존 조이스는 저 질소 산소 화합물 버너의 초기 선구자입니다!
LO NO x 버너는 일반적으로 발전소 보일러에서 증기와 전기를 생산하는 버너입니다.
존 조이스는 1968+0990 년대 초반 오스트레일리아 가스협회 대회에서 LO- 질소산소화합물 버너의 발명자이다
처음 발견하다
약 1986 년, 존 조이스 (John Joyce) 의 영향력 있는 호주 발명가가 처음으로 질소 산화물 (NO X) 과 그 발생, 스모그, 산성비를 알게 되었다. 그는 먼저 이 문제의 복잡성이 오스트레일리아 국가에너지위원회의 프레드 반스와 존 브로믈리 박사의 업무로 인한 것이라고 소개했다.
20 여 년 동안 대부분의 R&D 는 대형 산업 버너와 복잡한 기계와 관련되어 결국 낮은 NO x(2 ng/J 또는? 0 ppm) O 2 (건기 기준). [2]
사실 당시 15 ng/J NO 2 도 낮은 것 같아요. 그가 연구한 모든 정보 중 명확한 정보는 온도가 NO X 형성에 미치는 영향이다.
필요는 발명의 어머니인가?
1980 년대 후반에 오스트레일리아의 위생 및 환경 당국은 실내 공기의 질, 특히 구식의 불연성 가스 히터의 기여도가 이산화질소 (NO. 2) 의 수용 수준보다 높았다. 이에 따라 1989 년 뉴사우스웨일스 학교 교육부에서 뉴사우스웨일스 학교의 이산화질소를 광범위하게 조사했다. 임시 조치로 보건당국은 0.3ppm 의 2 차 기준이 교실의 상한선이어야 한다고 밝혔다. [3] 오스트레일리아에서는 천연가스협회가 NO 2 의 실내 배출률을 15 에서 5ng/J 로 낮추는 것이 여전히 한계다. [4] 뉴사우스웨일스 주 정부는 공공공학부를 통해 교실 난방의 다른 방법을 재평가하여 학생들이 안전하고 건강한 환경을 갖도록 했다.
바로 이런 상황에서 John Joyce 의 Bowin Technology Corporation 은 비가스 가스 난방기의 이산화질소 배출을 최소화하기 위한 주요 R&D 프로그램을 시작했습니다. 보닝과는 배출 문제를 해결하기 위해 가스 버너라는 임무를 세웠다. 가스 전문가들은 상업용 가스 버너의 개선으로 질소 산화물 (NO X) 배출량을 크게 줄일 수 없다고 오랫동안 믿어 왔다.
1989 기간 동안 뉴사우스웨일스 주에서 널리 홍보된 문장 및 언론 보도는 실내 이산화질소 (NO 2) 수준을 낮추는 직접적인 호소를 불러일으켰으며, 이 문장 및 보도는 천식 환자, 기관지 천식 환자 등 호흡기에 민감한 사람들에게 화학 물질이 미치는 영향을 강조했다.
실내 공기질 논란 열풍 속에서 오스트레일리아의 각 국가기구는 독감 가스 히터와 전기 가열으로 전환하라는 요청을 받았다.
반면 오스트레일리아 가스광원사, 보건당국, 뉴사우스웨일스 공공공학부는 공동으로 조치를 취해 초보적인 실내 공기질 가이드를 개발했다. 이 지침들은 오스트레일리아에서 이미 채택된 비이히터 배출 이산화질소 NO 2 를 제한하는 오스트레일리아 가스기구 규정의 기초를 이루고 있습니다. [4]
존 조이스는 환경 지침이나 지침에서 1 번과 2 번을 구분하는 다른 해외 규제 기관이 없다는 것을 알고 있다. 게다가, 배출물이 순환되든 안 되든, 총 질소 산화물 함유량이 이미 제자리에 있는 것 같다.
따라서 존 조이스는 탄화수소 (예: 가정용 에어러졸 추진제, 가능한 가스 누출, 자동차 배기가스 진입) 의 경우 X, 일산화질소 (NO) 의' 무해' 부분이 NO 2 로 전환되지 않는다는 것을 알게 되었다. 이것은 뉴사우스웨일스의 한 학교 조사에서 발견되었다. [3] 과학적으로 배출물에서 질소를 함유한 산화물을 측정할 때 이미 NO+NO 2 계산에 익숙해졌다. 그래서 지금 보편적으로 참고되는 것은' 항상 X 가 아니다' 이다.
온실 가스 및 광화학 연기
유용한 에너지로 전환될 때 천연가스는 이산화탄소, 입자, 이산화황 방면에서 다른 화석 연료보다 우세하다. 1990 년대 초에 많은 나라들은 에너지와 전력 수요를 충족시키기 위해 천연가스를 석유와 석탄으로 대체했습니다.
이러한' 친환경' 연료의 장점을 유지하기 위해 오스트레일리아 가스회사는 운송 중 가스 손실 (메탄 배출) 을 효과적으로 줄이고 장비 제조업체와 설치자에게 가스를 유출하는 것을 엄격히 금지하고 있다.
그러나 환경 전문가들은 질소 산화물의 생산이 온실가스와 광화학 스모그 형성의 주요 위협이라고 생각한다. 자동차 배기가스에 있는 질소산소화합물과 햇빛과 탄화수소의 상호 작용도 저농도의 오존을 형성한다. 성층권 (약 25km 이상) 에 있습니다. 오존은 태양의 자외선 복사의 대부분을 흡수하는 데 도움이 되지만, 지상에서는 물질과 식물을 파괴한다. 그것은 목, 폐, 눈을 자극하고 격렬한 운동이나 일을 하면 통증이 생길 수 있다. 게다가 온실가스로서 일산화질소는 이산화탄소, 메탄, 염화불화탄소보다 더 효과적이다.
본질적으로 저공 오존을 형성하는 속도는 탄화수소에 의해 결정되며, 질소산화물의 가용성은 그 생산에 영향을 미친다. 이 점에서 환경 토론은 놀랍다. 개별 업계는 가능한 원인을 서로의 배출에 탓하는 경향이 있기 때문이다.
최고의 제어 기술 (BACT)
전통적인' 파란 불꽃' 이나 본생등에서 나오는 질소산화물 수준은 30-50 ng/Joule [5] [6] 으로 정해져 있어 질소산화물을 줄일 수 있다고 생각하지 않는다. 표면 연소 버너나 복사 타일 버너에 비해 질소 산화물 함량이 60 ~ 70% 감소했다. [6] 따라서 John Joyce 의 낮은 NO x 버너에 대한 연구는 주로 표면 연소 기술에 초점을 맞추고 있습니다. 또 다른 문제는 연소 온도가 NO X 생성에 미치는 영향입니다.
존 조이스의 임무는 더욱 도전적으로 변했다. 그가 그의 발전을 이끌지 않고 방사선 표면으로 벽돌을 태우기로 결정했을 때. 대부분의 매커니즘의 목적 (점 난방 제외) 에서는 복사 난방을 사용하는 것이 비현실적이라고 할 수 있습니다. 히터 근처에서 너무 덥고 달성하고자 하는 거리에서 복사열의 손실이 상당히 놀랍기 때문입니다.
다른 유형의' 저질소산소 화합물' 버너 개발에 대한 대량의 연구에 따르면 지금까지 이 버너는 설계나 조작에 있어서 너무 복잡하고 너무 비싸거나 적합하지 않은 것으로 나타났다. 존 조이스의 계획은 고온 철망을 사용하여' 잠재력' 이 나타날 때까지 수십 개의 프로토타입 버너를 계속 생산하는 것이다.
존 조이스의 LO-NO x 기술의 과학적 혁신은 이미 호주, 미국, 영국, 일본, 이탈리아, 프랑스에서 완전한 특허를 획득했다.
1993 년 존 조이스 (John Joyce) 는 LO-NO x 버너를 포함한' SLE' 히터 시리즈로 오스트레일리아 디자인상과 발전소 박물관 선택상을 수상했다.
오스트레일리아 디자인연구원은 1994+00 년 6 월 전국' 디자인 혁신' 회의에서 SLE 불연성 가스 히터 시리즈를 선택했다.
미국에서는 존 조이스 (John Joyce) 의 LO-NO x 온수기 버너가 연료 유출 사고로 인한 가연성 증기가 존재할 경우 점화원으로 사용할 수 없다는 일련의 상세한 테스트를 성공적으로 실시했다. NO 2 의 감소를 검증하기 위해 많은 실험이 수행되었습니다.
에너지 효율
낮은 NO x 배출가스 히터의 에너지 효율을 기존 독감 유형과 비교하면 더 많은 실제 비용을 절감할 수 있습니다. 배출 문제가 있는 가스 히터는 손실되고, 뜨거운 연기의 형태로 대기에서 대량의 에너지를 손실한다. 게다가, 담배 설치 제한으로 인해 독감 히터의 레이아웃 선택이 크게 손상되었다.
대조적으로 전용 저배출 가스 히터에는 연도 시스템이 필요하지 않습니다. 또한 산소 소비 센서와 항온 제어를 도입함으로써 통풍처럼 통풍에 엄격하게 의존하지 않습니다. 이러한 히터는 최적의 뜨거운 공기 분포에 영향을 주기 위해 중앙 위치에 쉽게 설치할 수 있습니다. 정의에 따르면 불연성 낮은 NO x 가스 히터의 효율은 100% 입니다. 화염에서 방출되는 모든 열이 유용한 열로 변환되기 때문입니다.