KR100752126B1 - 코크스 건식 소화설비의 쿨링 챔버의 초기 이상 발생 검출및 제어장치 - Google Patents

코크스 건식 소화설비의 쿨링 챔버의 초기 이상 발생 검출및 제어장치 Download PDF

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B39/00—Cooling or quenching coke
    • C10B39/02—Dry cooling outside the oven
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B41/00—Safety devices, e.g. signalling or controlling devices for use in the discharge of coke

Abstract

코크스 건식 소화설비의 쿨링 챔버의 초기 이상 발생 검출 및 제어장치가 개시된다. 개시된 코크스 건식 소화설비의 쿨링 챔버의 초기 이상 발생 검출 및 제어장치는, 코크스 건식 소화설비(CDQ)에 있어서, 코크스 오븐에서 생산된 적열 상태의 코크스가 장입되는 프리 챔버의 하부에 배치된 쿨링 챔버와; 상기 쿨링 챔버의 하부로 불활성 가스가 유입되게 하여 상기 프리 챔버로 상승 기류에 의해 이동되도록 상기 쿨링 챔버 하부에 설치된 순환 팬과; 상기 순환 팬의 하단부에 슬라이딩 가능하게 설치된 슬라이드 게이트와; 상기 쿨링 챔버의 외주에 다수개가 상기 쿨링 챔버와 연결 설치되어 상기 쿨링 챔버 내로 불활성 가스를 공급하는 니들 핀과; 상기 니들 핀에 연결 설치되어 상기 니들 핀을 작동시키는 파워 실린더와; 상기 니들 핀에 연결 설치되어 상기 니들 핀에 불활성 가스를 공급하도록 고압 상태의 불활성 가스가 저장된 헤더와; 상기 CDQ 설비 운전 중에 단위장치의 이상발생으로 상기 순환 팬을 정지할 경우에 상기 순환 팬의 전기적인 스톱 제어작용이 인가되는 피엘시;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.
CDQ, 순환 팬, 코크스

Description

코크스 건식 소화설비의 쿨링 챔버의 초기 이상 발생 검출 및 제어장치{SYSTEM FOR DETECTING AND CONTROLING INITIAL TROUBLE IN THE COOLING CHAMBER FOR COKE DRY QUENCHER}
도 1은 CDQ 시스템 전체의 구성도.
도 2는 CDQ 시스템의 챔버 하단부 배출장치에 장치된 니들 게이트의 구성을 도시한 도면.
도 3은 CDQ 운전 중 이상 발생으로 순환 팬을 정지할 때에 쿨링 챔버 내의 코크스에서 유입된 공기에 의해서 재연소 현상이 발생되는 것을 도시한 도면.
도 4a는 도 1의 챔버에서 차압 검출 개념을 도시한 도면.
도 4b는 도 1에서 정상적인 코크스의 배출작용이 발생되는 것을 나타내 보인 도면.
도 4c의 A측은 코크스의 캐리오버 현상이 발생된 것을 B측은 플러깅 현상이 발생된 것을 도시한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 코크스 건식 소화설비의 쿨링 챔버의 초기 이상 발생 검출 및 제어장치의 구성을 개략적으로 나타낸 요부 구성도.
도 6은 본 발명의 불활성 가스의 유로를 구비한 니들 핀과 불활성 가스의 공급수단의 결합 구성도.
도 7은 도 5의 니들 핀과 파워 실린더의 결합 구성도.
도 8은 니들 핀이 쿨링 챔버의 원주를 따라서 등 간격을 유지하며 방사상 구도로 16세트가 장치된 상태와, 니들 핀이 정상적인 상태인 스탠바이 상태일 때의 불활성 가스 공급수단과의 결합 구성도.
도 9(a)는 니들 핀이 슬로핑 플루에서 발생되는 코크스의 캐리오버 및 플러깅 현상의 해소를 위해서 챔버 내부에서 외부로 최대한 이탈된 상태도이고, 도 9(b)는 CDQ 운전 중 이상발 생으로 순환 팬을 정지시킬 경우에 쿨링 챔버 내부에서 코크스가 재연소 되는 것을 방지하기 위해서 니들 핀이 최대한 삽입된 상태에서 불활성 기체를 공급하게 되는 상태도이며, 도 9(c)는 정상적인 불출 상태일 경우에 니들 핀이 스탠바이 상태를 유지하는 것을 도시한 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1. 프리 챔버 2. 쿨링 챔버
16. 순환 팬 22. 슬라이드 게이트
30. 니들 핀 32. 플렉시블 호스
33,38. 솔레노이드 밸브 34. 헤더
35,39. 수동밸브 36. 배관
37. 바이패스 밸브 42. 파워 실린더
45,46. 압력 발신기 48. 피엘시
본 발명은 코크스 건식 소화설비의 쿨링 챔버의 초기 이상 발생 검출 및 제어장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 코크스 건식 소화설비(Coke Dry Quencher; 이하 CDQ라 함)에 있어서 정상적인 CDQ 운전 중에 설비 이상으로 순환 팬(circulation fan)을 정지시킬 경우에 쿨링 챔버 하단부에서 코크스의 재연소 현상이 발생되는 것을 방지하고, 코크스의 캐리오버(carry-over) 및 플러깅(plugging) 현상을 방지하기 위한 코크스 건식 소화설비의 쿨링 챔버의 초기 이상 발생 검출 및 제어장치에 관한 것이다.
제철 공정의 고로에서 열원 및 철광석의 환원제로 사용되는 코크스는 코크스 오븐(coke oven)에서 석탄을 건류하여 적열 상태(1000℃ 이상)의 코크스를 생산하게 된다.
그리고 상기한 적열 상태의 코크스를 냉각시키는 방식에는 상온 상태의 냉각수를 살수하여 냉각시키는 습식 소화 방식과, 불활성 가스(질소)를 이용하여 냉각시키는 건식 소화(Coke Dry Quenching; 이하 CDQ라 함) 방식이 있다.
도 1에는 CDQ 시스템의 전체 구성도가 도시되어 있고, 도 2에는 CDQ 시스템의 챔버 하단부 배출장치에 장치된 니들 게이트의 구성도가 도시되어 있다.
이들 도면을 참조하면, 코크스 오븐에서 생산된 적열 상태의 코크스(3)를 버켓(bucket)(19)에 담아 크레인(crane)(18)으로 권상하여 CDQ 본체의 상부 투입구를 통하여 프리 챔버(pre-chamber)(1)에 장입하게 된다.
그러면, 순환 팬(16)의 송풍력에 의해 쿨링 챔버(cooling chamber)(2)의 하 부로 유입되는 불활성 가스가 상부에 구비된 프리 챔버(1)로 상승 기류에 의해 이동되면서 고온의 코크스(3)(1000℃ 이상)와 열교환을 하게 됨으로써 코크스(3)는 점차로 냉각되어 최종적으로 배출될 때에는 180℃ 정도로 냉각된다.
이때, 현열에 의해 승온 된 불활성 가스는 슬로핑 플루(slopping flue)(12)를 통하고 핫 가스 덕트(hot gas duct)를 통하여 보일러(boiler)(4)를 통과할 때에 현열이 회수되고, 보일러(4)는 현열의 회수에 의해 생산된 고압의 증기력으로 터빈을 가동시켜서 제너레이터(generator)에서 전기의 생산이 가능하게 함으로써 코크스(3)의 현열을 전기적 에너지로 회수하게 한다.
상기와 같은 순환과정에서 순환계를 구성하고 있는 단위장치 일부에서 이상이 발생되게 되면 이를 해소하기 위해서 순환 팬(16)을 정지시키게 된다. 이때, 쿨링 챔버(2) 내부로 불활성 가스를 유입시키는 별도의 공급수단이 전무한 것으로 인하여 쿨링 챔버(2)의 하부에서 코크스(3)의 재연소 현상이 발생되게 된다.
도 3에는 CDQ 운전 중 이상 발생으로 순환 팬(16)을 정지할 때에 쿨링 챔버(2) 내의 코크스(3)에서 유입된 공기에 의해서 재연소 현상이 발생되는 것이 도시되어 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 순환 팬(16)의 정지시에 쿨링 챔버(2) 내부에 불활성 가스의 유입이 불가한 상태에서 로터리 실 밸브(8) 및 멀티 사이클론(multi-cyclone)(20)의 블리더(bleeder)의 개구부를 통한 공기의 유입이 가능해 지게 되는데, 이는 순환계 중의 보일러(4)의 맨홀(manhole) 및 스팀 블리딩 장치(steam bleeding device)(5)를 오픈(open) 상태로 유지해야 하는 것으로 인해서 흡입력(suction)이 발생되기 때문이다.
이렇게 유입된 공기에 의해서 쿨링 챔버(2)의 하단부에서 코크스(3)가 재연소 되고 재연소 된 적열 상태의 코크스(3)에 의해서 블라스터 장치(blaster device)(6)가 소손되면 순환가스의 흐름이 불가능해 진다.
이로써, 코크스(3)의 소화가 불가능해 져 장시간의 정비수리(수리소요 기간: 5일)를 위해 전체 설비를 셧다운(shut down)해야 함으로서 경제적으로 막대한 손실이 발생된다.
도 4a에는 차압 검출 개념이 도시되어 있고, 도 4b에는 정상적인 배출작용이 발생되는 것을, 도 4c의 A측은 코크스(3)의 캐리오버 현상이 발생된 것을 B측은 플러깅 현상이 발생된 것을 도시하였다.
이들 도면에서 보이는 바와 같이 발생되는 △p는 현재 코크스 설비에서는 설비 사양이 830mmAq로 설계되어져 있는데, CDQ의 운전 중에 중심부에서 코크스(3)의 입경이 평균 이하인 소립 상태의 코크스(3)가 편석되는 것에 의해서 저항면적이 커지게 된다.
따라서 압손이 증가하게 됨으로서 △p가 점차 커지게 되고, 이러한 현상으로 인하여 슬로핑 플루(12)의 주변부에서 부압이 형성되고, 가스의 유속이 가속되는 것에 의해서 최소 유동화 속도가 커지게 된다.
이로써, 코크스(3)의 소립자가 플로팅(floating) 되는 캐리오버 현상이 발생되고, 플러깅 현상으로 심화되는 문제가 발생되게 된다.
즉, 설비 사양으로 설계한 830mmAq를 초과하는 △p가 발생되어 CDQ 설비의 효율을 급격하게 저하시키는 조업상의 이상이 발생된다.
도 4c에서 도면부호 13은 캐리오버 코크스이고, 14는 플러깅 코크스를 나타내 보인 것이다.
한편, 도 1 내지 도 4c에서 설명되지 않은 도면부호 7은 루버 댐퍼(louver damper)이고, 9는 벨트 컨베이어이며, 10은 니들 핀 게이트(needle pin gate)이고, 15는 링 덕트(ring duct)이며, 21은 익사이터(exciter)이고, 22는 슬라이드 게이트(slide gate)이며, 23은 더스트 호퍼(dust hopper)이고, 24는 피더(feeder)이며, 25는 배출 슈트(discharge chute)이고, 그리고 45 및 46은 압력 발신기를 나타내 보인 것이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 니들 핀을 통하여 챔버 중심부에서 불활성 가스(질소)를 공급하도록 하고, 또한 정상적인 CDQ 운전 상태일 경우에 스탠바이(stand-by) 상태에 위치해 있던 니들 핀이 쿨링 챔버의 차압이 설비 사양의 최대치에 근접(-10% 수준)하게 되면 내부에서 코크스의 캐리오버 현상이 발생되는 것으로 인식하는 초기 이상 상태를 검출한 후, 니들 핀이 인칭(inching) 방식으로 내부에서 외부로 순차 이탈되면서 코크스의 배출속도를 증가시키면서 코크스간의 공극율을 최대화시켜서 차압을 저하시켜 코크스의 캐리오버 및 플러깅 현상이 방지되도록 한 코크스 건식 소화설비의 쿨링 챔버의 초기 이상 발생 검출 및 제어장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 코크스 건식 소화설비의 쿨링 챔버의 초기 이상 발생 검출 및 제어장치는, 코크스 건식 소화설비(CDQ)에 있어서, 코크스 오븐에서 생산된 적열 상태의 코크스가 장입되는 프리 챔버의 하부에 배치된 쿨링 챔버와; 상기 쿨링 챔버의 하부로 불활성 가스가 유입되게 하여 상기 프리 챔버로 상승 기류에 의해 이동되도록 상기 쿨링 챔버 하부에 설치된 순환 팬과; 상기 순환 팬의 하단부에 슬라이딩 가능하게 설치된 슬라이드 게이트와; 상기 쿨링 챔버의 외주에 다수개가 상기 쿨링 챔버와 연결 설치되어 상기 쿨링 챔버 내로 불활성 가스를 공급하는 니들 핀과; 상기 니들 핀에 연결 설치되어 상기 니들 핀을 작동시키는 파워 실린더와; 상기 니들 핀에 연결 설치되어 상기 니들 핀에 불활성 가스를 공급하도록 고압 상태의 불활성 가스가 저장된 헤더와; 상기 CDQ 설비 운전 중에 단위장치의 이상발생으로 상기 순환 팬을 정지할 경우에 상기 순환 팬의 전기적인 스톱 제어작용이 인가되는 피엘시;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 5에는 본 발명에 따른 코크스 건식 소화설비의 쿨링 챔버의 초기 이상 발생 검출 및 제어장치의 구성을 개략적으로 나타낸 요부 구성도가 도시되어 있다.
설명에 앞서, 후술하는 본 발명은 전술한 도 1 내지 도 4c를 차용하여 설명하며, 따라서 도 1 내지 도 4c에 기재된 도면부호와 후술하는 본 발명에 기재된 동일한 도면부호는 동일한 부재(member)를 나타낸다.
도면을 참조하면, 본 발명에 따른 코크스 건식 소화설비의 쿨링 챔버의 초기 이상 발생 검출 및 제어장치는, 코크스 오븐에서 생산된 적열 상태의 코크스(3)가 장입되는 프리 챔버(1)의 하부에 배치된 쿨링 챔버(2)와, 이 쿨링 챔버(2)의 하부로 불활성 가스가 유입되게 하여 프리 챔버(1)로 상승 기류에 의해 이동되도록 쿨링 챔버(2) 하부에 설치된 순환 팬(16)과, 이 순환 팬(16)의 하단부에 슬라이딩 가능하게 설치된 슬라이드 게이트(slide gate)(22)와, 상기 쿨링 챔버(2)의 외주에 다수개가 쿨링 챔버(2)와 연결 설치되어 쿨링 챔버(2) 내로 불활성 가스를 공급하는 니들 핀(needle pin)(30)을 포함하여 구성된다.
그리고 본 발명에 따른 코크스 건식 소화설비의 쿨링 챔버의 초기 이상 발생 검출 및 제어장치에는, 상기 니들 핀(30)에 연결 설치되어 니들 핀(30)을 작동시키는 파워 실린더(42)와, 상기 니들 핀(30)에 연결 설치되어 니들 핀(30)에 불활성 가스를 공급하도록 고압 상태의 불활성 가스가 저장된 헤더(header)(34)와, 상기 CDQ 설비 운전 중에 단위장치의 이상발생으로 순환 팬(16)을 정지할 경우에 순환 팬(16)의 전기적인 스톱 제어작용이 인가되는 피엘시(PLC)(48)가 구비된다.
또한 상기 피엘시(48)에는 쿨링 챔버(2)에 연결되는 연결 덕트 및 관로에 설치되어 압력을 검출하는 압력 발신기(45,46)가 연결된다.
그리고 정상적인 상기 CDQ의 운전 중에 상기 압력 발신기(45,46)에 의해 검출된 △p가 설비 사양 830mmAq의 -10% 수준에 도달하게 되면, 압력 검출작용이 피엘시(48)에서 파워 실린더(42)에 인가된다.
또한 상기 니들 핀(30)과 헤더(34)는 플렉시블 호스(flexible hose)(32)에 의해 연결 설치되고, 이 플렉시블 호스(32)는 니들 핀(30)의 후단부 개구부에 실 링(sealing)이 이루어지면서 연결 설치된다.
그리고 상기 플렉시블 호스(32)에는 솔레노이드 밸브(33)가 각각 설치된다.
또한 상기 헤더(34)에는 불활성 가스 이송용 배관(36)이 설치되고, 이 배관(36)의 전후단에는 수동밸브(35,39)가 설치되고, 그 사이에는 바이패스 밸브(37)와 솔레노이드 밸브(38)가 설치된다. 이때 상기 바이패스 밸브(37)와 솔레노이드 밸브(38)는 병렬로 연결 설치된다.
그리고 상기 니들 핀(30)의 전단부에는 쿨링 챔버(2)에 설치되기 위한 가이드(43)가 장착되고, 상기 니들 핀(30)의 후단부 일측에는 스톱퍼(stopper)(31)가 구비된다.
또한 상기 니들 핀(30)의 후단부와 파워 실린더(42)의 로드(40)는 브라켓(41)이 이용되어 연결 설치되고, 도 8의 상단부에 도시된 바와 같이 상기 니들 핀(30)은 쿨링 챔버(2) 외주면에 방사상으로 다수개가 설치된다. 이와 같은 니들 핀(30)은 16세트(set)가 구비된다.
상기한 바와 같이 본 발명에 따른 코크스 건식 소화설비의 쿨링 챔버의 초기 이상 발생 검출 및 제어장치에서는, 도 6 내지 도 8에서와 같이, 상기 파워 실린더(42)의 압축 및 신장작용 발생시에 C만큼 행정거리가 발생되도록 브라켓(41)에 핀 결합으로 연설시켜서 전동 니들 게이트의 구성을 완성한다.
이와 같이 구성한 전동 니들 게이트 16세트를 방사상 구도로 쿨링 챔버(2)의 하단부에 슬라이드 게이트(22)가 설치된 직상방에 수평을 이루어 대향되게 설치하되, 도 9의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 쿨링 챔버(2)에서 완전 이탈시키면 니들 핀(30)의 단부가 쿨링 챔버(2) 내부로 돌출 되지 않는다.
또한 순환 팬(16)의 정지시에는 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이 니들 핀(30)이 양방향에서 대향되게 D만큼 삽입되는 것에 의해서 게이트 작용과 동시에 니들 핀(30)을 통하여 불활성 가스(29)가 분사 가능해 진다.
그리고 정상적인 CDQ 운전 중일 때에는 도 9의 (c)에 도시된 바와 같이, 원주방향 전체에서 니들 핀(30)이 E 만큼 삽입된 상태로 스탠바이 상태를 유지 가능하도록 설치하여 전동 니들 게이트의 구성을 완성한다.
또한 기계적인 구성과 함께 도 5에 도시된 바와 같이 전기적인 구성을 하는데 PC(47)에 전기적 케이블(electric cable)로써 피엘시(48)를 연결 설치하고, 피엘시(48)에는 다시 전기적 케이블로써 파워 실린더(42), 솔레노이드 밸브(33), 압력발신기(45,46) 및 순환 팬(16)을 연결 설치하여 상호 유기적인 전기적 작용의 인가가 가능하도록 구성한다.
상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 코크스 건식 소화설비의 쿨링 챔버의 초기 이상 발생 검출 및 제어장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.
도면을 다시 참조하면, CDQ 설비 운전 중에 단위장치의 이상 발생으로 순환 팬(16)을 정지할 경우에 순환 팬(16)의 전기적인 스톱 제어작용이 피엘시(48)에 인가된다.
그러면, 상기 피엘시(48)는 상기한 전기적 작용을 파워 실린더(42)에 인가시키게 되고, 이로 인하여 로드(40)가 신장되고, 이 신장작용이 완료되면, 전기적 신호에 의해서 플렉시블 호스(32)에 연결 설치된 솔레노이드 밸브(33)가 오픈(open) 되고 동시에 배관(36)에 연결 설치된 솔레노이드 밸브(38)도 오픈 된다.
이에 따라 상기 헤더(34)에 저장된 고압 상태의 불활성 가스(29)가 쿨링 챔버(2) 내부로 분사되어 코크스(3)의 재연소를 방지하게 된다.
그리고 정상적인 CDQ의 운전 중에 압력발신기(45,46)에 의해 검출된 △p가 설비 사양830mmAq의 -10% 수준에 도달하게 되면, 이 검출작용이 피엘시(48)에서 파워 실린더(42)에 인가된다.
이로써 스탠바이 상태의 니들 핀(30)이 인칭 방식(1회 작동구간:10mm)으로 쿨링 챔버(2)의 외부방향으로, 즉 파워 실린더(42)에서 압축작용이 발생되도록 하고, 순차적으로 인칭작용(1회 작동구간:10mm)이 발생되며, △p가 정상으로 회복되면 다시 스탠바이 상태로 △p의 추이변화를 추종하며 재 진입하게 하는 △p 제어작용을 발생시킨다.
이를 좀 더 상세히 설명한다.
CDQ 설비의 운전 중에 단위장치의 이상 발생으로 순환 팬(16)을 정지하는 경우에 쿨링 챔버(2)의 내부로 불활성 가스(29)를 유입시키는 수단이 구비되어 있지 못한 것으로 인하여 쿨링 챔버(2)의 하부에서 시간의 경과에 따라 코크스(3)가 재연소되면서 연소 범위가 확대되고, 종래에는 블라스터 장치(6)가 연소열에 의해 용해되면서 소손되었다.
이로 인하여 불활성 가스(29)의 유로가 폐로 됨으로써 블라스터 장치(6)의 교체 정비를 위한 CDQ 전체의 셧다운이 장시간 발생되는 문제를 해결하기 위해서 순환 팬(16)을 포함한 단위장치의 이상 발생으로 순환 팬(16)의 스톱제어 신호가 피엘시(48)에 인가된다.
그러면, 상기 피엘시(48)는 이 신호를 전기적인 케이블을 통하여 파워 실린더에 전기적인 신호로 인가시키게 됨으로써 파워 실린더의 로드(40)가 도 9의 (a)에 도시된 바와 같이, D만큼 신장되어 전체적으로 방사상으로 게이트 작용을 발생시킴과 동시에 플렉시블 호스(32)에 연결 설치된 솔레노이드 밸브(33)가 오픈 되고 배관(36)에 연결 설치된 솔레노이드 밸브(38)가 오픈 된다.
이에 따라 상기 헤더(34)에 저장 상태로 있던 불활성 가스(29)가 고압의 상태로 니들 핀(30) 입구로부터 쿨링 챔버(2) 내부로 동시에 분사됨으로서 코크스(3)의 재연소 현상이 방지되게 된다.
그리고 설비 이상이 복구되고 순환 팬(16)을 재가동시키게 되면 상기한 작용의 역순으로 작용이 발생되어 파워 실린더의 로드(40)가 압축되고, 니들 핀(30)은 스탠바이 위치에서 정지하게 된다.
한편, 정상적인 CDQ 설비의 운전 중에 압력발신기(45,46)의 압력 검출작용에 의해 검출된 △p가 설비사양 830mmAq의 -10% 수준임이 피엘시(48)의 연산 및 비교 작용에 의해서 검출되면 피엘시(48)에서는 전기적인 케이블을 통하여 스탠바이 상태의 파워 실린더(42)에 인가되게 되고, 이때에 로드(40)는 인칭 방식으로 1회의 인칭작용(1회 작동구간:10mm)을 발생시키게 된다.
상기한 인칭작용 즉, 로드(40)의 압축 작용은 피엘시(48)의 제어 신호에 의해서 순차 반복적으로 발생되며 도 9의 (c)와 같이 E 간격만큼 발생 가능하다.
상기한 인칭작용 발생 중에 △p가 정상으로 회복되면 인칭작용은 스톱 제어 되게 된다.
이상과 같은 작용은 평균 입경 이하로 코크스(3)가 다량으로 쿨링 챔버(2)의 중심부에 편석되고, 이 편석 현상으로 인한 저항의 상승으로 불활성 가스(29)의 압손이 발생됨으로서 슬로핑 플루(12)에서 부압의 발생과 함께, 불활성 가스(29)의 유속이 가속되면서 최소 유동화 속도가 커지는 것에 의해서 발생되는 소립 코크스(3)의 캐리오버 현상 및 플러깅 현상을 스탠바이 상태의 니들 핀(30)이 로드(40)의 압축작용 발생에 의해서 인칭방식으로 쿨링 챔버(2)의 외부측으로 이동되면서 코크스(3)가 하부로 이동될 수 있도록 이동 통로의 크기를 확대 제공하는 것에 의해서 발생 가능해지게 된다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 코크스 건식 소화설비의 쿨링 챔버의 초기 이상 발생 검출 및 제어장치는 다음과 같은 효과를 갖는다.
CDQ의 쿨링 챔버 내부에 소립 코크스가 편석됨으로서 슬로핑 플루에서 발생되던 캐리오버 및 플러깅 현상을 △p의 변동 추이로 판단함과 동시에 니들 핀을 파워 실린더로써 인칭방식으로 조정하여 해소해 줌으로써 CDQ 설비의 운전 및 조업 효율을 향상시키고, 동시에 코크스의 품질을 향상시키며, CDQ 설비의 운전 중에 순환 팬을 포함한 단위설비의 이상 발생으로 순환 팬을 전기적으로 스톱 제어하게 될 때에 불활성 가스를 니들 핀을 통하여 자동으로 공급하여 코크스의 재연소 현상을 방지한다.
따라서 상기한 재연소 현상 발생시에 발생되던 블라스터 장치의 용해에 의한 소손 및 CDQ 설비의 셧다운 등의 설비 및 조업상의 각종 이상을 완전하게 방지할 수 있게 된다.
이에 따라 운송 작업을 향상시키고, 설비의 유지 및 관리를 용이하게 하며, 정비 비용 및 운전비용을 절감함은 물론, 코크스의 현열을 전량 스팀 및 전기적인 에너지로 회수함으로써 경제적인 효율을 극대화할 수 있다.
그리고, 습식 소화 방식 운용시에 발생되던 부유분진 발생에 의한 환경공해 발생 문제 등을 최소화시킬 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (13)

  1. 코크스 건식 소화설비(CDQ)에 있어서,
    코크스 오븐에서 생산된 적열 상태의 코크스가 장입되는 프리 챔버의 하부에 배치된 쿨링 챔버와;
    상기 쿨링 챔버의 하부로 불활성 가스가 유입되게 하여 상기 프리 챔버로 상승 기류에 의해 이동되도록 상기 쿨링 챔버 하부에 설치된 순환 팬과;
    상기 순환 팬의 하단부에 슬라이딩 가능하게 설치된 슬라이드 게이트와;
    상기 쿨링 챔버의 외주에 다수개가 상기 쿨링 챔버와 연결 설치되어 상기 쿨링 챔버 내로 불활성 가스를 공급하는 니들 핀과;
    상기 니들 핀에 연결 설치되어 상기 니들 핀을 작동시키는 파워 실린더와;
    상기 니들 핀에 연결 설치되어 상기 니들 핀에 불활성 가스를 공급하도록 고압 상태의 불활성 가스가 저장된 헤더와;
    상기 CDQ 설비 운전 중에 단위장치의 이상발생으로 상기 순환 팬을 정지할 경우에 상기 순환 팬의 전기적인 스톱 제어작용이 인가되는 피엘시;를 포함하는 것을 특징으로 하는 코크스 건식 소화설비의 쿨링 챔버의 초기 이상 발생 검출 및 제어장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 피엘시에는 상기 쿨링 챔버에 연결되는 연결 덕트 및 관로에 설치되어 압력을 검출하는 압력 발신기가 연결된 것을 특징으로 하는 코크스 건식 소화설비의 쿨링 챔버의 초기 이상 발생 검출 및 제어장치.
  3. 제2항에 있어서,
    정상적인 상기 CDQ의 운전 중에 상기 압력 발신기에 의해 검출된 △p가 설비 사양 830mmAq의 -10% 수준에 도달하게 되면, 압력 검출작용이 상기 피엘시에서 상기 파워 실린더에 인가되는 것을 특징으로 하는 코크스 건식 소화설비의 쿨링 챔버의 초기 이상 발생 검출 및 제어장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 니들 핀과 상기 헤더는 플렉시블 호스에 의해 연결 설치된 것을 특징으로 하는 코크스 건식 소화설비의 쿨링 챔버의 초기 이상 발생 검출 및 제어장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 플렉시블 호스는, 상기 니들 핀의 후단부 개구부에 실링이 이루어지면서 연결 설치된 것을 특징으로 하는 코크스 건식 소화설비의 쿨링 챔버의 초기 이상 발생 검출 및 제어장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 플렉시블 호스에는 솔레노이드 밸브가 설치된 것을 특징으로 하는 코크 스 건식 소화설비의 쿨링 챔버의 초기 이상 발생 검출 및 제어장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 헤더에는 불활성 가스 이송용 배관이 설치되고, 이 배관의 전후단에는 수동밸브가 설치되고, 그 사이에는 바이패스 밸브와 솔레노이드 밸브가 설치된 것을 특징으로 하는 코크스 건식 소화설비의 쿨링 챔버의 초기 이상 발생 검출 및 제어장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 바이패스 밸브와 상기 솔레노이드 밸브는 병렬로 연결 설치된 것을 특징으로 하는 코크스 건식 소화설비의 쿨링 챔버의 초기 이상 발생 검출 및 제어장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 니들 핀의 전단부에는 상기 쿨링 챔버에 설치되기 위한 가이드가 장착된 것을 특징으로 하는 코크스 건식 소화설비의 쿨링 챔버의 초기 이상 발생 검출 및 제어장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 니들 핀의 후단부 일측에는 스톱퍼가 구비된 것을 특징으로 하는 코크 스 건식 소화설비의 쿨링 챔버의 초기 이상 발생 검출 및 제어장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 니들 핀의 후단부와 상기 파워 실린더의 로드는 브라켓이 이용되어 연결 설치된 것을 특징으로 하는 코크스 건식 소화설비의 쿨링 챔버의 초기 이상 발생 검출 및 제어장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 니들 핀은 상기 쿨링 챔버 외주면에 방사상으로 다수개가 설치된 것을 특징으로 하는 코크스 건식 소화설비의 쿨링 챔버의 초기 이상 발생 검출 및 제어장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 니들 핀은 16세트가 구비된 것을 특징으로 하는 코크스 건식 소화설비의 쿨링 챔버의 초기 이상 발생 검출 및 제어장치.
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