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KR101406065B1 - Pre-swirl pre-mix low pollution buner - Google Patents

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KR101406065B1 KR1020120026861A KR20120026861A KR101406065B1 KR 101406065 B1 KR101406065 B1 KR 101406065B1 KR 1020120026861 A KR1020120026861 A KR 1020120026861A KR 20120026861 A KR20120026861 A KR 20120026861A KR 101406065 B1 KR101406065 B1 KR 101406065B1
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Abstract

본 발명은 폐가스 정화처리장치에 관한 것으로서, 특히 폐가스를 연소시켜서 처리하는 폐가스 연소장치에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 화학 공정, 반도체 및 LCD 등의 제조 공정 등에서 배출되는 폐가스를 처리하는 폐가스 연소장치로서, 희박 연료 가스가 예혼합되어 공급되어서 상기 폐가스가 1차 연소되는 1차 연소 구역과, 상기 1차 연소 구역에서 미반응된 연료를 완전연소시키기기 위해 조연가스가 공급되는 2차 연소 구역이 형성된 연소용 가스 공급부를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐가스 연소장치가 제공된다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a waste gas purifying apparatus, and more particularly, to a waste gas burning apparatus for burning off waste gas. According to the present invention, there is provided a waste gas combustion apparatus for treating waste gas discharged from a chemical process, a semiconductor, a manufacturing process of an LCD, etc., comprising: a primary combustion zone in which a waste gas is pre- There is provided a waste gas combustion apparatus characterized by comprising a combustion gas supply section in which a secondary combustion zone is provided in which a combustion gas is supplied to completely burn unreacted fuel in the primary combustion zone.

Description

선회류 예혼합 저공해 연소장치 {PRE-SWIRL PRE-MIX LOW POLLUTION BUNER} PRE-SWIRL PRE-MIX LOW POLLUTION BUNER [0002]

본 발명은 폐가스 정화처리장치에 관한 것으로서, 특히 폐가스를 연소시켜서 처리하는 폐가스 연소장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a waste gas purifying apparatus, and more particularly, to a waste gas burning apparatus for burning off waste gas.

반도체 및 LCD 등의 제조 공정 또는 화학 공정 등에서 발생하는 유독성, 폭발성 및 부식성이 강하기 때문에, 그대로 대기 중에 배출되면 환경오염을 유발하게 된다. 따라서, 이러한 폐가스는 유해성분의 함량을 허용 농도 이하로 낮추는 정화처리 과정을 반드시 거친다.Explosion, and corrosion that occur in the manufacturing process of semiconductor, LCD, or chemical process, or chemical process. Therefore, such waste gas must undergo a purification treatment process for lowering the content of harmful components to a permissible concentration or less.

반도체 제조 공정 등에서 발생하는 폐가스를 처리하는 방법으로는, 주로 수소기 등을 함유한 발화성 가스를 고온의 연소실에서 분해, 반응 또는 연소시키는 버닝(burning) 방법과, 주로 수용성 가스를 수조에 저장된 물을 통과시키는 동안 물에 용해하여 처리하는 웨팅(wetting) 방법과, 발화되지 않거나 물에 녹지 않는 유해성 가스가 흡착제를 통과하는 동안 흡착제에 물리적 또는 화학적인 흡착에 의하여 정화되는 흡착 방법이 있다.As a method for treating waste gas generated in a semiconductor manufacturing process or the like, there are a burning method in which an ignitable gas mainly containing a hydrogen group or the like is decomposed, reacted, or burned in a high-temperature combustion chamber, and a method in which a water- A wetting method of dissolving in water while passing through the adsorbent, and an adsorption method of purifying the adsorbent by physical or chemical adsorption while the non-ignitable or water-insoluble harmful gas passes through the adsorbent.

버닝 방법에는 폐가스를 연소시키는 연소장치가 사용되는데, 종래의 연소장치에서는 반도체 제조 공정에서 발생한 폐가스와 드라이 진공 펌프(dry vaccum pump) 등에서 사용되는 N2 가스가 연소장치로 유입되면서 고온에서 산화되어 발생하는 질소 산화물이 급격히 많이 발생되는 문제점이 있다.In the conventional burning apparatus, waste gas generated in a semiconductor manufacturing process and N 2 gas used in a dry vacuum pump or the like are used as the burning method. There is a problem that nitrogen oxides generated by oxidation at a high temperature are generated suddenly as the gas flows into the combustion device.

본 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 고효율, 저공해(Low NOx, Low CO) 폐가스 연소 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a high-efficiency, low-pollution (Low-NOx, low-CO) waste gas combustion apparatus for solving the above-mentioned problems.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일측면에 따르면,In order to achieve the above object, according to an aspect of the present invention,

화학 공정, 반도체 및 LCD 등의 제조 공정 등에서 배출되는 폐가스를 처리하는 폐가스 연소장치로서, 희박 연료 가스가 예혼합된 예혼합 연료 가스 및 조연 가스가 공급되어 플레임이 형성되는 공간인 1차 연소 구역이 마련된 연소용 가스 공급부와, 점화 장치를 구비하며, 상기 1차 연소 구역에서 형성된 플레임이 확산되는 공간인 2차 연소 구역이 형성된 점화부를 포함하는 것을 특징으로 하는 선회류 예혼합 저공해 연소장치가 제공된다.A waste gas combustion apparatus for treating waste gas discharged from a chemical process, a semiconductor, and a manufacturing process of an LCD, comprising: a primary combustion zone in which a premixed fuel gas preliminarily mixed with lean fuel gas and a combustion gas are supplied to form a flame And an ignition unit provided with a combustion gas supply unit and an ignition unit and provided with a secondary combustion zone which is a space through which the flame formed in the primary combustion zone is diffused, .

상기 연소용 가스 공급부는, 내부에 상기 1차 연소 구역이 형성되며, 상기 1차 연소 구역으로 상기 예혼합 연료 가스를 주입하는 예혼합 연료 가스 노즐과 상기 조연 가스를 주입하는 조연 가스 노즐을 구비하는 가스 노즐 부재를 더 포함할 수 있다.Wherein the combustion gas supply unit includes a premixed fuel gas nozzle for injecting the premixed fuel gas into the primary combustion zone and a combustion gas nozzle for injecting the combustion gas, And may further include a gas nozzle member.

상기 예혼합 연료 가스 노즐은 상기 예혼합 연료 가스가 상기 1차 연소 구역에서 회전하도록 반경방향에 대해 다수가 일측으로 기울어져서 배치되며, 상기 조연 가스 노즐은 상기 조연 가스가 상기 1차 연소 구역에서 회전하도록 반경방향에 대해 다수가 일측으로 기울어져서 배치될 수 있다.Wherein the premixed fuel gas nozzle is arranged such that the premixed fuel gas nozzle is tilted to one side in the radial direction so that the premixed fuel gas rotates in the primary combustion zone, A plurality of radial directions may be arranged to be inclined to one side.

상기 연소장치는 상기 1차 연소 구역 안으로 적어도 일부가 삽입되어 폐가스를 공급하는 안내관을 구비하는 폐가스 공급부를 더 포함하며, 상기 안내관에는 분리된 다수의 폐가스 안내 통로가 형성될 수 있다. The combustion apparatus further includes a waste gas supply unit having a guide pipe at least partially inserted into the primary combustion zone to supply waste gas, and the waste gas guide passage may be formed in the guide pipe.

상기 연소장치는 상기 폐가스 안내 통로에 고착된 파우더를 제거하기 위한 부산물 처리부를 더 포함할 수 있다.The combustion apparatus may further include a byproduct processing unit for removing the powder adhering to the waste gas guide passage.

상기 연소장치는 상기 2차 연소 구역과 인접한 3차 연소 구역을 더 구비하며, 상기 3차 연소 구역에는 외부로부터 공기가 유입될 수 있다.The combustion apparatus further includes a tertiary combustion zone adjacent to the secondary combustion zone, and air may be introduced into the tertiary combustion zone from the outside.

본 발명에 의하면, 앞서서 기재한 본 발명의 목적을 모두 달성할 수 있다. 구체적으로는, 연료 희박 상태에서 조연 가스와 연료 예 혼합을 시켜 고효율 저공해 연소장치가 제공된다.According to the present invention, all the objects of the present invention described above can be achieved. Specifically, a high-efficiency low-pollution combustion apparatus is provided by pre-mixing fuel with combustion gas in a fuel-lean state.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐가스 연소장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 폐가스 연소장치의 측면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 폐가스 연소장치의 측면도로서, 부분적으로 내부가 보이도록 일측을 절단하여 도시한 것이다.
도 4는 도 1에 도시된 폐가스 연소장치의 종단면도이다.
도 5는 도 4에서 A부분을 확대하여 도시한 단면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 가스 노즐 부재의 측면도이다.
도 7은 도 1에 도시된 연료 가스 공급 구조를 설명하는 평면도이다.
도 8은 도 1에 도시된 폐가스 연소장치의 폐가스 유입 구조를 설명하는 평면도이다.1 is a perspective view of a waste gas combustion apparatus according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a side view of the waste gas combustion apparatus shown in Fig. 1. Fig.
Fig. 3 is a side view of the waste gas combustion apparatus shown in Fig. 1, in which one side is cut away so as to partially show the inside thereof.
4 is a longitudinal sectional view of the waste gas combustion apparatus shown in Fig.
5 is an enlarged cross-sectional view of a portion A in Fig.
6 is a side view of the gas nozzle member shown in Fig.
7 is a plan view for explaining the fuel gas supply structure shown in Fig.
8 is a plan view for explaining a waste gas inflow structure of the waste gas combustion apparatus shown in FIG.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명한다.
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐가스 연소장치의 사시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 폐가스 연소장치의 측면도이고, 도 3은 도 1에 도시된 폐가스 연소장치의 측면도로서, 부분적으로 내부가 보이도록 일측을 절단하여 도시한 것이며, 도 4는 도 1에 도시된 폐가스 연소장치의 종단면도이다. 도 1 내지 도 4를 참조하면, 폐가스 연소장치(100)는 폐가스 공급부(110)와, 부산물 처리부(120)와, 연소용 가스 공급부(130)와, 점화부(140)와, 몸체(150)를 포함한다.
FIG. 1 is a perspective view of a waste gas combustion apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a side view of the waste gas combustion apparatus shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a side view of the waste gas combustion apparatus shown in FIG. 1, FIG. 4 is a longitudinal sectional view of the waste gas combustion apparatus shown in FIG. 1; FIG. 1 to 4, the waste gas combustion apparatus 100 includes a waste gas supply unit 110, a byproduct treatment unit 120, a combustion gas supply unit 130, an ignition unit 140, a body 150, .

폐가스 공급부(110)는 안내관(111)과, 제1 내지 제4 주입관(112a, 112b, 112c, 112d)을 구비한다. 폐가스 공급부(110)는 폐가스 연소장치(100) 내에 형성된 연소 영역으로 처리대상인 반도체 제조 공정이나 화학 공정 등에서 발생한 폐가스를 공급한다.The waste gas supply unit 110 includes a guide pipe 111 and first to fourth injection pipes 112a, 112b, 112c and 112d. The waste gas supply unit 110 is a combustion region formed in the waste gas combustion apparatus 100 and supplies waste gas generated in a semiconductor manufacturing process or a chemical process to be treated.

안내관(111)은 상하 방향으로 길게 연장된 원통형으로서, 도 8을 함께 참조하면, 내부에는 상하로 연장되고 양단이 개방되며 서로 분리된 제1 내지 제4 폐가스 안내 통로(111a, 111b, 111c, 111d)를 구비한다. 각 폐가스 안내 통로(111a, 111b, 111c, 111d)가 유입되는 폐가스 종류별로 개별적으로 형성되어 있어서, 폐가스 반응 문제가 해소된다.Referring to FIG. 8 together, the guide pipe 111 has a first through fourth waste gas guide passages 111a, 111b, 111c, and 111c which are vertically extended and open at both ends, 111d. The waste gas guide passages 111a, 111b, 111c, and 111d are individually formed for each type of waste gas to be introduced, thereby eliminating the problem of waste gas reaction.

제1 내지 제4 주입관(112a, 112b, 112c, 112d)은 안내관(111)의 측면에 반경방향 바깥쪽으로 돌출된 형태로 원주방향을 따라 빙 둘러서 배치된다. 제1 주입관(112a)는 제1 폐가스 안내 통로(111a)와 연결되고, 제2 주입관(112b)은 제2 폐가스 안내 통로(111b)와 연결되며, 제3 주입관(112c)은 제3 폐가스 안내 통로(111c)와 연결되고, 제4 주입관(112d)은 제4 폐가스 안내 통로(111d)와 연결된다. 각 주입관(112a, 112b, 112c, 112d)을 통해 폐가스가 각 폐가스 안내 통로(111a, 111b, 111c, 111d) 내로 유입된다.The first to fourth injection pipes 112a, 112b, 112c and 112d are arranged in a circumferential direction in a manner protruding radially outward from the side surface of the guide pipe 111. The first injection pipe 112a is connected to the first waste gas guide passage 111a and the second injection pipe 112b is connected to the second waste gas guide passage 111b and the third injection pipe 112c is connected to the third waste gas guide passage 111b, Is connected to the waste gas guide passage 111c, and the fourth injection pipe 112d is connected to the fourth waste gas guide passage 111d. The waste gas flows into the waste gas guide passages 111a, 111b, 111c, and 111d through the injection pipes 112a, 112b, 112c, and 112d.

본 실시예에서는, 폐가스 공급부(110)가 4개의 개별적인 폐가스 안내 통로(111a, 111b, 111c, 111d)와 이에 대응하는 4개의 주입관(112a, 112b, 112c, 112d)을 구비하는 것으로 설명하였으나, 이와는 달리 처리 대상 폐가스의 종류에 따라 3개 이하 또는 5개 이상의 개별적인 폐가스 안내 통로 및 이에 대응하는 주입관이 사용될 수 있다. 또한, 통합된 하나의 폐가스 안내 통로가 사용되는 것도 가능하다.
In the present embodiment, the waste gas supply unit 110 is described as having four separate waste gas guide passages 111a, 111b, 111c and 111d and corresponding four injection pipes 112a, 112b, 112c and 112d, Alternatively, three or less than five individual waste gas guide passages and corresponding injection pipes may be used depending on the type of waste gas to be treated. It is also possible that one integrated waste gas guide passage is used.

부산물 처리부(120)는 제1 내지 제4 실린더(121a, 121b, 121c, 121d)와, 각 실린더(121a, 121b, 121c, 121d)에 대응하여 마련된 피스톤 로드(122a, 122d, 도면에서는 2개만 도시됨)를 구비한다. 부산물 처리부(120)는 연소과정에서 폐가스 공급부(110)의 폐가스 안내 통로(111a, 111b, 111c, 111d)의 내벽에 고착되는 파우더(분진가루)를 제거한다.The byproduct processing unit 120 includes first to fourth cylinders 121a to 121d and piston rods 122a and 122d provided corresponding to the cylinders 121a to 121d, . The byproduct treatment unit 120 removes powder (dust) adhering to the inner wall of the waste gas guide passages 111a, 111b, 111c, and 111d of the waste gas supply unit 110 during the combustion process.

제1 내지 제4 실린더(121a, 121b, 121c, 121d)는 폐가스 공급부(110)의 안내관(111)의 상단(1111)에 결합된다. 제1 실린더(121a)는 제1 폐가스 안내 통로(111a)와 대응하도록 위치하며, 제2 실린더(121b)는 제2 폐가스 안내 통로(111b)와 대응하도록 위치하고, 제3 실린더(121c)는 제3 폐가스 안내 통로(111c)와 대응하도록 위치하며, 제4 실린더(121d)는 제4 폐가스 안내 통로(111d)와 대응하도록 위치한다. 각 실린더(121a, 121b, 121c, 121d)에 대응하여 마련된 피스톤 로드(122a, 122d)는 대응하는 각 폐가스 안내 통로(111a, 111b, 111c, 111d) 내에서 각각 이동(직선 및/또는 회전 운동)한다. 각 피스톤 로드(122a, 122d)의 끝단에는 폐가스 안내 통로(111a, 111b, 111c, 111d)의 내벽에 고착된 파우더를 긁어서 제거할 수 있는 제거 부재(123a, 123d)가 결합되어 있다.The first to fourth cylinders 121a, 121b, 121c and 121d are coupled to the upper end 1111 of the guide tube 111 of the waste gas supply part 110. [ The first cylinder 121a is positioned to correspond to the first waste gas guide passage 111a and the second cylinder 121b is located to correspond to the second waste gas guide passage 111b and the third cylinder 121c is located to correspond to the third waste gas guide passage 111b, And the fourth cylinder 121d is positioned to correspond to the fourth waste gas guide passage 111d. The piston rods 122a and 122d provided corresponding to the cylinders 121a to 121d move (linear and / or rotational) in the corresponding waste gas guide passages 111a to 111d, respectively. do. Removing members 123a and 123d are coupled to the ends of the piston rods 122a and 122d to scrape off powder attached to the inner wall of the waste gas guide passages 111a, 111b, 111c and 111d.

본 실시예에서는, 부산물 처리부(120)가 피스톤 로드가 이동하면서 폐가스 안내 통로 내벽에 고착된 파우더를 제거하는 것으로 설명하였으나, 이와는 달리 각 폐가스 안내 통로로 가열된 질소(N2) 등을 퍼징함으로써 고착된 파우더를 제거할 수도 있다.
In this embodiment, the by-product processing unit 120 removes the powder adhered to the inner wall of the waste gas guide passage while the piston rod moves. Alternatively, the waste gas guide passage may be formed by purging the nitrogen (N 2 ) The powder may be removed.

연소용 가스 공급부(130)는 케이스(131)와, 가스 노즐 부재(132)와, 예혼합 연료 가스 주입부(136)와, 조연 가스 주입부(137)를 구비한다. 연소용 가스 공급부(130)는 폐가스를 연소시키기 위해 필요한 연료 가스 및 조연 가스를 공급한다.The combustion gas supply unit 130 includes a case 131, a gas nozzle member 132, a premixed fuel gas injection unit 136, and a combustion gas injection unit 137. The combustion gas supply unit 130 supplies the fuel gas and the combustion gas necessary for combusting the waste gas.

케이스(131)는 중공의 원통 형상으로서 점화부(140)의 상부에 위치한다. 케이스(131)는 상부벽(131a)과, 외측벽(131b)과, 내측벽(131c)을 구비한다. 상부벽(131a)의 중심부에는 가스 노즐 부재(132)가 통과하는 관통 구멍(131a1)이 형성된다. 외측벽(131b)은 상부벽(131a)으로부터 아래로 연장되어 아래 끝단이 점화부(140)의 상단에 결합된다. 내측벽(131c)은 상부벽(131a)으로부터 아래로 연장되어 아래 끝단이 점화부(140)의 상단에 결합된다. 내측벽(131c)은 외측벽(131b)의 안쪽에 위치한다. 외측벽(131b)와 내측벽(131c) 사이에는 독립된 공간(1311)이 마련된다. 이 공간(1311)은 냉각수 순환 공간으로서 기능한다.The case 131 is in the shape of a hollow cylinder and is located at the top of the ignition part 140. The case 131 has an upper wall 131a, an outer wall 131b, and an inner wall 131c. A through hole 131a1 through which the gas nozzle member 132 passes is formed at the center of the upper wall 131a. The outer wall 131b extends downward from the upper wall 131a and has a lower end coupled to the upper end of the ignition part 140. [ The inner wall 131c extends downward from the upper wall 131a and has a lower end coupled to the upper end of the ignition part 140. [ The inner side wall 131c is located inside the outer side wall 131b. An independent space 1311 is provided between the outer wall 131b and the inner wall 131c. This space 1311 functions as a cooling water circulation space.

가스 노즐 부재(132)는 상하로 연장된 원통형상으로서, 내부에는 중심선을 따라 상하방향으로 연장되어 관통하는 내부 공간(1313)이 마련된다. 이 내부 공간(1313)은 플레임이 형성되는 공간인 1차 연소 구역으로서 기능한다. 가스 노즐 부재(132)의 하부는 내측벽(131c)의 내부 공간에 수용되며, 가스 노즐 부재(132)의 상부는 상부벽(131a)의 관통 구멍(131a1)을 통해 상부벽(131a) 위로 돌출된다. 가스 노즐 부재(132)의 하단은 점화부(140)의 상단과 접한다. 가스 노즐 부재(132)의 외벽에는 고리 형상으로 반경방향 바깥쪽으로 돌출된 분리 플랜지(133)가 마련된다. 분리 플랜지(133)에는 분리 플랜지(133)를 따라 형성된 고리형 홈(133a)이 마련된다. 고리형 홈(133a)에는 밀봉 링(133b)가 끼워진다. 밀봉 링(133b)이 내측벽(131c)과 접하여, 내측벽(131c)과 가스 노즐 부재(132)의 외벽 사이에 형성된 공간(1312)은 상부의 제1 가스 공간(1312a)과 하부의 제2 가스 공간(1312b)으로 분리된다. 가스 노즐 부재(132)의 외벽에는, 제1 가스 공간(1312a)과 가스 노즐 부재(132)의 내부 공간(1313)을 연통시키는 다수의 예혼합 연료 가스 노즐(134)과, 제2 가스 공간(1312b)과 가스 노즐 부재(1312)의 내부 공간(1313)을 연통시키는 다수의 조연 가스 노즐(135)이 마련된다. 다수의 예혼합 연료 가스 노즐(134)을 통해 예혼합 연료 가스가 가스 노즐 부재(132)의 내부 공간(1313)으로 공급된다. 다수의 예혼합 연료 가스 노즐(134)은 반경방향에 대해 일측 방향으로 기울어져서 배치된다. 따라서, 다수의 예혼합 연료 가스 노즐(134)을 통해 가스 노즐 부재(132)의 내부 공간(1313)으로 공급되는 예혼합 연료가 회전공급됨으로써, 혼합이 원활하게 이루어져서 Thermal NOx 및 CO의 발생량을 저감시킨다. 다수의 조연 가스 노즐(135)은 반경방향에 대해 일측 방향으로 기울어져서 배치된다. 따라서, 다수의 조연 가스 노즐(134)을 통해 가스 노즐 부재(132)의 내부 공간(1313)으로 공급되는 조연 가스는 회전공급되어서, 적정한 확산 연소를 시키고 균일한 온도 대역을 유지시킨다. 가스 노즐 부재(132)의 내부 공간(1313)에는 폐가스 공급부(110)의 안내관(111)의 하부가 삽입되어 수용된다. 안내관(111)은 하단(1112)은 조연 가스 노즐(135)보다 아래에 위치한다. The gas nozzle member 132 is a vertically extending cylinder, and an inner space 1313 extending in the vertical direction along the center line is provided inside. The internal space 1313 functions as a primary combustion zone, which is a space in which the flame is formed. The lower portion of the gas nozzle member 132 is received in the inner space of the inner wall 131c and the upper portion of the gas nozzle member 132 protrudes above the upper wall 131a through the through hole 131a1 of the upper wall 131a do. The lower end of the gas nozzle member 132 is in contact with the upper end of the ignition portion 140. On the outer wall of the gas nozzle member 132, a separation flange 133 protruding outward in a radial direction is provided. The separation flange 133 is provided with an annular groove 133a formed along the separation flange 133. A seal ring 133b is fitted in the annular groove 133a. A space 1312 formed between the inner wall 131c and the outer wall of the gas nozzle member 132 is in contact with the inner wall 131c so that the space between the upper first gas space 1312a and the lower second Gas space 1312b. The outer wall of the gas nozzle member 132 is provided with a plurality of premixed fuel gas nozzles 134 for communicating the first gas space 1312a with the inner space 1313 of the gas nozzle member 132, 1312b and the inner space 1313 of the gas nozzle member 1312 are communicated with each other. The premixed fuel gas is supplied to the inner space 1313 of the gas nozzle member 132 through the plurality of premixed fuel gas nozzles 134. [ A plurality of premixed fuel gas nozzles 134 are disposed tilted in one direction with respect to the radial direction. Therefore, the premixed fuel supplied to the inner space 1313 of the gas nozzle member 132 is supplied through the plurality of premixed fuel gas nozzles 134 in a rotating manner, so that mixing is smoothly performed to reduce the amount of generated thermal NOx and CO . A plurality of combustion gas nozzles 135 are arranged to be tilted in one direction with respect to the radial direction. Therefore, the combustion gas supplied to the inner space 1313 of the gas nozzle member 132 through the plurality of combustion gas nozzles 134 is supplied rotationally to maintain proper diffusion bake and maintain a uniform temperature range. A lower portion of the guide pipe 111 of the waste gas supply unit 110 is inserted and accommodated in the inner space 1313 of the gas nozzle member 132. The lower end 1112 of the guide pipe 111 is positioned below the combustion gas nozzle 135.

예혼합 연료 가스 주입부(136)는 케이스(131)의 외측벽(131b)과 내측벽(131c)을 통과하여 제1 가스 공간(1312a)과 연결된다. 연료 가스 주입부(136)는 가연 가스와 조연 가스를 혼합하여 연료를 희박한 상태로 만든 후 예혼합된 연료 가스를 제1 가스 공간(1312a)으로 주입한다. 연료 가스로는 액화천연가스, 액화석유가스, 수소가스 등이 사용될 수 있다. The pre-mixed fuel gas injection unit 136 passes through the outer wall 131b and the inner wall 131c of the case 131 and is connected to the first gas space 1312a. The fuel gas injecting unit 136 mixes the combustible gas with the combustion gas to make the fuel lean and then injects the premixed fuel gas into the first gas space 1312a. As the fuel gas, liquefied natural gas, liquefied petroleum gas, hydrogen gas, or the like can be used.

조연 가스 주입부(137)는 케이스(131)의 외측벽(131b)과 내측벽(131c)을 통과하여 제2 가스 공간(1312b)과 연결된다. 조연 가스 주입부(137)는 산소와 같은 조연 가스를 제2 가스 공간(1312b)으로 주입한다.
The combustion gas injection unit 137 is connected to the second gas space 1312b through the outer side wall 131b and the inner side wall 131c of the case 131. [ The combustion gas injection portion 137 injects a combustion gas such as oxygen into the second gas space 1312b.

점화부(140)는 케이스(141)와, 점화 장치(142)와, 표시창(143)과, 제1, 제2 연소 감지 센서(144a, 144b)를 구비한다. The ignition unit 140 includes a case 141, an ignition device 142, a display window 143, and first and second combustion sensors 144a and 144b.

케이스(141)는 대체로 중공의 원통 형상으로서 몸체(150)의 상부에 위치한다. 케이스(141)는 상부벽(141a)과, 외측벽(141b)과, 내측벽(141c)과, 플레임 가이드 벽(141d)과, 상부벽(141a)과 대향하며 중심부에 관통구멍(141e1)이 형성된 바닥판(141e)을 구비한다. 상부벽(141a)의 중심부에는 가스 노즐 부재(132)의 내부 공간(1313)과 통하는 관통 구멍(141a1)이 형성된다. 외측벽(141b)은 상부벽(141a)으로부터 아래로 연장되어 아래 끝단이 바닥판(141e)에 결합된다. 내측벽(141c)은 상부벽(141a)으로부터 아래로 연장되어 아래 끝단이 바닥판(141e)에 결합된다. 내측벽(141c)은 외측벽(141b)의 안쪽에 위치한다. 외측벽(141b)와 내측벽(141c) 사이에는 독립된 공간(1411b)이 마련된다. 플레임 가이드 벽(141d)은 상부벽(141a)으로부터 아래로 연장되어 아래 끝단이 바닥판(141e)에 형성된 관통구멍(141e1) 내에 위치한다. 플레임 가이드 벽(141d)과 내측벽(141c) 사이에는 공간(1411c)이 형성된다. 플레임 가이드 벽(141d)의 내부에는, 가스 노즐 부재(132)의 내부 공간(1313), 몸체(150)의 내부 및 플레임 가이드 벽(141d)과 내측벽(141c) 사이에는 공간(1411c)과 연결되는 공간(1411d)이 형성된다. 이 공간(1411d)은 플레임이 확산되는 공간인 2차 연소 구역을 형성한다. 플레임 가이드 벽(141d)은, 1차 연소 구역(1313)에서 발생되는 플레임이 과다하게 소용돌이를 형성함으로써 폐가스와의 접촉이 저하되는 것을 방하고자, 플레임(flame)이 적절히 확산되고 폐가스와 원활하게 접촉하도록 하여 고효율의 처리 효율을 유도한다. The case 141 is generally in the form of a hollow cylinder and is located at the top of the body 150. The case 141 is provided with a through hole 141e1 formed at the center thereof so as to face the upper wall 141a, the outer wall 141b, the inner wall 141c, the frame guide wall 141d and the upper wall 141a And a bottom plate 141e. A through hole 141a1 communicating with the inner space 1313 of the gas nozzle member 132 is formed at the center of the upper wall 141a. The outer wall 141b extends downward from the upper wall 141a and the lower end thereof is coupled to the bottom plate 141e. The inner wall 141c extends downward from the upper wall 141a and the lower end is coupled to the bottom plate 141e. And the inner side wall 141c is located inside the outer side wall 141b. An independent space 1411b is provided between the outer wall 141b and the inner wall 141c. The frame guide wall 141d is located in the through hole 141e1 extending downward from the upper wall 141a and having a lower end formed in the bottom plate 141e. A space 1411c is formed between the frame guide wall 141d and the inner wall 141c. A space 1411c is connected to the inside of the inner space 1313 of the gas nozzle member 132, the inside of the body 150 and the flame guide wall 141d and the inner wall 141c in the flame guide wall 141d. A space 1411d is formed. The space 1411d forms a secondary combustion zone, which is a space through which the flame is diffused. The flame guide wall 141d is formed in such a manner that the flame generated in the primary combustion zone 1313 excessively forms a vortex so as to prevent the contact with the waste gas from being deteriorated so that the flame is appropriately diffused and smooth contact with the waste gas Thereby leading to a high efficiency treatment efficiency.

점화 장치(142)는 케이스(141)의 외측벽(141b), 내측벽(141c)과 플레임 가이드 벽(141d)을 통과하여 플레임 가이드 벽(141d) 내부의 공간과 연결된다. 점화 장치(142)는 플레임 가이드 벽(141d) 내부의 공간으로 점화원을 공급한다. 점화 장치(142)는 점화 플러그를 구비하며, 버너 부분을 건조한 상태로 유지하기 위한 건식 압축 공기(CDA)를 공급한다. 버너 부분에 수분이 생성되면 파우더 고착이 활발하게 이루어지게 된다.The ignition device 142 is connected to the space inside the frame guide wall 141d through the outer side wall 141b and inner side wall 141c of the case 141 and the frame guide wall 141d. The ignition device 142 supplies the ignition source to the space inside the flame guide wall 141d. The ignition device 142 has an ignition plug and supplies dry compressed air (CDA) for keeping the burner portion dry. When moisture is generated in the burner part, powder adhesion is actively performed.

표시창(143)은 케이스(141)의 외측벽(141b), 내측벽(141c)과 플레임 가이드 벽(141d)을 통과하여 플레임 가이드 벽(141d) 내부의 공간과 연결된다. 표시창(143)을 통해 점화되는 현상과 연소되는 현상을 육안으로 관찰하게 된다. 표시창(143)은 고온의 영향을 받을 수 있으므로 퍼지 기능을 갖는다.The display window 143 passes through the outer wall 141b of the case 141 and the inner wall 141c and the frame guide wall 141d and is connected to the space inside the frame guide wall 141d. The phenomenon of ignition through the display window 143 and the phenomenon of burning are visually observed. The display window 143 has a purge function because it can be affected by high temperature.

제1, 제2 연소 감지 센서(144a, 144b)는 케이스(141)의 외측벽(141b), 내측벽(141c)과 플레임 가이드 벽(141d)을 통과하여 플레임 가이드 벽(141d) 내부의 공간과 연결된다. 제1, 제2 연소 감지 센서(144a, 144b)는 1차 연소 구역(1313a)과 2차 연소 구역(1313b)에서 발생되는 플레임을 감지한다.The first and second combustion sensors 144a and 144b are connected to the space inside the frame guide wall 141d through the outer wall 141b and the inner wall 141c of the case 141 and the frame guide wall 141d do. The first and second combustion sensors 144a and 144b detect flames generated in the primary combustion zone 1313a and the secondary combustion zone 1313b.

바닥판(141e)의 내부에는 관통구멍(141e1)을 둘러싸며 형성된 냉각수 순환용 공간이 마련된다.
A space for circulating cooling water formed around the through hole 141e1 is provided in the bottom plate 141e.

몸체(150)는 외부 케이스 부재(151)과, 내벽 부재(152)와, 다수의 공기 유입부(153a, 153b)를 구비한다.The body 150 includes an outer case member 151, an inner wall member 152, and a plurality of air inflow portions 153a and 153b.

케이스 부재(151)는 대체로 중공의 원통형상으로서, 상부벽(151a)과, 바닥판(151b)과, 측벽(151c)을 구비한다. 상부벽(151a)은 점화부(140)의 바닥판(141e)의 하면에 결합된다. 상부벽(151a)의 중심부에는 관통구멍(151a1)이 마련된다. 관통구멍(151a1)은 점화부(140)의 바닥판(141e)의 관통구멍(141e1)보다 크게 형성된다. 바닥판(151b)은 상부벽(151a)에 대향하며, 중심부에는 관통구멍(1511b)이 마련된다. 측벽(151c)은 상부벽(151a)과 바닥판(151b) 사이에 연장된다. The case member 151 is generally hollow cylindrical and has an upper wall 151a, a bottom plate 151b, and a side wall 151c. The upper wall 151a is engaged with the lower surface of the bottom plate 141e of the ignition part 140. [ A through hole 151a1 is provided at the center of the upper wall 151a. The through hole 151a1 is formed to be larger than the through hole 141e1 of the bottom plate 141e of the ignition portion 140. [ The bottom plate 151b is opposed to the upper wall 151a, and a through hole 1511b is provided at the center. The side wall 151c extends between the top wall 151a and the bottom plate 151b.

내벽 부재(152)는 양단이 개방된 중공형 원통형상으로서, 케이스 부재(151)의 내부에 결합된다. 내벽 부재(152)의 개방된 상단은 상부벽(151a)의 관통구멍(151a1)과 연결되고, 내벽 부재(152)의 개방된 하단은 바닥판(151b)의 관통구멍(1511b)와 연결된다. 내벽 부재(152)의 벽에는 내벽 부재(152)의 내외부를 연통시키는 다수의 통공(1521)이 마련된다. 내벽 부재(152) 내부의 공간은 3차 연소 구역(1522)을 형성한다.The inner wall member 152 is a hollow cylindrical shape whose both ends are opened, and is coupled to the inside of the case member 151. The open upper end of the inner wall member 152 is connected to the through hole 151a1 of the upper wall 151a and the lower open end of the inner wall member 152 is connected to the through hole 1511b of the bottom plate 151b. The wall of the inner wall member 152 is provided with a plurality of through holes 1521 for communicating the inner and outer portions of the inner wall member 152. The space inside the inner wall member 152 forms a tertiary combustion zone 1522.

다수의 공기 유입부(153a, 153b)는 케이스 부재(151)에 설치되어서 외부의 공기를 케이스 부재(151) 내부로 유입시킨다. 공기 유입부(153a, 153b)를 통해 유입된 공기는 3차 연소 구역(1522)으로 공급되어서 3차 연소 구역(1522) 내에서 발생되는 열을 균일하게 분포시켜서 Thermal NOx의 발생을 저감시킨다.The plurality of air inflow portions 153a and 153b are installed on the case member 151 to allow external air to flow into the case member 151. The air introduced through the air inflow portions 153a and 153b is supplied to the tertiary combustion zone 1522 to uniformly distribute heat generated in the tertiary combustion zone 1522 to reduce the generation of thermal NOx.

도시되지는 않았으나, 순환수 등을 내벽 부재(152)의 벽면을 따라 회류하여 흘러내리도록 함으로써, 폐가스 연소시 생성되는 파우더 고착을 방지할 수도 있다.
Although not shown, circulation water or the like may be flowed along the wall surface of the inner wall member 152 to flow down, thereby preventing the powder from being adhered during combustion of the waste gas.

이제, 도 1 내지 도 8을 참조하여, 상기 실시예의 작용을 설명한다.
Now, the operation of the above embodiment will be described with reference to Figs. 1 to 8. Fig.

화학 공정, 반도체 및 LCD 등의 제조 공정 등에서 배출되는 폐가스와 드라이 진공 펌프 등에서 사용되는 N2가 폐가스 공급부(110)의 안내관(111)에 형성된 폐가스 안내 통로(111a, 111b, 111c, 111d)를 통해 각 폐가스에 따라 개별적으로 1차 연소 구역인 가스 노즐 부재(132)의 내부 공간(1313)으로 공급된다. 이때, 연료와 산화제가 만나 프레임을 형성하는 공간인 1차 연소 구역(1313)으로는 연료가 회전하여 공급되어서, 혼합이 원활하게 이루어지고 희박 연료를 예혼합하여 Thermal NOx 및 CO의 발생량이 저감된다. 또한, 1차 연소 구역에서 미반응된 연료를 완전연소시키는 구역인 2차 연소 구역(1411d)에서는 적정한 확산 연소를 시키고 균일한 온도 대역을 유지시켜 Thermal NOx의 발생이 저감된다. 이후, 3차 연소 구역(1522)에서 폐가스에 대한 3차 연소가 수행되며, 이때 다수의 공기 유입부(153a, 153b)를 통해 유입되는 공기에 의해 열이 균일하게 분포되어 Thermal NOx의 발생이 저감된다. 연소에 의해 처리된 폐가스는 바닥판(151b)에 형성된 관통구멍(1511b)을 통해 외부로 배출될 수 있다.
The chemical processes, waste gases semiconductor and the N 2 that are used in the waste gas and the dry vacuum pump which is discharged from the manufacturing process of the LCD or the like formed in the guide tube 111 in the waste gas supply section 110, the guide path (111a, 111b, 111c, 111d ) And is supplied to the inner space 1313 of the gas nozzle member 132, which is the primary combustion zone, individually in accordance with each waste gas. At this time, the fuel is supplied to the primary combustion zone 1313, which is a space where the fuel and the oxidant meet to form a frame, so that mixing is smoothly performed and the amount of generated thermal NOx and CO is reduced by premixing the lean fuel . Also, in the secondary combustion zone 1411d, which is a zone in which the unreacted fuel is completely burned in the primary combustion zone, proper diffusion combustion is performed and a uniform temperature band is maintained, and the generation of thermal NOx is reduced. Thereafter, the tertiary combustion is performed on the waste gas in the tertiary combustion zone 1522. At this time, the heat is uniformly distributed by the air introduced through the plurality of air inflow portions 153a and 153b to reduce the generation of thermal NOx do. The waste gas treated by the combustion can be discharged to the outside through the through hole 1511b formed in the bottom plate 151b.

이상 실시예를 들어 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 실시예는 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않고 수정되거나 변경될 수 있으며, 당업자는 이러한 수정과 변경도 본 발명에 속하는 것임을 알 수 있을 것이다.Although the present invention has been described with reference to the above embodiments, the present invention is not limited thereto. It will be understood by those skilled in the art that the foregoing embodiments are susceptible to modifications and variations that do not depart from the spirit and scope of the invention.

100 : 폐가스 연소장치 110 : 폐가스 공급부
120 : 부산물 처리부 130 : 연소용 가스 공급부
132 : 가스 노즐 부재 140 : 점화부
150 : 몸체 1313 : 1차 연소 구역
1411 : 2차 연소 구역 1522 : 3차 연소 구역100: waste gas combustion apparatus 110: waste gas supply unit
120: byproduct treatment unit 130: combustion gas supply unit
132: gas nozzle member 140: ignition part
150: body 1313: primary combustion zone
1411: Secondary combustion zone 1522: Third combustion zone

Claims (6)

화학 공정, 반도체 및 LCD 등의 제조 공정 등에서 배출되는 폐가스를 처리하는 폐가스 연소장치로서,
예혼합 연료 가스 및 조연 가스가 공급되어 플레임이 형성되는 공간인 1차 연소 구역이 마련된 연소용 가스 공급부와,
플레임 가이드 벽 내부의 공간으로 점화원을 공급하는 점화 장치를 구비하며, 상기 1차 연소 구역에서 형성된 플레임이 확산되는 공간인 2차 연소 구역이 형성된 점화부;
상기 1차 연소 구역 안으로 적어도 일부가 삽입되어 폐가스를 공급하는 안내관을 구비하는 폐가스 공급부; 및
상기 안내관에는 분리된 다수의 폐가스 안내 통로가 형성되고, 상기 폐가스 안내 통로에 고착된 파우더를 제거하기 위한 제1 내지 제4실린더와 피스톤 로드로 구성된 부산물 처리부;를 포함하며,
상기 2차 연소 구역과 인접한 3차 연소 구역을 구비하며, 상기 3차 연소 구역은 몸체를 이루는 케이스 부재와 상기 케이스 부재 내부에 설치되어 연소를 촉진시키는 내벽부재로 이루어지고,
상기 내벽부재는 양단이 개방된 중공형 원통형상으로 상단은 상부벽의 관통구멍과 연결되고, 하단은 바닥판의 관통구멍과 연결되며, 둘레를 따라 다수개의 통공이 형성된 것을 특징으로 하는 선회류 예혼합 저공해 연소장치.BACKGROUND ART As a waste gas combustion apparatus for treating waste gas discharged from a chemical process, a semiconductor,
A combustion gas supply unit provided with a primary combustion zone, which is a space in which a pre-mixed fuel gas and a combustion gas are supplied to form a flame,
An ignition part having an ignition device for supplying an ignition source to a space inside the frame guide wall and having a secondary combustion zone which is a space in which the flame formed in the primary combustion zone is diffused;
A waste gas supply unit having a guide pipe at least partially inserted into the primary combustion zone to supply waste gas; And
And a byproduct processing unit having a plurality of separated waste gas guide passages formed in the guide pipe and including first to fourth cylinders for removing powder adhered to the waste gas guide passage and a piston rod,
And a tertiary combustion zone adjacent to the secondary combustion zone, wherein the tertiary combustion zone comprises a case member forming a body and an inner wall member provided inside the case member to promote combustion,
Wherein the inner wall member has a hollow cylindrical shape with both ends open, an upper end connected to the through hole of the upper wall, a lower end connected to the through hole of the bottom plate, and a plurality of through holes formed along the periphery Mixed low - emission combustion system. 청구항 1에 있어서,
상기 연소용 가스 공급부는, 내부에 상기 1차 연소 구역이 형성되며, 상기 1차 연소 구역으로 상기 예혼합 연료 가스를 주입하는 예혼합 연료 가스 노즐과 상기 조연 가스를 주입하는 조연 가스 노즐을 구비하는 가스 노즐 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선회류 예혼합 저공해 연소장치.The method according to claim 1,
Wherein the combustion gas supply unit includes a premixed fuel gas nozzle for injecting the premixed fuel gas into the primary combustion zone and a combustion gas nozzle for injecting the combustion gas, Further comprising a gas nozzle member. 청구항 2에 있어서,
상기 예혼합 연료 가스 노즐은 상기 예혼합 연료 가스가 상기 1차 연소 구역에서 회전하도록 반경방향에 대해 다수가 일측으로 기울어져서 배치되며, 상기 조연 가스 노즐은 상기 조연 가스가 상기 1차 연소 구역에서 회전하도록 반경방향에 대해 다수가 일측으로 기울어져서 배치되는 것을 특징으로 하는 선회류 예혼합 저공해 연소장치.The method of claim 2,
Wherein the premixed fuel gas nozzle is arranged such that the premixed fuel gas nozzle is tilted to one side in the radial direction so that the premixed fuel gas rotates in the primary combustion zone, And a plurality of the first and second heat exchangers are arranged to be inclined to one side in the radial direction so as to be parallel to each other. 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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