KR101590920B1 - 미분탄의 공급방법 - Google Patents

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풀 부르스 에스.에이.
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Abstract

본 발명은 고온 가스 발생기(26)에서 미리 정해된 온도로 건조 가스, 바람직하게는 비활성 가스를 가열하는 단계; 상기 가열된 건조 가스를 분쇄기(20)로 공급하는 단계; 원료 석탄을 미분탄으로 분쇄하는 상기 분쇄기(20)로 원료 석탄을 공급하는 단계; 상기 분쇄기(20)로부터 건조 가스와 미분탄 혼합물을 수집하고, 상기 건조 가스로부터 건조된 미분탄을 분리하는 필터(34)로 상기 혼합물을 공급하는 단계; 추가적인 사용을 위해 상기 건조된 미분탄을 수집하고, 상기 필터(34)로부터 상기 건조 가스의 적어도 일부를 상기 고온 가스 발생기(26)로 되돌리기 위한 재순환 라인(38)까지 건조 가스를 공급하는 단계; 상기 건조 가스, 바람직하게는 재순환 라인에서 산소 수준을 측정하고, 상기 측정된 산소 수준을 미리 정해진 산소 한계수준과 비교하는 단계를 포함하는 미분탄의 공급방법에 관한 것이다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 측정된 산소 수준이 미리 정해진 산소 한계보다 높으면 상기 분쇄기(20)로 공급되기 전에 물이 상기 가열된 건조 가스로 주입되고, 미리 정해진 산소 수준 한계 이하로 상기 산소 수준을 감소시키기 위해 주입된 물의 양이 측정된다.

Description

미분탄의 공급방법{METHOD FOR PRODUCING PULVERIZED COAL}
본 발명은 미분탄의 공급을 위한 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 야금 산업에 사용되는 미분탄의 공급 방법에 관한 것이다.
야금 산업에서, 미분탄은 일반적으로 가연성 물질로 용광로에 주입된다. 용광로에서의 우수한 기능성을 보장하기 위해 미분탄은 품질이 우수해야 하며, 즉 미분탄은 알맞은 농도, 크기 및 습도를 가져야한다. 미분탄은 일반적으로 분쇄 및 건조 장치에 공급되며, 원료 석탄은 제조된 미분탄의 저장을 위한 호퍼(hopper)로 공급되거나 용광로에서 직접적으로 사용되기 이전에 분쇄기(pulverizer)에서 가루로 만들어지고 알맞은 습도로 건조된다. 미분탄을 건조시키기 위해 고온 가스의 증기에 이제 막 분쇄된 석탄을 노출시키는 것이 알려져 있다. 미분탄은 예를 들어 분쇄기에서부터 필터까지 고온 가스에 의해 미말 동반되고, 상기 필터에서는 미분탄이 가스로부터 분리되고 호퍼로 공급된다. 가스의 일부는 분쇄기로 재공급되기 전에 재순환되고 가열된다.
분쇄 및 건조 장치의 정확한 동작을 위해, 일반적으로 필터의 다운스트림(downstream)에서 건조 가스에서의 산소 수준을 모니터하는 것이 중요하다. 만약, 산소 수준이 너무 높게 되면, 건조 가스와 미분탄 조합은 잠재적으로 위험한 결과를 초래할 수 있는 폭발성 혼합물이 될 수 있다. 일반적으로, 재순환 라인, 예를 들어 건조 가스를 분쇄기로 되돌리는 라인에서 배기가스는 건조 가스로부터 추출되고, 신선한 공기가 주입된다.
알려진 분쇄 및 건조 장치에서, 건조 가스에서의 산소 수준은 모니터되고, 만약 측정된 산소 수준이 너무 높으면, 재순환 라인에서 건조 가스로 도입되는 신선한 공기량은 감소된다. 이는 건조 가스에서 산소 수준을 낮추게 한다.
반면, 몇몇의 환경들, 예를 들어 원료 석탄이 매우 건조, 및/또는 장치가 감소된 로드(load) 하에서 돌아간다면, 건조 가스로 공급되는 신선한 공기량은 산소 수준을 감소시키기에 충분하지 않을 수 있다. 실제로, 건조 가스로 유입되는 신선한 공기량은 0으로 감소되고, 즉 더 이상 신선한 공기가 공급되지 않고, 이러한 환경에서 산소 수준은 여전히 너무 높은 값을 가질 수 있다. 장치가 손상되는 것을 방지하기 위해 분쇄 및 건조 장치의 가동을 중지하는 것이 필요할 수 있다. 이러한 가동 중지는 생산량을 감소시킬 뿐만 아니라, 교체 또는 건조 가스의 조절과 관련된 추가비용이 든다.
본 발명의 목적은 종래 방법의 문제점들이 나타나지 않는 향상된 미분탄의 공급방법을 제공한다. 상기 목적은 청구항 1에서 주장하는 방법에 의해 수행된다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 고온 가스 발생기(hot gas generator)에서 미리 정해된 온도로 건조 가스, 바람직하게는 비활성 가스를 가열하는 단계;
상기 가열된 건조 가스를 분쇄기로 공급하는 단계;
원료 석탄을 미분탄으로 분쇄하는 상기 분쇄기로 원료 석탄을 공급하는 단계;
상기 분쇄기로부터 건조 가스와 미분탄 혼합물을 수집하고, 상기 건조 가스로부터 건조된 미분탄을 분리하는 필터로 상기 혼합물을 공급하는 단계;
추가적인 사용을 위해 상기 건조된 미분탄을 수집하고, 필터로부터 상기 건조 가스의 적어도 일부를 상기 고온 가스 발생기로 되돌리기 위한 재순환 라인까지 건조 가스를 공급하는 단계;
상기 건조 가스, 바람직하게는 재순환 라인에서 산소 수준을 측정하고, 상기 측정된 산소 수준을 미리 정해진 산소 한계수준과 비교하는 단계를 포함하는 미분탄의 공급방법을 제공한다.
본 발명에 따른 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 건조 가스에서의 상기 산소 수준은 분쇄 사이클 동안 측정되고, 여기서 가열된 건조 가스는 상기 분쇄기를 통해 공급되고, 원료 석탄은 상기 분쇄기로 공급되고, 만약 상기 분쇄 사이클 동안 측정된 산소 수준이 미리 정해진 산소 한계보다 높으면 가열된 건조 가스가 상기 분쇄기로 공급되기 전에 물이 가열된 건조 가스로 주입되며, 주입된 물의 양은 미리 정해진 산소 한계 수준 이하로 산소 수준을 감소시키기 위해 측정된다. 상기 분쇄 사이클 동안 건조 가스로 주입된 물은 건조 가스의 전체 부피를 증가시키고, 이에 의해 상대적인 산소량은 감소된다. 따라서, 물의 주입은 산소 수준을 허용 수준으로 감소되게 하고, 이에 의해 장치의 손상을 방지하거나 분쇄 및 건조 장치의 작동 중단을 방지하게 한다.
바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 방법은 재순환 라인에서 신선한 공기를 건조 가스에 주입하는 단계를 추가적으로 포함하고, 상기 측정된 산소 수준이 미리 정해진 산소 한계 수준보다 높으면 상기 건조 가스에 주입되는 신선한 공기량은 줄어든다.
유리하게, 상기 방법은 상기 건조 가스로 주입된 신선한 공기량을 감소시킨 후 만약 주입된 신선한 공기량이 0이 되고 미리 정해진 산소 한계보다 여전히 높으면, 분쇄기로 공급되기 전에 상기 가열된 건조 가스로 물을 주입하고, 상기 미리 정해진 산소 한계 아래로 산소를 감소시키기 위해 주입된 물의 량을 측정하는 단계를 포함한다.
바람직하게, 상기 미리 정해진 산소 한계는 0 내지 14 부피% 범위에서 선택되고, 5 내지 12 부피% 범위에서 선택되는 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 면에 따르면, 상기 방법은 상기 분쇄기에서 배출되는 건조 가스와 미분탄 혼합물의 배출온도를 측정하는 단계; 및 상기 분쇄기로 공급하기 전 가열된 건조가스로 주입되는 물의 량을 조절하여 상기 배출 온도를 조절하는 단계를 추가적으로 더 포함한다. 상기 분쇄기의 건조 가스 업스트림(upstream)으로 주입되는 물의 양을 조절함으로써, 분쇄기로 유입되는 상기 건조 가스의 온도는 상기 분쇄기로 공급되는 서로 다른 습도를 가진 원료 석탄 때문에 발생하는 온도차를 고려하여 빠르게 조절될 수 있다. 이를 통해 상기 분쇄기에서 배출되는 건조 가스의 온도를 유지할 수 있고, 이후 이는 배출온도로 언급될 수 있다.
본 발명은 장치의 개시 단계 동안 특별한 이점이 있고, 상기 방법은 원료 석탄을 공급하지 않고 분쇄기를 통해 가열된 건조 가스가 공급되고, 배출 온도는 제1 온도 한계 이하로 유지되는 개시 사이클(startup cycle)과 가열된 건조 가스가 분쇄기를 통해 공급되고, 원료 석탄은 상기 분쇄기로 공급되며, 상기 배출 온도는 바람직한 작동 온도에서 유지되는 분쇄 사이클(grinding cycle)을 포함한다. 본 발명의 중요한 일면에 따르면, 상기 방법은
개시 사이클 동안 가열 제1 온도 한계 이상의 온도로 상기 건조 가스를 가열시키고 상기 가열된 건조 가스로 물을 주입하며, 제1 온도 한계 이하의 배출 온도를 얻고 상기 가열된 건조 가스의 온도를 감소시키기 위해 물의 양을 측정하는 단계; 및
분쇄 사이클의 초기에서, 배출 온도에서 온도 강하를 보상하기 위해 상기 가열된 건조 가스로 주입된 물의 량을 감소시키는 단계를 포함한다.
장치의 개시 단계 동안 건조 가스는 일반적으로 원료 석탄이 분쇄기로 도입되기 전에 장치를 통해 공급된다. 이는 바람직한 작동 온도로 각각의 요소들이 가열되게 한다. 상기 개시 단계 동안 분쇄기의 건조 가스 업스트림으로 주입되는 물의 량을 조절하여 최대 허용 배출 온도 이상의 온도로 가열될 수 있는 건조 가스는 다시 한번 냉각될 수 있고, 따라서 분쇄기의 다운스트림 온도는 제1 온도 한계를 초과하지 않게 된다.
원료 석탄 공급이 시작되면 저온이고 젖은 물질의 추가로 인해 배출 온도에서 갑작스러운 온도 저하가 발생한다. 고온 가스 발생기에서 건조 가스를 가열하고 물을 주입하여 냉각시키는 것에 의해 분쇄기로 유입되는 건조 가스의 온도는 새로운 작동 조건에 빠르게 적용될 수 있다. 주입되는 물의 양 감소는 원료 석탄의 도입으로 인한 온도 강하를 보상하기 위해 분쇄기로 유입되는 건조 가스의 온도를 빠르게 증가시킬 수 있다. 결과적으로, 낮은 온도에서 미분탄이 공급되는 전이 시간(transition time)을 상당히 감소시키거나 방지할 수 있다. 사용할 수 없는 석탄 슬러리 량 또한 상당히 감소시킬 수 있고, 이에 의해 장치 효율을 증가시킬 수 있다.
가열된 건조 가스로 주입된 물의 량은 배출 온도를 토대로 측정될 수 있다. 대안으로, 가열된 건조 가스로 주입되는 물의 량은 분쇄기 전체에 거쳐 측정된 압력 강하를 토대로 측정될 수 있다. 가열된 건조 가스로 유입되는 물의 량을 측정하기 위해 또 다른 측정 방법 단독 또는 이들의 조합에 제한되는 것은 아니다.
바람직하게, 분쇄 사이클 동안 및 배출 온도에서의 온도강하 보상 후, 상기 방법은 건조 가스의 가열을 감소시키는 단계; 및 바람직한 배출 온도를 유지하기 위해 가열된 건조 가스로 주입되는 물의 량을 감소시키는 단계를 추가적으로 포함한다. 이를 통해 장치가 작동하면 에너지 소모를 줄일 수 있다. 실제로, 건조 가스가 과열시킨 후 냉각시키는 것은 장치의 개시 단계에서 특히 중요하며, 원료 석탄 공급이 시작될 때 발생하는 온도 강하를 보상하기 위한 버퍼(buffer)를 제공하게 한다. 장치가 작동하면 단지 낮은 온도 강하가 일어날 수 있고, 버퍼는 감소될 수 있다. 따라서, 분쇄와 건조 장치의 일반적인 작동 동안 고온 가스 발생기에서 건조 가스를 과열시킬 필요가 없고 그 후 작동 온도로 냉각시킬 수 있다.
재순환 라인에서, 건조 가스의 일부는 배기 가스로서 제거될 수 있다. 또한, 신선한 공기와 분리하여, 고온 가스는 재순환 라인에서 건조 가스로 주입될 수 있다.
또한, 상기 방법은 배출 온도를 지속적으로 모니터링하고 최대 온도와 측정된 배출 온도를 비교하는 것을 포함할 수 있고, 만약 측정된 배출 온도가 최대 온도를 초과하면 가열된 건조 가스로 주입되는 물의 량은 증가한다. 이는 일반적으로 공정 제어를 위해 사용되고 비상 냉각을 위해 사용되는 물 주입 수단을 이용하여 조절할 수 있다.
원료 석탄 공급이 시작되면 저온이고 젖은 물질의 추가로 인해 배출 온도에서 갑작스러운 온도 저하가 발생한다. 고온 가스 발생기에서 건조 가스를 가열하고 물을 주입하여 냉각시키는 것에 의해 분쇄기로 유입되는 건조 가스의 온도는 새로운 작동 조건에 빠르게 적용될 수 있다. 주입되는 물의 양 감소는 원료 석탄의 도입으로 인한 온도 강하를 보상하기 위해 분쇄기로 유입되는 건조 가스의 온도를 빠르게 증가시킬 수 있다. 결과적으로, 낮은 온도에서 미분탄이 공급되는 전이 시간(transition time)을 상당히 감소시키거나 방지할 수 있다. 사용할 수 없는 석탄 슬러리량 또한 상당히 감소시킬 수 있고, 이에 의해 장치 효율을 증가시킬 수 있다.
본 발명은 하기의 도면에 의해 더욱 명확해 질 수 있으며, 첨부된 도면과 관련된 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다. 도 1은 본 발명에 따른 방법을 수행하기 위해 사용되는 분쇄 및 건조 장치를 나타낸 모식도이다.
도 1은 본 발명에 따른 방법을 이용하여 미분탄을 공급하기 위한 분쇄 및 건조 장치를 나타낸다.
분쇄 및 건조 장치(grinding and drying installation, 10)는 컨베이어(conveyor, 22)를 통해 원료 석탄이 공급되는 분쇄기(20)를 포함한다. 상기 분쇄기(20)에서, 상기 원료 석탄은 내부 모빌 조각(mobile pieces, 미도시) 또는 또 다른 종래 분쇄 수단 사이에서 미세한 분말로 분쇄된다. 동시에, 고온 건조 가스는 미분탄을 건조시키기 위해 분쇄기(20)를 통해 공급된다. 상기 건조 가스는 가스 유입구(gas inlet, 24)를 통해 분쇄기(20)로 유입된다. 상기 분쇄기(20)의 업스트림에서, 분쇄 및 건조 장치(10)는 건조 가스를 미리 정해진 온도로 가열할 수 있는 고온 가스 발생기(26)를 포함한다. 상기 고온 가스 발생기(26)는 버너(burner, 27), 예를 들어 다중 랜스 버너 (multiple lance burner)에 의해 동력을 공급받는다. 가열된 고온 가스는 도관(conduit, 28)을 통해 상기 고온 가스 발생기(26)에서 상기 분쇄기(20)로 이송된다. 상기 가열된 건조 가스가 분쇄기(20)를 통해 가스 유입구(24)에서 배출구(outlet, 30)로 통과하면 미분탄은 비말 동반된다. 미분탄과 건조 가스의 혼합물은 분쇄기(20)로부터 도관(32)을 통해 필터(34)로 이송되고, 상기 필터는 재사용을 위한 준비로 미분탄이 상기 건조 가스로부터 다시 제거되게 하고 미분탄 수집기(36)로 공급되게 한다. 상기 필터(34)에서 배출되는 건조 가스는 상기 고온 가스 발생기(26)로 다시 공급하기 위해 재순환 라인(recirculation line, 38)으로 공급된다. 상기 재순환 라인(38)은 장치를 통해 상기 건조 가스를 순환시키기 위한 팬 수단(fan means, 40)을 포함한다. 상기 팬 수단(40)은 라인(42)의 업스트림(upstream) 또는 다운스트림(down stream)에 위치할 수 있고, 예를 들어 상기 재순환 라인(38)에서 상기 건조 가스의 일부를 추출하는데 사용되는 스택(stack)일 수 있다.
상기 재순환 라인(38)은 신선한 공기 및/또는 고온 가스를 재순환 라인(38)으로 주입하기 위한 가스 주입 수단(44)을 포함한다. 주입된 신선한 공기 및/또는 고온 가스는 재생된 건조 가스와 혼합된다. 주입된 신선한 공기는 상기 건조 가스의 노점을 감소시키게 하고, 주입된 고온 가스는 분쇄 및 건조 순환의 열적 균형을 향상시키기 위해 사용된다.
본 발명의 주요 부분에 따르면, 상기 장치(10)는 상기 고온 가스 발생기(26)의 다운스트림과 상기 분쇄기(20)의 업스트림에 구비되는 물 분사 수단(water injection means, 46)을 포함한다. 상기 물 주입 수단(46)의 중요성은 하기 기술에서 더욱 분명해질 것이다.
상기 물 주입 수단(46)은 산소 수준을 조절함으로써 상기 건조 가스의 노점(dew point)을 조절하게 한다. 상기 재순환 라인(38)에서, 건조 가스의 일부는 라인(42)을 통해 추출되고, 신선한 공기는 상기 가스 주입 수단(44)을 통해 주입될 수 있다. 종래 장치에서, 상기 산소 수준은 안전성 이유로 산소 센서(45)에 의해 모니터 되었으며, 만약 상기 산소 수준이 너무 높게 나타나면 상기 가스 주입 수단(44)은 상기 건조 가스로 주입되는 신선한 공기량을 감소시키기 위해 알려준다. 다만, 한가지 문제점은 상기 가스 주입 수단(44)이 가동 중지 지점(shut-off point)에 도달하면, 즉 상기 가스 주입 수단(44)이 완전히 중지하고 신선한 공기가 상기 건조 가스로 유입되지 않을 때 발생한다. 상기 산소 수준이 여전히 높은 상태이면, 상기 건조 가스로 유입되는 신선한 공기량은 더 이상 감소되지 않고, 장치의 중지는 필수적이게 된다.
본 발명에 따르면, 상기 건조 가스에서의 산소 수준은 상기 물 주입 수단(46)으로 상기 건조 가스로 물을 유입시켜 감소시킬 수 있다. 상기 산소 센서(45)로 측정되는 상기 산소 수준이 너무 높으면, 상기 산소 주입 수단(46)은 상기 건조 가스로 유입되는 물의 량을 증가시키라고 알려주며, 이에 의해 상기 필터(34)의 다운스트림 산소 수준은 감소한다.
바람직하게, 상기 산소 수준은 상기 가스 주입 수단(44)에 의해 상기 건조 가스로 유입되는 신선한 공기량을 감소시키는 종래 방법에 의해 처음으로 감소되고, 이에 의한 감소가 충분하지 않으면, 상기 산소 수준은 상기 물 주입 수단(46)에 의해 상기 건조 가스로 유입되는 물의 량을 증가시켜 더욱 감소시킨다.
상기 물 주입 수단(46)의 또 다른 기능은 상기 분쇄기(20) 출구에서 상기 건조 가스의 온도를 조절할 수 있다. 작동에서, 상기 건조 가스는 상기 고온 가스 발생기(26)에서 미리 정해진 온도로 가열되고, 상기 분쇄기(20)를 통해 공급된다. 상기 건조 가스로부터의 열이 미분탄을 건조시키는데 사용되면 상기 건조 가스의 온도는 상기 분쇄기(20)에서 감소한다. 원료 석탄의 습도는 상기 건조 가스의 온도 감소를 측정한다. 상기 필터(34)가 손상되는 것을 방지하기 위해 상기 분쇄기(20)에서 배출되는 미분탄과 건조 가스 혼합물의 온도는 이후 배출 온도와 관련되고, 예를 들어 온도 센서(48)에 의해 모니터된다.
정확한 배출 온도를 유지하기 위해, 상기 분쇄기로 유입되는 건조 가스의 온도는 제어되어야 하고, 이는 일반적으로 상기 고온 가스 발생기(26)의 버너(27)의 출력 전원을 조절하여 수행할 수 있다. 불리하게, 상기 공정은 비교적 반응시간이 느리고, 배출 온도가 너무 높거나 너무 낮다고 장치가 판단하면 상기 버너(27)는 그 결과에 반응하게 만들어져야 하고, 상기 배출 온도가 정확한 배출 온도에 다시 도달하기 전에 시간은 경과한다.
상기 반응 시간은 장치의 개시 단계 동안 특히 중요하다. 원료 석탄이 공급되기 전 가열된 건조 가스는 장치를 통해 처음으로 공급된다. 이는 장치가 예열되고, 이상적인 작동 조건에 이르게 한다. 특정 시간 후 원료 석탄이 분쇄기(20)로 공급되면, 배출 온도는 갑자기 바람직한 배출 온도 아래로 떨어진다. 바람직한 배출 온도에 이르게 하기 위해 상기 버너(27)는 상기 건조 가스를 추가적으로 가열하게 하는 작용을 수행한다. 상기 바람직한 배출 온도는 장시간 지연 후에 도달하고, 그동안 얻어진 미분탄은 충분히 건조되어 있지 않기 때문에 배출되어야 한다. 전이 기간 동안 배출 온도가 너무 낮으면 사용할 수 없는 석탄 슬러리는 건조된 미분탄 대신 얻어진다.
본 발명에 따르면, 개시 단계 동안 상기 버너(27)는 바람직한 배출 온도 이상으로 건조 가스를 가열하기 위해 설정된다. 가열된 건조 가스는 물 주입 수단(46)을 통해 가열된 건조 가스로 물을 주입함으로써 냉각 공정이 조절되고, 이에 의해 건조 가스는 냉각되고 바람직한 배출 온도가 될 수 있다. 분쇄 및 건조 장치의 특정 예열시간 후 원료 석탄이 분쇄기(20)로 공급될 때 상기 배출 온도는 바람직한 배출 온도 이하로 갑자기 떨어진다. 상기 버너(27)의 가열 온도를 조절하여 상기 온도 강하를 보상하는 것 대신 물 주입 수단(46)에 의해 건조 가스로 주입되는 물의 량은 감소한다. 따라서, 가열된 건조 가스는 냉각이 덜 되고 바람직한 배출 온도는 안정하게 유지될 수 있다. 상기 공정의 반응 시간은 종래보다 상당히 적은 시간이 소요되고, 이에 의해 배출 온도가 너무 낮고 쓸모없는 석탄 슬러리가 생산되는 전이 시간을 감소시키거나 피할 수 있다.
본 발명은 개시 단계, 즉 원료 석탄이 처음으로 분쇄기에 공급된 후 짧은 전이 시간 동안에서 최대의 이점이 있다. 또한, 본 발명은 장치의 일반적인 작동 동안에도 이점이 있다. 원료 석탄에서 습도가 제거되면 배출 온도는 빠른 온도 강하가 발생하여 빠르게 바람직한 배출 온도로 도달할 수 있다.
에너지 소모를 최적화하기 위해 상기 배출 온도가 안정화되면 건조 가스의 가열과 냉각은 점진적으로 줄어드는 이점이 있다. 만약 상기 냉각이 필요하지 않으면 상기 물 주입 시스템은 가동을 중지할 수 있다.
유리하게, 상기 물 주입 수단(46)은 또한 긴급 냉각에 사용된다. 상기 방법은 상기 배출 온도를 연속적으로 모니터링하고 측정된 배출 온도를 최대 온도와 비교하는 단계를 포함할 수 있다. 측정된 배출 온도가 최대 온도를 초과하면 상기 물 주입 수단(46)은 가열된 건조 가스로 주입되는 물의 양을 증가하라고 알려주고, 이에 의해 상기 분쇄기(20)에 공급되는 건조 가스의 온도가 감소되며, 결과적으로 상기 분쇄기(20)에서 배출되는 건조 가스의 온도가 감소된다.
10: 분쇄 및 건조 장치(grinding and drying installation)
20: 분쇄기(pulverizer)
22: 컨베이어( conveyor)
24: 가스 주입구(gas inlet)
26: 고온 가스 발생기(hot gas generator)
27: 버너(burner)
28: 도관(conduit)
30: 배출구(outlet)
32: 도관(conduit)
34: 필터(filter)
36: 미분탄 수집기(pulverized coal collector)
38: 재순환 라인(recirculation line)
40: 팬 수단(fan means)
42: 라인(line)
44: 가스 주입 수단( gas injection means)
45: 산소 센서(oxygen sensor)
46: 물 주입 수단(water injection means)
48: 온도 센서(temperature sensor)

Claims (15)

  1. 고온 가스 발생기에서 미리 정해진 온도로 건조 가스를 가열하는 단계;
    상기 가열된 건조 가스를 분쇄기로 공급하는 단계;
    원료 석탄을 미분탄으로 변화시키는 분쇄기로 원료 석탄을 공급하는 단계;
    상기 분쇄기로부터 상기 건조 가스와 미분탄의 혼합물을 수집하고, 상기 건조 가스로부터 건조된 미분탄을 분리하는 필터로 상기 혼합물을 공급하는 단계;
    추가적인 사용을 위해 상기 건조된 미분탄을 수집하고, 상기 필터로부터 상기 고온 가스 발생기로 상기 건조 가스의 일부를 되돌리기 위한 재순환 라인까지 건조 가스를 공급하는 단계;
    상기 건조 가스에서 산소 수준을 측정하고, 측정된 산소 수준을 미리 정해진 산소 수준 한계와 비교하는 단계를 포함하고,
    상기 건조 가스에서의 상기 산소 수준은 분쇄 사이클 동안 측정되고, 여기서 가열된 건조 가스는 상기 분쇄기를 통해 공급되고, 원료 석탄은 상기 분쇄기로 공급되고, 및
    상기 분쇄 사이클 동안 상기 측정된 산소 수준이 상기 미리 정해진 산소 수준 한계보다 높으면 건조 가스가 상기 분쇄기로 공급되기 전에 상기 가열된 건조 가스로 물을 주입하고, 상기 미리 정해진 산소 수준 한계 이하로 산소 수준을 감소시키기 위해 주입된 물의 량을 측정하는 것을 특징으로 하는 미분탄의 공급방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 재순환 라인에서 신선한 공기는 상기 건조 가스로 주입되고, 상기 측정된 산소 수준이 미리 정해진 산소 수준 한계보다 높으면 상기 건조 가스로 주입되는 신선한 공기량은 감소되는 것을 특징으로 하는 미분탄의 공급방법.
  3. 제2항에 있어서, 주입되는 신선한 공기량이 0에 도달하고 상기 산소 수준이 미리 정해진 산소 한계보다 여전히 높으면 상기 분쇄기로 공급되기 전에 상기 가열된 건조 가스로 물이 주입되고, 미리 정해진 산소 수준 한계 이하로 상기 산소 수준을 감소시키기 위해 주입된 물의 량이 측정되는 것을 특징으로 하는 미분탄의 공급방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 미리 정해진 산소 한계는 0 내지 14 부피% 범위에서 선택되는 것을 특징으로 하는 미분탄의 공급방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 미리 정해진 산소 한계는 5 내지 12 부피% 범위에서 선택되는 것을 특징으로 하는 미분탄의 공급방법.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 한에 있어서, 상기 분쇄기에서 배출되는 건조 가스와 미분탄의 혼합물 배출 온도를 측정하는 단계; 및
    상기 분쇄기로 공급되기 전 상기 가열된 건조 가스로 주입되는 물의 양을 조절하여 배출 온도를 조절하고, 상기 배출 온도를 특정 작동 온도가 되게 주입된 물의 량을 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 미분탄의 공급방법.
  7. 제6항에 있어서, 원료 석탄을 공급하지 않고 상기 분쇄기를 통해 가열된 건조 가스를 공급하고, 제1 온도 한계 이하로 상기 배출 온도를 유지시키는 개시 사이클 및
    가열된 건조 가스는 분쇄기를 통해 공급되고, 원료 석탄은 상기 분쇄기로 공급되며, 상기 배출 온도는 특정 작동 온도에서 유지되는 분쇄 사이클을 포함하고,
    상기 개시 사이클 동안 가열 제1 온도 한계 이상의 온도로 상기 건조 가스를 가열시키고 상기 가열된 건조 가스로 물을 주입하며, 제1 온도 한계 이하의 배출 온도를 얻고 상기 가열된 건조 가스의 온도를 감소시키기 위해 물의 양을 측정하고; 및
    상기 분쇄 사이클의 초기에서, 배출 온도에서 온도 강하를 보상하기 위해 상기 가열된 건조 가스로 주입된 물의 량을 감소시키는 것을 특징으로 하는 미분탄의 공급방법.
  8. 제6항에 있어서, 상기 가열된 건조 가스로 주입되는 물의 량은 상기 배출 온도에 의해 측정되는 속도로 감소되는 것을 특징으로 하는 미분탄의 공급방법.
  9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가열된 건조 가스로 유입되는 물의 양은 상기 분쇄기 전체에 거쳐 측정된 압력 강하에 의해 측정되는 속도로 감소되는 것을 특징으로 하는 미분탄의 공급방법.
  10. 제7항에 있어서, 상기 분쇄 사이클 동안 및 배출 온도에서의 온도 강하 보상 후
    상기 건조 가스의 가열을 감소시키는 단계; 및
    상기 배출 온도를 유지시키기 위해 상기 가열된 건조 가스로 주입되는 물의 양을 감소시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 미분탄의 공급방법.
  11. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 재순환 라인에서 상기 건조 가스의 적어도 일부는 배기 가스로 추출되는 것을 특징으로 하는 미분탄의 공급방법.
  12. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 재순환 라인에서 신선한 공기, 또는 고온 가스, 또는 신선한 공기 및 고온가스는 상기 건조 가스로 유입되는 것을 특징으로 하는 미분탄의 공급방법.
  13. 제6항에 있어서, 상기 배출 온도를 지속적으로 모니터링하고, 상기 측정된 배출 온도를 최대 온도와 비교하는 단계; 및
    상기 측정된 배출 온도가 상기 최대 온도를 초과하면 상기 가열된 건조 가스로 주입되는 물의 량을 증가시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 미분탄의 공급방법.
  14. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 건조 가스는 랜스 버너에 의해 동력이 공급되는 고온 가스 발생기에서 가열되는 것을 특징으로 하는 미분탄의 공급방법.
  15. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 물은 상기 고온 가스 발생기와 상기 분쇄기 사이에 구비되는 물 주입 장치에 의해 상기 가열된 건조 가스로 주입되는 것을 특징으로 하는 미분탄의 공급방법.
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