KR100504373B1

KR100504373B1 - 포깅 분사장치를 이용한 석탄 파쇄기의 온도제어장치

Info

Publication number: KR100504373B1
Application number: KR10-2000-0084927A
Authority: KR
Inventors: 김형돈; 김재식
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2000-12-29
Filing date: 2000-12-29
Publication date: 2005-07-29
Also published as: KR20020055718A

Abstract

본 발명은 석탄 파쇄기 내부의 온도를 제어하기 위한 장치에 관한 것으로서, 상기 석탄 파쇄기의 전단에 제공되어 냉각수를 분무시키는 제1포깅 분사장치와, 상기 석탄 파쇄기 내부의 윈드박스에 설치되어 냉각수를 분무시키는 제2포깅 및 제3포깅 분사장치와, 상기 석탄 파쇄기 내부의 온도에 따라 상기 분사장치의 작동을 제어하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하므로, 포깅 분사장치를 이용한 석탄 파쇄기의 출구온도를 제어하고 비상 작업시 파쇄기의 내부에 물을 스프레이하여 냉각효과를 높여 작업자가 파쇄기의 내부에 진입하여 작업할때 안전하게 작업이 가능하도록 하여 설비의 예견된 화재 발생을 미연에 예방하여 설비 관리 향상 및 작업자의 작업 부하를 감소시킨다.

Description

포깅 분사장치를 이용한 석탄 파쇄기의 온도제어장치{Apparatus for controlling the temperature in the mill by using the fogging sprayer}

본 발명은 용광로 미분 제조설비에서 석탄 파쇄기의 석탄 파쇄 과정에서 포깅 분사장치를 이용하여 석탄 파쇄기의 온도를 제어하기 위한 장치에 관한 것이고, 더 상세하게는 석탄 파쇄기의 비상 작업시 파쇄기의 내부에 물을 스프레이하여 냉각효과를 높여 작업자가 파쇄기의 내부에 진입하여 작업할 때 안전한 작업이 가능하도록 하는 포깅 분사장치를 이용한 석탄 파쇄기의 온도제어장치에 관한 것이다.

일반적으로, 석탄호퍼로부터 석탄 파쇄기(1)에 공급되는 석탄에는 7% 이상의 수분을 함유하고 있다. 석탄 파쇄기(1)에서 제조된 미분탄의 수분을 제거하기 위하여 열풍로에서 발생하는 폐가스를 이용하여 석탄 파쇄작업을 수행한다.

이때, 열풍로 폐가스의 온도가 300℃ 정도로 높으므로, 석탄 파쇄기의 출구온도가 상승하게 되며, 이때 파쇄기의 출구온도는 100℃ 이하로 관리한다. 그러나, 석탄 파쇄기(1)의 출구온도가 100℃ 이상으로 상승되면, 석탄 파쇄기(1)에서 제조된 미분탄이 발화되고 화재로 인한 폭발사고가 발생하여 재산손실은 물론 인명사고까지 발생될 수 있다.

따라서, 석탄 파쇄기의 출구온도를 사전에 관리, 예를 들어 정상조업 중에는 80℃ ~ 85℃ 정도로 관리하기 위하여, 파쇄기(1) 전단의 열풍가스 부스터 팬(4) 앞에 설치된 대기공기 흡밸브(5)를 통해 대기공기를 흡입하여 석탄 파쇄기의 출구온도를 80℃ ~ 85℃ 정도로 제어 관리하고 있다.

그러나, 파쇄기의 내부에 대기공기 혼입이 과다하게 많아지면 열풍로 폐가스중에 O₂ 함량이 늘어나 파쇄된 미분탄이 발화되는 폭발의 위험이 있어 지속적인 대기공기의 사용이 문제가 있다.

또한, 파쇄기(1)가 비정상적으로 조업중단되면, 파쇄기 내부의 온도는 150℃ 이상의 고열 분위기로 유지된다. 따라서, 파쇄기 내부의 정비작업을 수행하기 위해서는 파쇄기 내부의 온도가 낮아야 하므로, 파쇄기 내부의 온도가 조업중단 후 충분히 냉각될 때까지 정비작업이 지연된다.

한편, 석탄파쇄 선반(6)과 롤 타이어(ROLL TIRE; 7)에 의해, 미파쇄된 석탄은 열풍가스 통풍구(THROAT RING)으로 떨어져서 윈드박스(WIND BOX)(9)에 설치된 스크래퍼(SCRAPPER)(10)에 의해 수집되고, 운전자는 괴석탄 배출장치(PYRITE BOX)(11)를 통해 미파쇄된 석탄을 주기적으로 제거한다.

그러나, 파쇄량이 증가된 상태에서 스크래퍼(SCRAPER)(11)가 불량하면 미파쇄 석탄이 파쇄기(1) 전단의 열풍가스 입구를 차단하게 되므로, 차압상승과 함께 파쇄기에 누적된 미분탄의 발화가능성이 크며 또한 파쇄기의 갑작스런 정지발생시 파쇄기의 내부에 누적된 미분탄에 의해 대기공기 혼입시 화재의 위험성이 있다.

상술된 바와 같이, 조업중 미분 파쇄기의 비정상 정지시, 정비작업을 수행하기 위해 작업자가 파쇄기의 내부(3)로 진입하게 된다. 이때, 파쇄기 내부의 온도는 150℃ 이상으로 유지되어 있으므로, 정비작업자가 파쇄기 내부로 진입하는 것이 곤란하다.

따라서, 파쇄기 내부의 온도가 저하될 때까지 정비작업을 지연하게 된다. 그리고, 파쇄기 출구온도가 40℃ 이하로 되면 작업자가 파쇄기 내부로 진입하여 정비작업을 수행하게 된다. 이와 같이, 파쇄기 내부온도가 저하될 때까지 걸리는 시간은 2 ~ 3 시간 이상 소요된다. 그리고, 파쇄기의 미분탄 제거작업은 작업자가 정비작업차로 내부에 접근할 수 있도록 파쇄기 하부의 퇴적된 미분탄을 제거하기 위하여 삽 또는 집진장치를 이용하므로 작업자의 작업부하를 가중시키게 된다.

본 발명은 상기된 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 석탄 파쇄기 내부의 과열로 인하여 미분탄이 연소되어 폭발되는 것을 방지하고 석탄 파쇄기의 비정상적인 조업중단에 따른 정비작업을 위하여 파쇄기 내부의 온도를 신속하게 냉각시킬 수 있도록 파쇄기 내부에 물을 분사하여 설비를 보호하고 작업자의 안전사고를 방지할 수 있도록 하는 포깅 분사장치를 이용한 파쇄기 온도제어장치을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따픈 석탄 파쇄기 온도제어장치는 석탄 파쇄기의 전단에 위치되어 폐가스 배관의 내부로 냉각수가 분무되도록 다수의 밸브에 의해 냉각수의 유동이 제어되는 냉각수 배관의 선단부에 노즐이 설치되어 이루어진 제1포깅 분사장치; 상기 석탄 파쇄기 내부의 윈드박스에 냉각수가 분무되도록 다수의 밸브에 의해 냉각수의 유동이 제어되는 냉각수 배관의 선단부에 노즐이 설치되어 이루어진 제2포깅 분사장치 및 제3포깅 분사장치; 상기 석탄 파쇄기에 장착된 파쇄기 출구온도센서에 의해 검지된 온도 데이터가 수신되고, 이 수신된 데이터에 의해 제1,2,3포깅 분사장치의 개별 및 동시 분사를 제어하도록 설치된 제어부;가 구비되어 이루어진다. 상기 석탄 파쇄기의 과열로 인한 비정상 중지시, 괴석탄 배출장치에 누적된 탄에 냉각수가 분무되도록 다수의 밸브에 의해 냉각수의 유동이 제어되는 냉각수 배관의 선단부에 노즐이 설치되어 이루어진 제4포깅 분사장치가 더 포함되어 이루어진다. 상기 석탄파쇄기의 입구측에 가스가 분무되도록 설치된 노즐이 포함되어 이루어지고, 출구온도센서로부터 수신된 데이터로부터 일정 범위의 설정치가 제어부에 수신되면 이 제어부에 의해 작동되도록 설치된 가스분사장치가 더 포함되어 이루어진다. 상기 제2포깅분사장치 및 제3포깅분사장치의 노즐 설치각도는 35˚~ 55˚이다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

본 발명에 따르면, 파쇄기의 출구온도를 제어하기 위하여, 석탄 파쇄기의 전단에는 물을 살수할 수 있는 1차 안개식 스프레이 노즐(제1포깅 분사장치)(13)가 제공된다. 그리고, 석탄 파쇄기 온도가 지속적으로 상승하게 되면, 석탄 파쇄기 내부의 윈드박스에 2, 3차 안개식 스프레이 노즐(이하, 각각 제2포깅, 제3포깅 분사장치라 칭한다)(14, 15)을 설치하여 파쇄기의 출구온도를 근본적으로 제어한다.

한편, 석탄 파쇄기의 비정상 정지시, 윈드박스부와 괴석탄 배출장치(PYRITE BOX)(11)에 설치된 제2,3,4포깅 분사장치(14,15,25)를 사용하여 석탄 파쇄기 내부에 물을 살수함으로써, 정비대기 시간을 단축하여 설비휴지 시간을 최소화시킨다.

즉, 석탄 파쇄기(1)의 정상 가동중 석탄 파쇄기의 출구온도가 현장온도 센서를 통해 85℃(PX2; 도 4 참조) 이상 상승하게 되면, 현장 제어부(28)를 통해 석탄파쇄장치 입구(12)측에 설치된 질소 자동퍼지장치(17)의 자동밸브(18)가 개방되어 미분 파쇄장치 내부를 질소로 퍼지시켜 석탄 파쇄장치(1)의 출구온도를 제어한다.

한편, 석탄 파쇄장치의 출구온도가 현장 온도 센서(2)를 통해 85℃(PX2) 이하이면, 자동밸브(18)를 폐쇄하도록 질소 자동퍼지장치(17)에 지시한다.

그리고, 질소 퍼지 실시후 파쇄기에 설치된 온도 센서(2)를 통해 출구 온도가 90℃(PX3) 이상으로 되면, 석탄 파쇄기의 전단에 설치된 제1포깅 분사장치(13)의 자동밸브(19)를 개방시켜 파쇄기의 출구온도가 관리온도(PX2) 이하로 될 때까지 냉각수를 파쇄기 내부에 분사한다. 그리고, 파쇄기의 출구온도가 관리온도(85℃)로 되면, 제1포깅 분사장치(13)의 자동밸브(19)와 유량 제어밸브(20)를 폐쇄하여 파쇄기의 온도제어를 종료한다.

한편, 파쇄기에 설치된 온도센서(2)를 통해 출구온도가 95℃(PX4; 도 4 참조) 이상으로 상승하게 되면, 석탄 파쇄기(1)의 내부 윈드박스부(9)에 설치된 2차 포깅 분사장치(14)를 통해 석탄 파쇄기의 출구온도를 관리온도(85℃ PX2값,16)이하시 까지 제어가 가능하도록 한다.

석탄 파쇄기(1)의 출구온도가 관리온도 이상 100℃(PX5)로 상승시 제3포깅 분사장치(15)의 자동 밸브(22)와 유량 조정밸브(24)가 열리면서 출구온도가 관리온도(85℃)까지 떨어지도록 반복 제어된다.

한편, 출구온도가 관리온도 이상, 즉 100℃(PX5)로 상승하면, 제3포깅 분사장치(15)의 자동 밸브(22)와 유량 조정밸브(24)가 열림과 동시에 석탄 파쇄기는 비상정지되도록 하였다.

석탄 파쇄기(1)의 비상정지시 파쇄기의 정지신호를 검지받아 윈드박스(9) 하부의 괴석탄 배출장치(PYRITE BOX)(11)에 설치된 냉각수 포깅 분사장치(25)의 자동밸브(26)가 열리면서 윈드박스(9) 하부의 괴석탄 배출장치(PYRITE BOX)(11)에 누적된 괴석탄과 미분탄을 냉각하여 화재의 발생을 근본적으로 예방하기 위해 포깅 분사장치가 자동조정이 이루어질 수 있도록 하는 장치를 마련함에 의한다.

본 발명의 포깅 분사장치(13, 14, 15)는 석탄 파쇄기의 전단 폐가스 배관(27)에 설치된 제1포깅 분사장치(13)와 석탄 파쇄기의 내부(3) 윈드박스(9) 부에 제2, 제3포깅 분사장치(14,15)로 구성되고, 석탄 파쇄기(1)는 괴석탄 배출장치(PYRITE BOX)(11)에 설치된 제4포깅 분사장치(25)와 현장 제어부(28)가 더 포함되어 이루어진다.

석탄 파쇄기(1)의 전단 폐가스 배관에 설치된 제1포깅 분사장치(13)가 포함된 포깅 분사장치(24,25,25)는 미분 제조설비현장에 설치되는 냉각수 메인 배관(미도시)으로부터 냉각수가 공급되도록 설치되고, 이 메인 배관은 포깅 분사장치 효율성을 고려 40mm 배관(30)을 이용 분사장치의 메인관경을 결정(도표1번)하였다.

분사장치(13)에는 석탄 파쇄기(1)의 전단 폐가스 온도를 감안하여 특수 스테인레스 배관으로 제작되었고 분사장치의 배관 직경은 25mm 되어 있으며 10mm 분사노즐(32)로 설치되어 있다.

분사노즐(32)은 물을 안개식으로 분사할 수 있도록 노즐(32)의 팁부에 0.2mm의 분사구를 두었고 노즐(32)의 팁부를, 분사구의 끝부분을 120°각을 주어 물을 분사시 안개형태로 분사가 되도록하였고 노즐(32)의 팁부을 열풍 폐가스에 포함된 이물등으로 인해 막힘 방지 및 제1포깅 분사장치(13) 노즐 설치 배관(31) 제1포깅 분사장치(13)의 자동밸브(19)와 분사 노즐(32) 사이쪽으로 열풍 폐가스가 역류하여 포깅 분사장치(13)의 가열로 인한 사고를 방지하기위해 스프링과 볼를 사용한 안전장치가 설치된다.

노즐의 안전장치는 포깅 분사장치의 냉각수 압력(5Kg/㎠)을 고려 스프링 탄성압력을 2Kg/㎠로 하여 제작된다.

따라서, 냉각수의 압력이 2Kg/㎠ 이하시는 안전을 위해 스프링 힘에 의해 포깅 분사장치(13)의 분사가 중단되도록 하였다.

제1포깅 분사장치(13)에는 이러한 노즐(32)이 5개가 설치되어 분사를 행하며 석탄 파쇄기(1)의 출구온도가 파쇄기에 설치된 온도센서(2)에 관리온도 85℃ 이상 검지시 자동으로 밸브(19)가 열리도록 하였고 석탄 파쇄기의 출구온도 센서(2)의 지시값에 위해 냉각수의 물량이 제어되도록 자동 제어(CONTROL)밸브(20)를 두었다.

이때, 분사되는 스프레이 물량을 산출하여 운전실의 컴퓨터(38) 제어기에 그값을 확인 살수량을 현장제어부(28)에서 온도 상승을 확인 살수량이 자동 조정되도록 하여 석탄 파쇄기의 출구온도제어가 용이하도록 하였다.

제1포깅 분사장치(13)에 자동 밸브(19) 및 살수유량 제어밸브(20)의 수리작업이 용이하도록 수동밸브(39,39-1)를 설치하였다.

제2포깅 및 제3포깅 분사장치(14, 15)는 석탄 파쇄기 내부의 윈드박스(9)부에 설치되어 있다.

제1포깅 분사장치(13)와 같은 미분 제조설비 현장에 설치된 냉각수 메인 배관에서 포깅 분사장치(14, 15)의 효율성을 고려 40mm 배관을 이용메인관경을 결정(도표1번)하였다. 반면, 제2포깅 및 제3포깅 분사장치(14, 15)는 석탄 파쇄기(1)의 윈드박스(9) 외부에 냉각수 지관(RING 타입의 배관)(40, 40-1)을 각각 2개씩 설치하였다.

노즐(35) 설치는 제2포깅 분사장치(14)는 석탄파쇄기(1)의 열풍 폐가스 입구의 덕트(12)를 중심으로 좌,우 90°방향으로 4개(41)가 설치되어 있다.

지관(40)에서 노즐(32)의 연결은 프렉시블(FLEXIBLE) 호스(42)로 연결하고 안전장치(36, 37)가 설치된 노즐(32)로 설치하였다. 석탄 파쇄기(1)의 출구온도가 파쇄기에 설치된 온도센서(2)에 관리온도 이상, 즉 90℃(PX3) 검지시, 자동으로 밸브(21)가 열리도록 하였다.

석탄 파쇄기의 출구 온도센서(2)의 지시값에 위해 냉각수의 물량이 제어되도록 자동 제어(CONTROL)밸브(23)를 부착하였다.

이때, 분사되는 스프레이 물량을 산출하여 운전실의 컴퓨터(38) 제어기에 그값을 확인 살수량을 현장제어부(28)에서 온도 상승을 확인 살수량이 자동 조정되도록하여 석탄 파쇄기의 출구 온도를 제어한다.

제3포깅 분사장치(15)도 석탄 파쇄기(1)의 열풍 폐가스 입구의 덕트(12)를 중심으로 좌,우 35°씩 8개(43) 살수분사 노즐(32)을 설치하였다. 지관(40)에서 노즐의 연결은 프렉시블(FLEXIBLE) 호스(42-1)로 연결하고 제4도 노즐(32) 분해 상세도 설명한 바와 같이 안전장치(36, 37)가 설치된 노즐(32)로 설치되었다.

석탄 파쇄기의 출구온도가 파쇄기에 설치된 온도센서(2)에 관리온도 이상 95℃ 검지시 자동으로 밸브(22)가 개방한다.

석탄 파쇄기의 출구온도 센서(2)의 지시값에 위해 냉각수의 물량이 제어되도록 자동 제어(CONTROL) 밸브(24)를 부착시킨다. 이때, 분사되어지는 스프레이 물량을 산출하여 운전실(44)의 컴퓨터(38) 제어기에 그값을 확인 살수량을 현장제어부에서 온도 상승을 확인 살수량이 자동 조정되도록 한다.

상기 석탄 파쇄기(1)의 출구온도제어가 용이하도록 하였으며, 석탄 파쇄기(1)의 출구온도가 관리온도 이상 100℃로 상승하면, 제3포깅 분사장치(15)의 자동 밸브(22)와 유량 조정밸브(24)가 열리면서 출구온도가 관리온도(85℃)까지 떨어지도록 반복 제어 된다.

출구온도가 관리온도 이상 100℃ 까지 상승하면, 제3포깅 분사장치(15)의 자동밸브(22)와 유량 조정밸브(24)가 열림과 동시에 석탄 파쇄기는 비상정지 되도록 하였다.

석탄 파쇄기의 비상정지시 파쇄기의 정지신호를 검지받아 윈드박스(9)하부의 괴석탄 배출장치(PYRITE BOX)(11)에 설치된 냉각수 포깅 분사장치(25)의 자동밸브(26)가 열리면서 윈드박스(9)하부의 괴석탄 배출장치(PYRITE BOX)(11)에 누적된 괴 탄과 미분탄을 냉각하여 화재의 발생을 방지하도록 괴석탄 배출장치(PYRITE BOX)(11)에도 냉각수 포깅 분사장치(25)를 설치하였다.

제2포깅, 제3포깅 및 괴석탄 배출장치의 제4포깅 분사장치(14, 15, 25)에도 자동 밸브 및 살수 유량 제어밸브(23, 24)의 수리작업이 용이하도록 각각의 수동 밸브(45, 45-1, 46, 46-1)를 설치하였다.

석탄 파쇄기에서 제조된 미분에 수분 제거를 하기위해 열풍로에서 발생하는 폐가스를 이용 석탄을 파쇄하는되 이때 열풍로 폐가스의 온도가 300℃로 높아 석탄 파쇄기의 출구온도가 상승하게 되면, 이때 파쇄기(1)의 출구온도를 100℃이하로 관리한다.

석탄 파쇄기의 정상 가동 중 석탄 파쇄기의 출구온도가 현장온도센서(2)를 통해 관리온도 85℃ 이상으로 상승하면, 현장 제어부(28)에서 변환기(45)를 통해 중앙운전실(44)의 컴퓨터(38)로 그 값이 송출되어 진다.

중앙운전실의 컴퓨터는 파쇄기출구온도센서(2)의 데이터가 수신되는 현장 제어부(28)를 제어하여 송출 석탄 파쇄기(1)의 온도를 관리하게 된다.

즉, 현장온도 센서(2)를 통해 85℃ 이상 상승하게 되면, 석탄 파쇄장치 입 구(12)측에 설치된 질소 자동 퍼지장치(17)의 자동 밸브(18)가 열려져 석탄 파쇄장치 내부에 질소가 퍼지되어 석탄 파쇄장치(1)의 출구온도를 1차 제어가 가능하도록 하였으며 미분 파쇄장치의 출구온도가 현장 온도 센서을 통해 85℃(PX2)이하시는 퍼지밸브가 닫히게 된다.

질소 퍼지실시 후 파쇄기에 설치된 온도센서를 통해 출구 온도가 90℃ 이상되면, 중앙운전실에 경보발생(AL1)과 석탄 파쇄기(1)의 전단에 설치된 제1포깅 분사장치(13)는 열풍로 폐가스라인의 수평방향으로 삽입되어져 폐가스의 흐름 방향과 동일하게 진행되어 미분파쇄기(1) 입구까지 이동하면서 폐가스와 믹싱(MIXING)되어 열풍로 폐가스의 온도를 낮추기 위해 하기 [표 1]과 같이 설치된다.

그리고, 자동밸브(19)가 열리면서 파쇄기의 출구온도를 관리온도(85℃) 이하시 까지 1차 냉각수 포깅 분사장치(13)의 유량 제어밸브(20)가 열리면서 출구온도를 관리온도(85℃) 이하시까지 낮추는 작업을 반복하며 출구온도가 관리 온도(85℃) 이하시는 제1포깅 분사장치(13)의 자동밸브(19)와 유량 제어밸브(20)가 닫히면서 파쇄기의 온도제어가 종료 되어진다.

제2포깅 및 제3포깅 분사장치(14, 15)의 설치각도의 범위는 35 ~ 55° 정도의 범위에 설치된다.

이 설치범위의 한정은 미분파쇄기(1)의 구조상으로 보아 수평방향으로 석탄파쇄선반(6)과 수직방향으로는 윈드박스(9)로 되어있어 열풍로 폐가스의 진행방향으로 분사되어 폐가스와 혼합되어 미분파쇄기(1)의 선탄파쇄선반(6)과의 충돌로 인하여 폐가스와 냉각수 포깅의 혼합효과의 증대를 가져와 폐가스의 온도를 낮추는 작용을 하게 된다.

90도의 각도로 설치시 냉각수 분사 포깅의 효과는 미분파쇄선반(6)의 상부에서 미분과 혼합되면서 백필터(BAG FILTER)의 수분 함량을 높이는 역 효과를 가져올수 있으므로 [표 1]과 같이 설치각도를 설정한다.

다시 석탄 파쇄기에 설치된 온도센서(2)를 통해 출구 온도가 95℃ 이상 상승하게 되면, 석탄 파쇄기의 내부 윈드박스부에 설치된 제2포깅 분사장치(14)를 통해 석탄 파쇄기의 출구온도를 관리온도(85℃) 이하시까지 제어된다.

석탄 파쇄기(1)의 출구온도가 관리온도 이상 100℃ 까지 상승하게 되면, 제3포깅 분사장치(15)의 자동 밸브(22)와 유량조정밸브(24)가 열리면서 출구온도가 관리온도까지 떨어지도록 반복 제어된다.

출구온도가 관리온도 이상 100℃(PX5,16) 상승으로 제3포깅 분사장치(15)의자동밸브(22)와 유량 조정밸브(24)가 열림과 동시에 석탄 파쇄기(1)는 비상정지 되도록 하였다.

이때 중앙운전실에 중경보발생(AL2)과 석탄 파쇄기의 비상정지시 파쇄기의 정지 신호를 검지받아 윈드박스(9) 하부의 괴석탄 배출장치(PYRITE BOX)(11)에 설치된 포깅 분사장치(25)의 자동밸브(26)가 열리면서 윈드박스(9)하부의 괴석탄 배출장치(PYRITE BOX)(11)에 누적된 괴탄과 미분탄을 냉각하여 화재발생을 방지한다.

이때, 파쇄기의 출구온도를 파쇄기 상부에 설치된 온도센서(2)를 통해 출구온도가 85℃ 이하로 되면, 제2포깅, 제3포깅 분사장치(14, 15)의 자동밸브(21, 22)와 유량 제어밸브(23, 24) 및 괴석탄 배출장치(PYRITE BOX)(11)에 설치된 제4포깅 분사장치(25)의 자동밸브(26)가 닫히면서 파쇄기의 온도제어가 모두 종료된다.

미분 제조설비에서 석탄 파쇄기의 석탄 파쇄과정에 있어서, 포깅 분사장치(13,14,15,25)를 이용한 석탄 파쇄기의 출구온도 제어방법과 비상 작업시 파쇄기의 내부에 물을 스프레이하여 냉각효과를 높여 작업자가 파쇄기의 내부에 진입하여 작업할때 안전하게 작업이 가능하도록한 포깅 분사장치(13,14,15,25)는 설비의 예견된 화재 발생을 미연에 예방하기 위해 포깅 분사장치가 자동조정이 이루어질수 있도록하는 장치를 마련함으로서 설비 관리 향상 및 작업자의 작업 부하를 감소하기 위함이다.

[표 1] 냉각수 포깅 노즐 설치 각도

	노즐 수량	유량	수압	노즐 사이즈	노즐 각도	노즐 팁 각도
제1포깅 분사노즐	5개	10 l/min	60~80 psig(4.2~5.6 kg/㎠)	10 A	수평	120°
제2포깅 분사노즐	4개	20 l/min	60~80 psig(4.2~5.6 kg/㎠)	15 A	40°	120°
제3포깅 분사노즐	8개	40 l/min	60~80 psig(4.2~5.6 kg/㎠)	15 A	40°	120°

상술한 본 발명은 종래의 석탄 파쇄기의 온도관리 방법에 비해 다음과 같은 효과가 있다.

첫째 : 포깅 분사장치는 석탄 파쇄기에 물을 살하는 대신 대기공기를 흡입을 적개하므로서 석탄 파쇄기의 출구온도를 효율적으로 관리하여 화재 발생을 방지할수있다.

둘째 : 파쇄기의 비정상 정지시 석탄 파쇄기 포깅 분사장치을 이용 내부를 빠른 시간 내에 냉각함으로서 내부 정비작업시 내부의 온도를 낮추기위해 정지후 장시간 냉각시 필요가 없어 파쇄기 내부에 정비 작업자가 투입 되어 수리하게 되므로 정비 작업 소요시간을 단축 시간을 절약 설비 가동율을 향상시킬수 있다.

셋째 : 정비작업을 하기위해 작업자가 파쇄기의 내부로 진입하게 되는데 이때 내부의 온도는 150℃ 이상 되어 정비작업자의 파쇄기내부 진입시 안전재해가 발생되나 포깅 분사장치를 이용 내부를 빠른 시간 내에 냉각함으로서 내부 정비작업시 내부의 온도를 낯추어진 상태에서 작업이 가능 하므로 인적 재해를 예방할수 있다.

넷째 : 미파쇄 석탄이 파쇄기 전단 열풍 가스 입구를 막게되어 차압상승과 함께 파쇄기에 누적된 미분에 발화 가능성이 크며 파쇄기의 갑작스런 정지발생시 파쇄기의 내부에 미분누적과 대기 에어의 혼입으로 화재의 위험성이 있으나 포깅 분사장치를 이용하게 되면 대기공기 혼입량이 줄어들어 대기공기의 혼입으로 인한 화재 미연에 방지할수 있다.

도 1은 일반적인 석탄 파쇄기의 작업도.

도 2는 본 발명에 따른 포깅 분사장치가 설치된 석탄 파쇄기의 도면.

도 3은 본 발명에 따른 제2포깅 분사장치 및 제3포깅 분사장치의 도면으로서, (a)는 평면도, (b)는 단면도, (c)는 상세도.

도 4는 본 발명에 따른 포깅 분사장치의 정상조업과 비정상조업시 조업과정을 나타낸 흐름도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

1 : 미분 파쇄기

2 : 파쇄기의 출구온도센서

11 : 석탄 배출장치

13 : 제1포깅 분사장치

14 : 제2포깅 분사장치

15 : 제3포깅 분사장치

19, 21, 22, 26 : 자동밸브

20, 23, 24 : 제어밸브

32 : 분사노즐

삭제

39, 39-1, 45, 45-1, 46, 46-1 : 수동밸브

Claims

석탄 파쇄기의 전단에 위치되어 폐가스 배관의 내부로 냉각수가 분무되도록 다수의 밸브에 의해 냉각수의 유동이 제어되는 냉각수 배관의 선단부에 노즐이 설치되어 이루어진 제1포깅 분사장치;

상기 석탄 파쇄기 내부의 윈드박스에 냉각수가 분무되도록 다수의 밸브에 의해 냉각수의 유동이 제어되는 냉각수 배관의 선단부에 노즐이 설치되어 이루어진 제2포깅 분사장치 및 제3포깅 분사장치;

상기 석탄 파쇄기에 장착된 파쇄기 출구온도센서에 의해 검지된 온도 데이터가 수신되고, 이 수신된 데이터에 의해 제1,2,3포깅 분사장치의 개별 및 동시 분사를 제어하도록 설치된 제어부;

가 구비되어 이루어진 석탄 파쇄기 온도제어장치.
제1항에 있어서,

상기 석탄 파쇄기의 과열로 인한 비정상 중지시, 괴석탄 배출장치에 누적된 탄에 냉각수가 분무되도록 다수의 밸브에 의해 냉각수의 유동이 제어되는 냉각수 배관의 선단부에 노즐이 설치되어 이루어진 제4포깅 분사장치가 더 포함되어 이루어진 것을 특징으로 하는 석탄 파쇄기 온도제어장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 석탄파쇄기의 입구측에 가스가 분무되도록 설치된 노즐이 포함되어 이루어지고, 출구온도센서로부터 수신된 데이터로부터 일정 범위의 설정치가 제어부에 수신되면 이 제어부에 의해 작동되도록 설치된 가스분사장치가 더 포함되어 이루어진 것을 특징으로 하는 석탄 파쇄기 온도제어장치.
제1항에 있어서,

상기 제2포깅분사장치 및 제3포깅분사장치의 노즐 설치각도는 35˚~ 55˚인 것을 특징으로 하는 석탄 파쇄기 온도제어장치.