KR101450849B1 - Heat recovery device of waste gas from standpipe of coke oven, and method thereof - Google Patents
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Abstract
코크스오븐 상승관 배가스의 현열 회수장치를 제공한다. 본 발명에 따르면, 코크스오븐에서 석탄이 건류되면서 발생하는 고온의 코크스오븐 가스로부터 현열을 회수하기 위한 코크스오븐 상승관 배가스의 현열 회수장치에 있어서, 코크스오븐의 상부에 배치되고, 상기 코크스오븐에 석탄을 장입하여 코크스를 제조할 때, 고온하의 코크스오븐 내 석탄이 건류됨에 따라 발생하는 고온의 코크스오븐 가스가 통과되는 상승관; 상기 상승관 내에 설치되고, 상기 상승관 내부를 통과하는 고온의 코크스오븐 가스의 현열과 열교환을 행하는 열회수매체가 통과되는 열회수매체 열교환기; 및 상기 열회수매체 열교환기와 연결되고, 상기 열회수매체와 열교환을 행하는 열전달매체가 통과되는 열전달매체 열교환기를 포함한다.Provides a sensible heat recovery system for coke oven upturn flue gas. According to the present invention, there is provided a sensible heat recovery apparatus for recovering sensible heat from a high-temperature coke oven gas generated when coal is dried in a coke oven, the apparatus comprising: a coke oven disposed in an upper part of a coke oven, A rising pipe through which a high-temperature coke oven gas, which is generated when coal in the coke oven under high temperature is dry, is passed through when the coke oven is charged; A heat recovery medium heat exchanger installed in the uprising pipe and through which a heat recovery medium for performing heat exchange with the sensible heat of the high temperature coke oven gas passing through the inside of the uprising pipe is passed; And a heat transfer medium heat exchanger connected to the heat recovery medium heat exchanger and through which a heat transfer medium for heat exchange with the heat recovery medium passes.
Description
본 발명은 코크스오븐 상승관 배가스의 현열 회수장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 코크스오븐에서 석탄이 건류되면서 발생하는 고온의 코크스오븐 가스가 상승관을 통과할 때 고온의 코크스오븐 가스로부터 현열을 회수할 수 있는 코크스오븐 상승관 배가스의 현열 회수장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a sensible heat recovery apparatus and method for recovering coke oven flue gas exhaust gas. More particularly, the present invention relates to a sensible heat recovery apparatus and method for recovering coke oven gas from a high temperature coke oven gas The present invention relates to a sensible heat recovery apparatus and method for recovering sensible heat from a coke oven riser pipe exhaust gas.
일반적으로, 코크스오븐은 약 1000-1200도의 고온하에서 무산소 분위기하에서 석탄을 건류하여 코크스를 제조하는 설비이다. Generally, a coke oven is a facility for producing coke by carburizing coal under an oxygen-free atmosphere at a high temperature of about 1000 to 1200 degrees Celsius.
고온의 코크스오븐에 장입된 석탄은 고열이 발생하는 연소실에서 석탄이 장입된 탄화실로 고열이 전달되어 탄화실내 석탄의 건류가 일어나게 된다. 이 때, 약 700~800도 고온의 코크스오븐 가스가 발생하게 되고, 이와 같이 발생한 코크스오븐 가스는 코크스오븐 배기관인 상승관을 통하여 코크스오븐 가스정제공정으로 보내어진다.The coal charged in the high-temperature coke oven is transferred to the carbonization chamber filled with coal in the combustion chamber where the high temperature is generated, thereby causing the carbonization chamber coal to flow. At this time, the coke oven gas having a high temperature of about 700 to 800 ° C is generated, and the coke oven gas thus generated is sent to the coke oven gas purification process through the riser pipe of the coke oven exhaust pipe.
상기 가스정제공정은 저온하에서 가스를 정제하는 공정으로 구성되어 있어, 고온의 코크스오븐 가스를 가스정제공정에 적합한 온도로 냉각되어야 한다. The gas refining step consists of refining the gas at a low temperature, and the high temperature coke oven gas should be cooled to a temperature suitable for the gas refining process.
그러므로, 코크스오븐에서 건류되면서 발생하는 고온의 코크스오븐가스를 가스정제공정에 공급하기 위해 코크스공정에서 순환되는 상온의 안수를 상승관과 연결된 가스콜렉팅메인 내부에 분사하여 고온의 코크스오븐 가스를 냉각하여 가스정제공정으로 공급하고 있다.Therefore, in order to supply the high-temperature coke oven gas generated during the carbonization in the coke oven to the gas refining process, the ordinal water circulated in the coke process is sprayed into the gas collecting main body connected to the riser pipe to cool the coke oven gas And supplied to the gas purification process.
예컨대, 일관제철소에서 코크스오븐은 다량의 에너지를 사용하고 있으며, 또한 온실가스 배출의 주범이다. 그러나, 종래에는 코크스오븐에서 석탄이 건류되면서 발생하는 고온의 코크스오븐 가스로부터 현열을 회수하는 장치가 구비되어 있지 않으므로, 코크스오븐 가스로부터 발생하는 고온의 현열을 대기로 그대로 방출하게 되며, 따라서 그 만큼 에너지 사용이 증가하게 되고, 온실 가스의 배출량을 증가시키는 문제점이 있었다.
For example, coke ovens use large quantities of energy in a consistent steel mill, and are also the culprits of greenhouse gas emissions. However, conventionally, there is no apparatus for recovering sensible heat from a high-temperature coke oven gas generated when coal is dried in a coke oven. Therefore, the sensible heat of high temperature generated from the coke oven gas is discharged into the atmosphere as it is The use of energy is increased, and the emission of greenhouse gases is increased.
본 발명은 코크스오븐에서 석탄이 건류되면서 발생하는 고온의 코크스오븐 가스가 상승관을 통과할 때 고온의 코크스오븐 가스로부터 현열을 회수할 수 있는 코크스오븐 상승관 배가스의 현열 회수장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.The present invention provides a sensible heat recovery apparatus and method for recovering sensible heat from a high-temperature coke oven gas when a high-temperature coke oven gas generated when coal is transferred from a coke oven passes through a riser pipe I want to.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 코크스오븐에서 석탄이 건류되면서 발생하는 고온의 코크스오븐 가스로부터 현열을 회수하기 위한 코크스오븐 상승관 배가스의 현열 회수장치에 있어서,According to an embodiment of the present invention, there is provided a sensible heat recovery apparatus for recovering sensible heat from a high-temperature coke oven gas generated by coal in a coke oven,
코크스오븐의 상부에 배치되고, 상기 코크스오븐에 석탄을 장입하여 코크스를 제조할 때, 고온하의 코크스오븐 내 석탄이 건류됨에 따라 발생하는 고온의 코크스오븐 가스가 통과되는 상승관;An uprising pipe disposed at an upper part of the coke oven and through which a high temperature coke oven gas generated as coal in the coke oven under high temperature is transferred when coal is charged into the coke oven to produce coke;
상기 상승관 내에 설치되고, 상기 상승관 내부를 통과하는 고온의 코크스오븐 가스의 현열과 열교환을 행하는 열회수매체가 통과되는 열회수매체 열교환기; 및A heat recovery medium heat exchanger installed in the uprising pipe and through which a heat recovery medium for performing heat exchange with the sensible heat of the high temperature coke oven gas passing through the inside of the uprising pipe is passed; And
상기 열회수매체 열교환기와 연결되고, 상기 열회수매체와 열교환을 행하는 열전달매체가 통과되는 열전달매체 열교환기를 포함하는 코크스오븐 상승관 배가스의 현열 회수장치가 제공될 수 있다.And a heat transfer medium heat exchanger connected to the heat recovery medium heat exchanger and through which a heat transfer medium for performing heat exchange with the heat recovery medium passes through the coke oven up flue gas.
상기 열회수매체를 상기 열회수매체 열교환기와 상기 열전달매체 열교환기 사이를 순환시켜 주기 위한 순환펌프를 포함할 수 있다.And a circulation pump for circulating the heat recovery medium between the heat recovery medium heat exchanger and the heat transfer medium heat exchanger.
상기 열전달매체 열교환기에 연결되고, 상기 열전달매체 열교환기에 의하여 상기 열회수매체로부터 상기 열전달매체로 전달되는 열을 이용하기 위하여 열이용장치를 포함할 수 있다.And a heat utilization device connected to the heat transfer medium heat exchanger and utilizing heat transferred from the heat recovery medium to the heat transfer medium by the heat transfer medium heat exchanger.
상기 열회수매체는 상기 상승관을 통과하는 고온의 코크스오븐 가스의 현열로부터 용이하게 열을 회수할 수 있는 용융염을 포함할 수 있다.The heat recovery medium may include a molten salt capable of easily recovering heat from the sensible heat of the hot coke oven gas passing through the riser.
상기 용융염은 할로겐화물의 융체이면서, 황산염, 초산염 및 탄산염 중 선택되는 어느 하나의 염을 포함할 수 있다.The molten salt may be a molten salt of a halide, and may include any one selected from a sulfate, a nitrate, and a carbonate.
상기 용융염은 고체이면서도 용융점 이상에서 액체로 상변화되는 물질로 이루어질 수 있다.The molten salt may be a solid and a phase-changeable material from a melting point to a liquid.
상기 상승관의 내, 외벽은 내화물로 이루어지고,Wherein the inner and outer walls of the uprising pipe are made of refractory,
상기 열회수매체 열교환기는 상기 상승관의 내화물 사이 공간에 설치될 수 있다.The heat recovery medium heat exchanger may be installed in a space between the refractories of the uprising pipe.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 코크스오븐에서 석탄이 건류되면서 발생하는 고온의 코크스오븐 가스로부터 현열을 회수하기 위한 코크스오븐 상승관 배가스의 현열 회수 방법에 있어서,According to an embodiment of the present invention, there is provided a sensible heat recovery method for recovering sensible heat from a high-temperature coke oven gas generated while coal is carbonized in a coke oven,
코크스오븐에 석탄을 장입하여 코크스를 제조할 때, 고온하의 코크스오븐 내 석탄이 건류됨에 따라 발생하는 고온의 코크스오븐 가스가 상승관 내부를 통과하는 가스 상승관 통과 단계;A step of passing a gas rising tube through which a high-temperature coke oven gas generated as coal in a coke oven under high temperature is dry-distilled when the coal is charged into the coke oven to produce coke;
상기 가스 상승관 통과 단계에서 상기 상승관 내부를 통과하는 고온의 코크스오븐 가스의 현열과 열회수매체 열교환기를 통과하는 열회수매체와 1차적으로 열교환을 행하여 상기 열회수매체가 상기 코코스오븐 가스로부터 현열을 전달받는 제1 열교환 단계; 및The heat recovery medium is primarily subjected to heat exchange with the sensible heat of the high-temperature coke oven gas passing through the uprising pipe and the heat recovery medium passing through the heat recovery medium heat exchanger in the gas riser pipe passing step and the heat recovery medium receives the sensible heat from the coke oven gas A first heat exchange step; And
상기 제1 열교환 단계에서 상기 열회수매체 열교환기를 통과한 열회수매체와 열전달매체 열교환기를 통과하는 열전달매체와 2차적으로 열교환을 행하여 상기 열전단매체가 상기 열회수매체로부터 열을 전달받는 제2 열교환 단계를 포함하는 코크스오븐 상승관 배가스의 현열 회수 방법이 제공될 수 있다.And a second heat exchange step of performing second heat exchange with the heat transfer medium passing through the heat recovery medium heat exchanger and the heat recovery medium having passed through the heat recovery medium heat exchanger in the first heat exchange step to transfer heat from the heat recovery medium to the heat transfer medium A sensible heat recovery method of a coke oven uprising flue gas may be provided.
상기 열회수매체를 상기 열회수매체 열교환기와 상기 열전달매체 열교환기 사이를 순환시켜 주기 위한 열회수매체 순환 단계를 포함할 수 있다.And a heat recovery medium circulation step for circulating the heat recovery medium between the heat recovery medium heat exchanger and the heat transfer medium heat exchanger.
상기 열전달매체 열교환기의 열전달매체가 상기 열회수매체와 열교환을 행하여 상기 열회수매체로부터 전달받은 열을 이용하기 위한 열이용 단계를 포함할 수 있다.And a heat utilization step of using the heat transferred from the heat recovery medium by performing heat exchange with the heat transfer medium of the heat transfer medium heat exchanger with the heat recovery medium.
상기 열회수매체는 상기 상승관을 통과하는 고온의 코크스오븐 가스의 현열로부터 용이하게 열을 회수할 수 있는 용융염을 포함할 수 있다.The heat recovery medium may include a molten salt capable of easily recovering heat from the sensible heat of the hot coke oven gas passing through the riser.
상기 용융염은 할로겐화물의 융체이면서, 황산염, 초산염 및 탄산염 중 선택되는 어느 하나의 염을 포함할 수 있다.The molten salt may be a molten salt of a halide, and may include any one selected from a sulfate, a nitrate, and a carbonate.
상기 용융염은 고체이면서도 용융점 이상에서 액체로 상변화되는 물질로 이루어질 수 있다.
The molten salt may be a solid and a phase-changeable material from a melting point to a liquid.
본 실시예에 따르면, 코크스오븐에서 석탄이 건류되면서 발생하는 고온의 코크스오븐 가스로부터 현열을 회수함에 따라 대기로 방출되는 고온열이라는 에너지를 회수할 수 있으므로, 에너지 사용을 절감할 수 있고, 온실 가스의 배출량을 감소할 수 있다.
According to the present embodiment, as the sensible heat is recovered from the high-temperature coke oven gas generated while the coal is dried in the coke oven, the energy of high heat emitted to the atmosphere can be recovered, Can be reduced.
도 1은 일반적인 코크스오븐 공정의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 코크스오븐 상승관 배가스의 현열 회수장치를 나타낸 개략적인 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 코크스오븐 상승관 배가스의 현열 회수장치의 상승관내 열회수매체 열교환기를 나타낸 개략적인 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 코크스오븐 상승관 배가스의 현열 회수 방법에 따른 구성도이다.1 is a schematic diagram of a general coke oven process.
FIG. 2 is a schematic view showing a sensible heat recovery apparatus of a coke oven riser pipe exhaust gas purifying apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic view showing a heat recovery medium heat exchanger in a riser pipe of a sensible heat recovery apparatus of a coke oven riser pipe flue gas according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a view illustrating a method of recovering sensible heat in a coke oven riser pipe according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 설명한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 후술하는 실시예는 본 발명의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 형태로 변형될 수 있다. 가능한 한 동일하거나 유사한 부분은 도면에서 동일한 도면부호를 사용하여 나타낸다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. 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 or scope of the invention. Wherever possible, the same or similar parts are denoted using the same reference numerals in the drawings.
이하에서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 “포함하는” 의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to limit the invention. The singular forms as used herein include plural forms as long as the phrases do not expressly express the opposite meaning thereto. Means that a particular feature, region, integer, step, operation, element and / or component is specified, and that other specific features, regions, integers, steps, operations, elements, components, and / And the like.
이하에서 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.All terms including technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Predefined terms are further interpreted as having a meaning consistent with the relevant technical literature and the present disclosure, and are not to be construed as ideal or very formal meanings unless defined otherwise.
도 1은 일반적인 코크스오븐 공정의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic diagram of a general coke oven process.
도 1은 코크스오븐에 장입된 석탄이 고온하에서 건류되면서 발생하는 코크스오븐 가스의 경로를 보여주고 있다. 즉, 코크스오븐(10) 상부에서 장입차에 의해 석탄장입구(20)를 통하여 코크스오븐(10)에 석탄을 장입하고 난 후, 고온하의 코크스오븐(10)내 석탄이 건류됨에 따라 발생하는 고온의 코크스오븐 가스(11)는 상승관(30)을 지나게 되고, 상승관(30)을 통과한 고온의 코크스오븐 가스(11)를 냉각하기 위하여 안수공급노즐(40)을 통하여 안수가 분무되어 가스를 냉각하고 난 후에 가스콜렉팅메인(50)에서 가스중에 함유된 타르를 제거하고 난 후, 가스정제공정에 공급하게 된다.
FIG. 1 shows the path of the coke oven gas generated when the coal charged in the coke oven is carbonized under high temperature. That is, after coal is charged into the
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 코크스오븐 상승관 배가스의 현열 회수장치를 나타낸 개략적인 구성도이다.FIG. 2 is a schematic view showing a sensible heat recovery apparatus of a coke oven riser pipe exhaust gas purifying apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 코크스오븐 상승관 배가스의 현열 회수장치는 코크스오븐에서 석탄이 건류되면서 발생하는 고온의 코크스오븐 가스로부터 현열을 회수하기 위한 장치이다. Referring to FIG. 2, the sensible heat recovery apparatus of the coke oven rising flue gas according to an embodiment of the present invention is a device for recovering sensible heat from a high-temperature coke oven gas generated while coal is dried in a coke oven.
본 발명의 일 실시예에 따른 코크스오븐 상승관 배가스의 현열 회수장치는, 코크스오븐의 상부에 배치되고, 상기 코크스오븐에 석탄을 장입하여 코크스를 제조할 때, 고온하의 코크스오븐 내 석탄이 건류됨에 따라 발생하는 고온의 코크스오븐 가스가 통과되는 상승관(100);The sensible heat recovery apparatus of the coke oven rising flue gas according to the embodiment of the present invention is arranged at the upper part of the coke oven and when coal is charged into the coke oven to produce the coke, A rising pipe (100) through which a high temperature coke oven gas is passed;
상기 상승관(100) 내에 설치되고, 상기 상승관 내부를 통과하는 고온의 코크스오븐 가스의 현열과 열교환을 행하는 열회수매체가 통과되는 열회수매체 열교환기(200); 및A heat recovery medium heat exchanger (200) installed in the uprising pipe (100) through which a heat recovery medium for heat exchange with sensible heat of a high temperature coke oven gas passing through the uprising pipe passes; And
상기 열회수매체 열교환기와 연결되고, 상기 열회수매체와 열교환을 행하는 열전달매체가 통과되는 열전달매체 열교환기(300)를 포함할 수 있다.And a heat transfer
또한, 상기 열회수매체 열교환기와 열전달매체 열교환기 사이에 설치되고, 상기 열회수매체를 상기 열회수매체 열교환기와 상기 열전달매체 열교환기 사이를 순환시켜 주기 위한 순환펌프(400)를 포함할 수 있다.The heat recovery medium heat exchanger may further include a circulation pump installed between the heat recovery medium heat exchanger and the heat transfer medium heat exchanger and circulating the heat recovery medium between the heat recovery medium heat exchanger and the heat transfer medium heat exchanger.
상기 열전달매체 열교환기(300)에 연결되고, 상기 열전달매체 열교환기에 의하여 상기 열회수매체로부터 상기 열전달매체로 전달되는 열을 이용하기 위하여 열이용장치(500)를 포함할 수 있다.And a
상기 열회수매체는 상기 상승관(100)을 통과하는 고온의 코크스오븐 가스의 현열로부터 용이하게 열을 회수할 수 있는 용융염을 포함할 수 있다.The heat recovery medium may include a molten salt capable of easily recovering heat from the sensible heat of the hot coke oven gas passing through the
상기 용융염은 할로겐화물의 융체이면서, 황산염, 초산염 및 탄산염 중 선택되는 어느 하나의 염을 포함할 수 있다.The molten salt may be a molten salt of a halide, and may include any one selected from a sulfate, a nitrate, and a carbonate.
상기 용융염은 고체이면서도 용융점 이상에서 액체로 상변화되는 물질일 수 있다.The molten salt may be a solid and a material which is phase-changed from a melting point to a liquid.
상기 용융염의 용융점은 예컨대, 100℃ 이상일 수 있다.The melting point of the molten salt may be, for example, 100 DEG C or higher.
상기 열전달매체는 상기 열회수매체로부터 회수된 열을 용이하게 전달받을 수 있는 물과 같은 액체로 이루어질 수 있다.The heat transfer medium may be a liquid such as water that can easily receive the heat recovered from the heat recovery medium.
상기 열이용장치(500)는 상기 열전달매체 열교환기에 의하여 상기 열회수매체로부터 상기 열전달매체로 전달되는 열을 이용하여 전기를 생산하기 위한 스팀 발생기를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 열이용장치(500)로서 스팀 발전기를 예시하고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 열을 이용할 수 있는 장치면 어떠한 장치라도 무방하다.
The
이하에서, 도 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 코크스오븐 상승관 배가스의 현열 회수장치의 작동에 대해서 설명한다.Hereinafter, with reference to FIG. 2, the operation of the sensible heat recovery apparatus of the coke oven rising pipe exhaust gas according to the embodiment of the present invention will be described.
먼저, 상기 열회수매체 열교환기(200)를 통과하는 열회수매체는 상기 상승관(100)으로부터 고온의 코크스오븐 가스로부터 열회수에 적합한 용융염, 즉 할로겐화물의 융체이면서, 황산염, 초산염 및 탄산염 중 어느 하나의 염으로 이루어져 있으며, 또한, 상기 용융염은 상온에서 고체이면서 100℃ 이상에서 액체로 상변화되는 물질로 이루어져 있다.First, the heat recovery medium passing through the heat recovery
상기 상승관(100) 내에는 고온하의 코크스오븐 내 석탄이 건류됨에 따라 발생하는 고온의 코크스오븐 가스가 통과한다. 그리고, 상기 상승관내에 설치된 열회수매체 열교환기(200)의 열회수매체는 상기 상승관(100)을 통과하는 고온의 코크스오븐 가스의 현열과 열교환을 행하게 된다.In the
상기 열회수매체가 상기 상승관(100) 내의 코크스오븐 가스의 현열과 열교환을 행하게 되면, 상기 열회수매체, 즉 용융염에 상기 상승관(100)의 고온의 코크스오븐 가스의 현열이 전달된다.When the heat recovery medium performs heat exchange with the sensible heat of the coke oven gas in the
또한, 상기 열회수매체는 상기 순환 펌프(400)에 의하여 상기 열회수매체 열교환기(200)와 상기 열전달매체 열교환기(300) 사이를 순환하게 되므로, 상기 열회수매체는 상기 열회수매체 열교환기(200)로부터 상기 열전달매체 열교환기(300)로 순환하게 되고 상기 열전달매체 열교환기(300)의 열전달매체와 열교환을 행하게 되고, 상기 열교환을 행한 상기 열회수매체는 상기 열회수매체 열교환기(200)로 재순환하게 된다.The heat recovery medium circulates between the heat recovery
상기 열전달매체, 예컨대, 물이 상기 열회수매체, 즉 용융염과 열교환을 행하게 되면, 상기 열회수매체로 전달된 상기 상승관(100) 내의 열이 상기 열전달매체에 전달되므로, 상기 상승관(100)을 통과하는 고온의 코크스오븐 가스로부터 현열을 회수할 수 있게 되는 것이다. When the heat transfer medium, for example, water is heat-exchanged with the heat recovery medium, that is, the molten salt, the heat in the
또한, 상기 열전달매체 열교환기(300)의 열전달매체에 전달된 열은 상기 열이용장치(500), 예컨대, 스팀 발전기에 전달되어 상기 스팀 발전기의 전기 생산에 이용된다.
In addition, the heat transferred to the heat transfer medium of the heat transfer
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 코크스오븐 상승관 배가스의 현열 회수장치의 상승관내 열회수매체 열교환기를 나타낸 개략적인 구성도이다.FIG. 3 is a schematic view showing a heat recovery medium heat exchanger in a riser pipe of a sensible heat recovery apparatus of a coke oven riser pipe flue gas according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참고하면, 고온의 코크스오분 가스가 통과하는 상기 상승관(100)의 내, 외벽은 내화물(110)로 이루어질 수 있다.Referring to FIG. 3, the inner and outer walls of the
상기 열회수매체 열교환기(200)는 석탄이 건류되면서 발생하는 코크스오븐 가스(11)에 함유되어 있는 다량의 점성 타르로 인한 배관 손상을 방지할 수 있도록 상기 상승관(100)의 내화물(110) 사이 공간에 설치될 수 있다.The heat recovery
고온의 코크스오븐 가스(11)는 상기 상승관(100)의 내화물(110)과 상기 내화물(110) 사이 공간을 통과하게 된다. 그리고, 상기 열회수매체는 도 3에 도시된 바와 같이 열회수매체 입구측(201)을 통하여 상기 열회수매체 열교환기(200)로 유입된 후 상기 열회수매체 열교환기(200)를 통과한 후 열회수매체 출구측(202)을 통하여 유출된다.The high temperature
상기 열회수매체가 상기 열회수매체 열교환기(200)를 통과할 때, 상기 상승관(100)의 내화물(110) 사이의 공간으로 통과하는 고온의 코크스오븐 가스(11)와 열교환을 행하게 되고, 고온의 코크스오븐 가스(11)로부터 현열이 상기 열회수매체, 즉 용융염에 전달된다.
When the heat recovery medium passes through the heat recovery
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 코크스오븐 상승관 배가스의 현열 회수 방법에 따른 구성도이다.FIG. 4 is a view illustrating a method of recovering sensible heat in a coke oven riser pipe according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
본 발명의 일 실시예에 따른 코크스오븐 상승관 배가스의 현열 회수 방법은 코크스오븐에서 석탄이 건류되면서 발생하는 고온의 코크스오븐 가스로부터 현열을 회수하기 위한 방법이다. 하기에서 특히 설명하는 사항 이외에는 상기 본 발명의 일 실시예에 따른 코크스오븐 상승관 배가스의 현열 회수장치에서 설명한 사항과 동일하므로, 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.The sensible heat recovery method of the coke oven riser flue gas according to an embodiment of the present invention is a method for recovering sensible heat from a high temperature coke oven gas generated when coal is dried in a coke oven. Other than the details to be described below, the same components as those of the sensible heat recovery apparatus of the coke oven riser pipe exhaust gas according to the embodiment of the present invention are the same as those described above, and a detailed description thereof will be omitted.
본 발명의 일 실시예에 따른 코크스오븐 상승관 배가스의 현열 회수 방법은, 코크스오븐에 석탄을 장입하여 코크스를 제조할 때, 고온하의 코크스오븐 내 석탄이 건류됨에 따라 발생하는 고온의 코크스오븐 가스가 상승관(100) 내부를 통과하는 가스 상승관 통과 단계(S10);The method of recovering the sensible heat of the coke oven rising flue gas according to an embodiment of the present invention is characterized in that when the coke is charged into the coke oven, the coke oven gas at a high temperature, which is generated due to the coal flowing in the coke oven under high temperature, A gas rising tube passing step (S10) through the inside of the uprising pipe (100);
상기 가스 상승관 통과 단계(S10)에서 상기 상승관(100) 내부를 통과하는 고온의 코크스오븐 가스의 현열과 열회수매체 열교환기(200)를 통과하는 열회수매체와 1차적으로 열교환을 행하여 상기 열회수매체가 상기 코코스오븐 가스로부터 현열을 전달받는 제1 열교환 단계(S20); 및In the gas ascending pipe passing step S10, the sensible heat of the high-temperature coke oven gas passing through the
상기 제1 열교환 단계(S20)에서 상기 열회수매체 열교환기(200)를 통과한 열회수매체와 열전달매체 열교환기(300)를 통과하는 열전달매체와 2차적으로 열교환을 행하여 상기 열전단매체가 상기 열회수매체로부터 열을 전달받는 제2 열교환 단계(S30)를 포함할 수 있다.In the first heat exchange step (S20), the heat recovery medium that has passed through the heat recovery medium heat exchanger (200) and the heat transfer medium passing through the heat transfer medium heat exchanger (300) are subjected to secondary heat exchange so that the heat transfer medium And a second heat exchange step (S30) in which heat is transferred from the second heat exchange step (S30).
또한, 상기 열회수매체가 상기 제1 열교환 단계(S20)에서 상기 코크스오븐 가스와 열교환을 행하고 상기 제2 열교환 단계(S30)에서 상기 열전달매체와 열교환을 행할 수 있도록, 상기 열회수매체를 상기 열회수매체 열교환기(200)와 상기 열전달매체 열교환기(300) 사이를 순환시켜 주기 위한 열회수매체 순환 단계(S40)를 포함할 수 있다.The heat recovery medium may be heat-exchanged with the coke oven gas in the first heat exchange step (S20) and heat-exchanged with the heat transfer medium in the second heat exchange step (S30) And a heat recovery medium circulation step S40 for circulating the heat transfer
상기 열전달매체 열교환기(200)의 열전달매체가 상기 열회수매체와 열교환을 행하여 상기 열회수매체로부터 전달받은 열을 이용하기 위한 열이용 단계(S50)를 포함할 수 있다.And a heat utilization step (S50) for utilizing the heat transferred from the heat recovery medium by performing heat exchange with the heat transfer medium of the heat transfer
상기 열회수매체는 상기 상승관(100)을 통과하는 고온의 코크스오븐 가스의 현열로부터 용이하게 열을 회수할 수 있는 용융염을 포함할 수 있다.The heat recovery medium may include a molten salt capable of easily recovering heat from the sensible heat of the hot coke oven gas passing through the
상기 용융염은 할로겐화물의 융체이면서, 황산염, 초산염 및 탄산염 중 선택되는 어느 하나의 염을 포함할 수 있다.The molten salt may be a molten salt of a halide, and may include any one selected from a sulfate, a nitrate, and a carbonate.
상기 용융염은 고체이면서도 용융점 이상에서 액체로 상변화되는 물질일 수 있다.The molten salt may be a solid and a material which is phase-changed from a melting point to a liquid.
상기 용융염의 용융점은 예컨대, 100℃ 이상일 수 있다.The melting point of the molten salt may be, for example, 100 DEG C or higher.
상기 열전달매체는 상기 열회수매체로부터 회수된 열을 용이하게 전달받을 수 있는 물과 같은 액체로 이루어질 수 있다.The heat transfer medium may be a liquid such as water that can easily receive the heat recovered from the heat recovery medium.
상기 열이용 단계(S50)는 상기 열전달매체 열교환기(300)에 의하여 상기 열회수매체로부터 상기 열전달매체로 전달되는 열을 이용하여 전기를 생산하기 위한 스팀 발전 단계를 포함할 수 있다. The heat utilization step S50 may include a steam generation step for generating electricity using heat transferred from the heat recovery medium to the heat transfer medium by the heat transfer
여기서, 상기 열이용 단계(S50)로서 스팀 발전 단계를 예시하고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 열을 이용할 수 있는 방법이면 어떠한 방법이라도 무방하다.
Here, although the steam generating step is exemplified as the heat utilizing step (S50), the present invention is not limited to this, and any method may be used as long as it can utilize heat.
100: 상승관 200: 열회수매체 열교환기
300: 열전달매체 열교환기 400: 순환 펌프
500: 열이용장치100: ascending tube 200: heat recovery medium heat exchanger
300: heat transfer medium heat exchanger 400: circulation pump
500: Heat utilization device
Claims (13)
코크스오븐의 상부에 배치되고, 상기 코크스오븐에 석탄을 장입하여 코크스를 제조할 때, 고온하의 코크스오븐 내 석탄이 건류됨에 따라 발생하는 고온의 코크스오븐 가스가 통과되는 상승관;
상기 상승관 내에 설치되고, 상기 상승관 내부를 통과하는 고온의 코크스오븐 가스의 현열과 열교환을 행하는 열회수매체가 통과되는 열회수매체 열교환기; 및
상기 열회수매체 열교환기와 연결되고, 상기 열회수매체와 열교환을 행하는 열전달매체가 통과되는 열전달매체 열교환기
를 포함하는 코크스오븐 상승관 배가스의 현열 회수장치.1. A sensible heat recovery apparatus for recovering sensible heat from a high-temperature coke oven gas generated by coal in a coke oven, comprising:
An uprising pipe disposed at an upper part of the coke oven and through which a high temperature coke oven gas generated as coal in the coke oven under high temperature is transferred when coal is charged into the coke oven to produce coke;
A heat recovery medium heat exchanger installed in the uprising pipe and through which a heat recovery medium for performing heat exchange with the sensible heat of the high temperature coke oven gas passing through the inside of the uprising pipe is passed; And
A heat transfer medium heat exchanger connected to the heat recovery medium heat exchanger and through which a heat transfer medium for performing heat exchange with the heat recovery medium passes,
And a sensible heat recovery device for the coke oven riser pipe exhaust gas.
상기 열회수매체를 상기 열회수매체 열교환기와 상기 열전달매체 열교환기 사이를 순환시켜 주기 위한 순환펌프를 포함하는 코크스오븐 상승관 배가스의 현열 회수장치.The method according to claim 1,
And a circulation pump for circulating the heat recovery medium between the heat recovery medium heat exchanger and the heat transfer medium heat exchanger.
상기 열전달매체 열교환기에 연결되고, 상기 열전달매체 열교환기에 의하여 상기 열회수매체로부터 상기 열전달매체로 전달되는 열을 이용하기 위하여 열이용장치를 포함하는 코크스오븐 상승관 배가스의 현열 회수장치.3. The method of claim 2,
And a heat utilization device connected to the heat transfer medium heat exchanger and utilizing heat transferred from the heat recovery medium to the heat transfer medium by the heat transfer medium heat exchanger.
상기 열회수매체는 상기 상승관을 통과하는 고온의 코크스오븐 가스의 현열로부터 용이하게 열을 회수할 수 있는 용융염을 포함하는 코크스오븐 상승관 배가스의 현열 회수장치.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the heat recovery medium includes a molten salt capable of easily recovering heat from sensible heat of a high-temperature coke oven gas passing through the riser pipe.
상기 용융염은 할로겐화물의 융체이면서, 황산염, 초산염 및 탄산염 중 선택되는 어느 하나의 염을 포함하는 코크스오븐 상승관 배가스의 현열 회수장치.5. The method of claim 4,
Wherein the molten salt is a molten salt of a halide and comprises any one selected from the group consisting of sulfate, nitrate and carbonate.
상기 용융염은 고체이면서도 용융점 이상에서 액체로 상변화되는 물질로 이루어지는 코크스오븐 상승관 배가스의 현열 회수장치.6. The method of claim 5,
Wherein the molten salt is made of a material that is solid and changes phase-change from a melting point to a liquid.
상기 상승관의 내, 외벽은 내화물로 이루어지고,
상기 열회수매체 열교환기는 상기 상승관의 내화물 사이 공간에 설치되는 코크스오븐 상승관 배가스의 현열 회수장치.The method according to claim 6,
Wherein the inner and outer walls of the uprising pipe are made of refractory,
The heat recovery medium heat exchanger is installed in a space between refractories of the uprising pipe.
코크스오븐에 석탄을 장입하여 코크스를 제조할 때, 고온하의 코크스오븐 내 석탄이 건류됨에 따라 발생하는 고온의 코크스오븐 가스가 상승관 내부를 통과하는 가스 상승관 통과 단계;
상기 가스 상승관 통과 단계에서 상기 상승관 내부를 통과하는 고온의 코크스오븐 가스의 현열과 열회수매체 열교환기를 통과하는 열회수매체와 1차적으로 열교환을 행하여 상기 열회수매체가 상기 코크스오븐 가스로부터 현열을 전달받는 제1 열교환 단계; 및
상기 제1 열교환 단계에서 상기 열회수매체 열교환기를 통과한 열회수매체와 열전달매체 열교환기를 통과하는 열전달매체와 2차적으로 열교환을 행하여 상기 열전달매체가 상기 열회수매체로부터 열을 전달받는 제2 열교환 단계
를 포함하는 코크스오븐 상승관 배가스의 현열 회수 방법.A method for recovering sensible heat from a coke oven riser pipe exhaust gas for recovering sensible heat from a high temperature coke oven gas generated when coal is carburized in a coke oven,
A step of passing a gas rising tube through which a high-temperature coke oven gas generated as coal in a coke oven under high temperature is dry-distilled when the coal is charged into the coke oven to produce coke;
The heat recovery medium is primarily subjected to heat exchange between the sensible heat of the high temperature coke oven gas passing through the uprising pipe and the heat recovery medium passing through the heat recovery medium heat exchanger in the gas riser pipe passing step and the heat recovery medium receives sensible heat from the coke oven gas A first heat exchange step; And
A second heat exchange step of performing heat exchange with the heat transfer medium passing through the heat recovery medium heat exchanger and the heat recovery medium having passed through the heat recovery medium heat exchanger in the first heat exchange step to heat the heat transfer medium from the heat recovery medium
Wherein the method comprises the steps of:
상기 제2 열교환 단계를 행한 후, 상기 열회수매체를 상기 열회수매체 열교환기와 상기 열전달매체 열교환기 사이를 순환시켜 주기 위한 열회수매체 순환 단계를 포함하는 코크스오븐 상승관 배가스의 현열 회수 방법.9. The method of claim 8,
And a heat recovery medium circulation step for circulating the heat recovery medium between the heat recovery medium heat exchanger and the heat transfer medium heat exchanger after performing the second heat exchange step.
상기 열회수매체 순환 단계를 행한 후, 상기 열전달매체 열교환기의 열전달매체가 상기 열회수매체와 열교환을 행하여 상기 열회수매체로부터 전달받은 열을 이용하기 위한 열이용 단계를 포함하는 코크스오븐 상승관 배가스의 현열 회수 방법.10. The method of claim 9,
And a heat utilization step of utilizing the heat transferred from the heat recovery medium by performing heat exchange with the heat recovery medium of the heat transfer medium of the heat transfer medium heat exchanger after performing the heat recovery medium circulation step, Way.
상기 열회수매체는 상기 상승관을 통과하는 고온의 코크스오븐 가스의 현열로부터 용이하게 열을 회수할 수 있는 용융염을 포함하는 코크스오븐 상승관 배가스의 현열 회수 방법.11. The method according to any one of claims 8 to 10,
Wherein the heat recovery medium includes a molten salt capable of easily recovering heat from sensible heat of a high-temperature coke oven gas passing through the riser pipe.
상기 용융염은 할로겐화물의 융체이면서, 황산염, 초산염 및 탄산염 중 선택되는 어느 하나의 염을 포함하는 코크스오븐 상승관 배가스의 현열 회수 방법.12. The method of claim 11,
Wherein the molten salt is a halide emulsion, and comprises any one selected from the group consisting of a sulfate, a nitrate, and a carbonate, and recovering the sensible heat of the coke oven riser flue gas.
상기 용융염은 고체이면서도 용융점 이상에서 액체로 상변화되는 물질로 이루어지는 코크스오븐 상승관 배가스의 현열 회수 방법.
13. The method of claim 12,
Wherein the molten salt is formed of a material that is solid and phase-changes from a melting point to a liquid.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20140328 Patent event code: PE09021S01D |
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| PE0701 | Decision of registration |
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| GRNT | Written decision to grant | ||
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Comment text: Registration of Establishment Patent event date: 20141007 Patent event code: PR07011E01D |
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