KR101330703B1 - Apparatus for increasing coke oven gas - Google Patents

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Abstract

COG 발생량 증대장치가 개시된다. 코크스로 상승관에 공급되어 COG의 발생량을 증대시키는 타르의 열분해 촉진을 위해, 상기 코크스로 상승관에 열 에너지를 공급하는 COG 발생량 증대장치로서, 상기 코크스로 상승관으로 산소를 공급하는 제1 저장 탱크, 상기 산소와의 반응에 의해 상기 열 에너지를 발생시키는 가연성 기체를 상기 코크스로 상승관으로 공급하는 제2 저장 탱크, 상기 코크스로 상승관 내부의 온도를 감지하는 온도센서부 및 상기 온도센서부에서 감지된 온도가 기설정된 온도 미만인 경우 상기 산소 및 상기 가연성 기체가 상기 코크스로 상승관으로 공급되도록, 상기 제1 저장 탱크 및 상기 제2 저장 탱크의 개방 여부를 제어하는 제어부를 포함하는 COG(COKE OVEN GAS) 발생량 증대장치가 제공된다.Disclosed is a COG generation amount increasing device. A COG generation amount increasing device for supplying thermal energy to the coke oven rising pipe for promoting thermal decomposition of tar, which is supplied to the coke oven rising pipe to increase the amount of COG generation, the first storage supplying oxygen to the coke oven rising pipe. A tank, a second storage tank for supplying a combustible gas for generating the heat energy by the reaction with the oxygen to the coke oven riser, a temperature sensor unit for sensing the temperature inside the coke oven riser and the temperature sensor unit COG (COKE) including a control unit for controlling the opening of the first storage tank and the second storage tank so that the oxygen and the combustible gas is supplied to the coke oven riser when the detected temperature is less than a predetermined temperature OVEN GAS) generation increase device is provided.

Description

ＣＯＧ 발생량 증대장치{Apparatus for increasing coke oven gas}Apparatus for increasing coke oven gas}

본 발명은 COG 발생량 증대장치 에 관한 것이다.The present invention relates to a COG generation amount increasing device.

일관제철소 공정 중 발생되는 부생가스인 COG는 연료로 재사용되고 있으나 절대적인 양이 부족하다. 일본 등에서는 부족한 COG 발생량을 증대시키기 위해 약 800°C의 코크스로 상승관 내에 타르를 분사하고, 분사된 타르의 열분해를 촉진하기 위해 촉매 등을 사용한다. 그러나 촉매를 사용하는 경우 촉매의 열화, 황성분에 의한 촉매의 피독 및 제조단가의 상승 등의 문제가 야기된다. COG, a by-product gas generated during the integrated steelworks process, is being reused as a fuel, but its absolute amount is insufficient. In Japan and the like, tar is injected into a riser of coke oven at about 800 ° C. to increase the amount of COG that is insufficient, and a catalyst or the like is used to promote thermal decomposition of the injected tar. However, when the catalyst is used, problems such as deterioration of the catalyst, poisoning of the catalyst due to sulfur components, and an increase in manufacturing cost are caused.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2011-0069341호(2011.06.23 공개, 코크스 오븐의 상승관 점화 장치)에 개시되어 있다.
Background art of the present invention is disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2011-0069341 (published on June 23, 2011, rising tube ignition device of the coke oven).

본 발명은 타르의 열분해를 촉진하기 위해 촉매 사용 없이 코크스로 상승관에 열 에너지를 공급하여 COG 발생량을 증대시키는 COG 발생량 증대장치를 제공하는 것이다.The present invention is to provide a COG generation increase device for increasing the COG generation by supplying thermal energy to the coke oven riser without the use of a catalyst to promote thermal decomposition of tar.

본 발명의 일 측면에 따르면, 코크스로 상승관에 공급되어 COG의 발생량을 증대시키는 타르의 열분해 촉진을 위해, 코크스로 상승관에 열 에너지를 공급하는 COG 발생량 증대장치로서, 코크스로 상승관으로 산소를 공급하는 제1 저장 탱크, 산소와의 반응에 의해 열 에너지를 발생시키는 가연성 기체를 코크스로 상승관으로 공급하는 제2 저장 탱크, 코크스로 상승관 내부의 온도를 감지하는 온도센서부 및 온도센서부에서 감지된 온도가 기설정된 온도 미만인 경우 산소 및 가연성 기체가 코크스로 상승관으로 공급되도록, 제1 저장 탱크 및 제2 저장 탱크의 개방 여부를 제어하는 제어부를 포함하는 COG 발생량 증대장치가 제공된다.According to an aspect of the present invention, in order to promote thermal decomposition of tar, which is supplied to the coke oven riser to increase the amount of COG generation, a COG generation increase device for supplying thermal energy to the coke oven riser, the oxygen to the coke oven riser The first storage tank for supplying the gas, the second storage tank for supplying combustible gas generating heat energy by reaction with oxygen to the coke oven riser, the temperature sensor unit and temperature sensor for sensing the temperature inside the coke oven riser When the temperature sensed by the unit is less than the predetermined temperature, there is provided a COG generation amount increasing device including a control unit for controlling the opening of the first storage tank and the second storage tank so that oxygen and combustible gas is supplied to the coke oven riser. .

제어부는, 코크스로 상승관의 온도를 기설정된 온도까지 상승시키는데 필요한 열 에너지 요구량을 결정하고, 열 에너지 요구량 및 가연성 기체의 발열량으로부터 가연성 기체 요구량을 산출하여, 산출된 가연성 기체 요구량만큼 가연성 기체를 코크스로 상승관에 공급하도록 제2 저장 탱크를 개방하며, 코크스로 상승관에 공급되는 가연성 기체를 모두 연소시키기 위해 요구되는 산소 요구량을 산출하여, 산출된 산소 요구량만큼 산소를 코크스로 상승관에 공급하도록 제1 저장 탱크를 개방할 수 있다.The controller determines the amount of heat energy required to raise the temperature of the coke oven riser to a predetermined temperature, calculates the combustible gas demand from the heat energy demand and the calorific value of the combustible gas, and cokes the combustible gas by the calculated combustible gas demand. Open the second storage tank to feed the furnace ascending pipe, calculate the oxygen demand required to combust all of the combustible gases supplied to the coke oven riser, and supply oxygen to the coke oven riser by the calculated oxygen demand; The first storage tank can be opened.

COG 발생량 증대장치는 제1 저장 탱크에 연결되는 제1 공급관, 제2 저장 탱크에 연결되는 제2 공급관 및 제1 공급관 및 제2 공급관에 연결되어 산소 및 가연성 기체가 혼합된 혼합기체를 코크스로 상승관에 공급하는 혼합기체 공급관을 더 포함할 수 있다.The COG generation increase device is connected to a first supply pipe connected to a first storage tank, a second supply pipe connected to a second storage tank, and a mixed gas mixed with oxygen and flammable gas to coke to be connected to the first supply pipe and the second supply pipe. It may further include a mixed gas supply pipe for supplying the pipe.

COG 발생량 증대장치는 제1 공급관을 개방 또는 폐쇄하기 위한 제1 개폐 밸브; 및 제2 공급관을 개방 또는 폐쇄하기 위한 제2 개폐 밸브를 더 포함하며, 제어부는, 제1 개폐 밸브의 작동을 제어하여 산소의 공급 여부를 조절하고, 제2 개폐 밸브의 작동을 제어하여 가연성 기체의 공급 여부를 조절할 수 있다.The COG generation amount increasing device includes a first on-off valve for opening or closing the first supply pipe; And a second on / off valve for opening or closing the second supply pipe, wherein the control unit controls the operation of the first on / off valve to control the supply of oxygen, and controls the operation of the second on / off valve to combustible gas. You can control the supply of

COG 발생량 증대장치는 혼합기체 공급관을 개방 또는 폐쇄하기 위한 제3 개폐 밸브를 더 포함하며, 제어부는 제3 개폐 밸브의 작동을 제어하여 혼합기체의 공급 여부를 조절할 수 있다.The COG generation amount increasing device further includes a third open / close valve for opening or closing the mixed gas supply pipe, and the controller may control the operation of the third open / close valve to adjust whether the mixed gas is supplied.

COG 발생량 증대장치는 혼합기체 공급관에 설치되어 혼합기체의 역류를 방지하는 체크 밸브를 더 포함할 수 있다.The COG generation amount increasing device may further include a check valve installed in the mixed gas supply pipe to prevent backflow of the mixed gas.

가연성 기체는 수소를 포함하며, 제1 저장 탱크는 산소를 포함하는 공기를 공급할 수 있다.The combustible gas comprises hydrogen and the first storage tank can supply air containing oxygen.

COG 발생량 증대장치를 이용하여, 코크스로 상승관에 공급되어 COG의 발생량을 증대시키는 타르의 열분해 촉진을 위해, 코크스로 상승관에 열 에너지를 공급하는 COG 발생량 증대 방법으로서, 코크스로 상승관의 내부 온도를 감지하는 단계, 감지된 온도가 기설정된 온도 미만인 경우, 코크스로 상승관의 온도를 기설정된 온도까지 상승시키는데 필요한 열 에너지 요구량을 결정하는 단계, 열 에너지 요구량 및 가연성 기체의 발열량으로부터 가연성 기체 요구량을 산출하고, 코크스로 상승관에 공급되는 가연성 기체를 모두 연소시키기 위해 요구되는 산소 요구량을 산출하는 단계, 산출된 산소 요구량만큼 산소를 코크스로 상승관에 공급하도록 제1 저장 탱크를 개방하고, 산출된 가연성 기체 요구량만큼 가연성 기체를 코크스로 상승관에 공급하도록 제2 저장 탱크를 개방하는 단계 및 가연성 기체가 산출된 가연성 기체 요구량만큼 코크스로 상승관에 공급된 경우 제1 저장 탱크 및 제2 저장 탱크를 폐쇄하는 단계를 포함하는 COG 발생량 증대 방법이 제공된다.
As a method of increasing COG generation amount for supplying thermal energy to a coke oven riser to promote thermal decomposition of tar, which is supplied to a coke oven riser by using a COG generation increase device, thereby increasing the amount of COG generation. Sensing the temperature, if the sensed temperature is below a preset temperature, determining the heat energy requirement for raising the temperature of the coke oven riser to the preset temperature, combustible gas demand from the heat energy demand and the calorific value of the combustible gas Calculating an oxygen demand required for burning all of the combustible gases supplied to the coke oven riser, opening the first storage tank to supply oxygen to the coke oven riser by the calculated oxygen demand, and calculating To supply flammable gas to the coke oven riser by the required combustible gas demand A method of increasing COG generation is provided that includes opening a storage tank and closing the first storage tank and the second storage tank when the combustible gas is supplied to the coke oven riser by the calculated combustible gas demand.

본 발명에 따르면, COG 발생량 증대장치를 이용하여 타르가 분사되는 코크스로 상승관내 가연성 기체 및 산소를 분사하고, 분사된 가연성 기체의 연소 반응에 의해 코크스로 상승관의 온도를 상승시킴으로써 타르의 열분해를 촉진하여, COG 발생량을 증대시킬 수 있다.
According to the present invention, pyrolysis of tar is performed by injecting flammable gas and oxygen in a coke oven ascending tube into which tar is injected using a COG generation increase device, and raising the temperature of the coke furnace rise tube by the combustion reaction of the injected flammable gas. By accelerating, the amount of COG generated can be increased.

도 1은 코크스로 상승관을 나타낸 개략도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 COG 발생량 증대장치를 나타낸 개략도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 COG 발생량 증대장치를 이용한 COG 발생량 증대 방법을 나타낸 순서도.1 is a schematic view showing a coke oven riser.
Figure 2 is a schematic diagram showing an apparatus for increasing COG generation amount according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a flow chart showing a method for increasing COG generation amount using the COG generation amount increasing apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.

본 발명에 따른 COG 발생량 증대장치의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.An embodiment of the COG generation amount increasing apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, in the description with reference to the accompanying drawings, the same or corresponding components are given the same reference numerals and duplicate description thereof Will be omitted.

또한, 이하 사용되는 제1, 제2 등과 같은 용어는 동일 또는 상응하는 구성 요소들을 구별하기 위한 식별 기호에 불과하며, 동일 또는 상응하는 구성 요소들이 제1, 제2 등의 용어에 의하여 한정되는 것은 아니다.It is also to be understood that the terms first, second, etc. used hereinafter are merely reference numerals for distinguishing between identical or corresponding components, and the same or corresponding components are defined by terms such as first, second, no.

또한, 결합이라 함은, 각 구성 요소 간의 접촉 관계에 있어, 각 구성 요소 간에 물리적으로 직접 접촉되는 경우만을 뜻하는 것이 아니라, 다른 구성이 각 구성 요소 사이에 개재되어, 그 다른 구성에 구성 요소가 각각 접촉되어 있는 경우까지 포괄하는 개념으로 사용하도록 한다.In addition, the term " coupled " is used not only in the case of direct physical contact between the respective constituent elements in the contact relation between the constituent elements, but also means that other constituent elements are interposed between the constituent elements, Use them as a concept to cover each contact.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 COG 발생량 증대장치는 코크스로 상승관(A)에 설치될 수 있다.1 and 2, the COG generation amount increasing apparatus according to an embodiment of the present invention may be installed in the coke oven riser (A).

코크스로 상승관(A)에는 COG의 발생량을 증대시키기 위하여 타르 공급관(10)을 통하여 타르가 분사되고, 분사된 타르의 열분해를 통해 COG를 생성하게 된다. In order to increase the amount of COG generated in the coke oven riser (A), tar is injected through the tar supply pipe 10, and COG is generated through pyrolysis of the injected tar.

타르의 열분해는 코크스로 상승관(A)의 온도가 1000°C 이상이 되는 경우 활발하게 이루어지고, 열분해 된 타르는 수소, 메탄, 일산화탄소, 질소 등의 COG 를 생성하게 된다.Pyrolysis of tar is actively performed when the temperature of the coke oven riser (A) is more than 1000 ° C. Pyrolyzed tar generates COG such as hydrogen, methane, carbon monoxide, and nitrogen.

타르의 열분해를 촉진시키기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 COG 발생량 증대장치는 제1 저장 탱크(100), 제2 저장 탱크(200), 온도센서부(300) 및 제어부(400)를 포함한다.In order to promote pyrolysis of tar, the apparatus for increasing COG generation amount according to an embodiment of the present invention includes a first storage tank 100, a second storage tank 200, a temperature sensor unit 300, and a controller 400. .

제1 저장 탱크(100)는 연소반응에 요구되는 산소를 코크스로 상승관(A)으로 공급하기 위한 것이다. 제1 저장 탱크(100)에는 코크스로 상승관(A)과 연결되어 산소를 코크스로 상승관(A)으로 공급하는 제1 공급관(110)이 연결되고, 제1 공급관(110)에는 제1 공급관(110)을 개방 또는 폐쇄하기 위한 제1 개폐 밸브(111)를 더 포함할 수 있다. The first storage tank 100 is for supplying oxygen required for the combustion reaction to the coke oven riser (A). A first supply pipe 110 is connected to the first storage tank 100 to be connected to the coke oven rising pipe A to supply oxygen to the coke oven rising pipe A, and the first supply pipe 110 is connected to the first supply pipe 110. It may further include a first on-off valve 111 for opening or closing (110).

즉, 제1 개폐 밸브(111)의 개방 또는 폐쇄를 통하여, 제1 저장 탱크(100)로부터 코크스로 상승관(A)으로 산소가 공급 또는 차단되는 것이다.That is, oxygen is supplied or blocked from the first storage tank 100 to the coke oven rising pipe A through opening or closing of the first opening / closing valve 111.

제2 저장 탱크(200)는 산소와 반응하여 열 에너지를 발생시킬 수 있는 가연성 기체를 코크스로 상승관(A)으로 공급하기 위한 것이다. 제2 저장 탱크(200)에는 코크스로 상승관(A)과 연결되어 가연성 기체를 코크스로 상승관(A)으로 공급하는 제2 공급관(210)이 연결되고, 제2 공급관(210)에는 제2 공급관(210)을 개방 또는 폐쇄하기 위한 제2 개폐 밸브(211)를 더 포함할 수 있다. The second storage tank 200 is for supplying a combustible riser A with a combustible gas capable of reacting with oxygen to generate thermal energy. The second storage tank 200 is connected to the coke oven rising pipe (A) is connected to the second supply pipe 210 for supplying combustible gas to the coke oven rising pipe (A), the second supply pipe 210 is connected to the second It may further include a second on-off valve 211 for opening or closing the supply pipe (210).

즉, 제2 개폐 밸브(211)의 개방 또는 폐쇄를 통하여, 제2 저장 탱크(200)로부터 코크스로 상승관(A)으로 가연성 기체가 공급 또는 차단되는 것이다.That is, the combustible gas is supplied or blocked from the second storage tank 200 to the coke oven rising pipe A through the opening or closing of the second opening / closing valve 211.

본 발명의 일 실시예에 따른 COG 발생량 증대장치는 혼합기체 공급관(510)을 더 포함할 수 있다. 혼합기체 공급관(510)은 제1 공급관(110) 및 제2 공급관(210)에 연결되어 제1 저장 탱크(100)로부터의 산소 및 제2 저장 탱크(200)로부터의 가연성 기체가 코크스로 상승관(A)으로 공급되기 전 혼합되도록 할 수 있다.The apparatus for increasing COG generation amount according to an embodiment of the present invention may further include a mixed gas supply pipe 510. The mixed gas supply pipe 510 is connected to the first supply pipe 110 and the second supply pipe 210 so that oxygen from the first storage tank 100 and combustible gas from the second storage tank 200 are raised to the coke oven. It may be allowed to mix before being fed to (A).

혼합기체 공급관(510)은 혼합기체 공급관(510)을 개방 또는 폐쇄하기 위한 제3 개폐 밸브(511)를 더 포함할 수 있다. The mixed gas supply pipe 510 may further include a third open / close valve 511 for opening or closing the mixed gas supply pipe 510.

즉, 제3 개폐 밸브(511)의 개방 또는 폐쇄를 통하여, 제1 저장 탱크(100)로부터의 산소 및 제2 저장 탱크(200)로부터의 가연성 기체의 혼합된 기체가 코크스로 상승관(A)으로 공급 또는 차단되는 것이다.That is, through the opening or closing of the third opening / closing valve 511, the mixed gas of oxygen from the first storage tank 100 and combustible gas from the second storage tank 200 is coke oven riser A. Is supplied or shut off.

상기 제1,2 및 3 개폐 밸브는 전기가 공급되면 플랜지가 상승하여 밸브가 개방되고 전기 공급이 차단되면 플랜지의 자중에 의하여 자동적으로 밸브가 폐쇄되는 솔레노이드 밸브일 수 있다.The first, second and third open / close valves may be solenoid valves in which the flange is opened when electricity is supplied and the valve is opened, and when the electricity supply is cut off, the valve is automatically closed by the weight of the flange.

혼합기체 공급관(510)은 코크스로 상승관(A)으로부터 혼합기체 공급관(510)으로의 혼합기체(500)가 역류되는 것을 방지하기 위하여 체크 밸브(512)를 더 포함할 수 있다.The mixed gas supply pipe 510 may further include a check valve 512 to prevent backflow of the mixed gas 500 from the coke oven rising pipe A to the mixed gas supply pipe 510.

상기 제1 공급관(110), 제2 공급관(210) 및 혼합기체 공급관(510)의 개방 여부는 제어부(400)를 통해 조절될 수 있다.The opening of the first supply pipe 110, the second supply pipe 210, and the mixed gas supply pipe 510 may be controlled through the controller 400.

도 3에는 COG 발생량 증대장치를 이용한 COG 발생량 증대 방법이 개시되어 있다. 코크스로 상승관(A)에 설치된 온도센서부(300)는 코크스로 상승관(A)내의 온도를 감지하고, 감지된 온도가 기설정된 온도 미만인 경우, 제어부(400)는 제1 공급관(110), 제2 공급관(210) 및 혼합기체 공급관(510)을 개방하여 산소 및 가연성 기체가 혼합된 혼합기체(500)를 코크스로 상승관(A)으로 공급하는 것이다. 3 illustrates a method for increasing COG generation using a COG generation increasing apparatus. Temperature sensor unit 300 installed in the coke oven riser (A) detects the temperature in the coke oven riser (A), and if the detected temperature is less than the predetermined temperature, the control unit 400 is the first supply pipe 110 The second supply pipe 210 and the mixed gas supply pipe 510 are opened to supply the mixed gas 500 mixed with oxygen and the combustible gas to the coke oven riser A.

코크스로 상승관(A)내로 분사되는 타르의 열분해는 1000°C 이상에서 활발하게 이루어지는 바, 상기 기설정된 온도는 1000°C 이상 일 수 있다.Pyrolysis of the tar sprayed into the coke oven riser (A) is actively performed at 1000 ° C or more, the predetermined temperature may be 1000 ° C or more.

기설정된 온도와 온도센서부(300)에 의해 감지된 온도의 차이에 해당하는 만큼의 열 에너지를 코크스로 상승관(A)으로 공급하여 코크스로 상승관(A)의 온도를 기설정된 온도까지 상승시킴으로써 타르의 열분해를 촉진시키는 것이다. The heat energy corresponding to the difference between the preset temperature and the temperature sensed by the temperature sensor unit 300 is supplied to the coke oven rising pipe A to raise the temperature of the coke oven rising pipe A to the predetermined temperature. This is to promote the thermal decomposition of tar.

즉, 제어부(400)는 온도센서부(300)에서 감지된 온도가 기설정된 온도 미만인 경우 코크스로 상승관(A)의 온도를 기설정된 온도까지 상승시키는데 필요한 열 에너지 요구량을 결정하고, 상기 열 에너지 요구량 및 가연성 기체의 발열량으로부터 가연성 기체 요구랑을 산출하며, 산출된 가연성 기체 요구량만큼을 코크스로 상승관(A)에 공급하도록 제1,2 저장 탱크를 개방한다.That is, the controller 400 determines the amount of heat energy required to raise the temperature of the coke oven rise tube A to a preset temperature when the temperature sensed by the temperature sensor unit 300 is less than the preset temperature, and the heat energy. The combustible gas demand is calculated from the required amount and the calorific value of the combustible gas, and the first and second storage tanks are opened to supply the calculated amount of combustible gas to the coke oven riser A.

코크스로 상승관(A)의 온도를 기설정된 온도까지 상승시키는 데 필요한 열 에너지 요구량은 다음 식으로 산출할 수 있다.
The heat energy demand required to raise the temperature of the coke oven riser A to a predetermined temperature can be calculated by the following equation.

Q1=Ccog X A1 X T1, Q1 = Ccog X A1 X T1,

Q2=Ccog X A2 X T2Q2 = Ccog X A2 X T2

Q3=Q1-Q2
Q3 = Q1-Q2

Q1: 기설정된 온도(T1)에서의 코크스로 상승관(A) 열 에너지Q1: Coke oven rise tube (A) heat energy at preset temperature (T1)

Q2: 감지된 온도(T2) 에서의 코크스로 상승관(A) 열 에너지 Q2: Coke oven rise tube (A) heat energy at sensed temperature (T2)

Q3: 코크스로 상승관(A)의 온도를 기설정된 온도까지 상승시키는데 필요한 열 에너지 요구량Q3: The amount of heat energy required to raise the temperature of the coke oven riser A to a predetermined temperature

Ccog: COG의 비열, Ccog: specific heat of COG,

A1: T1에서의 코크스로 상승관(A)내 COG 질량 유량A1: COG mass flow rate in the coke oven riser A in T1

A2: T2에서의 코크스로 상승관(A)내 COG 질량 유량
A2: COG mass flow rate in the coke oven riser A in T2

코크스로 상승관(A)의 온도 T1 및 T2 에서의 코크스로 상승관(A) 열 에너지 계산에 있어서, COG가 코크스로 상승관(A)내 질량의 대부분을 차지하고 있는 바 COG의 비열만을 고려하였고, T1 이상의 온도에서 타르의 분해가 활발히 이루어지므로, T1과 T2에서의 코크스로 상승관(A)내 COG 질량 유량은 동일하다는 가정하에 계산할 수 있다.In the calculation of coke furnace riser (A) thermal energy at temperatures T1 and T2 of the coke furnace riser (A), only the specific heat of COG was taken into account as COG occupies most of the mass in the coke furnace riser (A). Since the decomposition of tar is actively performed at a temperature of T1 or more, it can be calculated on the assumption that the COG mass flow rate in the coke oven riser A in T1 and T2 is the same.

상기 식에 의하여 코크스로 상승관(A)의 온도를 기설정된 온도까지 상승시키는데 필요한 열 에너지 요구량 (Q3)을 산출할 수 있고, 산출된 열 에너지 요구량으로부터 가연성 기체 요구량을 결정할 수 있다.According to the above formula, the heat energy demand Q3 required to raise the temperature of the coke oven riser A to a predetermined temperature can be calculated, and the combustible gas demand can be determined from the calculated heat energy demand.

상기 가연성 기체는 수소일 수 있고, 수소의 공급을 통하여 수소의 연소 반응을 이용 상기 필요한 열 에너지 요구량을 코크스로 상승관(A)에 공급할 수 있다.The combustible gas may be hydrogen and may supply the required heat energy demand to the coke oven riser A using the combustion reaction of hydrogen through the supply of hydrogen.

가연성 기체가 수소일 경우, 요구되는 수소의 양은 다음 식에 의해 결정할 수 있다.
When the combustible gas is hydrogen, the amount of hydrogen required can be determined by the following equation.

H2 + 1/2 O2 → H20 + 286KJ/mol
H2 + 1/2 O2 → H20 + 286KJ / mol

상기 식에 의해 산출된 수소 요구량만큼을 코크스로 상승관(A)에 공급하도록 제2 저장 탱크(200)를 개방하고, 코크스로 상승관(A)에 공급되는 수소를 모두 연소시키기 위해 요구되는 산소 요구량만큼 코크스로 상승관(A)에 공급하도록 제1 저장 탱크(100)를 개방한다.Open the second storage tank 200 to supply as much as the hydrogen demand calculated by the above formula to the coke oven riser A, and oxygen required to burn all the hydrogen supplied to the coke oven riser A. The first storage tank 100 is opened to supply the coke oven to the ascending pipe A by the required amount.

본 발명의 다른 실시예에 따라 COG 발생량 증대장치가 혼합기체 공급관(510)을 더 포함하는 경우에는 수소 및 산소의 공급을 위하여 제1,2 저장 탱크를 개방시킴과 함께, 혼합기체 공급관(510)을 개방하여 코크스로 상승관(A)으로 수소와 산소의 혼합기체(500)가 공급된다.According to another embodiment of the present invention, when the COG generation amount increasing device further includes a mixed gas supply pipe 510, the first and second storage tanks are opened to supply hydrogen and oxygen, and the mixed gas supply pipe 510 is provided. The mixture gas 500 of hydrogen and oxygen is supplied to the coke oven rising pipe A by opening the pipe.

온도센서부(300)는 코크스로 상승관(A)에 설치될 수 있고, 코크스로 상승관(A)의 온도를 감지하기 위한 열전대일 수 있다.The temperature sensor unit 300 may be installed in the coke oven riser (A), it may be a thermocouple for sensing the temperature of the coke oven riser (A).

이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit of the invention as set forth in the appended claims. The present invention can be variously modified and changed by those skilled in the art, and it is also within the scope of the present invention.

A: 코크스로 상승관
O: 코크스로
C: 코크스
10: 타르 공급관
100: 제1 저장 탱크
110: 제1 공급관
111: 제1 개폐 밸브
200: 제2 저장 탱크
210: 제2 공급관
211: 제2 개폐 밸브
300: 온도센서부
400: 제어부
500: 혼합기체
510: 혼합기체 공급관
511: 제3 개폐 밸브
512: 체크 밸브A: Coke oven riser
O: coke oven
C: coke
10: tar supply pipe
100: first storage tank
110: first supply pipe
111: first opening and closing valve
200: second storage tank
210: second supply pipe
211: second on-off valve
300: temperature sensor
400:
500: mixed gas
510: mixed gas supply pipe
511: third on-off valve
512: check valve

Claims (8)

코크스로 상승관에 공급되어 COG(coke oven gas)의 발생량을 증대시키는 타르의 열분해 촉진을 위해, 상기 코크스로 상승관에 열 에너지를 공급하는 COG 발생량 증대장치로서,
상기 코크스로 상승관으로 산소를 공급하는 제1 저장 탱크;
상기 산소와의 반응에 의해 상기 열 에너지를 발생시키는 가연성 기체를 상기 코크스로 상승관으로 공급하는 제2 저장 탱크;
상기 코크스로 상승관 내부의 온도를 감지하는 온도센서부; 및
상기 온도센서부에서 감지된 온도가 기설정된 온도 미만인 경우 상기 산소 및 상기 가연성 기체가 상기 코크스로 상승관으로 공급되도록, 상기 제1 저장 탱크 및 상기 제2 저장 탱크의 개방 여부를 제어하는 제어부를 포함하는 COG 발생량 증대장치.
As a COG generation amount increasing device for supplying thermal energy to the coke oven riser to promote thermal decomposition of the tar supplied to the coke oven riser to increase the amount of COG (coke oven gas),
A first storage tank for supplying oxygen to the coke oven riser;
A second storage tank for supplying a combustible riser with a combustible gas that generates the thermal energy by reaction with the oxygen;
A temperature sensor unit for sensing a temperature inside the riser of the coke oven; And
And a controller configured to control whether the first storage tank and the second storage tank are opened so that the oxygen and the combustible gas are supplied to the coke oven riser when the temperature sensed by the temperature sensor is less than a predetermined temperature. COG generation increase device.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 코크스로 상승관의 온도를 상기 기설정된 온도까지 상승시키는데 필요한 열 에너지 요구량을 결정하고,
상기 열 에너지 요구량 및 상기 가연성 기체의 발열량으로부터 가연성 기체 요구량을 산출하여, 산출된 상기 가연성 기체 요구량만큼 상기 가연성 기체를 상기 코크스로 상승관에 공급하도록 상기 제2 저장 탱크를 개방하며,
상기 코크스로 상승관에 공급되는 상기 가연성 기체를 모두 연소시키기 위해 요구되는 산소 요구량을 산출하여, 산출된 상기 산소 요구량만큼 상기 산소를 상기 코크스로 상승관에 공급하도록 상기 제1 저장 탱크를 개방하는 것을 특징으로 하는 COG 발생량 증대장치.
The method of claim 1,
The control unit,
Determine the amount of heat energy required to raise the temperature of the coke oven riser to the predetermined temperature,
Calculating a combustible gas demand from the heat energy demand and the calorific value of the combustible gas, and opening the second storage tank to supply the combustible gas to the coke oven riser by the calculated combustible gas demand,
Calculating an oxygen demand required to burn all of the combustible gas supplied to the coke oven riser, and opening the first storage tank to supply the oxygen to the coke oven riser by the calculated oxygen demand. COG generation increase device characterized in that.
제1항에 있어서,
상기 제1 저장 탱크에 연결되는 제1 공급관;
상기 제2 저장 탱크에 연결되는 제2 공급관; 및
상기 제1 공급관 및 상기 제2 공급관에 연결되어 상기 산소 및 상기 가연성 기체가 혼합된 혼합기체를 상기 코크스로 상승관에 공급하는 혼합기체 공급관을 더 포함하는 COG 발생량 증대장치.
The method of claim 1,
A first supply pipe connected to the first storage tank;
A second supply pipe connected to the second storage tank; And
And a mixed gas supply pipe connected to the first supply pipe and the second supply pipe to supply the mixed gas in which the oxygen and the combustible gas are mixed to the coke oven riser.
제3항에 있어서,
상기 제1 공급관을 개방 또는 폐쇄하기 위한 제1 개폐 밸브; 및
상기 제2 공급관을 개방 또는 폐쇄하기 위한 제2 개폐 밸브를 더 포함하며,
상기 제어부는, 상기 제1 개폐 밸브의 작동을 제어하여 상기 산소의 공급 여부를 조절하고, 상기 제2 개폐 밸브의 작동을 제어하여 상기 가연성 기체의 공급 여부를 조절하는 것을 특징으로 하는 COG 발생량 증대장치.
The method of claim 3,
A first opening / closing valve for opening or closing the first supply pipe; And
Further comprising a second on-off valve for opening or closing the second supply pipe,
The controller may control the operation of the first on-off valve to adjust the supply of oxygen, and the operation of the second on / off valve to control the supply of the COG generation amount, characterized in that for controlling the supply of the combustible gas. .
제3항에 있어서,
상기 혼합기체 공급관을 개방 또는 폐쇄하기 위한 제3 개폐 밸브를 더 포함하며,
상기 제어부는 상기 제3 개폐 밸브의 작동을 제어하여 상기 혼합기체의 공급 여부를 조절하는 것을 특징으로 하는 COG 발생량 증대장치.
The method of claim 3,
Further comprising a third on-off valve for opening or closing the gas mixture supply pipe,
The control unit controls the operation of the third on-off valve to adjust the amount of COG generation, characterized in that for controlling the supply of the mixed gas.
제3항에 있어서,
상기 혼합기체 공급관에 설치되어 상기 혼합기체의 역류를 방지하는 체크 밸브를 더 포함하는 COG 발생량 증대장치.
The method of claim 3,
And a check valve installed in the mixed gas supply pipe to prevent backflow of the mixed gas.
제1항에 있어서,
상기 가연성 기체는 수소를 포함하며,
상기 제1 저장 탱크는 상기 산소를 포함하는 공기를 공급하는 것을 특징으로 하는 COG 발생량 증대장치.
The method of claim 1,
The combustible gas comprises hydrogen,
The first storage tank is a COG generation amount increasing device, characterized in that for supplying air containing the oxygen.
코크스로 상승관에 공급되어 COG의 발생량을 증대시키는 타르의 열분해 촉진을 위해, 상기 코크스로 상승관에 열 에너지를 공급하는 COG 발생량 증대 방법으로서,
상기 코크스로 상승관의 내부 온도를 감지하는 단계;
감지된 상기 온도가 기설정된 온도 미만인 경우, 상기 코크스로 상승관의 온도를 상기 기설정된 온도까지 상승시키는데 필요한 열 에너지 요구량을 결정하는 단계;
상기 열 에너지 요구량 및 가연성 기체의 발열량으로부터 가연성 기체 요구량을 산출하고, 상기 코크스로 상승관에 공급되는 상기 가연성 기체를 모두 연소시키기 위해 요구되는 산소 요구량을 산출하는 단계;
산출된 상기 산소 요구량만큼 상기 산소를 상기 코크스로 상승관에 공급하도록 제1 저장 탱크를 개방하고, 산출된 상기 가연성 기체 요구량만큼 상기 가연성 기체를 상기 코크스로 상승관에 공급하도록 제2 저장 탱크를 개방하는 단계; 및
상기 가연성 기체가 산출된 상기 가연성 기체 요구량만큼 상기 코크스로 상승관에 공급된 경우 상기 제1 저장 탱크 및 상기 제2 저장 탱크를 폐쇄하는 단계를 포함하는 COG 발생량 증대 방법.As a method for increasing the amount of COG generated to supply thermal energy to the coke oven riser to promote thermal decomposition of tar, which is supplied to the coke oven riser to increase the amount of COG generated,
Sensing an internal temperature of the riser through the coke oven;
If the sensed temperature is less than a predetermined temperature, determining the amount of heat energy required to raise the temperature of the coke oven riser to the predetermined temperature;
Calculating a combustible gas demand from the heat energy demand and the calorific value of the combustible gas, and calculating an oxygen demand required to burn all of the combustible gas supplied to the coke oven riser;
Open a first storage tank to supply the oxygen to the coke oven riser by the calculated oxygen demand, and open a second storage tank to supply the combustible gas to the coke oven riser by the calculated combustible gas demand. Making; And
Closing the first storage tank and the second storage tank when the combustible gas is supplied to the coke oven riser by the calculated combustible gas demand.
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