 수행되어 고온 공기 예열기술이 개발되어져 일부 공정에 적용되었지만 질소산화물(NOx) 의 다량 발생으로 문제로 주춤하다가 지난 10년간 일본 미국 독일 등에서의 지속적 연구개발로 현재는 저 NOx가 실현 가능한 개발기술까지 진행되어 있다. 도 2는 일본 오사카대학교에서 개발한 교번 방식의 축열기를 이용한 열재생 연소로를 도시하고 있다. 이 연소로는 마주보는 각각 2개의 버너와 열재생기를 이용하여 교번식으로 배기가스의 열을 유입 공기쪽으로 재순환하는 방식으로서 현재까지 개발된 많은 고온 공기 연소로가 이와 같은 방식을 채택하고 있다.As the regenerative combustion technology, research was conducted in the United Kingdom and the United States at first, and the hot air preheating technology was developed and applied to some processes. However, it has been slowed down due to the large amount of nitrogen oxides (NOx). As a result, the development of low NOx is possible. 2 illustrates a thermal regeneration furnace using an alternating heat storage device developed at Osaka University, Japan. The combustion furnace uses two burners and two regenerators, each of which alternately recycles the exhaust gas to the inlet air, and many hot air furnaces developed to date have adopted this method.

도 3은 독일의 WS사에서 개발한 FLOX 버너의 노즐입구 형상 및 로 내부의 전형적인 무화염 연소를 보이고 있다. FLOX 버너의 경우, 연료 노즐 외주에 다수개의 공기노즐이 설치되고 공기노즐로부터 분사된 공기분류가 연소 반응전에 다량의 노내 가스를 흡입함으로써 연소공기중의 산소농도를 저하시켜 최고 화염온도가 높지 않고 균일한 연소장을 형성하여 녹스 발생을 저하시키는 방식이다. 이 FLOX 버너도 배기가스의 열을 유입되는 공기로 재순환하거나 별도의 1차연소를 거치는 방식을 취하고 있으며 연료노즐과 공기유입구의 형상은 고온공기 연소에 적합하도록 매우 복잡한 형태로 구성되어 있다.
Figure 3 shows the nozzle inlet shape of the FLOX burner developed by WS in Germany and typical flameless combustion inside the furnace. In the case of FLOX burners, a plurality of air nozzles are installed on the outer periphery of the fuel nozzle, and the air classification injected from the air nozzles inhales a large amount of gas in the furnace prior to the combustion reaction, thereby lowering the oxygen concentration in the combustion air so that the maximum flame temperature is not high and uniform. It forms a combustion field to reduce the generation of rusty. The FLOX burners also recirculate the heat of the exhaust gas into the incoming air or undergo separate primary combustion, and the shape of the fuel nozzle and air inlet is very complex to be suitable for high temperature air combustion.

한편 저농도의 산소 연소기술은 연료와 공기가 서로 반응하기 전에 공기가 불활성 가스나 배기가스와 혼합되어 산소농도가 공기 중의 산소농도보다 매우 낮아지는 것을 기본 원리로 한다. 고온 공기연소에서도 저농도의 산소 연소기술을 채택하게 되는데 연소로 내에서 연소가스를 이용하여 공기 중의 산소농도를 저감시키는 것이 가장 일반적인 매커니즘이다. 연소용 공기의 온도가 연료의 자연착화 온도보다 높을 때에는 연소안정성에 문제가 없이 안정된 연소가 가능하므로 낮은 산소 농도에서라도 연소가 가능하다. 산소 농도가 낮아질수록 화염의 크기가 팽창하여 종래의 화염면 연소 대신에 공간 연소 형태로 변하게 되며 극도의 저산소 상태에서는 화염을 구분하기 힘들 정도의 마일드(MILD) 연소 또는 무화염연소(flameless oxidation)가 이루어진다.
On the other hand, low concentration oxygen combustion technology is based on the principle that the air is mixed with an inert gas or exhaust gas before the fuel and air react with each other, the oxygen concentration is much lower than the oxygen concentration in the air. In high temperature air combustion, low concentration oxygen combustion technology is adopted. The most common mechanism is to reduce the oxygen concentration in the air by using combustion gas in the combustion furnace. When the temperature of the combustion air is higher than the spontaneous ignition temperature of the fuel, stable combustion is possible without problems of combustion stability, and thus combustion is possible even at low oxygen concentrations. As the oxygen concentration decreases, the flame size expands and changes into a space combustion form instead of the conventional flame surface combustion, and in an extremely low oxygen state, mild combustion (MILD) combustion or flameless oxidation is difficult to distinguish the flame. Is done.

본 발명의 목적은 마일드(MILD) 연소에 있어서 종래의 복잡한 구조와는 달리, 재생기 내부에 비드를 설치하여 배기가스가 배출될 때 효과적으로 비드에 축열이 되도록 하며, 연소실 내부로 인입되는 연소용 공기는 비드에 축열된 열에너지를 효과적으로 전달받을 수 있는 컴팩트한 구조를 가진 재생기 구조를 제시하는 것이다. 이러한 목적 달성을 위하여 수개의 연소용 공기 통로와 수개의 배기통로를 하나의 구조물 내에 설치하고 상기 라인들을 시간차를 두면서 교번적으로 개폐시켜 연소기를 운전하며 비드에서의 매우 효율적인 열전달에 의하여 연소가 이루어지도록 함으로써 이산화탄소, 질소산화물 등의 배출의 저감을 극대화하고자 한다.The object of the present invention is to install a bead in the regenerator, unlike the conventional complicated structure for mild combustion (MILD) to make the heat regenerated in the bead effectively when the exhaust gas is discharged, the combustion air introduced into the combustion chamber is The present invention proposes a regenerator structure having a compact structure that can efficiently receive heat energy accumulated in beads. In order to achieve this purpose, several combustion air passages and several exhaust passages are installed in a structure, and the lines are alternately opened and closed to operate the combustor so that combustion is performed by highly efficient heat transfer from the beads. By maximizing the reduction of emissions of carbon dioxide and nitrogen oxides.

본 발명의 마일드(MILD) 연소기는 열효율을 높여서 온실가스인 이산화탄소를 줄이며, 연소장 내부에 높지 않으면서도 균일한 온도장을 형성시켜 질소산화물과 같은 오염물질 배출을 효과적으로 줄이는 연소기로서 상기 설명된 바와 같이 마일드(MILD) 연소에서는 공급되는 공기의 산소 농도를 낮추면서 동시에 고온상태로 공급하여 안정된 연소가 가능하게 한다.Mild (MILD) combustor of the present invention increases the thermal efficiency to reduce the carbon dioxide which is a greenhouse gas, and as described above as a combustor that effectively reduces the emission of pollutants such as nitrogen oxides by forming a uniform temperature field without being high inside the combustion field. In Mild (MILD) combustion, the oxygen concentration of the supplied air is lowered and at the same time, it is supplied at a high temperature to enable stable combustion.

연소실에 공급하는 공기 온도를 높이기 위해서는 배기가스이 폐열을 회수하여 유입 공기를 가열하는 장치인 열재생기의 역할이 매우 중요하다.In order to increase the temperature of the air supplied to the combustion chamber, the role of the heat regenerator, which is a device that exhaust gas recovers waste heat and heats the inlet air, is very important.

배기가스의 폐열 회수와 연소용 공기 가열을 동시에 실행시킴으로써 매우 컴팩트한 마일드(MILD) 연소기를 구현할 수 있다는 것이 본 발명의 특징 중의 하나이다.It is one of the features of the present invention that a very compact Mild (MILD) combustor can be realized by simultaneously performing waste heat recovery of the exhaust gas and heating the combustion air.

폐열을 회수하는 재생기 내부에는 비드(bead)를 충진시켜서 고온 배기가스가 이러한 비드로 열전달이 되면서 배출되도록 하고, 비드에 축적된 열에너지는 유입되는 공기로 전달되도록 함으로써 마일드(MILD) 연소의 조건을 맞추게 된다.Fill the inside of the regenerator that recovers the waste heat so that the hot exhaust gas is discharged as it transfers heat to these beads, and the heat energy accumulated in the beads is transferred to the incoming air to meet the conditions of mild combustion. do.

재생기 내부의 비드는 제오라이트, 세라믹 기타 축열이 가능한 여하한의 재료를 모두 사용할 수 있으며, 다수의 비드 사이로 공기 혹은 배기가스가 빠져 나갈 때 유체역학적 압력의 손실을 줄이면서도, 다수의 작은 비드를 사용하여 표면적이 넓힐 수 있으므로 열전달 성능을 향상시킬 수 있는 장점이 있다. The beads inside the regenerator can use any materials capable of zeolite, ceramic or other heat storage, and use a number of small beads to reduce the loss of hydrodynamic pressure when air or exhaust gases escape between the multiple beads. Since the surface area can be widened, there is an advantage to improve heat transfer performance.

열을 재생하는 재생기 내부에 구형의 비드를 채워 넣기만 하면 제작이 가능하여 재생기 형상을 유연하게 제작할 수 있으며 비드의 재질을 적절히 선택하여 제작단가 저감도 가능하다.It is possible to manufacture by simply filling a spherical bead inside the regenerator that regenerates heat, and the regenerator shape can be flexibly manufactured, and the manufacturing cost can be reduced by appropriately selecting the material of the bead.

열응력에 취약한 재료의 비드를 사용할 경우 비드 교환도 용이하다는 장점이 있다. 비드의 크기는 다양하게 조합이 가능하여 유체역학적인 압력손실을 조절하기도 편리하며 나아가 연소시스템 전체 구조를 컴팩트하게 제작할 수 있는 이점이 있다.The use of beads of materials vulnerable to thermal stress also has the advantage of easy bead exchange. Beads can be combined in a variety of sizes, which makes it easy to control hydrodynamic pressure loss and further, the overall structure of the combustion system can be made compact.

기타 상세한 발명의 구조 및 기능은 후술한다.
Other detailed structures and functions of the present invention will be described later.

본 발명의 마일드(MILD) 연소기의 가장 큰 특징인 재생기 내부에 충진된 다수의 비드 사이로 공기 혹은 배기가스가 빠져나갈 때 유동압 손실을 줄이면서도, 다수의 작은 비드 표면적이 넓으므로 열전달 성능이 향상 될 수 있는 장점이 있다. 열을 재생하는 재생기 내부에 구형의 비드를 채워 넣기만 하면 제작이 가능하여 재생기 형상을 유연하게 제작할 수 있으며 비드의 재질을 적절히 선택하여 제작단가 저감도 가능하며 열응력에 취약한 재료의 비드를 사용할 경우 비드 교환도 용이하다는 장점이 있다. 비드의 크기는 다양하게 조합이 가능하여 유체역학적인 압력손실을 조절하기도 편리하며 나아가 연소시스템 전체 구조를 컴팩트하게 제작할 수 있는 이점이 있다. 아울러 연소용 공기와 연소가스 통로의 역할을 순차적으로 절환시켜서 화염 안정성을 높힐 수 있다.
The large characteristic of the MILD combustor of the present invention is to reduce heat pressure loss when air or exhaust gas flows out between the plurality of beads filled in the regenerator, and to reduce heat pressure loss. There are advantages to it. It is possible to manufacture simply by filling a spherical bead inside the regenerator that regenerates heat, and it is possible to manufacture the regenerator flexibly, and to reduce the manufacturing cost by selecting the material of the bead appropriately. The bead exchange is also easy. Beads can be combined in a variety of sizes, which makes it easy to control hydrodynamic pressure loss and further, the overall structure of the combustion system can be made compact. In addition, it is possible to increase the flame stability by sequentially switching the role of the combustion air and the combustion gas passage.

도 1에서는 연소장의 냉각 및 열재생 개념도이다.
도 2는 단시간 교번 방식의 축열기를 이용한 열재생 연소로를 도시하고 있다.
도 3은 FLOX버너 및 로 내부의 무화염 염소를 보이고 있다.
도 4는 본 발명의 마일드(MILD) 연소기의 개요도이다.
도 5는 본 발명의 마일드(MILD) 연소기 단면도이다.
도 6은 본 발명의 마일드(MILD) 연소기 실험장치의 촬영 사진이다.
도 7은 재생기 내부의 연소용 공기통로 및 배기가스 통로를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 도 7에 대응된 실제 촬영 사진이다.
도 9는 도 6의 외벽에 설치된 창을 통해 바라본 마일드(MILD) 연소실 내부의 화염 사진이다.
도 10은 재생기 내부에 비드가 충진되어 있는 사진이다.
도 11은 충진된 비드사진(도 10)을 포함한 공기 및 배기가스 파이프에 대한 사진이다.
도 12는 도 11의 상부에서 촬영한 사진이다.
도 13 내지 도 16은 본 발명의 연소 상태를 분석하기 위한 컴퓨터 시뮬레이션 결과이다.1 is a conceptual diagram of cooling and thermal regeneration of a combustion field.
2 shows a thermal regeneration combustion furnace using a short time alternating heat storage device.
3 shows the FLOX burner and flameless chlorine inside the furnace.
4 is a schematic diagram of a mild combustor of the present invention.
5 is a cross-sectional view of a mild combustor of the present invention.
6 is a photograph taken of the mild (MILD) combustor experimental apparatus of the present invention.
7 is a view for explaining the combustion air passage and the exhaust gas passage in the regenerator.
FIG. 8 is an actual photographed picture corresponding to FIG. 7.
FIG. 9 is a flame photograph of a inside of a mild combustion chamber viewed through a window installed in the outer wall of FIG. 6.
10 is a photograph in which beads are filled in the regenerator.
FIG. 11 is a photograph of an air and exhaust gas pipe including a filled bead photograph (FIG. 10).
12 is a photograph taken from the top of FIG. 11.
13 to 16 are computer simulation results for analyzing the combustion state of the present invention.

이하 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 설명한다.Hereinafter, a specific embodiment of the present invention will be described.

다만 본 발명의 권리범위는 이하의 실시예에 국한되지 아니하고 특허청구범위와 균등한 발명으로 파악되는 모든 발명에 영향을 미친다는 것을 미리 밝혀 둔다.However, the scope of the present invention is not limited to the following examples, it is made clear in advance that it affects all inventions that are identified as the invention equivalent to the claims.

본 발명의 마일드(MILD) 연소기에 대한 특징을 먼저 설명한다.Features of the mild combustor of the present invention (MILD) will be described first.

마일드(MILD) 연소에서의, MILD는 Moderate or Intense Low Oxygen Dilution의 약자로서 이 연소방식은 기존의 통상적인 연소방식에 비해 몇 가지 중요한 특징을 가지고 있다. 마일드(MILD) 연소에서는 배기가스 중 일부를 고온의 연소용 공기와 혼합한 뒤 이를 다시 연소하게 된다.In mild combustion (MILD), MILD stands for Moderate or Intense Low Oxygen Dilution, which has several important characteristics over conventional combustion. In mild combustion (MILD), some of the exhaust gases are mixed with hot combustion air and then burned again.

마일드(MILD) 연소에서는, 배기가스로 버려지는 열의 많은 부분을 연소실로 공급되는 공기로 재순환시킴으로써 열효율을 높일 수 있어서, 동일한 열량을 얻기 위해서는 연료를 절감할 수 있기 때문에 결과적으로는 CO₂를 저감시킬 수 있는 장점이 있다. 그리고 열재순환에 의해 유입공기의 온도를 높이는 반면, 배기가스가 연소용 공기와 섞임으로 인해, 공기류 중의 산소의 농도를 낮추어 연소함으로써 연소실 내부에서는 연소에 의한 최고온도가 높지 않고, 균일한 온도 분포를 보이게 되는 특징이 있다.
In the mild (MILD) combustion, it is possible to increase the thermal efficiency by the recirculation of air to be supplied a large portion of heat in the combustion chamber thrown away in the exhaust gas, because in order to obtain the same amount of heat to reduce the fuel as a result, to reduce the CO ₂ There are advantages to it. In addition, while the temperature of the inlet air is increased by thermal recirculation, the exhaust gas is mixed with the air for combustion, and the combustion of the air is carried out by lowering the concentration of oxygen in the air stream. There is a characteristic to be seen.

이러한 방식으로 연소를 진행하게 되면 온도에 민감한 NOx나 매연(Soot) 등의 오염물질 배출량이 저감되고 온도가 균일하기 때문에 연소실 내부에서 열응력의 발생이 줄어들어 연소기의 건전성을 유지하기 용이하며 화염에 의한 연소소음이 작고 균일한 복사열전달 특성을 갖는 장점이 있다.
When combustion proceeds in this way, the emission of pollutants such as temperature-sensitive NOx and soot is reduced, and the temperature is uniform, so that the occurrence of thermal stress in the combustion chamber is reduced, so it is easy to maintain the health of the combustor. Combustion noise is small and has the advantage of uniform radiation heat transfer characteristics.

도 4는 본 발명의 마일드(MILD) 연소기의 개요도이다.4 is a schematic diagram of a mild combustor of the present invention.

마일드(MILD) 연소를 위해서는 연소를 위하여 공급되는 연소용 공기(20)를 연료의 점화온도 범위까지 높여야 한다. 이를 위해 재생기에서 배기가스의 폐열을 회수, 축적하여 공기의 온도를 높이게 된다. 배기가스로부터 재생기 내의 비드로 축적된 열은 새로이 공급되는 연소용 공기를 가열하는데 사용된다.Mild combustion requires that the combustion air 20 supplied for combustion be raised to the ignition temperature range of the fuel. To this end, waste heat of the exhaust gas is recovered and accumulated in the regenerator, thereby increasing the temperature of the air. The heat accumulated in the beads in the regenerator from the exhaust gas is used to heat newly supplied combustion air.

우선, 연소용 공기(20)가 유입되는 과정으로부터 폐열이 축열되는 과정 및 스위칭밸브(400)에 의하여 연소용 공기가 공급되는 통로와 배기가스가 배출되는 통로가 교번적으로 절환되는 과정을 설명한다.
First, a process of accumulating waste heat from a process of introducing the combustion air 20 and a process of alternately switching a passage through which the combustion air is supplied and a passage through which the exhaust gas is discharged by the switching valve 400 will be described. .

이하의 용어 중, 연소가스(10)는 연소실내에서 연소를 마친 가스이며, 연소 배기가스(11)는 연소가스(10) 중 일부는 연소실에 잔존하고 나머지는 배출되어 재생기로 열을 전달한 후 배기되고 있는 연소가스를 말하며, 상온으로 공급되는 연소용 공기(20)가 재생기의 비드 사이를 통과하여 예열된 공기는 예열공기(21)로 칭한다.
In the following terminology, the combustion gas 10 is a gas which has finished combustion in the combustion chamber, and the combustion exhaust gas 11 is exhausted after some of the combustion gas 10 remains in the combustion chamber and others are discharged to transfer heat to the regenerator. It refers to the combustion gas being used, and the air preheated by passing the combustion air 20 supplied at room temperature between the beads of the regenerator is referred to as preheating air 21.

도 4를 참조하면 좌측으로부터 연소용 공기(20)가 유입되며 스위칭밸브(400)에 의하여 진행방향이 결정되는데 도 4 상태에서는 공기가 윗방향으로 진행되어 열재생기(200) 쪽으로 공급된다. Referring to FIG. 4, the combustion air 20 is introduced from the left side, and the traveling direction is determined by the switching valve 400. In the state of FIG. 4, the air is advanced upward and supplied to the heat regenerator 200.

도 4의 최우측 동그라미로 된 부분은 재생기를 우측에서 바라본 그림인데, 재생기로 공급되는 연소용 공기 통로는 원주방향으로 배열된 6개의 통로 중 3개이다. 가령 제1, 제3, 제5 통로(310, 330, 350)일 수 있다. 물론 이러한 통로의 개수는 가감 가능하며 각 통로에는 비드가 충진되는, 분리된 열재생 공간을 갖는데 그 개수는 통로의 수와 동일하다.
The rightmost circled portion of FIG. 4 is a view of the regenerator viewed from the right side, and the combustion air passages supplied to the regenerator are three of six passages arranged in the circumferential direction. For example, the first, third, and fifth passages 310, 330, and 350 may be used. Of course, the number of these passages can be added and subtracted, and each passage has a separate heat regeneration space in which beads are filled, the number of which is equal to the number of passages.

나머지 세개의 통로인 제2, 제4, 제6 통로(320, 340, 360)는 연소실(100)에서 연소를 마친 연소가스 중 일부가 배출되기 위한 통로에 해당한다. 제1 내지 제6 통로의 중심에는 연료노즐(500)이 위치한다. 도 4에서 B, C 부분은 연소용 공기 통로 (제1, 제3, 제5 통로) 내지는 연소가스 배출 통로(제2, 제4, 제6 통로)에 해당된다.
The remaining three passages, which are the second, fourth, and sixth passages 320, 340, and 360, correspond to passages for discharging some of the combustion gas that has been combusted in the combustion chamber 100. The fuel nozzle 500 is positioned at the center of the first to sixth passages. In FIG. 4, parts B and C correspond to combustion air passages (first, third and fifth passages) or combustion gas discharge passages (second, fourth and sixth passages).

즉 열재생기(200)의 구성은 연소가 종료된 후 배출되는 연소 배기가스(11) 및 연소용 공기(20)가 인입되기 위한 6개의 통로부분과 그 안에 충진된 비드(250)를 포함하여 구성된다.
That is, the configuration of the heat regenerator 200 includes six passage portions for introducing the combustion exhaust gas 11 and the combustion air 20 discharged after the combustion is completed and the beads 250 filled therein. do.

상기 연료노즐의 위치는 제1 내지 제6 통로 주변으로 분산되어 있을 수 있다. 즉 도 7과 같이 부호 510 내지 515로 분산되어 있을 수 있음은 물론이며 이 경우 연료를 연소실 내부에 고루 공급할 수 있으며, 연소장 내부의 온도를 좀 더 균일화 시킬 수 있는 이점이 있다.
The position of the fuel nozzle may be distributed around the first to sixth passages. That is, as shown in FIG. 7, the reference numerals 510 to 515 may be distributed, and in this case, fuel may be evenly supplied into the combustion chamber, and the temperature inside the combustion field may be more uniform.

열재생기(200)은 이미 축열이 된 비드(250, 도 10 참조)가 내장되어 있는데 이러한 비드는 연소용 공기(20)가 유입되기 직전 연소가스(10)의 일부가 막 지나간 이후이므로 온도가 높은 상태에 있다. 이러한 비드 사이로 유입되는 상온의 연소용 공기(20)는 비드(250)와 열교환이 이루어져 예열이 이루어진 상태에서 연소실 내부로 인입된다.
The heat regenerator 200 has a built-in bead (250, see Fig. 10) is already stored in the heat regenerator, such a bead after the part of the combustion gas 10 just before the combustion air 20 is introduced into the high temperature is high Is in a state. The combustion air 20 at room temperature introduced between the beads is introduced into the combustion chamber in a state where heat is exchanged with the beads 250 and preheated.

도 4의 구조 및 유동흐름을 정리하면 다음과 같다.The structure and flow of FIG. 4 are summarized as follows.

즉 열재생기(200) 내부에는 제오라이트, 세라믹볼 등 축열재로 사용가능한 비드가 6개로 나뉘어진 공간내에 충진되어 있고, 그 중 3개의 통로로는 연소배기가스(11)가 비드 사이의 공간을 통해 빠져 나가면서 비드(250)를 가열하며, 그와 동시에 나머지 3개의 통로로는 연소용 공기가 유입되면서 비드로부터 열을 전달받아 고온상태로 연소실(100)로 공급된다. 즉 연소용 공기와 연소배기가스(11)는 흐름이 역방향이다.
That is, the inside of the heat regenerator 200 is filled in a space divided into six beads that can be used as a heat storage material such as zeolite, ceramic ball, and the three exhaust passages 11 of the combustion exhaust gas through the space between the beads At the same time, the bead 250 is heated, and at the same time, the remaining three passages receive heat from the beads while the combustion air flows into the combustion chamber 100 at a high temperature. In other words, the flow of combustion air and combustion exhaust gas 11 is reverse.

일정한 시간이 경과된 후에는 스위칭밸브(400)가 절환되어 제1 내지 제 6 통로의 역할이 바뀌게 된다. 즉 연소용 공기가 지나가던 통로는 연소가스가 배출되는 통로로 사용되고, 연소가스가 배출되던 통로는 연소용 공기가 배출되게 된다. 이러한 과정을 거침으로써 연속적인 고온의 연소용 공기 공급이 가능하다. 상기 스위칭밸브는 전기적 신호로 작동하는 솔레노이드 밸브로 구성되는데 스위칭밸브를 구동하는 제어시스템 등은 통상의 공지된 기술이므로 상세설명을 생략한다.
After a certain time has elapsed, the switching valve 400 is switched to change the role of the first to sixth passages. That is, the passage through which the combustion air passes is used as a passage through which the combustion gas is discharged, and the passage through which the combustion gas is discharged discharges the combustion air. By this process, continuous high temperature combustion air supply is possible. The switching valve is composed of a solenoid valve acting as an electrical signal, and the control system for driving the switching valve is omitted because it is a known technique.

그런데, 제1, 제3, 제5 통로 (이하, 공기통로그룹 이라 칭함)와 제2, 제4, 제6 통로(이하, 연소가스통로그룹 이라 칭함)는 스위칭밸브(400)에 의하여 그 역할이 동시에 절환되도록 하지 않도록 스위칭 밸브를 구성할 수도 있다. However, the first, third, and fifth passages (hereinafter, referred to as air passage groups) and the second, fourth, and sixth passages (hereinafter referred to as combustion gas passage groups) play a role by the switching valve 400. The switching valve may be configured so as not to be switched at the same time.

그 이유는 모든 통로의 역할을 일시에 절환시킬 경우, 순간적으로 연소실(100) 내부로 공기 공급이 차단되어 화염 안정성이 떨어질 수 있고 그와 아울러 오염물질 배출은 증가하기 때문이다.
The reason for this is that when the roles of all passages are switched at a time, the supply of air into the combustion chamber 100 may be temporarily interrupted and flame stability may decrease, and contaminant emissions increase.

따라서, 공기통로그룹 중의 하나의 통로와 연소가스통로그룹 중의 하나의 통로를 짝으로 순차적으로 3번에 걸쳐 전체 통로의 절환을 마친다면 어떠한 순간에도 연소실 내부로 고온공기가 공급되는 때문에 3개의 공기통로그룹과 3개의 연소가스통로그룹을 동시에 절환시키는 경우보다 화염 안정성이 확보될 수 있다.
Therefore, if the passage of one passage of the air passage group and one passage of the combustion gas passage group are completed three times in sequence, the three air passages are supplied because the hot air is supplied into the combustion chamber at any moment. The flame stability can be secured than when the group and the three flue gas passage groups are switched at the same time.

한편, 연소실(100) 내에서 발생된 연소가스(10)의 일부와 연소실로 공급된 예열공기(21)는 상기 연료와 함께 혼합되어 저 산소농도 상태로 마일드(MILD) 연소가 이루어진다. Meanwhile, a part of the combustion gas 10 generated in the combustion chamber 100 and the preheating air 21 supplied to the combustion chamber are mixed with the fuel to perform mild combustion at a low oxygen concentration.

마일드(MILD) 연소는 공급 공기의 산소농도가 낮고, 온도는 높은 상태에서 이루어지므로 화염이 연소실 내에서 고루 넓게 퍼지게 되므로(도 9 참조) 통상 연소실에서 볼 수 있던 화염의 형태가 관찰되지 않아 전체적으로 연소실 내부에는 휘도가 높은 상태(붉은 색)를 유지하게 된다. 이렇게 연소가 진행되게 되면 연소실 내부에서 열응력 발생이 줄어들게 됨으로써 연소기의 건전성을 유지하기 용이하다. 그리고 화염에 의한 연소소음이 적으며 연소기 내 균일한 복사열전달 특성을 갖게 된다.Mild (MILD) combustion has a low oxygen concentration in the supply air and a high temperature, so that the flame spreads evenly in the combustion chamber (see FIG. 9). It maintains a high luminance (red color) inside. As the combustion progresses as described above, thermal stress is reduced in the combustion chamber, thereby maintaining the health of the combustor. In addition, the combustion noise due to the flame is less and the uniform radiant heat transfer characteristics in the combustor.

마일드(MILD) 연소기를 구성함에 있어서 열전달 성능이 우수하면서도 컴팩트한 열재생기를 제작하는 것이 전체 연소 시스템 구성을 컴팩트하게 제작할 수 있는 지를 결정하는 중요한 인자가 된다. 본 발명의 열재생기는 매우 단순하고 컴팩트하여 연소기 설치 비용이 종전의 연소기 보다 대폭 줄어드는 장점이 있다.
In constructing a Mild Combustor, the design of a compact heat regenerator with good heat transfer performance is an important factor in determining whether the entire combustion system configuration can be made compact. The thermal regenerator of the present invention is very simple and compact, so that the cost of installing a combustor is significantly reduced than that of a conventional combustor.

도 5는 도 4의 단면도를 기초로 연소기 장치를 구성한 것이며 도 4의 구성을 세로로 세워 도시한 것이다.FIG. 5 illustrates a combustor device based on the cross-sectional view of FIG. 4 and illustrates the configuration of FIG. 4 vertically.

연소실(100) 주위로 단열재(270)가 둘러싸고 있으며 연소실 내부 각 부분에서의 온도를 측정하기 위하여 열전대(900)를 설치한다.The heat insulating material 270 is surrounded by the combustion chamber 100 and a thermocouple 900 is installed to measure the temperature at each part inside the combustion chamber.

연소실 하부측에는 열재생기(200)이 위치하고 그 내부에 상술된 비드(250)들이 충진되어 있다. 재생기 하부에는 부호 610, 630의 관들이 연결되어 있는데 연소용 공기 및 연소배기가스가 지나가는 통로이며 나머지 4개의 관은 미도시되어 있다. 재생기 중심을 통과하는 관(620)은 연료를 필요시 공기통로그룹과 연소가스통로그룹의 중심에서 분사되도록 하는데 이용된다.
The heat regenerator 200 is located at the lower side of the combustion chamber, and the beads 250 described above are filled therein. Tubes 610 and 630 are connected to the lower part of the regenerator, a passage through which combustion air and combustion exhaust gas pass, and the remaining four tubes are not shown. The tube 620 passing through the center of the regenerator is used to inject fuel from the center of the air passage group and the combustion gas passage group if necessary.

도 9는 도 6의 외벽에 설치된 가시화 창을 통해 바라본 마일드(MILD) 연소실 내부의 화염 사진인데 통상의 마일드(MILD) 연소에서는 붉은 화염이 연소실 전 영역에 걸쳐 분포한다.
FIG. 9 is a flame photograph of the inside of a mild combustion chamber (MILD) viewed through a visualization window installed in the outer wall of FIG. 6. In normal mild combustion, red flames are distributed over the entire combustion chamber region.

도 10은 재생기 내부에 비드가 충진되어 있는 사진이고 도 11은 충진된 비드사진(도 10)을 포함한 공기 및 배기가스 파이프에 대한 사진이며 도 12는 도 11의 상부에서 촬영한 사진이다.FIG. 10 is a picture in which beads are filled in the regenerator, FIG. 11 is a picture of an air and exhaust gas pipe including a filled bead picture (FIG. 10), and FIG. 12 is a picture taken from the top of FIG. 11.

재생기에 충진되는 비드는 지름 10밀리미터 이하 혹은 그 이상의 다양한 크기의 비드들을 선택적으로 사용가능하다. Beads filled in the regenerator are optionally available in beads of various sizes of 10 millimeters or less in diameter.

비드의 크기와 비드 사이의 공극률은 유동의 압력손실 및 열전달 특성 그리고 연소용 공기로의 열전달량을 결정짓는 중요한 사항이 된다. 비드의 크기가 작을 경우 유동압력 손실은 크지만 열전달 특성은 좋아지는 바 각 연소기의 특성에 맞게 적절한 비드 선택을 할 필요가 있다. The size of the beads and the porosity between them are important factors in determining the pressure loss and heat transfer characteristics of the flow and the heat transfer to the combustion air. If the beads are small in size, the flow pressure loss is large but the heat transfer characteristics are improved. Therefore, it is necessary to select an appropriate bead according to the characteristics of each combustor.

비드는 구형으로 형성됨이 바람직하지만 반드시 이에 국한됨은 아니고 다양한 형상 및 크기로 제작할 수 있다.
The beads are preferably formed in a spherical shape, but are not necessarily limited thereto, and may be manufactured in various shapes and sizes.

재생기에 비드를 충진함으로써 발휘되는 효과는 다음과 같이 요약될 수 있다. 즉 재생기 내부에 구형의 비드를 채워 넣기만 하면 제작이 가능하여 재생기 형상을 유연하게 제작할 수 있으며 비드의 재질을 적절히 선택하여 제작단가 저감도 가능하며 열응력에 취약한 재료의 비드를 사용할 경우 비드 교환도 용이하다는 장점이 있다. 비드의 크기는 다양하게 조합이 가능하여 유체역학적인 압력손실을 조절하기도 편리하며 나아가 연소시스템 전체 구조를 컴팩트하게 제작할 수 있는 이점이 있다.
The effects of filling beads in the regenerator can be summarized as follows. In other words, it is possible to manufacture by simply filling a spherical bead inside the regenerator, which makes the shape of the regenerator flexible, and can reduce the manufacturing cost by appropriately selecting the material of the bead, and bead exchange when using a material that is vulnerable to thermal stress It has the advantage of being easy. Beads can be combined in a variety of sizes, which makes it easy to control hydrodynamic pressure loss and further, the overall structure of the combustion system can be made compact.

도 13 내지 도 16에는 본 발명의 연소기에 대하여 연소실 내부에서 마일드(MILD) 연소가 진행되고 있는지 검토하기 위하여 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 얻은 온도분포 결과들을 도시하였다. 13 to 16 illustrate the temperature distribution results obtained through computer simulation to examine whether mild (MILD) combustion is in progress in the combustion chamber of the combustor of the present invention.

도 13에는 컴퓨터 시뮬레이션에 사용되 격자계(grid system)로서 연소실 전체 부분에 대하여 약 400만개 정도의 격자를 형성하되, 연료 및 공기가 출입하는 통로는 격자를 더욱 촘촘히 형성하였다. In FIG. 13, about 4 million grids are formed for the entire portion of the combustion chamber as a grid system used for computer simulation, but a passage through which fuel and air enters and forms a grid more closely.

컴퓨터 시뮬레이션에는 ANSYS사의 FLUENT 13.0이 사용되었다. 유동의 계산을 위해서 수정된 표준 - 모델이 사용되었으며, 연소모델로는 마일드(MILD) 연소장 해석에 적합한 EDC(Eddy Dissipation Concept) 모델이 사용되었다. 연소장의 복사열전달 특성 해석을 위해 DO(Discrete Ordinate)법과 WSGGM(Weighted-Sum of Gray Gas Model)이 사용되었다.ANSYS FLUENT 13.0 was used for computer simulation. A modified standard-model was used to calculate the flow, and the Eddy Dissipation Concept (EDC) model, which is suitable for MILD combustion field analysis, was used as the combustion model. The DO (Discrete Ordinate) method and the WSGGM (Weighted-Sum of Gray Gas Model) were used to analyze the radiation heat transfer characteristics of the combustion field.

계산시간은 3.47GHz의 클락 스피드(clock speed)를 갖는 Intel(R) Xeon CPU X5690를 이용하여 8개의 코어(Core)를 이용한 병렬계산을 수행하여 1개의 조건당 1주일 정도가 소요되었다.
Computation time was about 1 week per condition using parallel computation using 8 cores using Intel (R) Xeon CPU X5690 with clock speed of 3.47GHz.

도 14는 마일드(MILD) 연소실 내부의 온도분포를 보여주는 것으로서 공급되는 공기(예열공기)의 온도를 1100K 로 설정하였는데 이 값은 실험을 통하여 얻어진 것이다. 아래쪽의 3개의 공기유입구 근처에서는 연료와 공급된 공기가 연소반응을 일으키고 있어서 온도가 1700K 이상이 되고 있지만 그 영역은 매우 좁다. 이 좁은 고온 영역을 제외하면 온도가 1500K 이하로 통상 연소기 내부의 온도에 비해 낮은상태를 보이고 있어 마일드(MILD) 연소가 일어나는 것을 잘 보여주고 있다. FIG. 14 shows the temperature distribution inside the mild combustion chamber, and the temperature of the supplied air (preheated air) is set to 1100 K, which is obtained through an experiment. Near the lower three air inlets, the fuel and the supplied air are causing combustion reactions, resulting in temperatures of over 1700K, but the area is very narrow. Except for this narrow high temperature region, the temperature is below 1500K, which is lower than the temperature inside the combustor, which shows that mild combustion occurs.

도 15는 연료노즐 단면의 온도분포를 보여주고 있다. 연료노즐에서는 상온의 연료가 공급되고 연소됨에 따라 연소실 내부 중앙부에서는 연소반응으로 인하여 온도가 상대적으로 고온임을 파악할 수 있다. 그러나 그 온도는 1400K에서 1500K 정도로서 통상의 연소방식에 비해 높지 않음을 알 수 있으며, 중심부를 제외하면 전체적으로 온도가 높지 않고 균일한 것을 알 수 있다. Fig. 15 shows the temperature distribution of the fuel nozzle cross section. As the fuel nozzle is supplied with the fuel at room temperature and combusted, it can be seen that the temperature is relatively high due to the combustion reaction in the central part of the combustion chamber. However, the temperature is about 1400K to 1500K, it can be seen that it is not higher than the normal combustion method, except for the central portion as a whole, the temperature is not high, it can be seen that uniform.

도 16에서는 공기가 유입되는 공기노즐 단면의 온도 상태를 보이고 있는데 고온으로 공기가 공급되는 공기유입부의 근처에서는 연료와 공기가 만나서 바로 연소반응이 일어나기 때문에 다른 영역들 보다는 높은 온도를 그대로 유지하게 되지만 그 영역을 제외하면 대부분의 연소실은 낮은 온도를 유지하고 있음을 확인할 수 있다. 도 14 내지 도 16의 결과들을 종합해 볼 때 본 발명의 마일드(MILD) 연소기 구성은 충분히 가능한 것임을 확인할 수 있다.
In FIG. 16, the temperature state of the cross section of the air nozzle into which air is introduced is maintained in the vicinity of the air inlet portion where the air is supplied at a high temperature, so that the combustion reaction occurs immediately after the fuel and the air meet, maintaining a higher temperature than other regions. Excluding the zone, most combustion chambers can be found to be at a low temperature. In summating the results of FIGS. 14-16, it can be seen that a mild combustor configuration of the present invention is sufficiently possible.

통상적인 연소기에서 필수 구성요소인 에어 컴프레서 혹은 단열재 기타 씰링(sealing) 부재 등 기본적인 사항에 대하여는 공지의 사항이므로 상세 설명을 생략하였다. 미 설명된 부호 210은 재생기 일측의 커버에 해당한다.Since the basic matters such as an air compressor, a heat insulating material, and a sealing member, which are essential components in a conventional combustor, are well known, detailed descriptions thereof are omitted. Unexplained reference numeral 210 corresponds to a cover of one side of the player.

한편, 상온의 공기가 재생기 내부의 비드로부터 열전달을 받아 적어도 700도 이상 예열된 후, 연소실에 유입되어 연소기가 작동되어야 할 것이다.
On the other hand, after the air at room temperature receives heat transfer from the beads inside the regenerator is preheated at least 700 degrees or more, it will be introduced into the combustion chamber to operate the combustor.

도 5의 상부에는 미설명된 파일럿 버너(800)가 연소실 상부측에 형성되어 있는데, 이는 연소실 내부의 온도를 미리 가열하여 연료와 연소용 공기가 공급될 때 자발화하기 위한 예열용 버너의 역할을 한다.
In the upper part of FIG. 5, an unexplained pilot burner 800 is formed at the upper side of the combustion chamber, which preheats the temperature inside the combustion chamber to serve as a preheat burner for self-ignition when fuel and combustion air are supplied. do.

100:연소실
200:재생기
310,320,330,340,350,360 : 제 1 내지 제6 통로
400:스위칭밸브
500:연료노즐
700:가시화 창
800:파일럿 버너100: combustion chamber
200: player
310,320,330,340,350,360: first to sixth passages
400: switching valve
500: fuel nozzle
700: Visualization window
800: pilot burner

Claims (8)

열재생기(200)의 제1, 제3, 제5 통로(310,330,350)쪽으로 연소용공기(20)를 공급하는 통로 및 열재생기의 제2, 제4, 제6 통로들(320,340,360)를 통과하여 공급된 배기가스(11)를 배출하는 통로가 형성되고, 일정한 시간마다 절환되는 스위칭밸브(400);
상기 스위칭밸브(400)와 연결되어, 스위칭밸브로부터 연소용공기(20)를 공급받는 제1,제3, 제5 통로들(310,330,350) 및 연소실(100)에서 연소를 마친 배기가스(11)가 빠져나가는 제2, 제4, 제6통로들(320,340,360)이 원주방향으로 각각 구획되어 형성되고, 상기 제1내지 제6통로들의 내부에는 비드(250)가 각각 충진된 열재생기(200);
상기 열재생기(200)와 연결되어, 제1,제3,제5통로들(310,330,350) 일측으로부터는 연소용공기를 공급받고, 제2,제4,제6 통로들(320,340,360)로는 연소된 가스가 배출되며, 열재생기에 형성된 연료노즐(500)로부터 연료를 공급받아 연소가 이루어지는 연소실(100); 을 포함하되,

상기 제2, 제4, 제6통로들(320,340,360)로는 배기가스(11)가 비드(250) 사이의 공간을 통해 빠져 나가면서 비드(250)가 가열되며,
그와 동시에 제1, 제3, 제5 통로들(310,330, 350)로는 연소용 공기(20)가 유입되면서 가열되어 있던 비드로부터 열을 전달받아 고온상태로 연소실(100)로 공급되며,
일정한 시간이 경과된 후에는 스위칭밸브(400)가 절환되어, 연소용 공기(20)가 지나가던 통로인 제1, 제3, 제5통로들(310,330,350)로는 연소후의 가스가 배출되는 통로로 사용되고, 연소후의 가스가 배출되던 제2, 제4, 제6 통로(320,340,360)로는 연소용 공기(20)가 배출되도록 함을 특징으로 하는,
비드를 내장한 열재생기를 구비한 마일드(MILD) 연소기.
Supply through the passage for supplying the combustion air 20 to the first, third, fifth passages 310, 330, 350 of the heat regenerator 200 and the second, fourth, sixth passages 320, 340, 360 of the heat regenerator. A passage for discharging the exhaust gas 11 is formed and is switched at a predetermined time;
Connected to the switching valve 400, the first, third, fifth passages (310, 330, 350) receiving the combustion air 20 from the switching valve and the exhaust gas 11 after the combustion in the combustion chamber 100 is A second and fourth exit passages 320, 340 and 360 are formed in a circumferential direction, respectively, and the heat regenerator 200 is filled with beads 250 inside the first through sixth passages, respectively;
Connected to the heat regenerator 200, the combustion air is supplied from one side of the first, third, and fifth passages (310, 330, 350), the combustion gas into the second, fourth, and sixth passages (320, 340, 360) Is discharged, the combustion chamber 100 is supplied with fuel from the fuel nozzle 500 formed in the heat regenerator is burned; ≪ / RTI >

In the second, fourth, and sixth passages 320, 340, and 360, the bead 250 is heated while the exhaust gas 11 exits through the space between the beads 250.
At the same time, the first, third and fifth passages 310, 330 and 350 receive heat from the bead heated as the combustion air 20 flows into the combustion chamber 100 at a high temperature.
After a certain time elapses, the switching valve 400 is switched, and the first, third, and fifth passages 310, 330, and 350, which are passages through which the combustion air 20 has passed, are used as passages through which the gas after combustion is discharged. Characterized in that the combustion air 20 is discharged to the second, fourth, and sixth passages 320, 340, 360 where the gas after combustion is discharged.
Mild (MILD) combustor with heat regenerator with built-in beads.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 비드는 구형으로 형성됨을 특징으로 하는,
비드를 내장한 열재생기를 구비한 마일드(MILD) 연소기.The method according to claim 1,
Characterized in that the bead is formed in a spherical shape,
Mild (MILD) combustor with heat regenerator with built-in beads. 청구항 1에 있어서,
상기 연소기 일측부에는, 연소실 내부의 온도를 미리 가열하는 예열용 버너인 파일럿 버너(800)가 더 형성되는
비드를 내장한 열재생기를 구비한 마일드(MILD) 연소기.The method according to claim 1,
One side of the combustor, pilot burner 800 which is a pre-heat burner for preheating the temperature inside the combustion chamber is further formed
Mild (MILD) combustor with heat regenerator with built-in beads.

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