KR101205087B1 - fuel feeding method for by-product gas treating apparatus in ironworks - Google Patents
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Abstract
본 발명은 제철소 부생가스 처리장치의 연료 공급방법에 관한 것으로, 발생패턴이 규칙적인 LDG를 우선 공급하고, 이어 발생량이 풍부한 BFG를 LDG의 공급 구간 사이의 휴지 기간에 공급하며, BFG의 양이 모자란 경우 COG를 공급하고, COG가 모자란 경우에는 보조연료로서 LNG 또는 LPG를 공급한다.
따라서, 부생가스의 지속적인 공급이 가능하여 안정적인 온수 생산이 가능하며, 이에 보일러의 증기 생산 효율이 향상된다.The present invention relates to a method for supplying fuel to an ironworks by-product gas treatment apparatus, wherein a regular generation pattern of LDG is supplied first, followed by supplying abundant generation of BFG to an idle period between LDG supply sections, and the amount of BFG is insufficient. In case of COG supply, LNG or LPG is supplied as auxiliary fuel.
Therefore, the continuous supply of by-product gas is possible to produce a stable hot water, thereby improving the steam production efficiency of the boiler.
Description
본 발명은 제철소 부생가스 처리장치의 연료 공급방법에 관한 것이다.The present invention relates to a fuel supply method of an ironworks by-product gas treating apparatus.
제철소에서는 각종 공정의 진행 중 부생가스가 필연적으로 발생한다.By-product gas is inevitably generated during various processes in steel mills.
상기 부생가스로는 제강과정에서 발생하는 LDG(LinzDwawitz Gas), 코크스 건류과정에서 발생하는 COG(Cokes Oven Gas) 및 고로에서 발생하는 BFG(Blast Furnace Gas)가 있다.The by-product gas includes LDG (LinzDwawitz Gas) generated in the steelmaking process, COG (Cokes Oven Gas) generated in the coke distillation process and BFG (Blast Furnace Gas) generated in the blast furnace.
상기 COG는 열량이 대략 4200~4400kcal/Nm3이고, LDG는 2000kcal/Nm3, BFG는 780kcal/Nm3수준이다.The COG is about 4200 ~ 4400kcal / Nm 3 calories, LDG 2000kcal / Nm 3 , BFG is 780kcal / Nm 3 level.
통상적으로 상기 COG는 열량이 높아 제강, 열연, 후판, 소결 및 소성 공정에서 연료로 사용되고, BFG와 LDG는 자가 발전소의 연료원으로 주로 사용하고 있다.Typically, the COG is used as a fuel in steelmaking, hot rolling, thick plates, sintering and sintering processes due to high calorific value, and BFG and LDG are mainly used as fuel sources of self-generating power plants.
본 발명은 부생가스의 대기 방산을 최소화하고, 증기를 생산하는 보일러에 온수를 안정적으로 공급할 수 있도록 하는 제철소 부생가스 처리장치의 연료 공급방법에 관한 것이다.The present invention relates to a fuel supply method of an ironworks by-product gas treating apparatus for minimizing atmospheric dispersion of by-product gas and stably supplying hot water to a boiler for producing steam.
에너지공급상황실로부터 부생가스 상황 데이터를 전송받아 각 부생가스의 공급가능여부를 판단하는 연료상황 판단단계와;A fuel situation determination step of receiving the by-product gas state data from the energy supply situation room and determining whether each of the by-product gas can be supplied;
규칙적인 패턴으로 발생하는 LDG를 우선 공급하는 LDG공급단계와;An LDG supply step of first supplying an LDG generated in a regular pattern;
상기 LDG공급단계에서 LDG가 공급되지 않는 구간마다 발생량이 풍부한 BFG를 공급하는 BFG공급단계;A BFG supply step of supplying abundantly generated BFG for each section in which the LDG is not supplied in the LDG supply step;
를 포함한다.It includes.
또한, 상기 BFG공급단계 수행 중에 BFG량 판단단계를 수행하고,In addition, the BFG amount determination step is performed during the BFG supply step,
BFG량이 충분히 확보되지 않은 경우에 COG를 공급하는 COG공급단계를 수행하는 것을 특징으로 한다.When the amount of BFG is not secured enough, characterized in that performing a COG supply step of supplying COG.
또한, 상기 COG공급단계 수행 중에 COG량 판단단계를 수행하고,In addition, the COG amount determination step is performed during the COG supply step,
COG량이 충분히 확보되지 않은 경우에 보조연료로서 상용연료를 공급하는 보조연료 공급단계를 수행하는 것을 특징으로 한다.When the amount of COG is not secured enough, it is characterized by performing a secondary fuel supply step of supplying commercial fuel as auxiliary fuel.
또한, 상기 BFG량 판단단계에서 BFG량이 충분한 것으로 판단되면,In addition, if it is determined that the BFG amount is sufficient in the BFG amount determination step,
상기 LDG의 공급을 배제하고 상기 BFG를 지속적으로 공급하는 BFG공급 유지단계를 수행하는 것을 특징으로 한다.It is characterized by performing a BFG supply maintenance step of continuously supplying the BFG without excluding the LDG supply.
또한, 상기 COG량 판단단계에서 COG량이 충분한 것으로 판단되면,In addition, if it is determined that the COG amount is sufficient in the COG amount determination step,
해당 BFG 공급구간내에서만 상기 COG의 공급을 지속시키는 COG공급 유지단계를 수행하는 것을 특징으로 한다.Characterized in that the COG supply maintenance step of continuing the supply of the COG only within the BFG supply section.
이상 설명한 바와 같은 본 발명에 따르면,According to the present invention as described above,
발생 패턴이 규칙적인 LDG를 기본적으로 우선 공급하고, 상기 LDG의 공급 휴지 기간 마다 발생량이 풍부한 BFG를 공급함으로써 부생가스를 지속적으로 공급하는 것이 가능하여 온수를 안정적으로 생산할 수 있고, 이에 보일러의 증기 생산 효율이 향상된다.It is possible to continuously supply the by-product gas by supplying the LDG having a regular pattern of generation regularly and supplying BFG which is rich in generation amount during the supply period of the LDG. The efficiency is improved.
또한, BFG의 공급량이 충분히 확보되지 않는 경우에는 COG를 공급할 수 있고, 상기 COG가 모자란 경우에는 상용 연료(LNG, LPG)를 보조연료로써 사용할 수 있으므로 안정적인 온수 및 증기 생산이 가능하다.In addition, when the supply amount of BFG is not sufficiently secured, COG can be supplied. When the COG is insufficient, commercial fuels (LNG, LPG) can be used as auxiliary fuels, so that stable hot water and steam production is possible.
상기와 같이, 부생가스를 대기중으로 방산하지 않고 연소하여 그 연소열로써 온수를 생산함으로써 폐열 재활용으로 인해 에너지 소비가 절감되고, 증기 생산 시스템의 에너지 효율이 증대된다.As described above, by burning the by-product gas without dispersing into the atmosphere to produce hot water as the heat of combustion, energy consumption is reduced due to waste heat recycling, and the energy efficiency of the steam production system is increased.
또한, BFG의 확보량이 충분할 때는 BFG를 LDG에 우선하여 공급할 수 있으므로 발생량이 가장 많은 BFG를 활용할 수 있게 되어, 부생가스 방산량을 크게 감소시킬 수 있게 되는 효과가 있다.In addition, when the amount of BFG secured is sufficient, since BFG can be supplied preferentially to LDG, the most generated amount of BFG can be utilized, and the by-product gas emission can be greatly reduced.
도 1은 부생가스 처리장치의 구성도,
도 2의 (a)는 BFG, COG의 발생 패턴을 나타낸 그래프,
(b)는 LDG의 발생 패턴을 나타낸 그래프,
도 3은 본 발명에 따른 부생가스 처리장치의 연료 공급방법의 순서도이다.1 is a configuration diagram of an off-gas treatment apparatus;
2 (a) is a graph showing a generation pattern of BFG and COG,
(b) is a graph showing the occurrence pattern of LDG,
3 is a flow chart of the fuel supply method of the by-product gas treatment apparatus according to the present invention.
이하, 본 발명을 첨부된 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the present invention will be described in detail.
도 1은 제철소의 부생가스 처리장치의 구성도이다.1 is a block diagram of an off-gas treatment apparatus of an ironworks.
도시된 바와 같이 제철소의 부생가스 처리장치는 버너(10), 열교환기(20), 온수저장탱크(30), 보일러(40) 및 제어부(50)를 포함한다.As illustrated, the by-product gas treatment apparatus of the steel mill includes a
상기 버너(10)는 연료로써 부생가스를 공급받아 연소시킨다.The
부생가스의 연소가스는 상기 열교환기(20)를 경유하여 대기로 배출되고, 이러한 열교환기(20)에 냉수(상온수)가 공급된다.The combustion gas of the by-product gas is discharged to the atmosphere via the
따라서, 상기 냉수는 연소가스로부터 열을 공급받아 가열되며(온수의 생산), 열교환기(20)로부터 배출되어 상기 온수저장탱크(30)에 저장된다.Therefore, the cold water is heated by receiving heat from the combustion gas (production of hot water), discharged from the
이후 상기 온수저장탱크(30)의 온수는 상기 보일러(40)로 공급되어 보일러 연료의 연소열로 가열되어 증기로 변환된다.(증기의 생산)After that, the hot water of the hot
생산된 증기는 제철소 내 각 공장으로 공급되어 다양한 용도로 사용된다.The steam produced is fed to each plant in the steel mill and used for various purposes.
상기 버너(10)에는 연료로 사용될 부생가스(COG, LDG, BFG)가 공급되는 연료공급관이 연결되고, 또한 연료를 연소시키기 위한 공기공급관이 연결되며, 상기 공기공급관에는 상기 제어부(50)에 의해 작동 제어되는 블로어(63)가 설치된다.The
상기 연료공급관에는 압력계(61)와 열량계(62)가 설치되어, 실시간으로 압력정보와 열량정보를 상기 제어부(50)로 전달한다.The fuel supply pipe is provided with a
따라서, 상기 제어부(50)는 측정된 압력값과 열량값에 의해 부생가스의 공급여부, 공급되는 부생가스의 종류 및 공급되는 부생가스의 열량을 알 수 있다.Therefore, the
또한, 상기 연료공급관 후단(버너가 연결된 부분과 반대쪽 부분)의 분지된 각 부분 즉, COG관과 LDG관 및 BFG관에는 각각의 관로를 개폐하는 개폐밸브(64,65,66)가 설치된다. 따라서, 각 부생가스의 공급 및 차단이 가능하다.In addition, each branched part of the rear end of the fuel supply pipe (the part opposite to the part where the burner is connected), that is, the COG pipe, the LDG pipe, and the BFG pipe, are provided with opening and
상기 개폐밸브(64,65,66)들은 상기 제어부(50)에 의해 작동이 제어된다.The opening and
또한, 상기 연료공급관에는 보조연료공급관이 연결되고, 상기 보조연료공급관에는 보조연료공급밸브(67)가 설치된다.In addition, an auxiliary fuel supply pipe is connected to the fuel supply pipe, and an auxiliary
상기 보조연료공급밸브(67)도 상기 제어부(50)에 의해 작동 제어된다.The auxiliary
상기 보조연료공급관으로는 LNG나 LPG가 공급되어 버너(10)의 보조연료로 사용될 수 있다.The auxiliary fuel supply pipe may be supplied with LNG or LPG to be used as auxiliary fuel of the
또한, 상기 제어부(50)로는 제철소의 에너지공급관리를 총괄하는 에너지공급상황실로부터 부생가스 상황(부생가스의 발생과 수급 정보) 데이터를 실시간으로 전송받는다.In addition, the
따라서, 부생가스 상황 정보에 따라 상기 개폐밸브(64,65,66)들 및 보조연료공급밸브(67)를 제어하여 상기 버너(10)로의 연료 공급을 제어할 수 있다.Accordingly, the supply of fuel to the
상기 연료공급관으로 공급되는 부생가스 중 BFG와 COG는 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이 그 발생패턴이 매우 불규칙하다. 즉, 시간에 따른 가스 발생량이 일정하지 않다.Among the by-product gases supplied to the fuel supply pipe, BFG and COG have a very irregular pattern as shown in FIG. That is, the amount of gas generated over time is not constant.
이에 반해 도 2의 (b)와 같이 LDG는 일정 시간 간격을 가지고 대체로 일정한 양이 발생된다. 즉, 발생 패턴이 규칙적이다.On the contrary, as shown in FIG. 2 (b), the LDG is generally generated at a predetermined time interval. That is, the occurrence pattern is regular.
또한, 상기 BFG는 그 발생량이 대량인데 비하여, 상기 COG와 LDG는 발생량이 많지 않다.In addition, the amount of BFG generated is large, whereas the amount of COG and LDG is not large.
상기 부생가스를 공급하는 방법인 본 발명은, 연료상황 판단단계(S10)와, LDG공급단계(S20)와, BFG공급단계(S30)를 포함한다.The present invention, which is a method of supplying the by-product gas, includes a fuel situation determination step S10, an LDG supply step S20, and a BFG supply step S30.
상기 연료상황 판단단계(10)는 전술한 바와 같이, 제철소의 에너지공급상황실로부터 부생가스 상황 데이터를 전송받아 각 부생가스의 공급가능여부를 판단한다.As described above, the fuel
본 발명은 규칙적인 패턴으로 발생량이 안정적인 LDG를 공급하는 것으로 한다. 즉, 상기 LDG공급단계(S20)를 수행한다.The present invention is to supply a stable generation of LDG in a regular pattern. That is, the LDG supply step (S20) is performed.
따라서, 상기 버너(10)에는 일정 시간 간격으로 LDG의 공급이 이루어지게 된다.Therefore, the
이어, COG나 LDG에 비해 열량은 떨어지지만 발생량이 풍부하여 필요할 때 안정적으로 공급할 수 있는 BFG를 공급하는 상기 BFG공급단계(S30)를 수행한다.Then, the BFG supply step (S30) of supplying the BFG that can be supplied stably when needed because the amount of heat is lower than the COG or LDG is abundant.
상기 BFG공급단계(S30)는 단계 개시 이후에는 상기 LDG공급단계(20)와 병행하여 실시되는 것이다.The BFG supply step (S30) is to be performed in parallel with the
즉, 일정한 공급 간격을 갖는 LDG공급단계(20) 수행 중에, LDG가 공급되지 않는 시간구역마다 BFG를 공급하는 것이다.That is, during the
따라서, 상기 버너(10)에는 LDG와 BFG가 반복하여 공백 시간이 없도록 지속적으로 공급된다.Therefore, the
즉, 상기 버너(10)로 부생가스의 공급 즉, 연료의 공급이 단절 없이 지속적으로 이루어짐으로써 열교환기(20)에서 안정적으로 온수 생산을 계속할 수 있다. 이는 보일러(40)로의 온수 공급을 안정화하므로 증기 생산 품질의 향상을 도모할 수 있다.That is, by supplying the by-product gas, that is, the fuel supply to the
한편, 상기와 같이 LDG와 BFG를 반복 공급하는 중에, 경우에 따라서는 상기 BFG의 공급량이 확보되지 않을 경우가 있다.On the other hand, while LDG and BFG are repeatedly supplied as mentioned above, in some cases, the supply amount of the BFG may not be secured.
이 경우 부생가스의 공급 즉, 연료의 공급이 중단되어 온수의 원활한 공급이 이루어지지 않게 되므로 BFG가 부족한 경우에도 연료공급이 중단되지 않도록 해야만 한다.In this case, the supply of by-product gas, that is, the supply of fuel is stopped, and thus the supply of hot water is not smoothly performed.
따라서, 본 발명은 BFG량 판단단계(S40)를 수행하여 버너(10)로 공급할 BFG의 양이 충분한가를 판단한다. 판단은 에너지공급상황실에서 전달된 부생가스 상황 데이터에 의한다.Therefore, the present invention performs the BFG amount determination step (S40) to determine whether the amount of BFG to be supplied to the
상기 BFG량 판단단계(S40)에서 공급할 수 있는 BFG량이 충분하지 않은 것으로 판단되면, 상기 버너(10)로 COG를 공급하는 COG공급단계(S50)를 수행한다.If it is determined that the amount of BFG that can be supplied in the BFG amount determination step (S40) is not sufficient, the COG supply step (S50) for supplying COG to the
상기 COG공급단계(S50)를 통해 LDG 공급 간격 사이 즉, BFG 공급시기에 BFG가 모자란 경우에도 대신 COG를 공급하여 연료의 공급이 끊이지 않도록 해 줌으로써 지속적이고 안정적인 온수 생산이 가능하게 된다.Through the COG supply step (S50), even if the BFG is short between the LDG supply interval, that is, when BFG supply time instead of supplying the COG so that the fuel supply is not interrupted, it is possible to produce a continuous and stable hot water.
한편, 상기 BFG의 경우와 마찬가지로, 상기 COG공급 시점에 공급해야할 COG가 확보되지 않을 수도 있다.On the other hand, as in the case of the BFG, COG to be supplied at the COG supply time may not be secured.
상기 상황에 대비하기 위해 본 발명은 COG량 판단단계(S60)을 수행하고, 이 단계 수행결과 COG량이 불충분한 것으로 판단되면 보조연료공급단계(S70)를 수행한다.In order to prepare for the above situation, the present invention performs the COG amount determination step (S60), and if it is determined that the COG amount is insufficient as a result of performing this step, the auxiliary fuel supply step (S70) is performed.
상기 보조연료공급단계(S70)에서는 LNG나 LPG 등의 상용 연료를 공급하는데, 이러한 상용 연료는 미리 충분한 양의 연료를 확보해두었다가 필요한 시점에 사용할 수 있으므로 언제나 안정적인 공급이 가능하다.In the auxiliary fuel supply step (S70), commercial fuels such as LNG and LPG are supplied, and these commercial fuels can be used at a necessary time by securing a sufficient amount of fuel in advance, thereby enabling stable supply at all times.
한편, 상기 BFG량 판단단계(S40)에서 인지된 BFG의 양이 수 회 반복 공급할 수 있는 정도를 넘어서 지속적으로 BFG만을 공급할 수 있는 정도의 많은 양이 확보되어 있는 상황이라면 상기 LDG의 공급을 배제하고 상기 BFG공급 상태를 유지하는 BFG공급 유지단계(S80)를 실시할 수 있다.On the other hand, if the amount of BFG that is enough to supply only BFG continuously beyond the amount of BFG recognized in the BFG amount determination step (S40) can be repeatedly supplied, the supply of the LDG is excluded. A BFG supply holding step (S80) of maintaining the BFG supply state may be performed.
상기 BFG공급 유지단계(S80)은 상기 BFG공급단계(S30)에서 반복적인 BFG의 공급이 정상적으로 가능한 수준까지만 실시된다.The BFG supply maintenance step (S80) is carried out only up to the level at which repetitive supply of BFG is normally possible in the BFG supply step (S30).
이는 부생가스 중 가장 많은 양이 발생하는 BFG의 활용도를 높이는데 기여한다.This contributes to increasing the utilization of BFG, the largest amount of by-product gas.
한편, 상기 COG량 판단단계(S60)에서 판단된 COG의 양이 BFG의 부족분을 메울 정도가 아니라 그를 크게 상회하여 많은 양이 확보되어 있는 경우에도 BFG의 공급을 배제하고 COG의 공급을 지속하는 COG공급 유지단계(S90)를 실시할 수 있다.On the other hand, even if the amount of COG determined in the COG amount determination step (S60) is not enough to fill the shortage of BFG, but greatly exceeded the amount of COG, COG excludes the supply of BFG and continues to supply COG. Supply maintenance step (S90) can be carried out.
그러나, 본 발명은 발생량이 풍부한 BFG의 사용을 우선하기 때문에 상기 COG의 공급 지속은 한 구간의 BFG 공급 구간에 한정하여 적용된다.However, since the present invention prioritizes the use of abundantly generated BFG, the supply duration of the COG is limited to the BFG supply section of one section.
따라서, BFG가 일시 부족하여 어느 한 구간에서 COG로의 보충 및 유지가 이루어진 경우라도 다음 번의 BFG 공급 구간에서는 다시 BFG가 공급됨으로써 발생량이 많은 BFG를 우선 소모할 수 있도록 되어 있다.Therefore, even if the BFG is temporarily deficient and supplemented and maintained with COG in one section, the BFG is supplied again in the next BFG supply section, so that a large amount of generated BFG can be consumed first.
10 : 버너 20 : 열교환기
30 : 온수저장탱크 40 : 보일러
50 : 제어부 61 : 압력계
62 : 열량계 63 : 블로어
64,65,66 : 개폐밸브 67 : 보조연료공급밸브10: burner 20: heat exchanger
30: hot water storage tank 40: boiler
50
62: calorimeter 63: blower
64, 65, 66: on-off valve 67: auxiliary fuel supply valve
Claims (5)
규칙적인 패턴으로 발생하는 LDG를 우선 공급하는 LDG공급단계와;
상기 LDG공급단계에서 LDG가 공급되지 않는 구간마다 발생량이 풍부한 BFG를 공급하는 BFG공급단계;를 포함하며,
상기 BFG공급단계 수행 중에 BFG량 판단단계를 수행하고,
BFG량이 충분히 확보되지 않은 경우에 COG를 공급하는 COG공급단계를 수행하며,
상기 COG공급단계 수행 중에 COG량 판단단계를 수행하고,
COG량이 충분히 확보되지 않은 경우에 보조연료로서 상용연료를 공급하는 보조연료 공급단계를 수행하며,
상기 BFG량 판단단계에서 BFG량이 충분한 것으로 판단되면,
상기 LDG의 공급을 배제하고 상기 BFG를 지속적으로 공급하는 BFG공급 유지단계를 수행하되,
상기 COG량 판단단계에서 COG량이 충분한 것으로 판단되면,
해당 BFG 공급구간내에서만 상기 COG의 공급을 지속시키는 COG공급 유지단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 제철소 부생가스 처리장치의 연료 공급방법.A fuel situation determination step of receiving the by-product gas state data from the energy supply situation room and determining whether each of the by-product gas can be supplied;
An LDG supply step of first supplying an LDG generated in a regular pattern;
And a BFG supplying step of supplying abundantly generated BFG for each section in which the LDG is not supplied in the LDG supplying step.
Performing the BFG amount determination step during the BFG supply step,
If the amount of BFG is not secured enough to perform a COG supply step to supply COG,
Perform the COG amount determination step during the COG supply step,
When the amount of COG is not secured enough, the auxiliary fuel supply step of supplying commercial fuel as auxiliary fuel is carried out.
If it is determined that the BFG amount is sufficient in the BFG amount determination step,
Performing the BFG supply maintenance step of continuously supplying the BFG without excluding the LDG supply;
If it is determined that the COG amount is sufficient in the COG amount determination step,
A method of supplying fuel to an iron by-product gas treatment apparatus, characterized in that to perform a COG supply maintenance step of continuing supply of the COG only within the BFG supply section.
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Legal Events
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| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |