KR102575340B1

KR102575340B1 - 2개의 유동 채널을 포함하는 석탄 노즐 조립체

Info

Publication number: KR102575340B1
Application number: KR1020180088415A
Authority: KR
Inventors: 케빈 마이클 하우; 존 차일즈 루이스; 알프레드 요제프 궈즈드츠
Original assignee: 제네럴 일렉트릭 테크놀러지 게엠베하
Priority date: 2017-07-31
Filing date: 2018-07-30
Publication date: 2023-09-05
Also published as: JP7202097B2; US10648661B2; EP3438529B1; EP3438529A1; CN109323250B; CN109323250A; KR20190013638A; PL3438529T3; US20190032914A1; JP2019052838A

Abstract

본 발명에 따른 증기 발생 장치용 석탄 노즐 조립체는, 일단부에 노즐 팁(5)을 구비하는 세장형 노즐 본체(3)를 포함하고; 상기 노즐 팁(5)은 구부러진 또는 휘어진 유동 경로를 각각 구비하는 2개의 채널(14.1, 14.2)을 포함하며, 상기 노즐 팁(5)은 상기 2개의 채널(14.1, 14.2)을 서로로부터 분리하는 분할 수단(11)을 더 포함하고, 상기 노즐 본체(3)로부터 멀리 떨어져 있는 단부에서, 상기 2개의 채널(14.1, 14.2)의 유동 경로의 방향은, 0° 초과 90° 이하의 각도(α)를 둘러싼다.
이로써, 2개의 부분 스트림을 노즐 조립체의 외부에서 교차 및 전단하는 것이 촉진되고, 그 결과 NOx-배출물이 감소된 상태로 연소가 향상된다.

Description

2개의 유동 채널을 포함하는 석탄 노즐 조립체{COAL NOZZLE ASSEMBLY COMPRISING TWO FLOW CHANNELS}

본 개시내용은 1차 공기에 연행된 고체 입자의 유동을 연소기 또는 노(爐)를 향해 안내하기 위한 증기 발생 장치용 노즐 조립체에 관한 것이다. 또는 본 개시내용은 노와 적어도 하나의 석탄 노즐 조립체를 포함하는 증기 발생 시스템에 관한 것이다.

고체 연료 연소 시스템은, 공기의 흐름에 따라 노 안으로 송풍되는 분말형 고체 연료, 통상적으로는 석탄을 연소한다. 이러한 노는 통상적으로, 전기 생산 등과 같은 다양한 용도로 증기를 발생시키는 보일러이다.

미분탄 입자가 1차 공기에 의해 미분탄기로부터 석탄 노즐 조립체까지 배관을 통해 반송(搬送)되는 경우, 미분탄 입자는 여러 경로에서 응집되는 경향이 있다. 그 결과로 초래되는 여러 부정적인 영향 중에서도 석탄 입자와 1차 공기의 부분적인 분리에 의해, 노의 연소 효율이 저하되고, 바람직하지 않은 오염 물질이 연료 가스 내에서 늘어난다.

US 8955776호에는, 1차 공기와 석탄 입자의 유동을 노를 향해 안내하도록 노즐의 출구 영역에서 서로 평행하게 배치된 수 개의 평평한 가이드 베인들 포함하는 고체 연료 노용 고정 노즐이 알려져 있다.

상기 노즐과 상기 가이드 베인은 예를 들어 주조에 의해 일체로 형성된다. 상기 가이드 베인들은 서로 거의 평행하고, 그 결과 부분적으로 응집된 석탄 입자와 1차 공기는, 노즐에서 나와 노에 들어가기 전에 차선적으로 혼합된다.

현재, 석탄 입자와 1차 공기가 노 내에서 연소되기 전에 보다 균질하게 혼합되어, 노의 효율을 높이고, 예를 들어 NOx 등과 같은 오염 물질을 연료 가스 내에서 줄이는, 개선된 석탄 노즐 조립체에 대한 요구가 있다.

제1 실시형태에서, 석탄 노즐 조립체는, 일단부에 노즐 팁을 구비하는 세장형 노즐 본체를 포함하고; 상기 노즐 팁은 구부러진 또는 휘어진 유동 경로를 각각 구비하는 2개의 채널을 포함하며, 상기 노즐 팁은 상기 2개의 채널을 서로로부터 분리하는 분할 수단을 더 포함하고, 상기 노즐 본체로부터 멀리 떨어져 있는 단부에서, 상기 2개의 채널의 유동 경로의 방향은, 0° 초과 90° 이하의 각도를 둘러싼다.

제2 실시형태에서, 석탄 노즐 조립체는, 세장형 노즐 본체와, 일단부에 2개의 노즐 팁을 구비하는 내부 쉘을 포함하고; 상기 석탄 노즐 조립체는, 상기 내부 쉘 내에서 상기 2개의 노즐 팁의 상류에 위치해 있고 상기 노즐 본체로부터 상기 2개의 노즐 팁으로 향하는 유동을 나누는 분리 수단을 더 포함하며, 제2 실시형태의 상기 2개의 노즐 팁의 유동 경로의 방향은, 0° 초과 90° 이하의 각도(α)를 둘러싼다.

상기한 본 발명의 두 실시형태 모두 2 단계 기법을 이용한다. 첫 번째 단계는, 석탄 입자와 1차 공기의 비균질 스트림이 노즐 본체에서 나와 노즐 팁에 들어갈 때 실시된다. 상기 스트림은 팁 내부에서 분할 수단에 의해 2개의 부분 스트림으로 나뉜다. 제1 실시형태에 따른 팁 내부에서 또는 2개의 노즐 팁에 의해, 2개의 부분 스트림은, 나갈 때 서로에 대해 교차하고 전단하도록 재배향되는데, 이는 두 번째 단계이다. 특히, 상기 교차 및 전단을 달성하기 위해, 노즐 팁에서 나가는 부분 스트림이 통과하는 출구면들은 90° 초과 180° 미만의 각도를 둘러싼다. 상기한 전단을 통해, 상기 2개의 부분 스트림의 외부 혼합이 초래되는데, 이는 석탄 스트림의 분열에 기여하며, 그 결과 매우 효율적인 연소와 낮은 배출물로 귀결된다.

본 발명에 따른 석탄 노즐 조립체는, 팁 내부에서 혼합하는 것에만 의존하기 보다는, 연소가 일어나기 직전에, 석탄 입자와 1차 공기를 노 내에서 혼합함으로써, 잘 혼합된 그리고 상당히 균질한 석탄과 1차 공기의 스트림을 발생시킨다.

위치에 따라 서로 다른 노 내의 작동 조건에 따라 석탄 입자와 1차 공기의 혼합이 더 개선되는 것을 허용하기 위해, 노즐 팁은 세장형 본체의 길이방향 축에 대해 직교하는 축을 중심으로 피벗 운동하도록 장착되어 있다. 대부분의 경우에 상기한 축은 수평하다.

석탄 입자와 1차 공기의 거의 100%가 노즐 팁 또는 노즐 팁들에 들어가는 것을 보장하기 위해, 노즐 본체는 노즐 팁과 부분적으로 겹쳐진다.

청구된 노즐 팁의 평평한 벽과 구부러진 벽은, 노즐 팁의 직사각형 단면을 획정한다. 또한, 노즐 본체는 사각뿔 또는 삼각뿔대 형상의 길이방향 섹션을 구비하여, 노즐 팁에 들어가기 전에 1차 공기와 석탄 입자의 속도를 높일 수 있다.

상기 노즐 본체로부터 멀리 떨어져 있는 단부에서, 상기 채널의 유동 경로의 방향이, 15° 초과, 바람직하게는 30° 초과 및/또는 75° 미만, 바람직하게는 60° 미만의 각도(α)를 둘러싼 경우에, 유익한 것으로 입증되었다.

상기 채널의 유동 경로의 방향들 사이의 각도(α)를 상기한 제한 범위 내에 유지함으로써, 석탄과 공기의 2개의 부분 스트림을 교차 및 전단하는 것이 양호해지고, 그 결과 노즐 팁의 전방에 안정적이고 깨끗한 화염이 생긴다.

점화 지점을 팁에 더 근접시키기 위해 그리고 화염 안정성을 개선하기 위해, 1개 또는 2개의 전단 바아가 출구면 부근에서 각 노즐 팁에 고정될 수 있다.

냉각을 목적으로 그리고 1차 공기와 석탄 입자의 혼합을 더 향상시키기 위해, 2차 공기의 경계가 석탄 노즐 팁을 둘러쌀 수 있다.

더 개선된 혼합 능력을 목적으로, 각 노즐 팁은 공기와 석탄 입자의 유동을 안내하도록 2개의 평평한 벽의 사이에서 연장되는 스플리터 플레이트를 포함한다.

추가적인 이점들이 도면들과, 도면들의 설명, 그리고 청구범위에 개시되어 있다.

도 1은 본 발명에 따른 노즐 본체 및 노즐 팁의 제1 실시형태의 측면도(분해도)이고,
도 2는 노즐 팁을 둘러싸는 외부 하우징의 측면도이며,
도 3은 도 1 및 도 2에 따른 노즐 본체와, 장착된 노즐 팁 그리고 외부 하우징의 측면도이고,
도 4는 청구된 석탄 노즐 조립체의 제2 실시형태의 개략적인 단면도이며,
도 5는 도 4에 따른 제2 실시형태를 통과하는 석탄 및 1차 공기의 유동을 보여주는 도면이고,
도 6은 제2 실시형태의 사시도이다.

도 1은 본 발명에 따른 노즐 본체(3) 및 노즐 팁(5)의 분해 측면도이다. 노즐 팁(5)은 대칭 축(31)을 갖는다. 본 실시형태의 노즐 팁(5)은 2개의 평행하고 평평한 벽(7)을 포함하는데, 도 1에서는 2개의 벽 중의 하나만이 보인다.

본 실시형태의 노즐 팁(5)은 2개의 구부러진 또는 휘어진 벽(9)을 더 포함한다. 상기한 두 쌍의 벽(7, 9)은 노즐 팁(5)의 외부 경계 또는 하우징이다.

이 하우징의 내부에는, 분할 수단(11)이 위치해 있다. 분할 수단(11)은 어느 한 (평평한) 벽(7)으로부터 다른 (평평한) 벽(7)으로 연장된다. 분할 수단(11)은, 리딩 에지(12)가 노즐 본체(3)로부터의 유동을 2개의 부분 스트림으로 나누는 형태로 되어 있다. 구부러진 벽(9)과 분할 수단(11)의 사이에는, 2개의 노즐 타입 채널(14.1, 14.2)이 형성된다. 본 실시형태의 채널(14)의 단면은 직사각형이다(도 1에서는 보이지 않음).

이 때문에, 1차 공기와 연행 석탄 입자의 유동 경로가 구부러져 있거나 또는 휘어져 있다. 본 발명과 관련하여 용어 "유동 경로"는, 1차 공기와 석탄의 주 방향 또는 이송 방향인 것으로 여겨지도록 이해되어야 한다. 그 밖에, 예를 들어 1차 공기의 난류로 인하여, 1차 공기의 유동이 유동 경로부터 국부적으로 및/도는 일시적으로 이탈하는 일이 발생할 수 있다. 이러한 이탈은 유동 경로의 방향에 영향을 주지 않는다.

위에서 정의한 유동 경로가 도면들에서 유동 경로를 가시화하기 위해 적절히 도시될 수 없으므로, 도면들은 (참조 부호 없이) 화살표를 포함한다.

또한, 유동 경로와, 노즐 팁(5)에서 나올 때의 유동 경로의 방향을 가시화하기 위해, 도면들에서는 곡선형 및 직선형의 길이방향 축(33.1, 33.2)이 도시되어 있다. 청구된 발명과 관련하여 용어 "길이방향 축(33.1, 33.2)"과 "유동 경로"는 유의어이다.

결과적으로, 채널(14.1, 14.2)의 길이방향 축(33.1, 33.2)도 또한 구부러져 있거나 또는 휘어져 있다. 본 실시형태에서, 채널(14.1, 14.2)은 노즐 팁(5)의 대칭 축(31)에 관하여 대칭적으로 배치된다.

1차 공기와 석탄 입자는 화살표들로 도시된 바와 같이 노즐 본체(3)와 채널(14.1 및 14.2)을 통과한다. 공기와 석탄 입자는 출구면(13.1 및 13.2)을 경유하여 채널(14.1, 14.2)에서 나간다. 본 실시형태의 출구면(13.1, 13.2)의 단면은 직사각형이다(도 1에서는 보이지 않음).

노즐 본체(3)로부터 멀리 떨어져 있는 채널(14.1, 14.2)의 단부에서 [그리고 출구면(13.1 및 13.2)의 부근에서] 길이방향 축(33.1, 33.2)은 0° 초과 90° 이하의 각도(α)를 둘러싼다. 이러한 특정 실시형태에서, 상기 각도(α)는 약 60°이다. 이는 출구면(13.1, 13.2)을 경유하여 채널(14.1, 14.2)에서 나가는 1차 공기의 유동 방향들이 상기 각도(α)와 동일한 각도를 둘러싸고 있음을 의미한다. 출구면을 경유하여 노즐 팁에서 나갈 때 1차 공기의 유동 방향은 출구면에 수직하다.

1차 공기 및 석탄 입자에 노출되는 노즐 팁(5)의 내부 표면에 촉매(35)를 도포하는 것이 가능하다.

상기 구부러진 또는 휘어진 채널 경로(14.1, 14.2)는, 공기와 석탄 입자가 노즐 팁(5)을 떠난 후에 연소되기 바로 전에 교차 및 전단되도록, 공기와 석탄 입자의 부분 유동을 안내한다. 이를 통해, 연소 이전에 그리고 연소 동안에 1차 공기와 석탄 입자가 보다 균질하게 혼합된다. 이 때문에, 화염의 효율이 향상되고 배출물이 감소된다.

(도 1에 도시되지 않은) 옵션으로서, 스플리터 플레이트들은 채널(14.1, 14.2) 내에서 출구면(13.1, 13.2)의 부근에 배치될 수 있다.

도 2는 외부 하우징 또는 에어 하우징(18)의 측면도를 도시한다. 에어 하우징(18)은 노즐 본체(3) 및 노즐 팁(5)을 둘러싸고, 노즐 본체 및 노즐 팁으로부터 이격되어 있다. 연소 또는 2차 공기는, 한편에서는 노즐 본체(3)와 노즐 팁(5)의 사이에 획정된 영역에 그리고 다른 편에서는 에어 하우징(18)에 들어가게 된다. 다시 말하자면: 2차 공기의 경계가 석탄 노즐 팁(5)을 둘러싸고 있다.

도 3은 청구된 노즐 팁의 조립된 제1 실시형태를 도시한다. 명료성을 이유로, 모든 참조 부호가 묘사되어 있는 것은 아니다.

옵션으로서, 노즐 팁(5)은 한 쌍의 피벗 부재(16, 20)에 의해 에어 하우징(18)에 피벗식으로 연결되어 있다. 도 1에서는 피벗 핀(16)이 보인다. 에어 하우징(18)은 피벗 핀(16)을 위한 베어링(20)을 포함한다(도 2 참조). 연료와 연소 공기가 노의 수직 축에 대해 상방으로 또는 하방으로 안내될 수 있도록, 피벗 부재(16, 20)는 축(대개의 경우에 수평 축)을 중심으로 노즐 팁(5)이 회전되거나 기울어지는 것을 허용한다. 노즐 팁(5)을 피벗식으로 연결함으로써, 공기를 약 ±30°의 범위 내에서 재배향하는 것이 허용된다. 노즐 팁(5)의 간소화된 실시형태에서는 피벗식으로 장착되어 있지 않다.

도 1과 도 3에서 확인할 수 있는 바와 같이, 화염의 점화 지점이 노즐 팁(5)에 더 접근하여 화염 안정성이 개선되도록, 출구면(13.1 및 13.2) 부근에서, 전단 바아(29)가 출구면(13.1 및 13.2)에서 나가는 공기와 석탄 입자를 선회시키고 안내한다. 전단 바아(29)는 선택적인 것이다.

한편에서는 에어 하우징(18)에 의해 획정되고 다른 편에서는 노즐 팁(5)에 의해 획정되는 채널(22)을 도 3에서 확인할 수 있다. 이 채널(22)을 통해, 2차 공기의 경계가 노 안으로 흘러 들어간다. 노에 들어가기 전에, 2차 공기는 노즐 팁(5)을 냉각하고, 석탄 입자와 공기가 연소되기 전에 석탄 입자와 공기를 추가적으로 혼합한다. 2차 공기를 가속하기 위해, 채널(22)의 높이를 출구면(13.1, 13.2) 부근에서 최소로 감소시키는 것이 더 유익하다.

도 4와 도 5는 청구된 발명의 제2 실시형태를 도시한다. 제1 실시형태(도 1 내지 도 3)와 유사한 부분은 동일한 참조 부호를 갖는다.

본 실시형태에서, 노즐 본체(3)는 노즐 조립체(1)의 내부 쉘(3.1)에 부착된다. 피벗 핀(16)과 각각의 베어링(20)에 의해 내부 쉘(3.1)에 각각 피벗식으로 장착되어 있는 2개의 노즐 팁(15.1 및 15.2)을 더 포함한다.

노즐 팁(15.1 및 15.2)의 입구의 상류에, 분할 수단(21)이 내부 쉘(3.1)에 설치되어, 노즐 본체(3)를 통과하는 유동을 2개의 부분 유동으로 나누고, 내부 쉘(3.1)과 함께 2개의 채널(14.1, 14.2)을 형성한다. 각 채널(14.1, 14.2)은 노즐 본체(3)를 통과하는 유동의 대략 절반을 각 노즐 팁(15.1 및 15.2)에 공급한다.

유동 경로의 방향과 노즐 팁(15.1 및 15.2)의 길이방향 축(33.1 및 33.2)은, 90° 내지 0°의 각도(α)(약 40°의 각도가 도시됨)를 둘러싼다. 이로써, 2개의 부분 스트림을 노즐 조립체(1)의 외부에서 교차 및 전단하는 것이 촉진되고, 그 결과 전술한 긍정적인 결과가 얻어진다.

두 노즐 팁(15.1 및 15.2) 모두가 독립적으로 기울어질 수 있으므로, 유동 경로의 방향 및/또는 노즐 팁(15.1 및 15.2)의 길이방향 축(33.1 및 33.2) 사이의 각도(α)를 조정할 수 있고, 이에 따라 최적의 연소가 달성된다. 또한, 화염의 점화 지점을 조정할 수 있다.

제1 실시형태와 유사하게, 외부 하우징(18)과 내부 쉘(3.1)과 노즐 팁(15.1, 15.2)은 채널(22)을 획정하고, 노즐 팁(15.1 및 15.2)을 냉각하는 2차 공기의 경계가 상기 채널을 통과한다.

외부 하우징(18)과 내부 쉘(3.1)은, 약 ±30°의 각도로 기울어질 수 있도록, 피벗 핀(37, 39)에 의해 피벗식으로 장착되는 것이 가능하다.

더 개선된 혼합 능력을 목적으로, 각 노즐 팁(15.1, 15.2 및 15)은 공기와 석탄 입자의 유동을 안내하도록 출구면(13.1, 13.2, 23.1 및 23.2) 부근에 배치된 스플리터 플레이트(25)를 포함할 수 있다.

도 5는 노즐 조립체(1)를 통과하는 1차 공기의 유동을 도시하고, 노즐 팁(15.1, 15.2)을 떠난 후에 2개의 부분 스트림이 교차 및 전단되는 것을 또한 도시한다.

도 6은 제2 실시형태의 사시도를 도시한다. 이러한 사시도로부터, 외부 하우징(18)과 노즐 본체(3.1)의 사이에, 노즐 팁(15.1 및 15.2)을 냉각하기 위한 채널(22)이 존재한다는 것을 확인할 수 있다.

또한, 에어 하우징(18)과 내부 쉘(3.1) 사이에 복수 개의 리브(24)가 배치되어 있음을 확인할 수 있다. 이들 리브는 에어 하우징(18)의 내부면에 그리고 세장형 노즐 본체(3.1)의 외부면에 용접되어, 노즐 팁(1)의 구조 골조를 형성한다. 또한, 리브(24)는 2차 공기를 위한 안내 수단의 역할을 할 수 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 출구면(23.1 및 23.2)은 180°의 각도(이는 유동 경로들이 평행하다는 것을 의미함)를 둘러싼다. 경우에 따라서, 이는 노즐 팁(15.1 및 15.2)에서 나가는 1차 공기와 석탄 입자의 유동에 대한 최적의 방향일 수 있다.

청구된 초저 NOx 버너 노즐의 NOx 배출을 더 감소시키기 위해, 1차 공기 및 석탄 입자에 노출되는 노즐 팁(들)(5)의 표면에 촉매(35)가 도포되어 있다. 주입된 연료 내의 휘발성 물질의 촉매 연소는, 고체 연료의 부분 연소 또는 휘발성 물질에서 비롯되는 NOx 종의 감소에 유리한 온도에서 달성된다. 또한, 노즐 팁 내부의 촉매 연소는, 하류 화염의 품질을 향상시키고, 이에 상응하게 노 내의 NOx 배출이 감소된다.

주입된 연료 내의 휘발성 물질의 촉매 연소는, 고체 연료의 부분 연소 또는 휘발성 물질에서 비롯되는 NOx 종의 감소에 유리한 온도에서 달성된다. 노즐 팁(들)의 출구면(들) 부근의 촉매 연소는, 화염의 품질을 향상시키고, 이에 상응하게 노 내의 NOx 배출이 감소된다.

본 발명의 실시형태에서, 상기 촉매는 500℃ 내지 900℃(이에 국한되는 것은 아님)의 바람직한 온도 범위에서 촉매 활성을 갖는 페롭스카이트-타입의 촉매이다. 본 발명의 실시형태에서, 상기 촉매는 금속 도핑된 란타늄, 스트론튬, 및/또는 티타네이트이다. 상기한 금속은 Fe, Mn 및 Co이지만 이에 국한되는 것은 아니다.

청구된 발명은 또한, 노와, 이전 청구항들 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 석탄 노즐 조립체를 포함하는 증기 발생 시스템의 작동 방법으로서, 최적의 연소가 달성되도록 시운전 중에 노즐 팁(5, 15.1, 15.2)의 각도(α)를 초기 조정함으로써, 증기 발생 시스템을 작동하는 방법에 관한 것이다.

청구된 발명은 또한, 시스템의 작동 중에 노즐 팁(5, 15.1, 15.2)의 각도(α)를 증기 발생 시스템의 부하의 함수로서 및/또는 연소된 연료의 특성, 예컨대 화학 조성 및/또는 입자 크기 등에 따라 조정하는 방법에 관한 것이다.

1 : 석탄 노즐 조립체 3 : 노즐 본체
3.1 : 내부 쉘 5 : 노즐 팁
7 : 평평한 벽 9 : 구부러진 벽
11 : 분할 수단 12 : 리딩 에지
13.1, 13.2 : 출구면 14 : 채널
α : 각도 15.1, 15.2 : 노즐 팁
16 : 피벗 핀 17 : 평평하고 평행한 벽
18 : 에어 하우징
19 : 평평하거나 구부러진 및/또는 원뿔형의 벽
20 : 베어링 21 : 분할 수단
22 : 채널 23.1, 23.2 : 출구면
24 : 안내 수단 25 : 스플리터 플레이트
29 : 전단 바아 31 : 노즐 팁의 대칭 축
33.1, 33.2 : 채널(14.1, 14.2)의 길이방향 축
35 : 촉매 37 : 피벗 핀
39 : 베어링

Claims

증기 발생 장치용 석탄 노즐 조립체로서,
일단부에 노즐 팁(5)을 구비하는 세장형 노즐 본체(3)를 포함하고; 상기 노즐 팁(5)은 구부러진 또는 휘어진 유동 경로를 각각 구비하는 2개의 채널(14.1, 14.2)을 포함하며,
상기 노즐 팁(5)은, 상기 2개의 채널(14.1, 14.2)을 서로로부터 분리하는 분할 수단(11)을 더 포함하고, 상기 분할 수단(11)은 상기 노즐 팁(5) 내에서 상기 세장형 노즐 본체(3)를 떠나는 석탄 입자와 1차 공기의 스트림을 2개의 부분 스트림으로 분할하며, 상기 세장형 노즐 본체(3)로부터 멀리 떨어져 있는 단부에서 상기 2개의 채널(14.1, 14.2)의 유동 경로의 방향은 0° 초과 90° 이하의 각도(α)를 둘러싸고,
상기 2개의 부분 스트림은, 상기 2개의 부분 스트림이 연소되기 전에, 상기 노즐 팁(5)의 출구에서 서로에 대해 교차하고 전단되도록, 상기 구부러진 또는 휘어진 유동 경로를 통해 상기 노즐 팁(5) 내에서 재배향되는 것인 석탄 노즐 조립체.
제1항에 있어서, 상기 노즐 팁(5)은 상기 세장형 노즐 본체(3)의 길이방향 축에 대해 직교하는 축을 중심으로 피벗 운동하도록 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 석탄 노즐 조립체.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 세장형 노즐 본체(3)와 상기 노즐 팁(5)은 부분적으로 겹쳐져 있는 것을 특징으로 하는 석탄 노즐 조립체.
제1항 또는 제2항에 있어서, 에어 하우징(18)을 포함하는 것을 특징으로 하는 석탄 노즐 조립체.
제4항에 있어서, 상기 세장형 노즐 본체(3)와 상기 노즐 팁(5)뿐만 아니라 상기 에어 하우징(18)은, 2차 공기를 반송(搬送)하기 위한 적어도 하나의 채널(22)을 획정하는 것을 특징으로 하는 석탄 노즐 조립체.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 세장형 노즐 본체(3)는 사각뿔 또는 삼각뿔대 형상의 길이방향 섹션을 구비하는 것을 특징으로 하는 석탄 노즐 조립체.
증기 발생 장치용 석탄 노즐 조립체로서,
세장형 노즐 본체(3)와,
일단부에 2개의 노즐 팁(15.1, 15.2)을 구비하는 내부 쉘(3.1)
을 포함하고;
상기 석탄 노즐 조립체는, 상기 내부 쉘(3.1) 내에서 상기 2개의 노즐 팁(15.1, 15.2)의 상류에 위치해 있고 상기 세장형 노즐 본체(3)로부터 상기 2개의 노즐 팁(15.1, 15.2) 내로의 유동을 나누는 분할 수단(21)을 더 포함하며, 상기 분할 수단(21)은 상기 세장형 노즐 본체(3)로부터의 석탄 입자와 1차 공기의 스트림을 2개의 노즐 팁(15.1, 15.2)을 통해 유동하는 부분 스트림으로 분할하고, 상기 2개의 노즐 팁(15.1, 15.2)의 유동 경로의 방향은 0° 초과 90° 이하의 각도(α)를 둘러싸며,
상기 부분 스트림은, 상기 부분 스트림이 연소되기 전에, 상기 노즐 팁(15.1, 15.2)의 출구에서 서로 교차하고 전단되도록, 상기 2개의 노즐 팁(15.1, 15.2)에 의해 재배향되는 것인 석탄 노즐 조립체.
제7항에 있어서, 상기 노즐 팁(15.1, 15.2)은 상기 세장형 노즐 본체(3) 또는 상기 내부 쉘(3.1)의 길이방향 축에 대해 직교하는 축을 중심으로 피벗 운동하도록 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 석탄 노즐 조립체.
제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 세장형 노즐 본체(3) 및 상기 내부 쉘(3.1) 중 적어도 하나와 상기 노즐 팁(15.1, 15.2)은 부분적으로 겹쳐져 있는 것을 특징으로 하는 석탄 노즐 조립체.
제7항 또는 제8항에 있어서, 에어 하우징(18)을 포함하는 것을 특징으로 하는 석탄 노즐 조립체.
제10항에 있어서, 상기 세장형 노즐 본체(3) 및 상기 내부 쉘(3.1) 중 적어도 하나와 상기 노즐 팁(15.1, 15.2)뿐만 아니라 상기 에어 하우징(18)은, 2차 공기를 반송(搬送)하기 위한 적어도 하나의 채널(22)을 획정하는 것을 특징으로 하는 석탄 노즐 조립체.
제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 세장형 노즐 본체(3) 및 상기 내부 쉘(3.1) 중 적어도 하나는 사각뿔 또는 삼각뿔대 형상의 길이방향 섹션을 구비하는 것을 특징으로 하는 석탄 노즐 조립체.
제1항, 제2항, 제7항 및 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 세장형 노즐 본체(3)로부터 멀리 떨어져 있는 단부에서, 상기 유동 경로의 방향은 15° 초과 75° 미만의 각도(α)를 둘러싸는 것을 특징으로 하는 석탄 노즐 조립체.
제1항, 제2항, 제7항 및 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 각 노즐 팁(5, 15.1, 15.2)은 출구면(13.1, 13.2, 23.1, 23.2)을 포함하고, 적어도 하나의 전단 바아(29)가 상기 출구면(13.1, 13.2, 23.1, 23.2) 부근에 배치되는 것을 특징으로 하는 석탄 노즐 조립체.
제1항, 제2항, 제7항 및 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 공기와 석탄 입자의 유동을 안내하는 하나 이상의 스플리터 플레이트(25)를 포함하는 것을 특징으로 하는 석탄 노즐 조립체.
제1항, 제2항, 제7항 및 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 노즐 팁(5, 15.1, 15.2)의 내부벽에 촉매(35)가 도포되어 있는 것을 특징으로 하는 석탄 노즐 조립체.
제16항에 있어서, 상기 촉매(35)는 500℃ 내지 900℃의 온도 범위에서 촉매 활성을 갖는 페로브스카이트-타입의 촉매인 것을 특징으로 하는 석탄 노즐 조립체.
제16항에 있어서, 상기 촉매(35)는 금속 도핑된 란타늄 스트론튬 티타네이트인 것을 특징으로 하는 석탄 노즐 조립체.
노(爐)와, 제1항, 제2항, 제7항 및 제8항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 석탄 노즐 조립체를 포함하는 증기 발생 시스템.
노와, 제1항, 제2항, 제7항 및 제8항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 석탄 노즐 조립체를 포함하는 증기 발생 시스템의 작동 방법으로서,
시운전 중에 노즐 팁(5, 15.1, 15.2)의 각도(α)를 초기 조정하는 단계, 및
시스템의 작동 중에 노즐 팁(5, 15.1, 15.2)의 각도(α)를, 증기 발생 시스템의 부하의 함수 및 연소된 연료에 의존하는 함수 중 적어도 하나의 함수로서 조정하는 단계를 포함하는 증기 발생 시스템의 작동 방법.