KR100419175B1 - Hot rolled waste gas boiler system - Google Patents

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KR100419175B1
KR100419175B1 KR10-1999-0064531A KR19990064531A KR100419175B1 KR 100419175 B1 KR100419175 B1 KR 100419175B1 KR 19990064531 A KR19990064531 A KR 19990064531A KR 100419175 B1 KR100419175 B1 KR 100419175B1
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김병주
조경호
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주식회사 포스코
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Abstract

본 발명은 가열로 연소 폐가스의 열량을 회수하는 폐가스 보일러 시스템에 관한 것으로 댐퍼 클로즈 푸쉬버튼 스위치(1)와 댐퍼 조작제어부(2), 폐가스 보일러용 댐퍼(3), 스택 댐퍼(4), 보일러(5), 가열로측 연도(6), I.D.팬(7), 보일러측 연도( 8), 댐퍼감시기(9), 다단 스위치 (10), 유량지시부(11), 연산기(12), 압력조절기( 13), 압력발신기(14) 및 I.D.댐퍼 (15)를 구비한 열연 폐가스 보일러 시스템에 있어서, 상기 댐퍼 클로즈 푸쉬버튼 스위치(1) 대신에 업스텝 제어기(34)와 다운스텝 제어기(35)로 이루어진 절환제어부(23)를 구성함과 더불어 유량지시부(11) 대신에 유량감시경보부(38)를 구성하고, 상기 절환제어부(23)에다 댐퍼 클로즈 푸쉬버튼 스위치(1)와 유량감시경보부(38)를 연결한 구성으로 보일러에 폐가스량을 항상 최대치로 유입시킬 수 있어 최대 스팀생산을 이룰 수 있는 장점이 있는 것이다.The present invention relates to a waste gas boiler system for recovering heat from the combustion waste gas of a furnace, and includes a damper close pushbutton switch (1), a damper operation control unit (2), a waste gas boiler damper (3), a stack damper (4), and a boiler ( 5) furnace side flue (6), ID fan (7), boiler side flue (8), damper monitor (9), multistage switch (10), flow rate indicator (11), calculator (12), pressure regulator ( 13), in the hot rolled waste gas boiler system having a pressure transmitter 14 and an ID damper 15, an upstep controller 34 and a downstep controller 35 instead of the damper close pushbutton switch 1; In addition to the switching control unit 23, a flow rate monitoring unit 38 is formed in place of the flow rate indicating unit 11, and a damper close pushbutton switch 1 and a flow rate monitoring unit 38 are connected to the switching control unit 23. The connected configuration allows the maximum amount of waste gas to flow into the boiler at all times, resulting in maximum steam production. The advantage is that you can rule.

Description

열연 폐가스 보일러 시스템{Hot rolled waste gas boiler system}Hot rolled waste gas boiler system

본 발명은 열연 폐가스 보일러 시스템에 관한 것으로서, 특히 가열로 연소 폐가스의 유량 및 열량이 고조될 때 보일러에 유입시키지 못하고 대기방산하는 페가스로 보일러에 설비용량 증대 없이 스팀을 최대로 생산하는 열연 폐가스 보일러 시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hot rolled waste gas boiler system, and in particular, a hot rolled waste gas boiler that produces maximum steam without increasing the capacity of the boiler as a waste gas that does not flow into the boiler when the flow rate and heat of the combustion furnace gas are high. It's about the system.

본 발명은 가열로에서 부생되는 폐가스의 폐열을 회수하는 폐가스 보일러 시스템에 있어서, 복수의 가열로 폐열을 효과적으로 회수하여 항상 최대의 생산성을 가지게 하는 제어 알고리즘 및 그에 수반되는 장치에 관한 것으로, 특히 가열로 내에 장입되는 소재(SLAB)의 온도에 따라 변화하는 폐가스 유량변동에 능동적으로 대처하여 신속히 최대의 스팀생산량을 유지할 수 있도록 제어함으로써 스팀발생량을 증대시키는 열연 폐가스 보일러 시스템이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a waste gas boiler system for recovering waste heat of waste gas by-produced in a heating furnace, and more particularly to a control algorithm and an accompanying device, which efficiently recovers waste heat from a plurality of heating furnaces to have maximum productivity. The hot rolled waste gas boiler system increases the amount of steam generated by controlling the waste gas flow rate that changes according to the temperature of the material (SLAB) loaded in the air to maintain the maximum steam production quickly.

일반적으로 일본의 경우 종래의 폐가스 보일러 시스템은 생산성 대비 설비유지비의 채산성이 맞지 않아 이제는 거의 사용을 기피하는 기술이지만, 본 발명은 최대생산성을 항상 유지할 수 있기 때문에 채산성문제를 완전히 해결할 수 있는 것이다.In general, in the case of Japan, the conventional waste gas boiler system is a technology that almost avoids the use of the equipment cost ratio of productivity and maintenance, but the present invention is able to completely solve the problem of profitability because the present invention can always maintain the maximum productivity.

종래에는 가열로 폐열을 이용함에 있어서 복수(현재 3기)의 가열로 중에서 1기만 선택적으로 폐열을 이용하기 때문에 선택되지 않은 가열의 폐열은 전량 대기방산되므로 열량의 낭비를 초래하고, 전체의 가열로 폐가스 발생량 측면으로 볼 때 보일러 이용율이 최대 33.3%밖에 되지 않았다.Conventionally, since only one of the plurality of (currently three) heating furnaces selectively uses waste heat in the heating furnace waste heat, the waste heat of the unselected heating is totally dissipated into the air, resulting in waste of heat and the entire heating furnace. In terms of waste gas generation, boiler utilization was only up to 33.3%.

그리고, 폐가스를 대기방산 상태에서 보일러로 유입시키고자 할 때 폐가스유량 측정장비의 부재로(배관이 대구경이고 유체가 고온이므로 측정장치가 고가이고 무엇보다도 정밀도가 현저히 떨어져 제어에 이용이 곤란함), 급격한 유량변동에 적절하게 대처할 수 없어서 가열로 노압안정을 꾀할 수 없으므로 운전자의 수동운전으로만 대기 방산되는 폐가스를 보일러로 유입시킬 수 있었다.In addition, when the waste gas is introduced into the boiler in the air dissipation state, the absence of waste gas flow measuring equipment (the pipe is large diameter and the fluid is high temperature, so the measuring device is expensive and, above all, it is difficult to control because the precision is very low). Since it was unable to adequately cope with sudden flow fluctuations, it was impossible to stabilize the furnace pressure, so that waste gas that was released into the atmosphere by the operator's manual operation could be introduced into the boiler.

또한, 복수가열로 폐가스를 보일러에 유입시킬 수 있다고 하더라도 폐가스 발생량이 고조될 때는 보일러에 이용할 수 있는 폐가스 유량의 제한으로 1기가열로만 이용해야 하는 문제는 계속 상존하여 그 실효성에 한계가 있었다.In addition, even if the waste gas can be introduced into the boiler by multiple heating, when the amount of generated waste gas is high, the problem of only using one gas due to the limitation of the waste gas flow rate that can be used in the boiler continues to exist, and its effectiveness has been limited.

본 발명은 상기한 실정을 감안하여 종래 열연 폐가스 보일러 시스템이 갖는 각종 문제점들을 해결하고자 발명한 것으로서, 가열로에 장입되는 소재에 따라 발생하는 폐가스의 유량변동에 능동적으로 대처하여 유량저하시에는 물론 유량이 고조될 때에도 스팀생산량을 최대로 생산할 수 있는 열연 폐가스 보일러 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been invented to solve various problems of the conventional hot rolled waste gas boiler system in view of the above situation, and actively copes with the fluctuations in the flow rate of the waste gas generated according to the material charged into the heating furnace. It is an object of the present invention to provide a hot rolled waste gas boiler system capable of producing the maximum steam output even at this height.

도 1은 종래 열연 폐가스 보일러 시스템의 구성도,1 is a configuration diagram of a conventional hot rolled waste gas boiler system,

도 2는 본 발명 열연 폐가스 보일러 시스템의 구성도,2 is a configuration of the present invention hot rolled waste gas boiler system,

도 3은 본 발명에 따른 복수가열로 보일러를 이용하기 위한 절환제어부의 예3 is an example of a switching control unit for using a multiple heating boiler according to the present invention

시도,try,

도 4는 종래 댐퍼(damper) 유압 제어부의 원리를 설명하기 위한 도면,4 is a view for explaining the principle of a conventional damper hydraulic control unit,

도 5는 본 발명에 따른 댐퍼 유압 제어부의 원리를 설명하기 위한 도면,5 is a view for explaining the principle of the damper hydraulic control unit according to the present invention,

도 6은 연도의 단면과 스택(stack) 댐퍼, 배관단면과 폐가스 보일러용 댐퍼Figure 6 shows the cross section and stack damper of the flue, the pipe section and the damper for the waste gas boiler.

가 이루는 각도를 나타낸 도면이다.Is a view showing the angle formed by.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

1 : 푸쉬버튼 스위치 2 : 댐퍼 조작제어부1 push button switch 2 damper control unit

3, 22 : 폐가스 보일러용 댐퍼 4, 21 : 스택 댐퍼3, 22: damper for waste gas boiler 4, 21: stack damper

5 : 보일러 6 : 가열로측 연도5: boiler 6: furnace side flue

7 : I.D팬 8, 39 : 보일러측 연도7: I.D fan 8, 39: boiler side flue

9 : 댐퍼감시기 10, 40 : 다단 스위치9: damper monitoring 10, 40: multi-stage switch

11 : 유량지시부 12, 41, 42 : 연산기11 flow rate indicating section 12, 41, 42: calculator

13, 36 : 압력조절기 14 : 압력발신기13, 36: pressure regulator 14: pressure transmitter

15, 37 : I.D댐퍼 23 : 절환제어부15, 37: I.D damper 23: switching control unit

24 : 유량조절기 25 : 지연기24: flow regulator 25: delay

26, 27 : 연산기 28 : 스택댐퍼 조절기26, 27: calculator 28: stack damper regulator

29 : 폐가스 댐퍼 조절기 30, 31 : 개도 지시기29: waste gas damper regulator 30, 31: opening degree indicator

32, 33 : 개도 발신기 34 : 업스텝 제어기32, 33: opening degree transmitter 34: upstep controller

35 : 다운스텝 제어기 38 : 유량감시경보부35: down step controller 38: flow rate monitoring unit

51 : 유압펌프, 52 : 방향제어밸브51: hydraulic pump, 52: directional control valve

53 : 유압실린더 54 : 크랭크축53: hydraulic cylinder 54: crankshaft

55 : 크랭크 암 56, 56' : 솔레노이드밸브55: crank arm 56, 56 ': solenoid valve

61 : 전류/유압변환부61: current / hydraulic converter

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명 열연 폐가스 보일러 시스템은 댐퍼 클로즈 푸쉬버튼 스위치(1)와 댐퍼 조작제어부(2), 폐가스 보일러용 댐퍼(3), 스택 댐퍼(4), 보일러(5), 가열로측 연도(6), I.D팬(7), 보일러측 연도(8), 댐퍼감시기( 9), 다단 스위치(10), 유량지시부(11), 연산기(12), 압력조절기(13), 압력발신기( 14) 및 I.D댐퍼 (15)를 구비한 열연 폐가스 보일러 시스템에 있어서, 상기 댐퍼 클로즈 푸쉬버튼 스위치(1) 대신에 업스텝 제어기(34)와 다운스텝 제어기(35)로 이루어진 절환제어부(23)를 구성함과 더불어 유량지시부(11) 대신에 유량감시경보부(38 )를 구성하고, 상기 절환제어부(23)에다 댐퍼 클로즈 푸쉬버튼 스위치(1)와 유량감시경보부(38)를 연결하여서 구성된 것을 특징으로 한다.The hot-rolled waste gas boiler system of the present invention for achieving the above object is a damper close pushbutton switch (1) and a damper operation control unit (2), a damper (3) for a waste gas boiler, a stack damper (4), a boiler (5), heating Furnace side flue (6), ID fan (7), boiler side flue (8), damper monitor (9), multi-stage switch (10), flow rate indicator (11), calculator (12), pressure regulator (13), pressure In the hot-rolled waste gas boiler system provided with the transmitter 14 and the ID damper 15, the switching control unit 23 includes an upstep controller 34 and a downstep controller 35 instead of the damper close pushbutton switch 1. And a flow rate monitoring unit 38 in place of the flow rate indicating unit 11, and a damper close pushbutton switch 1 and a flow rate monitoring unit 38 connected to the switching control unit 23. It features.

이하 본 발명 열연 폐가스 보일러 시스템을 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the hot rolled waste gas boiler system of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 3기의 가열로에서 발생된 연소폐가스를 연동되는 댐퍼장치(가열로 1기당 2대)를 통해 보일러로 유입시키거나, 연도로 대기방산시키는 종래 폐가스 보일러 시스템의 구성을 도시한 것으로, 원하는 선택된 1기 가열로의 댐퍼 오픈 푸쉬버튼 스위치 (1)를 누르면 댐퍼 오픈지령이 댐퍼 조작제어부(2)에 가해지고 댐퍼 조작제어부(2)가 폐가스 보일러용 댐퍼(3)를 오픈시키고 스택(stack) 댐퍼(4)를 클로즈시켜 보일러(5)로 폐가스를 유입시킨다.FIG. 1 illustrates a configuration of a conventional waste gas boiler system in which combustion waste gas generated in three heating furnaces is introduced into a boiler through a damper device (two units for each heating furnace) connected to the boiler, or the air is released into the air in a year. Pressing the damper open pushbutton switch (1) of the selected first furnace, the damper open command is applied to the damper control unit (2), and the damper control unit (2) opens the damper (3) for the waste gas boiler and stacks it. ) Close the damper (4) to flow the waste gas into the boiler (5).

또한 상기 선택된 1기 가열로를 제외한 사용중인 가열로의 댐퍼 클로즈 푸쉬버튼 스위치(1)를 누르면 댐퍼 클로즈지령이 댐퍼 조작제어부(2)에 가해지고 댐퍼 조작제어부(2)가 스택 댐퍼(4)를 오픈시키고 폐가스 보일러용 댐퍼(3)를 클로즈시켜 폐가스를 가열로측 연도(6)를 통해 대기 방산시킨다.In addition, when the damper close pushbutton switch 1 of the heating furnace other than the selected one is pressed, a damper close command is applied to the damper operation control unit 2 and the damper operation control unit 2 applies the stack damper 4. Open and close the damper (3) for the waste gas boiler to dissipate the waste gas to the atmosphere through the furnace side flue (6).

선택되어진 가열로의 폐가스, 즉 보일러에 유입된 폐가스는 I.D팬(7)에 의해 보일러측 연도(8)로 대기 방산되게 되는데, 이는 스택 댐퍼(4) 및 폐가스 보일러용 댐퍼(3)에 부착된 리미트 스위치(limit switch) 신호를 이용한 댐퍼감시기(9)를 통해 다단 스위치 (10)를 선택된 가열로측으로 절환하여 제어루프를 구성하게 됨으로써 자동으로 이루어진다. 그런데, 이러한 급격한 제어루프 구성은 선택 초기시 가열로 노내의 압력을 제어하기 어렵다고 하는 문제가 야기된다.The waste gas of the selected furnace, that is, the waste gas introduced into the boiler, is atmosphericly released to the boiler side flue 8 by the ID fan 7, which is attached to the stack damper 4 and the damper 3 for the waste gas boiler. Through the damper monitor 9 using a limit switch signal, the multi-stage switch 10 is switched to the selected furnace side to automatically form a control loop. However, such a sudden control loop configuration causes a problem that it is difficult to control the pressure in the furnace in the initial stage of selection.

상기한 제어루프는 유량지시부(11)에 나타난 각 가열로에 유입된 연소공기의 총량을 각 가열로별로 합산하여 주고, 합산된 공기로 연산기(12)에서 폐가스 환산식에 의해 폐가스량을 계산한 후 이를 폐가스 압력으로 다시 환산하여 압력조절기( 13)의 목표치를 제공하고 압력발신기(14)에서 검출한 실제 폐가스 압력과 비교하여 압력조절기(13) 출력을 가감하게 되며, 압력조절기(13) 출력 신호는 I.D댐퍼 (15)의 개도를 변경하게 되므로 폐가스 압력이 변해 가면서 목표치를 추종하게 되어 가열로에서 배출된 폐가스량만큼 I.D팬(7)을 통해 연도(8)로 폐가스가 방산되어진다.The control loop adds the total amount of combustion air introduced into each heating furnace shown in the flow rate indicating unit 11 for each heating furnace, and calculates the amount of waste gas by the waste gas conversion equation in the calculator 12 with the combined air. After converting this back to waste gas pressure, the target value of the pressure regulator 13 is provided and the output of the pressure regulator 13 is added to or subtracted from the actual waste gas pressure detected by the pressure transmitter 14, and the pressure regulator 13 output signal. Since the opening degree of the ID damper 15 is changed, the waste gas pressure is changed to follow the target value so that the waste gas is discharged to the flue 8 through the ID fan 7 by the amount of the waste gas discharged from the heating furnace.

도 2는 본 발명 열연 폐가스 보일러 시스템의 구성도로서 복수가열로 폐가스를 보일러(5)에 이용할 수 있도록 NO. 1, 3F'CE는 종래의 댐퍼(3),(4)를 그대로 이용하고, NO. 2F'CE와 같이 댐퍼(21),(22)의 오픈위치를 원하는 각도로 변화하면서 보일러(5)에 폐가스를 유입시킬 수 있도록 함으로써, 보일러(5)에 최대 유량의 폐가스 유입이 계속적으로 가능하도록 하였으며, NO. 2F'CE를 NO. 1F'CE와 같이 종래대로 사용하고 절환제어부(23)를 부가하여 사용할 수도 있다.2 is a configuration diagram of the hot-rolled waste gas boiler system of the present invention, so that the waste gas can be used in the boiler 5 in multiple heating furnaces. 1, 3F'CE uses the conventional dampers 3 and 4 as it is, and NO. Like 2F'CE, the waste gas can be introduced into the boiler 5 while changing the open positions of the dampers 21 and 22 at a desired angle so that the waste gas can be continuously introduced into the boiler 5 at the maximum flow rate. NO. NO to 2F'CE. It is also possible to use conventionally as in 1F'CE and to use the switching control part 23 additionally.

NO. 2F'CE의 유량조절기(24)의 설정치는 보일러(5)의 최대유입 가능한 폐가스량으로 설정된다. 이 설정치를 현재 보일러(5)에 사용하고 있는 폐가스량과 비교하여 유량조절기(24)의 출력을 가감함으로써 폐가스유량을 변화시킨다. 유량조절기(24)의 출력은 1차 지연기(25 )를 통해 급격한 변화가 억제된 후 2개의 함수를 가지는 연산기(26),(27)로 보내져 개선된 스택 댐퍼(21)와 폐가스 보일러용 댐퍼(22)가 연동될 때 오픈각도에 의해 외압에 영향을 미치지 않도록 함수출력치로 가공되어져 댐퍼조절기(28),(29)로 보내진다.NO. The set value of the flow regulator 24 of 2F'CE is set to the maximum amount of waste gas which can be introduced into the boiler 5. This set value is compared with the amount of waste gas currently used in the boiler 5 to change the output of the flow rate regulator 24 to change the waste gas flow rate. The output of the flow regulator 24 is sent to the calculators 26 and 27 having two functions after the rapid change is suppressed through the primary delayer 25, thereby improving the stack damper 21 and the damper for the waste gas boiler. When the 22 is interlocked, it is processed to a function output value and is sent to the damper regulators 28 and 29 so as not to influence the external pressure by the open angle.

댐퍼조절기(28),(29)에서는 댐퍼의 개도 지시기(30),(31)에서 보내진 입력과 비교하여 댐퍼의 원하는 각도를 제어한다. 개도발신기(32),(33)는 댐퍼의 각도를 검출하는 장치로 검출한 신호는 개도 지시기(30),(31)로 보내진다. 이 때, 1차 지연기(25)는 프로세스에 따라 사용하지 않을 수도 있으며, 개도 지시기(30),(31)와 댐퍼조절기(28), (29) 출력치를 실시간 비교하여 인터-록(inter-lock)으로 사용할 수도 있다.The damper adjusters 28, 29 control the desired angle of the damper compared to the inputs sent by the damper opening degree indicators 30,31. The dog opening transmitters 32 and 33 send a signal detected by the device for detecting the angle of the damper to the dog opening indicators 30 and 31. At this time, the primary retarder 25 may not be used depending on the process, and inter-locks are obtained by comparing the output values of the opening degree indicators 30 and 31 with the damper controllers 28 and 29 in real time. It can also be used as a lock.

절환제어부(23)에서는 자동으로 각 가열로의 스택 댐퍼(4),(21)와 폐가스 보일러용 댐퍼(3),(22)를 오픈 또는 클로즈하여 복수의 가열로 폐가스 유량을 보일러 (5)에 공급한다. 절환제어가 시작되면 급격한 변화가 발생하게 되는데 이를 방지하기 위해서 절환될 때 두 개의 스텝 제어기(34),(35)를 사용하여 제어한다. 댐퍼 오픈 명령일때의 T초동안 업스텝 제어하는 업스텝 제어기(34)와 댐퍼 클로즈 명령일때의 T초동안 다운스텝 제어하는 다운스텝 제어기(35)가 있는 바 이는 압력조절기( 36)를 매뉴얼모드(manual mode)로 절환한 후 I.D댐퍼(37)의 개도를 단계적으로 오픈 또는 클로즈하고 스텝 제어(34),(35)의 제어가 완료되면 다시 압력조절기(36)를캐스케이드모드(cascade mode)로 절환한다.The switching control unit 23 automatically opens or closes the stack dampers 4 and 21 and the waste gas boiler dampers 3 and 22 of the respective furnaces so that a plurality of furnace waste gas flow rates are supplied to the boiler 5. Supply. When switching control is started, a sudden change occurs. To prevent this, two step controllers 34 and 35 are used to control the switching. There is an upstep controller 34 that controls upstep for T seconds when the damper open command and a downstep controller 35 that controls downstep for T seconds when the damper close command. After switching to manual mode, open or close the opening degree of ID damper 37 step by step, and when control of step control 34, 35 is completed, switch pressure regulator 36 to cascade mode again. do.

복수가열로가 선택 되었을때 폐가스 압력제어는 다음과 같다. 유량감시경보부(38)에서 합산하여 주는 각 가열로에서 사용되는 연소공기 유량, 즉 1가열로, 2가열로, 3가열로, 1+2가열로, 1+3가열로, 2+3가열로, 1+2+3가열로 연소공기 합산유량의 하이(HIGH)경보, 로우(LOW)경보를 발생시키며, 연소공기 합산유량은 폐가스를 보일러(5)에 이용할 것인지 연도(39)로 대기 방산할 것인지를 판정하는 기준으로 사용한다.When multiple furnaces are selected, waste gas pressure control is as follows. Combustion air flow rate used in each heating furnace summed up by the flow rate monitoring unit 38, that is, 1 heating furnace, 2 heating furnaces, 3 heating furnaces, 1 + 2 heating furnaces, 1 + 3 heating furnaces, and 2 + 3 heating furnaces. , 1 + 2 + 3 heating generates high alarm and low alarm of the sum of the combustion air flow rate, and the sum of the combustion air flow rate is to be used for the waste gas to the boiler (5) or the atmosphere (39). It is used as a standard for determining whether

한편, 2가열로 연소공기 유량은 폐가스 보일러용 댐퍼(22)의 개도에 따라 달라지므로 다음과 같은 식으로 연산한다.On the other hand, since the combustion air flow rate of the two heating furnace depends on the degree of opening of the damper 22 for waste gas boiler, it is calculated as follows.

2가열로 유량 = sin(폐가스 보일러용 댐퍼각도)*실제 2가열로 연소공기 총량2 Furnace Flow = sin (Damper Angle for Waste Gas Boiler) * Actual 2 Furnace Total Volume of Combustion Air

다단 스위치(40)를 현재 사용중인 가열로 연소공기 유량으로 절환하여 주고 선택된 연소공기 유량을 연산기(41)에서 폐가스 유량으로 환산하여 주며, 이 신호는 유량조절기(24)의 현재 사용되는 폐가스 유량으로 사용된다. 연산기(42)에서는폐가스 유량을 폐가스 압력으로 환산한다. 이 압력은 폐가스 압력조절기(36) 신호로 사용되어 도 1에서와 마찬가지로 제어된다(도 1에서는 하나의 연산기에서 연소공기 유량을 폐가스량 및 폐가스압력으로 환산하지만, 도 2에서는 폐가스 유량이 필요하므로 두 개의 연산기로 분리하였음).Switch the multi-stage switch 40 to the combustion air flow rate of the heating furnace currently in use and convert the selected combustion air flow rate into the waste gas flow rate in the calculator 41, and this signal is the waste gas flow rate currently used in the flow regulator 24. Used. The calculator 42 converts the waste gas flow rate into waste gas pressure. This pressure is used as a waste gas pressure regulator 36 signal and controlled as in FIG. 1 (in FIG. 1, the flow rate of combustion air is converted into waste gas amount and waste gas pressure in one calculator, but in FIG. Split into two calculators).

도 3은 댐퍼를 자동으로 절환할 수 있도록 해 주는 절환제어부에 대한 예시도이다.3 is an exemplary view of a switching control unit that allows the damper to be automatically switched.

도 3은 NO. 2F'CE의 댐퍼(21),(22)가 종래의 댐퍼(4),(3) 형태일 경우의 예시도이며, 본 발명은 조금더 복잡한 회로를 갖는다. 이는 종래의 운전모드가 1가열로 이용, 2가열로 이용, 3가열로 이용의 세가지인데 반하여, 절환제어부(23)를 통하여 1가열로 이용, 2가열로 이용, 3가열로 이용, 1+2가열로 이용, 2+3가열로 이용, 1+3가열로 이용, 1+2+3가열로 이용의 7가지의 운전모드를 가져 보일러(5)에 유입되는 유량을 확대할 수 있다.3 is NO. 2F'CE dampers 21 and 22 are exemplary diagrams in the case of conventional dampers 4 and 3, and the present invention has a more complicated circuit. This is because there are three conventional operation modes: one heating, two heating, and three heating, while the switching control section 23 uses one heating, two heating, three heating, and 1 + 2. The flow rate flowing into the boiler 5 can be expanded by having seven operation modes: using a furnace, using a 2 + 3 heating furnace, using a 1 + 3 heating furnace, and using a 1 + 2 + 3 heating furnace.

또한 특정가열로 댐퍼(21),(22)를 도 2와 같이 구성하였을 경우에는 절환제어부(23)에서 2가열로분만 제외시키고, 댐퍼 인터-록 조건이 아닐때 상시 이용가능하게 하면 된다.In addition, when the dampers 21 and 22 are configured as shown in FIG. 2, only two heating furnaces are excluded from the switching controller 23, and the dampers 21 and 22 may be always available when the damper inter-lock condition is not used.

도 4는 1, 3가열로 유압제어부에 관한 도면이다.4 is a view of the hydraulic control unit for the first and third heating.

기존의 유압제어부 유압펌프(51)에서 토출된 유압은 방향제어밸브(52)를 통해 유압실린더(53)로 전해져 피스톤 직선운동으로 바뀌고, 이는 크랭크와 크랭크축 (54)에 전달되어 회전운동으로 바뀌어 크랭크 암(55;crank arm)에 전달되며, 이 크랭크 암(55)의 운동을 이용해 댐퍼를 움직일 수 있다. 방향제어밸브(52)의 제어는두개의 솔레노이드밸브(56),(56')에 전원이 인가되면 유압실린더(53)에 공급되는 유로가 반대로 바뀌어 이루어진다.The hydraulic pressure discharged from the existing hydraulic control unit hydraulic pump 51 is transmitted to the hydraulic cylinder 53 through the directional control valve 52 and converted into a linear piston movement, which is transmitted to the crank and the crankshaft 54 to be rotated. It is transmitted to the crank arm 55, and the damper can be moved using the movement of the crank arm 55. Control of the directional control valve 52 is performed by changing the flow path supplied to the hydraulic cylinder 53 when power is applied to the two solenoid valves 56 and 56 '.

도 5는 2가열로에 적용된 유압제어부에 관한 도면이다.5 is a view of a hydraulic control unit applied to two heating furnaces.

유압제어부는 전류/유압변환부(61), 유압펌프(51) 및 유압실린더(53)로 구성되어 있으며, 전류 액츄에이터(actuator)의 일종으로 직류전류신호(4∼20㎃ DC)를 유압조작 피스톤의 동작으로 변환하는 기능을 가지고 있어 전기신호에 비례한 조작 피스톤 위치를 얻는 비례위치식이다. 따라서 원하는 위치로 댐퍼개도를 위치시킬 수 있다.The hydraulic control part is composed of a current / hydraulic converter 61, a hydraulic pump 51 and a hydraulic cylinder 53. The hydraulic control piston is a hydraulic actuator piston that is capable of supplying a DC current signal (4 to 20 mA DC). It is a proportional positional expression that obtains the position of the operating piston proportional to the electrical signal as it has the function of converting to the motion of. Therefore, the damper opening can be positioned at a desired position.

도 6은 연도의 단면과 스택 댐퍼, 배관 단면과 폐가스 보일러용 댐퍼가 이루는 각에 관한 도면이다. 연도를 지나는 유량(Q)은 그 연도가 이루는 단면적(A)에 비례하고 유체의 유속(V)에 비례한다. 즉 Q = A ×V이다.FIG. 6 is a diagram of angles formed by a cross section of a flue, a stack damper, a pipe cross section, and a waste gas boiler damper. FIG. The flow rate Q passing through the flue is proportional to the cross-sectional area A of the flue and is proportional to the flow rate V of the fluid. That is, Q = A x V.

NO. 2F'CE에서 스택 댐퍼(21)와 폐가스 보일러용 댐퍼(22)가 어떤 위치에서 정지되었다고 가정하고 연도로 나가는 유속과 비슷하게 폐가스 보일러용 댐퍼(22)를 지나는 유속을 비슷하게 할 수 있도록 I.D댐퍼(37)가 적당한 위치에 오픈되어져 I.D팬(7)에 의해 폐가스가 배출되어진다면, 스택 댐퍼(21)와 폐가스 보일러용 댐퍼 (22)가 어떻게 열려 있느냐에 따라서 노압에 영향을 초래할 수도 있고 노압에 별 영향을 미치지 않을 수도 있다.NO. Assuming that the stack damper 21 and the waste gas boiler damper 22 are stopped at a certain position at 2F'CE, the ID damper 37 allows the flow rate through the waste gas boiler damper 22 to be similar to the flow rate going out in the year. ) Is opened in a proper position and the waste gas is discharged by the ID fan 7, depending on how the stack damper 21 and the waste gas boiler damper 22 are opened, it may affect the pressure and the impact on the pressure. May not have.

노압에 영향을 주지 않기 위해서는 폐가스 보일러용 댐퍼(22)가 어느정도 오픈되어 단면적이 늘어난 만큼 스택 댐퍼(21)의 단면적을 줄여주고 폐가스 보일러용 댐퍼(22)가 오픈되어 보일러(5) 측으로 유입될 유량 만큼 I.D 댐퍼(7)를 오픈시키면 된다.In order not to affect the pressure, the waste gas boiler damper 22 is opened to a certain extent to reduce the cross-sectional area of the stack damper 21 as the cross-sectional area is increased, and the waste gas boiler damper 22 is opened to flow into the boiler 5. The ID damper 7 may be opened as long as possible.

스택 댐퍼(21)가 이루는 면적을 A1, 연도 단면적에서 A1을 뺀 단면적을 A2라 하고 폐가스 보일러용 댐퍼(22)가 이루는 면적을 A3, 배관 단면적에서 A3을 뺀 단면적을 A4라 하면,When the area formed by the stack damper 21 is A1 and the cross-sectional area obtained by subtracting A1 from the year cross-sectional area is A2, and the area formed by the waste gas damper 22 is A3 and the cross-sectional area obtained by subtracting A3 from the pipe cross-sectional area is A4.

(단, 연도와 배관의 단면적은 같다)(However, the cross-sectional area of the flue and the pipe is the same)

A1 = 2πr L1 ‥‥‥‥‥ r = L1 + M1A1 = 2πr L1 ‥‥‥‥‥ r = L1 + M1

A2 = 2πr2- 2prL1 ‥‥‥‥‥ L1 = r * cosα A2 = 2πr 2 - 2prL1 ‥‥‥‥‥ L1 = r * cosα

= 2πr2-2πr2cosα= 2πr 2 -2πr 2 cosα

= 2πr2(1- cosα)= 2πr 2 (1- cosα)

A3 = 2πr L2 ‥‥‥‥‥ r = L2 + M2A3 = 2πr L2 ‥‥‥‥‥ r = L2 + M2

A2 = 2πr2- 2prL2 ‥‥‥‥‥ L2 = r * cosβ A2 = 2πr 2 - 2prL2 ‥‥‥‥‥ L2 = r * cosβ

= 2πr2(1- cosβ)= 2πr 2 (1- cosβ)

A1 = A4 혹은 A2 = A3로 만들려면To make A1 = A4 or A2 = A3

A1 = A4A1 = A4

2πr2* cosα= 2πr2(1- cosβ)2πr 2 * cosα = 2πr 2 (1- cosβ)

cosα= 1- cosβcosα = 1- cosβ

또한, A1 + A4 = 2πr2이 되어야 하므로,Also, since A1 + A4 = 2πr 2 ,

cosα+ 1- cosβ= 1cosα + 1- cosβ = 1

cos(α' + 90°) - cosβ= 0 (α= α' + 90°)cos (α '+ 90 °)-cosβ = 0 (α = α' + 90 °)

식에 의해, 함수 F2(x) = sin(-α')By the formula, the function F2 (x) = sin (-α ')

그런데, 여기서는 음수가 아니므로 F2(x) = sinα'By the way, F2 (x) = sinα '

함수 F1(x) = cosβ가 되며, α'= β가 된다.The function F1 (x) = cosβ and α '= β.

한가열로분 유량은 폐가스량 환산으로 가능하지만 도 2에 도시한 본 발명과 같이 댐퍼(21),(22)를 특정위치에 오픈할 경우 계산이 불가하여 실유량을 측정하지 않고서는 노압제어가 불가하게 된다. 하지만 상기 제어식을 이용할 경우 노압의 안정적인 제어를 도모하면서 설정치만으로 간단한 연산, 즉 댐퍼개도비에 의한 폐가스의 대기 방산량과 보일러 유입량 산정만으로도 간단하게 노압을 제어할 수 있다.Although the flow rate of the heating furnace is possible in terms of the amount of waste gas, when the dampers 21 and 22 are opened at a specific position as shown in the present invention as shown in FIG. It becomes impossible. However, when using the control formula, it is possible to control the pressure simply by calculating the atmospheric emission amount of the waste gas by the damper opening ratio and the boiler inflow by simply setting the value while promoting stable control of the pressure.

상기한 바와 같이 작용하는 본 발명 열연 폐가스 보일러 시스템은 보일러에 폐가스량을 항상 최대치로 유입시킬 수 있어 최대 스팀생산을 이룰 수 있는 장점이 있다.The hot-rolled waste gas boiler system of the present invention that acts as described above has an advantage of allowing the maximum amount of waste gas to be introduced into the boiler at all times, thereby achieving maximum steam production.

Claims (1)

댐퍼 클로즈 푸쉬버튼 스위치(1)와 댐퍼 조작제어부(2), W.G.B 댐퍼(3), 스택 댐퍼(4), 보일러(5), 가열로측 연도(6), I.D.팬(7), 보일러측 연도(8), 댐퍼감시기(9), 다단 스위치 (10), 유량지시부(11), 연산기(12), 압력조절기(13), 압력발신기(14) 및 I.D.댐퍼 (15)를 구비한 열연 폐가스 보일러 시스템에 있어서, 상기 댐퍼 클로즈 푸쉬버튼 스위치(1) 대신에 업스텝제어기(34)와 다운스텝제어기(35)로 이루어진 절환제어부(23)를 구성함과 더불어 유량지시부(11) 대신에 유량감시경보부(38)를 구성하고, 상기 절환제어부(23)에다 댐퍼 클로즈 푸쉬버튼 스위치(1)와 유량감시경보부(38)를 연결하여서 구성된 열연 폐가스 보일러 시스템.Damper close pushbutton switch (1) and damper control unit (2), WGB damper (3), stack damper (4), boiler (5), furnace side flue (6), ID fan (7), boiler side flue (8), the hot-rolled waste gas boiler having a damper monitor (9), multi-stage switch (10), flow rate indicating unit (11), calculator (12), pressure regulator (13), pressure transmitter (14) and ID damper (15). In the system, instead of the damper close pushbutton switch (1), a switching control section (23) consisting of an upstep controller (34) and a downstep controller (35) is provided, and the flow rate monitoring section (11) is used instead of the flow rate indicating section (11). And a damper close pushbutton switch (1) and a flow rate monitoring unit (38) connected to the switching control unit (23).
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