KR101021293B1 - Combustion Gas Properties Auto-Calculation System And Method for Oxygen Fuel Boiler - Google Patents

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Abstract

순산소 연소 보일러의 출구에 설치되어 보일러로부터 발생되어 나오는 연소 가스의 O2체적% 값을 구하는 적어도 하나의 O2%계측기; O2체적%계측기로부터 O2체적% 값에 대한 아날로그 신호를 수신하고 디지털화 된 O2체적% 데이터로 변환하는 데이터 취득 장치; 데이터 취득 장치로부터 디지털화된 O2체적%데이터를 저장하는 데이터베이스 장치; 및 데이터베이스 장치로부터 O2체적%데이터를 취득하여 계산식에 따라 연소 가스의 물성을 구하는 물성 계산 장치;를 포함하는 연소 가스 물성 자동계산 시스템 및 연소 가스 물성 자동계산 방법이 제공된다.At least one O 2 % instrument installed at an outlet of the oxy-fuel boiler to obtain an O 2 volume% value of the combustion gas generated from the boiler; A data acquisition device for receiving an analog signal for the O 2 volume% value from an O 2 volume% instrument and converting it into digitized O 2 volume% data; A database device for storing digitized O 2 volume% data from the data acquisition device; And a physical property calculation device for acquiring O 2 volume% data from a database device to obtain physical properties of the combustion gas according to a calculation formula. The combustion gas property automatic calculation system and the combustion gas property automatic calculation method are provided.

연소 가스, 데이터 취득 장치, 데이터베이스 장치, 물성 계산 장치 Combustion gas, data acquisition device, database device, physical property calculation device

Description

순 산소 보일러 연소 가스 물성 자동계산 시스템 및 방법{Combustion Gas Properties Auto-Calculation System And Method for Oxygen Fuel Boiler}Combustion Gas Properties Auto-Calculation System And Method for Oxygen Fuel Boiler}

본 발명은 연소 가스의 물성을 계산하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이고, 보다 상세하게는 산화제로서 순수한 산소만을 사용하는 순 산소 보일러에서 생성된 연소 가스의 물성을 자동적으로 계산할 수 있는 순 산소 보일러 연소 가스 물성 자동계산 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system and method for calculating the properties of combustion gases, and more particularly to pure oxygen boiler combustion gases that can automatically calculate the properties of combustion gases produced in pure oxygen boilers using pure oxygen only as oxidant. It relates to a physical property automatic calculation system and method.

공기를 산화제로 사용하는 기존의 보일러에서는 연소 가스 측정 및 계산 관련 경험식이 축적되어 연소 가스의 물성을 쉽게 구할 수 있었다. 즉 보일러 연소 가스 중 O2%를 측정하고 이 값을 근거로 하여 공기량, 가스량, 과잉공기율 등을 경험식으로 구하였다.Existing boilers that use air as an oxidant have accumulated empirical formulas related to the measurement and calculation of the combustion gas, so that the properties of the combustion gas can be easily obtained. In other words, O 2 % of the boiler combustion gas was measured, and based on this value, the amount of air, the amount of gas, the excess air rate, etc. were obtained empirically.

그러나 공기를 산화제로 사용하는 기존 연소방식과는 달리 순 산소 보일러에서는 순수 산소만를 산화제로서 사용하므로, 설치된 O2% 계측기로부터 기본값를 측 정하여 연소 가스의 물성을 계산하기 위해서는 순 산소 조건을 만족하는 새로운 경험식이 필요하다. However, unlike conventional combustion methods that use air as an oxidant, pure oxygen boilers use pure oxygen only as oxidant, so a new experience that satisfies the pure oxygen conditions in order to calculate the properties of the combustion gas by measuring default values from the installed O 2 % meter. I need an expression.

또한 순 산소 보일러에서는 보일러 출구에 Ljungstrom 타입 Pre-heater를 사용할 수 없어서 Tubular 타입 등 기존 보일러와는 다른 산화제(산소) 예열방법을 채용하여 기존과 동일한 방식으로 보일러 출구 계측기와 공기연소 경험식를 이용하여 연소물성을 구하는 방법으로는 정확한 연소 가스 물성 산출이 어렵다. In addition, Ljungstrom type pre-heater cannot be used for the boiler outlet in pure oxygen boiler, so it adopts oxidant (oxygen) preheating method different from the existing boiler such as tubular type, and burns using the boiler outlet meter and air combustion empirical method in the same way as before. It is difficult to calculate the exact combustion gas properties by obtaining the physical properties.

연소 가스의 물성 계산 경험식은 기존의 공기연소 조건에 적합하도록 수식화되어 있으므로 이를 대체할 수 있는 별도의 계산식을 수립하는 등 순 산소 조건에 맞도록 바꾸어야 한다.The empirical formula for calculating the physical properties of the combustion gas is formulated to fit the existing air combustion conditions, so it must be changed to meet the net oxygen conditions such as establishing a separate formula to replace it.

그러나 순 산소 연소에 대해서는 아직 축적된 경험과 기술이 미비하여 기존의 계측기와 경험식을 이용한 연소물성 계산 방식으로는 보일러 성능산출 및 최적운영에 필수적인 연소 가스의 물성값을 정확하게 구할 수 없고 따라서 다른 방법적 고찰이 필요하다.However, in the case of pure oxygen combustion, the accumulated experiences and techniques are still insufficient, and the calculation method of combustion properties using conventional instruments and empirical formulas cannot accurately calculate the values of the combustion gas properties necessary for calculating the boiler performance and operating optimally. Consideration is needed.

본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 고안되었고, 본 발명의 일반적 목적은 산화제로서 공기 대신 순수한 산소만을 사용하는 순 산소 보일러에서 생성된 연소 가스의 물성을 자동적으로 계산할 수 있는 순 산소 보일러 연소 가스 물성 자동계산 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.The present invention has been devised in view of the above problems, and a general object of the present invention is to automatically calculate the properties of the pure oxygen boiler combustion gas which can automatically calculate the properties of the combustion gas generated in the pure oxygen boiler using pure oxygen instead of air as the oxidant. It is to provide a calculation system and method.

본 발명의 일 태양에 따라, 보일러의 출구에 설치되어 상기 보일러로부터 발생되어 나오는 연소 가스의 O2체적% 값을 구하는 적어도 하나의 O2%계측기; 상기 O2체적%계측기로부터 상기 O2체적% 값에 대한 아날로그 신호를 수신하고 디지털화 된 O2체적% 데이터로 변환하는 데이터 취득 장치; 상기 데이터 취득 장치로부터 디지털화된 O2체적%데이터를 저장하는 데이터베이스 장치; 및 상기 데이터베이스 장치로부터 상기 O2체적%데이터를 취득하여 계산식에 따라 상기 연소 가스의 물성을 구하는 물성 계산 장치;를 포함하는 연소 가스 물성 자동계산 시스템이 제공된다.According to an aspect of the present invention, at least one O 2 % measuring device installed at the outlet of the boiler to obtain the O 2 volume% value of the combustion gas generated from the boiler; A data acquisition device that receives an analog signal for the O 2 volume% value from the O 2 volume% meter and converts the digital signal into digitized O 2 volume% data; A database device for storing digitized O 2 volume% data from the data acquisition device; And a physical property calculation device for acquiring the O 2 volume% data from the database device to obtain physical properties of the combustion gas according to a calculation formula.

상기 연소 가스 물성 자동계산 시스템은 상기 물성 계산 장치로부터 구해진 상기 연소 가스의 물성을 모니터링할 수 있도록 하는 모니터링 PC를 더 포함할 수 있다.The automatic combustion gas property calculation system may further include a monitoring PC for monitoring the physical properties of the combustion gas obtained from the physical property calculation device.

상기 계산식은,The above formula is

[표 1]
연료 반응산소 생성가스 연료성상 연료성상 질량분율
(kg) 필요 산소량 계산식(kg) 가스성분 가스성분 질량 계산식(kg) C MFC MFC*(32/12.01) CO2 MFC*(44.01/12.01) H2 MFH MFH2*(32/4.032) H2O MFH2*(36.032/4.032) S MFS MFS*(32/32.066) SO2 MFS*(64.066/32.066) O2 MFO2 - MFO2 ExO2 표2에서 O2 체적%로 구해짐 N2 MFN3 N2 MFN2 H2O MFH2O H2O MFH2O Ash MFAsh Ash MFAsh 합계 1 합계 Mass Total 필요 O2 MFC*(32/12.01) + MFH2*(32/4.032) + MFS*(32/32.066) - MFO2 과잉 O2(%) (ExO2/필요O2)*100 Total O2 필요O2 + (필요O2*과잉O2/100) Total Mass In
(연료+공기량) 1 + {MFC*(32/12.01) + MFH2*(32/4.032) + MFS*(32/32.066) - MFO2} Total Mass Out
(발생가스량) MFC*(44.01/12.01) + MFH2*(36.032/4.032) + MFS*(64.066/32.066) +
MFO2 + MFN2 + MFH2O + MFAsh TABLE 1
fuel Reactive oxygen Gas Fuel properties Mass fraction of fuel phase
(kg) Required oxygen amount formula (kg) Gas component Gas component mass calculation formula (kg) C MFC MFC * (32 / 12.01) CO 2 MFC * (44.01 / 12.01) H 2 MFH MFH 2 * (32 / 4.032) H 2 O MFH 2 * (36.032 / 4.032) S MFS MFS * (32 / 32.066) SO 2 MFS * (64.066 / 32.066) O 2 MFO 2 MFO 2 ExO 2 Obtained as O 2 Volume% in Table 2 N 2 MFN 3 N 2 MFN 2 H 2 O MFH 2 O H 2 O MFH 2 O Ash MFAsh Ash MFAsh Sum One Sum Mass total Need O 2 MFC * (32 / 12.01) + MFH 2 * (32 / 4.032) + MFS * (32 / 32.066)-MFO 2 Excess O 2 (%) (ExO 2 / required O 2 ) * 100 Total O 2 It requires O 2 + (O requires 2 * excess O 2/100) Total mass in
(Fuel + air volume) 1 + {MFC * (32 / 12.01) + MFH 2 * (32 / 4.032) + MFS * (32 / 32.066)-MFO 2 } Total mass out
(Gas generation) MFC * (44.01 / 12.01) + MFH 2 * (36.032 / 4.032) + MFS * (64.066 / 32.066) +
MFO 2 + MFN 2 + MFH 2 O + MFAsh

및,And,

삭제delete

[표 2]
가스성분 가스성분질량
(kg) 가스성분질량분율(kg) 가스성분몰수
(mole) 가스성분몰분율
(mole) 가스성분체적
(%) CO2 MFC*(44.01 /12.01) {MFC*(44.01 /12.01)}
/Mass Total [{MFC*(44.01
/12.01)}
/Mass Total]
/44.01 [[{MFC*(44.01/ 12.01)} / Mass Total] / 44.01]
/ Mole Total CO2몰분율*100 H2O MFH2*(36.032
/4.032)
+ MFH2O {MFH2*(36.032
/4.032) + MFH2O} / Mass Total [{MFH2*(36.032
/4.032) + MFH2O} / Mass Total]
/ 18.016 [[{MFH2*(36.032
/4.032)+MFH2O}/Mass Total] / 18.016]
/Mole Total H2O몰분율*100 SO2 MFS*(64.066/
32.066) {MFS*(64.066
/32.066)}
/ Mass Total [{MFS*(64.066/32.066)}
/ Mass Total]
/64.066 [[{MFS*(64.066/32.066)} / Mass Total] /64.066]
/Mole Total SO2몰분율*100 ExO2 ExO2 ExO2/Mass Total {ExO2/Mass Total}
/32 [{ExO2/Mass Total}
/32]/Mole Total ExO2몰분율*100 N2 MFN2 MFN2/Mass Total {MFN2/Mass Total}
/24.0134 [{MFN2/Mass Total}
/24.0134]/Mole Total N2몰분율*100 합계 Mass Total 1 Mole Total 1 100%
를 포함할 수 있다.TABLE 2
Gas component Gas component mass
(kg) Gas component mass fraction (kg) Gas component mole
(mole) Molecular Gas Fraction
(mole) Gas component volume
(%) CO 2 MFC * (44.01 /12.01) {MFC * (44.01 /12.01)}
/ Mass Total [{MFC * (44.01
/12.01)}
/ Mass Total]
/44.01 [[{MFC * (44.01 / 12.01)} / Mass Total] / 44.01]
/ Mole Total CO 2 mole fraction * 100 H 2 O MFH 2 * (36.032
/4.032)
+ MFH 2 O {MFH 2 * (36.032
/4.032) + MFH 2 O} / Mass Total [{MFH 2 * (36.032
/4.032) + MFH 2 O} / Mass Total]
/ 18.016 [[{MFH 2 * (36.032
/4.032)+MFH 2 O} / Mass Total] / 18.016]
/ Mole Total H 2 O mole fraction * 100 SO 2 MFS * (64.066 /
32.066) {MFS * (64.066
/32.066)}
/ Mass Total [{MFS * (64.066 / 32.066)}
/ Mass Total]
/64.066 [[{MFS * (64.066 / 32.066)} / Mass Total] /64.066]
/ Mole Total SO 2 mole fraction * 100 ExO 2 ExO 2 ExO 2 / Mass Total {ExO 2 / Mass Total}
/ 32 [{ExO 2 / Mass Total}
/ 32] / Mole Total ExO 2 mole fraction * 100 N 2 MFN 2 MFN 2 / Mass Total {MFN 2 / Mass Total}
/24.0134 [{MFN2 / Mass Total}
/24.0134]/Mole Total N 2 mole fraction * 100 Sum Mass total One Mole total One 100%
It may include.

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상기 연소 가스의 물성은 생성 가스량, 필요산소량, 및 과잉산소율을 포함할 수 있다.Physical properties of the combustion gas may include an amount of generated gas, an amount of oxygen required, and an excess oxygen rate.

상기 물성 계산 장치는 상기 취득한 O2체적%데이터 및 상기 [표 2]로부터 O2 의 질량(ExO2)을 구하고, 상기 구해진 O2의 질량(ExO2) 및 상기 [표 1]로부터 과잉산소의 양을 계산하고 상기 연소 가스의 각각의 성분의 물성을 순차적으로 구할 수 있다.The physical property calculation device obtains the mass (ExO 2 ) of O 2 from the obtained O 2 volume% data and the [Table 2], and the excess oxygen from the obtained mass (ExO 2 ) of the O 2 and the [Table 1]. The amount can be calculated and the physical properties of each component of the combustion gas can be obtained sequentially.

상기 데이터베이스 장치는 상기 구해진 연소 가스의 물성을 저장할 수 있다.The database device may store physical properties of the obtained combustion gas.

본 발명의 다른 일 태양에 따라, 보일러의 출구에 설치되어 상기 보일러로부터 발생되어 나오는 연소 가스의 O2체적% 값을 구하는 단계; 상기 구해진 O2체적% 값에 대한 아날로그 신호를 수신하고 디지털화 된 O2체적% 데이터로 변환하는 단계; 상기 디지털화된 O2체적%데이터를 저장하는 단계; 및 상기 O2체적%데이터를 취득하여 계산식에 따라 상기 연소 가스의 물성을 구하는 단계;를 포함하고, 상기 계산식은,
[표 1]
연료 반응산소 생성가스 연료성상 연료성상 질량분율
(kg) 필요 산소량 계산식(kg) 가스성분 가스성분 질량 계산식(kg) C MFC MFC*(32/12.01) CO2 MFC*(44.01/12.01) H2 MFH MFH2*(32/4.032) H2O MFH2*(36.032/4.032) S MFS MFS*(32/32.066) SO2 MFS*(64.066/32.066) O2 MFO2 - MFO2 ExO2 표2에서 O2 체적%로 구해짐 N2 MFN3 N2 MFN2 H2O MFH2O H2O MFH2O Ash MFAsh Ash MFAsh 합계 1 합계 Mass Total 필요 O2 MFC*(32/12.01) + MFH2*(32/4.032) + MFS*(32/32.066) - MFO2 과잉 O2(%) (ExO2/필요O2)*100 Total O2 필요O2 + (필요O2*과잉O2/100) Total Mass In
(연료+공기량) 1 + {MFC*(32/12.01) + MFH2*(32/4.032) + MFS*(32/32.066) - MFO2} Total Mass Out
(발생가스량) MFC*(44.01/12.01) + MFH2*(36.032/4.032) + MFS*(64.066/32.066) +
MFO2 + MFN2 + MFH2O + MFAsh
및,
[표 2]
가스성분 가스성분질량
(kg) 가스성분질량분율(kg) 가스성분몰수
(mole) 가스성분몰분율
(mole) 가스성분체적
(%) CO2 MFC*(44.01 /12.01) {MFC*(44.01 /12.01)}
/Mass Total [{MFC*(44.01
/12.01)}
/Mass Total]
/44.01 [[{MFC*(44.01/ 12.01)} / Mass Total] / 44.01]
/ Mole Total CO2몰분율*100 H2O MFH2*(36.032
/4.032)
+ MFH2O {MFH2*(36.032
/4.032) + MFH2O} / Mass Total [{MFH2*(36.032
/4.032) + MFH2O} / Mass Total]
/ 18.016 [[{MFH2*(36.032
/4.032)+MFH2O}/Mass Total] / 18.016]
/Mole Total H2O몰분율*100 SO2 MFS*(64.066/
32.066) {MFS*(64.066
/32.066)}
/ Mass Total [{MFS*(64.066/32.066)}
/ Mass Total]
/64.066 [[{MFS*(64.066/32.066)} / Mass Total] /64.066]
/Mole Total SO2몰분율*100 ExO2 ExO2 ExO2/Mass Total {ExO2/Mass Total}
/32 [{ExO2/Mass Total}
/32]/Mole Total ExO2몰분율*100 N2 MFN2 MFN2/Mass Total {MFN2/Mass Total}
/24.0134 [{MFN2/Mass Total}
/24.0134]/Mole Total N2몰분율*100 합계 Mass Total 1 Mole Total 1 100% According to another aspect of the invention, the step of obtaining the O 2 volume% value of the combustion gas generated from the boiler installed at the outlet of the boiler; Receiving an analog signal for the obtained O 2 volume% value and converting it into digitized O 2 volume% data; Storing the digitized O 2 volume% data; And acquiring the O 2 volume% data to obtain physical properties of the combustion gas according to a calculation formula, wherein the calculation formula includes:
TABLE 1
fuel Reactive oxygen Gas Fuel properties Mass fraction of fuel phase
(kg) Required oxygen amount formula (kg) Gas component Gas component mass calculation formula (kg) C MFC MFC * (32 / 12.01) CO 2 MFC * (44.01 / 12.01) H 2 MFH MFH 2 * (32 / 4.032) H 2 O MFH 2 * (36.032 / 4.032) S MFS MFS * (32 / 32.066) SO 2 MFS * (64.066 / 32.066) O 2 MFO 2 MFO 2 ExO 2 Obtained as O 2 Volume% in Table 2 N 2 MFN 3 N 2 MFN 2 H 2 O MFH 2 O H 2 O MFH 2 O Ash MFAsh Ash MFAsh Sum One Sum Mass total Need O 2 MFC * (32 / 12.01) + MFH 2 * (32 / 4.032) + MFS * (32 / 32.066)-MFO 2 Excess O 2 (%) (ExO 2 / required O 2 ) * 100 Total O 2 It requires O 2 + (O requires 2 * excess O 2/100) Total mass in
(Fuel + air volume) 1 + {MFC * (32 / 12.01) + MFH 2 * (32 / 4.032) + MFS * (32 / 32.066)-MFO 2 } Total mass out
(Gas generation) MFC * (44.01 / 12.01) + MFH 2 * (36.032 / 4.032) + MFS * (64.066 / 32.066) +
MFO 2 + MFN 2 + MFH 2 O + MFAsh
And,
TABLE 2
Gas component Gas component mass
(kg) Gas component mass fraction (kg) Gas component mole
(mole) Molecular Gas Fraction
(mole) Gas component volume
(%) CO 2 MFC * (44.01 /12.01) {MFC * (44.01 /12.01)}
/ Mass Total [{MFC * (44.01
/12.01)}
/ Mass Total]
/44.01 [[{MFC * (44.01 / 12.01)} / Mass Total] / 44.01]
/ Mole Total CO 2 mole fraction * 100 H 2 O MFH 2 * (36.032
/4.032)
+ MFH 2 O {MFH 2 * (36.032
/4.032) + MFH 2 O} / Mass Total [{MFH 2 * (36.032
/4.032) + MFH 2 O} / Mass Total]
/ 18.016 [[{MFH 2 * (36.032
/4.032)+MFH 2 O} / Mass Total] / 18.016]
/ Mole Total H 2 O mole fraction * 100 SO 2 MFS * (64.066 /
32.066) {MFS * (64.066
/32.066)}
/ Mass Total [{MFS * (64.066 / 32.066)}
/ Mass Total]
/64.066 [[{MFS * (64.066 / 32.066)} / Mass Total] /64.066]
/ Mole Total SO 2 mole fraction * 100 ExO 2 ExO 2 ExO 2 / Mass Total {ExO 2 / Mass Total}
/ 32 [{ExO 2 / Mass Total}
/ 32] / Mole Total ExO 2 mole fraction * 100 N 2 MFN 2 MFN 2 / Mass Total {MFN 2 / Mass Total}
/24.0134 [{MFN2 / Mass Total}
/24.0134]/Mole Total N 2 mole fraction * 100 Sum Mass total One Mole total One 100%

를 포함하는 연소 가스 물성 자동계산 방법이 제공된다.Provided is a method for automatically calculating combustion gas properties comprising a.

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상기한 본 발명에 따른 연소 가스 물성 자동계산 시스템 및 방법에 따라 산화제로서 순수한 산소만을 사용하는 순 산소 보일러에서 생성된 연소 가스의 물성을 자동적으로 계산할 수 있다.According to the above-described automatic calculation system for combustion gas properties according to the present invention, the physical properties of combustion gas generated in a pure oxygen boiler using pure oxygen only as an oxidant can be automatically calculated.

이하 동일한 부재번호는 동일한 구성요소를 참조로 하는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다. 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적 의미로 한정되어 해석되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사항에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.Hereinafter, the same reference numerals will be described in detail with reference to the accompanying drawings, with reference to the same components preferred embodiments of the present invention. The terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary meanings and should be construed in accordance with the technical meanings and concepts of the present invention.

본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실 시 예이며, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로, 본 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있다.Configurations shown in the embodiments and drawings described herein are preferred embodiments of the present invention, and do not represent all of the technical spirit of the present invention, various equivalents and modifications that can be substituted for them at the time of the present application There may be

먼저, 본 발명에서는 순 산소 조건에서의 연소 가스 성분, 필요산소량, 가스량 등의 물성값 외 추가로 가스성분 등의 물성값을 계산하기 위하여 순 산소 조건에 대한 연소 화학 반응식을 수립하고, 계산의 기준이 되는 기준값은 계측기를 통해 계측한 계측값를 활용하였다. 예컨대, 이러한 기준값은 이후 설명될 O2체적%계측기로부터 계측된 O2체적%값일 수 있다. 이에 대하여는 이후 보다 상세히 설명한다.First, in the present invention, in order to calculate physical property values such as gas components in addition to physical property values such as combustion gas components, required oxygen amounts, and gas amounts under pure oxygen conditions, a combustion chemical reaction formula for pure oxygen conditions is established, which is used as a standard for calculation. The reference value was a measured value measured by the instrument. For example, this reference value may be an O 2 volume% value measured from an O 2 volume% instrument, which will be described later. This will be described in more detail later.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 순 산소 보일러 연소 가스 물성 자동계산 시스템(1)의 개략적인 구성을 도시한 블록도이다.1 is a block diagram showing a schematic configuration of a pure oxygen boiler combustion gas physical property automatic calculation system 1 according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 연소 가스 물성 자동계산 시스템(1)은 O2체적%계측기(10), 데이터 취득 장치(20), 데이터베이스 장치(30), 물성 계산 장치(40), 및 모니터링 PC(50)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the combustion gas property automatic calculation system 1 includes an O 2 volume% meter 10, a data acquisition device 20, a database device 30, a property calculation device 40, and a monitoring PC 50. ).

O2%계측기는 (도시 안된) 보일러의 출구에 설치되어 보일러로부터 발생되어 나오는 연소 가스의 O2체적% 값을 구하여 그 값을 아날로그 신호로서 데이터 취득 장치(20)에 전송한다. O2체적%계측기(10)는 복수로 제공될 수 있다.The O 2 % measuring instrument is installed at the outlet of the boiler (not shown) to obtain the O 2 volume% value of the combustion gas generated from the boiler and transmits the value as an analog signal to the data acquisition device 20. The O 2 volume% gauge 10 may be provided in plurality.

데이터 취득 장치(20)는 O2체적%계측기(10)로부터 O2체적% 값에 대한 아날로그 신호를 수신하여 이를 디지털 신호로 변환하여, 즉 디지털화 된 O2체적% 데이터를 데이터베이스 장치(30)에 전송한다.The data acquisition device 20 receives an analog signal for the O 2 volume% value from the O 2 volume% meter 10 and converts it into a digital signal, that is, converts the digitized O 2 volume% data into the database device 30. send.

데이터베이스 장치(30)는 데이터 취득 장치(20)로부터 전송되어 온 디지털화된 O2체적%데이터를 저장한다.The database device 30 stores the digitized O 2 volume% data transmitted from the data acquisition device 20.

물성 계산 장치(40)는 데이터베이스 장치(30)로부터 O2체적% 데이터를 취득하여 그 내에 포함된 소정의 계산식에 따라 연소 가스의 물성을 구한다.The physical property calculation device 40 obtains O 2 volume% data from the database device 30 and calculates the physical properties of the combustion gas in accordance with a predetermined calculation formula included therein.

모니터링 PC(50)는 사용자가 물성 계산 장치(40)로부터 구해진 연소 가스의 물성을 모니터링할 수 있도록 한다.The monitoring PC 50 allows the user to monitor the properties of the combustion gas obtained from the property calculation device 40.

이하, 도 2를 참조하여, 연소 가스의 물성을 구하기 위한 기준값인, O2체적%계측기(10)로부터 계측된 O2체적%값으로부터 소정의 물성 계산식에 따라 연소 가스의 물성을 구하는 방법을 설명한다.With reference to Figure 2, how to obtain the physical properties of combustion gas in accordance with a predetermined physical property calculation from the reference value of, O a O 2 vol% of the value measured from a 2% by volume meter (10) for determining the physical properties of the combustion gas do.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 연소 가스 물성 자동계산 시스템의 시스템 계층도를 나타낸다.2 is a system hierarchical diagram of an automatic combustion gas property calculation system according to an embodiment of the present invention.

이하의 [표 1]은 보일러의 연료에 포함되어 있는 각각의 성분의 연소에 필요한 산소의 량(kg) 및 생성된 연소 가스의 량(kg)을 계산하는 물성 계산식을 나타낸다.Table 1 below shows the property calculation formula for calculating the amount of oxygen (kg) and the amount of combustion gas produced (kg) required for the combustion of each component contained in the fuel of the boiler.

연료fuel 반응산소Reactive oxygen 생성가스Gas 연료성상Fuel properties 연료성상 질량분율
(kg)Mass fraction of fuel phase
(kg) 필요 산소량 계산식(kg)Required oxygen amount formula (kg) 가스성분Gas component 가스성분 질량 계산식(kg)Gas component mass calculation formula (kg) CC MFCMFC MFC*(32/12.01)MFC * (32 / 12.01) CO2 CO 2 MFC*(44.01/12.01)MFC * (44.01 / 12.01) H2 H 2 MFHMFH MFH2*(32/4.032)MFH 2 * (32 / 4.032) H2OH 2 O MFH2*(36.032/4.032)MFH 2 * (36.032 / 4.032) SS MFSMFS MFS*(32/32.066)MFS * (32 / 32.066) SO2 SO 2 MFS*(64.066/32.066)MFS * (64.066 / 32.066) O2 O 2 MFO2 MFO 2 - MFO2 MFO 2 ExO2 ExO 2 표2에서 O2 체적%로 구해짐Obtained as O 2 Volume% in Table 2 N2 N 2 MFN3 MFN 3 N2 N 2 MFN2 MFN 2 H2OH 2 O MFH2OMFH 2 O H2OH 2 O MFH2OMFH 2 O AshAsh MFAshMFAsh AshAsh MFAshMFAsh 합계Sum 1One 합계Sum Mass TotalMass total 필요 O2 Need O 2 MFC*(32/12.01) + MFH2*(32/4.032) + MFS*(32/32.066) - MFO2 MFC * (32 / 12.01) + MFH 2 * (32 / 4.032) + MFS * (32 / 32.066)-MFO 2 과잉 O2(%)Excess O 2 (%) (ExO2/필요O2)*100(ExO 2 / required O 2 ) * 100 Total O2 Total O 2 필요O2 + (필요O2*과잉O2/100)It requires O 2 + (O requires 2 * excess O 2/100) Total Mass In
(연료+공기량)Total mass in
(Fuel + air volume) 1 + {MFC*(32/12.01) + MFH2*(32/4.032) + MFS*(32/32.066) - MFO2}1 + {MFC * (32 / 12.01) + MFH 2 * (32 / 4.032) + MFS * (32 / 32.066)-MFO 2 } Total Mass Out
(발생가스량)Total mass out
(Gas generation) MFC*(44.01/12.01) + MFH2*(36.032/4.032) + MFS*(64.066/32.066) +
MFO2 + MFN2 + MFH2O + MFAshMFC * (44.01 / 12.01) + MFH 2 * (36.032 / 4.032) + MFS * (64.066 / 32.066) +
MFO 2 + MFN 2 + MFH 2 O + MFAsh

위 식에서 Total Mass In = Total Mass Out 이 되어 반응물과 생성물간 mass balance가 유지되어 계산의 정확성은 검증된다. 또한 표1에 제시된 계산식으로부터 생성된 연소 가스의 성분 즉, CO2, H2O, SO2, O2, N2, H2O의 중량이 구해지고, 생성 가스량(MASSTOTAL), 필요산소량(필요O2), 과잉산소율(과잉O2)도 구해진다.In the above formula, Total Mass In = Total Mass Out, so that the mass balance between reactant and product is maintained, and the accuracy of calculation is verified. Further components of the combustion gas generated from the formula set forth in Table 1. In other words, CO 2, H 2 O, SO 2, O 2, N 2, the weight of H 2 O is obtained, produced amount of gas (MASSTOTAL), required quantity of oxygen (required O 2 ) and excess oxygen ratio (excess O 2 ) are also obtained.

또한 체적 물성으로도 표현이 가능하여 순 산소 연소반응 계산 중 체적 계산식을 다음의 [표 2]와 같이 수립하여 체적 관련 물성값을 구할 수 있다.In addition, it can be expressed in terms of volumetric properties, and volume-related physical properties can be obtained by establishing a volumetric formula in the net oxygen combustion reaction calculation as shown in [Table 2].

가스성분Gas component 가스성분질량
(kg)Gas component mass
(kg) 가스성분질량분율(kg)Gas component mass fraction (kg) 가스성분몰수
(mole)Gas component mole
(mole) 가스성분몰분율
(mole)Molecular Gas Fraction
(mole) 가스성분체적
(%)Gas component volume
(%) CO2 CO 2 MFC*(44.01 /12.01)MFC * (44.01 /12.01) {MFC*(44.01 /12.01)}
/Mass Total{MFC * (44.01 /12.01)}
/ Mass Total [{MFC*(44.01
/12.01)}
/Mass Total]
/44.01[{MFC * (44.01
/12.01)}
/ Mass Total]
/44.01 [[{MFC*(44.01/ 12.01)} / Mass Total] / 44.01]
/ Mole Total[[{MFC * (44.01 / 12.01)} / Mass Total] / 44.01]
/ Mole Total CO2몰분율*100CO 2 mole fraction * 100 H2OH 2 O MFH2*(36.032
/4.032)
+ MFH2OMFH 2 * (36.032
/4.032)
+ MFH 2 O {MFH2*(36.032
/4.032) + MFH2O} / Mass Total{MFH 2 * (36.032
/4.032) + MFH 2 O} / Mass Total [{MFH2*(36.032
/4.032) + MFH2O} / Mass Total]
/ 18.016[{MFH 2 * (36.032
/4.032) + MFH 2 O} / Mass Total]
/ 18.016 [[{MFH2*(36.032
/4.032)+MFH2O}/Mass Total] / 18.016]
/Mole Total[[{MFH 2 * (36.032
/4.032)+MFH 2 O} / Mass Total] / 18.016]
/ Mole Total H2O몰분율*100H 2 O mole fraction * 100 SO2 SO 2 MFS*(64.066/
32.066)MFS * (64.066 /
32.066) {MFS*(64.066
/32.066)}
/ Mass Total{MFS * (64.066
/32.066)}
/ Mass Total [{MFS*(64.066/32.066)}
/ Mass Total]
/64.066[{MFS * (64.066 / 32.066)}
/ Mass Total]
/64.066 [[{MFS*(64.066/32.066)} / Mass Total] /64.066]
/Mole Total[[{MFS * (64.066 / 32.066)} / Mass Total] /64.066]
/ Mole Total SO2몰분율*100SO 2 mole fraction * 100 ExO2 ExO 2 ExO2 ExO 2 ExO2/Mass TotalExO 2 / Mass Total {ExO2/Mass Total}
/32{ExO 2 / Mass Total}
/ 32 [{ExO2/Mass Total}
/32]/Mole Total[{ExO 2 / Mass Total}
/ 32] / Mole Total ExO2몰분율*100ExO 2 mole fraction * 100 N2 N 2 MFN2 MFN 2 MFN2/Mass TotalMFN 2 / Mass Total {MFN2/Mass Total}
/24.0134{MFN 2 / Mass Total}
/24.0134 [{MFN2/Mass Total}
/24.0134]/Mole Total[{MFN2 / Mass Total}
/24.0134]/Mole Total N2몰분율*100N 2 mole fraction * 100 합계Sum Mass TotalMass total 1One Mole TotalMole total 1One 100%100%

연소 가스 각 성분의 물성값을 구하기 위해, 먼저 보일러 출구에 O2체적%계측기(10)를 설치하여 그 O2체적%계측기(10)로부터 O2체적% (즉, O2몰분율*100)를 얻는다(S1).In order to obtain the property values of each component of the combustion gas, an O 2 volume% meter 10 is first installed at the boiler outlet to obtain an O 2 volume% (ie, O 2 mole fraction * 100) from the O 2 volume% meter 10. (S1).

이렇게 얻어진 O2체적%은 상기한 바와 같이 데이터 취득 장치(20)에 의해 수집되어 디지털 데이터로 변환되어 데이터베이스 장치(30)에 저장된다(S2).The O 2 volume% thus obtained is collected by the data acquisition device 20, converted into digital data, and stored in the database device 30 as described above (S2).

다음, 물성 계산 장치(40)는 수집된 데이터를 데이터베이스 장치(30)로부터 추출하여(S3) 추출된 데이터 및 표 1 및 표 2로부터 연소 가스의 물성을 계산하고 그 결과를 데이터베이스 장치(30)에 저장(S3) 및 모니터링 PC(50)에 전송한다(S4). Next, the physical property calculation device 40 extracts the collected data from the database device 30 (S3) and calculates the properties of the combustion gas from the extracted data and Tables 1 and 2 and sends the result to the database device 30. Storage (S3) and transfer to the monitoring PC (50) (S4).

보다 상세하게는, 데이터베이스 장치(30)에 저장된 O2체적% 및 물성 계산 장치(40)내에 저장된 상기 [표 2]로부터 다음과 같은 절차로 가스성분중 O2의 질량(ExO2)을 구할 수 있다. More specifically, the mass of O 2 (ExO 2 ) in the gas component can be obtained from the following table 2 stored in the O 2 volume% and the physical property calculation device 40 stored in the database device 30 by the following procedure. have.

먼저 표 2에서 가스성분중 CO2, H2O, SO2, N2는 표 1의 계산으로부터 구해지는 값이다. 그러나 ExO2는 O2가 다른 성분과 반응하고 남은 질량이므로 과잉산소량에 따라 중량이 변하는 값이다. 예를들면 과잉산소가 많이 공급되면 ExO2도 많아지고 적게 공급되면 적어진다. O2체적% 이 측정되면 표 2의 가스성분 O2값(ExO2)을 가정하고 표 2의 계산 순서대로 계산하여 계산된 O2체적%가 계측된 O2체적%와 일치하는지 보고, 일치하지 않으면 다시 다른 가정값을 주어서 일치할 때까지 반복한다. 이렇게 구해진 가스성분 O2질량(ExO2)을 이용하여 물성 계산 장치(40)내에 저장된 표 1의 계산식으로부터 과잉O2%, 과잉산소량, 발생가스량 등을 구할 수 있다. 방법은 다음과 같다.In Table 2, among the gas components, CO 2 , H 2 O, SO 2 , and N 2 are values obtained from the calculation of Table 1. However, ExO 2 is a value in which the weight changes depending on the amount of excess oxygen because O 2 remains after reacting with other components. For example, if more oxygen is supplied, ExO 2 is more and less is supplied. If O 2 volume% is measured, the gas component O 2 values (ExO 2 ) in Table 2 are assumed and calculated in the order of calculation in Table 2 to see if the calculated O 2 volume% matches the measured O 2 volume%, and does not match. If not, give another assumption and repeat until it matches. Using the obtained gas component O 2 mass (ExO 2 ), excess O 2 %, excess oxygen amount, generated gas amount, and the like can be obtained from the calculation formula of Table 1 stored in the physical property calculation device 40. The method is as follows.

표 1에서 연료성상은 주어지는 값이므로 계산절차에 따라 가스성분의 중량인 CO2, H2O, SO2, N2, H2O, Ash이 구해지고 유일한 미지수인 ExO2도 상기에서 구했으므로 계산식에 따라 이제 발생가스량(Total Mass Out)이 구해지고, 과잉O2(%), Total O2가 구해진다. In Table 1, since the fuel properties are given values, CO 2 , H 2 O, SO 2 , N 2 , H 2 O and Ash, which are the weight of gas components, were obtained according to the calculation procedure, and ExO 2 , the only unknown, was obtained from the above formula. The total mass out is now calculated, and excess O 2 (%) and total O 2 are obtained.

이렇게 보일러 출구에서 측정된 O2체적%로부터 원하는 연소관련 물성들을 순차적으로 구할 수 있게 된다. Thus, desired combustion-related properties can be obtained sequentially from the volume percentage of O 2 measured at the boiler outlet.

계산결과는 데이터베이스 장치(30)에 저장되어 모니터링 PC(50)을 통해 사용자가 모니터링한다. 또한, 과거 데이터를 불러와서 현재 데이터와 비교 등의 연소 변화상태 등을 파악할 수 있는 데이터 관리 기능도 수행 가능하다.The calculation result is stored in the database device 30 and monitored by the user through the monitoring PC 50. In addition, it is possible to perform a data management function that can read the historical data, such as comparing the current data with the combustion change status.

이상에서 본 발명에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이고 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.The technical spirit of the present invention has been described above with reference to the accompanying drawings, but this is only illustrative of the preferred embodiments of the present invention and is not intended to limit the present invention. In addition, it is a matter of course that various modifications and variations are possible without departing from the scope of the technical idea of the present invention by anyone having ordinary skill in the art.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 순 산소 보일러 연소 가스 물성 자동계산 시스템의 개략적인 구성을 도시한 블록도; 및1 is a block diagram showing a schematic configuration of a pure oxygen boiler combustion gas physical property automatic calculation system according to an embodiment of the present invention; And

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 연소 가스 물성 자동계산 시스템의 시스템 계층도.2 is a system hierarchical diagram of a system for automatically calculating combustion gas properties according to an embodiment of the present invention.

Claims (7)

삭제delete 삭제delete 보일러의 출구에 설치되어 상기 보일러로부터 발생되어 나오는 연소 가스의 O2체적% 값을 구하는 적어도 하나의 O2%계측기;At least one O 2 % instrument installed at an outlet of the boiler to obtain an O 2 volume% value of the combustion gas generated from the boiler; 상기 O2체적%계측기로부터 상기 O2체적% 값에 대한 아날로그 신호를 수신하고 디지털화 된 O2체적% 데이터로 변환하는 데이터 취득 장치;A data acquisition device that receives an analog signal for the O 2 volume% value from the O 2 volume% meter and converts the digital signal into digitized O 2 volume% data; 상기 데이터 취득 장치로부터 디지털화된 O2체적%데이터를 저장하는 데이터베이스 장치;A database device for storing digitized O 2 volume% data from the data acquisition device; 상기 데이터베이스 장치로부터 상기 O2체적%데이터를 취득하여 소정의 계산식에 따라 상기 연소 가스의 물성을 구하는 물성 계산 장치; 및A physical property calculation device that obtains the O 2 volume% data from the database device and obtains physical properties of the combustion gas according to a predetermined calculation formula; And 상기 물성 계산 장치로부터 구해진 상기 연소 가스의 물성을 모니터링할 수 있도록 하는 모니터링 PC를 포함하고,It includes a monitoring PC to monitor the properties of the combustion gas obtained from the property calculation device, 상기 계산식은,The above formula is [표 1]TABLE 1 연료fuel 반응산소Reactive oxygen 생성가스Gas 연료성상Fuel properties 연료성상 질량분율
(kg)Mass fraction of fuel phase
(kg) 필요 산소량 계산식(kg)Required oxygen amount formula (kg) 가스성분Gas component 가스성분 질량 계산식(kg)Gas component mass calculation formula (kg) CC MFCMFC MFC*(32/12.01)MFC * (32 / 12.01) CO2 CO 2 MFC*(44.01/12.01)MFC * (44.01 / 12.01) H2 H 2 MFHMFH MFH2*(32/4.032)MFH 2 * (32 / 4.032) H2OH 2 O MFH2*(36.032/4.032)MFH 2 * (36.032 / 4.032) SS MFSMFS MFS*(32/32.066)MFS * (32 / 32.066) SO2 SO 2 MFS*(64.066/32.066)MFS * (64.066 / 32.066) O2 O 2 MFO2 MFO 2 - MFO2 MFO 2 ExO2 ExO 2 표2에서 O2 체적%로 구해짐Obtained as O 2 Volume% in Table 2 N2 N 2 MFN3 MFN 3 N2 N 2 MFN2 MFN 2 H2OH 2 O MFH2OMFH 2 O H2OH 2 O MFH2OMFH 2 O AshAsh MFAshMFAsh AshAsh MFAshMFAsh 합계Sum 1One 합계Sum Mass TotalMass total 필요 O2 Need O 2 MFC*(32/12.01) + MFH2*(32/4.032) + MFS*(32/32.066) - MFO2 MFC * (32 / 12.01) + MFH 2 * (32 / 4.032) + MFS * (32 / 32.066)-MFO 2 과잉 O2(%)Excess O 2 (%) (ExO2/필요O2)*100(ExO 2 / required O 2 ) * 100 Total O2 Total O 2 필요O2 + (필요O2*과잉O2/100)It requires O 2 + (O requires 2 * excess O 2/100) Total Mass In
(연료+공기량)Total mass in
(Fuel + air volume) 1 + {MFC*(32/12.01) + MFH2*(32/4.032) + MFS*(32/32.066) - MFO2}1 + {MFC * (32 / 12.01) + MFH 2 * (32 / 4.032) + MFS * (32 / 32.066)-MFO 2 } Total Mass Out
(발생가스량)Total mass out
(Gas generation) MFC*(44.01/12.01) + MFH2*(36.032/4.032) + MFS*(64.066/32.066) +
MFO2 + MFN2 + MFH2O + MFAshMFC * (44.01 / 12.01) + MFH 2 * (36.032 / 4.032) + MFS * (64.066 / 32.066) +
MFO 2 + MFN 2 + MFH 2 O + MFAsh
및,And, [표 2]TABLE 2 가스성분Gas component 가스성분질량
(kg)Gas component mass
(kg) 가스성분질량분율(kg)Gas component mass fraction (kg) 가스성분몰수
(mole)Gas component mole
(mole) 가스성분몰분율
(mole)Molecular Gas Fraction
(mole) 가스성분체적
(%)Gas component volume
(%) CO2 CO 2 MFC*(44.01 /12.01)MFC * (44.01 /12.01) {MFC*(44.01 /12.01)}
/Mass Total{MFC * (44.01 /12.01)}
/ Mass Total [{MFC*(44.01
/12.01)}
/Mass Total]
/44.01[{MFC * (44.01
/12.01)}
/ Mass Total]
/44.01 [[{MFC*(44.01/ 12.01)} / Mass Total] / 44.01]
/ Mole Total[[{MFC * (44.01 / 12.01)} / Mass Total] / 44.01]
/ Mole Total CO2몰분율*100CO 2 mole fraction * 100 H2OH 2 O MFH2*(36.032
/4.032)
+ MFH2OMFH 2 * (36.032
/4.032)
+ MFH 2 O {MFH2*(36.032
/4.032) + MFH2O} / Mass Total{MFH 2 * (36.032
/4.032) + MFH 2 O} / Mass Total [{MFH2*(36.032
/4.032) + MFH2O} / Mass Total]
/ 18.016[{MFH 2 * (36.032
/4.032) + MFH 2 O} / Mass Total]
/ 18.016 [[{MFH2*(36.032
/4.032)+MFH2O}/Mass Total] / 18.016]
/Mole Total[[{MFH 2 * (36.032
/4.032)+MFH 2 O} / Mass Total] / 18.016]
/ Mole Total H2O몰분율*100H 2 O mole fraction * 100 SO2 SO 2 MFS*(64.066/
32.066)MFS * (64.066 /
32.066) {MFS*(64.066
/32.066)}
/ Mass Total{MFS * (64.066
/32.066)}
/ Mass Total [{MFS*(64.066/32.066)}
/ Mass Total]
/64.066[{MFS * (64.066 / 32.066)}
/ Mass Total]
/64.066 [[{MFS*(64.066/32.066)} / Mass Total] /64.066]
/Mole Total[[{MFS * (64.066 / 32.066)} / Mass Total] /64.066]
/ Mole Total SO2몰분율*100SO 2 mole fraction * 100 ExO2 ExO 2 ExO2 ExO 2 ExO2/Mass TotalExO 2 / Mass Total {ExO2/Mass Total}
/32{ExO 2 / Mass Total}
/ 32 [{ExO2/Mass Total}
/32]/Mole Total[{ExO 2 / Mass Total}
/ 32] / Mole Total ExO2몰분율*100ExO 2 mole fraction * 100 N2 N 2 MFN2 MFN 2 MFN2/Mass TotalMFN 2 / Mass Total {MFN2/Mass Total}
/24.0134{MFN 2 / Mass Total}
/24.0134 [{MFN2/Mass Total}
/24.0134]/Mole Total[{MFN2 / Mass Total}
/24.0134]/Mole Total N2몰분율*100N 2 mole fraction * 100 합계Sum Mass TotalMass total 1One Mole TotalMole total 1One 100%100%
를 포함하는 것을 특징으로 하는 연소 가스 물성 자동계산 시스템.Combustion gas properties automatic calculation system comprising a. 제 3 항에 있어서, 상기 연소 가스의 물성은 생성 가스량, 필요산소량, 및 과잉산소율을 포함하는 것을 특징으로 하는 연소 가스 물성 자동계산 시스템.4. The system of claim 3, wherein the physical properties of the combustion gas include an amount of generated gas, an amount of oxygen required, and an excess oxygen rate. 제 4 항에 있어서, 상기 물성 계산 장치는 상기 취득한 O2체적%데이터 및 상기 [표 2]로부터 연소가스 중 O2의 질량(ExO2)을 구하고, 상기 구해진 O2의 질량(ExO2)으로 상기 [표 1]로부터 발생가스량(Total Mass Out), 과잉O2(%)을 계산하고 상기 연소 가스의 각각의 성분의 물성을 순차적으로 구하는 것을 특징으로 하는 연소 가스 물성 자동계산 시스템.The method of claim 4, wherein the said physical property calculation unit mass (ExO 2) of obtaining the mass (ExO 2) of the obtained O 2% by volume of data and the table 2 the combustion gas from the O 2, obtained the O 2 Computing the amount of gas generated (Total Mass Out), excess O 2 (%) from the [Table 1] and automatically calculating the combustion gas physical properties, characterized in that to obtain the physical properties of each component of the combustion gas sequentially. 제 3 항에 있어서, 상기 데이터베이스 장치는 상기 구해진 연소 가스의 물성을 저장하는 것을 특징으로 하는 연소 가스 물성 자동계산 시스템.4. The system of claim 3, wherein the database device stores the properties of the obtained combustion gas. 보일러의 출구에 설치되어 상기 보일러로부터 발생되어 나오는 연소 가스의 O2체적% 값을 구하는 단계;Obtaining an O 2 volume% value of the combustion gas generated at the outlet of the boiler; 상기 구해진 O2체적% 값에 대한 아날로그 신호를 수신하고 디지털화 된 O2체적% 데이터로 변환하는 단계;Receiving an analog signal for the obtained O 2 volume% value and converting it into digitized O 2 volume% data; 상기 디지털화된 O2체적%데이터를 저장하는 단계; 및Storing the digitized O 2 volume% data; And 상기 O2체적%데이터를 취득하여 계산식에 따라 상기 연소 가스의 물성을 구하는 단계;를 포함하고,Acquiring the O 2 volume% data to obtain physical properties of the combustion gas according to a calculation formula; 상기 계산식은,The above formula is [표 1]TABLE 1 연료fuel 반응산소Reactive oxygen 생성가스Gas 연료성상Fuel properties 연료성상 질량분율
(kg)Mass fraction of fuel phase
(kg) 필요 산소량 계산식(kg)Required oxygen amount formula (kg) 가스성분Gas component 가스성분 질량 계산식(kg)Gas component mass calculation formula (kg) CC MFCMFC MFC*(32/12.01)MFC * (32 / 12.01) CO2 CO 2 MFC*(44.01/12.01)MFC * (44.01 / 12.01) H2 H 2 MFHMFH MFH2*(32/4.032)MFH 2 * (32 / 4.032) H2OH 2 O MFH2*(36.032/4.032)MFH 2 * (36.032 / 4.032) SS MFSMFS MFS*(32/32.066)MFS * (32 / 32.066) SO2 SO 2 MFS*(64.066/32.066)MFS * (64.066 / 32.066) O2 O 2 MFO2 MFO 2 - MFO2 MFO 2 ExO2 ExO 2 표2에서 O2 체적%로 구해짐Obtained as O 2 Volume% in Table 2 N2 N 2 MFN3 MFN 3 N2 N 2 MFN2 MFN 2 H2OH 2 O MFH2OMFH 2 O H2OH 2 O MFH2OMFH 2 O AshAsh MFAshMFAsh AshAsh MFAshMFAsh 합계Sum 1One 합계Sum Mass TotalMass total 필요 O2 Need O 2 MFC*(32/12.01) + MFH2*(32/4.032) + MFS*(32/32.066) - MFO2 MFC * (32 / 12.01) + MFH 2 * (32 / 4.032) + MFS * (32 / 32.066)-MFO 2 과잉 O2(%)Excess O 2 (%) (ExO2/필요O2)*100(ExO 2 / required O 2 ) * 100 Total O2 Total O 2 필요O2 + (필요O2*과잉O2/100)It requires O 2 + (O requires 2 * excess O 2/100) Total Mass In
(연료+공기량)Total mass in
(Fuel + air volume) 1 + {MFC*(32/12.01) + MFH2*(32/4.032) + MFS*(32/32.066) - MFO2}1 + {MFC * (32 / 12.01) + MFH 2 * (32 / 4.032) + MFS * (32 / 32.066)-MFO 2 } Total Mass Out
(발생가스량)Total mass out
(Gas generation) MFC*(44.01/12.01) + MFH2*(36.032/4.032) + MFS*(64.066/32.066) +
MFO2 + MFN2 + MFH2O + MFAshMFC * (44.01 / 12.01) + MFH 2 * (36.032 / 4.032) + MFS * (64.066 / 32.066) +
MFO 2 + MFN 2 + MFH 2 O + MFAsh
및,And, [표 2]TABLE 2 가스성분Gas component 가스성분질량
(kg)Gas component mass
(kg) 가스성분질량분율(kg)Gas component mass fraction (kg) 가스성분몰수
(mole)Gas component mole
(mole) 가스성분몰분율
(mole)Molecular Gas Fraction
(mole) 가스성분체적
(%)Gas component volume
(%) CO2 CO 2 MFC*(44.01 /12.01)MFC * (44.01 /12.01) {MFC*(44.01 /12.01)}
/Mass Total{MFC * (44.01 /12.01)}
/ Mass Total [{MFC*(44.01
/12.01)}
/Mass Total]
/44.01[{MFC * (44.01
/12.01)}
/ Mass Total]
/44.01 [[{MFC*(44.01/ 12.01)} / Mass Total] / 44.01]
/ Mole Total[[{MFC * (44.01 / 12.01)} / Mass Total] / 44.01]
/ Mole Total CO2몰분율*100CO 2 mole fraction * 100 H2OH 2 O MFH2*(36.032
/4.032)
+ MFH2OMFH 2 * (36.032
/4.032)
+ MFH 2 O {MFH2*(36.032
/4.032) + MFH2O} / Mass Total{MFH 2 * (36.032
/4.032) + MFH 2 O} / Mass Total [{MFH2*(36.032
/4.032) + MFH2O} / Mass Total]
/ 18.016[{MFH 2 * (36.032
/4.032) + MFH 2 O} / Mass Total]
/ 18.016 [[{MFH2*(36.032
/4.032)+MFH2O}/Mass Total] / 18.016]
/Mole Total[[{MFH 2 * (36.032
/4.032)+MFH 2 O} / Mass Total] / 18.016]
/ Mole Total H2O몰분율*100H 2 O mole fraction * 100 SO2 SO 2 MFS*(64.066/
32.066)MFS * (64.066 /
32.066) {MFS*(64.066
/32.066)}
/ Mass Total{MFS * (64.066
/32.066)}
/ Mass Total [{MFS*(64.066/32.066)}
/ Mass Total]
/64.066[{MFS * (64.066 / 32.066)}
/ Mass Total]
/64.066 [[{MFS*(64.066/32.066)} / Mass Total] /64.066]
/Mole Total[[{MFS * (64.066 / 32.066)} / Mass Total] /64.066]
/ Mole Total SO2몰분율*100SO 2 mole fraction * 100 ExO2 ExO 2 ExO2 ExO 2 ExO2/Mass TotalExO 2 / Mass Total {ExO2/Mass Total}
/32{ExO 2 / Mass Total}
/ 32 [{ExO2/Mass Total}
/32]/Mole Total[{ExO 2 / Mass Total}
/ 32] / Mole Total ExO2몰분율*100ExO 2 mole fraction * 100 N2 N 2 MFN2 MFN 2 MFN2/Mass TotalMFN 2 / Mass Total {MFN2/Mass Total}
/24.0134{MFN 2 / Mass Total}
/24.0134 [{MFN2/Mass Total}
/24.0134]/Mole Total[{MFN2 / Mass Total}
/24.0134]/Mole Total N2몰분율*100N 2 mole fraction * 100 합계Sum Mass TotalMass total 1One Mole TotalMole total 1One 100%100%
를 포함하는 것을 특징으로 하는 연소 가스 물성 자동계산 방법.Combustion gas properties automatic calculation method comprising a.
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