KR101289191B1

KR101289191B1 - 노정압 발전기의 발전 전력 제어 방법 및 장치

Info

Publication number: KR101289191B1
Application number: KR1020110124927A
Authority: KR
Inventors: 백종문
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2011-11-28
Filing date: 2011-11-28
Publication date: 2013-07-26
Also published as: KR20130058924A

Abstract

노정압 발전기의 발전 전력 제어 방법 및 장치가 제공된다. 노정압 발전기의 발전 전력 제어 장치는, 비숍으로부터 유입되는 고로 가스에 의해 발전되는 노정압 발전기의 발전 전력을 제어하는 장치에 있어서, 비숍으로부터 노정압 발전기로 유입되는 고로 가스를 제어하기 위한 발전 전력 제어 밸브의 개도량, 노정압 발전기의 발전전력 및 비숍으로부터 노정압 발전기로 유입되는 고로 가스의 일부를 바이패스 시키는 바이패스 제어 밸브의 개도량을 검출하는 검출부와, 검출된 발전 전력 제어 밸브의 개도량, 노정압 발전기의 발전전력 및 바이패스 제어 밸브의 개도량에 기초하여, 노정압 발전기의 발전 전력 제어를 위한 개시 신호를 생성하는 개시신호 생성부와, 개시 신호에 따라, 바이패스 제어 밸브의 개도량 제어 신호를 생성하고, 생성된 바이패스 밸브의 개도량 제어 신호에 따라 바이패스 제어 밸브의 개도량을 제어함으로써, 비숍으로부터 상기 노정압 발전기로 유입되는 고로 가스의 일부를 바이패스시켜 노정압 발전기의 발전 전력을 제어하는 바이패스 제어 밸브의 개도량 제어부를 포함할 수 있다.

Description

노정압 발전기의 발전 전력 제어 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING GENERATING POWER OF GENERATOR}

본 발명은 비숍 후단에 연결된 노정압 발전기의 발전 전력을 제어하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

일반적으로 고로에서는 자연산의 철광석을 코크스와 산소의 반응으로 만든 일산화탄소를 이용하여 환원시켜 용선을 만든다. 고로의 하부에서 발생한 환원가스는 노내를 상승하면서 장입된 원료와 접촉하여 열을 전달하고 철광석을 환원시키게 된다. 고로의 하부에서는 필요한 용선이 굳어짐을 방지하기 위해 탄산칼슘과 같은 부원료를 사용하여 슬래그를 만들어낸다. 상승한 가스는 외부로 배출되고, 하부에 모인 용선은 출선된다. 한편, 고로 내의 압력은 비숍의 콘 밸브를 통해 제어되며, 배출되는 가스는 발전기에 의해 전력으로 재생산되는 과정을 거친다.

특허문헌(한국공개특허 제2004-0089217호)에는 이러한 고로 내의 압력을 제어하는 방법과 함께, 노정압 발전기에 의해 생산되는 전력을 제어하는 방법이 개시되어 있다.

하지만, 상술한 특허문헌은 일반적인 노정압 발전기의 제어 방법을 설명하고 있을 뿐, 고로 이상 등의 경우 발전 전력을 제어하는 방법에 대해서는 개시하고 있지 않다.

본 발명은 고로 이상 등의 경우에도 원하는 발전 전력을 생산할 수 있는 노정압 발전기의 발전 전력을 제어하는 방법 및 장치를 제공한다.

본 발명의 제1 실시 형태에 의하면,

비숍으로부터 유입되는 고로 가스에 의해 발전되는 노정압 발전기의 발전 전력을 제어하는 장치에 있어서,

상기 비숍으로부터 상기 노정압 발전기로 유입되는 고로 가스를 제어하기 위한 발전 전력 제어 밸브의 개도량, 상기 노정압 발전기의 발전전력 및 상기 비숍으로부터 상기 노정압 발전기로 유입되는 고로 가스의 일부를 바이패스 시키는 바이패스 제어 밸브의 개도량을 검출하는 검출부;

상기 검출된 발전 전력 제어 밸브의 개도량, 상기 노정압 발전기의 발전전력 및 상기 바이패스 제어 밸브의 개도량에 기초하여, 상기 노정압 발전기의 발전 전력 제어를 위한 개시 신호를 생성하는 개시신호 생성부; 및

상기 개시 신호에 따라, 상기 바이패스 제어 밸브의 개도량 제어 신호를 생성하고, 상기 생성된 바이패스 밸브의 개도량 제어 신호에 따라 상기 바이패스 제어 밸브의 개도량을 제어함으로써, 상기 비숍으로부터 상기 노정압 발전기로 유입되는 고로 가스의 일부를 바이패스시켜 상기 노정압 발전기의 발전 전력을 제어하는 바이패스 제어 밸브의 개도량 제어부를 포함하는 노정압 발전기의 발전 전력 제어 장치를 제공한다.

본 발명의 실시 형태에 의하면, 상기 개시신호 생성부는,

상기 검출된 발전 전력 제어 밸브의 개도량이 미리 설정된 상한값 이상이며, 상기 검출된 발전 전력이 미리 설정된 제1 하한값 이하임과 동시에 상기 바이패스 제어 밸브의 개도량이 미리 설정된 제2 하한값 이하인 조건을 모두 만족하는 경우에 상기 개시 신호를 생성할 수 있다.

본 발명의 실시 형태에 의하면,

상기 발전 전력 제어 장치는,

노정 압력 제어를 위한 제1 압력 설정값을 미리 설정된 제1 차분만큼 감소시킨 제2 압력 설정값에 기초하여, 상기 노정압 발전기의 발전 전력을 제어하되,

상기 바이패스 제어 밸브의 개도량 제어부는,

상기 개시 신호가 입력되면, 상기 제1 차분을 감소시킨 제2 차분을 생성하는 제어 프로그램부;

상기 제1 압력 설정값으로부터 상기 제2 차분을 감산한 2 압력 기준값을 생성하는 압력 감소부; 및

상기 생성된 제2 압력 기준값과 상기 비숍 후단의 측정 압력과의 제어 편차로부터 상기 바이패스 제어 밸브의 개도량 제어 신호를 생성하는 비숍 후단의 압력 제어부를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 형태에 의하면, 상기 제어 프로그램부는,

상기 검출된 발전 전력 제어 밸브의 개도량이 미리 설정된 상한값 이상이며, 상기 검출된 발전 전력이 미리 설정된 제1 하한값 이하임과 동시에 상기 바이패스 제어 밸브의 개도량이 미리 설정된 제2 하한값 이하인 조건을 모두 만족하는 동안 상기 제1 차분을 단계적으로 감소시킬 수 있다.

본 발명의 실시 형태에 의하면, 상기 개시신호 생성부는,

논리곱(AND) 연산자에 의해 구현될 수 있다.

본 발명의 제2 실시 형태에 의하면, 노정 압력 제어를 위한 제1 압력 설정값을 미리 설정된 제1 차분만큼 감소시킨 제2 압력 설정값에 기초하여, 비숍으로부터 유입되는 고로 가스에 의해 발전되는 노정압 발전기의 발전 전력을 제어하는 방법에 있어서,

검출부에서, 상기 비숍으로부터 상기 노정압 발전기로 유입되는 고로 가스를 제어하기 위한 발전 전력 제어 밸브의 개도량, 상기 노정압 발전기의 발전전력 및 상기 비숍으로부터 상기 노정압 발전기로 유입되는 고로 가스의 일부를 바이패스 시키는 바이패스 제어 밸브의 개도량을 검출하는 단계;

개시신호 생성부에서, 상기 검출된 발전 전력 제어 밸브의 개도량, 상기 노정압 발전기의 발전전력 및 상기 바이패스 제어 밸브의 개도량에 기초하여, 상기 노정압 발전기의 발전 전력 제어를 위한 개시 신호를 생성하는 단계; 및

바이패스 제어 밸브의 개도량 제어부에서, 상기 개시 신호에 따라, 상기 바이패스 제어 밸브의 개도량 제어 신호를 생성하고, 상기 생성된 바이패스 밸브의 개도량 제어 신호에 따라 상기 바이패스 제어 밸브의 개도량을 제어함으로써, 상기 비숍으로부터 상기 노정압 발전기로 유입되는 고로 가스의 일부를 바이패스시켜 상기 노정압 발전기의 발전 전력을 제어하는 단계를 포함하는 노정압 발전기의 발전 전력 제어 방법을 제공한다.

본 발명의 실시 형태에 의하면, 상기 개시 신호를 생성하는 단계는,

상기 검출된 발전 전력 제어 밸브의 개도량이 미리 설정된 상한값 이상이며, 상기 검출된 발전 전력이 미리 설정된 제1 하한값 이하임과 동시에 상기 바이패스 제어 밸브의 개도량이 미리 설정된 제2 하한값 이하인 조건을 모두 만족하는 경우에 상기 개시 신호를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 형태에 의하면,

상기 발전 전력 제어 방법은,

상기 노정압 발전기의 발전 전력을 제어하는 단계는,

제어 프로그램부에서, 상기 개시 신호가 입력되면, 상기 제1 차분을 감소시킨 제2 차분을 생성하는 단계;

압력 감소부에서, 상기 제1 압력 설정값으로부터 상기 제2 차분을 감산한 2 압력 기준값을 생성하는 단계; 및

비숍 후단의 압력 제어부에서, 상기 생성된 제2 압력 기준값과 상기 비숍 후단의 측정 압력과의 제어 편차로부터 상기 바이패스 제어 밸브의 개도량 제어 신호를 생성하는 단계를 포함 수 있다.

본 발명의 실시 형태에 의하면, 상기 제2 차분을 생성하는 단계는,

상기 검출된 발전 전력 제어 밸브의 개도량이 미리 설정된 상한값 이상이며, 상기 검출된 발전 전력이 미리 설정된 제1 하한값 이하임과 동시에 상기 바이패스 제어 밸브의 개도량이 미리 설정된 제2 하한값 이하인 조건을 모두 만족하는 동안 상기 제1 차분을 단계적으로 감소시키는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 형태에 의하면, 상기 개시신호 생성부는,

논리곱(AND) 연산자에 의해 구현될 수 있다.

본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 고로 이상 등에 의해 (제1) 압력 설정값이 낮아지는 경우에도 원하는 발전 전력을 생산할 수 있는 기술적 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 노정압 발전기의 발전 전력 제어 장치를 포함하는 고로 설비의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 발전 전력 제어 장치를 포함하는 고로 설비의 전체 구성도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 발전 전력 제어 장치의 압력 감소부를 중심으로 한 주요 구성 요소들을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 노정압 발전기의 발전 전력을 제어하는 방법을 설명하는 흐름도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 그러나 본 발명의 실시형태는 여러 가지의 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로만 한정되는 것은 아니다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 노정압 발전기의 발전 전력 제어 장치를 포함하는 고로 설비의 구성도이다.

도 1을 참조하여 고로 설비의 전체적인 구성을 설명하면, 송풍기(61)에 의해 압축된 에어는 열풍로(60)를 나와 배관(62)을 통해 고로 풍구(11)에 도달하며, 고로 풍구(11)에 의해 고로(10) 내로 송풍이 실시된다. 고로(10) 내에서 코크스의 환원 작용에 의해 열원으로 사용되는 열풍은 고로 가스(BFG: Blast Furnace Gas)가 되어 배관(14)을 통해 먼지 포집용 싸이클론(20)으로 전달되며, 이후 먼지 포집용 싸이클론(20)은 고로 가스로부터 먼지를 제거한 후, 먼지가 제거된 반청정 가스를 배관(21)을 통해 비숍(30)으로 전달할 수 있다.

이때 노정압력 검출기(12)에 의해 고로(10) 상부의 압력(PV1: Process Variable)이 측정되며, 검출된 고로(10) 상부의 측정 압력(PV1)은 노정 압력 제어부(13)로 전달될 수 있다.

노정 압력 제어부(13)는 고로(10) 상부의 측정압력(PV1)과 외부에서 입력된 압력 설정값(SV1: Set Value)의 제어 편차에 근거한 제어 신호(MV1: Manipulated Variable)를 생성할 수 있다. 생성된 제어 편차에 근거한 제어 신호(MV1)는 콘출력계기(35)를 통해 콘 제어 앰프(36)로 전달될 수 있다. 이후 콘 제어 앰프(36)는 제어 편차에 근거한 제어 신호(MV1)에 기초하여 비숍(30)의 콘 서브밸브(31a, 32a, 33a)의 개도량을 제어함으로써, 콘들(31, 32, 33)을 동작시켜 고로(10) 내의 노정 압력이 제어될 수 있다. 이때, 콘 개도량 검출기(31b, 32b, 33b)에서 검출된 신호는 콘 제어 앰프(36)로 궤환되어 노정 압력 제어에 사용될 수 있다.

한편, 노정압 발전기(40)의 안전된 운전과 설비 보호를 위해 비숍(30) 후단의 압력은 고로(10) 내의 압력에 비해 조금 낮도록 제어하게 된다. 이를 위해 노정 압력 제어부(13)는 외부에서 인가된 제1 압력 설정값(SV1)을 압력 감소부(37)로 전달하게 되며, 압력 감소부(37)는 제1 압력 설정값(SV1)을 일정한 값(제1 차분)만큼 감소시킨 후, 제2 압력 설정값(SV2)를 비숍 후단의 압력 제어부(38)로 전달할 수 있다. 예를 들면, 제1 압력 설정값은 2.65kg/cm2이며, 제2 압력 설정값은 예컨대 2.15kg/cm2일 수 있다.

비숍 후단의 압력 제어부(38)는 압력 감소부(37)로부터 전달된 제2 압력 설정값(SV2)와 압력 검출기(34)에서 측정한 비숍 후단의 측정 압력(PV2)의 제어 편차에 근거한 제어 신호(MV2)를 생성한 후, 생성된 제어 신호(MV2)에 기초하여 바이패스 제어 밸브(50)의 개도량을 제어하여 노정압 발전기(40)로 유입되는 가스의 일부를 바이패스 시킬 수 있다. 이와 같은 바이패스 제어 밸브(50)의 개도량을 제어에 의해 노정압 발전기(40)로 유입되는 가스의 양을 조절함으로써, 후술하는 발전 전력 제어 밸브(43)와 함께 노정압 발전기(40)의 발전 전력을 제어할 수 있는 것이다.

한편, 비숍(30) 후단의 배관(39)에 병렬 연결된 바이패스 밸브(53)는 바이패스 제어 밸브(50)가 과도하게 개방(예를 들면 80% 이상)되는 경우 추가로 개방될 수 있다.

구체적으로, 바이패스 제어 밸브(50)의 개도량이 개도량 검출기(51)에 의해 검출되며, 검출된 바이패스 제어 밸브(50)의 개도량은 바이패스 제어부(52)로 전달될 수 있다. 바이패스 제어부(52)는 개도량 검출기(51)에 의해 검출된 개도량에 기초해서, 바이패스 제어 밸브(50)가 과도하게 개방(예를 들면 80% 이상)되는 경우 바이패스 밸브(53)를 추가로 개방하게 된다.

한편, 발전 전력 제어부(41)는 발전 전력 검출기(42)를 통해 검출된 발전 전력(PV3)과 외부에서 인가되는 설정값(SV3)과의 제어 편차에 근거한 제어 신호(MV3)를 생성한 후, 생성된 제어 신호(MV3)에 기초하여 발전 전력 제어 밸브(43)의 개도량을 제어함으로써, 유입되는 가스의 양을 조절하여 노정압 발전기(40)의 발전 전력을 조절할 수 있다.

상술한 제1 실시예와 달리, 고로 설비의 운전 중에 고로(10) 운전 이상 등으로 제1 압력 설정값(PV1)을 인위적으로(운전자에 의해) 감소시켜야 할 경우가 있다. 이 경우 압력 감소부(37)에는 기존의 제1 압력 설정값(PV1) 보다 적은 압력값이 입력되므로, 그에 따라 압력 감소부(37)로부터 출력되는 제2 압력 설정값(SV2) 역시 낮은 압력값을 가지게 된다. 이에 따라 비숍 후단의 압력 제어부(38)로부터 출력되는 제어 신호(MV2) 역시 달라지며, 이로 인해 노정압 발전기(40)로 공급되는 가스의 양, 압력이 저하되어 노정압 발전기(40)의 발전 전력이 줄어들 수 있다. 따라서, 제1 압력 설정값(PV1)이 인위적으로 감소되는 경우에도 원하는 발전 전력을 생산할 필요가 있다.

상술한 문제점을 해결하기 위해 본 발명의 제2 실시예에 의하면, 제1 압력 설정값(PV1)이 인위적으로 감소되는 경우에도 제2 압력 설정값(SV2)을 조작함에 의해 원하는 발전 전력을 생산하는 방법이 개시된다. 본 발명의 제2 실시예에 대해서는 도 2 내지 도 3를 참조하여 설명하기로 한다. 다만, 발명의 간명화를 위해 도 1에서 이미 설명된 구성요소들에 대한 중복 설명은 생략하며, 본 발명의 실시예에 따른 노정압 발전기(40)의 발전 전력 제어 장치를 중심으로 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 노정압 발전기의 발전 전력 제어 장치를 포함하는 고로 설비의 전체 구성도이며, 도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 압력 감소부를 중심으로 한 주요 구성 요소들을 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 의한 발전 전력 제어 장치는, 비숍(30)으로부터 노정압 발전기(40)로 유입되는 고로 가스를 제어하기 위한 발전 전력 제어 밸브(43)의 개도량, 노정압 발전기(40)의 발전 전력 및 비숍(30)으로부터 노정압 발전기(40)로 유입되는 고로 가스의 일부를 바이패스 시키는 바이패스 제어 밸브(50)의 개도량을 검출하는 검출부(70, 42, 51)와, 검출된 발전 전력 제어 밸브(43)의 개도량, 노정압 발전기(40)의 발전전력 및 바이패스 제어 밸브(50)의 개도량에 기초하여, 노정압 발전기(40)의 발전 전력 제어를 위한 개시 신호(E)를 생성하는 개시신호 생성부(71, 72, 73, 74, 75)와, 개시 신호(E)에 따라 바이패스 제어 밸브(50)의 개도량 제어 신호(MV2)를 생성하고, 생성된 개도량 제어 신호(MV2)에 따라 바이패스 제어 밸브(50)의 개도량을 제어함으로써, 비숍(30)으로부터 노정압 발전기(40)로 유입되는 고로 가스의 일부를 바이패스시켜 노정압 발전기(40)의 발전 전력을 제어하는 바이패스 제어 밸브(50)의 개도량 제어부(37, 38, 76)를 포함할 수 있다.

여기서, 검출부(42, 51, 70)는 발전 전력 제어 밸브(43)의 개도량을 검출하는 개도량 검출기(70), 노정압 발전기(40)의 발전 전력을 검출하는 발전 전력 검출기(42), 바이패스 제어 밸브(50)의 개도량을 검출하는 개도량 검출기(51)를 포함할 수 있으며, 검출된 발전 전력 제어 밸브(43)의 개도량은 신호 상한 설정기(71)로, 검출된 발전 전력은 제1 하한 설정기(72)로, 검출된 바이패스 제어 밸브(50)의 개도량은 제2 하한 설정기(74)로 전달될 수 있다.

한편, 개시신호 생성부(71, 72, 73, 74, 75)는 신호 상한 설정기(71), 제1 하한 설정기(72), 제1 판단부(73), 제2 하한 설정기(74) 및 제2 판단부(75)를 포함할 수 있으며, 검출된 발전 전력 제어 밸브(43)의 개도량, 노정압 발전기(40)의 발전전력 및 바이패스 제어 밸브(50)의 개도량에 기초하여, 노정압 발전기(40)의 발전 전력 제어를 위한 개시 신호(E)를 생성할 수 있다.

이하 개시신호 생성부(71, 72, 73, 74, 75)를 상세하게 설명한다.

개시 신호 생성부(71, 72, 73, 74, 75) 중 신호 상한 설정기(71)는 검출된 발전 전력 제어 밸브(43)의 개도량이 미리 설정된 상한값을 초과하는 경우 신호 A(예를 들면, 디지털 신호 하이)를 제1 판단부(73)로 전달할 수 있다.

마찬가지로, 개시신호 생성부(71, 72, 73, 74, 75) 중 제1 하한 설정기(72)는 검출된 발전 전력이 미리 설정된 제1 하한값 미만인 경우 신호 B(예를 들면, 디지털 신호 로우)를 제1 판단부(73)로 전달할 수 있다.

개시 신호 생성부(71, 72, 73, 74, 75) 중 제1 판단부(73)는 예를 들면 논리곱 연산자인 AND 연산자로 구성될 수 있으며, 신호 상한 설정기(71)로부터 전달된 신호 A와 제1 하한 설정기(72)로부터 전달된 신호 B가 모두 하이인 조건을 만족하는 경우 신호 C(예를 들면, 디지털 신호 하이)를 제2 판단부(75)로 전달할 수 있다.

개시신호 생성부(71, 72, 73, 74, 75) 중 제2 하한 설정기(74)는 개도량 검출기(51)에 의해 검출된 바이패스 제어 밸브(50)의 개도량이 미리 설정된 제2 하한 값 미만인 경우 신호 D(디지털 신호 하이)를 제2 판단부(75)로 전달할 수 있다.

마지막으로, 개시신호 생성부(71, 72, 73, 74, 75) 중 제2 판단부(75)는 예를 들면 논리곱 연산자인 AND 연산자로 구성될 수 있으며, 제1 판단부(73)로부터 전달된 신호 C와 제2 하한 설정기(74)로부터 전달된 신호 D가 모두 하이인 조건을 만족하는 경우 신호 E(개시 신호로, 예를 들면 디지털 신호 하이)를 제어 프로그램부(76)로 전달할 수 있다.

즉, 검출된 발전 전력 제어 밸브(43)의 개도량이 미리 설정된 상한값 이상이며, 검출된 발전 전력이 미리 설정된 제1 하한값 이하임과 동시에 바이패스 제어 밸브(50)의 개도량이 미리 설정된 제2 하한값 이하인 조건을 모두 만족하는 경우에 개시 신호(E)를 생성하는 것이다. 이러한 조건은 비숍(30)으로부터 유입되는 가스가 노정 발전기(40)로 충분히 입력되는 경우에도 원하는 발전량이 출력되지 않는 경우를 검출할 수 있는 것이다.

한편, 바이패스 제어 밸브(50)의 개도량 제어부(37, 38, 76)는 압력 감소부(37), 비숍(30) 후단의 압력 제어부(38) 및 제어 프로그램부(76)를 포함할 수 있으며, 제2 판단부(75)로부터 전달된 개시 신호(E)에 따라, 바이패스 제어 밸브(50)의 개도량 제어 신호(MV2)를 생성하고, 생성된 개도량 제어 신호(MV2)에 따라 바이패스 제어 밸브(50)의 개도량을 제어함으로써, 비숍(30)으로부터 노정압 발전기(40)로 유입되는 고로 가스의 일부를 바이패스시켜 노정압 발전기(40)의 발전 전력을 제어할 수 있다.

이하 바이패스 제어 밸브(50)의 개도량 제어부(37, 38, 76)를 상세하게 설명한다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 제2 판단부(75)로부터 전달된 개시 신호(E)가 하이이면 제어 프로그램부(76)의 내부 스위치(76a)가 닫히게 된다. 이후 제어 프로그램부(76)는 압력 감소부(37)로부터 입력된 제1 차분(△SV)을 그래프(76b)와 같이 일정한 주기로 단계적으로 감소시켜 제2 차분(△SV')을 생성하게 된다. 예컨대, 제어 프로그램부(76)로 입력된 제1 차분(△SV)이 0.5라면, 제2 차분(△SV')은 0.4로 감소하게 된다. 이후 제2 차분(△SV')은 다시 압력 감소부(37)로 입력되며, 압력 감소부(37)는 노정 압력 제어부(13)로부터 전달받은 제1 기준값(SV1)으로부터 제2 차분(△SV')을 뺀 값인 제2 압력 기준값(SV2)를 비숍 후단의 압력 제어부(38)로 전달한다. 마지막으로, 비숍 후단의 압력 제어부(38)는 제2 압력 기준값(SV2)과 비숍 후단의 측정 압력(PV2)의 제어 편차에 기초하여 제어 신호(MV2)를 생성한 후, 생성된 제어 신호(MV2)에 따라 바이패스 제어 밸브(50)의 개도량을 제어하게 되는 것이다.

상술한 바이패스 제어 밸브(50)의 개도량 제어부(37, 38, 76)의 동작은 제2 판단부(75)로부터 신호 E가 예를 들면, 로우가 입력될 때까지, 구체적으로는 검출된 발전 전력 제어 밸브(43)의 개도량이 미리 설정된 상한값 이상이며, 검출된 발전 전력이 미리 설정된 제1 하한값 이하임과 동시에 바이패스 제어 밸브(50)의 개도량이 미리 설정된 제2 하한값 이하인 조건을 모두 만족하는 동안 수행될 수 있다.

이상과 같이, 본 발명의 실시예에 의하면, 고로 이상 등에 의해 (제1) 압력 설정값이 낮아지는 경우에도 원하는 발전 전력을 생산할 수 있는 기술적 효과가 있다.

이하에서는 도 3 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 취입 호퍼의 압력 제어 방법을 설명한다. 다만, 발명의 간명화를 위해 도 2 및 도 3에서 이미 설명된 구성요소들에 대한 중복 설명은 생략하며, 노정압 발전기(40)의 발전 전력 제어 장치만을 중심으로 상세하게 설명한다.

우선, 단계 400에서, 검출부(70, 42, 51)는 비숍(30)으로부터 노정압 발전기(40)로 유입되는 고로 가스를 제어하기 위한 발전 전력 제어 밸브(43)의 개도량, 노정압 발전기(40)의 발전 전력 및 비숍(30)으로부터 노정압 발전기(40)로 유입되는 고로 가스의 일부를 바이패스 시키는 바이패스 제어 밸브(50)의 개도량을 검출할 수 있다. 검출된 발전 전력 제어 밸브(43)의 개도량은 신호 상한 설정기(71)로, 검출된 발전 전력은 제1 하한 설정기(72)로, 검출된 바이패스 제어 밸브(50)의 개도량은 제2 하한 설정기(74)로 전달될 수 있다.

이후, 개시신호 생성부(71, 72, 73, 74, 75)는 검출된 발전 전력 제어 밸브(43)의 개도량, 노정압 발전기(40)의 발전전력 및 바이패스 제어 밸브(50)의 개도량에 기초하여, 노정압 발전기(40)의 발전 전력 제어를 위한 개시 신호(E)를 생성한다. 생성된 개시 신호(E)는 바이패스 제어 밸브(50)의 개도량 제어부(37, 38, 76)로 전달될 수 있다.

마지막으로, 바이패스 제어 밸브(50)의 개도량 제어부(37, 38, 76)는 개시신호 생성부(71, 72, 73, 74, 75)로부터 전달받은 개시 신호(E)에 따라 바이패스 제어 밸브(50)의 개도량 제어 신호(MV2)를 생성하고, 생성된 개도량 제어 신호(MV2)에 따라 바이패스 제어 밸브(50)의 개도량을 제어함으로써, 비숍(30)으로부터 노정압 발전기(40)로 유입되는 고로 가스의 일부를 바이패스시켜 노정압 발전기(40)의 발전 전력을 제어하게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 고로 이상 등에 의해 (제1) 압력 설정값이 낮아지는 경우에도 원하는 발전 전력을 생산할 수 있는 기술적 효과가 있다.

본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되지 아니한다. 첨부된 청구범위에 의해 권리범위를 한정하고자 하며, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.

10: 고로 11: 고로 풍구
12: 노정압력 검출기 13: 노정압력 제어부
14: 배관 20: 먼지 포집용 싸이클론
30: 비숍 31, 32, 33: 비숍콘
31a, 32a, 33a: 콘 서브밸브 31b, 32b, 33b: 콘 개도량 검출기
34: 비숍 후단 압력 검출기 35: 콘출력계기
36: 콘 제어 앰프 37: 압력 감소부
38: 비숍 후단의 압력 제어부 40: 노정압 발전기
41: 발전 전력 제어부 42: 발전 전력 검출기
43: 발전 전력 제어 밸브 50: 바이패스 제어 밸브
51: 개도량 검출기 52: 바이패스 제어부
60: 열풍로 61: 송풍기
70: 개도량 검출기 71: 신호 상한 설정기
72: 제1 하한 설정기 73: 제1 판단부
74: 제2 하한 설정기 75: 제2 판단부
76: 제어 프로그램부 76a: 내부 스위치
76b: 그래프

Claims

비숍으로부터 유입되는 고로 가스에 의해 발전되는 노정압 발전기의 발전 전력을 제어하는 장치에 있어서,
상기 비숍으로부터 상기 노정압 발전기로 유입되는 고로 가스를 제어하기 위한 발전 전력 제어 밸브의 개도량, 상기 노정압 발전기의 발전전력 및 상기 비숍으로부터 상기 노정압 발전기로 유입되는 고로 가스의 일부를 바이패스 시키는 바이패스 제어 밸브의 개도량을 검출하는 검출부;
상기 검출된 발전 전력 제어 밸브의 개도량, 상기 노정압 발전기의 발전전력 및 상기 바이패스 제어 밸브의 개도량에 기초하여, 상기 노정압 발전기의 발전 전력 제어를 위한 개시 신호를 생성하는 개시신호 생성부; 및
상기 개시 신호에 따라, 상기 바이패스 제어 밸브의 개도량 제어 신호를 생성하고, 상기 생성된 바이패스 밸브의 개도량 제어 신호에 따라 상기 바이패스 제어 밸브의 개도량을 제어함으로써, 상기 비숍으로부터 상기 노정압 발전기로 유입되는 고로 가스의 일부를 바이패스시켜 상기 노정압 발전기의 발전 전력을 제어하는 바이패스 제어 밸브의 개도량 제어부를 포함하는 노정압 발전기의 발전 전력 제어 장치.
제1항에 있어서,
상기 개시신호 생성부는,
상기 검출된 발전 전력 제어 밸브의 개도량이 미리 설정된 상한값 이상이며, 상기 검출된 발전 전력이 미리 설정된 제1 하한값 이하임과 동시에 상기 바이패스 제어 밸브의 개도량이 미리 설정된 제2 하한값 이하인 조건을 모두 만족하는 경우에 상기 개시 신호를 생성하는 노정압 발전기의 발전 전력 제어 장치.
제1항에 있어서,
상기 발전 전력 제어 장치는,
노정 압력 제어를 위한 제1 압력 설정값을 미리 설정된 제1 차분만큼 감소시킨 제2 압력 설정값에 기초하여, 상기 노정압 발전기의 발전 전력을 제어하되,
상기 바이패스 제어 밸브의 개도량 제어부는,
상기 개시 신호가 입력되면, 상기 제1 차분을 감소시킨 제2 차분을 생성하는 제어 프로그램부;
상기 제1 압력 설정값으로부터 상기 제2 차분을 감산한 2 압력 기준값을 생성하는 압력 감소부; 및
상기 생성된 제2 압력 기준값과 상기 비숍 후단의 측정 압력과의 제어 편차로부터 상기 바이패스 제어 밸브의 개도량 제어 신호를 생성하는 비숍 후단의 압력 제어부를 포함하는 노정압 발전기의 발전 전력 제어 장치.
제3항에 있어서,
상기 제어 프로그램부는,
상기 검출된 발전 전력 제어 밸브의 개도량이 미리 설정된 상한값 이상이며, 상기 검출된 발전 전력이 미리 설정된 제1 하한값 이하임과 동시에 상기 바이패스 제어 밸브의 개도량이 미리 설정된 제2 하한값 이하인 조건을 모두 만족하는 동안 상기 제1 차분을 단계적으로 감소시키는 노정압 발전기의 발전 전력 제어 장치.
제2항에 있어서,
상기 개시신호 생성부는,
논리곱(AND) 연산자에 의해 구현되는 노정압 발전기의 발전 전력 제어 장치.
비숍으로부터 유입되는 고로 가스에 의해 발전되는 노정압 발전기의 발전 전력을 제어하는 방법에 있어서,
검출부에서, 상기 비숍으로부터 상기 노정압 발전기로 유입되는 고로 가스를 제어하기 위한 발전 전력 제어 밸브의 개도량, 상기 노정압 발전기의 발전전력 및 상기 비숍으로부터 상기 노정압 발전기로 유입되는 고로 가스의 일부를 바이패스 시키는 바이패스 제어 밸브의 개도량을 검출하는 단계;
개시신호 생성부에서, 상기 검출된 발전 전력 제어 밸브의 개도량, 상기 노정압 발전기의 발전전력 및 상기 바이패스 제어 밸브의 개도량에 기초하여, 상기 노정압 발전기의 발전 전력 제어를 위한 개시 신호를 생성하는 단계; 및
바이패스 제어 밸브의 개도량 제어부에서, 상기 개시 신호에 따라, 상기 바이패스 제어 밸브의 개도량 제어 신호를 생성하고, 상기 생성된 바이패스 밸브의 개도량 제어 신호에 따라 상기 바이패스 제어 밸브의 개도량을 제어함으로써, 상기 비숍으로부터 상기 노정압 발전기로 유입되는 고로 가스의 일부를 바이패스시켜 상기 노정압 발전기의 발전 전력을 제어하는 단계를 포함하는 노정압 발전기의 발전 전력 제어 방법.
제6항에 있어서,
상기 개시 신호를 생성하는 단계는,
상기 검출된 발전 전력 제어 밸브의 개도량이 미리 설정된 상한값 이상이며, 상기 검출된 발전 전력이 미리 설정된 제1 하한값 이하임과 동시에 상기 바이패스 제어 밸브의 개도량이 미리 설정된 제2 하한값 이하인 조건을 모두 만족하는 경우에 상기 개시 신호를 생성하는 단계를 포함하는 노정압 발전기의 발전 전력 제어 방법.
제6항에 있어서,
상기 발전 전력 제어 방법은,
노정 압력 제어를 위한 제1 압력 설정값을 미리 설정된 제1 차분만큼 감소시킨 제2 압력 설정값에 기초하여, 상기 노정압 발전기의 발전 전력을 제어하되,
상기 노정압 발전기의 발전 전력을 제어하는 단계는,
제어 프로그램부에서, 상기 개시 신호가 입력되면, 상기 제1 차분을 감소시킨 제2 차분을 생성하는 단계;
압력 감소부에서, 상기 제1 압력 설정값으로부터 상기 제2 차분을 감산한 2 압력 기준값을 생성하는 단계; 및
비숍 후단의 압력 제어부에서, 상기 생성된 제2 압력 기준값과 상기 비숍 후단의 측정 압력과의 제어 편차로부터 상기 바이패스 제어 밸브의 개도량 제어 신호를 생성하는 단계를 포함하는 노정압 발전기의 발전 전력 제어 방법.
제8항에 있어서,
상기 제2 차분을 생성하는 단계는,
상기 검출된 발전 전력 제어 밸브의 개도량이 미리 설정된 상한값 이상이며, 상기 검출된 발전 전력이 미리 설정된 제1 하한값 이하임과 동시에 상기 바이패스 제어 밸브의 개도량이 미리 설정된 제2 하한값 이하인 조건을 모두 만족하는 동안 상기 제1 차분을 단계적으로 감소시키는 단계를 포함하는 노정압 발전기의 발전 전력 제어 방법.
제7항에 있어서,
상기 개시신호 생성부는,
논리곱(AND) 연산자에 의해 구현되는 노정압 발전기의 발전 전력 제어 방법.