KR100919749B1 - A method for controlling pressure of mix gas in coke oven - Google Patents
A method for controlling pressure of mix gas in coke ovenInfo
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- C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
- C10B21/00—Heating of coke ovens with combustible gases
- C10B21/10—Regulating and controlling the combustion
- C10B21/14—Devices for reversing the draught
Abstract
본 발명은 코크스 오븐의 혼합가스 압력 제어방법에 관한 것으로, 특히 코크스 오븐의 각 연소실에 리버싱 윈치를 이용하여 혼합가스를 교대로 공급하게 될때, 리버싱 윈치에서의 리버싱 동작시 혼합가스의 압력 헌팅 폭을 줄이기 위한 것이다.The present invention relates to a method for controlling the mixed gas pressure of a coke oven, and in particular, when the mixed gas is alternately supplied to each combustion chamber of the coke oven by using a reversing winch, the pressure of the mixed gas during the reversing operation in the reversing winch. This is to reduce the hunting width.
이를 위하여 본 발명은 리버싱 윈치에서 각 연소실에 혼합 가스를 교체하기 위해 리버싱 동작을 실시하게 될 때에, 상기 리버싱윈치의 실린더가 작동되기 시작하면 그 실린더 작동이 완료되기 이전에 소정의 제 1시점에서 유압기를 수동운전모드로 전환하여 유압기 밸브를 미리 개폐하고, 상기 제 1시점 이후의 제 2시점에서 피드백 제어를 위해 다시 유압기를 자동 운전모드로 복귀시키는 피드 포워드 제어로직을 구비함으로써, 리버싱윈치의 리버싱동작에 의해 가스 압력이 순간적으로 심하게 상승 또는 하강하기 이전에 미리 가스 압력을 제어하는 코크스오븐의 혼합가스압력 제어방법을 제공한다. To this end, when the reversing operation is performed to replace the mixed gas in each combustion chamber in the reversing winch, the present invention starts to operate the cylinder of the reversing winch before the cylinder operation is completed. Reversing by providing a feed forward control logic for switching the oil pressure to the manual operation mode at the time point, opening and closing the oil pressure valve in advance, and returning the oil pressure to the automatic operation mode again for feedback control at the second time after the first time. Provided is a method for controlling a mixed gas pressure of a coke oven that controls the gas pressure in advance before the gas pressure rises or drops momentarily by the reversing operation of the winch.
이로써, 본 발명은 코크스 오븐의 연소실에 공급되는 혼합가스의 리버싱시에 발생되는 혼합 가스 압력을 피드 포워드 방식과 피드 백 제어방식을 혼합하여 제어함으로써 혼합 가스 압력의 심한 헌팅 폭을 감소시킬 수 있게 된다.Thus, the present invention can reduce the severe hunting width of the mixed gas pressure by controlling the mixed gas pressure generated during the reversal of the mixed gas supplied to the combustion chamber of the coke oven by mixing the feed forward method and the feed back control method. do.
Description
본 발명은 코크스 오븐(coke oven)의 연소실에 공급되는 혼합 가스의 압력을 제어하는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 코크스 오븐의 각 연소실에 일정한 시간마다 교대로 혼합 가스를 공급하기 위해 리버싱작업을 실시하게 될때에 피드 포워드(feed forward) 제어방식과 피드백(feedback) 제어방식을 혼합하여 가스압력을 제어함으로써 상기 리버싱(reversing)동작에 의해 순간적으로 발생되는 혼합가스의 압력 헌팅(hunting) 폭을 감소시킬 수 있도록 한 코크스 오븐의 혼합가스 압력제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for controlling the pressure of a mixed gas supplied to a combustion chamber of a coke oven, and more particularly, a reversing operation for supplying the mixed gas to the combustion chamber of the coke oven alternately at regular intervals. The pressure hunting width of the mixed gas generated instantaneously by the reversing operation by controlling the gas pressure by mixing a feed forward control method and a feedback control method when the control is performed. It relates to a mixed gas pressure control method of the coke oven to reduce the amount of coke.
종래 코크스(coke) 공장에서는 도 1의 혼합가스 공급 계통도에 도시된 바와 같이, 고로가스 압력 조정 유압기(1)를 통해 300[mmH2O]의 압력으로 조정되어 공급되는 고로 가스(blast furnace gas; B.F.G)에, 코크스 오븐가스 유량조정 유압기(2)를 통해 유량조절되어 나오는 500[mmH2O]의 압력을 가진 코크스 오븐 가스(coke oven gas; C.O.G)를 혼합시켜 코크스 오븐의 각 연소실에서 필요로 하는 적정한 열량의 혼합가스(mix gas)를 제조하게 된다.In the conventional coke (coke) factory, as shown in the mixed gas supply system diagram of Figure 1, the blast furnace gas (blast furnace gas) is supplied to be adjusted to a pressure of 300 [mmH 2 O] through the blast furnace gas pressure regulating oil (1); BFG) and coke oven gas (COG) with a pressure of 500 [mmH 2 O] coming out of the flow rate through the coke oven gas flow adjusting oil press (2), which is required in each combustion chamber of the coke oven. It is to prepare a mixed gas (mix gas) of an appropriate amount of heat.
이렇게 제조된 혼합 가스는 각 연소실의 분배관으로 연결되는 각각의 분배관 압력조정 유압기(3,4)를 통해 약 80~100[mmH2O]의 압력으로 조정되고, 가스교환설비인 리버싱 윈치(5,6)의 각 실린더(5a-5c) 개폐동작을 통해 일정한 시간마다 각 연소실에 교대로 공급되어 코크스를 제조하는 열원으로 사용되어진다.The mixed gas thus produced is adjusted to a pressure of about 80 to 100 [mmH 2 O] through respective distribution pipe pressure regulating oil presses 3 and 4 connected to the distribution pipes of each combustion chamber. Each cylinder 5a-5c in (5,6) is alternately supplied to each combustion chamber at regular time intervals and used as a heat source for producing coke.
도 2는 상기 연소실에 공급되는 혼합 가스의 압력 제어회로 블록도로서, 연소실에 공급되는 혼합가스의 압력조정을 위한 유압기(10)와, 혼합가스의 압력을 측정하는 압력 발신기(11)와, 상기 압력 발신기에서 측정되는 압력측정치(12) 및 가스압력 조정을 위한 기준치로 미리 설정되어 있는 설정치(14)를 이용하여 유압기(10)의 밸브를 제어하기 위한 출력치(15)를 발생하는 콘트롤러(13)로 구성되는 피드백 제어회로 블록도를 개략적으로 도시하고 있다.2 is a block diagram of a pressure control circuit of the mixed gas supplied to the combustion chamber, a hydraulic pressure regulator 10 for adjusting the pressure of the mixed gas supplied to the combustion chamber, a pressure transmitter 11 for measuring the pressure of the mixed gas, and A controller 13 for generating an output value 15 for controlling the valve of the oil press 10 by using the pressure measurement value 12 measured at the pressure transmitter and a preset value 14 set as a reference value for gas pressure adjustment. A schematic block diagram of the feedback control circuit is shown.
즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 혼합 가스가 유압기(10)의 압력 조정을 거쳐 코크스 오븐의 연소실에 공급되면, 압력 발신기(11)는 상기 코크스 오븐의 연소실에 공급되는 혼합 가스의 압력측정치(12)를 검출하여 콘트롤러(13)로 보내게 되고, 콘트롤러(13)에서는 운전자가 기설정한 설정치(14)와 상기 압력 발신기의 측정치(12)와의 편차를 계산하여, 그 편차에 대응하는 가스압력 조정을 위한 출력치(15)를 발생시키고, 상기 출력치는 유압기(10)로 보내져 상기 압력 발신기(11)에서 검출되는 압력 측정치(12)가 콘트롤러(13)의 설정치(14)와 일치하도록 유압기(10)의 밸브를 조정하면서 연소실에 공급되는 혼합 가스의 압력을 제어하게 된다.That is, as shown in FIG. 2, when the mixed gas is supplied to the combustion chamber of the coke oven after adjusting the pressure of the oil press 10, the pressure transmitter 11 measures the pressure of the mixed gas supplied to the combustion chamber of the coke oven ( 12 is detected and sent to the controller 13. The controller 13 calculates a deviation between the preset value 14 set by the driver and the measured value 12 of the pressure transmitter, and the gas pressure corresponding to the deviation. Generates an output value 15 for adjustment, the output value being sent to the oil pressure machine 10 such that the pressure measurement 12 detected by the pressure transmitter 11 coincides with the set value 14 of the controller 13. While adjusting the valve of 10), the pressure of the mixed gas supplied to the combustion chamber is controlled.
상기와 같은 종래의 혼합가스 공급방식은, 노체 구조상 가스 교환설비인 리버싱 윈치(reversing winch)(5,6)를 통하여 일정한 시간(예를 들어 20분씩)마다 홀수번호의 연소실과 짝수번호의 연소실에 교대로 혼합가스가 공급되어 연소되도록 설정되어 있다. 즉, 리버싱 윈치(5,6)의 내부 실린더(5a-5c) 작동에 의해, 처음 20분 동안은 홀수번호의 연소실에 혼합 가스를 공급하여 열을 가하면서 이때 발생되는 배기가스(waste gas)는 짝수번호의 폐기변을 통하여 연돌로 배출시키고, 다음 20분 동안은 짝수번호의 연소실에 혼합 가스를 공급하여 열을 가하면서 이때 발생되는 배기가스는 홀수번호의 폐기변을 통하여 연돌로 배출시키게 된다.In the conventional mixed gas supply system as described above, an odd-numbered combustion chamber and an even-numbered combustion chamber are provided at regular intervals (for example, 20 minutes) through reversing winches 5 and 6, which are gas exchange facilities in a furnace structure. The gas is alternately set so as to be supplied with combustion. That is, by operating the inner cylinders 5a-5c of the reversing winches 5 and 6, the exhaust gas generated at this time while supplying heat by supplying a mixed gas to the combustion chamber of odd number for the first 20 minutes. Is discharged to the stack through the even-numbered waste stream, and the mixed gas is supplied to the even-numbered combustion chamber for the next 20 minutes, and the exhaust gas is discharged to the stack through the odd-number waste stream. .
상기 리버싱 윈치(5,6)에서 가스를 교환할 때 각 실린더(5a-5c)의 작동 순서를 보면 다음과 같다.The operation sequence of each cylinder 5a-5c when gas is exchanged in the reversing winches 5 and 6 is as follows.
먼저 혼합 가스를 공급하고 있는 실린더(5a)를 동작시켜 리버싱 코크를 닫아 가스를 차단하고, 다음은 연소용 공기와 배기가스를 배출시키는 폐기변 통로를 바꿔주는 실린더(5b)를 작동시킨 후, 마지막으로 연소시키지 않은 반대쪽으로 혼합 가스가 공급되도록 실린더(5c)를 작동시켜 리버싱 코크(reversing cock)를 열어 혼합 가스를 연소실로 공급하게 되는데, 코크스 오븐은 에이 배터리(A BATTERY)와 비 배터리(B BATTERY)로 구분되어 있다.First, operate the cylinder 5a supplying the mixed gas to close the reversing coke to shut off the gas, and then operate the cylinder 5b for changing the waste passage which discharges combustion air and exhaust gas. Finally, the cylinder 5c is operated to supply the mixed gas to the opposite side which is not combusted, thereby opening a reversing cock to supply the mixed gas to the combustion chamber, and the coke oven is equipped with A BATTERY and non-battery ( B BATTERY).
따라서 상기 리버싱 윈치(5, 6)를 통해 혼합 가스를 한쪽 연소실에 공급하여 연소시키다가, 20분이 되어 반대편 연소실로 혼합 가스를 공급하려고 실린더를 작동시키는 리버싱(reversing)작업을 하는데, 한쪽 배터리 리버싱작업시 먼저 혼합 가스를 공급하고 있는 실린더(5a)를 작동시키면 68개의 리버싱 코크가 일제히 닫히면서, 공급되고 있던 혼합 가스가 순간적으로 차단되어, 메인 고로가스(main blast furnace gas) 압력과 리버싱하지 않는 다른 쪽 배터리의 분배관 압력이 순간적으로 상승(도 3의 부호 41 참조)하게 되며, 다시 리버싱이 끝나면 연소하지 않은 반대편의 연소실로 혼합 가스를 공급하려고 실린더(5c)를 작동시키면 68개의 리버싱 코크가 일제히 열려 순간적으로 많은 양의 혼합 가스가 연소실로 공급되면서, 메인 고로가스 압력과 리버싱하지 않는 다른 쪽 배터리의 분배관 압력이 순간적으로 하강(도 3의 부호 42 참조)하게 되는데, 이렇게 혼합 가스의 압력이 큰 폭으로 헌팅하는 현상(도 3의 부호 40 참조)은 10분 간격으로 주기적으로 발생하게 된다.Therefore, the mixed gas is supplied to one combustion chamber through the reversing winches 5 and 6 for combustion, and in 20 minutes, a reversing operation is performed to operate the cylinder to supply the mixed gas to the other combustion chamber. When the cylinder 5a supplying the mixed gas is first operated during the reversing operation, the 68 reversing cokes are closed at once, and the supplied mixed gas is momentarily shut off, so that the main blast furnace gas pressure and The pressure of the distribution tube of the other non-reversing battery is momentarily increased (see symbol 41 in FIG. 3), and once the reversing is completed, the cylinder 5c is operated to supply the mixed gas to the non-combustion combustion chamber. 68 reversing cokes are opened in unison to supply a large amount of mixed gas to the combustion chamber in an instant, not reversing with the main blast furnace gas pressure. The distribution tube pressure of the right battery is instantaneously lowered (refer to reference numeral 42 in FIG. 3). Thus, a phenomenon in which the pressure of the mixed gas is significantly increased (see reference numeral 40 in FIG. 3) occurs periodically at 10 minute intervals. Done.
상기의 종래 기술에서 혼합 가스의 압력이 큰 폭으로 헌팅하는 현상(40)은 현재 채택되어 있는 메인 고로가스 압력 조절계가 피드 백 제어방식을 적용하고 있기 때문에 발생되는 문제점 중의 하나이다. 상기 피드백 제어방식은 정상상태 기준으로 조정 파라메타가 설정되어 있어서, 도 2에 도시된 바와 같이, 압력발신기(11)를 통해 측정된 혼합 가스의 압력 측정치(12)가 큰 폭으로 헌팅하게 되면, 그 값을 콘트롤러(13)에서 설정치(14)와 비교한 후 출력치(15)를 출력시켜 유압기(10)의 밸브를 제어하게 되므로 즉각적인 제어 응답이 불가능하여 큰 폭의 압력 헌팅을 유발시키게 되고, 이로 인해 메인 고로 가스 압력과 분배관 압력이 큰 폭으로 헌팅하여, 그 헌팅하는 폭에 따라 믹싱되는 코크스 오븐가스의 양도 큰 폭으로 헌팅하여 혼합 가스의 발열량이 다르게 되며, 이로 인하여 코크스 오븐의 연소관리가 불안정하게 되고, 또 연돌에서 스모그(SMOG) 현상이 발생하게 됨은 물론, 혼합 가스의 열 효율을 저하시켜, 코크스 제조 단가에 영향을 미치는 소비열량을 상승시키게 되고, 로온이 불안정하게 되며, 코크스의 품질을 하락시키는 등 여러 가지의 문제점들이 있었다.The phenomenon that the pressure of the mixed gas is largely hunted in the related art 40 is one of the problems caused because the main blast furnace gas pressure regulator, which is currently employed, applies the feedback control method. In the feedback control method, the adjustment parameter is set based on the steady state reference, and as shown in FIG. 2, when the pressure measurement 12 of the mixed gas measured through the pressure transmitter 11 is largely hunted, After comparing the value with the set value 14 in the controller 13, the output value 15 is output to control the valve of the oil press 10 so that an immediate control response is not possible, causing a large pressure hunting. Therefore, the main blast furnace gas pressure and the distribution pipe pressure is hunted largely, and the amount of coke oven gas mixed according to the hunting width is also hunted at a large width, so that the calorific value of the mixed gas is changed. In addition, the smog (SMOG) phenomenon occurs in the stack, and the heat efficiency of the mixed gas is lowered to affect the cost of coke production. There were a number of problems, such as rising, destabilizing the lowon, and reducing the quality of the coke.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 특히 본 발명은 혼합가스 교체를 위해 리버싱동작이 개시되어 리버싱 윈치의 실린더가 동작 중에 있을 때 실린더 작동이 완료되기 이전에 미리 유압기의 밸브를 개폐함으로써, 실린더 작동이 완료되는 시점에서의 메인 고로 가스의 압력과 분배관 혼합가스의 압력 헌팅 폭을 감소시켜 코크스 오븐 연소실에 안정된 혼합 가스를 공급할 수 있도록 하는 코크스 오븐의 혼합가스 압력제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been made to solve the above problems, in particular, the present invention is to start the reversing operation for the replacement of the mixed gas and when the cylinder of the reversing winch is in operation before the operation of the hydraulic cylinder in advance Pressure control of the main blast furnace gas and the pressure hunting width of the distribution pipe mixed gas at the time when the cylinder operation is completed, thereby controlling the mixed gas pressure of the coke oven to supply a stable mixed gas to the coke oven combustion chamber. The purpose is to provide a method.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 리버싱 윈치를 이용하여 코크스 오븐의 각 연소실에 교대로 혼합가스를 공급하면서 유압기의 밸브를 설정치와 측정치의 편차에 의해 피드백 제어하여 가스 압력을 조절하는 코크스 오븐의 혼합가스 압력제어방법에 있어서, 상기 리버싱 윈치에서의 리버싱 동작이 개시되면, 실린더 작동이 완료되기 이전의 제 1시점에서 유압기를 수동운전모드로 전환하여 유압기 밸브를 미리 개폐하는 피드 포워드 제어단계와, 상기 실린더 작동이 완료되기 이전의 제 1시점 이후의 제 2시점에서 다시 유압기를 자동 운전모드로 복귀시켜 설정치와 측정치의 편차에 의해 유압기 밸브를 개폐하는 피드 백 제어단계를 포함하여, 리버싱윈치의 리버싱동작이 완료되기 이전에 미리 가스 압력을 제어함으로써 리버싱 동작시 혼합 가스의 압력이 순간적으로 상승하였다가 하락하는 것을 방지하는 코크스 오븐의 혼합 가스 압력 제어방법을 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention uses a reversing winch to alternately supply mixed gas to each combustion chamber of the coke oven while controlling the valve of the oil pressure feedback by the deviation of the set value and the measured value to adjust the gas pressure coke oven In the mixed gas pressure control method of the present invention, when the reversing operation is started in the reversing winch, the feedforward control which switches the oil pressure to the manual operation mode and opens and closes the oil pressure valve in advance at the first time before the cylinder operation is completed. And a feedback control step of returning the hydraulic pressure to the automatic operation mode at a second time after the first time before the cylinder operation is completed, and opening and closing the hydraulic valve by the deviation of the set value and the measured value. Mixing during the reversing operation by controlling the gas pressure before the reversing operation of the single winch is completed Provides a mixed gas pressure control method of the coke oven to prevent the pressure of the switch to instantaneously boost was added drop by.
상기 본 발명의 목적과 특징 및 장점은 첨부도면 및 다음의 상세한 설명을 참조함으로서 더욱 쉽게 이해될 수 있을 것이다.The objects, features and advantages of the present invention will be more readily understood by reference to the accompanying drawings and the following detailed description.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 작용에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration and operation of the present invention with reference to the accompanying drawings in detail as follows.
도 4는 본 발명에 의한 피드 포워드 제어로직이 적용된 유압기 운전 제어회로 블록도로서, 압력 발신기(11)에서 측정되는 압력측정치(12) 및 가스압력 조정을 위한 기준치로 미리 설정되어 있는 설정치(14)를 이용하여 유압기(10)의 밸브를 제어하기 위한 출력치(15)를 발생하도록 구성된 콘트롤러(13A)에 리버싱 윈치(5, 6)를 연결하여 그 내부의 실린더(5a-5c) 작동여부를 상기 콘트롤러(13A)가 검출할 수 있도록 구성하며, 또한 상기 콘트롤러(13A)에는 유압기 밸브를 제어함에 있어서 본 발명에 의한 피드포워드 제어로직을 적용할 것인지에 대한 사용여부를 임의의로 선택할 수 있는 피드포워드 제어스위치(16)가 연결되어, 리버싱 동작시 상기 콘트롤러(13A)에 의한 유압기 운전이 피드포워드 제어방식과 피드백 제어방식에 의해 이루어질 수 있도록 구성한다.FIG. 4 is a block diagram of a hydraulic operation control circuit to which the feedforward control logic according to the present invention is applied, and the pressure measurement value 12 measured by the pressure transmitter 11 and the preset value 14 which are preset as reference values for gas pressure adjustment. To connect the reversing winches 5 and 6 to the controller 13A configured to generate the output value 15 for controlling the valve of the oil press 10 using the cylinders 5a-5c. The controller 13A is configured to detect the feedforward, and the feedforward can be arbitrarily selected whether or not to use the feedforward control logic according to the present invention in controlling the hydraulic valve to the controller 13A. The control switch 16 is connected to configure the oil pressure operation by the controller 13A in the reversing operation by the feedforward control method and the feedback control method.
여기서, 상기 콘트롤러(13A)는 리버싱 윈치(5, 6)에서 각 연소실에 혼합 가스를 교체하기 위해 리버싱 동작을 실시하게 될 때에, 상기 리버싱윈치의 실린더가 작동되기 시작하면 그 실린더 작동이 완료되기 이전에 소정의 제 1시점에서 유압기를 수동운전모드로 전환하여 유압기 밸브를 미리 개폐하고, 상기 제 1시점 이후의 제 2시점에서 피드백 제어를 위해 다시 유압기를 자동 운전모드로 복귀시키는 피드 포워드 제어로직을 구비한다. 이로써, 상기 콘트롤러는 리버싱 윈치의 실린더 작동 개시후 제 1시점에서 제 2시점까지는 유압기 밸브를 미리 폐쇄하거나 개방하여 실린더 작동 완료시 가스압력이 순간적으로 상승하거나 하강하는 것을 방지할 수 있게 되며, 다시 상기 제 2시점에서 유압기를 자동 운전모드로 복귀시켜 설정치와 측정치의 편차에 의해 유압기 밸브를 개폐하는 피드 백 제어방식에 의한 정상운전을 실시한다. Here, when the controller 13A performs the reversing operation to replace the mixed gas in each combustion chamber in the reversing winches 5 and 6, the cylinder operation of the reversing winch starts to operate. Feed forward for switching the oil pressure valve to manual operation mode at a predetermined first point before completion, opening and closing the oil pressure valve in advance, and returning the oil pressure to automatic operation mode again for feedback control at a second time after the first time point. It is equipped with control logic. As a result, the controller may close or open the oil pressure valve in advance from the first time point to the second time point after the cylinder operation of the reversing winch is started, thereby preventing the gas pressure from rising or falling momentarily upon completion of the cylinder operation. At the second time point, the oil pressure is returned to the automatic operation mode, and normal operation is performed by the feedback control method of opening and closing the oil pressure valve by the deviation of the set value and the measured value.
상기 피드 포워드 제어로직을 실행하기 위하여 상기 콘트롤러는 리버싱 윈치의 리버싱 시작신호에 의해 두 쌍의 타이머를 기동시키며, 상기 각각의 타이머는 상기 리버싱 윈치의 실린더 폐쇄작동(연소실에 공급되는 혼합가스를 차단하기 위한 동작)개시 후 가스의 압력이 상승하기 시작하는 시점에서 각각 기동하도록 설정된 제 1 및 제 2타이머와, 상기 리버싱 윈치의 실린더 개방작동(연소실에 혼합가스를 공급하기 위한 동작)개시 후 가스의 압력이 하강하기 시작하는 일정 시점에서 각각 기동하도록 설정된 제 3 및 제 4타이머로 이루어지며, 여기서 상기 제 1타이머와 제 3타이머는 피드포워드 제어로직 기동 시점을 각각 카운트하는 타이머이고, 제 2타이머와 제 4타이머는 피드포워드 제어로직 종료시점을 각각 카운트하는 타이머이다. 이들 각각의 타이머는 시스템 구성상의 필요에 따라서 하드 웨어 또는 소프트 웨어에 의해 선택적으로 구성될 수 있으므로, 본 발명에서는 어느 경우라도 한정하지 않는다.In order to execute the feedforward control logic, the controller starts two pairs of timers by the reversing start signal of the reversing winch, each timer closing the cylinder of the reversing winch (mixed gas supplied to the combustion chamber). Start operation of the first and second timers and the opening operation of the reversing winch (operation for supplying the mixed gas to the combustion chamber) after the start of the operation. And a third timer and a fourth timer, each of which is set to start at a predetermined time point at which the pressure of the gas begins to fall, wherein the first timer and the third timer are timers for counting the feedforward control logic starting points, respectively. The second timer and the fourth timer are timers each counting the end point of the feedforward control logic. Since each of these timers can be selectively configured by hardware or software according to the needs of the system configuration, the present invention is not limited in any case.
도 5는 본 발명에 따른 코크스 오븐의 혼합 가스 압력제어방법의 동작 흐름을 예시한 도면으로서, 유압기의 운전상태 및 피드 포워드 제어로직이 적용되는 상태, 또는 리버싱 윈치에서의 리버싱 동작 개시여부를 검출하여 가스공급을 차단하기 위한 리버싱 코크 폐쇄동작인지 또는 가스공급을 개시하기 위한 리버싱 코크 개방동작인지를 판단하는 초기 검출단계(S501-S505)와, 상기 판단 결과 리버싱 동작이 개시되면 실린더 작동이 완료되기 이전의 제 1시점에서 유압기를 수동운전모드로 전환하여 유압기 밸브를 미리 개폐하는 피드 포워드 제어단계(S506-S513)와, 상기 실린더 작동이 완료되기 이전의 제 1시점 이후의 제 2시점에서 다시 유압기를 자동 운전모드로 복귀시켜 설정치와 측정치의 편차에 의해 유압기 밸브를 개폐하도록 제어하는 피드 백 제어단계(S514-S517)를 포함하여 구성한다.5 is a view illustrating an operation flow of the mixed gas pressure control method of the coke oven according to the present invention, the operating state of the hydraulic pressure and the feed forward control logic is applied, or whether or not to start the reversing operation in the reversing winch An initial detection step (S501-S505) for determining whether it is a reversing coke closing operation for detecting the gas supply or stopping the gas supply; Feed forward control steps (S506-S513) for switching the oil pressure to manual operation mode in advance and closing the oil pressure valve in advance at the first time before the operation is completed, and the second time after the first time before the cylinder operation is completed. Feedback control to control the oil valve to open and close by returning the oil pressure to the automatic operation mode at the time point, and the deviation between the set value and the measured value. And it comprises a system (S514-S517).
상기 피드 포워드 제어단계는, 가스공급을 차단하기 위한 리버싱 코크 폐쇄동작 및 가스공급을 개시하기 위한 리버싱 코크 개방동작에 각각 대응하여 처리된다.The feed forward control step is processed in correspondence with a reversing coke closing operation for interrupting gas supply and a reversing coke opening operation for initiating gas supply, respectively.
상기 가스공급을 차단하기 위한 리버싱 코크 폐쇄동작에 대응하는 처리동작은, 실린더 폐쇄작동이 완료되기 이전의 제 1시점 및 제 2시점을 각각 카운트하기 위해 제 1타이머 및 제 2타이머를 각각 기동시키는 단계(S506)와, 상기 제 1타이머에 의해 카운트되는 제 1시점에서 유압기를 수동운전모드로 전환하는 단계(S508, S510)와, 콘트롤러의 출력치를 밸브 차단시 적용되는 폐쇄 출력치로 설정하여 유압기 밸브를 제어하는 단계(S512)로 이루어진다.The processing operation corresponding to the reversing coke closing operation for shutting off the gas supply is to start the first timer and the second timer, respectively, to count the first and second time points before the cylinder closing operation is completed, respectively. Step S506, the step of switching the hydraulic pressure to the manual operation mode at the first time counted by the first timer (S508, S510), and the output value of the controller by setting the closed output value applied when the valve shut off oil pressure valve Control step (S512) is made.
상기 가스공급을 개시하기 위한 리버싱 코크 개방동작에 대응하는 처리동작은, 실린더 개방작동이 완료되기 이전의 제 1시점 및 제 2시점을 각각 카운트하기 위해 제 3타이머 및 제 4타이머를 각각 기동시키는 단계(S507)와, 상기 제 3타이머에 의해 카운트되는 제 1시점에서 유압기를 수동운전모드로 전환하는 단계(S509, S511)와, 콘트롤러의 출력치를 밸브 개방시 적용되는 개방 출력치로 설정하여 유압기 밸브를 제어하는 단계(S513)를 포함하여 이루어진다.The processing operation corresponding to the reversing coke opening operation for starting the gas supply is to start the third timer and the fourth timer, respectively, to count the first time point and the second time point, respectively, before the cylinder opening operation is completed. Step S507, the step of switching the oil pressure to the manual operation mode (S509, S511) at the first time counted by the third timer, and setting the output value of the controller to the open output value applied when the valve is opened, the oil pressure valve It includes a step of controlling (S513).
도 6a와 도 6b는 가스 차단시 실린더 이동시간에 따른 고로가스 압력 변화를 나타낸 그래프이고, 도 6c와 도 6d는 가스 공급시 실린더 이동시간에 따른 고로가스 압력 변화를 나타낸 그래프이며, 도 6e는 유압기의 출력값에 따른 고로가스의 압력변화를 나타낸 그래프이다. 이들 그래프를 참고로 하면, 가스 차단시나 가스공급시 실린더 이동이 삼분의 일(1/3)정도 이루어졌을 때 압력의 변화가 발생되므로 피드포워드 제어로직 기동 시점을 각각 카운트하는 상기 제 1타이머와 제 3타이머는 6초를 카운트할 수 있는 타이머를 사용하는 것이 바람직함으로 알 수 있고, 상기의 압력 변화가 없어지는 시점은 실린더 이동이 삼분의 이(2/3)정도 이루어졌을때이므로 피드포워드 제어로직 종료시점을 각각 카운트하는 제 2타이머와 제 4타이머는 9초를 카운트할 수 있는 타이머를 사용하는 것이 바람직함을 알 수 있으며, 이하의 동작설명에서는 각각 6초 및 9초를 카운트하도록 설정된 경우를 예로 들어 설명한다.6A and 6B are graphs showing changes in blast furnace gas pressure according to cylinder movement time when gas is cut off, and FIGS. 6C and 6D are graphs showing changes in blast furnace gas pressure according to cylinder movement time when gas is supplied, and FIG. The graph shows the pressure change of blast furnace gas according to the output value of. Referring to these graphs, the first timer and the first timer each counting the feedforward control logic start time are generated since the pressure change occurs when the cylinder movement is made about one third (1/3) during gas shutoff or gas supply. It can be seen that it is preferable to use a timer capable of counting six seconds for the three timers, and the point at which the pressure change disappears is when the cylinder movement is about two-thirds (2/3). It can be seen that it is preferable to use a timer that can count 9 seconds for the second timer and the fourth timer that count the end points, respectively. An example will be described.
도 7은 본 발명에 의한 유압기 운전 제어회로에 의해 개선된 헌팅폭을 갖는 혼합가스의 압력변화를 나타낸 그래프이다.Figure 7 is a graph showing the pressure change of the mixed gas having an improved hunting width by the hydraulic operation control circuit according to the present invention.
이상과 같이 구성되는 본 발명에 의한 코크스 오븐의 혼합가스 압력제어방법의 작용 효과를 설명하면 다음과 같다.Referring to the effect of the mixed gas pressure control method of the coke oven according to the present invention configured as described above are as follows.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 피드 포워드 제어로직은 고로 가스를 제어하는 유압기가 자동 운전 중이고, 에이 배터리와 비 배터리가 혼합 가스를 사용할 때, 혼합 가스 압력제어방법 중 리버싱 동작시 피드 포워드 제어 방식을 적용하는 스위치(16)를 사용한다고 선택되었을 때(S501), 에이 배터리나 비 배터리 중 한쪽 배터리가 공급중인 혼합 가스를 교체하는 리버싱을 시작한다는 신호가 리버싱 윈치(5, 6)로부터 들어오면(S502의 "Y"분기), 피드 포워드 제어 방식을 적용시키는 로직이 기동된다.As shown in Figures 4 and 5, the feed forward control logic according to the present invention is the hydraulic of the blast furnace gas is operating automatically, when the A battery and the non-battery using the mixed gas, the river in the mixed gas pressure control method When it is selected to use the switch 16 to apply the feedforward control method in the singing operation (S501), a signal indicating that the reversing winch starts to replace the mixed gas supplied by one of the batteries or the non-battery is performed. When it enters from (5, 6) ("Y" branch of S502), the logic which applies a feed-forward control system is activated.
이후에 가스가 공급되어 연소되고 있는 연소실에 가스공급을 차단한다는 첫 번째 리버싱 시작 신호를 받으면(S504의 "Y"분기), 상기 콘트롤러는 제 1타이머와 제 2타이머를 상기 리버싱 윈치의 리버싱 코크 폐쇄 시작과 동시에 기동(S506)한다. 그중에서 제 1타이머는 가스 압력이 상승하는 시점, 즉 리버싱 윈치의 실린더가 삼분의 일(1/3)쯤 동작된 시점, 예를 들어 6초가 경과되면 출력을 발생(S508)시킨다. 이 제 1타이머 출력이 발생되는 시점에서 상기 콘트롤러는 가스의 압력을 제어하는 유압기의 운전 모드를 수동 운전모드로 전환(S510)하고, 유압기로 나가는 출력치를 밸브 폐쇄시 설정된 계기의 출력치(한개의 배터리 연소시 설정된 압력 300mmH2O를 유지하는 출력치 47%; 도 6e 참조)로 대체하여 고로 가스의 압력을 조절하는 유압기의 밸브를 제어(S512)함으로써, 가스의 압력이 상승하기 전에 미리 닫아 도 7에 예시된 바와 같이 고로 가스의 압력과 혼합 가스의 압력이 순간적으로 상승하는 것을 방지할 수 있게 된다.After receiving the first reversing start signal indicating that the gas is supplied to the combustion chamber to supply the gas to the combustion chamber ("Y" branch of S504), the controller sets the first timer and the second timer to the river of the reversing winch. It starts (S506) at the same time as a sink coke closing start. The first timer generates an output (S508) when the gas pressure rises, that is, when the cylinder of the reversing winch is operated about one third (1/3), for example, six seconds have elapsed. At the time when the first timer output is generated, the controller switches the operation mode of the oil pressure controlling the pressure of the gas to the manual operation mode (S510), and outputs the output value of the gauge set when the valve is closed (one By controlling the valve of the oil pressure which controls the pressure of the blast furnace gas (S512) by replacing the output value of 47% which maintains the set pressure 300mmH 2 O at the time of battery combustion (see FIG. 6E), the gas pressure may be closed in advance before the pressure increases. As illustrated in FIG. 7, it is possible to prevent the pressure of the blast furnace gas and the pressure of the mixed gas from rising momentarily.
그리고 상기 제 2타이머는 리버싱 윈치의 리버싱 코크 폐쇄 시작신호에 의해 동시에 기동되어 상기 제 1타이머 출력시간보다 후에 지정된 시간(예를 들어 9초; 도 6b를 참조하면 압력 헌팅폭이 적고 설정 압력으로 복귀되는 시간이 가장 빠른 시간)이 경과되면 출력을 발생(S514)시킨다. 따라서 이 제 2타이머의 출력이 발생되는 시점에서 상기 콘트롤러는 고로 가스의 압력을 제어하는 유압기의 운전 모드를 다시 수동 운전모드에서 자동 운전모드로 전환(S516)하여 설정치와 측정치의 편차를 가지고 운전하는 피드 백 제어를 실시하여, 혼합 가스의 압력을 제어하게 된다.And the second timer is simultaneously started by the reversing coke closing start signal of the reversing winch to specify a predetermined time after the first timer output time (for example, 9 seconds; referring to FIG. 6B), the pressure hunting width is small and the set pressure is reduced. When the time to return to the earliest time is elapsed), an output is generated (S514). Therefore, at the time when the output of the second timer is generated, the controller switches the operation mode of the oil pressure controlling the pressure of the blast furnace gas from the manual operation mode to the automatic operation mode again (S516) to operate with the deviation between the set value and the measured value. Feed back control is performed to control the pressure of the mixed gas.
다시 연소되지 않은 연소실로 혼합 가스를 공급한다는 두 번째 리버싱 시작 신호를 받으면(S505의 "Y"분기), 상기 콘트롤러는 제 3타이머 및 제 4타이머를 상기 리버싱 윈치의 리버싱 코크 개방 시작과 동시에 기동(S507)한다. 먼저 제 3타이머는 리버싱 윈치의 실린더가 삼분의 일(1/3)쯤 동작된 시점, 즉, 가스 압력이 하락하기 시작하는 시점(예를 들어 6초; 도 6c 참조)에서 출력을 발생(S509)시킨다. 따라서 이 제 3타이머가 동작되어 설정된 시간이 경과하면 콘트롤러는 고로 가스의 압력을 조절하는 유압기의 운전 모드를 자동 운전에서 수동 운전모드로 전환(S511)하고, 유압기로 나가는 출력치를 밸브 개방시 설정된 계기의 출력치(두 개의 배터리 연소시 설정된 압력 300mmH2O를 유지하는 출력치 70%; 도 6e 참조)로 대체하여, 고로 가스의 압력을 조절하는 유압기의 밸브를 제어(S513)함으로써, 가스의 압력이 하락하기 전에 미리 열어, 도 7에 예시된 바와 같이 고로 가스의 압력과 혼합 가스의 압력이 순간적으로 하락하는 것을 방지할 수 있게 된다.Upon receiving a second reversing start signal to supply the mixed gas back to the unburned combustion chamber ("Y" branch of S505), the controller sets a third timer and a fourth timer to start reversing coke opening of the reversing winch. It starts simultaneously (S507). Firstly, the third timer generates an output at a time when the cylinder of the reversing winch is operated about one third (1/3), that is, when the gas pressure starts to drop (for example, six seconds; see FIG. 6C). S509). Therefore, when the third timer is operated and the set time has elapsed, the controller switches the operation mode of the oil pressure regulator that controls the pressure of the blast furnace gas from the automatic operation to the manual operation mode (S511) and sets the output value to the oil pressure when the valve is opened. The pressure of the gas by controlling the valve of the oil pressure regulator (S513), which controls the pressure of the blast furnace gas, is replaced with the output value of 70% of the output value maintaining the set pressure 300mmH 2 O at the time of burning the two batteries (see FIG. 6E). It is opened before this drop, and it is possible to prevent the pressure of the blast furnace gas and the pressure of the mixed gas from dropping momentarily as illustrated in FIG. 7.
그리고 제 4타이머는 리버싱 윈치의 리버싱 코크 개방 시작 신호에 의해 동시에 기동되어, 상기 제 3타이머의 출력시간보다 후에 지정된 시간(예를 들어 9초; 도 6d를 참조하면 수동 운전 상태에서 압력의 헌팅 폭이 적고, 설정 압력으로 복귀되는 시간이 가장 빠른 시간)이 경과되면 출력을 발생(S515)시킨다. 따라서 이 제 4타이머의 출력이 발생되는 시점에서 상기 콘트롤러는 고로 가스의 압력을 제어하는 유압기의 운전 모드를 다시 수동 운전모드에서 자동 운전모드로 전환(S517)하여, 설정치와 측정치의 편차를 가지고 운전하는 피드 백 제어를 실시하도록 함으로써, 리버싱 시 혼합 가스의 압력이 순간적으로 상승하였다가 하락하는 것을 방지하도록 하며, 이러한 리버싱이 완료되면 상기 제어 로직을 반복하여 실시하게 된다.And the fourth timer is simultaneously started by the reversing coke opening start signal of the reversing winch, so that the time specified after the output time of the third timer (for example, 9 seconds; When the hunting width is small and the time when the time to return to the set pressure is the fastest) elapses, an output is generated (S515). Therefore, at the time when the output of the fourth timer is generated, the controller switches the operation mode of the oil pressure controlling the pressure of the blast furnace gas from the manual operation mode to the automatic operation mode again (S517), and operates with a deviation between the set value and the measured value. By performing the feedback control, the pressure of the mixed gas during the reversal is prevented from rising and falling momentarily. When the reversal is completed, the control logic is repeatedly performed.
이와 같은 본 발명의 혼합 가스 압력 제어방법은 소정의 시퀀스(SEQUENCE)에 의하여 제어함으로써, 코크스 오븐의 리버싱시 메인 고로 가스 압력을 조정하는 유압기의 밸브를 압력이 헌팅하기 이전에 미리 조작하여, 큰 폭으로 헌팅하는 메인 고로 가스의 압력과 분배관 압력의 헌팅폭을 감소시켜, 코크스 오븐 연소실에 안정된 혼합 가스를 공급하고, 믹싱되는 코크스 오븐 가스의 혼합되는 양을 안정시켜, 적정한 열량의 혼합 가스를 공급함은 물론, 코크스를 제조하는데 사용되어지는 소비 열량을 감소시키며, 연돌에서 매연이 발생되지 않도록 하여 환경 오염을 방지할 수 있는 이점을 얻을 수 있다.The mixed gas pressure control method of the present invention is controlled by a predetermined sequence, so that the valve of the oil pressure regulator that adjusts the gas pressure of the main blast furnace at the time of reversing the coke oven is operated in advance before the pressure is hunted. Hunting width of the main blast furnace gas pressure and distribution pipe pressure hunting width is reduced, supplying a stable mixed gas to the coke oven combustion chamber, and stabilizes the amount of mixed coke oven gas to be mixed, the mixed gas of the appropriate heat amount In addition to supplying, it is possible to reduce the amount of heat consumed to prepare the coke, and to prevent the generation of soot in the stack to obtain an advantage that can prevent the environmental pollution.
도 1은 코크스 오븐에 공급되는 혼합 가스의 공급 계통도1 is a supply system diagram of a mixed gas supplied to a coke oven
도 2는 종래의 피드백 제어방식에 의한 유압기 운전 제어회로도2 is a hydraulic circuit driving control circuit diagram of a conventional feedback control method
도 3은 종래의 유압기 운전 제어회로에 의한 혼합가스의 압력변화를 나타낸 그래프Figure 3 is a graph showing the pressure change of the mixed gas by the conventional hydraulic operation control circuit
도 4는 본 발명에 의한 피드 포워드 제어로직이 적용된 유압기 운전 제어회로 블록도4 is a block diagram of a hydraulic operation control circuit to which the feedforward control logic according to the present invention is applied.
도 5는 본 발명에 따른 코크스 오븐의 혼합 가스 압력제어방법의 동작 흐름도5 is an operation flowchart of the mixed gas pressure control method of the coke oven according to the present invention.
도 6a 내지 도 6e는 실린더 이동시간 및 출력치에 따른 고로가스 압력 변화를 나타낸 그래프6A to 6E are graphs showing changes in blast furnace gas pressure according to cylinder travel time and output value.
도 7은 본 발명에 의한 유압기 운전 제어회로에 의한 혼합가스의 압력변화를 나타낸 그래프Figure 7 is a graph showing the pressure change of the mixed gas by the oil pressure operating control circuit according to the present invention
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>
1 : 고로가스 압력조정 유압기 2 : 코크스오븐가스 유량조정 유압기1: Blast furnace gas pressure adjusting oil press 2: Coke oven gas flow adjusting oil press
3,4 : 분배관 압력조정 유압기 5,6 : 리버싱 윈치, 3,4: Distribution pipe pressure adjusting oil press 5,6: Reversing winch,
5a-5c : 실린더 10 : 압력 조정 유압기5a-5c: Cylinder 10: Pressure regulating oil press
11: 압력 발신기 13, 13A : 콘트롤러11: pressure transmitter 13, 13A: controller
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2002
- 2002-11-14 KR KR1020020070837A patent/KR100919749B1/en not_active IP Right Cessation
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Payment date: 20150918 Year of fee payment: 7 |
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| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160912 Year of fee payment: 8 |
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| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |