본 연구에서는 VIStA (Vortex Inertial Staged Air) 버너를 개조하여 관류보일러에 적용하였다. 2차 공기를 노즐을 통해 공급하던 원형과 달리 선회기를 통해 공급함으로써 화염을 안정화하고 일산화탄소(CO)의 발생량을 저감하였다. 그러나, 이러한 개조과정에서 질소산화물(NOx)의 발생이 증가하는 문제가 발생하였다. CO와 NOx 발생량을 함께 제어하기 위하여 본 연구에서는 화염분할을 적용하였다. VIStA 버너는 2개의 연소실이 있고 각각의 연소실에 공급되는 공기량을 댐퍼로 조절하며 3가지 종류의 화염분할 장치를 설계, 장착하여 공기비, 연소부하에 따른 연소 특성을 파악하였다. 화염분할을 통하여 CO 농도 증가는 10 ppm 이내로 유지하면서 NOx의 발생량은 25%까지 저감하는 결과를 얻었다.
A modified VIStA (Vortex Inertial Staged Air) burner has been developed and applied to a once-through type boiler. The secondary air is supplied through a swirler instead of nozzles, which stabilizes the flame and reduces carbon monoxide (CO) emissions. However, the modification increases the emission of nitrogen oxides (NOx). To balance emissions of the two pollutants, a divided flame was adopted. An air damper was installed to control the distribution of air to each combustion chamber, and three types of flame dividers were studied. The effects of the air-fuel ratio and combustion load on the NOx formation were investigated. The divided flame was found to reduce the NOx emission up to 25%, while keeping the CO to less than 10 ppm.
