연소공학 - 액체연료 연소장치

1. 유압분무식 버너

 : 노즐을 통해서 5~20kg/cm2 의 압력으로 가압된 연료를 연소실 내부로 분무시키는 연소장치 버너

 

(1) 장점

 - 대용량 버너 제작이 용이함

 

 - 구조가 간단하여 유지 및 보수가 용이

 

 - 연료분사범위는 15 ~ 2000L/hr

 

 - 연료유의 분사각도는 약 40 ~ 90º 정도의 넓은 각도를 가짐

 

 - 유압은 약 5 ~ 30kg/cm2

 

(2) 단점

 - 유량조절범위가 좁아 부하변동에 대한 적응성이 낮음 (환류식 1 : 3, 비환류식 1 : 2)

 

 - 연료의 점도가 크거나 유압이 5kg/cm2 이하가 되면 분무화가 불량해짐.

 

 

 

 

 

2. 회전식 버너

 - 주로 부하변동이 있는 중소형 보일러에 사용되며 분무는 기계적 원심력과 공기를 이용

 

 - 유압은 0.5kg/cm2 전후이며 유량조절 범위는 1 : 5 로 큰 편

 

 - 분무각도는 약 40 ~ 80º이며 비교적 넓게 퍼지는 화염의 형태를 가짐

 

 - 연료유의 점도가 낮은수록 분무화 입경이 작아짐

 

 - 유압식버너에 비해 연료유의 분무화 입경이 비교적 큼

 

 - 회전수는 5000 ~ 6000rpm 범위

 

 

 

 

 

3. 저압공기식 유류버너 (저압기류 분무식 버너)

 - 0.05 ~ 0.2kg/cm2 정도의 저압공기를 사용하여 분무화시키는 방법

 

 - 분무각도는 30 ~ 60º 정도이며 유량조절범위는 1 : 5 로 비교적 큰 편

 

 - 용량은 2 ~ 300L/hr 이며 연료분사범위는 200L/hr 정도이다.

 

 - 주로 소형가열로 용으로 사용하며 비교적 좁은 각도의 짧은 화염이 발생함

 

 - 버너입구의 공기압은 약 400 ~ 1500mmH2O 정도이다.

 

 - 분무매체는 공기이며 분무에 필요한 공기량은 이론연소공기량의 약 30 ~ 50% 정도

 

 

 

 

 

4. 고압공기식 유류버너 (고압기류 분무식 버너)

 - 증기압은 2 ~ 10kg/cm2 정도이며 무화용 공기량은 이론공기량의 7 ~ 12% 정도이다.

 

 - 유량조절비는 1 : 10이며 분무각도는 20 ~ 30º 정도이다.

 

 - 분무각이 작지만 유량조절비가 커서 부하변동에 적응이 용이하다.

 

 - 연료유의 점도가 큰 경우에는 분무화가 용이하지만 연소시 소음이 크다.

 

 - 연료분사범위는 외부혼합식이 3 ~ 500L/hr, 내부혼합식이 10 ~ 1200L/hr 정도이다.

 

 - 화염의 형태는 가장 좁은 각도의 긴 화염이다.

 

 - 제강용평로, 연속가열로, 유리용해로 등의 대형가열로에 많이 사용됨

 

 

 

 

 

5. 건 타입 버너

 - 유압식과 공기분무식을 합친 형태

 

 - 유압은 7kg/cm2 이상

 

 - 연소가 양호하며 소형이며 전자동 연소가 가능하다.

 

 

 

 

cf. 유류연소 버너가 갖춰야 할 조건

 1. 넓은 부하범위에 걸쳐 기름의 미립화가 가능할 것

 

 2. 소음발생이 적을 것

 

 3. 점도가 높은 기름도 낮은 동력비로 미립화가 가능할 것

 

 

 

cf. 화염을 유지하기 위한 보염기의 특징

 1. 축류형 보염기는 날개축의 후방에 생기는 소용돌이에 의해 주로 보염작용을 함

 

 2. 원추형 보염기는 원추의 가장자리에서 말려들게 한 소용돌이에 의하여 보염작용을 함

 

 

 

 

cf. 유류 종류별 버너의 유량조절범위

	유량조절범위
유압식	1 : 3
저압공기식	1 : 5
회전식	1 : 5
고압공기식	1 : 10