KR101398267B1 - 코크스 오븐의 방산가스 점화장치 - Google Patents

코크스 오븐의 방산가스 점화장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 각종 문제 발생으로 코크스 오븐에서 발생된 코크스 오븐 가스(COG)를 브리더를 통하여 대기중으로 방산시킬 때 브리더에서 코크스 오븐 가스를 연소시키기 위한 코크스 오븐의 방산가스 점화장치에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시형태에 따른 코크스 오븐의 방산가스 점화장치는 코크스 오븐에 구비된 브리더(bleeder)를 통해 방산되는 코크스 오븐 가스(COG)를 점화시키는 점화장치로서, 코크스 오븐에 구비된 브리더(bleeder)를 통해 방산되는 코크스 오븐 가스(COG)를 점화시키는 점화장치로서, 상기 브리더의 외부에 구비되어 코크스 오븐 가스가 유동되는 가스 배관과; 상기 가스 배관의 상단에 설치되어 상기 가스 배관으로 유동되는 코크스 오븐 가스에 스파크를 발생시켜 화염을 착화시키는 점화유닛과; 상기 점화유닛의 상단에 연통되어 상기 브리더의 상단위치까지 연장설치되어 상기 점화유닛에서 착화된 화염을 상기 브리더의 상단위치까지 전달시키는 파일럿 배관과; 상기 파일럿 배관의 상단에 설치되고, 상면 및 측면에는 상기 화염을 방출시키기 위한 다수의 방출공이 형성되며, 상기 브리더에서 방산되는 코크스 오븐 가스를 점화시키는 파일럿 화염기를 포함한다.
상기 점화유닛은 하단으로 상기 가스 배관의 상단부가 인입되어 연통되고, 상단으로 상기 파일럿 배관이 연통되어 외부와 격리된 점화공간을 형성하되 측벽에는 다수의 통기공이 형성되고, 상기 점화공간에서 스파크가 발생되어 화염이 점화되는 점화통과; 상기 점화통에 스파크를 일으키는 스파크 발생부와, 상기 점화통의 점화공간에 위치한 상기 가스 배관의 상단부에 설치되어 상기 가스 배관의 상단부를 밀폐시키는 구조를 갖되 상면 및 측면에 다수개의 분산공이 형성되어 코크스 오븐 가스를 점화통 내부에 고르게 분산시키는 가스 분산기를 포함하는 코크스 오븐의 방산가스 점화장치.

Description

코크스 오븐의 방산가스 점화장치{IGNITION APPARATUS FOR EXHAUST GAS IN COKES OVEN}
본 발명은 코크스 오븐의 방산가스 점화장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 각종 문제 발생으로 코크스 오븐에서 발생된 코크스 오븐 가스(COG)를 브리더를 통하여 대기중으로 방산시킬 때 브리더에서 코크스 오븐 가스를 연소시키기 위한 코크스 오븐의 방산가스 점화장치에 관한 것이다.
일반적으로, 고로에서 용선을 생산할 때 투입되는 부원료인 코크스(Cokes)는 고로 내에서 열원, 환원제 등의 역할과 함께 통기성을 확보하는 수단으로 이용되는 석탄 숯의 일종으로서 코크스 오븐(Cokes Oven)에서 생산된다.
도 1은 일반적인 코크스 오븐 조업공정을 도시한 개략도로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 코크스 생산과정은 점결성이 있는 석탄을 코크스 오븐(10)의 노상부에서 장입차(Charging Car; 20)를 이용하여 네 개의 장입구를 통하여 코크스 오븐(10)의 탄화실(11)로 장입한 뒤 코크스 오븐을 밀폐시킨 상태에서 섭씨 1,300도로 간접 가열하여 약 18시간 동안 건류시킨다. 완성된 적열 코크스(C)는 압출차(Pusher Car)에 의해 코크스 오븐(10) 밖으로 압출(Pushing)하게 된다.
이때, 코크스 오븐(10) 반대편에서 트랜스퍼 카(Transfer Car)에 유도된 적열 코크스(C)를 이동대차(Quenching Car)의 버켓(Bucket)에 적재 후 다음 공정인 C.D.Q.(Coke Dry Quenching)로 이송하게 된다. 그리고 코크스(C)가 배출되어 탄화실(11)이 빈 코크스 오븐(10)에 다시 석탄을 장입하게 된다.
석탄이 적열 코크스(C)로 생성되는 과정 중에는 코크스 오븐(10)의 탄화실(11)에 장입된 석탄과 외부에서 공급되는 연소 가스의 작용에 의해 다량의 코크스 오븐 가스(Cokes Oven Gas; COG)가 발생되는데, 발생된 코크스 오븐 가스는 도 1에 도시된 바와 같이 코크스 오븐(10)에 형성된 탄화실(11)의 내부 공간 중 석탄(C)이 적치된 상부 공간을 통하여 유동되어 상승관(12)을 통과한 후 가스 집합 본관(13)에 모인 다음 가스 취출 본관(14)을 통해서 타설비, 예를 들어 화성설비로 보내진다. 이러한 코크스 오븐 가스의 흐름은 24시간 연속적으로 이루어지며, 화성설비로 보내진 가스는 정제공정을 거쳐 제철소 연료로 사용된다.
하지만, 만약 화성설비의 가스 흡입 블로워(blower)의 고장 등으로 코크스 오븐 가스를 흡입하지 못하는 사고가 발생되는 경우에는 코크스 오븐(10)의 탄화실(11)에서 발생된 코크스 오븐 가스를 상승관(12) 또는 가스 집합 본관(13)에 별도로 구비되는 브리더(bleeder; 30)를 통해서 대기중으로 방산시킨다.
이렇게 상승관(12) 또는 브리더(30)를 통해서 대기중으로 방산할 때는 코크스 오븐 가스의 양이 대량이기 때문에 환경오염방지를 위하여 반드시 소각(연소)처리를 한 다음 방산시키고 있다.
종래 상승관(12)에서 코크스 오븐 가스를 소각시키는 장치에 대해서는 "코크스 오븐 가스 자동 점화장치(공개특허 10-2007-0041127)" 등에서 구체적으로 공지되어 있다. 하지만, 상승관(12)은 코크스 오븐(10)에 구비된 다수의 탄화실(11)에 각각 대응되어 구비되는 요소로서 상승관(12)에서 코크스 오븐 가스를 소각시키는 것은 상승관(12) 내에 잔류하는 코크스 오븐 가스를 소각시키는 것이다. 따라서 상승관(12)에 구비되는 점화장치만으로는 코크스 오븐 가스를 화성설비로 보내는 경우에 발생되는 문제를 해결하지는 못하였다.
이렇게 코크스 오븐 가스를 화성설비로 보내는 경우에 발생되는 문제를 해결하기 위해서는 각각의 탄화실(11)에서 상승관(12)을 통하여 가스 집합 본관(13)에 모여진 코크스 오븐 가스를 일괄적으로 처리하는 설비인 브리더(30)를 이용하는 방법이 사용되고 있다.
도 2는 종래의 브리더에 구비된 방산가스 점화장치를 개략적으로 보여주는 도면으로서, 도 2에 도시된 바와 같이 브리더(30)의 내측 하부에는 코크스 오븐 가스의 유동을 단속하는 댐퍼(31)가 구비되어 평시에는 댐퍼(31)를 닫아 코크스 오븐 가스가 브리더(30)를 통하여 배출되는 것을 막고 있다가 비상시에는 댐퍼(31)를 열어 코크스 오븐 가스가 브리더(30)를 통하여 대기중으로 배출되도록 한다.
한편, 브리더(30)의 주변에는 코크스 오븐 가스를 착화시키는 방산가스 점화장치가 구비되는데, 종래의 방산가스 점화장치(40)는 브리더(30)와는 별개로 코크스 오븐 가스를 브리더(30)의 상단영역으로 공급하여 브리더(30)를 통하여 배출되는 코크스 오븐 가스를 소각을 위하여 파일럿 불꽃을 제공하기 위하여 가스 집합 본관(13)에서 분기되어 브리더(30)의 상단영역으로 연장되는 파일럿 불꽃용 배관(41)이 구비되고, 상기 파일럿 불꽃용 배관(41)의 상단부 주변에는 파일럿 불꽃의 착화를 위하여 고전압을 이용하는 점화 플러그(43)가 구비된다. 상기 점화 플러그(43)는 브리더(30)의 외측 하부에 구비되는 점화코일(44)에 연결 케이블(45)로 연결되어 작동된다.
한편, 상기 파일럿 불꽃용 배관(41)에는 실린더(50)에 의해 개폐되는 상기 댐퍼(31)의 작동과 연동하여 개폐되는 밸브(42)가 구비되어 브리더(30)로 코크스 오븐 가스가 배출되면 동시에 파일럿 불꽃용 배관(41)을 통해서도 코크스 오븐 가스가 배출된다.
그래서, 비상시 실린더(50)를 작동시키면 브리더(30)에 구비된 댐퍼(31)와 파일럿 불꽃용 배관(41)에 구비된 밸브(42)가 동시에 열리면서 브리더(30)와 파일럿 불꽃용 배관(41)에 코크스 오븐 가스가 유동된다. 이때 점화코일(44)을 작동시켜 점화 플러그(43)에서 스파크를 발생시키면 스파크에 의해 파일럿 불꽃용 배관(41)의 상단에서 파일럿 불꽃이 발생되고, 이 파일럿 불꽃이 브리더(30)를 통하여 배출되는 코크스 오븐 가스를 착화시켜 코크스 오븐 가스를 소각시키면서 대기중으로 배출시키는 것이다.
하지만, 고전압을 이용하는 점화 플러그(43)의 구성이 복잡하고, 제품 단가가 비싼 문제가 있었다. 또한, 점화 플러그(43)의 설치 위치가 코크스 공장의 특성상 주변 환경이 매우 열악한 상태(고열, 분진, 가스)에 노출되는 위치이기 때문에 점화 플러그가 주변 환경에 의해 열화, 부식, 전기적 문제점(접지)을 일으켜 정확하게 작동하지 않거나 완전히 소손되는 문제가 발생하였다.
또한, 오작동 또는 소손과 같은 문제로 인하여 보수 정비가 필요한 경우에 점화 플러그(43)가 설치되는 위치가 대략 25m의 높이인 브리더(30)의 상부 끝에 설치되어 있기 때문에 보수에 어려움이 있었고, 고압 전압을 이용한 점화 방식이기 때문에 보수작업 및 수리시 감전의 위험이 있어 취급도 어려운 문제가 있었다.
이렇게 점화 플러그(43)가 오작동 또는 소손되어 작동되지 않는 경우에는 코크스 오븐 가스가 소각되지 않는 상태로 대기중으로 방출되기 때문에 제철소의 대기환경을 크게 오염시키는 주원인이 되었다.
공개특허 10-2007-0041127 (2007. 04. 18)
본 발명은 점화장치의 점화 성공률 및 정확성을 높일 수 있는 코크스 오븐의 방산가스 점화장치를 제공한다.
또한, 종래의 고전압을 이용하는 방식을 대체하여 일반 축전지를 이용하는 점화 플러그를 사용하여 설치 비용을 저렴하게 할 수 있고, 점화 플러그의 설치와 유지 및 보수를 손쉽게 할 수 있는 코크스 오븐의 방산가스 점화장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 코크스 오븐의 방산가스 점화장치는 코크스 오븐에 구비된 브리더(bleeder)를 통해 방산되는 코크스 오븐 가스(COG)를 점화시키는 점화장치로서, 코크스 오븐에 구비된 브리더(bleeder)를 통해 방산되는 코크스 오븐 가스(COG)를 점화시키는 점화장치로서, 상기 브리더의 외부에 구비되어 코크스 오븐 가스가 유동되는 가스 배관과; 상기 가스 배관의 상단에 설치되어 상기 가스 배관으로 유동되는 코크스 오븐 가스에 스파크를 발생시켜 화염을 착화시키는 점화유닛과; 상기 점화유닛의 상단에 연통되어 상기 브리더의 상단위치까지 연장설치되어 상기 점화유닛에서 착화된 화염을 상기 브리더의 상단위치까지 전달시키는 파일럿 배관과; 상기 파일럿 배관의 상단에 설치되고, 상면 및 측면에는 상기 화염을 방출시키기 위한 다수의 방출공이 형성되며, 상기 브리더에서 방산되는 코크스 오븐 가스를 점화시키는 파일럿 화염기를 포함한다.
상기 점화유닛은 하단으로 상기 가스 배관의 상단부가 인입되어 연통되고, 상단으로 상기 파일럿 배관이 연통되어 외부와 격리된 점화공간을 형성하되 측벽에는 다수의 통기공이 형성되고, 상기 점화공간에서 스파크가 발생되어 화염이 점화되는 점화통과; 상기 점화통에 스파크를 일으키는 스파크 발생부와, 상기 점화통의 점화공간에 위치한 상기 가스 배관의 상단부에 설치되어 상기 가스 배관의 상단부를 밀폐시키는 구조를 갖되 상면 및 측면에 다수개의 분산공이 형성되어 코크스 오븐 가스를 점화통 내부에 고르게 분산시키는 가스 분산기를 포함한다.
상기 가스 배관에는 상기 브리더의 내부에 구비되어 코크스 오븐 가스의 유동을 단속하는 댐퍼의 개폐와 연동하여 개폐되는 밸브가 설치되는 것을 특징으로 하는 한다.
삭제
상기 스파크 발생부는 상기 점화통의 측벽에 설치되는 적어도 하나 이상의 플러그와; 상기 플러그와 이격되어 상기 점화통의 측벽에 연결되는 전극과; 전선을 매개로 상기 플러그 및 전극에 양극 및 음극이 각각 연결되어 전원을 공급하는 전원 공급원을 포함한다.
상기 플러그는 디젤 엔진용 범용 가열 플러그인 것을 특징으로 한다.
상기 전선에는 수동 점화스위치 또는 자동 점화스위치 중 적어도 어느 하나가 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 파일럿 배관의 측벽에는 상기 파일럿 배관의 내부와 외부를 연통시키는 다수의 관통공이 형성되고, 상기 관통공은 소정 간격 이격되어 상기 파일럿 배관의 길이방향을 따라 일렬로 배치되어 상기 점화유닛에서 착화된 화염이 상기 관통공으로 방출되는 코크스 오븐 가스를 점화시키며 상기 브리더의 상단위치까지 전달시키는 것을 특징으로 한다.
삭제
본 발명의 실시예에 따르면, 종래에 코크스 오븐 가스가 연소되는 브리더의 상부영역에 구비되던 점화 플러그를 브리더의 하부영역에 배치함에 따라 점화 플러그가 고열, 화염, 분진 등과 같은 열악한 환경에 노출되지 않아 항상 작동 가능한 상태로 유지할 수 있는 장점이 있다.
또한, 점화 플러그의 상태를 항상 최상의 상태로 유지할 수 있어 점화 플러그에 의한 점화 성공률 및 작동의 정확성을 항상 최상의 상태로 유지할 수 있는 효과가 있다.
그리고, 점화 플러그를 브리더의 외측 하부영역에 배치함에 따라 점화 플러그의 설치와 유지 및 보수를 용이하게 실시할 수 있는 효과가 있다.
또한, 종래의 고전압을 이용하는 방식을 대체하여 일반 축전지를 이용하는 다수의 점화 플러그를 사용함에 하여 설치 비용을 저렴하게 하면서도, 점화 성공률을 향상시키면서, 보수시 작업자의 안전도 도모할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 코크스 오븐 조업공정을 도시한 개략도이고,
도 2는 종래의 브리더에 구비된 방산가스 점화장치를 개략적으로 보여주는 도면이며,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 코크스 오븐의 방산가스 점화장치를 보여주는 도면이고,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 점화유닛의 설치상태를 보여주는 단면도이며,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 점화유닛의 구성을 보여주는 구성도이고,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 코크스 오븐의 방산가스 점화장치의 설치상태를 보여주는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 코크스 오븐의 방산가스 점화장치를 보여주는 도면이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 점화유닛의 설치상태를 보여주는 단면도이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 점화유닛의 구성을 보여주는 구성도이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 코크스 오븐의 방산가스 점화장치의 설치상태를 보여주는 도면이다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 코크스 오븐의 방산가스 점화장치는 크게 가스 배관(100)과, 상기 가스 배관(100)에 설치되는 점화유닛(200), 상기 점화유닛(200)에 설치되어 화염을 전달하는 파일럿 배관(300) 및 상기 파일럿 배관(300)의 상단에 설치되는 파일럿 화염기(400)를 포함한다.
상기 가스 배관(100)은 코크스 오븐(10)에 설치되는 브리더(30)와는 별개로 구비되어 브리더(30)를 통하여 배출되는 코크스 오븐 가스(이하 "COG"라 함)를 착화시키는 파일럿 불꽃을 일으키는데 사용되는 COG가 유동되는 배관으로서, 코크스 오븐(10)에 구비되는 가스 집합 본관(13)에서 분기되어 상기 브리더(30)의 하부 외측으로 연장된다.
상기 가스 배관(100)에는 종래의 기술에서 설명된 파일럿 불꽃용 배관(도 2의 41)을 대체하여 구비되는데, 종래의 기술과 마찬가지로 브리더(30)의 내부에 구비되어 COG의 유동을 단속하는 댐퍼(31)의 개폐에 연동하여 개폐되는 밸브(110)가 구비된다. 이에 따라 화성설비에서 가스 흡입 불능 등의 전기적 신호가 발생할 때 실린더(50)가 작동되면서 댐퍼(31)를 열어 브리더(30)에 COG가 방출되는 것과 동시에 밸브(110)가 열려서 상기 가스 배관(100)으로도 COG가 유동된다.(도 6에 도시함)
상기 점화유닛(200)은 상기 가스 배관(100)의 상단부에 설치되어 상기 가스 배관(100)을 통하여 유동되는 COG에 스파크를 일으켜 착화시키는 유닛으로서, 상기 점화유닛(200)은 점화공간이 형성되는 점화통(210)과, 상기 점화통(210)에 스파크를 일으키는 스파크 발생부(220)를 포함한다.
상기 점화통(210)은 내부에 점화공간이 형성되는 함체로서, 하단으로는 상기 가스 배관(100)이 연통되어 연결되고, 상단으로는 상기 파일럿 배관(300)이 연통되어 연결된다. 그리고 측벽에는 다수의 통기공(211)이 형성되어 상기 스파크 발생부(220)에 의해 스파크 발생시 COG 가스에 불꽃이 착화할 수 있도록 외부 공기가 유입된다.
상기 점화통(210) 내부에서는 상기 가스 배관(100)에서 공급되는 COG를 착화시키는 작용이 이루어지는데, 이를 위하여 상기 가스 배관(100)에서 공급되는 COG가 점화통(210) 내부에 고르게 분산되어 공급되는 것이 바람직하다. 그래서 상기 가스 배관(100)의 상단부에는 COG를 점화통(210) 내부에 고르게 분산시키기 위하여 가스 분산기(120)가 구비될 수 있다.
상기 가스 분산기(120)는 가스 배관(100)의 상단부를 밀폐시키는 구조를 가지면서 COG를 고르게 분산시키기 위하여 상면 및 측면에 다수의 분산공(121)이 형성된다. 상기 분산공(121)은 그 위치 및 크기가 특정 위치 및 크기에 한정되지 않고 COG를 점화통 내부에 고르게 분산시킬 수 있도록 균일하게 산포되어 배치되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 점화통(210)은 COG가 착화되어 화염이 발생하기 때문에 고온 고열에 견딜 수 있는 스틸 재질로 마련되는 것이 바람직하고, 특히, 스파크 발생부(220)의 작동에 의한 스파크를 발생시키기 위하여 전도성이 있는 스틸 재질로 마련되는 것이 바람직하다.
상기 스파크 발생부(220)는 상기 점화통(210) 내부에 스파크를 일으켜서 점화통(210) 내부의 COG를 착화시키는 수단이다.
상기 스파크 발생부(220)는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 점화통(210)의 측벽에 설치되는 적어도 하나 이상의 플러그(221)와; 상기 플러그(221)와 이격되어 상기 점화통(210)의 측벽에 연결되는 전극(222)과; 전선(224)을 매개로 상기 플러그(221) 및 전극(222)에 양극 및 음극이 각각 연결되어 전원을 공급하는 전원 공급원(223)을 포함한다.
상기 플러그(221)는 점화 성공률을 높이기 위하여 다수 개가 구비되는 것이 바람직하다. 본 실시예에서는 점화통(210)의 측면을 관통하여 세 개의 플러그(221)를 설치하고, 상기 세 개의 플러그(221)를 상기 전원 공급원(223)의 양극에 병렬로 연결하였다. 이때 상기 플러그(221)는 종래와 같이 고압 전압을 이용하는 플러그가 아니라 일반 축전지를 이용하고 종래의 플러그에 비하여 상대적으로 가격이 저렴한 디젤 엔진용 범용 가열 플러그를 사용한다. 그래서 점화 확실성을 향상시키면서도 설치비용 및 보수 관리 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
한편, 상기 다수의 플러그(221)와 조합하여 상기 점화통(210) 내부에 스파크를 발생시키기 위하여 상기 전원 공급원(223)의 음극에 연결되는 상기 전극(222)이 마련된다.
상기 전극(222)은 상기 점화통(210)의 측벽에 접지된다. 그래서 상기 점화통(210)이 상기 다수의 플러그(221)에 대응되는 전극의 역할을 하도록 한다. 물론 상기 전극(222)은 상기 점화통(210)의 측벽에 접지되지 않고, 상기 점화통(210)을 관통하여 상기 점화통(210)의 내부로 인입되도록 설치될 수 있다.
한편, 상기 전원 공급원(223)과 상기 플러그(221) 및 전극(222)을 연결하는 전선(224)에는 스파크를 수동 또는 자동으로 발생시키기 위한 수동 점화스위치(225a) 또는 자동 점화스위치(225b) 중 적어도 어느 하나가 설치된다. 본 실시예에서는 상기 수동 점화스위치(225a)와 자동 점화스위치(225b)를 병렬로 연결하여 수동 또는 자동 점화 모드를 선택적으로 사용할 수 있도록 하였다. 이때 상기 자동 점화스위치(225b)는 COG의 방산 신호에 연동하여 작동하도록 설정된다.
그리고 상기 전원 공급원(223)에는 배터리의 방전시 자동으로 충전기능을 수행하는 충전기(226)가 연결될 수 있다.
상기 점화통(210)에서 착화된 화염은 파일럿 배관(300)을 따라 브리더(30)의 상단위치까지 전달된다.
상기 파일럿 배관(300)은 상기 점화통(210)의 상단에 연결되어 상기 브리더(30)의 상단위치까지 연장설치되며, 상기 가스 배관(100) 및 점화통(210)의 내부와 연통된다. 그래서 가스 배관(100)을 통하여 공급된 COG가 파일럿 배관(300)으로도 공급되어 화염의 전달을 위한 COG의 연소에 계속하여 사용된다.
상기 파일럿 배관(300)은 COG가 유동되는 배관으로서 그 측벽에는 상기 파일럿 배관(300)의 내부와 외부를 연통시켜서 COG의 배출 및 외부 공기의 유입이 이루어지는 다수의 관통공(310)이 형성된다. 이때 상기 관통공(310)은 소정 간격 이격되어 상기 파일럿 배관(300)의 길이방향을 따라 일렬로 배치되어 상기 점화통(210)의 내부에서 착화된 화염이 상기 관통공(310)으로 방출되는 COG를 점화시키며 상기 브리더(30)의 상단위치까지 전달시킨다. 그래서 상기 파일럿 배관(300)은 화염의 전달 효율을 향상시키기 위하여 상하방향 일직선으로 구비되는 것이 바람직하다.
상기 파일럿 배관(300)의 상단에는 파일럿 배관(300)을 통하여 전달된 화염을 브리더(30)의 상단위치에 분산시켜 방출시킴에 따라 상기 브리더(30)에서 방산되는 코크스 오븐 가스를 점화시키는 파일럿 화염기(400)가 설치된다.
상기 파일럿 화염기(400)는 상기 파일럿 배관(300)의 상단을 덮는 수단으로서, 대략 삿갓형상을 갖는다. 이때 상기 파일럿 화염기(400)의 상면 및 측면에는 화염을 방출시키기 위한 다수의 방출공(410)이 형성된다. 이때 상기 다수의 방출공(410)은 브리더에서 방출되는 COG를 점화시키는 효율을 향상시키기 위하여 상기 브리더(30)의 상단을 향하여 형성되는 것이 바람직하다.
상기와 같이 구성되는 본 발명이 일실시예에 따른 코크스 오븐의 방산가스 점화장치의 설치 상태 및 사용 상태를 도면을 참조하여 설명한다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 코크스 오븐의 방산가스 점화장치의 설치상태를 보여주는 도면이다.
본 발명의 일실시예에 따른 코크스 오븐의 방산가스 점화장치는 코크스 오븐에 구비되는 브리더(30)의 측부에 설치된다. 바람직하게는 도 6에 도시된 바와 같이 가스 배관(100)이 종래의 파일럿 불꽃용 배관(41)에 연결되고, 점화유닛(200) 특히 점화통(210)은 브리더(30)의 외부 하측영역에 구비된다. 그래서 상기 점화통(210)의 설치 및 유지 보수를 용이하게 실시할 수 있도록 한다.
그리고, 상기 점화통(210)의 상단에 연결되는 파일럿 배관(300)은 상기 브리더(30)를 따라 상하로 길게 설치되고, 그 상단은 상기 브리더(30)의 상부영역까지 연장된다. 또한, 상기 파일럿 배관(300)의 상단에 설치되는 파일럿 화염기(400)는 상기 브리더(30)의 상부영역, 즉 COG가 배출되는 영역에 인접하여 설치된다.
이렇게 방산가스 점화장치가 구비된 상태에서 화성설비의 가스 흡입 블로워(blower)의 고장 등으로 가스 취출 본관(14)을 통하여 COG를 흡입하지 못하는 사고가 발생되는 경우에는 가스 흡입 블로워의 작동을 멈추는 동시에 브리더(30)의 내부에 설치된 댐퍼(31)가 열리도록 실린더(50)를 작동시키고, 상기 실린더(50)의 작동에 의해 가스 배관(100)에 설치된 밸브(110)가 열리면서 COG가 가스 배관(100) 및 브리더(30)로 유동된다.
이때 자동 점화스위치(225b) 또는 수동 점화스위치(225a)의 작동에 의해 플러그(221)에 전원이 공급되면 플러그(221)와 전극(222) 사이에 스파크가 발생되면서 점화통(210) 내부로 공급된 COG가 착화되어 화염이 발생된다.
이렇게 점화통(210) 내부에서 발생된 화염은 파일럿 배관(300)을 통하여 상부로 전달되는데, 그 이유는 가스 배관(100)을 통하여 공급된 COG가 점화통(210) 내부를 통과한 후 파일럿 배관(300)을 통과하여 상부로 전달된다. 이때 파일럿 배관(300)의 측벽에 형성된 다수의 관통공(310)을 통하여 COG가 파일럿 배관(300)의 외부로 유출되는 동시에 외부의 공기와 접촉하면서 연소되는 작용이 연달아 발생되고, 그 상태를 유지하면서 파일럿 배관(300)의 상단부까지 전달되는 것이다.
파일럿 배관(300)의 상단부까지 전달된 화염은 파일럿 배관(300)의 상단부에 설치된 파일럿 화염기(400)를 통과하면서 브리더(30)의 상단위치를 향하여 방출되고, 이렇게 브리더(30)의 상단위치로 향한 화염은 브리더(30)를 통하여 배출되는 COG를 착화시키고 소각시키는 것이다.
브리더(30)를 통하여 배출되는 COG의 소각은 브리더(30)의 내부에 구비된 댐퍼(31)가 닫힐 때까지 연속하여 이루어진다.
본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.
10: 코크스 오븐 11: 탄화실
12: 상승관 13: 가스 집합 본관
14: 가스 취출 본관 20: 장입차
30: 브리더 31: 댐퍼
40: 종래의 방산가스 점화장치 41: 파일럿 불꽃용 배관
42: 밸브 43: 점화 플러그
44: 점화코일 45: 연결 케이블
50: 실린더 100: 가스 배관
110: 밸브 120: 가스 분산기
121: 분산공 200: 점화유닛
210: 점화통 211: 통기공
220: 스파크 발생부 221: 플러그
222: 전극 223: 전원 공급원
224: 전선 225a: 수동 점화스위치
225b: 자동 점화스위치 226: 충전기
300: 파일럿 배관 310: 관통공
400: 파일럿 화염기 410: 방출공

Claims (8)

  1. 코크스 오븐에 구비된 브리더(bleeder)를 통해 방산되는 코크스 오븐 가스(COG)를 점화시키는 점화장치로서,
    상기 브리더의 외부에 구비되어 코크스 오븐 가스가 유동되는 가스 배관과;
    상기 가스 배관의 상단에 설치되어 상기 가스 배관으로 유동되는 코크스 오븐 가스에 스파크를 발생시켜 화염을 착화시키는 점화유닛과;
    상기 점화유닛의 상단에 연통되어 상기 브리더의 상단위치까지 연장설치되어 상기 점화유닛에서 착화된 화염을 상기 브리더의 상단위치까지 전달시키는 파일럿 배관과;
    상기 파일럿 배관의 상단에 설치되고, 상면 및 측면에는 상기 화염을 방출시키기 위한 다수의 방출공이 형성되며, 상기 브리더에서 방산되는 코크스 오븐 가스를 점화시키는 파일럿 화염기를 포함하고,
    상기 점화유닛은
    하단으로 상기 가스 배관의 상단부가 인입되어 연통되고, 상단으로 상기 파일럿 배관이 연통되어 외부와 격리된 점화공간을 형성하되 측벽에는 다수의 통기공이 형성되고, 상기 점화공간에서 스파크가 발생되어 화염이 점화되는 점화통과;
    상기 점화통에 스파크를 일으키는 스파크 발생부와,
    상기 점화통의 점화공간에 위치한 상기 가스 배관의 상단부에 설치되어 상기 가스 배관의 상단부를 밀폐시키는 구조를 갖되 상면 및 측면에 다수개의 분산공이 형성되어 코크스 오븐 가스를 점화통 내부에 고르게 분산시키는 가스 분산기를 포함하는 코크스 오븐의 방산가스 점화장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 가스 배관에는 상기 브리더의 내부에 구비되어 코크스 오븐 가스의 유동을 단속하는 댐퍼의 개폐와 연동하여 개폐되는 밸브가 설치되는 것을 특징으로 하는 코크스 오븐의 방산가스 점화장치.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 스파크 발생부는
    상기 점화통의 측벽에 설치되는 적어도 하나 이상의 플러그와;
    상기 플러그와 이격되어 상기 점화통의 측벽에 연결되는 전극과;
    전선을 매개로 상기 플러그 및 전극에 양극 및 음극이 각각 연결되어 전원을 공급하는 전원 공급원을 포함하는 코크스 오븐의 방산가스 점화장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 플러그는 디젤 엔진용 범용 가열 플러그인 것을 특징으로 하는 코크스 오븐의 방산가스 점화장치.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 전선에는 수동 점화스위치 또는 자동 점화스위치 중 적어도 어느 하나가 설치되는 것을 특징으로 하는 코크스 오븐의 방산가스 점화장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 파일럿 배관의 측벽에는 상기 파일럿 배관의 내부와 외부를 연통시키는 다수의 관통공이 형성되고, 상기 관통공은 소정 간격 이격되어 상기 파일럿 배관의 길이방향을 따라 일렬로 배치되어 상기 점화유닛에서 착화된 화염이 상기 관통공으로 방출되는 코크스 오븐 가스를 점화시키며 상기 브리더의 상단위치까지 전달시키는 것을 특징으로 하는 코크스 오븐의 방산가스 점화장치.
  8. 삭제
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