KR100805035B1 - Combustion control method of mixed gas in reheating furnace using calorific value - Google Patents

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정연호
구기회
김병주
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주식회사 포스코
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    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00Systems for controlling combustion
    • F23N5/20Systems for controlling combustion with a time programme acting through electrical means, e.g. using time-delay relays

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Abstract

A combustion control method of mixed gas in a reheating furnace is provided to perform optimum combustion of mixed gas by correcting variation of the required theoretical amount of air on the basis of the variation of calorific value caused due to the variation of components of mixed gas. A combustion control method of mixed gas in a reheating furnace, includes a first step(S300) of measuring the temperature in the reheating furnace, and the amount of mixed gas and amount of air supplied to a burner of the reheating furnace, a second step(S302) of calculating a preset value of mixed gas supplied to the burner of the reheating furnace corresponding to the variance between the temperature value of the reheating furnace and a preset temperature value, a third step(S304) of calculating the variance between the preset value of mixed gas and the measured value of mixed gas, and controlling the amount of mixed gas supplied to the burner so as to reduce the variance, a fourth step(S306,S308) of calculating the calorific value of mixed gas in accordance with the composition of mixed gas supplied to the burner, and calculating a theoretical amount of air corresponding to the calculated calorific value by using the relationship between the preset calorific value and the theoretical amount of air, a fifth step(S312) of setting an air-fuel ratio by applying the calculated theoretical amount of air, a sixth step(S314) of calculating a preset value for air amount corresponding to the amount of mixed gas supplied to the burner by using the preset value of mixed gas, detected value of mixed gas and the preset air-fuel ratio, and a seventh step(S316) of calculating the variance between the preset air amount and the measured value of air amount, and controlling the amount of air supplied to the burner so as to reduce the variance.

Description

열량 정보를 이용한 가열로의 혼합가스 연소 제어방법{COMBUSTION CONTROL METHOD OF MIXED GAS IN REHEATING FURNACE USING CALORIFIC VALUE}Combustion Control Method of Mixed Gas Combustion in Heating Furnace Using Calorie Information {COMBUSTION CONTROL METHOD OF MIXED GAS IN REHEATING FURNACE USING CALORIFIC VALUE}

도 1은 종래의 가열로의 혼합가스 연소 제어장치의 구성도이다.1 is a configuration diagram of a mixed gas combustion control apparatus of a conventional heating furnace.

도 2는 본 발명이 적용되는 가열로의 혼합가스 연소 제어장치의 구성도이다.2 is a configuration diagram of a mixed gas combustion control apparatus of a heating furnace to which the present invention is applied.

도 3은 본 발명에 따른 열량 정보를 이용한 가열로의 혼합가스 연소 제어방법을 보이는 흐름도이다.3 is a flow chart showing a mixed gas combustion control method of a heating furnace using calorie information according to the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 * Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10 : 가열로 30 : 버너10: heating furnace 30: burner

40 : 온도 측정부 50 : 혼합가스 유량 조절밸브40: temperature measuring unit 50: mixed gas flow rate control valve

51 : 혼합가스 유량 검출부 60 : 공기 유량 조절 밸브51: mixed gas flow rate detection unit 60: air flow rate control valve

61 : 공기 유량 검출부 110 : 온도제어부61: air flow detection unit 110: temperature control unit

120 : 크로스 리미트 기능부 130 : 혼합가스 유량 제어부120: cross limit function unit 130: mixed gas flow control unit

140 : 승산부 150 : 공기 유량 제어부140: multiplication unit 150: air flow control unit

160 : 공연비 설정부 170 : 열량분석부160: air-fuel ratio setting unit 170: calorie analysis unit

180 : 열량보상부 190 : 적용지연 계산부 180: caloric compensation unit 190: application delay calculation unit

본 발명은 혼합가스의 연소 제어방법에 관한 것으로서, 특히 혼합가스를 사용하는 연소설비에서 여러 요인에 의해 변동되는 혼합가스의 열량에 대응하여 적절한 이론공기량을 가변적으로 적용하여 혼합가스의 연소를 제어하는 열량 정보를 이용한 혼합가스의 연소 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a combustion control method of a mixed gas, and in particular, in the combustion equipment using the mixed gas to control the combustion of the mixed gas by applying an appropriate theoretical air amount variably in response to the heat amount of the mixed gas which is changed by various factors. The present invention relates to a combustion control method of a mixed gas using calorie information.

제철공정에서 가열로와 같은 연소설비에서는 슬라브나 빌렛 등의 가열소재를 압연이 가능하도록 균일하게 가열해 주는 설비로서, 통상적으로 예열대, 가열대 및 균열대로 이루어져 있다. 이러한 가열로에서는 가열소재에 따른 추출목표온도와 가열로내의 체류시간을 고려하여 분위기 온도를 설정한다. 상기 분위기 온도는 가열로 내에 열원으로 사용되는 연료가스와 연소용으로 사용되는 공기를 주입하고 버너를 이용하여 연소시킴으로써 형성된다. 상기 연료가스는 통상적으로 코크스 오븐에서 발생되는 COS(Coke Oven Gas)와 고로에서 발생되는 BFG(Blast Furnace Gas) 또는 LDG(Linz Donawitz Converter Gas)가 혼합된 혼합가스(mixed gas)를 사용한다.In a steelmaking process, such as a heating furnace, a heating equipment such as slabs, billets, and the like is uniformly heated to enable rolling, and is usually made of a preheating zone, a heating zone, and a cracking zone. In such a furnace, the atmospheric temperature is set in consideration of the extraction target temperature according to the heating material and the residence time in the furnace. The ambient temperature is formed by injecting fuel gas used as a heat source and air used for combustion in the furnace to combust it using a burner. The fuel gas typically uses a mixed gas in which COS (Coke Oven Gas) generated in a coke oven and BFG (Blast Furnace Gas) or LDG (Linz Donawitz Converter Gas) generated in a blast furnace are mixed.

이러한 가열로에서는 혼합가스의 연소를 위해서는 주입된 혼합가스의 양에 맞게 일정량의 공기를 주입하여야 한다. 가열로의 연소에 있어서 연소를 위해 주입되는 공기의 양은 과잉공기비로 나타내는데, 상기 과잉공기비는 실제 주입된 공기량과 이론공기량의 비로 나타낸다. 여기서, 이론공기량은 연소가 가능한 혼합가스를 완전히 연소시키는데 필요한 공기의 양을 의미한다.In such a furnace, in order to burn the mixed gas, a certain amount of air must be injected in accordance with the amount of the mixed gas injected. In the combustion of the furnace, the amount of air injected for combustion is represented by the excess air ratio, which is represented by the ratio of the actual amount of injected air and the theoretical air amount. Here, the theoretical air amount means the amount of air required to completely burn the mixed gas that can be burned.

이와 같이 가열로에서는 가열소재에 맞게 적절할 열량을 발생시켜 연소를 효 율적으로 실행하는 것이 중요하다. 이를 위해서는 가열소재에 따라 주입된 혼합가스 및 공기량을 적절히 제어할 필요가 있다.In this way, it is important to efficiently burn the fuel by generating an appropriate amount of heat according to the heating material. To this end, it is necessary to appropriately control the amount of mixed gas and air injected according to the heating material.

도 1은 종래의 가열로의 혼합가스 연소 제어장치에 대한 구성도이다.1 is a block diagram of a mixed gas combustion control apparatus of a conventional heating furnace.

도 1을 참조하면, 온도측정부(40)에서 가열로 내부의 온도를 측정하고, 온도제어부(110)에서는 상기 가열로의 내부 온도 측정값과 미리 설정된 가열로 내부 온도 설정값을 비교하여 그 편차를 계산하고, 상기 편차에 대응하여 상기 편차를 줄이도록 가열로의 버너(30)로 공급되는 혼합가스량 설정값(S1)을 산출한다. 상기 온도제어부(110)로부터 출력된 혼합가스량 설정값(S1)은 크로스 리미트 기능부(120)를 통해 각각 혼합가스 유량제어부(130) 및 승산부(140)로 입력된다. 상기 혼합가스 유량제어부(130)는 가열로의 버너(30)로 입력되는 혼합가스의 유량을 검출하는 혼합가스 유량검출부(51)로부터 혼합가스 유량 검출값을 수신하고, 상기 혼합가스 유량 검출값과 상기 온도제어부(110)에서의 혼합가스량 설정값을 이용하여 상기 버너(30)로 유입되는 혼합가스의 유량을 조절하도록 혼합가스 유량조절 밸브(50)를 제어한다. 상기 승산부(140)는 상기 온도제어부(110)로부터 입력된 혼합가스량 설정값과 상기 혼합가스 유량검출부(130)에서 검출된 혼합가스 유량 검출값, 그리고 공연비 설정부(160)에서 가열소재에 따라 미리 설정된 공연비를 이용하여 상기 혼합가스 유량 검출값과 공연비에 따라 상기 공기량 설정값을 계산하여 공기유량 제어부(150)로 출력한다. 상기 공기유량 제어부(150)는 상기 가열로의 버너로 입력되는 공기의 유량을 검출하는 공기유량 검출부(61)로부터 공기유량 검출값을 수신하고, 상기 공기유량 유량 검출값과 상기 승산부(140)에서 출력된 공기량 설정값을 이용하여 상기 버너(30)로 유입되는 공기의 유량을 조절하도록 공기유량 조절밸브(60)를 제어한다. Referring to FIG. 1, the temperature measuring unit 40 measures the temperature inside the heating furnace, and the temperature control unit 110 compares the internal temperature measurement value of the heating furnace with a preset heating internal temperature setting value, and the deviation thereof. And calculate the mixed gas amount set value S1 supplied to the burner 30 of the heating furnace in order to reduce the deviation in response to the deviation. The mixed gas amount set value S1 output from the temperature controller 110 is input to the mixed gas flow controller 130 and the multiplier 140 through the cross limit function 120, respectively. The mixed gas flow rate controller 130 receives the mixed gas flow rate detection value from the mixed gas flow rate detection unit 51 that detects the flow rate of the mixed gas input to the burner 30 of the heating furnace, and the mixed gas flow rate detection value and The mixed gas flow rate control valve 50 is controlled to adjust the flow rate of the mixed gas flowing into the burner 30 by using the mixed gas amount set value in the temperature control unit 110. The multiplier 140 may be configured according to a mixed gas amount set value input from the temperature control unit 110, a mixed gas flow rate detected value detected by the mixed gas flow rate detection unit 130, and an air-fuel ratio setting unit 160. The air amount setting value is calculated according to the mixed gas flow rate detection value and the air-fuel ratio by using a preset air-fuel ratio, and outputs to the air flow controller 150. The air flow rate controller 150 receives an air flow rate detection value from an air flow rate detection unit 61 that detects a flow rate of air input to the burner of the heating furnace, and the air flow rate flow rate detection value and the multiplier 140. The air flow rate control valve 60 is controlled to adjust the flow rate of the air flowing into the burner 30 using the air amount set value output from the burner 30.

이로써 가열로 내의 측정온도가 상기 가열로의 설정온도와 같아지도록 상기 버너(30)로 유입되는 혼합가스 및 공기의 양을 조절하여 가열로 내에서 최적의 연소가 실행되도록 한다. This adjusts the amount of mixed gas and air flowing into the burner 30 so that the measured temperature in the furnace is equal to the set temperature of the furnace so that optimum combustion is performed in the furnace.

상기 크로스 리미트 기능부(120)는 가열로에서 항상 완전한 연소가 이루어지도록 혼합가스량의 설정치에 제한을 두는 기능을 갖는다. 즉, 온도를 올릴 때는 혼합가스를 올려야 하는데 공기량보다 혼합가스가 많아지면 불안전 연소가 발생되므로 이때는 현재 공기량에 맞도록 혼합가스량을 제한하고, 또한 온도를 낮출 때는 혼합가스량을 낮추어야 하는데 이때도 현재의 공기량 대비 과도한 혼합가스량이 감소되지 않도록 제한을 두는 기능을 갖는다.The cross limit function unit 120 has a function of limiting a set value of the amount of mixed gas so that complete combustion is always performed in a heating furnace. In other words, when the temperature is raised, the mixed gas should be raised, but if the mixed gas is larger than the amount of air, unstable combustion occurs. In this case, the amount of mixed gas should be limited to match the current amount of air, and when the temperature is lowered, the amount of mixed gas should be lowered. In contrast, it has a function of limiting the amount of excessive mixed gas is not reduced.

여기서, 가열로에서의 연소에서 가장 중요한 것은 항상 혼합가스와 공기량이 일정비율로 연소를 해야만 최적의 연소가 이루진다는 것이다. 이를 위하여 혼합가스의 유량에 따라서 이론공기량을 공급하는 것이 중요하다. 그러나, 종래에는 이러한 이론공기량이 항상 일정한 혼합가스를 기준으로 설정되어 있어 고정된 이론공기량에 따라 공연비가 설정되었다. 혼합가스로 사용되는 COG와 BFG는 코크스와 고로공장의 조업환경에 따라 상시 조성이 변화하고, 열량 제어변동에 의해 가열로로 공급되는 열량이 수시로 변하게 되는데, 이론공기량이 이러한 변화에 맞게 조정되지 못하고 고정되어 이론공기량이 적용됨으로써 혼합가스 조성의 변화에 대응하지 못하여 혼합가스의 완전 연소에 필요한 이론공기량의 변화분만큼 연소에서 불완전 연 소 또는 과잉공기 연소가 발생되는 문제가 있다(예컨대, 한국 공개특허공보 제2003-55372호).Here, the most important thing in the combustion in the furnace is that the optimum combustion is achieved only when the mixed gas and the air volume are burned at a constant ratio. For this purpose, it is important to supply the theoretical air amount according to the flow rate of the mixed gas. However, in the related art, the theoretical air amount is always set based on a constant mixed gas, and thus the air-fuel ratio is set according to the fixed theoretical air amount. COG and BFG used as a mixed gas are constantly changed according to the operating environment of the coke and blast furnace plant, and the amount of heat supplied to the furnace is changed from time to time due to the change in calorie control. The fixed amount of theoretical air is applied, which does not correspond to the change in the composition of the mixed gas, thereby causing incomplete combustion or excessive air combustion in the combustion by the amount of change in the theoretical air amount necessary for the complete combustion of the mixed gas (eg, Korean Patent Application Publication). Publication 2003-55372).

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 가열로에서 혼합가스 조성의 성분변화에 따라서 발생되는 열량 정보의 변화에 기초하여 필요로 하는 이론공기량의 변화분을 보정하여 공급하도록 함으로써 최적의 혼합가스 연소가 실행될 수 있도록 하는 열량 정보를 이용한 가열로의 혼합가스 연소 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the above-described problems, and by supplying by correcting the change in the theoretical air amount required based on the change in the calorie information generated according to the change in the composition of the mixed gas composition in the furnace It is an object of the present invention to provide a mixed gas combustion control method of a heating furnace using calorie information that enables optimum mixed gas combustion to be performed.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 열량 정보를 이용한 가열로의 혼합가스 연소 제어방법은,Mixed gas combustion control method of the heating furnace using the calorie information according to the present invention for achieving the above object,

가열로 내부의 온도와, 상기 가열로의 버너로 공급되는 혼합가스량 및 공기량을 각각 측정하는 제1단계; 상기 가열로의 온도 측정값과 미리 설정된 온도 설정값의 편차값에 대응하는 상기 가열로의 버너로 공급되는 혼합가스량의 설정값을 계산하는 제2단계; 상기 혼합가스량 설정값과 상기 혼합가스량 측정값의 편차를 계산하고, 상기 편차를 줄이도록 상기 버너로 공급되는 혼합가스량을 조절하는 제3단계; 상기 버너로 공급되는 혼합가스의 조성에 따라 상기 혼합가스의 열량을 계산하고, 미리 설정된 열량과 이론공기량의 상관관계를 이용하여 상기 계산된 열량에 대 응하는 이론공기량을 산출하는 제4단계; 상기 산출된 이론공기량을 적용하여 공연비를 설정하는 제5단계; 상기 혼합가스량 설정값, 상기 혼합가스량 검출값 및 상기 설정된 공연비를 이용하여 상기 버너에 공급되는 혼합가스량에 대응하는 공기량 설정값을 계산하는 제6단계; 및 상기 공기량 설정값과 상기 공기량 측정값의 편차를 계산하고, 상기 편차를 줄이도록 상기 버너로 공급되는 공기량을 제어하는 제7단계를 포함한다.A first step of measuring the temperature inside the furnace, and the amount of mixed gas and air supplied to the burner of the furnace, respectively; A second step of calculating a set value of the amount of mixed gas supplied to a burner of the heating furnace corresponding to a deviation value between the temperature measured value of the heating furnace and a preset temperature setting value; A third step of calculating a deviation between the mixed gas amount set value and the mixed gas amount measured value and adjusting the amount of mixed gas supplied to the burner to reduce the deviation; A fourth step of calculating a calorific value of the mixed gas according to the composition of the mixed gas supplied to the burner, and calculating a theoretical air amount corresponding to the calculated calorific value using a correlation between a preset calorific value and a theoretical air amount; A fifth step of setting an air-fuel ratio by applying the calculated theoretical air amount; A sixth step of calculating an air amount setting value corresponding to the amount of the mixed gas supplied to the burner by using the mixed gas amount setting value, the mixed gas amount detection value, and the set air-fuel ratio; And a seventh step of calculating a deviation between the air quantity setting value and the air quantity measurement value and controlling the amount of air supplied to the burner to reduce the deviation.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 제5단계는 미리 설정된 지연시간(D)이 경과하였는지를 판단하는 단계; 및 상기 지연시간(D)이 경과한 경우에 상기 계산된 이론공기량을 상기 공연비 설정에 적용하는 단계를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present disclosure, the fifth step may include determining whether a predetermined delay time D has elapsed; And applying the calculated theoretical air amount to the air-fuel ratio setting when the delay time D has elapsed.

이때, 상기 지연시간(D)은 하기 수학식을 통해 계산되는 것이 바람직하다.In this case, the delay time (D) is preferably calculated through the following equation.

Figure 112006077453310-pat00001
Figure 112006077453310-pat00001

Figure 112007073635218-pat00010
Figure 112007073635218-pat00010

여기서, DelayTime은 지연시간(D)(sec), Q는 가열로 버너로 공급되는 혼합가스의 유량(㎥/sec), A는 상기 혼합가스가 이동되는 배관의 단면적(㎡), v는 상기 혼합가스의 이동속도(m/sec), L은 혼합가스가 이동되는 두 지점간의 거리(m)이다.Here, DelayTime is the delay time (D) (sec), Q is the flow rate of the mixed gas supplied to the furnace burner (㎥ / sec), A is the cross-sectional area (㎡) of the pipe to which the mixed gas is moved, v is the mixing The gas velocity (m / sec), L, is the distance (m) between two points at which the mixed gas is moved.

이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 그에 대한 상세한 설명을 생략할 것이다.In the following, a detailed description of a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, in the case where it is determined that detailed descriptions of related well-known functions or configurations may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, detailed descriptions thereof will be omitted so as not to obscure the subject matter of the present invention. will be.

도 2는 본 발명이 적용되는 가열로의 혼합가스 연소 제어장치의 구성도이다.2 is a configuration diagram of a mixed gas combustion control apparatus of a heating furnace to which the present invention is applied.

도 2를 참조하면, 가열로 내부의 온도를 온도측정부(40)에서 측정하여 온도제어부(110)로 전송한다. 상기 온도제어부(110)는 온도설정부(미도시)에서 설정된 가열로 내부의 온도 설정값과 상기 온도측정부(40)에서 측정한 가열로 내부의 온도 측정값을 비교하여 그 편차를 계산하고, 상기 편차에 대응하여 상기 편차를 줄이도록 상기 가열로의 버너(30)로 공급되는 혼합가스량을 제어하기 위한 혼합가스량 설정값(S1)을 산출하여 출력한다.Referring to FIG. 2, the temperature in the heating furnace is measured by the temperature measuring unit 40 and transmitted to the temperature control unit 110. The temperature control unit 110 compares the temperature set value inside the furnace set by the temperature setting unit (not shown) with the temperature measured value inside the furnace measured by the temperature measuring unit 40, and calculates a deviation thereof. In response to the deviation, the mixed gas amount setting value S1 for controlling the amount of the mixed gas supplied to the burner 30 of the heating furnace is reduced and output so as to reduce the deviation.

상기 온도제어부(110)에서 출력된 혼합가스량 및 공기량 설정값(S1)은 크로스 리미트 기능부(120)로 입력된다. 상기 크로스 리미트 기능부(120)는 가열로에서 완전한 연소가 이루어지도록 혼합가스량의 설정값에 제한을 두는 기능을 갖는다. 즉, 온도를 올릴 때는 혼합가스를 올려야 하는데 공기량보다 혼합가스량이 많아지면 불안전 연소가 발생되므로 이때는 현재 공기량에 맞도록 혼합가스량을 제한하고, 또한 온도를 낮출 때는 혼합가스량을 낮추어야 하는데 이때도 현재의 공기량 대비 과도한 혼합가스량이 감소되지 않도록 제한을 두는 기능을 수행한다. 상기 크로스 리미트 기능부(120)로부터 출력된 제어신호는 혼합가스 유량제어부(130) 및 승산부(140)로 입력된다. The mixed gas amount and the air amount set value S1 output from the temperature control unit 110 are input to the cross limit function unit 120. The cross limit function unit 120 has a function of limiting a set value of the amount of mixed gas so that complete combustion is achieved in a heating furnace. In other words, when the temperature is raised, the mixed gas must be raised, but when the amount of mixed gas is greater than the amount of air, unstable combustion occurs. In this case, the amount of mixed gas must be limited to match the current amount of air, and when the temperature is lowered, the amount of mixed gas must be lowered. To limit the amount of excessive gas mixture is reduced. The control signal output from the cross limit function unit 120 is input to the mixed gas flow rate controller 130 and the multiplier 140.

혼합가스유량 검출부(51)는 가열로의 버너(30)로 공급되는 혼합가스의 유량을 검출하고, 그 혼합가스 유량 검출값을 혼합가스 유량제어부(130)로 전송한다. 상기 혼합가스 유량제어부(130)는 상기 혼합가스유량 검출부(51)로부터 입력된 혼합가스 유량 검출값과 상기 온도제어부(110)에서 출력된 혼합가스량 설정값(S1)을 이용하여 상기 버너(30)로 유입되는 혼합가스의 유량을 조절하도록 혼합가스 유량 조절밸브(50)를 제어한다(S2).The mixed gas flow rate detection unit 51 detects the flow rate of the mixed gas supplied to the burner 30 of the heating furnace, and transmits the mixed gas flow rate detection value to the mixed gas flow rate control unit 130. The mixed gas flow rate controller 130 uses the mixed gas flow rate detection value input from the mixed gas flow rate detector 51 and the mixed gas amount set value S1 output from the temperature control part 110 to burner 30. The mixed gas flow rate control valve 50 is controlled to adjust the flow rate of the mixed gas introduced into (S2).

상기 승산부(140)는 상기 온도제어부(110)에서 출력된 혼합가스량 설정값과 상기 혼합가스유량 검출부(51)에서 검출된 혼합가스 유량 검출값, 그리고 공연비 설정부(160)에서 가열소재에 따라 설정된 공연비를 이용하여 상기 버너(30)로 공급되는 혼합가스량에 맞는 공기량 설정값(S3)을 계산하여 공기유량 제어부(150)로 출력한다. 즉 상기 공기량 설정값(S3)은 상기 온도제어부(110)로부터 출력된 혼합가스량 설정값, 상기 혼합가스유량 검출부(51)로부터 검출된 혼합가스 유량 검출값, 공연비 설정부(160)에서 설정된 공연비에 따라서 상기 가열로의 버너(30)로 공급되는 공기량을 설정하는 제어값이 된다. 따라서, 상기 공기유량 제어부(150)는 상기 설정된 공기량 설정값(S3)에 따라서 현재 공급되는 공기량을 제어하도록 한다. 보다 구체적으로는, 상기 공기유량 제어부(150)는 상기 가열로의 버너(30)로 입력되는 공기의 유량을 검출하는 공기유량 검출부(61)로부터 공기유량 검출값을 수신하고, 상기 공기유량 유량 검출값과 상기 승산부(140)에서 출력되는 상기 공기량 설정값(S3)을 이용하여 상기 공기유량 검출값이 상기 공기량 설정값(S3)에 부합하도록 상기 버너(30)로 유입되는 공기의 유량을 조절하기 위해 공기유량 조절밸브(60) 를 제어한다(S4). The multiplier 140 may be configured according to the mixed gas amount set value output from the temperature control unit 110, the mixed gas flow rate detected value detected by the mixed gas flow rate detection unit 51, and the air-fuel ratio setting unit 160. Using the set air-fuel ratio, the air amount setting value S3 corresponding to the amount of the mixed gas supplied to the burner 30 is calculated and output to the air flow controller 150. That is, the air amount set value S3 is set to the mixed gas amount set value output from the temperature control unit 110, the mixed gas flow rate detection value detected by the mixed gas flow rate detection unit 51, and the air-fuel ratio set by the air-fuel ratio setting unit 160. Therefore, it becomes a control value which sets the quantity of air supplied to the burner 30 of the said heating furnace. Accordingly, the air flow rate controller 150 controls the amount of air currently supplied according to the set air amount set value S3. More specifically, the air flow rate controller 150 receives an air flow rate detection value from an air flow rate detection unit 61 that detects a flow rate of air input to the burner 30 of the heating furnace, and detects the air flow rate flow rate. Adjust the flow rate of the air flowing into the burner 30 so that the air flow rate detection value matches the air flow rate setting value S3 by using a value and the air flow rate setting value S3 output from the multiplier 140. In order to control the air flow rate control valve 60 (S4).

이로써 가열로 내의 측정온도가 상기 가열로의 설정온도와 같아지도록 상기 버너(30)로 유입되는 혼합가스량 및 공기량을 조절할 수 있도록 하여 가열로 내에서 최적의 연소가 실행되도록 한다. As a result, the amount of mixed gas and the amount of air flowing into the burner 30 can be adjusted such that the measured temperature in the furnace is equal to the set temperature of the furnace so that the optimum combustion is performed in the furnace.

여기서, 본 발명에서는 혼합가스의 조성에 따라 이론공기량을 순시적으로 가변시키도록 한다. 혼합가스의 조성은 통상적으로 탄소, 수소, 질소, 산소, 이산화탄소 및 탄소와 수소의 결합물로서 존재한다. 이들 조성에 있어서 연소반응을 위해서는 이산화탄소와 불활성 가스인 질소를 제외한 조성물들이 물과 이산화탄소를 만들기 위해 산소량이 필요하게 된다. 이를 위하여 열량분석부(170)에서는 가열로에서 사용되는 혼합가스의 조성에 따라 열량을 실시간으로 분석한다. 상기 열량분석부(180)에서 분석된 혼합가스의 조성에 따른 열량 정보는 열량보상부(180)로 입력된다. 상기 열량보상부(180)는 미리 설정된 열량 및 이론공기량의 상관관계를 이용하여 상기 열량분석부(170)로부터 입력된 열량 정보를 이용하여 상기 분석된 열량 정보에 상응하는 이론공기량을 계산한다. 이와 같이 계산된 이론공기량은 상기 가열로에 공급된 혼합가스의 조성에 따라 상기 혼합가스의 완전 연소를 위해 필요한 공기의 양을 의미한다. 실제로 혼합가스를 표준 조성으로 일정하게 혼합하여 가열로에 공급하는 것은 현실적으로 불가능한 것이며 실제조업에서는 혼합가스의 조성이 순시적으로 변한다. 따라서 이론공기량이 상기 혼합가스의 조성에 대응하여 순시적으로 변해야만 상기 혼합가스의 완전한 연소가 이루어질 수 있다. 본 발명에서는 이러한 이론공기량을 상기 혼합가스의 조성에 따른 열량 정보를 이용하여 순시 적으로 계산한다. 이와 같이 순시적으로 변화하는 혼합가스의 조성에 대응되도록 이론공기량을 계산하고, 상기 계산된 이론공기량을 가열로의 연소에 적용함으로써 혼합가스의 완전 연소로 인하여 연소효율이 향상될 수 있다.Here, in the present invention, the theoretical air amount is changed instantaneously according to the composition of the mixed gas. The composition of the mixed gas is usually present as carbon, hydrogen, nitrogen, oxygen, carbon dioxide and a combination of carbon and hydrogen. In these compositions, compositions other than carbon dioxide and nitrogen, which is an inert gas, require an amount of oxygen to make water and carbon dioxide. To this end, the calorie analysis unit 170 analyzes the calories in real time according to the composition of the mixed gas used in the heating furnace. The calorie information according to the composition of the mixed gas analyzed by the calorie analyzer 180 is input to the caloric compensator 180. The calorie compensator 180 calculates the theoretical air amount corresponding to the analyzed calorie information using the calorie information input from the calorie analysis unit 170 by using a correlation between a preset calorie value and the theoretical air amount. The theoretical air calculated in this way means the amount of air required for complete combustion of the mixed gas according to the composition of the mixed gas supplied to the heating furnace. In fact, it is practically impossible to mix the mixed gas in a standard composition and supply it to the heating furnace in a practical manner, and in actual operation, the composition of the mixed gas changes instantaneously. Therefore, complete combustion of the mixed gas can be achieved only when the theoretical air amount changes instantaneously corresponding to the composition of the mixed gas. In the present invention, the theoretical air amount is instantaneously calculated using calorie information according to the composition of the mixed gas. As described above, the theoretical air amount is calculated so as to correspond to the composition of the mixed gas which is changed instantaneously, and the combustion efficiency can be improved due to the complete combustion of the mixed gas by applying the calculated theoretical air amount to the combustion of the heating furnace.

상기와 같이, 상기 열량보상부(180)에서 계산된 이론공기량은 적용지연시간 계산부(190)로 입력된다. 상기 적용지연시간 계산부(190)는 상기 계산된 이론공기량을 가열로의 혼합가스 연소에 있어서 공연비 설정에 적용한다. 이를 보다 구체적으로 설명하면, 가열로에서의 혼합가스 연소에 상기와 같이 계산된 이론공기량을 적용함에 있어 일정한 시간적 지연이 발생될 수 있다. 예컨대, 혼합가스의 조성 측정 또는 혼합가스의 열량 측정시 반드시 시간지연(D1)을 수반할 수 있고, 나아가 상기 혼합가스가 배관을 따라 최종 연소지점까지 도달하기까지 이동거리에 따른 시간지연(D2)이 발생될 수 있다. 상기와 같이 발생되는 두 개의 지연시간(D1,D2) 중 혼합가스의 조성 측정 또는 혼합가스의 열량 측정에 따른 지연시간(D1)은 일정한 상수이지만, 혼합가스의 이동거리에 따른 시간지연(D2)은 이동되는 혼합가스의 유량과 이동되는 거리에 따른 변수이다. 따라서 이동되는 혼합가스의 유량 및 거리를 검출하게 되면 상기 혼합가스의 연소지점까지의 도달에 따른 지연시간(D2)을 계산할 수 있다. 여기서, 상기와 같이 계산된 지연시간(D2)에 상기 혼합가스의 조성 측정 또는 혼합가스의 열량 측정에 따른 지연시간(D1)을 감산하면(D2-D1), 상기 열량보상부(180)에서 계산된 이론공기량을 보정할 수 있는 최종 지연시간(D)을 계산할 수 있다. 상기 적용지연시간 계산부(190)는 상기와 같이 상기 열량보상부(180)에서 계산된 이론공기량을 보정할 수 있는 최종 지연시간을 계산하고 상기 계산된 이론 공기량을 상기 최종 지연시간 동안 지연한 후에 공연비 설정부(160)로 전송한다. 이로써 상기 공연비 설정부(160)는 상기 이론공기량에 맞게 공연비를 가변하여 설정하되, 상기 이론공기량을 보정할 수 있는 최종 지연시간을 적용하여 설정한다.As described above, the theoretical air amount calculated by the calorific value compensator 180 is input to the application delay time calculator 190. The application delay time calculation unit 190 applies the calculated theoretical air amount to the air-fuel ratio setting in the mixed gas combustion of the heating furnace. In more detail, in applying the theoretical air amount calculated as above to the mixed gas combustion in the heating furnace, a certain time delay may occur. For example, the measurement of the composition of the mixed gas or the calorific value of the mixed gas may necessarily involve a time delay (D1), and furthermore, the time delay (D2) according to the moving distance until the mixed gas reaches the final combustion point along the pipe. This may occur. Of the two delay times (D1, D2) generated as described above, the delay time (D1) according to the measurement of the composition of the mixed gas or calories of the mixed gas is a constant constant, but the time delay (D2) according to the moving distance of the mixed gas. Is a variable according to the flow rate and the distance of the mixed gas to be moved. Therefore, when the flow rate and distance of the mixed gas to be moved can be detected, the delay time D2 according to reaching the combustion point of the mixed gas can be calculated. Here, when the delay time (D2) according to the composition measurement of the mixed gas or the calorific value of the mixed gas is subtracted from the delay time (D2) calculated as described above (D2-D1), the calorific compensation unit 180 calculates The final delay time D can be calculated to correct the theoretical air volume. The application delay time calculating unit 190 calculates a final delay time for correcting the theoretical air amount calculated by the caloric compensation unit 180 as described above, and delays the calculated theoretical air amount for the final delay time. The air-fuel ratio setting unit 160 is transmitted. As a result, the air-fuel ratio setting unit 160 sets the air-fuel ratio by varying the air-fuel ratio according to the theoretical air amount, and applies the final delay time to correct the theoretical air amount.

이와 같이, 본 발명에서는 가열로에서 혼합가스의 열량 정보에 대응되는 이론공기량을 계산하고, 상기 혼합가스 조성의 변화에 따라 필요한 이론공기량에 가변함으로써 공연비를 설정한다. 이때, 혼합가스 조성의 변화에 따라 이론공기량을 보정할 수 있는 지연시간을 반영하여 공연비를 설정함으로써 가열로에서 혼합가스 연소 제어시 완전 연소를 구현할 수 있도록 한다.As described above, the present invention calculates the theoretical air amount corresponding to the calorie information of the mixed gas in the heating furnace, and sets the air-fuel ratio by varying the theoretical air amount required according to the change of the mixed gas composition. At this time, by setting the air-fuel ratio by reflecting the delay time that can correct the theoretical air amount according to the change of the mixed gas composition, it is possible to implement the complete combustion when controlling the mixed gas combustion in the furnace.

도 3은 본 발명에 따른 열량 정보를 이용한 가열로의 혼합가스 연소 제어방법을 보이는 흐름도이다.3 is a flow chart showing a mixed gas combustion control method of a heating furnace using calorie information according to the present invention.

도 3을 참조하면, 온도검출부(40)에서 검출한 가열로 내부의 측정온도와 미리 설정된 가열로 내부의 설정온도를 비교하여 그 편차값을 계산한다(S300). 상기 편차값에 대응하여 상기 편차값을 줄이도록 가열로의 버너(30)로 공급되는 혼합가스량을 제어하기 위한 혼합가스량 설정값(S1)을 각각 산출한다(S302). 이어 혼합가스 유량 검출부(51)에서 측정된 혼합가스량 측정값과 상기 온도제어부(110)에서 산출된 혼합가스량 설정값과의 편차를 계산하고, 상기 편차를 줄이도록 가열로 버너(30)로 공급되는 혼합가스의 유량을 제어한다(S304). 보다 구체적으로, 상기 S304단계는 혼합가스 유량제어부(130)에서 상기 편차값에 대응하여 상기 버너(30)로 유입되는 혼합가스의 유량을 조절하도록 혼합가스 유량 조절밸브(50)를 제어한 다.Referring to FIG. 3, a deviation value is calculated by comparing the measured temperature inside the heating furnace detected by the temperature detector 40 with a preset temperature inside the preset heating furnace (S300). In response to the deviation value, the set amount of mixed gas amount S1 for controlling the amount of mixed gas supplied to the burner 30 of the heating furnace is reduced (S302) so as to reduce the deviation value (S302). Subsequently, a deviation between the mixed gas amount measured value measured by the mixed gas flow rate detection unit 51 and the mixed gas amount set value calculated by the temperature control unit 110 is calculated and supplied to the furnace burner 30 to reduce the deviation. The flow rate of the mixed gas is controlled (S304). More specifically, the step S304 controls the mixed gas flow rate control valve 50 to adjust the flow rate of the mixed gas flowing into the burner 30 in response to the deviation value in the mixed gas flow rate controller 130.

이어, 상기 가열로의 버너(30)로 공급되는 혼합가스의 조성에 따라 열량을 계산한다(S306). 상기 계산된 열량으로부터 열량과 이론공기량의 상관관계를 이용하여 상기 혼합가스의 열량에 대응되는 이론공기량을 산출한다(S308). 바람직하게는 상기 열량과 이론공기량의 상관관계는 미리 정의되어 있다. 상기와 같이 계산된 이론공기량을 공연비 설정에 적용함에 있어 미리 설정된 지연시간(D)이 경과할 때까지 대기하고(S310), 상기 지연시간(D)이 경과하였으면 상기 계산된 이론공기량을 적용하여 공연비를 설정한다(S312). 이러한 공연비 설정은 상기 혼합가스의 조성이 순시적으로 변화함에 따라 이론공기량을 가변하기 위한 것이다. 즉, 혼합가스의 조성을 이용하여 열량 정보를 계산하고, 상기 열량정보에 대응되는 이론공기량을 산출함으로써 혼합가스 조성의 변화에 따라서 이론공기량을 보정하기 위한 것이다. Next, the amount of heat is calculated according to the composition of the mixed gas supplied to the burner 30 of the heating furnace (S306). The theoretical air amount corresponding to the heat amount of the mixed gas is calculated using the correlation between the heat amount and the theoretical air amount from the calculated heat amount (S308). Preferably, the correlation between the calorie value and the theoretical air amount is predefined. In applying the calculated theoretical air amount to the air-fuel ratio setting as described above, wait until a predetermined delay time D elapses (S310), and if the delay time D elapses, the calculated air-fuel ratio is applied by applying the calculated theoretical air amount. Set (S312). This air-fuel ratio setting is for varying the theoretical air amount as the composition of the mixed gas changes instantaneously. That is, calorie information is calculated using the composition of the mixed gas, and the theoretical air amount corresponding to the calorie information is calculated to correct the theoretical air amount according to the change of the mixed gas composition.

계속하여, 상기 온도제어부(110)에서 계산된 혼합가스량 설정값, 상기 혼합가스 유량검출부(51)에서 검출한 혼합가스량 검출값 및 상기 공연비 설정부(160)에서 설정된 공연비를 이용하여 현재 혼합가스량에 대응하는 공기량 설정값(S3)을 계산한다(S314). 상기와 같이 계산된 공기량 설정값(S3)과 공기 유량 검출부(61)에서 측정한 공기량 측정값과의 편차를 계산하고, 상기 편차를 줄이도록 상기 가열로 버너(30)로 공급되는 공기의 유량을 제어한다(S316). 즉, 상기 S316단계는 공기 유량제어부(150)에서 상기 계산된 공기량 설정값과 상기 공기량 측정값과의 편차에 대응하여 상기 버너(30)로 유입되는 공기의 유량을 조절하도록 공기유량 조절밸브(50)를 제어하는 것이다.Subsequently, the mixed gas amount set value calculated by the temperature control unit 110, the mixed gas amount detected value detected by the mixed gas flow rate detection unit 51, and the air-fuel ratio set by the air-fuel ratio setting unit 160 are used to determine the current mixed gas amount. The corresponding air amount set value S3 is calculated (S314). Calculate the deviation between the air amount set value S3 calculated as described above and the air amount measured value measured by the air flow rate detection unit 61, and the flow rate of the air supplied to the furnace burner 30 so as to reduce the deviation. Control (S316). That is, the step S316 is an air flow rate control valve 50 to adjust the flow rate of the air flowing into the burner 30 in response to the deviation between the calculated air amount set value and the air amount measurement value in the air flow control unit 150 ) To control.

이로써, 가열로의 버너(30)로 공급되는 혼합가량 및 공기량을 제어함에 있어 상기 혼합가스의 열량정보에 따라 이론공기량을 산출하고, 이를 공연비 설정에 적용한다. 이때, 실제 조업에서 혼합가스의 조성에 따라 열량이 변화하게 되는데 이러한 변화에 대응하여 이론공기량을 가변적으로 보정하여 공연비에 적용함으로써 혼합가스의 변동시에도 완전 연소를 수행할 수 있게 되어 연소 효율이 향상된다.Thus, in controlling the amount of mixing and the amount of air supplied to the burner 30 of the heating furnace, the theoretical air amount is calculated according to the calorie information of the mixed gas, and this is applied to the air-fuel ratio setting. At this time, the amount of heat changes according to the composition of the mixed gas in actual operation.In response to this change, the theoretical air amount is variably corrected and applied to the air-fuel ratio, so that the combustion efficiency can be improved even when the mixed gas changes. do.

본 발명의 실시예를 설명하면 하기와 같다.An embodiment of the present invention will be described below.

본 발명에 따른 혼합가스가 COG 및 BFG를 포함하는 실시예에서, 상기 혼합가스의 연소반응식은 하기의 화학식1과 같다.In an embodiment in which the mixed gas according to the present invention includes COG and BFG, the combustion reaction of the mixed gas is shown in Chemical Formula 1 below.

H2 + 1/202 = H2O (1-1)H 2 + 1/202 = H 2 O (1-1)

CH4 + 202 = C02 + 2H2O (1-2)CH 4 + 202 = C0 2 + 2H 2 O (1-2)

CO + 1/202 = CO2 (1-3)CO + 1/202 = CO 2 (1-3)

CH2H4 + 302 = 2CO2 + 2H2O (1-4)CH 2 H 4 + 302 = 2CO 2 + 2H 2 O (1-4)

그리고, 상기 COG 내의 가스 조성비는 하기의 표1과 같이 설정된다. The gas composition ratio in the COG is set as shown in Table 1 below.

혼합가스조성Mixed gas composition CO2 CO 2 O2 O 2 COCO H2 H 2 CH4 CH 4 N2 N 2 C2H4 C 2 H 4 COG (Vol %)COG (Vol%) 3.13.1 0.30.3 8.48.4 56.456.4 26.626.6 2.32.3 2.92.9 BFG (Vol %)BFG (Vol%) 20.720.7 -- 2222 3.23.2 -- 54.154.1 --

이 경우, COG 비율이 100%인 혼합가스의 이론공기량을 계산해 보면, 상기 각각의 연소반응식에서 각 조성별로 요구되는 산소량을 알 수 있다. 즉, 상기 화학식1의 (1-1)식에서 COG에 H2가 56.4%(0.564)를 점유하고, 여기에 필요 산소량은 1/2이므로 0.5가 된다. 이와 같은 방식으로 필요 산소량을 구하면 하기 수학식1과 같다.In this case, by calculating the theoretical air amount of the mixed gas having a COG ratio of 100%, it is possible to know the amount of oxygen required for each composition in each combustion reaction equation. That is, in Formula (1-1) of Formula 1, H 2 occupies 56.4% (0.564) in COG, and since the required oxygen amount is 1/2, it becomes 0.5. When the required oxygen amount is obtained in this manner, the following equation (1) is obtained.

(0.564 x 0.5)+(0.266 x 2)+(0.084 x 0.5)+(0.029 x 3)=0.943 (1-5)(0.564 x 0.5) + (0.266 x 2) + (0.084 x 0.5) + (0.029 x 3) = 0.943 (1-5)

여기서, 상기 표1에서 자체가 가지고 있는 산소량이 0.003이므로 이것을 제외한 량은 0.94이다. 이것을 공기 중 산소량으로 환산하면 공기중에 산소량은 21%를 점유하고 있으므로 최종 이론공기량은 4.476(=0.94/0.21이 된다.Here, since the amount of oxygen in Table 1 itself is 0.003, the amount excluding this is 0.94. When this is converted into the amount of oxygen in the air, the amount of oxygen in the air occupies 21%, so the final theoretical air amount is 4.476 (= 0.94 / 0.21).

다음은 본 발명의 일 실시예에 따라 상기 수학식1과 상기 표1에 근거하여 COG 비율이 100%인 혼합가스의 열량을 계산하면, 상기 화학식1에서 각 조성별로 단위 열량은 정해져 있다. 즉, H2는 2570 Kcal/Nm3, CH4는 8550 Kcal/Nm3 CO는 3020 Kcal/Nm3, C2H4는 14320 Kcal/Nm3이다.Next, when the calorific value of the mixed gas having a COG ratio of 100% is calculated based on Equation 1 and Table 1 according to an embodiment of the present invention, the unit calorie value is determined for each composition in Formula 1. That is, H 2 is 2570 Kcal / Nm 3 , CH 4 is 8550 Kcal / Nm 3 CO is 3020 Kcal / Nm 3 , and C 2 H 4 is 14320 Kcal / Nm 3 .

이러한 각 조성별 단위 열량을 이용하여 혼합가스의 총 열량을 계산하면 하기 수학식2와 같다.When the total calorific value of the mixed gas is calculated using the unit calorific value of each composition, it is expressed as Equation 2 below.

(0.564 x 2570)+(0.266 x 8550)+(0.084 x 3020)+(0.029 x 14320)(0.564 x 2570) + (0.266 x 8550) + (0.084 x 3020) + (0.029 x 14320)

= 4392.74 (Kcal/Nm3) (1-6)= 4392.74 (Kcal / Nm 3 ) (1-6)

여기서, COG 비율이 100%인 경우 상기 화학식1 및 표1에 근거하여 이론공기량 및 열량을 구할 수 있다. 즉 혼합가스의 조상만 알 수 있다면 상기와 같이 이론공기량과 열량을 계산할 수 있다. 이와 같이 구한 본 발명의 일 실시예에 따른 혼합가스 조성, 열량 및 이론공기량은 하기 표2와 같다.Here, when the COG ratio is 100%, the theoretical air amount and calorific value can be obtained based on Chemical Formula 1 and Table 1. That is, if only the ancestor of the mixed gas can be known, the theoretical air amount and calorific value can be calculated as described above. The mixed gas composition, calorific value and theoretical air amount according to one embodiment of the present invention thus obtained are shown in Table 2 below.

혼합가스 조성Mixed gas composition COG 비율COG Ratio 항목Item COGCOG BFGBFG 0%0% 10%10% 20%20% 30%30% 40%40% 50%50% 60%60% 70%70% 80%80% 90%90% 100%100% CO2 CO 2 3.13.1 20.720.7 20.720.7 18.918.9 17.217.2 15.415.4 13.713.7 11.911.9 10.110.1 8.48.4 6.66.6 4.94.9 3.13.1 O2 O 2 0.30.3 00 00 00 00 0.10.1 0.10.1 0.20.2 0.20.2 0.20.2 0.20.2 0.30.3 0.30.3 COCO 8.48.4 2222 2222 20.620.6 19.319.3 17.917.9 16.616.6 15.215.2 13.813.8 12.512.5 11.111.1 9.89.8 8.48.4 H2 H 2 56.456.4 3.23.2 3.23.2 8.58.5 13.813.8 19.219.2 24.524.5 29.829.8 35.135.1 40.440.4 45.845.8 51.151.1 56.456.4 CH4 CH 4 26.626.6 00 00 2.72.7 5.35.3 88 10.610.6 13.313.3 1616 18.618.6 21.321.3 23.923.9 26.626.6 N2 N 2 2.32.3 54.154.1 54.154.1 48.948.9 43.743.7 38.638.6 33.433.4 28.228.2 2323 17.817.8 1.71.7 7.57.5 2.32.3 C2H2 C 2 H 2 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 C2H4 C 2 H 4 2.92.9 00 00 0.30.3 0.60.6 0.90.9 1.21.2 1.51.5 1.71.7 22 2.32.3 2.62.6 2.92.9 C2H6 C 2 H 6 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 열량calorie 747747 11121112 14771477 18411841 22062206 25712571 29362936 33013301 33653365 40804080 43954395 이론공기량Theoretical air volume 0.60.6 0.990.99 1.381.38 1.771.77 2.162.16 2.552.55 2.942.94 3.323.32 3.713.71 4.14.1 4.494.49

상기 표2에서 나타낸 COG 비율의 사이값(예컨대, 10%와 20% 사이의 값)에 대해서는 보간법을 이용하여 결정될 수 있다.Intervals (eg, values between 10% and 20%) of the COG ratios shown in Table 2 may be determined using interpolation.

한편, 상기한 바와 같이 상기 열량보상부(180)에서 계산된 이론공기량은 적용지연시간 계산부(190)로 입력되고, 상기 적용지연시간 계산부(190)는 상기 계산된 이론공기량을 가열로의 혼합가스 연소에 있어서 공연비 설정에 적용한다. 이때, 가열로에서의 혼합가스 연소에 상기와 같이 계산된 이론공기량을 적용함에 있어 일정한 시간적 지연이 발생될 수 있는데, 이러한 지연시간을 보상해 줌으로써 가열로에서 보다 효율적인 혼합가스의 연소를 구현할 수 있도록 한다. On the other hand, as described above, the theoretical air amount calculated by the calorific compensation unit 180 is input to the application delay time calculation unit 190, the application delay time calculation unit 190 converts the calculated theoretical air amount of the heating furnace Applies to setting the air-fuel ratio for mixed gas combustion. At this time, a certain time delay may occur in applying the theoretical air amount calculated as described above to the combustion of the mixed gas in the furnace, so that a more efficient combustion of the mixed gas in the furnace can be realized by compensating for the delay time. do.

이와 같이 이론공기량의 적용에 대한 지연시간은 크게 두 가지이다. 하나는 측정 지연시간이고 다른 하나는 적용 위치와 측정위치 간의 혼합가스 이동속도 지연이다. 전자는 측정장치의 매뉴얼 및 실 측정을 통해 구할 수 있다. 이동속도 지연은 하기 수학식3을 통해 용이하게 구할 수 있다.As described above, the delay time for applying the theoretical air amount is largely two. One is the measurement delay time and the other is the mixed gas moving speed delay between the application position and the measurement position. The former can be obtained through manual and actual measurements of the measuring device. The moving speed delay can be easily obtained through Equation 3 below.

Figure 112006077453310-pat00003
(1-7)
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Figure 112007073635218-pat00011
(1-8)
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(1-8)

여기서, DelayTime은 지연시간(D)(sec), Q는 버너로 공급되는 혼합가스의 유량(㎥/sec), A는 상기 혼합가스가 이동되는 배관의 단면적(㎡), v는 상기 혼합가스의 이동속도(m/sec), L은 상기 혼합가스가 이동되는 두 지점간의 거리(m)이다.Here, DelayTime is the delay time (D) (sec), Q is the flow rate of the mixed gas supplied to the burner (㎥ / sec), A is the cross-sectional area (㎡) of the pipe to which the mixed gas is moved, v is the The moving speed (m / sec), L is the distance (m) between two points at which the mixed gas is moved.

이와 같이 계산된 이론공기량을 공연비에 적용하여 공연비를 설정함으로써 혼합가스의 열량 변동에 따른 공연비를 가변으로 제어하여 효율적인 혼합가스의 연 소를 구현할 수 있게 된다.By setting the air-fuel ratio by applying the calculated theoretical air amount to the air-fuel ratio as described above, it is possible to realize efficient combustion of the mixed gas by controlling the air-fuel ratio according to the change in calorific value of the mixed gas.

상기 도면과 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.The drawings and detailed description of the invention are merely exemplary of the invention, which are used for the purpose of illustrating the invention only and are not intended to limit the scope of the invention as defined in the appended claims or claims. Therefore, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible from this. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

본 발명에 따르면, 여러 가지 외란에 의해 변동되는 혼합가스의 열량에 대응하여 적절한 이론공기량을 가변하여 적용해 줌으로서 불완전 연소 또는 과잉공기 연소를 방지할 수 있어 열효율 향상에 의한 에너지 절감은 물론 스케일 발생 감소를 통한 강판 제품의 품질향상에 기여할 수 있다.According to the present invention, it is possible to prevent incomplete combustion or excess air combustion by varying and applying an appropriate theoretical air amount in response to the heat amount of the mixed gas fluctuated by various disturbances, resulting in energy saving as well as scale generation due to improved thermal efficiency. It can contribute to improving the quality of the steel sheet product through reduction.

Claims (3)

가열로 내부의 온도와, 상기 가열로의 버너로 공급되는 혼합가스량 및 공기량을 각각 측정하는 제1단계;A first step of measuring the temperature inside the furnace, and the amount of mixed gas and air supplied to the burner of the furnace, respectively; 상기 가열로의 온도 측정값과 미리 설정된 온도 설정값의 편차값에 대응하는 상기 가열로의 버너로 공급되는 혼합가스량의 설정값을 계산하는 제2단계;A second step of calculating a set value of the amount of mixed gas supplied to a burner of the heating furnace corresponding to a deviation value between the temperature measured value of the heating furnace and a preset temperature setting value; 상기 혼합가스량 설정값과 상기 혼합가스량 측정값의 편차를 계산하고, 상기 편차를 줄이도록 상기 버너로 공급되는 혼합가스량을 조절하는 제3단계;A third step of calculating a deviation between the mixed gas amount set value and the mixed gas amount measured value and adjusting the amount of mixed gas supplied to the burner to reduce the deviation; 상기 버너로 공급되는 혼합가스의 조성에 따라 상기 혼합가스의 열량을 계산하고, 미리 설정된 열량과 이론공기량의 상관관계를 이용하여 상기 계산된 열량에 대응하는 이론공기량을 산출하는 제4단계;A fourth step of calculating a calorific value of the mixed gas according to a composition of the mixed gas supplied to the burner, and calculating a theoretical air amount corresponding to the calculated calorific value using a correlation between a preset calorific value and a theoretical air amount; 상기 산출된 이론공기량을 적용하여 공연비를 설정하는 제5단계;A fifth step of setting an air-fuel ratio by applying the calculated theoretical air amount; 상기 혼합가스량 설정값, 상기 혼합가스량 검출값 및 상기 설정된 공연비를 이용하여 상기 버너에 공급되는 혼합가스량에 대응하는 공기량 설정값을 계산하는 제6단계; 및A sixth step of calculating an air amount setting value corresponding to the amount of the mixed gas supplied to the burner by using the mixed gas amount setting value, the mixed gas amount detection value, and the set air-fuel ratio; And 상기 공기량 설정값과 상기 공기량 측정값의 편차를 계산하고, 상기 편차를 줄이도록 상기 버너로 공급되는 공기량을 제어하는 제7단계; 를 포함하는 열량 정보를 이용한 가열로의 혼합가스 연소 제어방법.A seventh step of calculating a deviation between the air quantity setting value and the air quantity measurement value and controlling the amount of air supplied to the burner to reduce the deviation; Mixed gas combustion control method of the heating furnace using calorie information comprising a. 제1항에 있어서, 상기 제5단계는,The method of claim 1, wherein the fifth step, 미리 설정된 지연시간(D)이 경과하였는지를 판단하는 단계; 및Determining whether a preset delay time D has elapsed; And 상기 지연시간(D)이 경과한 경우에 상기 계산된 이론공기량을 상기 공연비 설정에 적용하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열량 정보를 이용한 가열로의 혼합가스 연소 제어방법.Applying the calculated theoretical air amount to the air-fuel ratio setting when the delay time D has elapsed; Mixed gas combustion control method of the heating furnace using the calorie information, characterized in that it further comprises. 제2항에 있어서, The method of claim 2, 상기 지연시간(D)은 하기 수학식을 통해 계산되는 것을 특징으로 하는 열량 정보를 이용한 가열로의 혼합가스 연소 제어방법.The delay time (D) is a mixed gas combustion control method of a heating furnace using calorie information, characterized in that calculated through the following equation.
Figure 112007073635218-pat00005
Figure 112007073635218-pat00005
Figure 112007073635218-pat00012
Figure 112007073635218-pat00012
(DelayTime은 지연시간(D)(sec), Q는 가열로 버너로 공급되는 혼합가스의 유량(㎥/sec), A는 상기 혼합가스가 이동되는 배관의 단면적(㎡), v는 상기 혼합가스의 이동속도(m/sec), L은 혼합가스가 이동되는 두 지점간의 거리(m))(DelayTime is the delay time (D) (sec), Q is the flow rate of the mixed gas supplied to the furnace burner (m 3 / sec), A is the cross-sectional area of the pipe in which the mixed gas is moved (m 2), v is the mixed gas) Movement speed (m / sec), L is the distance (m) between two points where the mixed gas is moved)
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