KR100972203B1

KR100972203B1 - 이물질 포집장치

Info

Publication number: KR100972203B1
Application number: KR1020080104651A
Authority: KR
Inventors: 이윤영; 최규언; 김성호; 황용택
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2008-10-24
Filing date: 2008-10-24
Publication date: 2010-07-23
Also published as: KR20100045634A

Abstract

코크스 오븐 가스 공급라인을 따라 유동되는 코크스 오븐 가스에 포함되는 이물질을 포집하여 제거할 수 있는 이물질 포집장치를 제공한다. 이물질 포집장치는 코크스 오븐 가스의 메인라인에서 분기되어 해당되는 경로를 통해 코크스 오븐 가스를 공급하는 공급라인, 및 공급라인에 구비되며, 내부로 유입된 코크스 오븐 가스와 이물질의 유동을 안내하는 포집부재를 포함하며, 포집부재는 내부로 유입된 코크스 오븐 가스와 이물질의 중량에 따라 코크스 오븐 가스의 공급방향인 제1 방향으로 배치되는 코크스 오븐 가스의 공급 경로와 중력 방향인 제2 방향으로 배치되는 이물질 포집 경로를 구분한다.

코크스 오븐 가스, COG, 이물질, 포집

Description

이물질 포집장치{ALIEN SUBSTANCE CAPTURING DEVICE}

본 발명은 코크스 오븐 가스 공급라인에 관한 것으로, 보다 상세하게는 코크스 오븐 가스 공급라인에 구비되는 이물질 포집장치에 관한 것이다.

제철소 코크스 제조 과정에서 코크스 오븐 가스(COG ; cokes oven gas)가 부생된다. 코크스 오븐 가스에는 타르(tar)와 슬러지(sludge) 및 이물질(또는 부산물) 등이 다량 함유되어 있다. 코크스 오븐 가스는 기력 발전소의 보일러 초기 기동시 필요하다.

코크스 오븐 가스의 용도에 따라 보일러에 코크스 오븐 가스 버너, 코크스 오븐 가스 스탭(stab) 버너, 점화기 버너로 구분되어 사용되고 있다.

그런데, 코크스 오븐 가스에 포함된 이물질은 보일러 노내 연소실까지 유입되는 과정에서 코크스 오븐 가스와 점화기(ignitor)의 배관 및 노즐 등에 누적될 수 있다. 코크스 오븐 가스 배관의 직경 변화와 보일러 구조물로 인해 곡관부가 과다하게 형성되기 때문이다. 이러한 이유로, 배관의 막힘 현상이 발생되어 보일러 점화용 버너의 기능이 상실되는 문제점이 있다.

코크스 오븐 가스 공급라인을 따라 유동되는 코크스 오븐 가스에 포함되는 이물질을 포집하여 제거할 수 있는 이물질 포집장치를 제공한다.

이물질 포집장치는 코크스 오븐 가스의 메인라인에서 분기되어 해당되는 경로를 통해 코크스 오븐 가스를 공급하는 공급라인, 및 공급라인에 구비되며, 내부로 유입된 코크스 오븐 가스와 이물질의 유동을 안내하는 포집부재를 포함하며, 포집부재는 내부로 유입된 코크스 오븐 가스와 이물질의 중량에 따라 코크스 오븐 가스의 공급방향인 제1 방향으로 배치되는 코크스 오븐 가스의 공급 경로와 중력 방향인 제2 방향으로 배치되는 이물질 포집 경로를 구분한다.

포집부재는 복수의 방향에서 개구부를 가지며 내측에 공간을 형성하고 내부로 유입되는 코크스 오븐 가스의 유동 방향을 전환하여 비중차에 따라 코크스 오븐 가스와 코크스 오븐 가스에 포함된 이물질을 분리하는 몸체부, 몸체부의 일측에 연결되어 몸체부 내부로 유입되는 코크스 오븐 가스의 유동을 안내하는 유입 라인, 유입 라인의 위치에 대응하여 몸체부의 타측에 연결되어 제1 방향을 따라 코크스 오븐 가스의 공급 경로를 형성하며, 몸체부 내부로부터 배출되는 코크스 오븐 가스의 유동을 안내하는 배출 라인, 및 몸체부의 하측에 연결되어 제2 방향을 따라 이물질 포집 경로를 형성하며, 몸체부로부터 드레인되는 이물질의 유동을 안내하는 드레인 라인(drain line)을 포함할 수 있다.

포집부재는 코크스 오븐 가스 메인라인에서 분기되는 공급라인 가운데 코크스 오븐 가스 스탭 라인(stab line)에서 코크스 오븐 가스 스탭 컨트롤 밸브 전단에 구비될 수 있다.

몸체부는 기설정된 각도로 굴곡된 제1 굴곡부를 중심으로 양측으로 배치되어 유입 라인측에 구비되며, 코크스 오븐 가스와 이물질의 유동을 안내하는 제1 격판, 제1 격판의 형상에 대응하여 기설정된 각도로 굴곡된 제2 굴곡부를 중심으로 양측으로 배치되어 배출 라인측에 구비되며, 제1 격판을 통해 안내되는 코크스 오븐 가스와 이물질의 유동을 안내하는 제2 격판을 포함할 수 있다.

제1 격판은 제1 방향을 기준으로 유입 라인측에 가까운 부분의 폭이 넓고 배출 라인측에 가까운 부분의 폭이 점차 좁게 형성되며, 제1 굴곡부에 복수개의 제1 배출 구멍을 가질 수 있다.

제1 격판은 제1 배출 구멍에 인접한 양측면에 구비되어 1차로 이물질을 포집하는 제1 포집부를 가질 수 있다.

제1 포집부는 제2 방향을 따라 가공된 복수개의 골을 포함하며, 복수개의 골은 제2 방향을 따라 기설정된 각도로 기울어질 수 있다.

제2 격판은 제1 방향을 기준으로 유입 라인측에 가까운 부분의 폭이 넓고 배출 라인측에 가까운 부분의 폭이 점차 좁게 형성되며, 양측면에 각각 복수개의 제2 배출 구멍을 가질 수 있다.

제2 격판은 양측면에서 제2 굴곡부와 제2 배출 구멍 사이에 구비되어 2차로 이물질을 포집하는 제2 포집부를 가질 수 있다.

제2 포집부는 제2 방향을 따라 가공된 복수개의 골을 포함하며, 복수개의 골은 제2 방향을 따라 기설정된 각도로 기울어질 수 있다.

드레인 라인에 연결되어 드레인 라인으로부터 안내되는 이물질을 일시 저장하는 시일 포트(seal pot), 및 시일 포트에 연결되는 이물질 저장부재를 더 포함하며, 시일 포트로 유입되는 배출수 공급으로 이물질을 시일 포트로부터 이물질 저장부재로 배출할 수 있다.

몸체부 내부에서 유입 라인측과 배출 라인측에 각각 구비되어 몸체부의 입구측과 출구측 압력 차이를 검출하는 차압 검출부, 및 차압 검출부에 전기적으로 연결되며, 차압 검출부로부터 검출된 압력신호를 분석하여 몸체부 내부에서의 압력값 변동에 따라 이물질의 포집상태를 판단하고, 해당되는 밸브 개폐신호를 발생하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

유입 라인과 배출 라인을 직접 연결하는 바이패스 라인을 구비하며, 바이패스 라인에 구비되어 제어부로부터 공급되는 바이패스 밸브 개폐신호의 입력에 따라 구동되어 바이패스 라인을 개폐하는 바이패스 제어밸브를 더 포함할 수 있다.

유입 라인에 구비되어 제어부로부터 공급되는 제1 밸브 개폐신호의 입력에 따라 구동되어 유입 라인을 개폐하는 제1 제어밸브, 및 배출 라인에 구비되어 제어부로부터 공급되는 제2 밸브 개폐신호의 입력에 따라 구동되어 배출 라인을 개폐하는 제2 제어밸브를 더 포함할 수 있다.

제어부는 차압 검출부로부터 입력되는 압력신호를 분석하여 차압값이 설정값 이상이면 몸체부 내에 이물질이 포집된 상태로 판단하여 제1 제어밸브와 제2 제어밸브를 닫힘(close)으로 하고 바이패스 제어밸브를 열림(open)으로 제어할 수 있다.

이물질 포집장치는 여과 방식이 아니므로 압력 손실이 거의 없다.

또한, 몸체부를 필요에 따라 청소할 수 있으므로 보일러 연소실까지의 연결되는 코크스 오븐 가스 공급라인을 보다 청결한 상태로 유지할 수 있다.

또한, 보일러 초기 점화시 원활하게 코크스 오븐 가스를 공급할 수 있으므로 점화실패 등의 문제점을 개선할 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 이하에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 본 명세서 및 도면에서 동일한 부호는 동일한 구성요소를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 코크스 오븐 가스 공급라인에 장착된 이물질 포집장치를 개략적으로 도시한 도면이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이물질 포집장치를 도시한 도면이다.

본 발명의 실시예에 따른 이물질 포집장치는 코크스 오븐 가스의 메인라인(2)에서 분기되어 해당되는 경로를 통해 코크스 오븐 가스를 공급하는 공급라인(4)에 구비되는 포집부재(10)를 포함한다. 포집부재(10)는 코크스 오븐 가스 메인라인(2)에서 분기되는 공급라인(4) 가운데 코크스 오븐 가스 스탭 라인(stab line)에서 코크스 오븐 가스 스탭 컨트롤 밸브 전단에 구비된다.

포집부재(10)는 내부로 유입된 코크스 오븐 가스와 이물질(131)의 유동을 안내한다. 여기서, 이물질(131)은 타르(tar)와 슬러지(sludge) 및 부산물 등을 포함하며, 코크스 오븐 가스 보다 더 무거운 물질을 의미한다. 포집부재(10)는 내부로 유입된 코크스 오븐 가스와 이물질(131)의 중량에 따라 코크스 오븐 가스의 공급방향인 제1 방향으로 배치되는 코크스 오븐 가스의 공급 경로와 중력 방향인 제2 방향으로 배치되는 이물질 포집 경로를 구분한다.

포집부재(10)는 몸체부(100), 유입 라인(110), 배출 라인(120), 드레인 라인(130, drain line)을 포함한다.
몸체부(100)는 복수의 방향에서 개구부를 가지며 내측에 공간을 형성하고 내부로 유입되는 코크스 오븐 가스의 유동 방향을 전환하여 비중차에 따라 코크스 오븐 가스와 코크스 오븐 가스에 포함된 이물질(131)을 분리한다. 참고로, 도 2에서 몸체부(100) 내부의 도시내용은 제1 격판(102)과 제2 격판(104)에 각각 부딪히면서 코크스 오븐 가스의 진행방향과 이물질의 진행방향이 변화되는 것을 도시한 것이다. 도 2에서 몸체부(100) 내부의 제1 격판(102)과 제2 격판(104)은 코크스 오븐 가스와 이물질의 이동방향을 설명하기 위해 개략적으로 도시한 것이며, 실질적으로 도 3에 도시한 바와 같이 제1 격판(102)과 제2 격판(104)은 세워진 상태로 몸체부(100) 내부에 배치될 수 있다. 제1 격판(102)과 제2 격판(104)이 세워진 상태를 가정하면 코크스 오븐 가스의 진행방향은 제1 방향으로 계속 진행되고, 이물질은 중량에 의해 중력방향인 제2 방향으로 진행되어 드레인 라인(130)을 통해 포집된다. 본 발명의 실시예는 이물질을 포함한 코크스 오븐 가스가 제1 격판(102)과 제2 격판(104)을 따라 이동하는 과정에서 각각의 비중차이에 따라 코크스 오븐 가스와 이물질로 구분되는 것을 이용한 것이다.

삭제

도 3은 몸체부의 제1 격판과 제2 격판의 배치관계를 도시한 도면이다.

도 3을 참조하면, 몸체부(100)는 제1 격판(102), 제2 격판(104)을 포함한다. 몸체부(100)는 개폐가능한 구조로 형성할 수 있으며, 몸체부(100) 내부에 장착되는 제1 격판(102)과 제2 격판(104)은 몸체부(100)로부터 분리될 수 있다. 따라서, 사용자의 필요에 따라 몸체부(100)로 유입되는 코크스 오븐 가스의 흐름을 차단하여 청소할 수 있다. 그리고 몸체부(100)는 내부 청결상태에 따라 재사용이 가능하다. 몸체부(100)는 복수의 방향에서 개구부를 가지며 실질적으로 유입라인(110)과 배출라인(120) 및 드레인라인(130)이 연결된다. 그리고 몸체부(100)는 내측에 공간을 형성하고 그 내측공간에 배치되는 제1 격판(102)과 제2 격판(104)을 포함한다. 제1 격판(102)과 제2 격판(104)은 코크스 오븐 가스와 코크스 오븐 가스에 포함된 이물질이 적절하게 분리되도록 배치되며, 몸체부(100) 내부에 유입된 코크스 오븐 가스와 코크스 오븐 가스에 포함된 이물질은 제1 격판(102)과 제2 격판(104)에 부딪히면서 코크스 오븐 가스와 이물질의 중량에 따라 제1 방향으로 계속 진행하거나, 중력 방향인 제2 방향으로 진행하게 된다. 따라서, 몸체부(100)는 몸체부(100)에 연결되는 유입라인(110), 배출라인(120) 및 드레인라인(130)과 몸체부(100) 내부에 포함되는 제1 격판(102)과 제2 격판(104) 구조를 갖고, 몸체부(100) 내부로 유입되는 코크스 오븐 가스의 유동 방향을 전환하여 비중차에 따라 코크스 오븐 가스와 코크스 오븐 가스에 포함된 이물질을 분리할 수 있다.

제1 격판(102)은 기설정된 각도로 굴곡된 제1 굴곡부(102a)를 중심으로 양측으로 배치되어 유입 라인(110)측에 구비되며, 코크스 오븐 가스와 이물질(131)의 유동을 안내한다. 제1 격판(102)은 제1 방향을 기준으로 유입 라인(110)측에 가까운 부분의 폭이 넓고 배출 라인(120)측에 가까운 부분의 폭이 점차 좁게 형성되며, 제1 굴곡부(102a)에 복수개의 제1 배출 구멍(102b)을 갖는다. 제1 격판(102)은 제1 배출 구멍(102b)에 인접한 양측면에 구비되어 1차로 이물질(131)을 포집하는 제1 포집부(102c)를 갖는다. 제1 포집부(102c)는 제2 방향을 따라 가공된 복수개의 골을 포함하며, 복수개의 골은 제2 방향을 따라 기설정된 각도로 기울어진다. 예를 들어, 복수개의 골은 제2 방향으로 갈수록 기울어진 경사면을 형성할 수 있다. 즉, 상부보다 하부가 더 두껍게 형성할 수 있다. 물론, 이와 반대로도 형성할 수 있다. 복수개의 골이 제2 방향을 따라 형성되는 형태는 다양한 설계변경을 통해 다르게 이루어질 수 있는데, 이물질(131)이 용이하게 배출되는 구조이면 모두 가능하다.

제2 격판(104)은 제1 격판(102)의 형상에 대응하여 기설정된 각도로 굴곡된 제2 굴곡부(104a)를 중심으로 양측으로 배치되어 배출 라인(120)측에 구비되며, 제1 격판(102)을 통해 안내되는 코크스 오븐 가스와 이물질(131)의 유동을 안내한다.

제2 격판(104)은 제1 방향을 기준으로 유입 라인(110)측에 가까운 부분의 폭이 넓고 배출 라인(120)측에 가까운 부분의 폭이 점차 좁게 형성되며, 양측면에 각각 복수개의 제2 배출 구멍(104b)을 갖는다. 제2 격판(104)은 양측면에서 제2 굴곡부(104a)와 제2 배출 구멍(104b) 사이에 구비되어 2차로 이물질(131)을 포집하는 제2 포집부(104c)를 갖는다. 제2 포집부(104c)는 제2 방향을 따라 가공된 복수개의 골을 포함하며, 복수개의 골은 제2 방향을 따라 기설정된 각도로 기울어진다. 제2 격판(104)에 형성되는 복수개의 골은 제1 격판(102)에 형성되는 복수개의 골과 동일하게 형성할 수 있다.
상기한 제1 격판(102)과 제2 격판(104)의 형상을 설명하는 내용에서 유입 라인(110)측이 넓고 배출 라인(120)측이 좁다는 것은 도 2와 도 3에 도시한 바와 같이 제1 격판(102)과 제2 격판(104)의 형상이 유입 라인(110)측에 가깝게 배치된 부분의 폭이 넓게 형성되어 유입 라인(110)측을 향해 벌어진 형태를 가지며, 배출 라인(120)측에 가깝게 배치된 부분의 폭이 좁게 형성되어 배출 라인(120)측으로 갈수록 좁아지는 형상을 갖는다는 의미이다.

유입 라인(110)은 몸체부(100)의 일측에 연결되어 몸체부(100) 내부로 유입 되는 코크스 오븐 가스의 유동을 안내한다.

배출 라인(120)은 유입 라인(110)의 위치에 대응하여 몸체부(100)의 타측에 연결되어 제1 방향을 따라 코크스 오븐 가스의 공급 경로를 형성하며, 몸체부(100) 내부로부터 배출되는 코크스 오븐 가스의 유동을 안내한다.

드레인 라인(130)은 몸체부(100)의 하측에 연결되어 제2 방향을 따라 이물질 포집 경로를 형성하며, 몸체부(100)로부터 드레인되는 이물질(131)의 유동을 안내한다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 이물질 포집장치는 시일 포트(132, seal pot), 이물질 저장부재(134)를 더 포함한다.

시일 포트(132)는 드레인 라인(130)에 연결되어 드레인 라인(130)으로부터 안내되는 이물질(131)을 일시 저장한다.

이물질 저장부재(134)는 시일 포트(132)에 연결되며, 시일 포트(132)로부터 배출되는 이물질(131)을 저장한다. 시일 포트(132)는 유입되는 배출수 공급으로 이물질(131)을 이물질 저장부재(134)로 배출한다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 이물질 포집장치는 차압 검출부(150), 제어부(160)를 더 포함한다.

차압 검출부(150)는 몸체부(100) 내부에서 유입 라인(110)측과 배출 라인(120)측에 각각 구비되어 몸체부(100)의 입구측과 출구측 압력 차이를 검출한다.

제어부(160)는 차압 검출부(150)에 전기적으로 연결되며, 차압 검출부(150)로부터 검출된 압력신호를 분석하여 몸체부(100) 내부에서의 압력값 변동에 따라 이물질(131)의 포집상태를 판단하고, 해당되는 밸브 개폐신호를 발생한다.

유입 라인(110)과 배출 라인(120)을 직접 연결하는 바이패스 라인(140)을 구비하며, 바이패스 라인(140)에 구비되어 제어부(160)로부터 공급되는 바이패스 밸브 개폐신호의 입력에 따라 구동되어 바이패스 라인(140)을 개폐하는 바이패스 제어밸브(142)를 더 포함한다.

그리고 유입 라인(110)에 구비되는 제1 제어밸브(112), 배출 라인(120)에 구비되는 제2 제어밸브(122)를 더 포함한다.

제1 제어밸브(112)는 제어부(160)로부터 공급되는 제1 밸브 개폐신호의 입력에 따라 구동되어 유입 라인(110)을 개폐한다.

제2 제어밸브(122)는 제어부(160)로부터 공급되는 제2 밸브 개폐신호의 입력에 따라 구동되어 배출 라인(120)을 개폐한다.

제어부(160)는 차압 검출부(150)로부터 입력되는 압력신호를 분석하여 차압값이 설정값 이상이면 몸체부(100) 내에 이물질(131)이 포집된 상태로 판단하여 제1 제어밸브(112)와 제2 제어밸브(122)를 닫힘(close)으로 제어하고 바이패스 제어밸브(142)를 열림(open)으로 제어할 수 있다.

도 4는 제1 격판과 제2 격판을 통해 유동되는 코크스 오븐 가스와 이물질의 흐름 상태를 도시한 도면이다.

도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 이물질 포집장치의 동작을 설명한다.

코크스 오븐 가스 버너의 배관은 코크스 오븐 가스 메인라인(2) 직경 800a에 서 인출하여 코크스 오븐 가스 스탭(stab) 라인 직경 400a로 축소되어 노내로 유입된다. 또한, 점화기는 코크스 오븐 가스 스탭 라인에서 인출하여 직경 80a로 변경함과 각 층별로 가스 유동시 곡관부로 인하여 이물질이 누적되어 보일러 초기 점화시 점화 실패 및 이물질 누적에 따른 배관내 부식 및 파공사례가 빈번하게 발생할 수 있다. 그리고 코크스 오븐 가스 스탭 컨트롤 밸브(stab control valve)에 이물질이 누적되어 이로 인해 제어 불량 및 밸브 고착 등의 문제점이 발생될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 이물질 포집장치는 도 1에 도시한 바와 같이 기력발전 보일러의 가스 점화에 필요한 코크스 오븐 가스가 점화기 버너에 공급되는 라인 가운데 코크스 오븐 가스 메인라인(2)에서 인출되는 코크스 오븐 가스 스탭 라인(stab line)에 장착되어 코크스 오븐 가스에 포함된 이물질(131)을 포집하여 제거할 수 있다.

상기한 바와 같이 코크스 오븐 가스 스탭 컨트롤 밸브 전단에 이물질 포집장치를 설치된 상태에서 유입 라인(110)을 통해 몸체부(100)로 이물질(131)을 포함한 코크스 오븐 가스가 공급되는 상태를 가정한다. 이때, 바이패스 제어밸브(142)는 닫힌 상태이며, 제1 제어밸브(112)와 제2 제어 밸브가 열린 상태이다. 따라서, 유입 라인(110)을 통해 몸체부(100)로 유입되는 코크스 오븐 가스는 몸체부(100) 내부에서 해당되는 방향으로 유동되어 배출 라인(120)을 통해 배출된다.

이때, 몸체부(100) 내부에 유입된 코크스 오븐 가스와 이물질(131)은 급진적인 가스 방향전환으로 분리할 수 있다. 즉, 코크스 오븐 가스보다 더 무거운 이물질(131)은 비중차로 인하여 몸체부(100) 내에서 가스 유동에 직선방향으로 움직인 다. 이러한 현상을 이용하여 제1 격판(102)과 제2 격판(104)을 배치하고 각각의 격판에서 입구측이 출구측보다 더 넓게 형성하여 가스의 유동을 안내한다.

몸체부(100) 내부로 유입된 코크스 오븐 가스는 제1 격판(102)에 의해 제2 격판(104)측으로 안내된다. 이때, 코크스 오븐 가스에 포함된 이물질(131)들은 제1 격판(102)의 제1 포집부(102c)에 일부 모이게 된다. 그리고 코크스 오븐 가스는 제1 배출 구멍(102b)을 통해 제2 격판(104)측으로 계속 유동된다. 물론, 제1 포집부(102c)에 포집되지 않은 채 코크스 오븐 가스에 포함되어 제1 배출 구멍(102b)을 통과하는 이물질(131)도 있다. 이러한 이물질(131)은 계속해서 코크스 오븐 가스에 포함되어 제2 격판(104)으로 유동된다.

제2 격판(104)으로 유동된 코크스 오븐 가스는 제2 포집부(104c)로 안내되는데, 제2 격판(104)의 제2 포집부(104c)에는 제1 격판(102)과는 달리 별도의 배출 구멍이 없다. 따라서, 제2 포집부(104c)에서는 급진적인 가스 방향전환이 발생하게 된다. 이때 코크스 오븐 가스에 포함된 이물질(131)은 코크스 오븐 가스에 비해 더 무겁기 때문에 유동 방향의 전환이 어렵게 된다. 따라서, 제2 포집부(104c)에 안내된 이물질(131)은 더 이상 가스 유동에 포함되지 않고 제2 포집부(104c)에 남게 된다.

이물질(131)과는 달리 코크스 오븐 가스는 제2 포집부(104c)에 부딪힌 상태에서 방향 전환을 하게 되며 제2 배출 구멍(104b)을 통해 제2 격판(104)을 통과하게 된다. 제2 격판(104)에 가공되는 제2 배출 구멍(104b)은 제2 포집부(104c)에서 떨어진 위치에 배치된다. 이어서, 제2 배출 구멍(104b)을 통과한 코크스 오븐 가스 는 몸체부(100)의 배출 라인(120)을 통해 해당되는 라인으로 계속 유동된다. 몸체부(100)의 배출 라인(120)을 통해 배출되는 코크스 오븐 가스는 이물질(131)이 대부분 제거된 상태이다.

상기한 바와 같이 몸체부(100) 내부로 유입된 코크스 오븐 가스는 제1 격판(102)과 제2 격판(104)을 통과하며 급진적인 방향전환을 하게 되는데, 코크스 오븐 가스보다 더 무거운 이물질(131)들은 비중차로 인하여 가스 유동에 직선방향으로 움직이게 된다. 결국, 제1 격판(102)을 통과하면서 1차 포집부에 이물질(131)이 일부 포집되고, 제2 격판(104)으로 유동된 이물질(131)은 제2 포집부(104c)에서 포집된다.

제1 격판(102)과 제2 격판(104)을 통해 포집된 이물질(131)은 드레인 라인(130)에 따라 시일 포트(132)로 떨어지게 된다. 이때, 시일 포트(132)로 공급되는 배출수에 의해 이물질(131)은 이물질 저장부재(134)로 배출되게 된다.

한편, 이물질 포집장치를 장기간 사용함에 따라 몸체부(100) 내부에 이물질(131)이 고착되어 내부 압력이 저하되거나 가스 유동을 방해하는 경우가 발생할 수 있다.

이러한 경우, 몸체부(100) 내부 상태를 자동으로 검출하여 코크스 오븐 가스의 흐름을 제어할 수 있다.

즉, 몸체부(100) 내부에서 유입 라인(110)측과 배출 라인(120)측에 각각 차압 검출부(150)를 장착하고 이를 운전실에서 모니터링 할 수 있다. 만약, 제어부(160)는 차압 검출부(150)로부터 입력되는 압력신호에 따라 차압값이 설정값 이 상이면 몸체부(100) 내에 이물질(131)이 포집된 상태로 판단한다. 이어서, 제어부(160)는 제1 제어밸브(112)와 제2 제어밸브(122)를 닫힘(close)으로 제어하고 바이패스 제어밸브(142)를 열림(open)으로 제어한다. 이러한 제어동작에 따라 몸체부(100)의 유입 라인(110)측에 설치되는 제1 제어밸브(112)는 닫힘상태가 된다. 그리고 몸체부(100)의 배출 라인(120)측에 설치되는 제2 제어밸브(122)도 닫힘상태가 된다. 이와는 달리, 바이패스 제어밸브(142)는 열림상태로 된다. 따라서, 코크스 오븐 가스는 몸체부(100)를 통과하지 않고 바이패스 라인(140)을 통해 계속 공급될 수 있다.

이러한 상태에서 몸체부(100) 내부를 청소할 수 있다. 몸체부(100) 내부에 장착되는 제1 격판(102)과 제2 격판(104)을 몸체부(100)로부터 분리하여 이물질(131)을 제거하거나 세척함으로써 재사용이 가능하다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 코크스 오븐 가스 공급라인에 장착된 이물질 포집장치를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이물질 포집장치를 도시한 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 ; 포집부재 100 ; 몸체부

102 ; 제1 격판 104 ; 제2 격판

110 ; 유입 라인 112 ; 제1 제어밸브

120 ; 배출 라인 122 ; 제2 제어밸브

130 ; 드레인 라인 140 ; 바이패스 라인

142 ; 바이패스 제어밸브

Claims

코크스 오븐 가스의 메인라인에서 분기되어 해당되는 경로를 통해 상기 코크스 오븐 가스를 공급하는 공급라인, 및

상기 공급라인에 구비되며, 내부로 유입된 코크스 오븐 가스와 이물질의 유동을 안내하는 포집부재

를 포함하며,

상기 포집부재는 내부로 유입된 코크스 오븐 가스와 이물질의 중량에 따라 상기 코크스 오븐 가스의 공급방향인 제1 방향으로 배치되는 코크스 오븐 가스의 공급 경로와 중력 방향인 제2 방향으로 배치되는 이물질 포집 경로를 갖는 이물질 포집장치.
제1항에 있어서,

상기 포집부재는

복수의 방향에서 개구부를 가지며 내측에 공간을 형성하고 내부로 유입되는 코크스 오븐 가스의 유동 방향을 전환하여 비중차에 따라 코크스 오븐 가스와 상기 코크스 오븐 가스에 포함된 이물질을 분리하는 몸체부;

상기 몸체부의 일측에 연결되어 상기 몸체부 내부로 유입되는 코크스 오븐 가스의 유동을 안내하는 유입 라인;

상기 유입 라인의 위치에 대응하여 상기 몸체부의 타측에 연결되어 상기 제1 방향을 따라 코크스 오븐 가스의 공급 경로를 형성하며, 상기 몸체부 내부로부터 배출되는 코크스 오븐 가스의 유동을 안내하는 배출 라인, 및

상기 몸체부의 하측에 연결되어 상기 제2 방향을 따라 이물질 포집 경로를 형성하며, 상기 몸체부로부터 드레인되는 이물질의 유동을 안내하는 드레인 라인(drain line)

을 포함하는 이물질 포집장치.
제2항에 있어서,

상기 포집부재는 코크스 오븐 가스 메인라인에서 분기되는 공급라인 가운데 코크스 오븐 가스 스탭 라인(stab line)에서 코크스 오븐 가스 스탭 컨트롤 밸브 전단에 구비되는 이물질 포집장치.
제2항에 있어서,

상기 몸체부는

기설정된 각도로 굴곡된 제1 굴곡부를 중심으로 양측으로 배치되어 상기 유입 라인측에 구비되며, 코크스 오븐 가스와 이물질의 유동을 안내하는 제1 격판;

상기 제1 격판의 형상에 대응하여 기설정된 각도로 굴곡된 제2 굴곡부를 중심으로 양측으로 배치되어 상기 배출 라인측에 구비되며, 상기 제1 격판을 통해 안내되는 코크스 오븐 가스와 이물질의 유동을 안내하는 제2 격판

을 포함하는 이물질 포집장치.
제4항에 있어서,

상기 제1 격판은

상기 제1 방향을 기준으로 상기 유입 라인측에 가까운 부분의 폭이 넓고 상기 배출 라인측에 가까운 부분의 폭이 점차 좁게 형성되며, 상기 제1 굴곡부에 복수개의 제1 배출 구멍을 갖는 이물질 포집장치.
제5항에 있어서,

상기 제1 격판은 상기 제1 배출 구멍에 인접한 양측면에 구비되어 1차로 이물질을 포집하는 제1 포집부를 갖는 이물질 포집장치.
제6항에 있어서,

상기 제1 포집부는 상기 제2 방향을 따라 가공된 복수개의 골을 포함하며,

상기 복수개의 골은 상기 제2 방향을 따라 기설정된 각도로 기울어진 이물질 포집장치.
제7항에 있어서,

상기 제2 격판은

상기 제1 방향을 기준으로 상기 유입 라인측에 가까운 부분의 폭이 넓고 상기 배출 라인측에 가까운 부분의 폭이 점차 좁게 형성되며, 양측면에 각각 복수개의 제2 배출 구멍을 갖는 이물질 포집장치.
제8항에 있어서,

상기 제2 격판은

상기 양측면에서 상기 제2 굴곡부와 상기 제2 배출 구멍 사이에 구비되어 2차로 이물질을 포집하는 제2 포집부를 갖는 이물질 포집장치.
제9항에 있어서,

상기 제2 포집부는 상기 제2 방향을 따라 가공된 복수개의 골을 포함하며,

상기 복수개의 골은 상기 제2 방향을 따라 기설정된 각도로 기울어진 이물질 포집장치.
제10항에 있어서,

상기 드레인 라인에 연결되어 상기 드레인 라인으로부터 안내되는 이물질을 일시 저장하는 시일 포트(seal pot), 및

상기 시일 포트에 연결되는 이물질 저장부재

를 더 포함하며,

상기 시일 포트로 유입되는 배출수 공급으로 상기 이물질을 상기 시일 포트로부터 상기 이물질 저장부재로 배출하는 이물질 포집장치.
제11항에 있어서,

상기 몸체부 내부에서 유입 라인측과 배출 라인측에 각각 구비되어 상기 몸체부의 입구측과 출구측 압력 차이를 검출하는 차압 검출부, 및

상기 차압 검출부에 전기적으로 연결되며, 상기 차압 검출부로부터 검출된 압력신호를 분석하여 상기 몸체부 내부에서의 압력값 변동에 따라 이물질의 포집상태를 판단하고, 해당되는 밸브 개폐신호를 발생하는 제어부

를 더 포함하는 이물질 포집장치.
제12항에 있어서,

상기 유입 라인과 상기 배출 라인을 직접 연결하는 바이패스 라인을 구비하며,

상기 바이패스 라인에 구비되어 상기 제어부로부터 공급되는 바이패스 밸브 개폐신호의 입력에 따라 구동되어 상기 바이패스 라인을 개폐하는 바이패스 제어밸브를 더 포함하는 이물질 포집장치.
제13항에 있어서,

상기 유입 라인에 구비되어 상기 제어부로부터 공급되는 제1 밸브 개폐신호의 입력에 따라 구동되어 상기 유입 라인을 개폐하는 제1 제어밸브, 및

상기 배출 라인에 구비되어 상기 제어부로부터 공급되는 제2 밸브 개폐신호의 입력에 따라 구동되어 상기 배출 라인을 개폐하는 제2 제어밸브를 더 포함하는 이물질 포집장치.
제14항에 있어서,

상기 제어부는 상기 차압 검출부로부터 입력되는 압력신호를 분석하여 차압값이 설정값 이상이면 상기 몸체부 내에 이물질이 포집된 상태로 판단하여 상기 제1 제어밸브와 상기 제2 제어밸브를 닫힘(close)으로 하고 상기 바이패스 제어밸브를 열림(open)으로 제어하는 이물질 포집장치.