KR101139669B1

KR101139669B1 - 재순환가스율을 조절하는 듀얼보일러 및 재순환가스율 조절 방법

Info

Publication number: KR101139669B1
Application number: KR1020100092869A
Authority: KR
Inventors: 장석원; 이인철; 이현동; 김재관
Original assignee: 한국전력공사
Priority date: 2010-09-24
Filing date: 2010-09-24
Publication date: 2012-05-14
Also published as: KR20120031375A

Abstract

본 발명은 재순환가스율을 조절하는 듀얼보일러 및 재순환가스율 조절 방법을 제공한다.
듀얼보일러는 공기를 산화제로 사용하여 측정되는 제1 화로출구온도, 제1 화로열 방출률, 제1 스팀온도 및 제1 스팀압력을 포함하는 공기조건 파라미터를 전달하는 공기조건 보일러, 순산소를 산화제로 사용하여 측정되는 제2 화로출구온도, 제2 화로열 방출률, 제2 스팀온도 및 제2 스팀압력을 포함하는 산소조건 파라미터를 전달하는 순산소조건 보일러 및 공기조건 파라미터와 산소조건 파라미터를 순차적으로 비교한 결과에 따라 가스재순환율을 조절하여 산소조건 파라미터를 제어하는 재순환 가스량 제어부를 포함하며, 재순환 가스량 제어부는 제2 스팀온도가 제1 스팀온도와 일치하고, 제2 스팀압력이 제1 스팀압력과 일치하도록 가스재순환율을 조절하여 제2 화로출구온도가 제1 화로출구온도를 기준으로 설정된 오차범위에 포함되도록 하며, 상기 제2 화로열 방출률이 제1 화로열 방출률을 기준으로 설정된 오차범위에 포함되도록 한다.

Description

재순환가스율을 조절하는 듀얼보일러 및 재순환가스율 조절 방법{Dual Boiler for Controlling Amount of Gas Recirculation and Method for Controlling Amount of Gas Recirculation}

본 발명은 재순환가스율을 조절하는 듀얼보일러 및 재순환가스율 조절 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공기와 순수한 산소를 산화제로 선택적으로 사용하는 듀얼보일러 및 재순환가스율 조절 방법에 관한 것이다.

보일러는 석유, 석탄 및 천연가스 등과 같은 화석연료로 사용하고 있으며, 이러한 연료의 사용에 따라 이산화탄소(CO2)를 발생시켜 환경문제의 주요 원인이 되고 있다.

이처럼 환경문제의 주요 원인이 되고 있는 이산화탄소(CO2)의 발생을 감소시키기 위해 연소단계에서부터 이산화탄소(CO2)를 분리하여 순수한 산소(O2)(이하, "순산소"라고 함)성분 만을 연소시켜 산화제로 사용하기도 한다.

그러나, 순산소를 산화제로 사용하는 경우 보일러가 과열되거나, 화로의 화로출구온도가 높아져 석탄연료를 사용하는 보일러에서 석탄이 녹는 현상인 슬래깅이 발생하기도 하며, 연소 가스량이 부족하여 열전달이 효율적으로 이루어지지 않는 문제점이 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 공기와 순수한 산소를 산화제로 선택적으로 사용하는 듀얼보일러 및 재순환가스율 조절 방법을 제공하는데 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 듀얼보일러는 공기를 산화제로 사용하여 측정되는 제1 화로출구온도, 제1 화로열 방출률, 제1 스팀온도 및 제1 스팀압력을 포함하는 공기조건 파라미터를 전달하는 공기조건 보일러, 순산소를 산화제로 사용하여 측정되는 제2 화로출구온도, 제2 화로열 방출률, 제2 스팀온도 및 제2 스팀압력을 포함하는 산소조건 파라미터를 전달하는 순산소조건 보일러 및 상기 공기조건 파라미터와 상기 산소조건 파라미터를 순차적으로 비교한 결과에 따라 가스재순환율을 조절하여 상기 산소조건 파라미터를 제어하는 재순환 가스량 제어부를 포함하며, 상기 재순환 가스량 제어부는 상기 제2 스팀온도가 상기 제1 스팀온도와 일치하고, 상기 제2 스팀압력이 상기 제1 스팀압력과 일치하도록 상기 가스재순환율을 조절하여 상기 제2 화로출구온도가 상기 제1 화로출구온도를 기준으로 설정된 오차범위에 포함되도록 하며, 상기 제2 화로열 방출률이 상기 제1 화로열 방출률을 기준으로 설정된 오차범위에 포함되도록 한다.

상기 다른 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 공기를 산화제로 사용하여 측정되는 제1 화로출구온도, 제1 화로열 방출률, 제1 스팀온도 및 제1 스팀압력을 포함하는 공기조건 파라미터를 전달하는 공기조건 보일러와 순산소를 산화제로 사용하여 측정되는 제2 화로출구온도, 제2 화로열 방출률, 제2 스팀온도 및 제2 스팀압력을 포함하는 산소조건 파라미터를 전달하는 순산소조건 보일러를 포함하는 듀얼보일러에서 가스재순환율을 조절하는 방법에 있어서,

상기 제1 화로출구온도와 상기 제2 화로출구온도를 비교한 결과에 따라 상기 제2 화로출구온도가 상기 제1 화로출구온도를 기준으로 설정된 오차범위에 포함되도록 상기 가스재순환율을 조절하여 상기 제2 화로출구온도를 제어하는 단계, 상기 제1 화로열 방출률과 상기 제2 화로열 방출률을 비교한 결과에 따라 상기 제2 화로열 방출률이 상기 제1 화로열 방출률을 기준으로 설정된 오차범위에 포함되도록 상기 가스재순환율을 조절하여 상기 제2 화로열 방출률을 제어하는 단계, 상기 제1 스팀온도와 상기 제2 스팀온도를 비교한 결과에 따라 상기 제2 스팀온도의 제어여부를 결정하는 단계 및 상기 제1 스팀압력과 상기 제2 스팀압력을 비교한 결과에 따라 상기 제2 스팀압력의 제어여부를 결정한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 공기와 순산소를 산화제로 이용하는 듀얼보일러에서 가스재순환율을 조절하여 순산소 조건 보일러의 화로출구온도 및 화로열 방출률을 공기조건 보일러의 ±3% 내의 오차범위에 포함시킨 후 스팀온도와 스팀압력을 순차적으로 공기조건 보일러의 파라미터에 일치시킴에 따라 화로의 냉각효과를 높여 원하는 화로출구온도를 유지할 수 있으며, 재순환 가스로 인한 연소가스유량의 증가로 효과적으로 열을 전달할 수 있다. 그에 따라 듀얼보일러의 손상 없이 원하는 스팀을 생성할 수 있다.

도 1은 종래 듀얼보일러를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 듀얼보일러를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2에 도시한 듀얼보일러에서 가스재순환율을 조절하여 파라미터를 제어하는 순서를 나타내는 흐름도이다.
도 4는 종래 듀얼보일러에서 측정한 파라미터를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 듀얼보일러에서 가스재순환율을 변화시키면서 측정한 파라미터를 나타내는 도면이다.

본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.

도 1은 종래 듀얼보일러를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 1을 참고하면, 종래 듀얼보일러(Dual Boiler)(10)는 공기와 순수한 산소를 산화제로 선택적으로 사용하며, 공기조건 보일러(11) 및 순산소 조건 보일러(12)를 포함한다.

공기조건 보일러(11)는 공기를 산화제로 이용하며, 공기를 이용하여 연료를 연소시키는 화로부(11a) 및 연소에 의해 생성된 열을 전달하는 후두전열부(11b)를 포함한다.

순산소 조건 보일러(12)는 이산화탄소(CO2)를 분리하여 순수한 산소(O2)(이하, "순산소"라고 함)성분만을 산화제로 이용하며, 순산소를 이용하여 연료를 연소시키는 화로부(12a) 및 연소에 의해 생성된 열을 전달하는 후두전열부(12b)를 포함한다.

순산소 조건 보일러(12)는 이산화탄소의 배출이 감소될 수 있도록 연소단계에서부터 냉각 역할을 하는 공기중의 질소(N2)를 제거한 순산소 성분만 산화제로 사용하므로 화로부(12a)가 과열 상태가 될 수 있으며, 그에 따라 화로부(12a)의 화로출구온도가 높아져 석탄연료를 사용하는 보일러의 경우 석탄이 녹는 현상인 슬래깅(slagging)이 발생하기도 한다. 또한, 후부전열부(12b)는 순산소만을 산화제로 사용하게 됨에 따라 연소 가스량의 부족으로 인해 효과적으로 열이 전달되지 않으며 그에 따라 스팀생산이 이루어지지 않아 공기와 순수한 산소를 산화제로 선택적으로 사용하는 듀얼 보일러의 설계 및 동작 시 문제가 발생하기도 한다.

이하 이러한 문제점을 해소하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 듀얼보일러에 대하여 구체적으로 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 듀얼보일러를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 3은 도 2에 도시한 듀얼보일러에서 가스재순환율을 조절하여 파라미터를 제어하는 순서를 나타내는 흐름도이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 듀얼보일러(100)는 공기와 순수한 산소를 산화제로 선택적으로 사용하며, 공기조건 보일러(110), 순산소 조건 보일러(120) 및 재순환 가스량 제어부(130)를 포함한다.

공기조건 보일러(110)는 공기를 산화제로 이용하는 보일러이며, 공기를 이용하여 연료를 연소시키는 공기 화로부(111) 및 연소에 의해 생성된 열을 전달하는 공기 후두전열부(112)를 포함한다. 공기조건 보일러(110)는 공기조건 파라미터의 값을 재순환 가스량 제어부(130)로 전달한다. 본 발명의 실시예에 따른 공기조건 파라미터는 공기 화로부(111)의 화로출구온도(Furnace Exit Gas Temperature, FEGT), 공기 화로부(111)의 화로열 방출률(Heat Release Rate, HRR), 공기 후두전열부(112)의 스팀온도 및 스팀압력이 포함된다. 여기서, 화로출구온도(FEGT)는 화로출구부의 연소가스 온도를 이용하여 측정되며, 화로열 방출률(HRR)은 면적당 방출되는 화로의 열부하로 측정된다. 스팀온도 및 스팀압력은 연소가스유량에 의해 결정된다.

순산소 조건 보일러(120)는 이산화탄소(CO2)를 분리하여 순산소 성분만을 산화제로 이용하는 보일러이며, 연소된 순산소 가스를 보일러내의 물과 열교환을 하여 저온의 물을 고온의 스팀으로 바꾸고 온도가 낮아진 고온의 가스를 저온상태로 대기로 방출한다. 이때, 순산소 조건 보일러(120) 방출되는 가스 중 일부를 다시 보일러 화로로 순환시키는 가스재순환율(Flue Gas Recirculation, FGR)을 조절하여 과열상태의 화로 및 화로출구온도를 적정하게 유지시키며, 가스유량도 보충하여 원하는 조건의 온도와 압력의 스팀을 생산한다.

이러한 순산소 조건 보일러(120)는 순산소를 이용하여 연료를 연소시키는 순산소 화로부(121) 및 연소에 의해 생성된 열을 전달하는 순산소 후두전열부(122)를 포함한다. 순산소 조건 보일러(120)는 순산소 조건 파라미터의 값을 측정하여 재순환 가스량 제어부(130)로 전달한다. 여기서, 순산소 조건 파라미터는 순산소 화로부(121)의 화로출구온도, 순산소 화로부(121)의 화로열 방출률, 순산소 후두전열부(122)의 스팀온도 및 스팀압력이 포함된다. 순산소 조건 보일러(120)는 재순환 가스량 제어부(130)의 제어에 따라 가스재순환율을 조절을 조절하여 순산소 조건 파라미터의 값을 변경하며, 변경된 순산소 조건 파라미터의 값을 재순환 가스량 제어부(130)로 전달한다.

재순환 가스량 제어부(130)는 가스재순환율을 조절하여 순산소 조건 파라미터의 값이 공기조건 파라미터의 값을 기준으로 설정된 오차범위에 포함될 수 있도록 순산소 조건 보일러(120)를 제어한다. 즉, 재순환 가스량 제어부(130)는 순산소 조건 보일러(120)를 제어하여 연소된 후 냉각된 연소가스 중 대기로 방출되는 가스의 일부가 다시 순산소 화로부(121)로 순환되도록 가스재순환율을 조절하여 과열상태의 순산소 화로부(121)의 화로출구온도를 적정하게 유지시킨다. 또한, 재순환 가스량 제어부(130)는 순산소 조건 보일러(120)를 제어하여 가스유량을 보충하여 순산소 후두전열부(122)의 스팀온도 및 스팀압력을 유지시킨다.

구체적으로, 도 3을 참고하면 재순환 가스량 제어부(130)는 공기조건 보일러(110)로부터 공기조건 파라미터를 전달받으며, 순산소 조건 보일러(120)로부터 순산소조건 파라미터를 전달받는다(S100).

재순환 가스량 제어부(130)는 순산소 화로부(121)의 화로출구온도가 공기 화로부(111)의 화로출구온도를 기준으로 설정된 오차범위에 포함되는 지의 여부를 판단한다(S110).

S110 단계의 판단결과 순산소 화로부(121)의 화로출구온도가 공기 화로부(111)의 화로출구온도를 기준으로 설정된 오차범위에 포함되지 않는 경우, 재순환 가스량 제어부(130)는 가스재순환율을 조절(S120)하여 순산소 화로부(121)의 화로출구온도가 공기 화로부(111)의 화로출구온도를 기준으로 설정된 오차범위에 포함될 수 있도록 순산소 화로부(121)의 화로출구온도를 조절한다. 본 발명의 실시예에 따른 순산소 화로부(121)의 화로출구온도는 공기 화로부(111)의 화로출구온도의 ±3% 내로 설정하며, ±3% 내로 설정하는 구체적인 이유는 후술한다.

S110 단계의 판단결과 순산소 화로부(121)의 화로출구온도가 공기 화로부(111)의 화로출구온도를 기준으로 설정된 오차범위에 포함되는 경우, 재순환 가스량 제어부(130)는 순산소 화로부(121)의 화로열 방출률이 공기 화로부(111)의 화로열 방출률을 기준으로 설정된 오차범위에 포함되는 지의 여부를 판단한다(S130).

S130 단계의 판단결과 순산소 화로부(121)의 화로열 방출률이 공기 화로부(111)의 화로열 방출률을 기준으로 설정된 오차범위에 포함되지 않는 경우, 재순환 가스량 제어부(130)는 가스재순환율을 조절(S120)하여 순산소 화로부(121)의 화로출구온도가 공기 화로부(111)의 화로출구온도를 기준으로 설정된 오차범위에서 포함될 수 있도록 순산소 화로부(121)의 화로출구온도를 다시 제어한 후 순산소 화로부(121)의 화로열 방출률이 공기 화로부(111)의 화로열 방출률을 기준으로 설정된 오차범위에 포함될 수 있도록 순산소 화로부(121)의 화로열 방출률을 조절한다. 본 발명의 실시예에 따른 순산소 화로부(121)의 화로열 방출률은 공기 화로부(111)의 화로열 방출률의 ±3% 내로 설정한다.

S130 단계의 판단결과 순산소 화로부(121)의 화로열 방출률이 공기 화로부(111)의 화로열 방출률을 기준으로 설정된 오차범위에 포함되는 경우, 재순환 가스량 제어부(130)는 순산소 후두전열부(122)의 스팀온도가 공기 후두전열부(112)의 스팀온도와 일치하는 지의 여부를 판단한다(S140).

S140 단계의 판단결과 순산소 후두전열부(122)의 스팀온도가 공기 후두전열부(112)의 스팀온도와 일치하지 않는 경우, 재순환 가스량 제어부(130)는 가스재순환율을 조절(S120)하여 순산소 화로부(121)의 화로출구온도와 화로열 방출률을 각각 공기 화로부(111)의 화로출구온도와 화로열 방출률을 기준으로 설정된 오차범위에 포함되도록 다시 제어한 후 순산소 후두전열부(122)의 스팀온도가 공기 후두전열부(112)의 스팀온도와 일치되도록 제어한다.

S140 단계의 판단결과 순산소 후두전열부(122)의 스팀온도가 공기 후두전열부(112)의 스팀온도와 일치하는 경우, 재순환 가스량 제어부(130)는 순산소 후두전열부(122)의 스팀압력과 공기 후두전열부(112)의 스팀압력이 일치하는 지의 여부를 판단한다(S150).

S150 단계의 판단결과 순산소 후두전열부(122)의 스팀압력과 공기 후두전열부(112)의 스팀압력이 일치하지 않는 경우, 재순환 가스량 제어부(130)는 가스재순환율을 조절(S120)하여 S110 내지 S140 단계의 과정을 동일하게 반복하여 순산소 화로부(121)의 화로출구온도, 화로열 방출률 및 순산소 후두전열부(122)의 스팀온도가 공기 화로부(111)에 일치되도록 제어한 후 순산소 후두전열부(122)의 스팀압력이 공기 후두전열부(112)의 스팀압력과 일치되도록 제어한다.

S150 단계의 판단결과 순산소 후두전열부(122)의 스팀압력과 공기 후두전열부(112)의 스팀압력이 일치하는 경우, 재순환 가스량 제어부(130)는 공기조건 보일러(110)의 공기조건 파라미터와 순산소 조건 보일러(120)의 순산소조건 파라미터의 값이 설정된 오차범위에 포함되는 것으로 판단하여 작업을 종료한다.

다음은 도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 보일러가 최적화되어 동작하기 위한 오차범위의 설정에 대하여 설명한다.

도 4는 종래 듀얼보일러에서 측정한 파라미터를 나타내는 도면이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 듀얼보일러에서 가스재순환율을 변화시키면서 파라미터를 제어하는 방법을 나타내는 흐름도이다.

도 4를 참고하면, 종래 듀얼보일러(10)에서 공기를 산화제로 이용하는 경우와 순산소를 산화제로 이용하는 경우 최초 화로출구온도는 공기를 산화제로 사용(1099℃)하는 조건(이하, "공기 조건"이라고 함)보다 순산소를 산화제로 사용(1222℃)하는 조건(이하, "순산소 조건"이라고 함)에서 약 10% 더 높게 측정된다. 반대로 스팀온도(℃)는 공기 조건(541℃)보다 순산소 조건(512℃)에서 약 5% 정도 더 낮게 측정된다. 즉, 듀얼보일러(10)의 화로는 과도한 열부하와 낮은 스팀온도로 인해 최적의 운영 상태로 동작하기 어려운 문제점이 발생한다.

이러한 문제점을 해소하기 위한 최적의 오차범위를 설정하기 위해 도 5에 도시한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 듀얼보일러(100)의 가스재순환율을 70%에서부터 80%까지 변화시키는 경우, 먼저 가스재순환율(70%)에서는 화로출구온도가 순산소 조건에서 1181℃가 되어 공기 조건(1099)보다 약 7% 높게 나타나며, 스팀온도는 순산소 조건에서 535℃가 되어 공기 조건(541℃)보다 낮아서 원하는 조건의 스팀을 생산하지 못하게 된다.

다음 가스재순환율(75%)에서는 순산소 조건에서 스팀온도가 541℃로 공기 조건(541℃)과 일치하고, 이때의 화로출구온도는 순산소 조건에서 1067℃가 되어 공기 조건(1099℃)보다 약 3% 낮게 나타나며, 화로열 방출률은 순산소 조건에 214.8이 되어 공기 조건(210.5)보다 약 2.5% 차이로 원하는 스팀조건을 만족시키게 되어 비교적 공기 조건에서 크게 차이 나지 않는 양호한 결과를 보여준다.

가스재순환율(80%)에서는 순산소 조건에서 스팀온도가 539℃로 공기 조건(541℃)보다 낮은 결과로 측정되며, 화로출구온도는 순산소 조건에서 1017℃가 되어 공기 조건(1099)보다 높지 않으며, 화로열 방출률도 순산소 조건에 217.2가 되어 공기 조건(210.5)보다 높지 않게 되어 고온에 의한 위험은 없으나, 화로출구온도 감소에 의한 최종 스팀온도 저하와 과도한 가스재순환에 의한 동력손실이 발생할 가능성이 있으므로 경제성이 떨어지게 된다.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 듀얼보일러(100)에서는 산소 조건에서의 스팀온도와 공기 조건에서의 스팀온도를 일치시키기 위한 화로출구온도 및 화로열 방출률이 ±3% 내의 오차범위에서 일치되는 경우에 원하는 스팀을 듀얼보일러(100)의 손상 없이 생산할 수 있게 된다.

본 발명의 실시예에 따른 듀얼보일러(100)에서는 재순환 가스량 제어부(130)를 별도로 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 재순환 가스량 제어부(130)가 순산소 조건 보일러(120)에 포함되어 동작을 수행할 수도 있다.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 듀얼보일러(100)에서는 순산소 조건에서 가스재순환율을 조절하여 화로출구온도 및 화로열 방출률을 ±3% 내의 오차범위에 포함되도록 한 후 스팀온도와 스팀압력이 공기조건과 일치될 때까지 상기 동작을 반복하여 수행함에 따라 화로의 냉각효과를 높여 원하는 화로의 화로출구온도를 유지할 수 있으며, 후부전열부에서 효과적으로 열을 전달할 수 있다.

이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적의 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

100: 듀얼보일러 110: 공기조건 보일러
111: 공기 화로부 112: 공기 후두전열부
120: 순산소 조건 보일러 130: 재순환 가스량 제어부
121: 순산소 화로부 122: 순산소 후두전열부

Claims

공기를 산화제로 사용하여 측정되는 제1 화로출구온도, 제1 화로열 방출률, 제1 스팀온도 및 제1 스팀압력을 포함하는 공기조건 파라미터를 전달하는 공기조건 보일러;
순산소를 산화제로 사용하여 측정되는 제2 화로출구온도, 제2 화로열 방출률, 제2 스팀온도 및 제2 스팀압력을 포함하는 산소조건 파라미터를 전달하는 순산소조건 보일러; 및
상기 공기조건 파라미터와 상기 산소조건 파라미터를 순차적으로 비교한 결과에 따라 가스재순환율을 조절하여 상기 산소조건 파라미터를 제어하는 재순환 가스량 제어부를 포함하며,
상기 재순환 가스량 제어부는,
상기 제2 스팀온도가 상기 제1 스팀온도와 일치하고, 상기 제2 스팀압력이 상기 제1 스팀압력과 일치하도록 상기 가스재순환율을 조절하여 상기 제2 화로출구온도가 상기 제1 화로출구온도를 기준으로 설정된 오차범위에 포함되도록 하며, 상기 제2 화로열 방출률이 상기 제1 화로열 방출률을 기준으로 설정된 오차범위에 포함되도록 하는 듀얼보일러.
청구항 1에 있어서,
상기 재순환 가스량 제어부는,
상기 제2 화로출구온도를 상기 제1 화로출구온도의 ±3% 내로 설정하는 듀얼보일러.
청구항 1에 있어서,
상기 재순환 가스량 제어부는,
상기 제2 화로열 방출률을 상기 제1 화로열 방출률의 ±3% 내로 설정하는 듀얼보일러.
청구항 1에 있어서,
상기 공기조건 보일러는 상기 공기를 산화제로 이용하며,
상기 공기를 이용하여 연료를 연소시키는 공기 화로부; 및
상기 공기 화로부에 의해 연소된 열을 전달하는 공기 후두전열부를 더 포함하는 듀얼보일러.
청구항 4에 있어서,
상기 제1 화로출구온도 및 상기 제1 화로열 방출률은 상기 공기 화로부에서 측정되며, 상기 제1 스팀온도 및 상기 제1 스팀압력은 상기 공기 후두전열부에서 측정되는 듀얼보일러.
청구항 1에 있어서,
상기 순산소조건 보일러는 상기 순산소를 산화제로 이용하며,
상기 순산소를 이용하여 연료를 연소시키는 순산소 화로부; 및
상기 순산소 화로부에 의해 연소된 열을 전달하는 순산소 후두전열부를 더 포함하는 듀얼보일러.
청구항 6에 있어서,
상기 제2 화로출구온도 및 상기 제2 화로열 방출률은 상기 순산소 화로부에서 측정되며, 상기 제2 스팀온도 및 상기 제2 스팀압력은 상기 순산소 후두전열부에서 측정되는 듀얼보일러.
공기를 산화제로 사용하여 측정되는 제1 화로출구온도, 제1 화로열 방출률, 제1 스팀온도 및 제1 스팀압력을 포함하는 공기조건 파라미터를 전달하는 공기조건 보일러와 순산소를 산화제로 사용하여 측정되는 제2 화로출구온도, 제2 화로열 방출률, 제2 스팀온도 및 제2 스팀압력을 포함하는 산소조건 파라미터를 전달하는 순산소조건 보일러를 포함하는 듀얼보일러에서 가스재순환율을 조절하는 방법에 있어서,
상기 제1 화로출구온도와 상기 제2 화로출구온도를 비교한 결과에 따라 상기 제2 화로출구온도가 상기 제1 화로출구온도를 기준으로 설정된 오차범위에 포함되도록 상기 가스재순환율을 조절하여 상기 제2 화로출구온도를 제어하는 단계;
상기 제1 화로열 방출률과 상기 제2 화로열 방출률을 비교한 결과에 따라 상기 제2 화로열 방출률이 상기 제1 화로열 방출률을 기준으로 설정된 오차범위에 포함되도록 상기 가스재순환율을 조절하여 상기 제2 화로열 방출률을 제어하는 단계;
상기 제1 스팀온도와 상기 제2 스팀온도를 비교한 결과에 따라 상기 제2 스팀온도의 제어여부를 결정하는 단계; 및
상기 제1 스팀압력과 상기 제2 스팀압력을 비교한 결과에 따라 상기 제2 스팀압력의 제어여부를 결정하는 가스재순환율 조절 방법.
청구항 8에 있어서,
상기 제2 화로출구온도를 제어하는 단계는,
상기 제2 화로출구온도가 상기 제1 화로출구온도를 기준으로 설정된 오차범위에 포함되지 않는 경우, 상기 가스재순환율을 조절하여 상기 제2 화로출구온도를 상기 제1 화로출구온도의 ±3% 내로 조절하는 단계를 포함하는 가스재순환율 조절 방법.
청구항 8에 있어서,
상기 제2 화로열 방출률을 제어하는 단계는,
상기 제2 화로열 방출률이 상기 제1 화로열 방출률을 기준으로 설정된 오차범위에 포함되지 않는 경우, 상기 가스재순환율을 조절하여 상기 제2 화로열 방출률을 상기 제1 화로열 방출률의 ±3% 내로 조절하는 단계를 포함하는 가스재순환율 조절 방법.
청구항 8에 있어서,
상기 제2 스팀온도의 제어여부를 결정하는 단계는,
상기 제1 스팀온도와 상기 제2 스팀온도가 일치하지 않는 경우, 상기 가스재순환율을 조절하여 상기 제2 스팀온도가 상기 제1 스팀온도와 일치하도록 제어하는 단계를 포함하는 가스재순환율 조절 방법.
청구항 8에 있어서,
상기 제2 스팀압력의 제어여부를 결정하는 단계는,
상기 제1 스팀압력과 상기 제2 스팀압력이 일치하지 않는 경우, 상기 가스재순환율을 조절하여 상기 제2 스팀압력이 상기 제1 스팀압력과 일치하도록 제어하는 단계를 포함하는 가스재순환율 조절 방법.