KR100916040B1 - 미분탄 제조설비에서 백필터의 열화 방지장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 제철공정 중 미분탄 제조설비가 비상 정지되는 경우 예열된 열풍이 유입되어 발생되는 백필터의 설비 고장을 방지하기 위하여 백필터로 공급되는 열풍을 차단하는 미분탄 제조설비에서 백필터의 열화 방지장치에 관한 것이다.
본 발명의 장치는 비상 정지시 상기 흡입기의 전, 후단을 연결하여 잔류 열풍을 상기 흡입기 전단으로 배출하는 흡입기 바이패스 차단밸브; 상기 파쇄기 출측과 상기 흡입기 전단을 연결하여 비상 정지시 오픈되어 백필터의 열풍을 흡입기 전단으로 배출하는 이젝터 및 열풍회수 차단밸브; 비상 정지시 오픈되어 상기 백필터로 질소가스를 공급하는 백필터 질소공급 차단밸브; 비상 정지시 오픈되어 상기 이젝터(32)로 질소가스를 공급하는 이젝터 질소공급 차단밸브; 비상 정지시 상기 차단밸브의 오픈/클로즈를 제어하여 상기 백필터로 공급되던 열풍을 상기 흡입기 전단으로 회수하는 차단밸브 제어부; 를 포함한다.
이러한 본 발명의 구성에 의하면, 미분탄 제조설비의 비상정지시 상기 백필터로의 열풍 유입을 방지하고 그에 의한 열화를 방지하여 안정된 설비 동작 및 미분탄 생산량 증대의 효과가 있다.
미분탄, 백필터, 파쇄기, 흡입기, 비상 백필터, 미분탄 저장호퍼
Description
도1은 종래 미분탄 제조설비의 개략 구성도이다.
도2a는 백필터의 단면도이고, 도2b는 백필터의 내부 단면도이고, 도2c는 백필터의 측면도이고, 도2d는 백의 상세구조도이다.
도3은 본 발명에 따른 미분탄 제조설비에서 백필터의 열화 방지장치의 구성도이다.
도4는 본 발명에 따른 미분탄 제조설비에서 비상정지시의 동작 상태를 나타낸 타이밍도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
21: 백필터 가스배출 차단밸브
22: 미분탄 저장호퍼 압력배출 차단밸브
26: 비상 백필터 가스배출 차단밸브
27: 비상 백필터 압력배출 차단밸브
30: 차단밸브 제어부
31: 흡입기 바이패스 차단밸브
32: 이젝터
33: 열풍회수 차단밸브
34: 백필터 질소공급 차단밸브
35: 이젝터 질소공급 차단밸브
본 발명은 미분탄 제조설비의 비상 정지시 열풍을 제어하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고온의 열풍이 백필터로 유입되는 것을 차단하고 가열된 열풍을 빠르게 냉각시켜서 미분탄 제조설비가 재 기동되기까지의 지연시간을 최소화하는 미분탄 제조설비에서 백필터의 열화 방지장치에 관한 것이다.
일반적으로, 미분탄 제조과정에 대해 살펴보면, 석탄은 벨트컨베이어를 통해 석탄 저장호퍼로 공급되고, 상기 석탄 저장호퍼내 석탄은 급탄기를 통해 파쇄기로 배출되며, 상기 파쇄기내 석탄은 열풍에 의해 건조되고 파쇄되어 미분탄으로 제조된다. 또한, 상기 파쇄기에서 제조된 미분탄은 열풍에 의해 백필터로 이송되는데, 이송된 미분탄은 상기 백필터에서 포집되었다가 하부의 미분탄 저장호퍼로 배출되고, 이송된 열풍은 상기 파쇄기의 가스배출구를 통해 대기로 배출된다.
도1은 종래 미분탄 제조설비의 구성도로서, 도1을 참조하여 열풍의 유량 및 온도 제어에 관해 설명한다.
백필터 배출가스차단밸브(21)가 오픈된 상태에서 운전자가 미분탄 제조설비를 기동하면, 흡입기(5)와 상기 백필터(20)가 기동되고 대기공기제어밸브(4)가 일정 개도 오픈되어 열풍이 상기 파쇄기(10)로 공급된다. 열풍유량검출기(6)는 상기 파쇄기(10)로 공급되는 열풍의 유량을 검출하여 열풍유량제어부(40)로 출력하고, 상기 열풍유량제어부(40)는 상기 열풍유량 검출값과 미리 설정된 초기 열풍유량 설정값을 연산하여, 상기 연산값에 따라 배기가스제어밸브(2)의 개도를 조절한다. 그리고 열풍의 온도는 파쇄기 출구에 구비된 파쇄기출구 온도검출기(9)에 의해 검출된다. 열풍온도제어부(50)는 상기 파쇄기출구 온도검출기(9)의 열풍 온도검출값과 미리 설정된 열풍 온도설정값을 연산하여, 상기 연산값에 따라 상기 대기공기제어밸브(4)의 개도를 조절한다. 즉, 미분탄 제조설비에서 상기 열풍의 유량제어 및 온도제어는 상기 열풍유량제어부(40) 및 상기 열풍온도제어부(50)에 의해 동시에 시행된다. 상기와 같이 상기 열풍유량제어부(40)에 의해 유량이 조절되는 열풍은 상기 파쇄기(10)로 공급되어 석탄을 건조시켜 석탄의 파쇄성을 높이며, 상기 파쇄기(10)내 석탄은 미분탄으로 제조된다. 상기 제조된 미분탄은 열풍과 함께 백필터(20)로 이송된다.
그러나 상기와 같은 동작을 하는 미분탄 제조설비에서 제어시스템의 고장, 상기 급탄기(8)의 고장, 파쇄기(10)의 고장, 흡입기(5)의 고장, 백필터(20)의 고장, 전기장치의 고장, 소화장치의 고장, 상기 파쇄기(10) 차압상승, 상기 백필터(20) 차압상승 중 하나라도 만족되면 상기 미분탄 제조설비는 비상 정지된다. 상기 미분탄 제조설비가 비상 정지되는 경우, 상기 흡입기(5), 파쇄기(10) 및 백필터(20)는 정지되고, 상기 배기가스제어밸브(2)가 클로즈되고, 상기 대기공기제어밸브(4)는 전개(100% 오픈)되어 미분탄 제조 및 열풍 발생은 정지된다.
상기 파쇄기(10)는 열풍이 약 150℃~190℃ 고온으로 예열된 상태에서 석탄 공급이 중지된다. 비상정지로 인해 상기 흡입기(5)가 정지되어 상기 파쇄기(10)로 공급된 열풍과 배관에 잔류하던 고온의 열풍은 미처 냉각되지 못하고 상기 백필터(20)로 유입된다.
상기 백필터(20)는 도2a내지 도2d에 도시된 바와 같이, 총 960개의 백(11)이 상하로 적층되어 이루어진 것으로 상기 백(11)들에 의해 미분탄은 포집하고, 열풍은 열풍배관(10L)을 통해 배출시키는 것으로, 상기와 같이 비상정지시 냉각되지 못한 열풍이 상기 백필터(20)로 유입되면, 이에 의해 적층되어 있는 백(11)들이 열화되어 손상을 입게 된다. 만약, 3개 이상의 백(11)이 손상되면 대기로 배출되는 열풍 내 미분탄 농도가 적정치인 50mg/m3 이상이 되어, 환경오염을 유발한다. 따라서, 상기 백필터(20)의 백이 3개 이상 열화되는 경우에는 백을 교체하여야 한다.
이러한, 백(11)의 교체작업은 상기 백필터(20) 내부 온도가 작업이 가능한 온도로 낮아질 때 시행되며, 상기 백필터(20)의 커버(13)를 열어 손상된 백(11)의 위치를 파악한 후, 질소펄싱지관(14-1)을 취외한 뒤 손상된 백(11)을 교체하여 역으로 조립하는 순서로 이루어진다. 따라서, 백 교체에 많은 작업시간이 소요되며 작업 부하는 커진다.
또한, 미분탄 제조설비가 비상 정지된 후 재 기동하기 위해서는 비상 정지된 고장원인이 제거된 상태에서, 상기 파쇄기 입구의 온도가 120℃ 이하이거나, 파쇄기 출구의 온도가 60℃ 이하이어야 하므로, 미분탄 제조설비의 정지시간이 지연되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 그 목적은 미분탄 제조설비의 비상 정지시 고온의 열풍이 백필터로 유입되는 것을 차단하고 과열된 열풍을 빠르게 냉각시켜서, 미분탄 제조설비가 재 기동되기까지의 지연시간을 최소화하는 미분탄 제조설비에서 백필터의 열화 방지장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 의한 장치는, 흡입기를 통해 공급된 열풍으로 석탄을 파쇄하여 미분탄을 제조하는 파쇄기와, 상기 파쇄기의 미분탄 및 열풍이 이송되면 상기 미분탄은 포집하고 열풍은 대기로 방출하는 백필터와, 상기 백필터로부터 배출된 미분탄을 저장하는 미분탄 저장호퍼를 갖는 미분탄 제조설비에서 백필터의 열화 방지장치에 있어서,
미분탄 제조설비의 비상 정지시 차단밸브들의 오픈/클로즈를 제어하여 상기 백필터로 공급되던 열풍을 상기 흡입기 전단으로 회수하는 차단밸브 제어부;
상기 백필터 상부에 위치한 열풍 가스배출구에 설치되어 비상 정지시 상기 차단밸브 제어부의 제어에 따라 클로즈되는 백필터 가스배출 차단밸브;
상기 미분탄 저장호퍼 상부와 상기 백필터의 입측을 연결하여 상기 차단밸브 제어부의 제어에 따라 비상 정지시 클로즈되는 미분탄 저장호퍼 압력배출 차단밸브;
상기 흡입기의 전, 후단을 연결하여 상기 차단밸브 제어부의 제어에 따라 비상정지시 잔류 열풍을 상기 흡입기 전단으로 배출하는 흡입기 바이패스 차단밸브;
상기 파쇄기 출측과 상기 흡입기 전단을 연결하여 상기 차단밸브 제어부의 제어에 따라 비상 정지시 오픈되어 상기 백필터의 열풍을 흡입기 전단으로 배출하는 이젝터 및 열풍회수 차단밸브;
상기 차단밸브 제어부의 제어에 따라 비상 정지시 오픈되어 상기 백필터로 질소가스를 공급하는 백필터 질소공급 차단밸브; 및
상기 차단밸브 제어부의 제어에 따라 비상 정지시 오픈되어 상기 이젝터로 질소가스를 공급하는 이젝터 질소공급 차단밸브;
를 구비함을 특징으로 한다.
이하 본 발명에 따른 미분탄 제조설비에서 백필터의 열화 방지장치의 구성 및 작용은 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 이하 참조된 도면에서 실질적으로 동일한 구성 및 기능을 가진 구성 요소들은 동일한 부호를 사용할 것이다.
도3는 본 발명에 따른 미분탄 제조설비의 비상정지시 백필터의 열화 방지장치를 도시한 구성도로서, 도3을 참조하면 본 발명의 장치는 미분탄 제조설비의 비상 정지시 차단밸브들의 오픈/클로즈를 제어하여 상기 백필터(20)로 공급되던 열풍을 상기 흡입기(5) 전단으로 회수하는 차단밸브 제어부(30)와, 상기 백필터(20) 상부에 위치한 열풍 가스배출구에 설치되어 비상 정지시 상기 차단밸브 제어부(30)의 제어에 따라 클로즈되는 백필터 가스배출 차단밸브(21)와, 상기 미분탄 저장호퍼(28) 상부와 상기 백필터(20)의 입측을 연결하여 상기 차단밸브 제어부(30)의 제어에 따라 비상 정지시 클로즈되는 미분탄 저장호퍼 압력배출 차단밸브(22)와, 상기 흡입기(5)의 전, 후단을 연결하여 상기 차단밸브 제어부(30)의 제어에 따라 비상정지시 잔류 열풍을 상기 흡입기(5) 전단으로 배출하는 흡입기 바이패스 차단밸브(31)와, 상기 파쇄기(10) 출측과 상기 흡입기(5) 전단을 연결하여 상기 차단밸브 제어부(30)의 제어에 따라 비상 정지시 오픈되어 상기 백필터(20)의 열풍을 흡입기(5) 전단으로 배출하는 이젝터(32) 및 열풍회수 차단밸브(33)와, 상기 차단밸브 제어부(30)의 제어에 따라 비상 정지시 오픈되어 상기 백필터(20)로 질소가스를 공급하는 백필터 질소공급 차단밸브(34)와, 상기 차단밸브 제어부(30)의 제어에 따라 비상 정지시 오픈되어 상기 이젝터(32)로 질소가스를 공급하는 이젝터 질소공급 차단밸브(35)를 포함한다.
또한, 본 발명의 장치는 상기 미분탄 저장호퍼(28)의 상부와 연결되어 비상정지시 미분탄 저장호퍼(28)의 가스 및 압력을 배출하는 비상 백필터(25)와, 상기 비상 백필터(25)의 상부에 위치한 가스배출구에 설치되어 비상 정지시 오픈되는 비상 백필터 가스배출 차단밸브(26)와, 상기 비상 백필터(25)의 하부와 상기 미분탄 저장호퍼(28)의 상부를 연결하여 비상 정지시 오픈되는 비상 백필터 압력배출 차단밸브(27)와, 열풍로(1)에서 배출되는 배기가스가 상기 파쇄기(10)로 공급되는 유량을 조절하는 배기가스 제어밸브(2)와, 대기공기 흡입구(3)로 흡입되는 대기공기가 상기 파쇄기(10)로 공급되는 양을 조절하는 대기공기 제어밸브(4)와, 상기 파쇄기(10) 출구에 설치되어 열풍의 온도를 검출하는 온도검출기(9)를 더 포함한다.
상기 서술한 본 발명의 구성에 따른 작용은 도4의 타이밍도를 참조하여 설명한다.
상기 미분탄 제조설비를 비상정지 시키는 조건 중 하나라도 만족되어, 상기 흡입기(5), 급탄기(8), 파쇄기(10), 백필터(20)가 정지되면, 상기 흡입기 바이패스 차단밸브(31)가 오픈되어 상기 흡입기(5) 전단에 잔류하던 열풍을 상기 흡입기(5)의 후단으로 바이패스시킨다. 또한, 상기 백필터(20) 상부 가스배출구에 구비된 상기 백필터 가스배출 차단밸브(21)는 클로즈되고, 상기 백필터 질소공급 차단밸브(34)를 오픈시켜 상기 백필터(20)로 질소가스를 유입시켜 열풍이 상기 백필터(20)로 유입되는 것을 차단한다. 이어, 상기 열풍회수 차단밸브(33)를 오픈시키고 상기 이젝터 질소공급 차단밸브(35)를 오픈시켜, 상기 질소가 이젝터(32)로 공급되어 상기 파쇄기(20)에서 상승하는 열풍을 상기 흡입기(5) 전단으로 강제 배출시킨다.
따라서, 상기 배기가스 제어밸브(2)가 클로즈되고, 상기 대기공기 제어밸브(4)가 오픈되어, 상기 흡입기(5) 전단으로 강제 배출된 열풍은 상기 대기공기 제어밸브(4)를 통해 대기 중으로 방출되어, 상기 백필터(20)로 유입될 수 없다.
그리고 상기 미분탄 저장호퍼(28)내 발생되는 압력 제어를 위하여, 상기 미분탄 저장호퍼 압력배출 차단밸브(22)는 클로즈되고 비상 백필터 압력배출 차단밸브(27)는 오픈되고 상기 비상 백필터 가스배출 차단밸브(26)는 오픈되어, 상기 미분탄 저장호퍼(28)의 압력은 상기 비상 백필터 가스배출 차단밸브(26)를 통해 대기 중으로 방출된다.
상기와 같이 열풍의 비상배출 과정이 진행되어 소정의 시간(대략 10분)이 경과된 후, 상기 파쇄기(10) 출구의 온도검출기(9)의 검출값이 80℃ 이하가 되면, 상기 백필터 질소공급 차단밸브(34)가 클로즈되고 상기 이젝터 질소공급 차단밸브(35)는 클로즈되고 상기 백필터 가스배출 차단밸브(21)가 오픈된다. 이후, 소정의 시간(T1)이 경과되면, 상기 열풍회수 차단밸브(33)는 클로즈되고 상기 흡입기 바이패스 차단밸브(31)는 클로즈된다. 이후, 소정의 시간(T2)이 경과되면, 상기 비상 백필터(25)는 정지되어 상기 미분탄 저장호퍼 압력배출 차단밸브(22)는 오픈되고 상기 비상 백필터 가스배출 차단밸브(26)는 클로즈되고 상기 비상 백필터 압력배출 차단밸브(27)는 클로즈된다. 따라서, 비상정지의 발생 원인인 상기 백필터(10)의 열화는 해소되어, 미분탄 제조설비는 정상 가동된다.
본 발명은 상기 백필터로 공급되는 열풍을 흡입기 전단으로 회수하는 회수라인을 구비하여 미분탄 제조설비가 비상정지시 백필터로 공급되는 열풍을 상기 회수라인을 통해 회수함으로서, 미분탄 제조설비의 정지 없이 상기 백필터의 열화를 방지하여 보다 안정된 설비의 동작을 수행뿐만 아니라 보다 많은 미분탄을 제조할 수 있는 탁월한 효과가 있다.
Claims (3)
- 흡입기를 통해 공급된 열풍으로 석탄을 파쇄하여 미분탄을 제조하는 파쇄기와, 상기 파쇄기의 미분탄 및 열풍이 이송되면 상기 미분탄은 포집하고 열풍은 대기로 방출하는 백필터와, 상기 백필터로부터 배출된 미분탄을 저장하는 미분탄 저장호퍼를 갖는 미분탄 제조설비에서 백필터의 열화 방지장치에 있어서,미분탄 제조설비의 비상 정지시 차단밸브들의 오픈/클로즈를 제어하여 상기 백필터로 공급되던 열풍을 상기 흡입기 전단으로 회수하는 차단밸브 제어부(30);상기 백필터 상부에 위치한 열풍 가스배출구에 설치되어 비상 정지시 상기 차단밸브 제어부(30)의 제어에 따라 클로즈되는 백필터 가스배출 차단밸브(21);상기 미분탄 저장호퍼 상부와 상기 백필터의 입측을 연결하여 상기 차단밸브 제어부(30)의 제어에 따라 비상 정지시 클로즈되는 미분탄 저장호퍼 압력배출 차단밸브(22);상기 흡입기의 전, 후단을 연결하여 상기 차단밸브 제어부(30)의 제어에 따라 비상정지시 잔류 열풍을 상기 흡입기 전단으로 배출하는 흡입기 바이패스 차단밸브(31);상기 파쇄기 출측과 상기 흡입기 전단을 연결하여 상기 차단밸브 제어부(30)의 제어에 따라 비상 정지시 오픈되어 상기 백필터의 열풍을 흡입기 전단으로 배출하는 이젝터(32) 및 열풍회수 차단밸브(33);상기 차단밸브 제어부(30)의 제어에 따라 비상 정지시 오픈되어 상기 백필터로 질소가스를 공급하는 백필터 질소공급 차단밸브(34); 및상기 차단밸브 제어부(30)의 제어에 따라 비상 정지시 오픈되어 상기 이젝터(32)로 질소가스를 공급하는 이젝터 질소공급 차단밸브(35);를 구비함을 특징으로 하는 미분탄 제조설비에서 백필터의 열화 방지장치.
- 제1항에 있어서,상기 미분탄 저장호퍼(28)의 상부와 연결되어 비상정지시 미분탄 저장호퍼의 가스 및 압력을 배출하는 비상 백필터(25);상기 비상 백필터(25)의 상부에 위치한 가스배출구에 설치되어 비상 정지시 오픈되는 비상 백필터 가스배출 차단밸브(26); 및상기 비상 백필터(25)의 하부와 상기 미분탄 저장호퍼(28)의 상부를 연결하여 비상 정지시 오픈되는 비상 백필터 압력배출 차단밸브(27);를 더 구비함을 특징으로 하는 미분탄 제조설비에서 백필터의 열화 방지장치.
- 제1항에 있어서, 상기 차단밸브 제어부(30)는상기 파쇄기 출구의 온도가 80℃ 이하로 내려가서 미분탄 제조설비가 재기동판단시, 상기 백필터 질소공급 차단밸브(34) 및 이젝터 질소공급 차단밸브(35)를 클로즈시키고 상기 백필터 가스배출 차단밸브(21)를 오픈시키며, 제1설정시간(T1)이 경과되면, 상기 열풍회수 차단밸브(33) 및 흡입기 바이패스 차단밸브(31)를 클로즈시키며, 제2설정시간(T2)이 경과되면 상기 비상 백필터 가스배출 차단밸브(26) 및 비상 백필터 압력배출 차단밸브(27)를 클로즈시키는 것을 특징으로 하는 미분탄 제조설비에서 백필터의 열화 방지장치.
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| JPH10298624A (ja) * | 1997-04-18 | 1998-11-10 | Nippon Steel Corp | 微粉炭吹き込み設備 |
| KR100376516B1 (ko) * | 1999-08-26 | 2003-03-17 | 주식회사 포스코 | 미분탄 취입라인의 막힘 예방장치 |
| KR20040034093A (ko) * | 2002-10-21 | 2004-04-28 | 주식회사 포스코 | 미분탄 제조 설비에 있어서 열풍라인의 냉각 제어 장치 |
-
2002
- 2002-12-04 KR KR1020020076691A patent/KR100916040B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (5)
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|---|---|---|---|---|
| JPH04325610A (ja) * | 1991-04-25 | 1992-11-16 | Kawasaki Steel Corp | 高炉炉頂ガスの乾式バグフィルタ装置 |
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| Publication number | Publication date |
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