KR101270909B1 - 가열로에서 스케일과 산화질소방지를 위한 각 대 연소 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 통상의 연소방법을 가열로의 구조 특징을 활용하여 강제된 불완전 연소 방식을 활용하여 슬라브(slab)의 표면 산화에 의한 스케일발생과 산화질소저감을 동시에 실현하는 각대 연소방법에 관한 것이다.

본 발명은 가열로에서 가열대 및 예열대(RCB존이 있는 경우)에서 인위적으로 불완전 연소가 되도록 공연비를 1(이론 연소비) 이하로 조업하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 통상의 연소 반응 개념을 연속 반응기의 연소 반응으로 보는 시각의 차이를 활용하여 과잉 산소와 고온 영역에서 발생하는 스케일과 산화질소를 동시에 억제하는 효과가 있다.

Description

가열로에서 스케일과 산화질소방지를 위한 각 대 연소 방법{Burning method for prevention of scale and NOx in heating zone}

도 1은 종래의 시스템 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 시스템 구성도.

본 발명은 통상의 연소방법을 가열로의 구조 특징을 활용하여 강제된 불완전 연소 방식을 활용하여 슬라브(slab)의 표면 산화에 의한 스케일발생과 산화질소저감을 동시에 실현하는 각대 연소방법에 관한 것이다.

통상의 가열로에서는 불완전 연소를 허용하지 않는 도1 처럼 조업의 연소반응 관리가 이루어진다. 각대의 공연비(A)는 1이상(통상적으로 1.2~1.3)으로 불완전 연소를 억제하도록 공급된다. 즉, 이론적인 공기량보다 많은 공기를 공급하여 불완전 연소에 의한 거스름 발생을 억제하도록 운전한다. 이러한 조업 조건에서의 온도 조건은 도1의 T로 표현되고 일반적으로 알려진 온도 분포를 가진다. 그림에서 장입대의 온도가 가장 낮고, 가열대의 온도가 가장 높다. 이러한 조건에서 일반적으로 슬라브(slab)표면에 발생하는 스케일의 량은 그림에서 나타나듯이 가열대에서 높은 온도와 과잉으로 공급되는 산소에 의해서 표면 산화반응이 촉진되어 지배적으로 발생한다.

공기가 과잉으로 공급되어 이론공기 공급 때보다는 배기가스 온도는 낮추어지지만 자체 분무기 온도를 유지하기 위해서(1250℃ 이상) 연료자체의 량이 많이 공급되므로 공연비에 의한 실질 공급 산소 공급량도 증가하여 온도가 낮추어지는 효과 보다 산소 농도 증가에 의한 표면 산화반응이 일반적으로 촉진된다. 또한 연소 공해물질인 산화질소의 경우에도 고온 조건에서의 열적(thermal) 산화질소가 매우 높게 발생하는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은, 이상에서 설명한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서,

위에서 언급한 스케일과 산화질소 발생을 동시에 완화하기 위한 각대 연소 방안을 제시하는데 그 목적이 있다.

상기한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명은 가열로에서 출구측과 가까운 가열대에서 인위적으로 불완전 연소가 되도록 공연비를 1(이론 연소비) 이하로 조업하는 것을 특징으로 한다.

상기 예열대에서는 공연비 근처의 고연비를 유지하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서는 일반적으로 이루어지는 완전연소를 만족해야 한다는 것을 탈피하여 가열로의 각대를 하나의 반응기로 보면 전체 가열로는 이러한 반응기들이 연속으로 연결된 시스템으로 볼 수 있으므로 이러한 특징을 이용하여 일부 반응기(가열대)에는 강제로 불완전 연소가 이루어지게 하고 다른 반응기(RCB)에서 이러한 미 연분을 완전 연소시키는 방법을 고려한다.

도 2는 본 발명에 따른 시스템 구성도이다.

도 2에서와 같이 RCB대에서는 공연비를 높게 유지하고, 예열대의 공연비를 일반적인 공연비 혹은 이보다 약간 낮게 유지하며, 가열대의 공연비는 항상 1이하로 유지하도록 한다. 따라서 가열대에서는 항상 불완전 연소가 발생하여 CO가 발생하게된다.
그러나 과잉 공기에 의한 산소 공급이 억제되므로 스케일의 발생이 능동적으로 억제 가능하고, 이러한 산소의 부족은 산화질소의 발생도 일부분 억제할 수 있는 역할을 하게 된다.
그러나 이렇게 불완전 연소 정도를 예열대에서는 감소시켜야 온도를 유지할 수 있는 조건을 만족한다. 따라서 예열대에서는 공연비 근처의 고연비는 유지하여야 한다.
상기와 같이 연소하더라도 미 연분이 발생할 수 있으므로 RCB대 영역에서는 일반적인 공연비(1.2~1.3)보다 더 높게 공급하여 가열대에서 넘어온 미 연분을 완전 연소할 수 있도록 (1.2~1.5)의 공기를 공급한다.

이상 도면과 명세서에서 최적 실시예가 개시되었다. 여기서 사용된 특정한 용어는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것이 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 명세서에 기재된 문언적 의미에 국한되지 않고 본 발명의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 통상의 연소 반응 개념을 연속 반응기의 연소 반응으로 보는 시각의 차이를 활용하여 과잉 산소와 고온 영역에서 발생하는 스케일과 산화질소를 동시에 억제하는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 장입대와, RCB대와, 예열대와, 가열대 그리고 균열대로 이루어진 가열로써,

   상기 가열대에서 일반적인 공연비인 1.2~1.3 보다 낮은 1 이하로 유지하여 불완전 연소가 이루어지도록 하며, RCB대에서 상기 일반적인 공연비 보다 0.1~0.2가 높은 공연비를 유지하여 미연분을 완전 연소할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 가열로에서 스케일과 산화질소를 방지를 위한 각 대 연소 방법.
2. 삭제

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