KR100544502B1

KR100544502B1 - 코크스오븐 불완전연소 감시 및 제어장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR100544502B1
Application number: KR1020010076016A
Authority: KR
Inventors: 정봉주; 박정환; 하진석
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2001-12-03
Filing date: 2001-12-03
Publication date: 2006-01-24
Also published as: KR20030045353A

Abstract

본 발명은 코크스오븐 불완전연소 감시 및 제어장치 및 그 방법에 관한 것으로, 본 발명은 장입된 석탄을 연소시켜 코크스를 생산하는 코크스오븐 가동중에, 연소 공급 및 차단을 위한 밸브를 조작하는 풀로드(70,71)의 변화 및 이 풀로드와 에어 인네트 박스 리드(41) 및 폐기변 담퍼(51)를 연결하는 와이어(80,81) 이상에 의한 코크스오븐 불완전연소 감시 및 제어장치에 있어서, 상기 풀로드(Pull Rod)(70.71) 각각의 수축 및 팽창의 변화상태를 감지하는 풀로드 변화 감지수단; 상기 각 풀로드 변화 감지수단에 의한 검출신호에 따라 해당 풀로드의 위치조정을 제어하는 풀로드 제어수단; 상기 풀로드(70,71) 각각에 설치하고, 상기 풀로드 제어수단의 제어에 따라 해당 플로드의 위치를 조정하는 풀로드 조정수단; 상기 풀로드(70)와 에어 인네트 박스 리드(41)를 연결하는 체인링크 와이어(80)에 대한 절단 및 이탈을 감지하는 제1 와이어 감지수단(300); 상기 풀로드(71)와 폐기변 담퍼(51)를 연결하는 체인링크 와이어(81)에 대한 절단 및 이탈을 감지하는 제2 와이어 감지수단(400); 상기 제1, 제2 와이어 감지수단(300,400)의 감지상태에 따라 가스 공급을 제어하는 리버싱 제어수단(35); 상기 리버싱 제어기(35)의 제어에 따라 가스공급을 조절하는 가스공급수단(550); 상기 각 제어수단(170.270 및 35)의 출력상태를 중앙운전실로 전송하는 송수신 제어수단(175); 상기 송수신 제어수단(175)에 의해 전송받은 상태의 화면 표시를 제어하고, 이상신호 수신시 경보 출력을 제어하는 중앙운전실의 프로세서 컴퓨터(600)를 구비함을 요지로 한다.

코크스오븐, 불완전연소, 감시 및 제어, 풀로드 변화, 외이어 탈락

Description

코크스오븐 불완전연소 감시 및 제어장치 및 그 방법{APPARATUS METHOD FOR MONITORING AND CONTROLING INCOMPLETE COMBUSTION IN COKES OVEN }

도 1은 일반적인 코크스오븐의 전체 구성 사시도이다.

도 2는 종래 코크스오븐 연소계통 구조의 사시도이다.

도 3은 종래의 연소계통 플로우챠트이다.

도 4는 본 발명에 따른 코크스오븐 불완전연소 감시 및 제어장치의 설치 구성도이다.

도 5는 본 발명에 따른 코크스오븐 불완전연소 감시 및 제어장치의 제어 구성도이다.

도 6은 도 4의 풀로드 변화 감지수단 및 풀로드 조정수단 의 구성도이다.

도 7은 도 4의 와이어 감지수단의 구성도이다.

도 8은 도 4의 중앙운전실의 프로세스 컴퓨터의 화면표시 예시도이다.

도 9는 본 발명에 따른 코크스오븐 불완전연소 감시 및 제어방법을 보이는 플로우챠트이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

130,140 : 풀로드 변화 감지 센서 170 : 제어기

175 : 송수신부 180,280 : 풀로드 조정 실린드

300 : 에어 인네트 박스 리드 탈락 감지 센서

400 : 폐기변 담퍼 탈락 감지 센서 600 : 컴퓨터

700 : 표시수단

본 발명은 코크스오븐 불완전연소 감시 및 제어장치 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 코크스오븐의 연소 공급 및 차단을 위한 밸브를 조작하는 풀로드(Pull Rod)의 수축 및 팽창등의 상태를 감지하여 연소를 중단시킴과 동시에 풀로드를 정위치로 제어함으로서, 풀로드의 수축 및 팽창현상으로 인한 에어 공급 및 배출계통의 밸브 이탈 현상을 사전에 방지할 수 있고, 또한 연소실의 밸브와 연결된 체인링크 와이어의 절단 및 이탈을 감지하여 즉시 가스공급을 차단시키도록 함으로써, 이러한 상태를 중앙 운전실에서 무인으로 감시할 수 있으며, 불연소를 방지할 수 있도록 하고, 이에 따라 잔류가스의 배출 방지하고, 폭발사고 예방 및 환경공해 발생을 방지할 수 있도록 하는 코크스오븐 불완전연소 감시 및 제어장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 도 1에 도시된 비와 같이, 코크스오븐(Coke Oven)에는 코크스를 생산하기 위해서는 코크스오븐의 구성도에 의하면 탄화실(25)에 석탄을 장입하면, 연소실(20)에서는 연료 가스를 연소시켜 발생하는 고온의 열에너지를 탄화실(25)에 전달하여 코크스를 건류하고 생산 후 고로 열원으로 사용하게 된다.

도 2는 종래 코크스오븐 연소계통 구조의 사시도이고, 도 3은 종래의 연소계통 플로우챠트이다.

도 2 및 도 3을 참조하여 코크스오븐의 연소계통 구조에 대해서 간단히 설명하면, 이는 일정한 온도유지를 위한 순환식 무인설비로서, 다수개의 연소실을 자동적으로 컨트롤하는 리버싱 시스템 연소장치(10)와, 다수의 연소실(20)을 포함하여 하나의 코크스오븐 본체의 연소공급 구조로 이루어져 있다.

따라서, 한 개의 연소실(20)은 인접한 연소실(20.)과 한 쌍으로 공급계통이 이루어지고, 또 단일 연소실(20)은 34개의 푸루(Flue)(21)로 구성되는데, 이 푸루는 홀수번호(21) 푸루(1,3,5,7,9 .33)와 짝수번호(21) 푸루(Flue)(2,4,6,8,10,34)로 나뉘어지며, 홀수번호가 가스공급 시는 연소후 인접한 짝수번호로 폐 가스(Waste Gas)가 배출되며, 이때, 20분 주기로 리버싱(Reversing) 시스템(10)의 실린드(Cylinder)(30)가 동작하며, 에어 인네트 박스(40)의 리드(41) (Air Inlet Box Lid)와 폐기변(50)의 담퍼(Waste Gas Damper)(51)를 홀수열 및 짝수열로 순환적으로 동작시켜 오븐전체가 일정한 가스공급에 의한 적정 폐가스를 스텍( Stack)(60)으로 배출되면서 일정한 목표온도를 유지하도록 되어 있다.

이러한 종래의 연소가스 공급방식에 의하면. 전체를 컨트롤하는 실린드(30)는 오븐 길이 만큼 전(가스공급계통)후(폐 가스계통) 대칭으로 풀로드(Pull Rod)(70.71)와 체인링크(Chain Rink)(73)를 갖추고 있으며, 상기 풀로드(Pull Rod)(70.71)에는 단일 연소실(20)의 정 위치에 위치된 가스공급 계통인 에어 인네트 박스 리드(41)(Air Inlet Box Lid)와 폐가스 계통의 폐기변 담퍼(51)를 와이어(Wire)(80,81)에 결합시켜, 리버싱 제어(10)에 의한 에어공급 및 폐가스 배출이 이루어진다.

이 경우, 코크스오븐은 타 유사 설비와 달리 고온(1300℃)으로 유지되기 때문에, 오븐 본체는 계절적인 요인에 의해 낮과 밤, 하절기와 동절기에 급격한 온도 편차에 의해 수축 팽창이 발생되면서, 상기 동작부인 풀로드(Pull Rod)(70,71)장치부도 상기의 고온으로 인해 늘어나거나 줄어드는 수축 및 팽창 현상이 반복되어 풀로드(Pull Rod)에 결합된 체인링크(73)가 스프로켓트 휠(SPROCKET Wheel)(90)에서 도 2에 도시된 바와같이 벗어나는 현상(ⓐ) 또는 탈락하는 현성(ⓑ)이 발생되고, 이에 따라 연소 공급계통에 이상상황을 발생시키는 문제점이 있다.

또한, 이에 풀로드에 결합된 한 쌍으로 구성된 에어 인네트 박스 리드(Air Inlet Box Lid)(41)와 폐기변의 담퍼(DAMPER)(51)를 연결 작동시키는 와이어(Wire)(80..,81..)가 정확한 센터로 유지되면서 오픈 및 클로스 되어야 하지만, 각각의 풀로드가 상기 제시된 문제점으로 인하여, 결합된 와이어(80)가 정위치를 벗어나 절단(ⓒ)되어 에어 인네트 박스 리드(41)와 폐기변의 담퍼(DAMPER)(51)를 오픈 및 클로즈 시키지 못하게 되고, 이에 따라, 에어 공급 중단과 폐 가스배출의 중단과 같은 연소되지 않은 미연소 가스의 배출(ⓓ) 및 에어(Air) 공급불량에 따른 불연소로 인하여 폭발현상이 발생하고 그을음이 발생하여 대기 환경 오염의 원인이 되는 문제점이 있다.

뿐만 아니라, 이와 같은 현상이 발생하는 경우, 이를 방지하기 위한 종래의 조치는 점검자가 와이어(Wire)(80.81), 체인링크(73..)절단상태등 잦은 점검과 풀로드(Pull Rod) 턴버클(Turnbuckle)(510)조정작업이 수시로 이루어져야 하고, 풀로드(Pull Rod) 턴버클 조정작업은 변화된 기준 없이 작업자(570) 임의대로 공구(560)를 이용하여 조정작업을 하는데, 이로 인해 너무 조이는 경우에는 과부하로 인해 체인 링크(Chain Rink)(73)가 절단되는 문제점이 있고, 반대로 너무 헐거우면 체인링크(Chain Rink)(73)가 스프로켓트 휠(90..) 에서 벗어나 설비사고가 일어나는 문제점이 있다.

이와 같은 종래의 장치에 의해서는 예방점검 작업이 수시로 이루어지지 못하여 초기에 대처를 해야 함에도 불구 방치하여 문제점이 더 심각해지는 사례가 빈번하여 설비관리에 있어 중요 설비임에도 불구하고 설비관리에 취약점을 내포하고 있 으며, 따라서 무인 감시기능을 갖는 제어장치를 갖추어 완전연소를 유도하고, 근본적으로 미연소가스 배출을 방지, 폭발사고 예방과 환경공해 방지에 신속히 대응할 수 있도록 하는 새로운 장치구성과 제어방법이 요구되고 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 따라서, 본 발명의 목적은 코크스오븐의 연소 공급 및 차단을 위한 밸브를 조작하는 풀로드(Pull Rod)의 수축 및 팽창등의 상태를 감지하여 연소를 중단시킴과 동시에 풀로드를 정위치로 제어함으로서, 풀로드의 수축 및 팽창현상으로 인한 에어 공급 및 배출계통의 밸브 이탈 현상을 사전에 방지할 수 있고, 또한 연소실의 밸브와 연결된 체인링크 와이어의 절단 및 이탈을 감지하여 즉시 가스공급을 차단시키도록 함으로써, 이러한 상태를 중앙 운전실에서 무인으로 감시할 수 있으며, 불연소를 방지할 수 있도록 하고, 이에 따라 잔류가스의 배출 방지하고, 폭발사고 예방 및 환경공해 발생을 방지할 수 있도록 하는 코크스오븐 불완전연소 감시 및 제어장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 기술적인 수단으로써, 본 발명의 장치는 장입된 석탄을 연소시켜 코크스를 생산하는 코크스오븐 가동중에, 연소 공급 및 차단을 위한 밸브를 조작하는 풀로드의 변화 및 이 풀로드와 에어 인네트 박스 리드 및 폐기변 담퍼를 연결하는 와이어 이상에 의한 코크스오븐 불완전연소 감시 및 제어장치에 있어서, 상기 풀로드 각각의 수축 및 팽창의 변화상태를 감지하는 풀로드 변화 감지수단; 상기 각 풀로드 변화 감지수단에 의한 검출신호에 따라 해당 풀로드의 위치조정을 제어하는 풀로드 제어수단; 상기 풀로드 각각에 설치하고, 상기 풀로드 제어수단의 제어에 따라 해당 플로드의 위치를 조정하는 풀로드 조정수단; 상기 풀로드와 에어 인네트 박스 리드를 연결하는 체인링크 와이어에 대한 절단 및 이탈을 감지하는 제1 와이어 감지수단; 상기 풀로드와 폐기변 담퍼를 연결하는 체인링크 와이어(81)에 대한 절단 및 이탈을 감지하는 제2 와이어 감지수단; 상기 제1, 제2 와이어 감지수단의 감지상태에 따라 가스 공급을 제어하는 리버싱 제어수단; 상기 리버싱 제어기의 제어에 따라 가스공급을 조절하는 가스공급수단; 상기 각 제어수단의 출력상태를 중앙운전실로 전송하는 송수신 제어수단; 상기 송수신 제어수단에 의해 전송받은 상태의 화면 표시를 제어하고, 이상신호 수신시 경보 출력을 제어하는 중앙운전실의 프로세서 컴퓨터를 구비함을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 목적을 달성하기 위한 다른 기술적인 수단으로써, 본 발명의 방법은 장입된 석탄을 연소시켜 코크스를 생산하는 코크스오븐 가동중에, 연소 공급 및 차단을 위한 밸브를 조작하는 풀로드의 변화 및 이 풀로드와 에어 인네트 박스 리드 및 폐기변 담퍼를 연결하는 와이어 이상에 의한 코크스오븐 불완전연소 감시 및 제어방법에 있어서, 코크스오븐을 가동 및 종료를 제어하는 제1단계; 코크스오븐 가동중에, 상기 풀로드 각각의 수축 및 팽창의 변화상태를 감지하는 제2단 계; 상기 풀로드 변화 감지시, 연소를 중단시키고, 해당 풀로드의 위치조정을 수행한후 상기 제1 단계로 진행하는 제3 단계; 상기 풀로드 변화 없을 경우, 상기 풀로드와 에어 인네트 박스 리드 사이의 체인링크 와이어, 그리고, 상기 풀로드와 폐기변 담퍼를 연결하는 체인링크 와이어에 대한 절단 및 이탈을 감지하는 제4단계; 상기 와이어의 이탈 및 절단을 감지하면 가스 공급을 차단시키고, 이 상태를 중앙운전실로 전송하여 경보하는 제5단계; 상기 이상발생된 와이어에 대한 조치후 상기 제1단계로 진행하는 제6단계를 구비함을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 코크스 오븐 불완전 연소 감시 및 제어장치에 대하여 첨부도면을 참조하여 그 구성 및 작용을 상세하게 설명한다. 본 발명에 참조된 도면에서 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들은 동일한 부호를 사용할 것이다.

도 4는 본 발명에 따른 코크스오븐 불완전연소 감시 및 제어장치의 설치 구성도이고, 도 5는 본 발명에 따른 코크스오븐 불완전연소 감시 및 제어장치의 제어 구성도이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 코크스 오븐 불완전 연소 감시 및 제어장치는 장입된 석탄을 연소시켜 코크스를 생산하는 코크스오븐 가동중에, 연소 공급 및 차단을 위한 밸브를 조작하는 풀로드(70,71)의 변화 및 이 풀로드와 에어 인네트 박스 리드(41) 및 폐기변 담퍼(51)를 연결하는 와이어(80,81) 이상에 의한 코크스오븐 불완전연소 감시 및 제어도록 구성한다.

상기 코크스 오븐 불완전 연소 감시 및 제어장치는 상기 풀로드(Pull Rod)(70.71) 각각의 수축 및 팽창의 변화상태를 감지하는 풀로드 변화 감지수단과, 상기 각 풀로드 변화 감지수단에 의한 검출신호에 따라 해당 풀로드의 위치조정을 제어하는 풀로드 제어수단과, 상기 풀로드(70,71) 각각에 설치하고, 상기 풀로드 제어수단의 제어에 따라 해당 플로드의 위치를 조정하는 풀로드 조정수단과, 상기 풀로드(70)와 에어 인네트 박스 리드(41)를 연결하는 체인링크 와이어(80)에 대한 절단 및 이탈을 감지하는 제1 와이어 감지수단(300)과, 상기 풀로드(71)와 폐기변 담퍼(51)를 연결하는 체인링크 와이어(81)에 대한 절단 및 이탈을 감지하는 제2 와이어 감지수단(400)과, 상기 제1, 제2 와이어 감지수단(300,400)의 감지상태에 따라 가스 공급을 제어하는 리버싱 제어수단(35)과, 상기 리버싱 제어기(35)의 제어에 따라 가스공급을 조절하는 가스공급수단(550)과, 상기 각 제어수단(170.270 및 35)의 출력상태를 중앙운전실로 전송하는 송수신 제어수단(175)과, 상기 송수신 제어수단(175)에 의해 전송받은 상태의 화면 표시를 제어하고, 이상신호 수신시 경보 출력을 제어하는 중앙운전실의 프로세서 컴퓨터(600)를 구비한다.

또한, 본 발명은 코크스오븐의 연소 공급장치의 리버싱 풀로드를 제어하는 장치로서, 이에 고온과 계절별 일교차에 의한 풀로드(70,71)의 수축,팽창을 현상으 로 정위치가 이탈 되는 것을 감지 제어할 수 있는 실린드(180,280)를 에어 인 네트 박스(40)측 과 폐기변(50)측 풀로드 (71) 사이에 각각 결합하여 갖춘다. 따라서 종래의 풀로드와 같이 전.후진 작동하면서 정위치 제어토록 구성하고, 상기 실린드(180,280)에 일체된 베이스 하부에 구동용 가이드 롤러(181)를 좌우에 1개씩 갖추며, 상기 롤러 지지하도록 베이스(182)를 소정의 길이로 갖추며, 또한 상기 풀로드 조정용 실린드(180,280) 베이스 상부측 수직빔(183)에는 수축 및 팽창한 풀로드를 조정 후 노킹(Locking) 시킬 수 있는 스톱퍼(Stopper)(191)를 래크 기어식으로 갖추어 실린드(180.280) 로드의 부하 감소 및 이상 발생을 예방토록 한다.

상기 스톱퍼(191)를 업,다운(UP,DOWN) 동작을 위한 노킹 실린드(190)와 동작 위치를 감지하는 센서(193)를 "『"자형 수직 빔(183)에 결합하여 갖춘다. 한편 상기 스톱퍼(191)의 결합은 업,다운 시 상 하로 원활한 작동을 위한 스톱퍼 래크 기어(191)와 풀로드 래크 기어(194)의 기어가 정확하게 맞물려 고정될 수 있도록 스톱퍼(191)와 스톱퍼 베이스 (195) 연결부분을 좌,우로 기어의 이끝과 이끝(ⓔ) 간격만큼 유동 되도록 홀을 갖춰 유동성 핀(PIN)(192)으로 고정 구성한다. 또한 풀로드(Pull Rod)의 래크 기어(194)는 스톱퍼(Stopper)(191) 래크 기어 길이보다 2배 길게 갖추어 조정 작업시 스톱퍼(Stopper)(191) 래크 기어 와 풀로드(Pull Rod)(70,71)에 결합된 래크 기어(194)가 이탈되는 것을 방지하도록 한다.

한편 코크스오븐 중간 위치에 풀로드(70,71) 수축 및 팽창 현상으로 정위치 이탈현상 감지할 수 있는 센서(130,140,130.,140.)를 2개씩, 두 쌍을 즉 총 4개를 고정 서포트 빔(SUPPORT BEAM)(500)에 갖추고 풀로드(Pull Rod)(70,71) 중간위치에는 풀로드(Pull Rod) 변화 터치 바(TOUCH BAR)(110,120)를 두 곳에 갖춘다. 상기 센서는 리버싱 장치의 순환공급 되는 연소 타입인, 레드 타임(RED TIME)(32)과 그린 타임(GREEN TIME)(31) 리버싱 후 변화 감지센서(130,140,130.140.)에 터치 여부에 따라 풀로드(Pull Rod) 정위치 변화를 조정 실린드(180,280)가 자동으로 정위치 제어토록 한 것이다. 이에 따른 상기 조정 실린드(180,280)와 스톱퍼 실린드(190) 제어동작을 위한 작동용 유압제어기(172)와 유압기 자동 제어기(170,270)을 갖추도록 한다.

따라서 상기의 장치 무인 운전할 수 있도록 풀로드(Pull Rod) 정위치 운전제어기(170,270)과 중앙 운전실로 출력하는 송수신제어기(175) 를 구성 하도록 한다. 이에 정위치 운전 제어기는 와이어 감지센서(300,400,330,430) 탈락감지에 따른 가스 공급장치(550 .)를 차단하고, 송수신 제어기(175)에 상기신호를 출력하며, 상기 송수신제어기(175)은 정위치 운전제어기의 이상상황 발생신호를 중앙운전실 프로세스 운전부의 각연소실 번호가 표시수단 (700)통한 경보신호를 송출하여 중앙운전실 운전자가 확인토록 하는 기능을 갖도록 전기적인 신호체계를 구성한다. 따라서, 연소공급장치의 연소계통의 이상현상을 상시 감지하고 자동적으로 조절하며, 중앙운전실에서 무인 감시기능을 갖도록 하여 불안전 연소로 인한 폭발사고 예방과 대기환경공해를 방지할 수 있다.

도 6은 도 4의 풀로드 변화 감지수단 및 풀로드 조정수단 의 구성도로서, 도 6을 참조하면, 상기 풀로드 변화 감지수단은 풀로드(Pull Rod)(70,71) 각각에 설치한 복수의 터치 바(110,120)와, 상기 풀로드 상부의 고정 서포트 빔(SUPPORT BEAM)(500)에 설치한 복수의 풀로드 변화감지 센서(130,140)를 포함한다. 그리고, 상기 풀로드 조정수단은 상기 풀로드 제어수단의 제어에 따라 동작하는 유압제어기(172)와, 상기 유압제어기(172)의 제어에 따라 동작하는 유압 모터(Motor)(171)와, 상기 유압 모터(171)의 동작과 연동되어 해당 풀로드의 위치를 조정하는 조정 실린드(180)를 포함한다.

도 7은 도 4의 와이어 감지수단의 구성도로서, 도 7을 참조하면, 풀로드에 결합된 각각의 연소실 정위치에 위치하고, 리버싱시에 에어 인 네트 박스 리드(41)와 폐기변 담퍼(51)를 조작하는 와이어(Wire)(80,81)의 절단 현상(ⓒ)을 감지할 수 있는 감지장치(300,400)를 갖추는 것으로 각각의 와이어 정위치에서 와이어(80,81)의 부하에 따라 동작하는 가이드(Guide)롤러(Roller)(310,410)와 가이드 롤러의 위치를 감지하는 롤러 위치 센서(Sensor)(330,430) 와이어 쳐짐을 방지하는 보조 롤러(320,420)를 갖추며, 상기 장치를 결합할 수 있는 "ㄷ"자형 플레트(340,440)에 가이드 롤러(310,410)가 와이어(80,81)의 부하에 따라 경사면을 올라, 롤러 위치 센서(Sensor)(330,430)를 동작시키고 무부하시에는 가이드 롤러(310,410) 무게에 의해 내려가 롤러 위치 센서(Sensor)(330,430)에서 벗어날 수 있도록 20도의 경사를 가지는 평행사변형 홈을 갖추어, 홈에 가이드 롤라(310,410)를 삽입 작동되도록 한다. 한편 상기의 "l"자형 수직부 플레트(340,440)에는 풀로드(Pull Rod)(70,71)가 삽입될 수 있도록 홈을 파고 홈 하부에 와이어(80,81) 쳐짐 방지 보조 롤러(320,420)를 갖추며 "ㄷ"자형 플레트(340,440)와 "l"자형 플레트(350,450)를 결합 서포트 빔(SUPPORT BEAM)(500)에 결합하도록 각각의 연소실 구성수 많큼 동일 구조로 갖추도록 한다.

여기서, 상기 풀로드 제어수단은 풀로드 제어기에 해당되고, 제1 와이어 감지수단(300) 및 제2 와이어 감지수단(400)은 각각 상기한 롤러 위치 센서(Sensor)(330,430)를 포함하며, 상기 리버싱 제어수단(35)은 리버싱 제어기에 해당되며, 상기 가스공급수단(550)은 가스공급장치에 해당된다. 그리고, 상기 송수신 제어수단(175)은 송수신 제어기에 해당된다.

도 8은 도 4의 중앙운전실의 프로세스 컴퓨터의 화면표시 예시도이고, 도 9는 본 발명에 따른 코크스오븐 불완전연소 감시 및 제어방법을 보이는 플로우챠트이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시예에 동작을 첨부도면에 의거하여 하기에 상세히 설명한다.

본 발명은 장입된 석탄을 연소시켜 코크스를 생산하는 코크스오븐 가동중에, 연소 공급 및 차단을 위한 밸브를 조작하는 풀로드(70,71)의 변화 및 이 풀로드와 에어 인네트 박스 리드(41) 및 폐기변 담퍼(51)를 연결하는 와이어(80,81) 이상에 의한 코크스오븐 불완전연소 감시 및 제어장치 방법으로서, 이에 대해서는 하기에 상술한다.

먼저, 제1단계(S91)에서는 코크스오븐을 가동 및 종료를 제어하는데, 이는 계절별 일교차에 의한 수축,팽창 변화에 따른 풀로드(Pull Rod)(70,71) 정위치를 제어할 수 있는 실린드(180,280)는 리버싱 시스템(10 )에 의해 20분씩 교대로 홀수 짝수 연속적으로 리버싱이 이루어져 가스(gas) 및 에어(Air) 공급과, 폐 가스(Waste Gas)의 배출통로를 바꾸어 주는 레드 타임, 그린 타임, 동작을 반복하여 운전한다.

그 다음, 제2 단계(S92)에서는 코크스오븐 가동중에, 상기 풀로드(70.71) 각각의 수축 및 팽창의 변화상태를 감지하는데, 이는 상기의 풀로드(70,71)가 수축 및 팽창현상이 발생 감지 센서(130,130.140,140.)가 터치바(Touch Bar)(110,120)의 터치를 감지한다.

그 다음, 제3단계(S93)에서는 상기 풀로드 변화 감지시, 연소를 중단시키고, 해당 풀로드의 위치조정을 수행한후 상기 제1 단계로 진행한다. 상기 감지 센서(130,130.140,140.)가 터치바(Touch Bar)(110,120)를 터치하면, 먼저 중앙운전실로 변화상태가 송수신부(175)를 통해 송출 컴퓨터에 표시수단(700)에 이상신호를 출력하고(도7과) 감시 되도록 한후 조정작업이 자동적으로 이루어지는데, 이에 대해서 상세히 설명하면 다음과 같다.

상기 감지 센서가 출력은 중앙운전실 이상신호 출력과 동시에 운전 제어기(170,270)에도 출력이 보내지고, 상기 제어기에서는 풀로드의 이탈시에 현재 연소중인 타임이 종료되고 다음타임 연소가 시작되기 전에 풀로드가 정위치로 조정 제어되도록 유압제어기(172)로 출력을 보내고, 이에 따라 유압 모터(Motor)(171)가 작동하여, 스톱퍼(Stopper)(191) 실린드(190)가 업(Up)하여 풀로드의 노킹 상태를 해제한다. 이때, 스톱퍼 업(Up) 감지 센서(193)에 시그널(Signal) 검출되면, 풀로드 조정 실린드(180,280)가 작동 감지 센서(130,130.)검출 신호시 도 6의 ㉮(150) 방향으로 이동 터치 바(110)에서 벗어날 때까지 1차 위치 조정을 수행하고, 이후, 감지센서(140,140.)검출 신호시 도 6의 ㉯(160)방향으로 이동 터치 바(120)에서 벗어날 때까지 2차 위치조정을 수행한다. 이러한 과정을 통해서 그 중심점이 정위치로 조정 완료되면 상기 유압제어기(172)에서 출력을 보내 실린드(190)를 작동 스톱퍼(191)를 다운(Down) 시켜 감지 센서(193)에서 스톱퍼(Stopper)(191)가 완전히 벗어나면 스톱퍼(191)가 풀로드 래크 기어에 노킹(Locking)되어, 다음 연소타임으로 리브싱이 되어 연소공급이 자동으로 이루어진다.

따라서 상기 작동은 종래의 20(30)분 주기로 리버싱 제어기(35)에 의해 가스 오픈 및 리버싱 실린드(30) 작동 완료후, 풀로드 변화 감지 센서(130,140,130.,140.)의 출력이 주어질 때만 반복적인 작동이 이루어진다.

그 다음, 제4단계(S94)에서는 상기 풀로드 변화 없을 경우, 상기 풀로드(70)와 에어 인네트 박스 리드(41) 사이의 체인링크 와이어(80), 그리고, 상기 풀로드(71)와 폐기변 담퍼(51)를 연결하는 체인링크 와이어(81)에 대한 절단 및 이탈을 감지한다.

이에 대해서 구체적으로 설명하면, 풀로드와 각각의 연소실 정위치에 위치한 에어 인네트 박스 리드(41)와 폐기변의 담퍼(DAMPER)(51) 작동 와이어 탈락 감지장치(300,400)는 풀로드 정위치 벗어날 경우에나, 기타 이상요인으로 와이어 탈락현상이 감지 되도록 한 것으로 연소공급장치가 풀로드에 고정된 에어 인네트 박스 리드(41)와 폐기변의 담퍼를 20분(30)주기로 68개중 34개씩 레드 타임(Red Time)(32)과 그린타임(Green Time)(31)으로 나뉘어반복적으로 오픈,크로즈(Open, Close) 시키는 동작을 반복적으로 하다가, 에어 인네트 박스 리드(41)와 폐기변의 담퍼(51)가 오픈(Open)시 리드와 담퍼의 무게에 의한 장력의 부하에 생겨 가이드(Guide) 롤러(Roller)(310,410)가 경사면을 올라 롤러 위치 센서(330,430)를 동작시키면 센서 출력이 정상적인 밸브의 정위치 상태임을 송수신제어기(175)에 보내어 진다.

또한, 상기와 같이 20 분 주기로 연소 공급상태 중에 와이어(80,81) 절단(ⓒ)으로 가이드 롤러(310,410) 무부하시에는 가이드 롤러 무게에 의해 내려가 롤러 위치 센서(330,430)에서 벗어나 출력 신호가 이루어지지 않으면 와이어 절단(ⓒ)으로 판정이 되어, 불연소 및 가스 폭발 사고를 예방할 수 있도록 송수신 제어기(175)에서 리버싱 제어기(35)로 출력을 보내 가스 공급장치(550..)를 차단시킨다.

그 다음, 제5단계(S95)에서는 상기 와이어의 이탈 및 절단을 감지하면 가스 공급을 차단시키고, 이 상태를 중앙운전실로 전송하여 경보하는데, 이는 상기 송수신제어기는 중앙운전실의 프로세스 컴퓨터(600)에 각각의 연소실 상태를 출력되어 이를 송출 받아 표시수단(700)에 의한 각각의 연소실 메시지가 표시 되도록 하여 상시 감시되도록 한 것이다. 또한, 중앙 운전실 프로세스 컴퓨터(600)에 에어 인네트 박스 리드 혹은 폐기변 담퍼 와이어(80,81)탈락 넘버(Number) 출력과 경보를 보내 점검 작업자가 신속히 초기에 조치할 수 있도록 한 것이다.

따라서 상기 제시된 연소공급장치의 풀로드 정위치 작동장치와(70.71) 풀로드 와이어 탈락 감지장치(300,400)를 통해 코크스오븐의 갖쳐진 연소공급장치의 작동 상태의 이상여부를 중앙운전실에서 상시 감시할 수 있도록 한 것이다

마지막으로, 제6단계에서는 상기 이상발생된 와이어에 대한 조치후 상기 제1단계로 진행한다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 종래의 코크스오븐의 순환식 연소공급장치의 체인링크 절단 및 리브싱 풀로드(Pull Rod)의 유격발생에 의한 정위치가 불량, 가스공급 계통이 차단되거나,오픈 되어 불연소 현상이 발생 되더라도 감시기능이 없는 문제점을 보완할 수 있도록 함에 있어 폐 가스 배출라인에 잔류가스가 배출 폭발방지와 대기환경 공해를 예방할 수 있음은 물론 중앙 운전실에서 무인감시 제어부을 통한 완전연소를 유도하고 초기에 이상현상을 대처할 수 있는 효과가 있다.

이상의 설명은 본 발명의 구체적인 실시 예에 대한 설명에 불과하고, 본 발명은 이러한 구체적인 실시 예에 한정되지 않으며, 또한, 본 발명에 대한 상술한 구체적인 실시 예로부터 그 구성의 다양한 변경 및 개조가 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.

Claims

장입된 석탄을 연소시켜 코크스를 생산하는 코크스오븐 가동중에, 연소 공급 및 차단을 위한 밸브를 조작하는 풀로드(70,71)의 변화 및 이 풀로드와 에어 인네트 박스 리드(41) 및 폐기변 담퍼(51)를 연결하는 와이어(80,81) 이상에 의한 코크스오븐 불완전연소 감시 및 제어장치에 있어서,

상기 풀로드(Pull Rod)(70.71) 각각의 수축 및 팽창의 변화상태를 감지하는 풀로드 변화 감지수단;

상기 각 풀로드 변화 감지수단에 의한 검출신호에 따라 해당 풀로드의 위치조정을 제어하는 풀로드 제어수단;

상기 풀로드(70,71) 각각에 설치하고, 상기 풀로드 제어수단의 제어에 따라 해당 플로드의 위치를 조정하는 풀로드 조정수단;

상기 풀로드(70)와 에어 인네트 박스 리드(41)를 연결하는 체인링크 와이어(80)에 대한 절단 및 이탈을 감지하는 제1 와이어 감지수단(300);

상기 풀로드(71)와 폐기변 담퍼(51)를 연결하는 체인링크 와이어(81)에 대한 절단 및 이탈을 감지하는 제2 와이어 감지수단(400);

상기 제1, 제2 와이어 감지수단(300,400)의 감지상태에 따라 가스 공급을 제어하는 리버싱 제어수단(35);

상기 리버싱 제어기(35)의 제어에 따라 가스공급을 조절하는 가스공급수단(550);

상기 각 제어수단(170.270 및 35)의 출력상태를 중앙운전실로 전송하는 송수신 제어수단(175);

상기 송수신 제어수단(175)에 의해 전송받은 상태의 화면 표시를 제어하고, 이상신호 수신시 경보 출력을 제어하는 중앙운전실의 프로세서 컴퓨터(600)를 구비함을 특징으로 하는 코크스오븐 불완전연소 감시 및 제어장치.
제1항에 있어서, 상기 풀로드 변화 감지수단은

풀로드(Pull Rod)(70,71) 각각에 설치한 복수의 터치 바(110,120);

상기 풀로드 상부의 고정 서포트 빔(SUPPORT BEAM)(500)에 설치한 복수의 풀로드 변화감지 센서(130,140)를 포함하는 것을 특징으로 하는 코크스오븐 불완전연소 감시 및 제어장치.
제1항에 있어서, 상기 풀로드 조정수단은

상기 풀로드 제어수단의 제어에 따라 동작하는 유압제어기(172);

상기 유압제어기(172)의 제어에 따라 동작하는 유압 모터(Motor)(171);

상기 유압 모터(171)의 동작과 연동되어 해당 풀로드의 위치를 조정하는 조정 실린드(180)를 포함함을 특징으로 하는 코크스오븐 불완전연소 감시 및 제어장치.
장입된 석탄을 연소시켜 코크스를 생산하는 코크스오븐 가동중에, 연소 공급 및 차단을 위한 밸브를 조작하는 풀로드(70,71)의 변화 및 이 풀로드와 에어 인네트 박스 리드(41) 및 폐기변 담퍼(51)를 연결하는 와이어(80,81) 이상에 의한 코크스오븐 불완전연소 감시 및 제어방법에 있어서,

코크스오븐을 가동 및 종료를 제어하는 제1단계;

코크스오븐 가동중에, 상기 풀로드(70.71) 각각의 수축 및 팽창의 변화상태를 감지하는 제2단계;

상기 풀로드 변화 감지시, 연소를 중단시키고, 해당 풀로드의 위치조정을 수행한후 상기 제1 단계로 진행하는 제3 단계;

상기 풀로드 변화 없을 경우, 상기 풀로드(70)와 에어 인네트 박스 리드(41) 사이의 체인링크 와이어(80), 그리고, 상기 풀로드(71)와 폐기변 담퍼(51)를 연결하는 체인링크 와이어(81)에 대한 절단 및 이탈을 감지하는 제4단계;

상기 와이어의 이탈 및 절단을 감지하면 가스 공급을 차단시키고, 이 상태를 중앙운전실로 전송하여 경보하는 제5단계;

상기 이상발생된 와이어에 대한 조치후 상기 제1단계로 진행하는 제6단계를 구비함을 특징으로 하는 코크스오븐 불완전연소 감시 및 제어방법.