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KR970003606B1 - 복수의 동심 경사 연소 시스템 - Google Patents

복수의 동심 경사 연소 시스템 Download PDF

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Publication number
KR970003606B1
KR970003606B1 KR1019930701296A KR930701296A KR970003606B1 KR 970003606 B1 KR970003606 B1 KR 970003606B1 KR 1019930701296 A KR1019930701296 A KR 1019930701296A KR 930701296 A KR930701296 A KR 930701296A KR 970003606 B1 KR970003606 B1 KR 970003606B1
Authority
KR
South Korea
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air
fuel
nozzles
furnace
combustion
Prior art date
Application number
KR1019930701296A
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English (en)
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KR930702644A (ko
Inventor
데이비드 헤러웰 토드
그루샤 존
스코트 맥카트네이 마이클
Original Assignee
컴버스쳔 엔지니어링 인코포레이티드
리챠드 엠. 버트
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 컴버스쳔 엔지니어링 인코포레이티드, 리챠드 엠. 버트 filed Critical 컴버스쳔 엔지니어링 인코포레이티드
Publication of KR930702644A publication Critical patent/KR930702644A/ko
Application granted granted Critical
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C5/00—Disposition of burners with respect to the combustion chamber or to one another; Mounting of burners in combustion apparatus
    • F23C5/08—Disposition of burners
    • F23C5/32—Disposition of burners to obtain rotating flames, i.e. flames moving helically or spirally
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C1/00—Combustion apparatus specially adapted for combustion of two or more kinds of fuel simultaneously or alternately, at least one kind of fuel being either a fluid fuel or a solid fuel suspended in a carrier gas or air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C6/00—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion
    • F23C6/04—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion in series connection
    • F23C6/045—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion in series connection with staged combustion in a single enclosure
    • F23C6/047—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion in series connection with staged combustion in a single enclosure with fuel supply in stages
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C2201/00—Staged combustion
    • F23C2201/10—Furnace staging
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  • Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
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Abstract

없음.

Description

복수의 동심 경사 연소 시스템
제1도는 본 발명에 따라 제조된 군집되어 집중된 경사 연소 시스템에서 실현된 화석 연료-연소노의 수직 단면에 따른 개략도.
제2도는 본 발명에 따라 제조되고 특히 석탄 연소적용에 사용 적합한 군집되어 집중된 경사 연소 시스템의 실시예의 수직 단면에 따른 개략도.
제3도는 본 발명에 따라 제조된 군집되어 집중된 경사 연소 시스템에서 사용되는 공끼 격실의 평면도.
제4도는 본 발명에 따라 제조된 군집되어 집중된 경사 연소 시스템에서 사용되는 옵셋트 공기 격실의 평면도.
제5도는 옵셋트 연소의 원리를 도시하는 연소 원호의 평면도.
제6도는 본 발명에 따라 제조된 군집되어 집중된 경사 연소 시스템에서 실현된 화석 연료-연소노의 전체 노화학량의 그래프.
제7도는 본 발명에 따라 제조된 군집되어 집중된 경사 연소 시스템의 사용과 연소 시스템의 표준 형태의 사용을 통하여 화석 연료-연소노내에서 얻어진 NOx ppm 레벨의 비교를 도시하는 그래프.
제8도는 본 발명에 따라 제조되는 특히 오일/가스 연소 적용에 사용 적합한 군집되어 집중된 수직 단면의 개략도.
제9도는 본 발명에 따라 제조된 군집되어 집중된 경사 연소시스템과 재연소를 갖춘 화석 연료-연소노의 수직 단면을 도시하는 개략도.
관련된 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 출원되고 양도된 다음의 특허출원과 상호참조 관계가 있다. 즉, john L. Marion의 이름으로 출원된 제목이 "NOx 제어용의 분쇄된 과연소 공기 시스템(in Pulverized Overfino Air System For Nox Control)"인 미국 특허 출원 제 C900010호이다.
발명의 배경
본 발명은 경사 연소 화석 연료 노, 더 명확하게는 경사 연소된 미분탄노로부터 NOx 방출을 감소시키기 위한 연소시스템에 관한 것이다.
미분탄은 오랫동안 경사 연소 방법에 의하여 노에서 부유상태로 용이하게 연소되어 있다. 경사 연소노서 공지된 상기 기술은 연료 및 공기가 4모서리로부터 노안으로 유입되는 것을 포함하며 그 결과 연료와 공기는 노의 중심에서 가상의 원에 경사 방향으로 향한다. 이와 같은 형태의 연소는 연료의 양호한 혼합, 안정된 화염상태 그리고 노에서 혼합 가스의 긴체재 시간 등의 많은 이점을 가진다.
최근들에 가능한한 공기 오염을 극소화 시켜야 한다는 필연성이 더욱 강조되어 왔다. 이 때문에 대부분의 미국의 연구가들은 1990년 말 더 늦기전에 폭 넓은 공기 방출 감소법령을 제정할 것을 미국의회에 기대했다. 그러한 법령이 가지게될 중요한 취지는 존재하는 화석 연료 유닛에 대해 NOx와 SOx 제어의 개조를 명하는 것이 그 첫째이다. 이전의 종래의 법은 오직 새로운 유닛 제작에만 관련되었다.
NOx의 또다른 특별한 문제와 관련하여, 질소 산화물은 열적 NOx와 연료 NOx가 되도록 동일시되어 왔던 2개의 분리된 기계 장치에 의해 화석 연료가 연소되는 동안 발생되었던 것으로 알려졌다. 열적 NOx는 연소 공기에 있어 분자 질소와 산소의 열적 응고로부터 발생한다. 열적 NOx의 생성비는 국부적인 화염 온도에 매우 민감하며 국부적인 산소 집중에는 다소 덜 민감하다. 실질적으로 모든 열적 NOx는 가장 높은 온도하에 있는 화염 영역에서 생선된다. 상기 NOx집중은 연소가스의 열적 담금질에 의해 높은 온도 영역에서 행하여지는 레벨에서 수반되는 "결빙"이다. 따라서 상기 도관 가스 열적 NOx 집중은 절정 화염 온도의 평형 레벨 특성과 도관 가스 온도에서의 평형 레벨 사이에서 이루어진다.
반대로 연료 NOx는 석탄이나 중유와 같은 일정 화석 연료에서 유기적으로 결속된 질소의 산화로부터 발생한다. 연료 NOx의 생성비는 일반적으로 연료의 혼합비와 기류 특히 국부적인 산소 집중에 의해 매우 영향을 받는다. 그러나 연료 질소에 의한 도관 가스 NOx 집중은 연료에 있는 모든 질소가 완전히 산화됨으로써 발생하는 레벨의 일부, 예를들어 20 내지 60%에 불과하다. 전술한바로부터 전체 NOx 생성은 국부적인 산소 레벨과 절정 화염 온도의 함수관계에 있음이 쉽게 명확해질 것이다.
계속해서 경사 연소의 표준 기술 형성에 대한 약간의 변화가 제기되어 왔다. 이러한 변화는 먼저 그것의 사용을 통하여 방출의 훨씬 양호한 감소를 이루는데서 제기되어 왔다. 그러한 변화중의 하나가 지금은 포기되었지만 본 특허출원과 같은 양수인에게 선임되고 1985년 10월 11일 "A control System And Method For Operating A Tangentially Fired Pulverized Coal Furnoe"란 제목으로 출원된 미국 특허 출원 제786,437호에 종속되는 장치에서 나타났었다. 상기의 미국 특허 출원의 가르침에 있어, 그것은 미분탄과 공기를 한 방향에 있는 다수의 하부 버너 레벨로부터 노안으로 점선 유입시키고, 석탄 및 공기를 대향 방향에 있는 다수의 상부 버너 레벨로부터 노안으로 경사 유입시킬 것을 제의하고 있다. 이러한 형태의 장치를 이용하는 결과로서, 연료와 공기의 훨씬 양호한 혼합이 이뤄지며 따라서 일반적으로 20 내지 30% 과잉 공기로 연소되는, 본 기술에 있어서 통상적인 기술을 가진자에게 공지된 바와 같은, 정상적인 경사 연소노에 있어서보다 훨씬적은 량이 과잉 공기 사용이 허용됨을 주장하였었다. 과잉 공기의 감소는 앞서 언급한 석탄 연소노로부터의 공기 오염의 주요인인 NOx 생성을 극소화 시킨다. 과잉 공기의 감소는 또한 노의 효율을 증가시킨다. 비록 상기 언급한 미국 특허 출원이 공지한 연소 기술이 NOx를 감소시킨다 할지라도 그와 관련된 약간의 단점이 존재했다. 즉 상기 노에 있는 가스의 역회전은 서로를 중화시키므로, 상기 가스는 노의 상부를 통해 다소간 직선으로 유동하며, 그로인해 상부로의 교류 및 혼합을 감소시킴으로서 야기되는 상기노를 떠나는 불연소된 탄소 미립자의 가능성이 증가한다. 또한 슬래그 및 불연소 탄소가 노벽상에 퇴적될 수도 있다. 이러한 벽의 퇴적물은 상기 벽을 라이닝하는 수냉식 튜브로의 열전달 효율을 감소시키고, 그을음을 늦추기 위한 욕구가 증가되고, 상기 튜브의 수명을 감소시킨다.
또다른 변화는 본 특허출원과 같은 양수인에게 양도되는 1987년 12원 29일 "Low Excess Air Tangential Firing System"이란 제목으로 공고된 미국 특허 제4,715,301호에 종속되는 장치에서 나타난다. 미국 특허제4,715,301호에 설명된 바와 같이, 상기 논술된 바에 종속되고 지금은 포기된 미국 특허 출원이 경우에서와 같이, 미분탄이 석탄과 공기의 양호한 혼합을 갖고 부유상태로 연소되는 노가 제공된다.
또한 경사 연소노와 관련된 종래의 모든 장점들이 본 노에서도 소용돌이치며 회전하는 화구를 가짐으로서 얻어질 수 있다. 상기 벽은 공기의 블래킷(blanket)에 의해 보호되며 그로인해 슬래그가 감소된다. 이것은 제1레벨에서 석탄과 제1공기를 접선 방향으로 상기 노안에 유입시키고, 제1공기의 적어도 2배 이상이 되는 보조 공기를 제1레벨에서 제1레벨위로 경사 방향으로 노안에 직접 유입시킴으로써 다수의 제1 및 제2레벨이 교대로 진행됨에 따라 수행된다. 상기 보조 공기의 속도와 크기가 커짐으로서, 상기 노안의 마지막 소용돌이는 보조 공기 유입 방향으로 이뤄질 것이다. 이 때문에 상기 노의 소용돌이 역방향에서 유입되는 연료는 유닛 내로 유입된 후 전체 노 가스의 소용돌이 방향으로 변화시킨다. 따라서 연료와 공기사이의 거대한 교류 혼합이 상기 단계에서 일어난다. 이러한 증가된 혼합은 상기 노 내의 높은 레벨의 과잉 공기에 대한 욕구를 감소시킨다. 또한 상기 증가된 혼합은 상기 노의 전체 열 방출비를 증가시키는 강화된 탄소전환을 초래하며 동시에 상부로의 슬래그와 이물질을 감소시킨다. 상기 보조 공기는 연료에서 보다 더큰 지름의 원으로 유입되어 벽에 근접한 공기 층을 형성한다. 본질적으로 노에 공급된 모든 과잉 공기로 이루어진 과연소 공기는, 가상의 원으로 경사 유입되는 과연소 공기와 함께, 모든 제1 및 보조 공기 유입 레벨보다 현저하게 높은 레벨로 보조 공기의 역 방향에서 노안에 유입된다.
또 다른 변화가 1987년 6원 2일 "Pulverized Fuel Firing Apparatns"란 제목으로 공고된 미국 특허 제4,669,398호에 종속되는 낮은 NOx 방출을 갖는 연료로서 미분 연료를 연소시키기 위한 장치에서 나타난다. 미국 특허 제4,669,398호에 나타난대로 장비는 소비되고 결합된 제1 및 제2공기량은 제1공기와 함께 혼합됨으로써 노에 공급되어질 상기 미분 연료의 연소를 위해 요구되는 이론 공기량보다 적게되는 제1미분 연료 분사격실과, 결합된 제1 및 제2공기량은 제1공기와 함께 혼합됨으로써 공급되어질 연료를 위한 이론 공기와 본질적으로 일치하는 -적합하게는 다소 작은-제2미분 연료분사격실과, 상기 노안으로 보조 공기를 주입시키기 위한 보조 공기실을 특징으로 제공하는데, 상기 3개의 격실은 서로 근접배열된다. 상기 장치의 제1 및 제2미분 연료 분사 격실에 의해 주입된 제1공기와 미분 연료의 가스 혼합물은 NOx 생산을 감소시키기 위한 비율로 혼합된다. 또한 혼자는 거의 안전하게 발화될 수 없는 제2미분 연료 분사 격실의 제1공기-미분 연료 혼합물은 적절한 발화 및 연소를 위하여 제1미분 연료 분사 격실의 발화 용이한 혼합물의 화염과 함께 공존할 것을 허용한다. 따라서 장치는 이른바 안정된 발화와 낮은 NOx 생산하에 미분 연료를 연소시키기 위하여 제공된다.
두 번째로, 미국 특허 제4,669,398에 나타난대로 장치는 불활성 유체가 상기 3개의 격실 사이에 제공된 공기에 퇴적되는 것을 공고하는 부속실을 갖는 것을 특징으로 한다. 따라서 제1공기와 미분 연료의 가스 혼합물은 상기 불활성 유체 분사격실로부터의 불활성 유체 커튼에 의해 상호간의 간섭을 방지하며, 제1 및 제2미분 연료 분사격실로부터 방출된 가스 혼합물에서의 NOx 생산은 감소될 수 있다. 또한 제1미분 연료 분사격실로부터의 제1공기-미분 연료 혼합물과 상기 보충 공기격실로부터의 보충공기는 다른 격실로부터의 불활성 유체의 다른 커튼에 의해 서로 간접하는 것을 방지한다. 이것은 혼합비에 있어서의 어떠한 변화가 없이도 상기 제1공기-미분 연료 혼합물을 연소시키도록 하여, NOx 생산에 있어서의 어떠한 증가도 방지시킬 수 있다.
또다른 변화가 본 특허출원과 같은양수인에게 선임되는 1984년 1월 24일 "Method of Reducing NOx and SOEmission"이란 제목으로 공고된 미국 특허 제4,426,939호에 종속되는, 연료로서 미분탄을 연소시키며 동시에 NOx 및 SOx에 있어서의 감소에 영향을 미치는 장치에 나타난다. 미국 특허 제4,426,939호에 나타난대로 노에서의 결정 온도를 감소시키는 방법으로 미분탄과 함께 연소되며 여전히 연료의 완전 연소 및 양호한 화염 안정성은 지속된다. 이러한 상황이 수행되는 방법은 다음과 같다. 미분탄은 상기 노를 향해 기류로 전달된다. 이와같이 전달되는 과정에서 상기 기류는 연료 충족부와 연료 결핍부로 분리된다. 상기 연료 충족부는 제1영역에서 노안으로 유입된다. 공기 또한 상기 연료 충족부에 있는 모든 연료를 완전히 연소시키기에 불충분한 양으로 제1영역으로 유입된다.
반대로 상기 연료 결합부는 제2영역에서 노안으로 유입된다. 공기 또한 노내에서 모든 연료의 연소를 위해 요구되는 이상의 과잉 공기량으로 제2영역내로 유입된다. 마지막으로 상기 연소 가스에 있는 NOx 및 SOx 생성을 극소화 시키기 위해 노안의 절정 온도를 극소화 시키도록, 석회석이 연료와 함께 동시에 노안으로 유입된다.
비록 지금까지 참고로 서술된 포기된 미국 특허 출원서 및 공보된 3개의 미국 특허에 나타난 바에 따라 제조된 연소 시스템이 설계된 목적을 위해 동작 되어짐이 증명된다 할지라도, 사용되는 동안 미국 국회에 의해 기도된 새로운 법령하에서 요구되어지는 레벨로 NOx 방출이 감소되어지려면 종래의 기술에서 더 개량된 연소 시스템을 위한 욕구가 충족되어져야 한다. 따라서 종래의 기술에 있어서는 적절한 새롭고 개량된 연소 시스템, 특히 경사 연소된 미분탄로에 대한 필요성이 명백하게 되었고, 이러한 미분탄 노는 종래 연소 시스템 기술로 장비된 롤로부터 방출되는 것보다 50% 내지 60%의 NOx 방출감소 효과에 도달할 수 있다. 또한 종래 기술에 있어서는 특히 다수의 내용을 특징으로 하게 될 새롭고 개량된 연소 시스템에 대한 필요성이 명백하게 존재한다. 이 때문에 새롭고 개량된 연소 시스템이 바람직하게 갖게될 하나의 특징은 그의 사용을 통해 노 버너 영역에 몇 층의 연료 충족부를 확립할 수 있는 능력을 갖는 것이다. 그러한 배열은 석탄으로부터 유기적으로 결속된 질소의 방출이 상기 거대 연료 충족부내로 유입되는 복수 효과와 관련된 높은 온도와 직접 점화를 용이하게 한다. 새롭고 개량된 연소 시스템이 바람직하게 갖게될 또다른 특징은 그의 사용을 통해 연료 프론트의 안정 및 연료 충족부에서 N2로 전환되는 연료질 속 질소의 연료 충족부내의 최초 탈 휘발을 확립할 수 있는 능력을 갖는 것이다. 새롭고 개량된 연소시스템이 바람직하게 갖게 될 세 번째 특징은 이의 사용을 통해 상기 노가 작동될 때 상기 노안에 존재하는 것으로 알려진 감소된 대기로부터 노벽을 보호하기 위한 "경계 공기"를 제공하는 능력이 있다. 상기 시스템이 갖게될 네 번째 특징은 그의 사용을 통해 가스들이 노의 전달통로에 도달되기 전에 연료 충족로 가스의 효율적 연소의 완료를 허용하기에 충분한 과열 공기를 제공하는 능력에 있다. 이러한 관점에서 이해되고 추구되어야 할 목적은 석탄 연소 과정이 완료되고 불연소된 탄소량이 극소화 되도록 하는 것이다.
따라서 요약하자면 종래의 기술에서 새롭게 개량된 연소 시스템을 위하여서는 그를 사용할 때 적어도 미국에서 제안된 법령상의 표준으로서 현재 고려되고 있는 레벨 이상으로 NOx 방출 레벨의 감소가 가능하게 되어야 하며, 특히 경사 연소되는 화석 연료로와 연관하여 사용하기에 적합하게 되어야 한다. 더구나 새롭게 개량된 연료 시스템이 작동될 때 어떠한 부가의 촉매 혹은 추가 연료 비용의 요구가 필요치 않게 될 것이다. 또한 새롭게 개량된 연료 시스템은 단계적인 연소 동작이 깊이 진행될 때 생기는 대개의 감소와 관련된 수관벽 부식을 제거하기 위한 설비를 결합한 결과를 가진다. 또한 상기 새롭게 개량된 연소 시스템은 훨씬 부가적인 방출 감소를 수행하기 위해 고안되었던 석회압 주입 시스템, 재 연소 시스템 및 선택 방식의 촉매 감소(SCR) 시스템과 같은 다른 방출 감소형 시스템들과 전적으로 양립할 수 있다는 특징으로 갖는다.
마직막으로 그러나 매우 중요한 결과는 상기 새롭게 개량된 연소 시스템은 새로운 출원이나 혹은 새로 개조된 출원에 있어 동일하게 적합하다는 사실이다.
따라서 본 발명의 목적은 화석 연료 연소노에 사용하기 위한 새롭게 개량된 NOx 방출 감소용 연소 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 경사 연소 미분탄소에 특히 적합한 NOx 방출 감소용 연소 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 그를 사용할 경우 적어도 미국에서 제안된 법령상의 표준으로서 현재 고려되고 있는 레벨 이상으로 NOx 방출 레벨의 감소가 가능하게 되는 것을 특징으로 하는 NOx 방출 감소용 연소 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 그를 사용할 경우 종래의 연소 시스템 기술로 장비된 노로부터 방출되는 것보다 50% 내지 60%의 NOx 방출 감소효과에 동달할 수 있는 것을 특징으로 하는 NOx 방출 감소용 연소 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 그들 사용할 경우 몇층의 연료 충족부가 상기 노 버너 지역에 생성되는 것을 특징으로 하는 NOx 보다 감소용 연소 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또하나의 목적은 그들 사용할 경우 상기 노에서 연소된 미분탄으로부터 유기적으로 결속된 질소의 방출이 상기 거대 연료 충족부내로 유입되는 부수효과와 관련된 높은 온도와 직접 접화를 용이하게 하는 것을 특징으로 하는 NOx 방출 감소용 연소 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 연료-결합 질소가 연료-층만 영역내에서 N2로 변환하는 곳에서 연료-결합질소의 연료-층만 영역내에서 초기 휘발분 제거와 마찬가지로 화염정면의 안정성이 성취되는 것을 특징으로 하는 노의 NOx 방출 감소 연소 시스템과 같은 것을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 충분한 과연소 공기가 상기 가스들이 노의 대류성 경로에 도달하기 전에 연료층만 노가스의 효율적인 연소의 완성을 허용하는 것을 특징으로 하는 노의 NOx 방출 감소 연소 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 작동을 위하여 부가적인 물질, 촉매 또는 부가의 연료 단가 절감이 필요없는 노의 NOx 방출 감소 연소 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 강렬한 단계의 연소 작동시에 작동하는 물벽 분리를 제거하기에 공급부가 서로 협력하는 것을 특징으로 하는 노의 NOx 방출 감소 연소 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 부가의 방출 감소를 성취하기 위하여 사용되는 석회석 분사 시스템, 재연소 시스템 및 선택적인 촉매 감소(SCR) 시스템과 같은 다른 방출 감소-형태 시스템과 완전하게 조합할 수 있는 것을 특징으로 하는 노의 NOx 방출 감소 연소 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 신규의 적용 또는 종래의 적용에 균등하게 사용 적합한 것을 특징으로 하는 노의 NOx 방출 감소 연소 시스템을 제공하는 것이다.
발명의 요약
본 발명의 한측면에 따라서, 버너 영역에서 실현된 화석 연료-연소노내에서 특히 사용 적합한 군집되어 집중된 경사연소 시스템이 제공된다. 상기 군집되어 집중된 경사 연소 시스템은 노의 버너 영역내에서 적절하게 지지된 바람통형태의 하우징 포함하고, 그 결과 바람통의 종축은 노의 종축에 대하여 근본적으로 평행한다. 제1공기 격실은 바람통의 저단부에 제공된다. 공기 노즐은 제1공기 격실내에서 장착된 비교부내에서 지지된다. 공기 공급 수단은 공기를 공급하기 위하여 공기 노즐에 작동적으로 연결되고 그곳을 통하여 노의 버너 영역내로 공급된다. 연료 격실의 제1쌍은 제1공기 격실에 대하여 근본 병렬적으로 위치할 수 있도록 저부내의 바람 통내에 제공된다. 연료 노즐의 제1군집은 연료 격실의 제1쌍 내에서 장착 관계부내에 지지된다. 연료 공급 수단은 연료를 공급하기 위하여 연료노즐의 제1군집에 작동적으로 연결되고 그래서 그곳내부에서 연료-충막영역을 창조할 수 있도록 노의 버너 영역내로 공급된다. 다수의 옵셋트 공기 격실은 연료 격실의 제1쌍에 대하여 근본 병렬로 위치할 수 있도록 바람 통내에 제공된다. 상기 옵셋트 공기 노즐은 다수의 옵셋트 공기 격실 각각내에 장착된 관계부에 지지된다.
연료 격실의 제2쌍은 다수의 옵셋트 공기 격실에 대하여 근본 병렬로 위치할 수 있도록 바람 통내에 제공된다.
연료 노즐의 제2군집은 연료 격실의 제2쌍내에서 장착된 비교부내에 지지된다. 연료 공급 수단은 연료를 공급하기 위하여 연료 노즐의 제2군집에 작동적으로 연결되고 그곳을 통하여 연료-충만 영역을 만들기 위하여 노의 버너 영역 내로 공급된다. 한 개 이상의 근접하여 상을 이룬 과연소 공기 격실은 연료 격실의 제2쌍에 대하여 근본 병렬로 위치할 수 있도록 바람 통의 상단부에서 제공된다. 근접하여 쌍을 이룬 과연소 공기 노즐은 근접하여 쌍을 이룬 과연소 공기 격실 내에서 장착된 비교부내에서 지지된다. 과연소 공기 공급 수단은 과연소 공기를 공급하기 위하여 근접하여 쌍을 이룬 과연소 공기 노즐에 작동적으로 연결되고 그곳을 통하여 노의 버너 영역내로 공급된다. 다수의 분리된 과연소 공기 격실은 한 개 이상의 근접하여 쌍을 이룬 과연소 공기 격실로부터 이격되고 바람통의 종축과 근본 나란할 수 있도록 노의 버너 영역내에서 적절하게 지지된다. 분리된 과연소 공기 노즐은 다수의 분리된 과연소 공기 격실 각각내에서 장착된 비교부내에 지지된다. 과연소 공기 공급 수단은 과연소 공기를 공급하기 위하여 분리된 과연소 공기 노즐에 작동적으로 연결되고 그곳을 통하여 노의 버너 영역내로 공급된다.
본 발명의 다른 측면에서는, 버너 영역에서 실현된 화석-연료 연소노의 사용에 특히 적합한 연소 시스템 형태를 작동하는 방법이 제공된다. 연소 시스템 작동의 주 방법은 제1레벨에서 노의 버너 영역내로 공기를 도입하는 단계와, 노의 버너 영역내에서 제1연료-층만 영역을 만들 수 있도록 제2레벨레서의 노의 버너 영역 내로 군집된 연료를 도입하는 단계와, 노의 벽을 향하고 옵셋트 공기가 노의 버너 영역 내로 이미 분사된 군집된 연료로부터 똑바로 떨어질 수 있도록 제3레벨에서의 노의 버너 영역내로 옵셋트 공기를 도입하는 단계와, 노의 버너 영역내에서 제2연료-층만 영역을 만들 수 있도록 제4레벨에서 노의 버너 영역내로 부가의 군집된 연료를 도입하는 단계와, 제5레벨에서 노의 버너 영역내로 근접하여 쌍을 이룬 과연소 공기를 도입하는 단계와, 이격되어 있지만 노버너 영역의 제5레벨과 나란히 있는 제6레벨에서의 노의 버너 영역내로 분리된 과연소 공기를 도입하는 단계를 포함한다.
양호한 실시예의 설명
도면을 참조로하여 설명하면, 특히 제1도에서 화석 연료-연소노가 도면번호 10으로 도시되어 있다. 화석 연료-연소노의 작동 제조 및 모드 화석 연료-연소노의 작동 제조 및 모드가 본 기술의 업자에게 잘알려진 대로 제1도에서 도시된 화석 연료-연소노(10)의 상세한 설명이 설정될 필요는 없다. 또한 화석 연료-연소는(10)의 이해를 하기 위하여, 화석 연료-연소노는 제1도에서 도면 번호 12로써 도시된 군집되어 집중된 연소 시스템과 서로 협력할 수 있으며, 본 발명에 따라서 그곳에 설치 될 수 있으며 그곳에 설치될때 군집되어 집중화된 경사 연소 시스템은 화석 연료-연소노(10)로부터 NOx 방출을 감소시키기 위하여 작동적으로 되어 있고, 상술한 군집되어 집중된 경사 연소 시스템(12)과 협력하는 화석 연료-연소노(10)의 구성품 성질을 단순하게 설명되어 있기에 충분하다. 여기서는 설명되지 않을 화석 연료-연소노(10)의 구성품 작동 모드 및 구조를 보다 상세히 설명하기 위하여 1988년 1월 12일 F. J. Berte에 발행된 미국 특허 제4,719,587호를 참고하기 바란다.
또한 제1도를 참고로하여, 도시된 화석 연료-연소노(10)는 도면 번호 14로 도시된 버너 영역을 포함한다.
군집되어 집중된 경사 연소 시스템(12)의 작동 모드 및 제조에 대한 설명에 따라서 후술한 바와 같이, 종래 기술의 업자에게 잘 알려진 방법에서 화석 연료와 공기의 연소가 시작되는 화석 연료-연소노(10)의 버너 영역(14)내에 있다. 상기 화석 연료와 공기의 연료로부터 발생한 뜨거운 가스는 화석연료-연소노(10)내에서 상부로 올라간다. 화석 연료-연소노(10)내에서 상부 방향으로 운동시, 종래 기술의 업자에게 잘 알려진 방법의 뜨거운 가스는 화석 연료-연소노(10)의 4개 벽 종래 패션 라인에 있는(도면에서는 도시하는 명확함을 위하여 도시하지 않음) 튜브를 통하여 지나가는 유체에 열을 전달한다. 그런데 상기 뜨거운 가스는 화석 연료-연소노(10)의 도면번호 16으로 도시된 수평적인 경로를 지나서 화석 연료-연소노(10)를 나오고, 교대로 화석 연료-연소노(10)의 도면 번호 18로 도시된 후면 가스 통로로 인도된다. 일반적으로 수평적인 경로(16)와 후면 가스 통로(18)는 본 분야의 업자에 잘 알려진 바와 같이 생성 및 과열 증가를 위하여 다른 열교환기 표면(도시하지 않음)을 가진다. 그다음, 증기는 터어빈/발진기 세트(도시하지 않음)의 한 구성품을 형성하는 터어빈(도시하지 않음)으로 흐르고, 그래서 상기 증기는 터이빈(도시하지 않음)을 구동하는 근원 동력을 제공하고, 이것은 터어빈과 서로 협력하는 잘 알려진 방식이며, 그래서 전력은 발전기(도시하지 않음)로 부터 발생한다.
배경을 참고로하여, 본 발명에 따른 군집되어 집중된 경사 연소 시스템(12)을 설명할 목적으로 제1도 및 제2도를 참고로하며 제1도에 도시된 화석 연료-연소노(10)의 방법으로 제조된 노와서로 서로 협력하여 설계된다. 더 상세히 설명하면, 군집되어 집중된 경사 연소 시스템(12)은 제1도와 화석 연료-연소노(10)와 같은 노내에서 사용할 수 있도록 설계되며, 그 결과 그곳에서 사용될 때 군집되어 집중화된 경사 연소 시스템(12)은 화석 연료-연소노(10)로부터 NOx 방출을 감소하기 위하여 작동적으로 되어 있다.
제1도 및 제2도를 참조하여 가장 잘 이해된 바와 같이, 군집되어 집중화된 경사 연소 시스템(12)은 제1도 및 제2도에서 도면번호 20으로 도시된 바람통 형태의 하우징을 포함한다. 본 분야의 업자에게 잘알려진 상기 도바람통(20)은 화석 연료-연소노(10)의 버너 영역(14)내에서 종래의 지지 수단(도시하지 않음)에 의하여 지지되고, 바람통(20)의 종축은 화석 연료-연소노(10)의 종축에 대하여 근본 평행하게 연장된다.
계속하여 군집되어 집중된 경사 연소 시스템(12)에 대하여 설명하면, 본 발명의 양호한 실시예에 따라 제2도에서 도면 번호로써 도시된 제1공기 격실은 바람통(20)의 저단부에 공급된다. 공기 노즐(24)은 공기 격실내에서 상기 목적에 사용적합한 종래 형태의 장착 수단(도시하지 않음)을 통하여 장착된 비교부내에 지지된다. 제1도에서 개략적으로 도시되어 있고 도면번호 링으로써 도시된 공기 공급 수단은 보다 상세히 후술한 공기 노즐(24)에 작동적으로 연결되어 있고 여기에서 공기 공급 수단(26)은 공기 노즐(24)에 공기를 공급하고 이곳을 통하여 화석 연료-연소노(10)의 버너 영역(14)내로 공급된다. 끝으로, 상기 공기 공급 수단(26)은 제1도이 28로써 도시된 팬을 포함하고, 도면 번호 30으로 도시된 제1도에서 32로써 개략적으로 도시된 바와 같이 분리 밸브와 제어(도시하지 않음)를 통하여 공기 노즐(24)에 연결된다.
바람통(20)을 참고로하여, 본 발명의 양호한 실시예에 따라, 제2도에서 도면번호 34와 36으로 도시된 제1쌍의 연료 격실은 공기 격실(22)에 대하여 근본 병렬로 위치할 수 있도록 저부내의 바람통(20)내에 공급된다. 제2도에서 도면 번호 38과 40으로써 도시된 제1군집의 연료 노즐은 연료 노즐(32)이 연료 격실(34)내에 장착되고 연료 노즐(40)이 연료 격실(36)내에 장착될 수 있도록, 한쌍의 연료 격실(34,36)내에서 상기 목적에 사용적합한 종래 형태의 장착 수단(도시하지 않음)의 사용을 통하여, 장착된 관계부내에서 지지된다. 제1도에서 개략적으로 도시된 연료 공급 수단은 연료 노즐(38,40)에 보다 상세히 후술한 방법으로 작동적으로 연결되고, 여기에서 연료 공급 수단(42)은 연료를 연료 노즐(38,40)에 공급하고 이곳을 통하여 화석 연료-연소노(10)의 버너 영역(14)내로 공급된다. 또한, 연료 공급 수단(42)은 제1도에서 44로써 도시된 분쇄기를 포함하고, 여기에서 화석 연료는 본분야의 업자에게 잘 알려진 방법에서 분쇄 작용을 하는 화석 연료-연소노(10)내에서 연소되고 도면번호 46으로써 도시된 연료 덕트는 한편에서는 분쇄기(44)에 대하여 유체 흐름 관계로 연결되고, 다른한편에서는 제1도에서 48로써 개략적으로 도시된 바와 같이, 분리 밸브와 제어(도시하지 않음)을 통하여 연료 노즐(38,40)에 연결된다. 제1도를 참고로하여 가장 잘 도시된 바와 같이, 분쇄기(44)는 팬(28)에 작동적으로 연결되고 그 결과 팬(28)으로부터 분쇄기(44)에 공급되고, 여기에서 분쇄기(44)로부터 군집의 연료 노즐(38,40)로 공급되는 연료는 본분야의 업자에게 잘 알려진 방법으로 공기 스트립내의 연료 덕트(46)를 통하여 운반된다.
상술한 공기 격실(22)과 한쌍의 연료 격실(34,36)에 부가하여, 바람통(20)은 다수의 옵셋트 공기 격실을 갖춘다. 본 발명의 양호한 실시예 따라, 상술한 다수의 옵셋트 공기 격실은 제2도의 도면번호 50,52 및 54로썬 도시된 3개의 격실을 포함한다. 제2도를 참고로하여 가장 잘 이해된 바와같이, 옵셋트 공기 격실(50,52,54)는 한쌍의 연료 격실(34,36)에 대하여 근본 병렬로 위치할 수 있도록 바람통(20)내에 제공된다. 제2도에서 도면번호 56, 58 및 60으로써 도시된 옵셋트 공기 노즐은 다수의 옵셋트 공기 격실(50,52,54)내에서 상기 목적을 위하여 사용 적합한 종래 형태의 장착 수단(도시하지 않음)을 통하여 장착된 관련 부내에 지지되고, 그 결과 옵셋트 공기 노즐(56)은 옵셋트 공기 격실(50)내에 장착되고, 옵셋트 공기 노즐(58)은 옵셋트 공기 격실(52)내에, 옵셋트 공기 노즐(60)은 옵셋트 공기 격실(54)에 각각 장착되고, 옵셋트 공기 노즐(56,58,60)각각을 지나가는 옵셋트 공기가 노(10)의 버너 영역(14)내로 분사되고 노(10)의 벽을 향하는 군집된 연료로 부터 똑바로 이격되어 있다. 옵셋트 공기 노즐(56,58,60)은 공기 공급 수단(26)에 각각 작동적으로 연결되어 있고, 공기 공급 수단은 제1도를 참고로하여 가장 잘 이해된 바와 같이 공기 덕트(30)를 통하여 한편에서는 팬(28)에 대하여 유체흐름 적으로 연결되고, 다른한편에서는 제1도의 62로써 개략적으로 도시된 바와같이 분리 밸브와 제어(도시하지 않음)를 통하여 각각의 옵셋트 공기 노즐(56,58,60)에 연결되고, 여기에서 공기 공급 수단(26)은 옵셋트 공기 노즐(56,58,60)에 공기를 공급하고, 이곳을 통하여 상술한 방법과 같이 화석 연료-연소노(10)이 버너 영역내로 공급된다.
계속하여 군집되어 집중된 경사 시스템(12)을 설명하면, 발명의 양호한 실시예에 따라 제2도에서 도면번호 64와 66으로 도시된 제2의 연료 격실쌍은 다수의 옵셋트 공기 격실(50,52)에 대하여 근본 병렬로 위치할 수 있도록 바람통(20)내에 제공된다. 제2도에서 도면번호 68과 70으로서 도시된 제2군집의 연료 노즐은 상기 목적에 사용 적합한 종래형태의 장착수단(도시하지 않음)의 사용을 통하여 한쌍의 연료 격실(64,66)내에서 장착된 관련 부내에 지지되고, 연료 노즐(68)은 연료 격실(64)내에 장착되고, 연료 노즐(70)은 연료 격실(66)내에, 연료 노즐(70)은 연료 격실(66)내에 각각 장착된다. 연료 노즐(68,70)의 제2군집은 연료 공급 수단(42)에 각각 작동적으로 연결되고, 연료 공급 수단은 상술한 바와 같이 제1도를 참고로하여 가장 잘 이해된바와 같이 한편에서는 연료 덕트(46)를 통하여 본 분야의 업자에게 잘 알려진 분쇄 작용을 하는 화석 연료-연소노(10)의 분쇄기(44)에 유체 흐름관계로서 연결되고, 다른 한편에서는 제1도에서 72로써 개략적으로 도시된 바와 같이 분리 밸브와 제어(도시하지 않음)을 통하여 군집의 연료 노즐(68,70)에 유체흐름으로써 연결된다. 제1도를 참고로하여 다시한번더 설명하면, 분쇄기(44)는 공기가 팬(28)으로부터 분쇄기(44)에 공급할 수 있도록 팬(28)에 작동적으로 연결되고, 여기에서 분쇄기(44)로부터 군집의 연료 노즐(68,70)에 공급되는 연료는 본 분야의 업자에게 잘 알려진 방법으로 공기 스트립내의 연료 덕트(46)를 통하여 운반된다.
바람통(20)에 대한 참고로써, 본 발명의 양호한 실시예에 따라 제2도에서 도면 번호 74와 76으로써 도시된 한쌍의 근접 결합된 과연소 공기 격실은 제2쌍의 연료 격실(64,66)에 대하여 근본 병렬로 위치할 수 있도록 상부 영역내 바람통에 공급된다.
한쌍의 근접 연결된 과연소 공기 노즐은 제2도에서 78 및 80으로 도시되어 있으며, 그것은 종래의 적절한 설치 수단(비도시)에 의해 한쌍의 근접 연결된 과연소 공기 격실(74,76)내에 설치되며, 거기에서 근접 연결된 과연소 공기 노즐(78)이 근접 연결된 과연소 공기 격실(74)에 설치되고 근접연결된 과연소 공기 노즐(80)은 근접 연결된 과연소 공기 격실(76)에 설치된다. 근접연결된 관연소 공기 노즐(78,80)은 각각 앞서 설명된 공기 공급 수단(26)에 작동상 연결되며, 그것은 제1도를 보면 잘 알 수 있듯이 한편으로 팬(28)에 유체유동 관계로 연결되고 다른 한편으로 제1도에 개략적으로 보이듯이 근접 연결된 옵셋 공기 노즐(78,80)의 각각에 별도의 밸브 및 제어 수단(비도시)을 거쳐 연결됨으로써 공기 공급 수단(26)이 근접 연결된 옵셋 공기 노즐(78,80)의 각각에 공급되어 화석 연료 연소노(10)의 버너 영역(14)속으로 들어간다.
동심 경사 방향으로 모아진 연소 시스템(12)을 충분히 설명하면 다수의 분리된 과연소 공기 격실은 종래의 적절한 지지수단(비도시)을 이용하여 노(10)의 버너 영역(14)내에 적절히 지지되어 근접 연결된 과연소 공기 격실(74,76)로부터 이격되고 바람통(20)의 종축과 거의 일치되게 한다. 앞서 말한 다수의 분리된 과연소 공기 격실은 본 발명의 양호한 실시예에 따르면 다수, 양호하게는 3개의 격실을 포함하며, 그것은 제2도에서 각각 84, 86, 88로 지칭되어 있다. 다수의 분리된 과연소 공기 노즐은 제2도에서 각각 90, 92, 94로 도시되며 종래의 적절한 설치 수단(비도시)에 의해 다수의 과연소 공기 격실(84,86,88)내에 설치되며, 거기에서 분리된 과연소 공기 노즐(90)은 분리된 과연소 공기 격실(84)에 설치되고 분리된 과연소 공기 노즐(92)은 분리된 과연소 공기 격실(84)에 설치되며 분리된 과연소 공기 노즐(94)은 분리된 과연소 공기 격실(88)에 설치된다. 다수의 분리된 과연소 공기 노즐(90,92,94)은 각각 앞서 설명된 공기 공급 수단(26)에 공기도관(30)을 거쳐 작동상 연결되며, 그것은 제1도를 보면 잘 알수 있듯이 한편으로 팬(28)에 대해 유체 유동 관계로 연결되고 다른 한편으로 제1도의 96에서 개략적으로 보이듯이 분리된 과연소 공기 노즐(90,92,94)의 각각에 별도의 밸브 및 제어 수단(비도시)을 거쳐 연결됨으로써 공기 공급 수단(26)이 분리된 과연소 공기 노즐(90,92,94)의 각각에 공기를 공급하고 화석 연료 연소노(10)의 버너 영역(14)속으로 들어가게 한다.
본 발명에 따라 구성된 동심 경사 방향으로 모아진 연소 시스템(12)의 작동 양태를 간단히 설명하면, 먼저 그것은 NOx의 발생을 줄이기 위해 경사 연소되는 화석 연료 연소노를 이용하도록 설계된다. 이를 위해 동심 경사 방향으로 모아진 연소 시스템(12)에서는 공기가 공기 격실(24)을 거쳐 제1레벨로 노(10)의 버너 영역(14)속으로 도입된다. 모아진 연료는 제1군집의 연료 노즐(38,40)을 거쳐 제2레벨로 노(10)의 버너 영역(14)속으로 도입됨으로써 노(10)의 버너 영역(14)내에 제1연료층만 영역을 형성시킨다. 옵셋 공기가 다수의 옵셋 공기 노즐(56,58,60)를 거쳐 제3레벨로 노(10)의 버너 영역(14)속으로 도입되며, 그러한 옵셋 공기는 노(10)의 버너 영역(14)속으로 분사되는 모아진 연료로부터 노(10)의 벽을 향해 지향된다. 또다른 모아진 연료가 제2군집의 연료 노즐(68,70)을 거쳐 제4레벨로 노(10)의 버너 영역(14)속으로 도입됨으로써 노(10)의 버너 영역(14)내에 제2의 연료층만 영역을 형성한다. 근접 연결된 과연소 공기가 근접 연결된 과연소 공기 노즐(78,80)을 거쳐 제5레벨로 노(10)의 버너 영역(14)속으로 도입된다. 끝으로, 분리된 과연소 공기가 분리된 과연소 공기 노즐(90,92,94)을 거쳐 제6레벨로 노(10)의 버너 영역(14)속으로 도입되며, 제6레벨은 노(10)의 버너 영역(14)의 제5레벨로부터 이격되어 있으나 서로 일치되어 있다.
간단히 말해서 동심 경사 방향으로 모아진 연소 시스템(12)은 본 발명의주제가 되는 형태로서 NOx 발생제어에서 당분야의 종래 기술을 크게 개선하는 것으로 간주된다. 본 발명의 동심 경사 방향으로 모아진 연소 시스템(12)은 연소 공정의 전반에 걸친 연료에 대한 산도 공급 능력을 제어하도록 설계된다. 즉, 동심 경사 방향으로 모아진 연소 시스템(12)은 주연소 영역에서의 유용한 O2를 최소화히기 위해 다단계 과연소 공기를 채택한 고도의 연소 기법이다. 과연소 공기는 근접 연결과 연소 공기(74,76)로서 연료 유입 조립체의 바람통로(20)의 상벽에서 도입되고 분리된 과연소 공기(84,86,88)로서 높은 고도에서 도입된다. 2레벨의 공기도입, 즉 74, 76과 84, 86, 88로서의 공기 도입은 바람통(20)의 고도를 종래의 바람통 형태와 동일하게 유지할 수 있게하며, 그러므로 기존의 노에 대한 동심 경사 방향으로 모아진 연소 시스템(12)의 개조성을 향상시킨다.
본 발명에 따라 구성된 동심 경사 방향으로 모아진 연소 시스템(12)을 또한 동심 경사 방향으로 모아진 연소 시스템(12)이 연료로부터 노(10)의 급수벽을 향해 보조 공기를 지향시키는 동심적 연소원리를 이용한 다는 것을 특징으로 한다. 이는 노(10)의 급수벽이 과연소 공기에 의한 대단위 노의 연소 단계에서의 내재하는 기체에 의한 환원으로부터 보호하게 한다. 동심적 연소는 또한 노의 출구 온도를 제어하며, 그렇지 않다면, 그러한 온도는 단계적 연소에 기인하여 상승한다. 결국, 동심 경사 방향으로 모아진 연소 시스템(12)은 연소의 초기 단계에서의 연료와 공기의 분리를 최소화하는 새로운 개념의 모아진 연료 노즐(38,40과 68,70)에 관련된다. 위와 같은 많은 특징으로 갖는 연소는 동심 경사 방향을 모아진 연소 시스템(12)이 매우 낮은 NOx을 발생시키게 함으로써 노(10)의 정상 작동에 대한 영향을 최소화한다.
결론적으로 본 발명의 동심 경사 바향으로 모아진 연소 시스템(12)이 기초하고 있는 개념은 과연소 공기 단계와 및 최종적인 노내의 O2함량이 모두 노로부터의 최종적인 NOx 레벨을 제어하는 데에 유력한 요소라는 점에 주안점을 두고 있다. 본원의 출원인에 의한 얻어진 조사데이타는 0.5와 0.85 NOx 생성의 제1단계의 화학 양론적 관계의 사이가 최소화 하지만, NOx 생성은 화학양록적 관계의 상하측의 모두에게 증대됨을 보인다. 그러므로, 본 발명의 주제를 이루는 동심 경사 방향으로 모아진 연소 시스템(12)의 개발에 기여한 시험 프로그램의 목적은 기존의 경사 방향으로 연소되는 화석 연료 연소노의 바람통의 제한 사항내에서 고도의 경사 방향의 연소 시스템을 개발하는 것이었다.
본 발명에 따라 구성된 동심 경사 방향으로 모아진 연소 시스템(12)의 바람통(20)은 기존의 경사 방향으로 연소되는 화석 연료 연소노의 바람통의 형태와는 몇가지 점에서 다른다. 우선, 연료 노즐은 제2도에 보이듯이 38,40과 68,70의 두개의 군집체로 설치된다. 제2도에 보이는 78, 80의 근접 연결된 과연소 공기 노즐은 바람통(20)의 상부에 배치되나, 제2도에 보이는 90, 92, 94의 분리된 과연소 공기 노즐은 바람통(20)으로부터 분리되면서도 일치된 채로 이격되어 있다. 제6도로 잘 알수 있듯이 근접 연결된 과연소 공기 노즐(78,80)과 분리된 과연소 공기 노즐(90,92,94)와 모두의 조합된 용량은 근접 연결된 과연소 공기 노즐(78,80)의 아래의 바람통(20)을 약 0.85의 화학 양론적 관계로 가동시키기에 충분하다. 다른 한편 제6도에서 보이듯이 근접 연결된 과연서 공기 노즐(78,80)위의 화학 양론적 관계는 약 1.0이다.
공기 노즐(24)에 대해 좀더 설면한다. 제3도를 보면 자세히 알수 있지만, 공기 노즐(24)의 설명에 앞서 공기 노즐(24)은 노(10)의 버너영역(14)내에 차례로 적절히 배치된 바람통(20)의 하단부에 적절히 설치됨을 주목하여야 한다. 또한 그러한 바람통(20)은 노(10)의 4귀에 각각 적절히 배치되어 2쌍의 바람통(20)의 배열을 이루며 각 쌍의 통로(20)는 서로 대각선 방향으로 대향배치되고 그 사이에 가상선을 그으면 그 가상선은 노(10)의 중심을 통과한다.
배경 설명을 하면, 제3도의 공기 노즐(24)은 98로 지칭된 노즐팁과 100으로 지칭되고 공기 노즐(24)을 통과하는 공기 유량을 변화시킬 수 있는 댐퍼 수단과 102로 지칭되고 수평 방향, 즉, 노즐 팁(98)이 배치된 수평면에 대한 경사각을 변화시킬 수 있는 경사 구동 수단 및 104로 지칭되고 노(10)의 버너 영역(14)내의 공기 노즐(24)의 근처에 고정 화염을 만들 수 있는 점화 수단을 포함한다. 공기 노즐(24)의 구성상의 특징과 작동 양태가 앞서 말한 바와 같이 당분야의 전문가에게 공지도어 있으므로 본 발명이 갖는 동심적 경사 방향으로 모아진 연소 시스템(12)의 구성상의 특징과 작동 양태를 이해함에는 더 이상의 설명이 불필요하다. 그러나, 공기 노즐(24)의 구성상의 특징과 작동 양태의 충분한 이해가 바람직스러운 것이라면 미국 특허 제3,285,319호와 제2,304,196호 및 제4,356,975호에 기재된 종래 기술을 참고하기 바란다.
이제, 옵셋 공기 노즐(56,58,60)을 좀더 설명한다. 옵셋 공기 노즐(56,58,60)은 모두 동일하므로 옵셋 공기 노즐(56,58,60)중 오직 하나에 대해서만 설명한다. 또한 제4도 및 제5도를 보면 알 수 있듯이 제4도의 옵셋 공기 노즐은 제2도의 56으로 지칭된 옵셋 공기 노즐과 같음을 짐작할 수 있다. 그러나, 공기 노즐(24)에 관한 앞서의 설명에서와 같이, 옵셋 공기 노즐(56,58,60)의 설명에 앞서, 옵셋 공기 노즐(56,58,60)이 제1군집의 연료 노즐(38,40)에 대한 인접 관계로 배치되고 노(10)의 버너 영역(14)내에 적절히 배치된 바람통(20)내에 적절히 설치됨을 다시 한 번 주목할 필요가 있다. 또한, 앞서 말했듯이 그러한 바람통(20)은 노(10)의 431의 각각에 배치되어 2쌍 바람통(20)의 배열을 이루며 각각의 쌍의 바람통(20)은 서로 대각선 방향으로 대향 배치되고 가상선을 그으면 그 가상선은 선(10)의 중심을 통과한다.
앞서의 배경 설명으로 알 수 있듯이 제4도의 옵셋 공기 노즐(56,58,60)은 각각 108로 지칭되고 다수의 회전 날개(110)를 포함하는 노즐 팁과 112로 지칭되고 옵셋 공기 노즐(56)을 통과하는 공기 유량을 변화시킬 수 있는 댐퍼 수단과, 114로 지칭되고 노즐 팁(108)이 놓여 있는 수평면에 대한 경사각을 변화시킬 수 있는 경사 구동 수단과 116으로 지칭되고 노(10)의 버너 영역(14)내의 옵셋 공기 노즐(56)의 근처에 고정화염을 만들 수 있는 점화수단 및 118로 지칭되고 노(10)의 버너 영역(14)의 화염의 부재를 옵셋 공기 노즐(56)의 근처에서 탐지할 수 있는 화염 스캐너를 포함한다. 노즐 팁(108)에 포함된 회전 날개(110)를 좀더 살피면서 그에 따라 기능을 설명한다. 이를 위해 제5도를 보자, 제5도에 보이듯이 제1군집의 연료 노즐(38,40)과 제2군집의 연료 노즐(68,70)을 통해 노(10)의 버너 영역(14)속으로 분사되는 연료는 제5도에 120으로 지칭된 가장적인 작동 원, 즉, 노(10)의 버너 영역(14)내에 배치된 중심원을 향해 지행된다. 연료와는 대조적으로 옵셋 공기 노즐(56,58,60)을 통해 노(10)의 버너 영역(14)속으로 분사되는 공기는 회전 날개(110)의 연속 작동에 의해 노(10)의 버너 영역(14)내에 중심에 배치된 작은 원(120)에서와 같이 제5동의 122로 지칭된 가상적인 큰원을 향해 지향된다. 그러므로 제5도를 주목하면 노즐 팁(108)에 포함된 회전 날개(110)의 작동에 의해 옵셋 공기 노즐(56,58,60)을 통해 노(10)의 버너 영역(14)속으로 분사되는 공기가 큰 직경의 원(122)을 향해, 즉, 제1군집의 연료 노즐(38,40)과 제2군집의 연료 노즐(68,70)을 거쳐 노(10)의 버너 영역(14)속으로 분사되는 연로로부터 멀리 지향됨으로써 작은 원(120)을 향해서 및 노(10)의 벽을 향해서 지향된다. 옵셋 공기 노즐(56,58,60)을 거쳐 노(10)의 버너 영역(14)속을 도입되는 공기는 "경계 공기"로서 기능함으로써 노(10)의 벽이 노(10)의 작동시에 노(10)의 내부에 존재하는 환원 공기로부터 보호된다. 끝으로 옵셋 공기 노즐(56,58,60)의 구성상의 특징 및 작동양태는 당분야의 업자에게 공기된 것이므로 본 발명이 갖는 동심적 경사 방향으로 모아진 연소 시스템(12)의 구성상 특징 및 작동양태의 이해를 위한 더 이상의 설명을 불필요하다. 그러나, 옵셋 공기 노즐(56,58,60)의 구성상의 특징 및 작동 양태를 충분히 이해하려면 앞서 말한 종래 기술을 참조하라.
이제 제7도를 보면 화석 연료 연소노(10)에 관한 NOxppm치의 비교를 본 발명에 따라 구성된 동심적 경사 방향으로 모아진 연소 시스템을 이용한 경우와 이에 앞서 표준형으로 이용되던 연소 시스템의 경우에 의한 그래프로 보자, 제7도에서 124로 지칭된 선은 예전의 표준형이던 화석 연료 연소노(10)에 관한 NOx치의 그래프이며, 126으로 지칭된 선은 본 발명에 따라 구성된 동심적 경사 방향으로 모아진 연소 시스템(12)이 장비된 화석 연료 연소노(10)에 관한 NOx치의 그래프이다. 제7도로부터 알수 있듯이 연료 노즐이 그다지 제어되지 않는 종래의 표준형이던 연소 시스템을 채택함에 비해 연료 노즐(38,40,68,70)이 "군집"으로 모아지는 본 발명에 따라 구성된 동심적 경사 방향으로 모아진 연소 시스템(12)을 채택함으로써 공기 공급 수단(26)은 공기를 옵셋 공기 노즐(56,58,60)의 각각에 공급하고 앞서 말한 방식으로 화석 연료 연소노(10)의 버너 영역(14)으로 보낸다. 도면중 제7도에 기재된 데이타를 근거로하여 수행된 시험에 의하여, 연료 노즐(38,40,68,70)을 군집 형태로 배치시켜 제작한 본 발명에 따라 군집형 동심 경사 연소 시스템(12)에서 얻어지는 결과는 3% 내지 4%의 O2의 과량공기에서 작동하는 동안 6% 의O2에서 400mg/Nm3, 즉 3% O2에서 32 1b/MBtu 또는 240ppm인 목표는 NOx 배기량이 30%의 과연소 공기에 의해 수행되는 것과 동일하게 얻어졌으며 불연소 탄소 배기를 정적으로 증가시키지 않았다. 이것은 동일한 조건하에서 상술된 표준형인 연소 시스템을 사용하는 경우 475ppm의 NOx배기량에 비유할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따라 제조된 군집형 동심 경사 연소 시스템(12)이 상술된 표준형 연소 시스템에 사용되는 경우와 같이 제조되어 사용되면 이러한 경우에서 NOx 배기량을 50% 이상 감소시킨다.
본 발명에 따라 제조된 군집형 동심 경사 연소 시스템의 또다른 실시예를 설명한다. 보다 상세하게는, 본 발명에 따라 제작된, 다량의 석탄 연료를 공급할 수 있는 노에 사용하기에 특히 적절한 군집형 동심 경사 연선 시스템 현태로 본원에 기술되어 있다. 본 설명을 위하여, 다량의 석탄연료를 공급할 수 있는 노에 사용하기에 적합한 참조부호 128로 지시된 군집형 동심 경사 연소 시스템이 도시되어 있는 제8도를 참조할 수 있다. 제8도에 도시된 실시예에 따르면, 군집형 동심 경사 연소 시스템(128)을 세쌍의 연료 격실(제8도에서 130과 132, 134와 136, 138과 140으로 도시됨)을 구비하는 것으로 나타나있다. 그러나, 본 발명의 영역을 벗어나지 않고 상기 군집형 동심 경사 연소 시스템(128)은 하기에 기술된 군집형 동심 경사 연소 시스템(12)의 경우에 존재하는 갯수와 동일하거나, 다수의 쌍으로 이루어진 연료 격실(비도시)과 같은 갯수를 보다 적은 갯수의 쌍으로 이루어진 연료 격실을 구비할 수 있는 것으로 이해할 수 있다.
계속하여, 상기 군집형 동심 경사 연소 시스템(128)은 제8도에 도시된 것에 따라 다음과 같은 구조로 구체화할 수 있다. 즉, 군집형 동심 경사 연소 시스템(128)은 제8도에 참조 부호 142로 지시된 바람통 형태가 적합한 하우징을 구비한다. 제1공기 격실(144)이 바람통(142)의 하단부에 제공되고 있다(제8도 참조). 공기 노즐(146)이 공기 격실(144)내부에서 보편적인 수단에 의해 장착된 관계로 지지된다. 상술된 바를 참조하면, 제8도를 참조하면 알 수 있는 바와 같이 공기 격실(144)에 실질적으로 병렬 관계로 위치하게되는 것으로 그 하부내에서 상기 바람통(144)에 제1쌍의 연료 격실(130,132)이 제공된다. 연료 노즐(148)이 연료 격실(130)에 장착되고 연료 노즐(150)이 연료 격실(132)에 장착되도록 연료 노즐(148,150)의 제1군집의 연료 격실(130,132) 내부에서 일반적인 수단에 의해 장착 관계로 지지된다. 제1오일/가스 격실(152)이 연료 격실(132)과 실질적으로 병렬관계로 위치하게 되도록 바람통(144)내부에 설치된다. 상기 오일/가스 격실(152)내부에서 일반적인 수단에 의하여 연료 노즐(154)이 장착단계로 지지된다. 오일을 이용하는 경우에는 연료 노즐(154)은 오일 노즐을 포함하는 반면에 가스를 이용하는 경우에는 연료 노즐(154)은 가스 노즐을 포함한다. 제1옵셋 공기 격실(156)이 오일/가스 격실(152)에 대하여 실질적으로 병렬 관계로 위치하도록 바람통(144) 내부에 설치된다. 옵셋 공기 노즐(158)은 옵셋 공기 격실(156) 내부에서 일반적인 장착 수단에 의해 장착 관계로 지지된다. 제2오일/가스 격실(160)은 옵셋 공기 격실(156)에 대하여 병렬 관계로 위치하도록 바람통(144)에 제공된다. 상기 오일/가스 격실(160) 내부에서 일반적인 수단에 의해 연료 노즐(162)이 장착 관계로 지지된다. 오일을 이용하는 경우에는 연료 노즐(162)은 오일 노즐을 포함하는 반면에 가스를 이용하는 경우에는 연료 노즐(162)은 가스 노즐을 구비할 수 있다. 이미 상술된 제2쌍의 연료 격실(134,136)이 오일/가스 격실(160)에 실질적으로 병렬 관계로 위치하는 형태로 바람통(144) 내부에 제공된다. 연료 노즐(164,166)의 제2군집의 연료 격실(134,136) 내부에서 보편적인 수단에 의해 장착 관계로 지지되어, 연료 노즐(164)은 연료 격실(134) 내부에 그리고 연료 노즐(166)은 연료격실(136)내부에 장착된다.
제8도에 도시된 바와 같이 구성된 군집형 동심 경사 연소 시스템(128)의 부가의 설명에 관해서는, 제3오일/가스 격실(168)이 연료 격실(136)에 대하여 실질적으로 병렬 관계로 위치하도록 바람통(144)에 제공된다. 연료 노즐(170)이 상기 오일/가스 격실(168) 내부에서 통상의 수단에 의하여 장착 관계로 지지된다. 오일을 이용하는 경우에 연료 노즐(170)은 오일 노즐을 포함할 수 있는 반면에 가스를 이용하는 경우에는 연료 노즐(170)은 가스 노즐을 포함할 수 있는 것을 알 수 있다.
제2옵셋 공기 격실(172)이 오일/가스 격실(170)에 대하여 병렬 관계로 위치하도록 바람통(144)에 제공된다. 옵셋 공기 노즐(174)이 옵셋 공기 격실(172) 내부에서 통상의 장착 수단에 의하여 장착 관계로 지지된다. 제4공기 격실(176)이 옵셋 공기 격실(172)에 대하여 실질적으로 병렬 관계로 위치하도록 바람통(144)에 제공된다. 오일을 이용하는 경우에는 연료 노즐(178)은 오일 노즐을 포함하는 반면에 가스를 이용하는 경우에는 연료 노즐(178)은 가수 노즐을 포함할 수 있는 것을 알 수 있다. 상술된 바를 참조하면, 쌍을 이루는 제3연료 격실(138,140)은 오일/가스 격실(176)에 대하여 실질적으로 병렬 관계로 위치하도록 바람통(144)에 제공된다. 연료 노즐(180,182)의 제3군집의 연료 격실(138,140) 내부에 통상의 수단에 의하여 장착관계로 지지되어 연료 노즐(182)은 연료 격실(140)에 장착된다. 제5오일/가스 격실(184)이 연료 격실(140)에 실질적으로 장착관계로 위치하도록 바람통(144)에 제공된다. 연료 노즐(186)에 상기 오일/가스 격실(184)내부에 통상의 수단에 의하여 장착 관계로 지지된다. 오일을 이용하는 경우에는 연료 노즐(186)은 오일 노즐을 포함할 수 있는 반면에 가스를 이용하는 경우에는 연료 노즐(186)은 가스 노즐을 포함할 수 있는 것을 알 수 있다. 제2공기 격실(188)이 오일/가스 격실(186)에 실질적으로 병렬 관계로 위치하도록 바람통(144)에 제공된다. 공기 노즐(190)은 공기 격실(188)내에서 통상의 수단에 의하여 장착 관계로 지지된다.
제8도에서 도시된 바와 같이 구성된 군집형 동심 경사 연소 시스템(128)에 대한 설명을 완결하는 것으로, 근접 연결된 과연소 공기 격실(192)이 상기 공기 격실(188)에 대하여 실질적으로 병렬 관계로 위치하도록 그 상부에서 바람통(144)에 제공된다. 근접 연결된 과연소 공기 노즐(194)이 상기 근접 연결된 과연소 공기 격실(192) 내부에서 통상의 수단에 의하여 장착 관계로 지지된다. 다수의 각각 과연소 공기 격실은 근접 연결된 과연소 공기 격실(192)에 대하여 이격된 관계로 그리고 바람통(144)의 종축과 정렬된 관계로 적절히 지지된다. 제8도에 도시된 군집형 동심 경사 연소 시스템(128)의 실시예에 따르면, 상술된 다수의 각각 과연소 공기 격실은 3개의 격실(196,198,200)을 포함한다. 다수의 각각 과연소 공기 노즐(202,204,206)은 상기 다수의 각각 과연소 공기 격실(196,198,200) 내부에서 통상의 수단에 의하여 장착 관계로 지지되어, 각각의 과연소 공기 노즐(202)은 각각의 과연소 공기 격실(196)에 장착되고, 각각의 과연소 공기 노즐(204)은 각각의 과연소 공기 격실(198)에 장착되며, 그리고 각각의 과연소 공기 노즐(206)은 각각의 과연소 공기 격실(200)에 장착된다.
비록 제8도에 도시되어 있지 않지만, 공기 노즐(146,190), 옵셋 공기 노즐(158,174), 근접 연결된 과연소 공기 노즐(194) 그리고 각각의 과연소 공기 노즐(202,204,206)은 각각 제1도에 도시된 공기 공그 수단(26)과 같이 공기 공급 수단에 제1도에 도시된 것과 유사한 방식으로 작동 가능하게 연결되므로, 팬(28)과 같은 팬으로부터 각각의 공기 노즐(146,190), 각각의 옵셋 공기 노즐(158,174), 근접 연결된 과연소 공기 노즐(194) 그리고 각각의 과연소 공기 노즐(202,204,206)까지, 그리고 그곳을 통하여 제8도에 도시된 군집형 동심 경사 연소 시스템(144)이 설치된 노(10)와 같은 노의 버너 영역(14)가 유사한 버너 영역으로 공기가 공급된다. 한편, 연료 노즐(148,150,164,180,182) 각각은 제1도에 도시된 것과 유사한 방식으로 제1도에 도시된 연료 공급 수단(42)과 같은 연료 공급 수단에 작동가능하게 연결되므로, 분쇄계(44)와 같은 분쇄기로부터 각각의 연료 노즐(148,150,164,166,180,182)까지 그리고 그곳을 통하여 제8도에 도시된 군집형 동심 경사 연소 시스템(144)이 설치된 굴(10)와 같은 굴의 버너 영역와 유사한 버너 영역까지 석탄이 공급된다. 마지막으로, 연료 노즐(154,162,170,178,186)의 각각의 연료 노즐(148,150,164,166,180,182)에 대한 설명과 유사한 방식으로 연료 공급 수단(42)의 것과 유사한 형태로 구성된 연료 공급 수단에 연결되므로, 오일을 이용하는 경우에 오일 형태 그리고 가스를 이용하는 경우에 가스 형태인 연료가 그 경우에 따라서 적절한 오일 또는 가스의 공급원으로부터 각가의 연료 노즐(154,162,170,178,186)까지 그리고 그것을 통하여 제8도에 도시된 군집형 동심 경사 연소 시스템(144)이 설치된 노(10)의 버너 영역(14)과 같은 버너 영역까지 공급된다.
다시, 제9도를 고찰하면, 여기에는 재연소용으로 그리고 군집형 동심 경사 연소 시스템이 설치된 화석 연료-연소노가 도시되어 있다. 이것을 수행하는 방식에 대한 설명을 하고자 한다. 이러한 설명을 위하여, 제9도에 도시된 화석 연료-연소노(208)에는 제1도 및 제2도에 도시된 군집형 동심 경사 연소 시스템(12)과 동일한 형태로 구체화시킨 군집형 동심 경사 연소 시스템의 설치되어 있는 것으로 가정한다. 군집형 동심 경사 연소 시스템(12)의 구조적이 성질이 이미 이전에서 상세하게 기술되어 있기 때문에, 노(208)가 재연소용으로 그리고 군집형 동심 경사 연소 시스템(12)을 구비하는 방식을 당업자에게 이해시키기 위하여 여기에서 재차 부연설명을 할 필요성을 느끼지 않는다. 또한, 참조부호 210으로 지시된 화살표가 군집형 동심 경사 연소 시스템(12)의 연료 노즐(38,40)로 이루어지는 제1군집의 노(208) 내부의 상대적인 위치를 개략적으로 나타내며, 참조 부호 212로 지시된 화살표는 군집형 동심 경사 연소 시스템(12)의 옵셋 공기 노즐(56,58,60)을 갖는 노(208) 내부의 상대적인 위치를 개략적으로 나타내며, 참조부호 14로 지시된 화살표는 군집형 동심 경사 연소 시스템(12)의 연료 노즐(68,70)로 이루어지는 제2군집의 노(208) 내부의 상대적인 위치를 개략적으로 나타내며, 참조 부호 216으로 지시된 화살표는 군집형 동심 경사 연소 시스템(12)의 근접 연결된 과연소 공기 노즐(78,80)을 갖는 노(208)내의 상대적인 위치를 개략적으로 나타내며 그리고 참조부호(216)으로 지시된 화살표는 군집형 동심 경사 연소 시스템(12)의 각각 과연소 공기 노즐(90,92,94)을 갖는 노(208) 내부의 상대적인 위치를 개략적으로 나타내는 사실만을 주목하면 충분하다고 여겨진다.
재연소용으로 그리고 군집형 동심 경사 연소 시스템(12)이 설치된 제9도에 도시된 바와 같은 노(208)에 관하면, 분명이하기 위하여 노(208)로부터 나오는 출구가 참조 부호 220으로 점선으로 제9도에 개략적으로 도시되어 있으며, 재연소용으로 사용된 연료가 참조 부호 220으로 지시된 화살표에 의해 제9도에 개략적으로 도시된 위치에서 노(208)를 향하여 분사되는 사실에 주목하여야 한다. 이와 관련하여 사용되는 재연소 연료는 재순환 연료 가스와 함께 천연 가스와 같은 불연소 연료 형태로 취하는 것이 바람직하다. 상기 목적을 위하여, 재연소 연료는 이러한 목적으로 사용될 수 있는 종래의 연료 노즐 형태에 의하여 제9도에서 화살표 222로 지시된 위치에서 노(208)에 분사된다.
제9도를 참조하면 가장 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 노(208)는 실질적으로 3개의 영역, 즉 제9도에서 볼때 노(208)의 하부에 위치하는 참조부호 224로 지시된 주버너 연소 영역, 상기 주버너 연소 영역(224)의 하류부, 즉 제9도에서 볼때 노(208)의 중심 영역에 위치하는 재연소 영역(226), 그리고 상기 재연소 영역(226)이 하류부, 즉 제9도에서 볼때 노(208)의 상부에 위치하는 연소 완료 영역(228)을 구비한다. 상기 주버너 연소 영역(224) 내부에는 군집형 동심 경사 연소 시스템(12)의 작동이 발생한다. 상기 목적을 위하여, 이미 상세하게 설명한 바와 같이, 군집형 동심 경사 연소 시스템(12)의 작동 형태에 따르면, 제1레벨로 공기가 노(208)에 주입되고, 군집형 연료가 제2레벨, 즉 화살표(210)로 지시된 위치에서 노(208)에 주입되어, 노(208) 내부에 제1연료 충만영역을 형성하며, 옵셋 공기가 제3레벨, 즉 화살표(212)로 지시된 위치에서 노(208)에 주입되어, 옵셋 공기가 이미 노(208)를 향하여 분사된 군집형 연료로부터 노(208)의 벽을 향하여 배향되며, 부가의 군집형 연료가 제4레벨, 즉 화살표(214)로 지시된 위치에서 노(208) 내부로 주입되어 노(208) 내부에 제2연료 충만 영역을 형성하며 그리고 근접 연결된 과연소 공기가 제5레벨, 즉 화살표(216)로 지시된 위치에서 노(208)내부로 주입된다. 또한, 본 발명에 따라 구성된 군집형 동심 경사 연소 시스템(12)의 일부를 형성하는 각각의 과연소 공기는 주버너 연소 영역(224) 내부에서 노(208)에 분사되기 보다는, 오히려 재연소 영역(226)의 하류부에서, 즉 재연소 영역(226)과 연소 완료 영역(228) 사이에 놓여있는(제9도 참조) 위치(218)에서 노(208)에 분사되는 사실에 주목하여야 한다.
제9도에서 화살표(222)로 지시된 바와 같이 재연소 연료는 재연소 영역(226)으로서 제9도에 도시된 연료 충만 감소 영역을 만들기 위하여 주버너 연소 영역(224)의 하류부에 분사된다. 재연소 영역(226)으로 들어가는 질소는 다음의 4가지 근원을 형성한다; NOx, N2주버너 연소 영역(224)에서 나오는 N2O 그리고 재연소 영역에 존재하는 질소 연료 이러한 질소 연료 종류는 초기에 분해된어 NH3, NH2,… 및 N종류로 변환되는 HCN을 생성한다. 이러한 아민은 NO 또는 다른 아민과 반응하여 N2를 생성하거나 O와 OH와 반응하여 NOx를 생성할 수 있다. N2로 변화하는 것이 완결되지 않았으며, NO, 챠르 질소(char nitrogen), NH3및 HCN 과 같은 종류를 함유하는 반응성 질소가 재연소 영역(226)의 끝부분에 존재할 수 있다. 그러므로, 재연소에 의한 NOx 감소를 최대화하기 위하여, 재연소 영역(226)을 나오는 전체 반응성 질소 종류를 최소화시키는 것이 필요하다.
연소 완료 영역(228)에 있어서, 제9도에서 화살표(218)로 지시된 위치에서 각각의 과연소 공기 형태로 첨가되는 공기는 노(208)의 상부에 잔류하는 연료를 산화시키기 위하여 전체적으로 희박한 상태를 발생시키도록 작동되지만, 이러한 상태하에서 어떠한 반응성 질소도 NOx로 변화된다. 그러므로, 연소 완료 영역(228)에 있는 O2량은 노(208)내부에서 발생하는 연소 과정의 초기 단계동안 NOx 배기가 상당히 증가하는 것을 방지하도록 최소화된다.
결론적으로, 두개의 분리된 연소 단계 즉 주버너 연소 영역(224)과 연소 완료 영역(228)이 노(208) 내부에 발생되며, 여기에서, 각각의 단계에서의 연소의 화학량적 관계는 독립적으로 제어된다. 또한, 노(208) 내부에서의 상이한 단계에서의 연소의 화학량적 관계는 다른 연소 변경 기술에 의해서 보다는 낮은 NOx 배기량을 얻을 수 있는 것이 가능하다.
그래서 본 발명에 따르면 화석 연료 연소형로에 사용하기에 적합한 NOx 배기를 감소시키는 신규의 개선된 연소 시스템을 제공한다. 또한, 본 발명에 따르면 경사식 연소 및 분쇄 석탄로에 사용하게 매우 적절한 화석 연료 연소형 노에 적합한 NOx 배기를 감소시키는 연소 시스템에 제공된다. 게다가, 본 발명에 따르면 그것을 사용하면 미국에서 법규로 제정된 규격과 거의 동일하거나 그 이하로 NOx 배기량을 감소시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 화석 연료 연소형 노에 적합한 NOx 배기를 감소시키는 연소 시스템을 제공하는 것이다. 뿐만아니라, 본 발명에 따르면 그것을 사용하면 NOx 배기 감소가 종래 연소 시스템 형태를 장착한 화석 연료 연소형 노에서 배출되는 것보다 50% 내지 60%정도로 이루어 질수 있는 것을 특징으로 하는 화석 연료 연소형 노에 적합한 NOx 배기를 감소시키는 연소 시스템이 제공된다.
본 발명에 따르면, 노에서 연소되는 분쇄된 석탄으로부터 유기적 경계의 해제가 커다란 연료도달 지역에 도달된다는 부수적 효과와 함께 그 사용에 의해 즉시 점화 및 관련의 고온이 촉진되는 것을 특징으로 하는 화석 연료 연소노를 위한 NOx 방출 감소 연소 시스템이 제공된다. 또한 본 발명에 따르면, 그 사용에 의해 연료 경계(fuel bound) 질소의 연료층만 지역내에서 초기 비휘발성(devolatilization)과 마찬가지로 전방화염의 안정화가 이루어지는 것을 특징으로 하는 화석 연료 연소노용 NOx 방출 감소 연소 시스템이 제공되므로써 연료 경계 질소는 연료 충만 지역에서 N2로 바뀐다. 또한 본 발명에 따르면, 그 사용에 의해 상기 가스가 노의 대류 통과에 도달되기 전에 연료 충만으로 가스의 효과적인 연소의 완성을 허용하도록 충분한 과연소 공기가 제공되는 것을 특징으로 하는 화석 연료 연소노용 NOx 방출 감소 연소 시스템이 제공된다. 또한 본 발명에 따르면, 그 사용을 통하여 그 작동에 요구되는 참가물, 촉매 또는 부가적인 연료 경비의 추가없이 화석 연료 연소노용 NOx 방출 감소 연소 시스템이 제공된다. 또한 본 발명에 따르면 깊은 상태의 연소 작동중 발생되는 수벽 부식을 제공하기 위한 장치가 제공되는 것을 특징으로 하는 화석 연료 연소노용 NOx방출 감소 연소 시스템이 제공된다. 또한 본발명에 따르면, 부가적인 방출 감소를 이루기 위해 사용할 수 있는 선택적 촉매 감소(SCR) 시스템과, 재연소 시스템, 석회석분사 시스템과 같은 다른 방출 감소 시스템과 완전히 양립가능한 것을 특징으로 하는 화석 연료 연소노용 NOx 방출 감소 연소 시스템이 제공된다. 마지막으로 본 발명에 따르면 신규 장치나 변경 장치에도 양호하게 적합한 것을 특징으로 하는 화석 연료 연소노용 NOx 방출 감소 연소 시스템이 제공된다.
본 발명의 몇가지 실시예가 기술되었지만 그 변경이 본 기술분야의 업자에게 가능한 것을 인식해야 한다. 첨부의 청구범위는 본 발명의 정신 및 범위내에 속하는 다른 변경과 마찬가지로 상술의 변경을 포함한다.

Claims (19)

  1. 버너 영역(14)을 형성하고 있는 다수의 벽을 갖는 화석 연료 연소노(10)용인 복수의 동심 경사 연소 시스템(12)에 있어서, 화석 연료 연소노(10)의 버너 지역(14)내에 장착된 제1바람통(20)과, 상기 제1바람통(20)내의 제1상승부에 장착된 제1연료 격벽쌍(34,36)과, 상기 제1연료 격벽쌍(34,36)내에 장착 지지된 한쌍의 연료 노즐(38,40)과, 상기 제1연료 격벽쌍(34,36)중의 하나와 맞대기 결합식으로 배치되도록 제1바람통(20)내의 제1용기부에 장착된 공기 격벽(50)과, 상기 공기 격벽(50)내에 장착 지지된 공기 노즐(56)과, 상기 제1바람통(20)내의 제3융기부에 장착된 제2연료 격벽쌍(64,66)과, 상기 제2연료 격벽상(64,66)내에 장착 지지된 한다발의 연료 노즐(68,70)과, 상기 제2연료 격벽쌍(64,66)중의 하나와 맞대기 결합식으로 배치되도록 상기제1연료 격벽(20)내의 제4융기부에 장착된 밀착 결합식 과연소 공기 격벽(74)과, 상기 밀착 결합된 과연식 공기 격벽(74)내에 장착 지지된 밀착 결합식 과연소 공기 노즐(78)과, 상기 제1바람통(20)로부터 이격되고 정렬되도록 화석 연료 연소노(10)의 버너 지역(14)내에 장착되는 제2바람통과, 상기 제2바람통내에 장착된 분리식 과연소 공기 격벽(84)과, 상기 분리식 과연소 공기 격벽(84)내에 장착 지지된 분리식 과연소 공기 노즐(90)과, 상기 한쌍의 연료 노즐(38,40) 및 상기 한 다발의 연료 노즐(68,70)에 연결된 연료 공급 수단(42)과, 상기 공기 노즐(56)과 상기 밀착 결합식 과연소 공기 노즐(78)과 상기 분리식 과연소 공기 노즐(90)에 연결된 공기 공급 수단(26)을 포함하며, 상기 연료 공급 수단(42)은 연료를 연료 노즐(38,40) 집단과 화석 연료 연소노(10)의 버너 지역(14)내에 공급하고, 그 내부에 연료 층만 지역을 형성하도록 연료를 상기 한다발의 연료 노즐(68,70) 및 화석 연료 연소노(10)의 버너 지역(14)내에 공급하도록 작동되며, 상기 공기 공급 수단(26)은 화학량적 관계가 양 0.85가 되도록 충분한 양의 공기를 상기 공기 노즐(56) 및 상기 밀착 결합식 공기 노즐(78)과 화석 연료 연소노(10)의 버너 지역(14)내에 공급하도록 작동하며, 또한, 상기 공기 공급수단(26)은 화학량적 관계가 약 1.0이 되도로 충분한 량의 공기를 상기 분리식 과연소 공기 노즐(90) 및 화석 연료 연소노(10)의 버너 지역(14)에 공급하도록 작동되는 것을 특징으로 하는 복수의 동심 경사 연소 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 공기 격벽(50)은 중첩식 공기 격벽(50)을 포함하며, 상기 공기 노즐(56)은 중첩식 공기 노즐(56)을 포함하며, 상기 공기 공급 수단(26)을 공기를 상기 중첩식 공기 노즐(56)로 공급하고 연료 노즐쌍(68,70)을 통해 화석 연료 연소노의 벽을 향하도록 화석 연료 연소노(10)의 버너 지역(14)내로 공급하도록 작동되는 것을 특징으로 하는 복수의 동심 경사 연소 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1바람통(20)내의 제2융기부에 장착된 2개의 다른 중첩식 공기 격벽(52,54)과 상기 2개의 다른 중첩식 공기 격벽(52 또는 54)내에 장착 지지된 2개의 다른 중첩식 공기 노즐(58,60)를 부가로 포함하며, 상기 공기 공급 수단(26)은 상기 2개의 다른 중첩식 공기 노즐(58,60)에 연결되어 공기를 예기로 공급하며, 상기 2개의 다른 중첩식 공기 노즐(58,60)은 연료 노즐(68,70)을 통해 화석 연료를 연소노(10)의 버너 지역(14)내로 분사된 연료 집단을 벗어나서 화석 연료 연소노의 벽을 향해 공기를 화석 연료 연소노(10)의 버너 지역(14)에 공급하도록 작동되는 것을 특징으로 하는 복수의 동심 경사 연소 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1연료 격벽쌍(34,36)중 하나와 맞대기 결합식으로 배치되도록 상기 제1바람통 내의 제5융기부에 장착된 다른 공기 격벽(22)과 상기 다른 공기 격벽(22)내에 장착 지지된 다른 공기 노즐(24)을 부가로 포함하며, 상기 공기 공급수단(26)은 상기 다른 공기 노즐(24)에 연결되어 공기를 상기 다른 공기 노즐(24) 및 화석 연료 연소노(10)의 버너 지역(14)에 공급하도록 작동되는 것을 특징으로 하는 복수의 동심 경사 연소 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제1바람통(20)내의 제4융기부에 장착된 다른 밀착 연결식 과연소 공기 격벽(76)과 상기 다른 밀착 연결실 과연소 공기 격벽(76)내에 장착 지지된 다른 밀착 연결식 과연소 공기 노즐(80)을 부가로 포함하며, 상기 공기 공급 수단(26)은 다른 밀착연결식 과연소 공기 노즐(80)에 연결되어 공기를 상기 다른 밀착연결식 과연소 공기 노즐(80) 및 화석 연료 연소노(10)의 버너 지역(14)에 공급하도록 작동되는 것을 특징으로 하는 복수의 동심 경사 연소 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 분리식 과연소 공기 격벽(86 및 88)에 병렬 배치되도록 제2바람통내에 장착된 두 개의 다른 분리식 과연소 공기 격벽(86 및 88)과 상기 두 개의 다른 분리식 과연소 공기 격벽(86 및 80)내에 장착 지지된 두 개의 다른 분리식 과연소 공기 노즐(92 및 94)을 부가로 포함하며, 상기 공기 공급 수단(26)은 상기 두 개의 다른 분리식 과연소 공기 노즐(92 및 94)에 연결되어 공기를 상기 두 개의 다른 분리식 과연소 공기 노즐(92 및 94) 및 화석 연료 연소노(10)의 버너 지역(14)에 공급하도록 작동되는 것을 특징으로 하는 복수의 동심 경사 연소 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 밀착 연결식 과연소 공기 격벽(216)과 상기 분리식 과연소 공기 격벽(218) 사이에 위치되도록 화석 연료 연소노(208)의 버너 지역(226)에 장착된 재연소 수단(222)을 부가로 포함하며, 상기 재연소 수단은 재연소 연료를 화석 연료 연소노(208)의 재연소 지역(226)내로 분사시키도록 작동되는 것을 특징으로 하는 복수의 동심 경사 연소 시스템.
  8. 제1항에 있어서, 복수의 연료 격벽쌍(152,160)중 하나가 상기 공기 격벽(156)의 양측부상의 제1풍로(142)에 장착된 복수의 격벽쌍의 제1쌍고, 상기 복수의 연료 격벽(152,160)의 제1쌍내에 장착 지시된 복수의 연료 노즐의 제1쌍(154,162)과, 복수의 연료 노즐(154,162)의 상기 제1쌍에 연결되어 다량의 연료를 상기 복수의 연료 노즐(154,162)의 제1쌍 및 연료 공급 수단을 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 동심 경사 연소 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 상기 공기 격벽(156)은 중첩식 제1공기 격벽(156)을 포함하며, 상기 공기 노즐(158)은 중첩식 제1공기 노즐(158)을 포함하고, 상기 공기 수단은 공기를 상기 중첩의 제1공기 노즐(158)로 공급하고 상기 중첩식 제1공기 노즐(158)은 연료 노즐(148,150)을 통해 화석 연료 연소노(10)의 버너 지역(14)안으로 화석 연료 연소노의 벽을 향하도록 공기를 화석 연료 연소노(10)의 버너 지역(14)내로 공급하도록 작동되는 것을 특징으로 하는 복수의 동심 경사 연소 시스템.
  10. 제9항에 있어서, 상기 연료 격벽(134,136)의 제2쌍에 배치되도록 상기 제1바람통에 장착된 복수의 연료 격벽(168,176)의 제2쌍과, 상기 복수의 연료 격벽의 제2쌍 내에 장착 지지된 복수의 연료 노즐(170,178)의 제2쌍을 부가로 포함하며, 상기 복수의 연료 공급 수단은 상기 복수의 연료 노즐의 제2쌍에 연결되어 다량의 연료를 상기 복수의 연료 노즐(170,178)의 제2쌍 및 화석 연료 연소노(10)의 버너 지역에 공급하도록 작동하는 것을 특징으로 하는 복수의 동심 경사 연소 시스템.
  11. 제10항에 있어서, 상기 복수의 연료 격벽(168,176)의 제2쌍사이에 위치도록 상기 제1바람통에 장차된 중첩식 제2공기 격벽(172)과, 상기 중첩식 제2공기 격벽(172)내에 장착 지지된 중첩식 제2공기 노즐(174)을 부가로 포함하며, 상기 공기 공급 수단은 중첩식 제2공기 노즐(174)에 연결되어 공기를 공기 노즐(174)로 공급되고, 상기 중첩식 제2공기 노즐(174)은 연료 노즐(164,166)을 통해 화석 연료 연소노(10)의 버너 지역(14)내에 공급되는 다량의 연료를 화석 연료 연소노의 벽을 향해 버너 지역(14)내로 향하도록 하는 것을 특징으로 하는 복수의 동심 경사 연소 시스템.
  12. 제11항에 있어서, 상기 복수의 연료 격벽(134,135)의 제2쌍의 위치되도록 상기 제1바람통(142)에 장착된 연료 격벽(138,140)의 제3쌍과, 상기 연료 격벽(138,140)의 제3쌍에 장착 지지된 복수의 연료 노즐(180,182)을 부가로 포함하며, 상기 연료 공급 수단은 상기 복수의 연료 노즐(180,182)에 연결되어 내부에 연료 충만 지역을 형성하도록 연료를 상기 복수의 연료 노즐(180,182) 및 화석 연료 연소노(10)의 버너 지역(14)에 공급하도록 작동되는 것을 특징으로 하는 복수의 동심 경사 연소 시스템.
  13. 제12항에 있어서, 상기 연료 격벽(138,140)의 제3쌍과 위치되도록 상기 제1바람통(142)에 장착된 단일의 복수 연료 격벽(184)과, 상기 단일의 복수 연료 격벽(184)에 장착 지지된 단일의 복수 연료 노즐(186)을 부가로 포함하며, 상기 복수의 연료 공급 수단은 상기 단일의 복수 연료 노즐에 연결되어 다량의 연료를 상기 복수의 연료 노즐(186) 및 화석 연료 연소노(10)의 버너 지역(14)에 공급하도록 작동되는 것을 특징으로 하는 복수의 동심 경사 연소 시스템.
  14. 제13항에 있어서, 공기 격벽쌍(144,188)중 일부(144)가 상기 연료 격벽(130,132)의 제1쌍과 인접 위치되고 상기 공기 격벽쌍의 다른 일부(188)가 상기 단일의 복수 연료 격벽(188)과 인접 위치되도록 상기 제1바람통(142)내에 장착된 한쌍의 공기 격벽(144,148)과, 상기 공기 격벽쌍(144,188)내에 장착 지지된 한쌍의 공기 노즐(146,190)을 부가로 포함하며, 상기 공기 공급 수단은 상기 공기 노즐(146,190)에 연결되어 공기를 공기 노즐쌍(146,190) 및 화석 연료 연소노(10)의 버너 지역(14)에 공급하도록 작동되는 것을 특징으로 하는 복수의 동심 경사 연소 시스템.
  15. 제14항에 있어서, 상기 분리식 과연소 공기 격벽(196,198 또는 200)에 인접 배치되도록 제2바람통내에 장착된 두 개의 다른 분리식 과연소 공기 격벽(196,198 또는 200)과, 상기 두 개의 다른 분리식 과연소 공기 격벽(196,198 또는 200)내에 장착 지지된 두 개의 다른 분리식 과연소 공기 노즐(202,204 또는 206)을 부가로 포함하며, 상기 공기 공급 수단은 상기 두 개의 다른 분리식 과연소 공기 노즐(202,204 또는 206)에 연결되어 공기를 상기 두 개의 다른 분리식 과연소 공기 노즐(202,204 또는 206) 및 화석 연료 연소노(10)의 버너 지역(14)에 공급하도록 작동되는 것을 특징으로 하는 복수의 동심 경사 연소 시스템.
  16. 상기 항중 한 항에 따른 화석 연료 연소노(10)의 작동방법에 있어서, 내부에 연료 층만 지역을 형성하도록 연소노(10)의 버너 지역(14)내에 다량의 연료를 분사(68,79)하는 단계와, 연소노(10)의 버너 지역(14)내에 추가 연료를 분사(38,40)하는 단계와, 층접된 공기가 다량의 연료(68,70) 및 추가연료(38,40)을 연소노(10)의 벽을 향하도록 연료 충만 지역과 추가 연료 지역 사이의 연소노(10)의 버너 지역(14)내로 분사(50,52 또는 54)하는 단계와, 밀착 결합식 과연소 공기량이 화학량적 관계가 0.85가 되도록 추가 연료 지역위의 여소노(10)의 버너 지역(14)내에 분사(78,80)되는 단계와, 화학량적 관계가 1.0이 되도록 밀착 결합식 과연소공기의 분사점(78,80)의 위에 이격되어 있는 연소노(10)의 버너 지역(14)내에 분리된 과연소 공기를 분사(90,92,94)하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화석 연료 연소노의 작동 방법.
  17. 제16항에 있어서, 공기를 연료 충만 지역 아래의 연소노(10)의 버너 지역(14)으로 분사(24)하는 단계를 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 화석 연료 연소노의 작동 방법.
  18. 제16항에 있어서, 재연소 연료를 밀착 결합식 과연소 공기의 분사점(216)과 분리식 과연소 분사점(218)의 사이에 연소노(208)의 버너 지역(14)내에 분사(222)하는 단계를 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 화석 연료 연소노의 작동 방법.
  19. 제16항에 있어서, 복수의 연료를 연료 충만 지역과 추가 연료 지역사이의 연소노(10)의 버너 지역(14)에 분사(152,160)하는 단계를 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 화석 연료 연소노의 작동 방법.
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Families Citing this family (51)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2731794B2 (ja) * 1990-10-31 1998-03-25 コンバッション エンヂニアリング インコーポレーテッド ＮＯｘ制御用の高性能オーバファイア空気システム
US5199357A (en) * 1991-03-25 1993-04-06 Foster Wheeler Energy Corporation Furnace firing apparatus and method for burning low volatile fuel
US5205226A (en) * 1992-03-13 1993-04-27 The Babcock & Wilcox Company Low NOx burner system
US5535686A (en) * 1992-03-25 1996-07-16 Chung; Landy Burner for tangentially fired boiler
US5343820A (en) * 1992-07-02 1994-09-06 Combustion Engineering, Inc. Advanced overfire air system for NOx control
US5315939A (en) * 1993-05-13 1994-05-31 Combustion Engineering, Inc. Integrated low NOx tangential firing system
HU220143B (hu) * 1993-11-08 2001-11-28 Ivo International Oy Eljárás és berendezés por alakú tüzelőanyag elégetésére
US5423272A (en) * 1994-04-11 1995-06-13 Combustion Engineering, Inc. Method for optimizing the operating efficiency of a fossil fuel-fired power generation system
US5441000A (en) * 1994-04-28 1995-08-15 Vatsky; Joel Secondary air distribution system for a furnace
US5568777A (en) * 1994-12-20 1996-10-29 Duquesne Light Company Split flame burner for reducing NOx formation
US5724897A (en) * 1994-12-20 1998-03-10 Duquesne Light Company Split flame burner for reducing NOx formation
US5546874A (en) * 1994-12-22 1996-08-20 Duquesne Light Company Low nox inter-tube burner for roof-fired furnaces
US5694869A (en) * 1994-12-29 1997-12-09 Duquesne Light Company And Energy Systems Associates Reducing NOX emissions from a roof-fired furnace using separated parallel flow overfire air
US5746143A (en) * 1996-02-06 1998-05-05 Vatsky; Joel Combustion system for a coal-fired furnace having an air nozzle for discharging air along the inner surface of a furnace wall
US6148743A (en) * 1996-04-29 2000-11-21 Foster Wheeler Corporation Air nozzle for a furnace
IL127097A (en) 1996-06-19 2001-07-24 Abb Alstom Power Inc Method of effecting control over an rsfc burner
FR2752042B1 (fr) * 1996-07-31 1998-09-11 Gec Alsthom Stein Ind Busette de soufflage d'air secondaire dans un foyer de combustion
US5899172A (en) * 1997-04-14 1999-05-04 Combustion Engineering, Inc. Separated overfire air injection for dual-chambered furnaces
US6164221A (en) * 1998-06-18 2000-12-26 Electric Power Research Institute, Inc. Method for reducing unburned carbon in low NOx boilers
US6085673A (en) * 1998-06-18 2000-07-11 Electric Power Research Institute, Inc. Method for reducing waterwall corrosion in low NOx boilers
JP2000065305A (ja) 1998-08-20 2000-03-03 Hitachi Ltd 貫流型ボイラ
US6237513B1 (en) * 1998-12-21 2001-05-29 ABB ALSTROM POWER Inc. Fuel and air compartment arrangement NOx tangential firing system
US6202575B1 (en) 1999-02-18 2001-03-20 Abb Alstom Power Inc. Corner windbox overfire air compartment for a fossil fuel-fired furnace
US6152053A (en) 1999-07-30 2000-11-28 Abb Alstom Power Inc. Method and assembly for converting waste water accumulated in a fossil fuel-fired power generation system
WO2001009552A1 (en) 1999-07-30 2001-02-08 Alstom Power Inc. Ignitor assembly for a fossil fuel-fired power generation system
US6145454A (en) * 1999-11-30 2000-11-14 Duke Energy Corporation Tangentially-fired furnace having reduced NOx emissions
US7047891B2 (en) * 2002-02-07 2006-05-23 Joel Vatsky Overfire air port and furnace system
CZ20031182A3 (cs) 2003-04-28 2004-12-15 Radovan Vojtasík Krb nebo krbová kamna a způsob využití primárního tepla
US20040221777A1 (en) * 2003-05-09 2004-11-11 Alstom (Switzerland) Ltd High-set separated overfire air system for pulverized coal fired boilers
FR2869673B1 (fr) * 2004-04-30 2010-11-19 Alstom Technology Ltd Procede pour la combustion de residus de raffinage
DE102004022514A1 (de) * 2004-05-05 2005-12-01 Babcock-Hitachi Europe Gmbh Dampferzeuger und Verfahren zum Betreiben eines Dampferzeugers
US7168947B2 (en) * 2004-07-06 2007-01-30 General Electric Company Methods and systems for operating combustion systems
US8505472B2 (en) * 2006-01-11 2013-08-13 Babcock-Hitachi K.K. Pulverized coal-fired boiler and pulverized coal burning method
DE102006022657B4 (de) * 2006-05-12 2011-03-03 Alstom Technology Ltd. Verfahren und Anordnung zur Luftmengen-Regelung eines mit fossilen, festen Brennstoffen betriebenen Verbrennungssystems
DE102006031900A1 (de) * 2006-07-07 2008-01-10 Rwe Power Ag Verfahren zur Regelung der Verbrennungsluftzufuhr an einem mit fossilen Brennstoffen befeuerten Dampferzeuger
US20090084294A1 (en) * 2006-12-11 2009-04-02 Hamid Sarv Combustion System and Process
US20100203461A1 (en) * 2009-02-06 2010-08-12 General Electric Company Combustion systems and processes for burning fossil fuel with reduced emissions
US20110045422A1 (en) * 2009-08-21 2011-02-24 Alstom Technology Ltd Optical flue gas monitor and control
US20110045420A1 (en) * 2009-08-21 2011-02-24 Alstom Technology Ltd Burner monitor and control
US20110146547A1 (en) * 2009-12-23 2011-06-23 L'air Liquide Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Particulate Fuel Combustion Process and Furnace
CN101852429A (zh) * 2010-06-29 2010-10-06 哈尔滨工业大学 一种墙式布置带侧二次风的直流煤粉燃烧装置
US20170045219A1 (en) * 2010-11-16 2017-02-16 General Electric Technology Gmbh Apparatus and method of controlling the thermal performance of an oxygen-fired boiler
CN102297422B (zh) * 2011-09-21 2013-04-17 北京博惠通科技发展有限公司 一种低NOx排放的燃烬风燃烧装置和燃烧方法
CN103090406B (zh) * 2011-11-01 2015-05-20 嘉兴市特种设备检测院 一种生物质锅炉
CN102721043B (zh) * 2012-07-10 2014-12-17 烟台龙源电力技术股份有限公司 具有附壁二次风和网格燃尽风的煤粉锅炉
US10359193B2 (en) * 2013-07-09 2019-07-23 Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. Combustion device
RU2573078C2 (ru) * 2014-02-28 2016-01-20 Евгений Михайлович Пузырёв Вихревая камерная топка
PL3228935T3 (pl) * 2016-04-08 2020-05-18 Steinmüller Engineering GmbH Sposób spalania z niską emisję tlenków azotu paliw stałych, ciekłych lub gazowych, zwłaszcza pyłu węglowego, palnik oraz instalacja paleniskowa do przeprowadzania sposobu
CN107869716B (zh) * 2017-04-19 2024-06-04 襄阳中和机电技术有限公司 用于水泥窑的四风道煤粉燃烧器
RU2723268C1 (ru) * 2018-12-25 2020-06-09 Общество с ограниченной ответственностью "БАРНАУЛЬСКИЙ ЭНЕРГОМАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫЙ ЗАВОД" Котел водогрейный
JP2023050754A (ja) * 2021-09-30 2023-04-11 三菱重工パワーインダストリー株式会社 ガスバーナ、及び燃焼設備

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3387574A (en) * 1966-11-14 1968-06-11 Combustion Eng System for pneumatically transporting high-moisture fuels such as bagasse and bark and an included furnace for drying and burning those fuels in suspension under high turbulence
JPS5646045B2 (ko) * 1972-05-12 1981-10-30
US4294178A (en) * 1979-07-12 1981-10-13 Combustion Engineering, Inc. Tangential firing system
JPS5682305A (en) * 1979-12-11 1981-07-06 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Boiler
GB2076135B (en) * 1980-04-22 1984-04-18 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Pulverized fuel firing apparatus
US4438709A (en) * 1982-09-27 1984-03-27 Combustion Engineering, Inc. System and method for firing coal having a significant mineral content
US4425855A (en) * 1983-03-04 1984-01-17 Combustion Engineering, Inc. Secondary air control damper arrangement
US4672900A (en) * 1983-03-10 1987-06-16 Combustion Engineering, Inc. System for injecting overfire air into a tangentially-fired furnace
US4501204A (en) * 1984-05-21 1985-02-26 Combustion Engineering, Inc. Overfire air admission with varying momentum air streams
JPS61289205A (ja) * 1985-06-18 1986-12-19 三菱重工業株式会社 多種燃料を使用する変圧運転形貫流ボイラ
US4655148A (en) * 1985-10-29 1987-04-07 Combustion Engineering, Inc. Method of introducing dry sulfur oxide absorbent material into a furnace
JPS62166209A (ja) * 1986-01-17 1987-07-22 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 燃焼装置
JPS637000A (ja) * 1986-06-26 1988-01-12 Pioneer Electronic Corp スピ−カ構成部材
US4722287A (en) * 1986-07-07 1988-02-02 Combustion Engineering, Inc. Sorbent injection system

Also Published As

Publication number Publication date
DE69107857T2 (de) 1995-08-31
BG60359B2 (bg) 1994-11-30
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AR244868A1 (es) 1993-11-30
JPH05507140A (ja) 1993-10-14
DE69107857D1 (de) 1995-04-06
ZA913223B (en) 1992-02-26
JPH09527U (ja) 1997-10-21
AU7560291A (en) 1992-05-26
KR930702644A (ko) 1993-09-09
AU650400B2 (en) 1994-06-16
PL167606B1 (pl) 1995-09-30
WO1992008077A1 (en) 1992-05-14
CA2038917C (en) 1994-11-08
MX169331B (es) 1993-06-29
EP0554250B1 (en) 1995-03-01
FI931976A (fi) 1993-04-30
HU9301238D0 (en) 1993-08-30

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