KR19980080923A - 미분상 연료 연소버너 - Google Patents
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Abstract
화력 플랜트 또는 화학 플랜트 제품의 보일러 또는 화학공업노(化學工業爐) 등에 적용되는 미분상 연료 연소버너에 있어서, 1차 공기노즐이 위쪽방향 또는 아래쪽방향으로 방향이 변화하여도, 이것에 좌우되지 않고 화로측 출구면에 있어서 미분상 연료와 반송공기의 혼합류가 적정한 농도분포를 얻는 것이 가능하고, 또한 연소보조 공기의 일부가 화로 안으로 누출하는 일이 없도록 한 것을 제공하는 것을 과제로 한다.
미분상 연료 연소버너에 있어서, 1차 공기노즐과 상기한 미분상 연료 공급관의 연결부 또는 그 근처에 농담분리기를 설치하고, 상기한 농담분리기는 상기한 1차 공기노즐의 분출방향 변화에 따라서 연이어 작동 또는 단독작동하여 방향 변화가 가능하게 구성하는 것에 의해, 농담분리기가 1차 공기노즐의 분출방향 변화를 따라가기 때문에, 여기서 농담이 분리된 혼합류가 치우친 흐름으로 되지 않고 1차 공기노즐의 방향에 따라 분출되는 것이다.
Description
본 발명은 화력 플랜트 또는 화학 플랜트 제품의 보일러 또는 화학공업노(化學工業爐) 등에 적용되는 미분상 연료 연소버너에 관한 것이다.
종래의 이 종류의 기술을 도 5에 기초하여 설명한다. 도 5는 미분상 연료 연소버너의 구조를 개념적으로 측단면부터 나타내고 있고, 도 5(a)는 미분상 연료와 반송공기의 혼합류를 수평방향으로 분출하는 경우를, 도 5(b)는 위쪽으로 분출하는 경우를, 그리고 도 5(c)는 아래방향으로 분출하는 경우를 각각 보이고 있다.
1은 1차 공기노즐, 2는 상기한 1차 공기노즐(1)의 외측에 배치된 2차 공기노즐이다. 3은 미분상 연료 공급관, 4는 상기한 미분상 연료 공급관(3)과 바람상자(5)로 구획되는 연소보조 공기 공급경로이고, 상기한 미분상 연료 공급관(3)은 그 선단에서 상기한 1차 공기노즐(1)에 연결되어 있고, 또한 상기한 연소보조 공기 공급경로(4)는 2차 공기노즐(2)에 연결되어 있다.
10은 농담분리기이고, 상기한 미분상 연료 공급관(3)의 내부에 배치되어, 상기한 미분상 연료 공급관(3)을 흐르는 미분상 연료와 반송공기의 혼합류(7)가 이것에 부딪혀서 나뉘어 흐르고, 원심력의 작용으로 바깥 쪽으로 흐르는 비교적 농후한 흐름(8)(실선으로 표시하고 있다)과, 안 쪽으로 모이는 희박한 흐름(9)(점선으로 표시하고 있다)으로 나뉜다.
또 12는 간극을 나타내는데, 도 5(b)와 같이 상기한 2차 공기노즐(2)이 θ°위쪽을 향했을 때, 또 도 5(c)와 같이 상기한 2차 공기노즐(2)이 θ°아래 쪽을 향했을 때에 바람상자(5)의 화로측 단부와 2차 공기노즐(2)의 바람상자측 단부 사이에 발생하게 된다.
보통의 작동에 있어서, 미분상 연료와 반송공기의 혼합류(7)는 미분상 연료 공급관(3)을 통과하여 1차 공기노즐(1)로 유도되어 화로로 분출된다. 또한 연소보조 공기는 연소보조 공기 공급경로(4)를 통과하여 2차 공기노즐(2)로 유도되어 화로로 분출된다.
이 경우에 연소면에서 요구되는 저 NOx 연소 등의 성능을 만족하기 위해서는, 이 혼합류(7)가 농담분리기(10)의 작용에 의해서 농담분리된 후에 형성되는 미분상 연료가 비교적 농후한 흐름(8)과 희박한 흐름(9)이 함께 1차 공기노즐(1)의 화로측 출구면에서 적정한 농도분포를 유지하고 있을 필요가 있다.
또, 연소보조 공기는 가능한 한 전량이 2차 공기노즐(2)을 통과하여 화로 내로 분출함으로써, 연소에 효과적으로 기여할 필요가 있다.
도 5(a)에 있어서는, 혼합류(7)및 연소보조 공기가 화로 내에 수평방향으로 분출하고 있는 상태를 보이고 있는데, 이 종래의 것으로써는 1차 공기노즐(1) 및 2차 공기노즐(2)의 방향을, 도 5(b) 또는 도 5(c)에 도시한 바와 같이 각각 위방향 또는 아래방향으로 향하는 것에 따라, 상기한 혼합류(7) 및 연소보조 공기의 화로 내로의 분출방향을 위방향 또는 아래방향으로 변화시킬 수가 있었다.
이것에 의해서, 화로 내에서 형성되는 화염의 위치를 화로의 위쪽 또는 아래쪽으로 이동시킬 수 있고, 그 결과로써 화로 내의 가스온도 분포나 화로 출구면의 가스온도를 조절할 수가 있다.
상기한 종래의 것으로써는, 도 5(a)에 도시한 바와 같이 혼합류(7)가 화로 내에 수평방향으로 분출하고 있는 경우에는, 1차 공기노즐(1)의 화로측 출구면에서 미분상 연료와 반송공기의 혼합류(7)가 적정한 농도분포를 얻을 수 있지만, 상기한 1차 공기노즐(1)이 도 5(b) 또는 도 5(c)에 도시하듯이 각각 위방향 또는 아래방향을 향하고 있는 경우에는, 미분상태 연료의 비교적 농후한 쪽의 흐름(8)이 치우친 흐름을 형성하기 때문에, 도 5(a)에 나타내는 상태와 다르고 1차 공기노즐(1)의 화로측 출구면에서 혼합류(7)가 적정한 농담분포를 얻을 수 없게 된다고 하는 문제가 있었다.
또한, 상기하였듯이 연소보조 공기는 전량이 2차 공기노즐(2)을 통과할 필요가 있지만, 2차 공기노즐(2)이 위방향 또는 아래방향을 향하고 있는 경우에는, 도 5(b) 또는 도 5(c)에 도시하듯이, 바람상자(5)의 화로측 단부와 2차 공기노즐(2)의 바람상자측 단부 사이의 간극(12)이 발생하고, 그 결과로 연소보조 공기의 일부가 이 간극(12)때문에 2차 공기노즐(2)을 통과하지 않고 화로 안으로 누출되고, 이것에 의해 연소에 효과적으로 기여하지 않는다고 하는 문제점이 있었다.
본 발명은 종래의 것에 있어서의 이들 문제점을 해소하고, 미분상 연료의 농담분포를 확실히 유지하고, 또한 연소보조 공기의 누출을 없애도록 한 것을 제공하는 것이 과제이다.
본 발명은 상기한 과제를 해결하도록 행해진 것이고, 화로측 벽에 설치되고, 미분상 연료와 반송공기의 혼합류를 분출하여 화염을 형성하는 복수의 공기노즐로써, 상기한 혼합류의 화로 내로의 분출방향이 가변인 1차 공기노즐과, 상기한 1차 공기노즐의 주위에 연소보조 공기를 공급하는 2차 공기노즐, 상기한 1차 공기노즐에 상기한 혼합류를 공급하는 미분상 연료 공급관, 상기한 미분상 연료 공급관이 관통하여 배치되고, 상기한 미분상 연료 공급관의 주위에 연소보조 공기 공급로를 형성하는 바람상자를 구비하고, 상기한 바람상자는 적어도 1개의 미분상 연료 공급관과 1개의 연소보조 공기 공급로로 이루어지는 단위바람상자가 격리 또는 연결하여 배치되어 있는 미분상 연료 연소버너에 있어서, 상기한 1차 공기노즐과 상기한 미분상 연료 공급관의 연결부 또는 그 근방에 농담분리기를 설치하고, 상기한 농담분리기는 상기한 1차 공기노즐의 분출방향 변화에 따라서 연이어 작동 또는 단독작동함으로써 방향 변화가 가능하게 구성되어 있는 미분상 연료 연소버너를 제공하는 것이다.
즉, 농담분리기를 1차 공기노즐과 상기한 미분상 연료 공급관의 연결부 또는 그 근방에 설치함과 동시에, 이 위치에 설치된 농담분리기는 1차 공기노즐의 분출방향 변화에 따라서 연이어 작동 또는 단독작동으로써 방향 변화가 가능하기 때문에, 1차 공기노즐이 예를 들면 위방향 또는 아래방향으로 분출방향을 바꾸면, 농담분리기도 이것에 추종하기 때문에, 여기에서 농담이 분리된 혼합류는 치우친 흐름으로 되는 일이 없이 1차 공기노즐의 방향에 따라서 분출되는 것이다.
또한 본 발명은, 상기한 농담분리기의 상류 측에 다시 농담분리기를 설치한 미분상 연료 연소버너를 제공하는 것이다. 즉 1차 공기노즐과 미분상 연료 공급관의 연결부 또는 그 근방에 설치한 농담분리기의 상류위치에 다른 농담분리기를 설치하고 있기 때문에, 우선 이 상류 측에 위치한 농담분리기로 분리하고, 그 분리효과를 이어받아 분출구에서 가까운 위치에 해당하는 상기한 1차 공기노즐과 미분상 연료 공급관의 연결부 또는 그 근방으로, 1차 공기노즐의 상하운동에 따른 방향 변화를 따라서 농담분리를 하도록 한 것이다.
또한 본 발명은, 화로측 벽에 설치되고, 미분상 연료와 반송공기의 혼합류를 분출하여 화염을 형성하는 복수의 공기노즐로서, 상기한 혼합류의 화로 내로의 분출방향이 가변인 1차 공기노즐과, 상기한 1차 공기노즐의 주위에 연소보조 공기를 공급하는 2차 공기노즐, 상기한 1차 공기노즐에 상기한 혼합류를 공급하는 미분상 연료 공급관, 상기한 미분상 연료 공급관이 관통하여 배치되고 상기한 미분상 연료 공급관의 주위에 연소보조 공기 공급로를 형성하는 바람상자를 구비하고, 상기한 바람상자는 적어도 1개의 미분상태 연료 공급관과 1개의 연소보조 공기 공급로로 이루어지는 단위바람상자가 격리 또는 연결하여 배치되어 있는, 미분상 연료 연소버너에 있어서, 상기한 미분상 연료 공급관에 농담분리기를 설치하고, 상기한 농담분리기에 의해서 형성된 농담분포를 상기한 1차 공기노즐 출구까지 유지하도록 1차 공기노즐 내 또는 미분상 연료 공급관 내의 적어도 어느 쪽인지 한 쪽에 정류기 또는 정류판을 설치한 미분상 연료 연소버너를 제공하는 것이다.
즉, 미분상 연료 공급관에 설치한 농담분리기에 이어서, 정류기 또는 정류판을 1차 공기노즐 내 또는 미분상 연료 공급관 내의 적어도 어느 쪽인지 한 쪽에 설치하는 것에 의해, 농담분리기에 의한 분리결과를 정류기 또는 정류판이 이어받아, 농후한 것과 희박한 것으로 나누어진 상태로 반송되어 1차 공기노즐을 지나서 화로 내로 분출되도록 한 것이다.
또한 본 발명은, 상기한 연소보조 공기를 상기한 2차 공기노즐 입구로 안내하는 연소보조 공기 정류기를 바람상자 내에 설치한 미분상 연료 연소버너를 제공한다. 즉, 미분상 연료와 반송공기의 혼합류를 적당히 안내하는 1차 공기노즐의 연구에 덧붙여, 바람상자 내에 설치한 연소보조 공기 정류기에 의해 2차 공기노즐 입구로 연소보조 공기를 안내하도록 한 것에 의해, 2차 공기노즐 입구에서의 연소보조 공기의 누출을 대폭 방지할 수가 있는 것이다.
또한 본 발명은, 상기한 1차 공기노즐이 화로측 벽의 코너부에 설치되어 있는 미분상 연료 연소버너를 제공하는 것이다. 즉, 상기하였듯이 미분상 연료 공급관과 1차 공기노즐에 의해 미분상 연료와 반송공기의 혼합류를 농후한 것과 희박한 것으로 분리함과 동시에 그 분리효과를 유지하는 연구를 시행한 것을 화로측 벽의 코너부에 설치하여, 상기한 코너부에서 화로 내를 향하여 적절히 분출을 하도록 한 것이다.
더욱이 또 본 발명은, 정면 단면이 직사각형 형상을 갖는 적어도 1개의 미분상 연료 공급관과 1개의 연소보조 공기 공급로로 이루어지는 단위바람상자를 격리 또는 연결하여 복수 배치한 바람상자에 있어서, 상기한 단위바람상자의 세로방향 길이가 가로방향 길이의 1.5배 이하인 미분상 연료 연소버너를 제공하는 것이다.
즉, 상기하였듯이 미분상 연료 공급관과 1차 공기노즐에 의해 미분상 연료와 반송공기의 혼합류를 농후한 것과 희박한 것으로 분리함과 동시에 그 분리효과를 유지하는 연구를 행한 1차 공기노즐과, 2차 공기노즐 입구에서의 연소보조 공기의 누출을 대폭 방지하도록 한 2차 공기노즐을 수납한 단위바람상자를, 상기한 단위바람상자의 세로방향 길이가 가로방향 길이의 1.5배 이하로 수납하는 형상배치로 하는 것에 의해, 능력이 감소되는 일 없이 전체의 컴팩트화를 꾀한 것이다.
도 1은, 본 발명의 실시예 1에 관계되는 미분상 연료 연소버너의 개요를 나타내고, (a)는 미분상 연료와 반송공기의 혼합류를 수평방향으로 분출하는 경우를, (b)는 위쪽으로 분출하는 경우를, 그리고 (c)는 아래방향으로 분출하는 경우를 각각 나타낸 설명도.
도 2는, 본 발명의 실시예 2에 관계되는 미분상 연료 연소버너의 개요를 나타내고, (a)는 미분상 연료와 반송공기의 혼합류를 수평방향으로 분출하는 경우를, (b)는 위쪽으로 분출하는 경우를, 그리고 (c)는 아래방향으로 분출하는 경우를 각각 나타낸 설명도.
도 3은, 본 발명의 실시예 3에 관계되는 미분상 연료 연소버너의 개요를 나타내고, (a)는 미분상 연료와 반송공기의 혼합류를 수평방향으로 분출하는 경우를, (b)는 위쪽으로 분출하는 경우를, 그리고 (c)는 아래방향으로 분출하는 경우를 각각 나타낸 설명도.
도 4는, 본 발명의 실시예 4에 관계되는 미분상 연료 연소버너의 개요를 나타내고, (a)는 미분상 연료와 반송공기의 혼합류를 수평방향으로 분출하는 경우를, (b)는 위쪽으로 분출하는 경우를, 그리고 (c)는 아래방향으로 분출하는 경우를 각각 나타낸 설명도.
도 5는, 종래의 미분상 연료 연소버너의 개요를 나타내고, (a)는 미분상 연료와 반송공기의 혼합류를 수평방향으로 분출하는 경우를, (b)는 위쪽으로 분출하는 경우를, 그리고 (c)는 아래방향으로 분출하는 경우를 각각 나타낸 설명도.
도 6은, 본 발명의 각 실시예에 관계되는 미분상 연료 연소버너의 화로 내 배치 예를 나타내는 설명도.
도 7은, 본 발명의 각 실시예에 관계되는 미분상 연료 연소버너로 구성되는 단위바람상자(單位風箱)의 개요를 나타내는 설명도.
-도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-
1 … 1차 공기노즐 2 … 2차 공기노즐
3 … 미분상 연료 공급관 4 … 연소보조 공기 공급경로
5 … 바람상자 6 … 농담분리기
7 … 혼합류 8 … 농후한 흐름
9 … 희박한 흐름 10 … 농담분리기
11 … 분산기 12 … 간극
13 … 제 1 정류판 14 … 제 2 정류판
15 … 연소보조 공기 정류기 16 … 연소보조 공기
17 … 누출공기
본 발명의 실시예 1을 도 1에 기초하여 설명한다. 도 1은 미분상 연료 연소버너의 구조를 개념적으로 측단면부터 나타내고 있고, 도 1(a)는 미분상 연료와 반송공기의 혼합류를 수평방향으로 분출하는 경우를, 도 1(b)는 위쪽으로 분출하는 경우를, 그리고 도 1(c)는 아래방향으로 분출하는 경우를 각각 보이고 있다. 또, 상기한 종래의 것과 동일한 부분에는 도면 중 동일한 부호를 붙여 나타내고, 중복되는 설명은 생략한다.
본 실시예는, 1차 공기노즐(1)과 미분상 연료 공급관(3)의 연결부에 농담분리기(6)를 설치하고, 상기한 농담분리기(6)는 적당한 연결기구로 1차 공기노즐(1)에 연결되어, 상기한 1차 공기노즐(1)이 그 분출방향을 변화시키면, 그것에 따라 방향 변화 하도록 구성되어 있다.
또, 상기한 농담분리기(6)는 상기한 1차 공기노즐(1)과는 별체 구조로 단독작동이 가능하고, 1차 공기노즐(1)의 움직임을 검출하여 그것에 따라 방향을 변화시키도록 구성하는 것도 가능하다.
또한 11은 분산기이고, 상기한 미분상 연료 공급관(3)이 상류에서 휘어지는 부근에, 구부러지는 외측방향에 배치되어, 원심력에 의해 바깥으로 모이는 경향이 있는 농후한 혼합류가, 이것에 충돌하여 미분상 연료 공급관(3) 내에 잘 분산하도록 구성되어 있다.
본 실시예에서는, 상기하였듯이 농담분리기(6)가 1차 공기노즐(1)의 방향 변화에 따르도록 구성되어 있기 때문에, 지금 도 1(a)와 같이 1차 공기노즐(1)이 수평방향으로 향하고 있는 때에는, 농담분리기(6)도 같이 수평방향으로 향하고 있지만, 도 1(b)와 같이 1차 공기노즐(1)이 위를 향하면 농담분리기(6)도 이것에 따라 위를 향하고, 또 도 1(c)와 같이 1차 공기노즐(1)이 아래를 향하면 농담분리기(6)도 아래를 향하여 1차 공기노즐(1)에서 화로 내로 분출하는 방향과 같은 방향으로 혼합류(7)의 흐름을 유도하도록 작동한다.
이와 같이 본 실시예에 의하면, 농담분리기(6)에 의해 형성되는 미분상 연료의 농후한 흐름(8) 및 희박한 흐름(9)은, 함께 도 1(a)에 도시하듯이 혼합류(7)가 수평방향으로 분출하고 있는 경우와 동등한 농담분포를 유지하는 흐름을 형성할 수가 있고, 따라서 상기한 1차 공기노즐(1)이 혼합류(7)를 분출하는 방향이 수평방향에서 상하방향으로 변화한 경우에 있어서도, 1차 공기노즐(1)의 출구면에 있어서 치우친 흐름을 형성하지 않고, 연료의 연소성능 면에서 필요로 하는 농담분포를 유지하고, 또한 확보할 수가 있는 것이다.
또 도 6에 개략적으로 나타내듯이, 상기한 바와 같이 구성된 1차 공기노즐(1)(버너 노즐)은 화로측 벽(화로 벽)의 각 코너부에 설치되어 있고, 농후한 것과 희박한 것으로 분리한 미분상 연료와 반송공기의 혼합류를 상기한 코너부에서 화로 내를 향해 적절히 분출을 하도록 한 것이다.
또한, 도 7에 나타낸 바와 같이, 정면 단면이 직사각형 형상을 갖는 적어도 1개의 미분상태 연료 공급관과 1개의 연소보조 공기 공급로로 이루어진 단위바람상자를 구성하고, 이것을 격리 또는 연결하여 복수배치하고, 상기한 단위바람상자의 세로방향 길이(h)가 가로방향 길이(W)의 1.5배 이하(h≤1.5W)가 되도록 구성하는 것에 의해 능력을 감소시키는 일 없이 전체의 컴팩트화를 꾀하고 있다.
또, 도 7 중에는 미분상 연료 공급관과 연소보조 공기 공급로 등으로 구성되는 석탄버너에 덧붙여 석유버너를 도시하고 있는데, 이것은 석유연료를 공급하지 않을 때에는 보조공기를 공급하는 공기포트로써 기능할 수 있다.
본 발명의 실시예 2를 도 2에 기초하여 설명한다. 상기한 실시예 1과 관계 있는 도 1과 같이, 도 2는 미분상 연료 연소버너의 구조를 개념적으로 측단면부터 나타내고 있고, 도 2(a)는 미분상 연료와 반송공기의 혼합류를 수평방향으로 분출하는 경우를, 도 2(b)는 위쪽으로 분출하는 경우를, 그리고 도 2(c)는 아래방향으로 분출하는 경우를 각각 보이고 있다. 또, 상기한 종래의 것 또는 상기한 실시예 1의 것과 동일한 부분에는 도면 중 동일한 부호를 붙여 표시하고, 중복되는 설명은 생략한다.
본 실시예에 있어서는, 1차 공기노즐(1)과 미분상 연료 공급관(3)의 연결부에 설치된 농담분리기(6)의 상류위치에, 다시 다른 농담분리기(10)를 설치하고 있다.
이들 농담분리기(6), (10) 중, 1차 공기노즐(1)과 미분상 연료 공급관(3)의 연결부에 설치된 하류 측의 농담분리기(6)는, 상기한 실시예 1의 것과 같고, 1차 공기노즐(1)의 동작에 따라서 작동하고, 미분상 연료를 화로 내로 분출하는 방향과 같은 방향인 비교적 농후한 흐름(8) 및 희박한 흐름(9)이 되도록 흐름의 방향을 변화시켜 얻는 가동식의 것이지만, 다른 쪽, 상류위치에 설치한 다른 농담분리기(10)는, 고정식이어도 좋고, 또한 1차 공기노즐(1)의 동작에 특별히 구속되지 않는 가동식의 것이어도 좋다.
본 실시예에서는, 혼합류(7)는 우선 상류 측의 농담분리기(10)에 의해 농담분리된 뒤, 앞쪽의 농담분리기(6) 및 1차 공기노즐(1)로 유도된다. 이어서 앞쪽의 농담분리기(6)에서는, 상기한 실시예 1의 것과 같이, 상기한 농담분리기(6)가 1차 공기노즐(1)의 방향 변화에 추종하도록 구성되어 있기 때문에, 지금 도 2(a)와 같이 1차 공기노즐(1)이 수평방향으로 향하고 있는 때에는, 농담분리기(6)도 같이 수평방향으로 향하고 있지만, 도 2(b)와 같이 1차 공기노즐(1)이 위를 향하면 농담분리기(6)도 이것을 따라 위를 향하고, 또한 도 2(c)와 같이 1차 공기노즐(1)이 밑을 향하면 농담분리기(6)도 밑을 향하고, 상기한 1차 공기노즐(1)이 혼합류(7)를 화로 내로 분출하는 방향과 같은 방향으로 상기한 혼합류(7)의 흐름을 유도하도록 작동한다.
이 작용에 의해서 농담분리기(6), (10)로 형성되는 미분상 연료가, 농후한 흐름(8) 및 희박한 흐름(9)이 서로 도 2(a)의 수평방향으로 분출되고 있는 경우와 동등한 농담분포를 유지하는 흐름을 형성할 수가 있다.
따라서 1차 공기노즐(1)이 혼합류(7)를 분출하는 방향이 수평방향에서 상하방향으로 변화한 경우에 있어서도, 농담분리기(10)의 작용과 서로 어울려 1차 공기노즐(1)의 출구면에서 연료의 연소성능 면에서 필요로 하는 농담분포를 유지하고, 또한 확보할 수가 있는 것이다.
또한, 본 발명의 실시예 3을 도 3에 기초하여 설명한다. 상기한 제 1, 실시예 2의 설명의 경우와 같이, 도 3은 미분상 연료 연소버너의 구조를 개념적으로 측단면부터 나타내고 있고, 도 3(a)는 미분상 연료와 반송공기의 혼합류를 수평방향으로 분출하는 경우를, 도 3(b)는 위쪽으로 분출하는 경우를, 그리고 도 3(c)는 아래방향으로 분출하는 경우를 각각 보이고 있다. 또 상기한 종래의 것 및 제 1, 실시예 2의 것과 동일한 부분에는 도면 중 동일한 부호를 붙이고, 중복되는 설명은 생략한다.
본 실시예에 있어서는, 1차 공기노즐(1) 내에 설치되고 상기한 1차 공기노즐(1)의 방향 변화를 따라 방향 변화하는 제 1 정류판(13)과, 미분상 연료 공급관(3) 내에서 농담분리기(10)의 하류에 설치된 제 2 정류판(14)을 갖추고 있다.
본 실시예에 있어서는, 도 3(a)에 도시하듯이 1차 공기노즐(1)로부터 미분상 연료와 반송공기의 혼합류(7)를 수평방향으로 분출하고 있는데 반해, 도 3(b) 및 도 3(c)에서는 1차 공기노즐(1)이 그 방향을 변화시켜, 각각 위방향 또는 아래방향으로 혼합류(7)를 분출하고 있다.
이들 혼합류(7)는, 상기한 분출에 앞서서 상류 측에 배치한 농담분리기(10)에 의해서 농담분리된 후, 1차 공기노즐(1)로 도입되는 것으로 되어 있지만, 우선 도 3(a)에 있어서는, 미분상 연료 공급관(3) 내의 제 2정류판(14)은 미분상 연료가 농후한 흐름(8)과 희박한 흐름(9)이 1차 공기노즐(1)에 도달하기 전단계에서, 이 농후한 흐름(8)과 희박한 흐름(9)에 따라 형성되는 농담분포를 유지하도록 작용하고, 1차 공기노즐(1) 내의 제1 정류판(13)은 미분상 연료가 농후한 흐름(8)을 1차 공기노즐(1)의 내면 측으로 향하도록 작용하고 있다.
또한, 도 3(b) 및 도 3(c)에 있어서도, 1차 공기노즐(1)이 θ°위를 향한 경우 및 θ°아래를 향한 경우와 함께, 미분상 연료 공급관(3) 내의 제 2 정류판(14) 및 1차 공기노즐(1) 내의 제 1 정류판(13)의 정류작용에 의해서, 농담분리기(10)로 형성된 미분상 연료가 농후한 흐름(8)과 희박한 흐름(9)의 농도분포를 유지할 수가 있다.
이들 제 1 정류판(13) 및 제 2 정류판(14)의 작용에 의해서, 미분상 연료가 농후한 흐름(8) 및 희박한 흐름(9)은 함께 도 3(a)에 도시하듯이 혼합류(7)가 수평방향으로 분출하고 있는 경우와 동등한 농도분포를 유지하는 흐름을 형성할 수가 있고, 따라서 상기한 1차 공기노즐(1)이 혼합류(7)를 분출하는 방향이 수평방향에서 상하방향으로 변화한 경우에 있어서도, 농담분리기(10)의 작용과 서로 어울려 1차 공기노즐(1)의 출구면에 있어서 연료의 연소성능 면에서 필요로 하는 농담분포를 유지하고, 또한 확보할 수가 있는 것이다.
더욱 또, 본 발명의 실시예 4를 도 4에 기초하여 설명한다. 상기한 제1, 제 2 및 실시예 3의 설명의 경우와 같이, 도 4는 미분상 연료 연소버너의 구조를 개념적으로 측단면부터 나타내고 있고, 도 4(a)는 미분상 연료와 반송공기의 혼합류를 수평방향으로 분출하는 경우를, 도 4(b)는 위쪽으로 분출하는 경우를, 그리고 도 4(c)는 아래방향으로 분출하는 경우를 각각 보이고 있다. 또 상기한 종래의 것 및 실시예 1, 실시예 2, 실시예 3의 것과 동일한 부분에는 도면 중 동일한 부호를 붙여 나타내고, 중복되는 설명은 생략한다.
본 실시예에 있어서는, 연소보조 공기 공급경로(4) 내에 연소보조 공기 정류기(15)를 2차 공기노즐(2)과 연소보조 공기 공급경로(4)와의 접합부 부근에 바람상자(5)의 안쪽에 설치하고 있다. 또, 16은 연소보조 공기 공급경로(4)로부터 2차 공기노즐(2)을 통과하여 화로 내로 분출되는 연소보조 공기를 나타내고, 또한 17은 상기한 연소보조 공기 공급경로(4)로부터 2차 공기노즐(2)을 통과하지 않고서 그 외측을 돌아, 화로 내로 누출되는 연소보조 공기를 보이고 있다.
본 실시예에 있어서, 미분상 연료와 반송공기의 혼합류(7)는 분산기(11)에 의해서 분산되고, 농담분리기(10)에 의해 농담분리된 후, 1차 공기노즐(1)로 유도된다.
연소보조 공기 정류기(15)는 연소보조 공기 공급경로(4)의 위쪽 내벽면 근방 및 아래쪽 내벽면 근방을 통과해온 연소보조 공기가 2차 공기노즐(2)의 내부를 통과하도록 적극적으로 연소보조 공기 흐름의 방향을 변화하도록 작용하고 있다.
더욱 도 4(b) 및 도 4(c)에 있어서도, 연소보조 공기 공급경로(4)의 위쪽 내벽면 근방 및 아래쪽 내벽면 근방을 통과해온 연소보조 공기가 2차 공기노즐(2)의 내부를 통과하도록 적극적으로 연소보조 공기 흐름의 방향을 변화하도록 작용하고 있다.
이 연소보조 공기 정류기(15)의 작용에 의해서 연소보조 공기의 거의 전량을 2차 공기노즐(2)을 통과하여 화로 내로 분출되는 연소보조 공기(16)로 하는 것이 가능하고, 2차 공기노즐(2)을 통과하지 않고서 화로 내로 누출되는 누출공기(17)의 양을 가능한 한 억제할 수 있는 것이다.
이상, 본 발명을 도시한 실시예에 기초하여 설명했지만, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 범위 내에서 그 구체적 구조에 여러 변경을 가해도 괜찮은 것은 말할 필요도 없다.
이상 본 발명에 의한 미분상 연료 연소버너는, 화로측 벽에 설치되고, 미분상 연료와 반송공기의 혼합류를 분출하여 화염을 형성하는 복수의 공기노즐로써, 상기한 혼합류의 화로 내로의 분출방향이 가변인 1차 공기노즐과, 상기한 1차 공기노즐의 주위에 연소보조 공기를 공급하는 2차 공기노즐, 상기한 1차 공기노즐에 상기한 혼합류를 공급하는 미분상 연료 공급관, 상기한 미분상 연료 공급관이 관통하여 배치되고 상기한 미분상 연료 공급관의 주위에 연소보조 공기 공급로를 형성하는 바람상자를 구비하고, 상기한 바람상자는 적어도 1개의 미분상 연료 공급관과 1개의 연소보조 공기 공급로로 이루어지는 단위바람상자가 격리 또는 연결하여 배치되어 있는, 미분상 연료 연소버너에 있어서, 상기한 1차 공기노즐과 상기한 미분상 연료 공급관의 연결부 또는 그 근방에 농담분리기를 설치하고, 상기한 농담분리기는 상기한 1차 공기노즐의 분출방향 변화에 따라서 연이어 작동 또는 단독작동으로 방향 변화가 가능하게 구성되어 있기 때문에, 상기한 농담분리기가 1차 공기노즐의 분출방향 변화를 따라 변동하고, 1차 공기노즐로부터 화로 내로 분출하는 혼합류는, 1차 공기노즐의 방향에 따라 치우치는 일없이 확실한, 그리고 안정한 흐름으로 되어 분출되고, 신뢰성이 높은 미분상 연료 연소버너를 얻을 수 있다.
또한 청구항 제2항에 기재된 발명에 의하면, 미분상 연료 연소버너는, 상기한 농담분리기의 상류 측에 다시 농담분리기를 설치하여 구성되어 있기 때문에, 우선 이 상류 측에 위치한 농담분리기로 분리하고, 그 분리효과를 이어받아 다시 또, 혼합류를 치우치게 하는 일도 없이, 1차 공기노즐의 방향에 따라 이것과 같은 방향으로 안내하여 화로 내로 분출되고, 이로써 신뢰성이 풍부한 미분상 연료 연소버너를 얻을 수 있는 것이다.
또한 청구항 제3항에 기재된 발명에 의하면, 미분상 연료 연소버너는, 화로측 벽에 설치되고, 미분상 연료와 반송공기의 혼합류를 분출하여 화염을 형성하는 복수의 공기노즐로써, 상기한 혼합류의 화로 내로의 분출방향이 가변인 1차 공기노즐과, 상기한 1차 공기노즐의 주위에 연소보조 공기를 공급하는 2차 공기노즐, 상기한 1차 공기노즐에 상기한 혼합류를 공급하는 미분상 연료 공급관, 상기한 미분상 연료 공급관이 관통하여 배치되고 상기한 미분상 연료 공급관 주위에 연소보조 공기 공급로를 형성하는 바람상자를 구비하고, 상기한 바람상자는 적어도 1개의 미분상 연료 공급관과 1개의 연소보조 공기 공급로로 이루어지는 단위바람상자가 격리 또는 연결하여 배치되어 있는 미분상 연료 연소버너에 있어서, 상기한 미분상 연료 공급관에 농담분리기를 설치하고, 상기한 농담분리기에 의해서 형성된 농담분포를 상기한 1차 공기노즐 출구까지 유지하도록 1차 공기노즐 내 또는 미분상 연료 공급관 내의 적어도 어느 한 쪽에 정류기 또는 정류판을 설치하고 구성되어 있기 때문에, 이들 정류기 또는 정류판에 의해 농담분리기에 의한 분리결과를 이어받고, 미분상 연료와 반송공기의 혼합류는 농후한 흐름과 희미한 흐름으로 나누어진 상태를 유지하여 반송되고, 1차 공기노즐로부터 화로 내로 분출되어 적절하게 연소를 하고, 미분상 연료 연소버너로서 신뢰성을 높이는 것이 가능했던 것이다.
또한 청구항 제4항에 기재된 발명에 의하면, 미분상 연료 연소버너는 상기한 연소보조 공기를 상기한 2차 공기노즐 입구로 안내하는 연소보조 공기 정류기를 바람상자 내에 설치하여 구성되어 있기 때문에, 상기한 1차 공기노즐로부터 미분상 연료와 반송공기의 혼합류를 적당한 상황으로 분출하는 것에 덧붙여, 그 외측에서 바람상자 내에 설치한 연소보조 공기 정류기에 의해 2차 공기노즐 입구에 연소보조 공기를 적당한 상태로 안내하고, 2차 공기노즐 입구에서의 연소보조 공기의 누출을 대폭 방지할 수가 있는 것이다.
또한 청구항 제5항에 기재된 발명에 의하면, 미분상 연료 연소버너는 상기한 1차 공기노즐이 화로측 벽의 코너부에 설치하여 구성되어 있기 때문에, 상기하였듯이 미분상 연료 공급관과 1차 공기노즐에 의해 미분상 연료와 반송공기의 혼합류를 농후한 것과 희박한 것으로 분리함과 동시에 그 분리효과를 유지하는 연구를 행한 버너를 화로측 벽의 코너부에 설치하고, 상기한 코너부에서 화로 내를 향해 상기한 혼합류를 적절한 상태로 분출하여, 적합한 연소를 확보할 수가 있는 것이다.
다시 또 청구항 제6항에 기재된 발명에 의하면, 미분상 연료 연소버너는 정면 단면이 직사각형 형상을 갖는 적어도 1개의 미분상 연료 공급관과 1개의 연소보조 공기 공급로로 이루어지는 단위바람상자를 격리 또는 연결하여 복수 배치한 바람상자에 있어서, 상기한 단위바람상자의 세로방향 길이가 가로방향 길이의 1.5배 이하가 되도록 구성되어 있기 때문에, 상기하였듯이 미분상 연료 공급관과 1차 공기노즐에 의해 미분상 연료와 반송공기의 혼합류를 농후한 것과 희박한 것으로 분리함과 동시에 그 분리효과를 유지하는 연구를 행한 1차 공기노즐과, 2차 공기노즐 입구에서의 연소보조 공기의 누출을 대폭 방지하도록 한 2차 공기노즐을 수납한 단위바람상자를, 상기한 단위바람상자의 세로방향 길이가 가로방향 길이의 1.5배 이하로 안정되는 형상배치로 하는 것에 의해, 능력을 감소하지 않고 전체의 컴팩트화를 꾀할 수 있는 것이다.
Claims (6)
- 화로측 벽에 설치되고, 미분상 연료와 반송공기의 혼합류(7)를 분출하여 화염을 형성하는 복수의 공기노즐로써, 상기한 혼합류(7)의 화로 내로의 분출방향이 가변인 1차 공기노즐(1)과, 상기한 1차 공기노즐(1)의 주위에 연소보조 공기를 공급하는 2차 공기노즐(2), 상기한 1차 공기노즐(1)에 상기한 혼합류(7)를 공급하는 미분상 연료 공급관(3), 상기한 미분상 연료 공급관(3)이 관통하여 배치되고 상기한 미분상 연료 공급관(3) 주위에 연소보조 공기 공급로를 형성하는 바람상자(5)를 구비하고, 상기한 바람상자(5)는 1개의 미분상 연료 공급관(3)과 1개의 연소보조 공기 공급로로 이루어지는 단위바람상자가 격리 또는 연결하여 배치되어 있는 미분상 연료 연소버너에 있어서, 상기한 1차 공기노즐(1)과 상기한 미분상 연료 공급관(3)의 연결부 또는 그 근처에 농담분리기를 설치하고, 상기한 농담분리기는 상기한 1차 공기노즐(1)의 분출방향 변화에 따라서 연이어 작동 또는 단독 작동으로 방향 변화가 가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 미분상 연료 연소버너.
- 제1항에 있어서, 상기한 농담분리기의 상류 측에 다시 농담분리기를 설치한 것을 특징으로 하는 미분상 연료 연소버너.
- 화로측 벽에 설치되고, 미분상 연료와 반송공기의 혼합류(7)를 분출하여 화염을 형성하는 복수의 공기노즐로써, 상기한 혼합류(7)의 화로 내로의 분출 방향이 가변인 1차 공기노즐(1)과, 상기한 1차 공기노즐(1)의 주위에 연소보조 공기를 공급하는 2차 공기노즐(2), 상기한 1차 공기노즐(1)에 상기한 혼합류(7)를 공급하는 미분상 연료 공급관(3), 상기한 미분상 연료 공급관(3)이 관통하여 배치되고 상기한 미분상 연료 공급관(3) 주위에 연소보조 공기 공급로를 형성하는 바람상자(5)를 구비하고, 상기한 바람상자(5)는 1개의 미분상 연료 공급관(3)과 1개의 연소보조 공기 공급로로 이루어지는 단위바람상자가 격리 또는 연결하여 배치되어 있는, 미분상 연료 연소버너에 있어서, 상기한 미분상 연료 공급관(3)에 농담분리기를 설치하고, 상기한 농담분리기에 의해 형성된 농담분포를 상기한 1차 공기노즐(1) 출구까지 유지하도록 1차 공기노즐(1) 내 또는 미분상 연료 공급관(3) 내의 한 쪽에 정류기 또는 정류판을 설치한 것을 특징으로 하는 미분상 연료 연소버너.
- 제1항에 있어서, 상기한 연소보조 공기를 상기한 2차 공기노즐(2) 입구로 안내하는 연소보조 공기 정류기(15)를 바람상자(5) 내에 설치한 것, 상기한 1차 공기노즐(1)이 화로측 벽의 코너부에 설치되어 있는 것 및 정면 단면이 직사각형 형상을 하는 1개의 미분상 연료 공급관(3)과 1개의 연소보조 공기 공급로 된 단위바람상자를 격리 또는 연결하여 복수 배치한 바람상자(5)에 있어서, 상기한 단위바람상자의 세로방향 길이가 가로방향 길이의 1.5배 이하인 것 중에 1개를 포함하는 것을 특징으로 하는 미분상 연료 연소버너.
- 제2항에 있어서, 상기한 연소보조 공기를 상기한 2차 공기노즐(2) 입구로 안내하는 연소보조 공기 정류기(15)를 바람상자(5) 내에 설치한 것, 상기한 1차 공기노즐(1)이 화로측 벽의 코너부에 설치되어 있는 것 및 정면 단면이 직사각형 형상을 갖는 1개의 미분상 연료 공급관(3)과 1개의 연소보조 공기 공급로로 이루어진 단위바람상자를 격리 또는 연결하여 복수 배치한 바람상자(5)에 있어서, 상기한 단위바람상자의 세로방향 길이가 가로방향 길이의 1.5배 이하인 것 중에 1개의 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 미분상 연료 연소버너.
- 제3항에 있어서, 상기한 연소보조 공기를 상기한 2차 공기노즐(2) 입구로 안내하는 연소보조 공기 정류기(15)를 바람상자(5) 내에 설치한 것, 상기한 1차 공기노즐(1)이 화로측 벽의 코너부에 설치되어 있는 것 및 정면 단면이 직사각형 형상을 갖는 1개의 미분상 연료 공급관(3)과 1개의 연소보조 공기 공급로로 이루어지는 단위바람상자를 격리 또는 연결하여 복수 배치한 바람상자(5)에 있어서, 상기한 단위바람상자의 세로방향 길이가 가로방향 길이의 1.5배 이하인 것 중에 1개의 것 포함하는 것을 특징으로 하는 미분상 연료 연소버너.
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