KR101917445B1 - 가열로의 산소 농도 제어 장치 및 방법 - Google Patents

가열로의 산소 농도 제어 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 가열로의 산소 농도 제어 장치는, 제1 산소농도 변량을 설정받은 제1 산소농도 변량 설정부; 배가스의 일산화탄소 측정치가 일산화탄소 허용범위를 벗어나면, 상기 일산화탄소 측정치 및 배가스의 산소 농도 측정치를 이용하여 제2 산소농도 변량을 구하는 제2 산소농도 변량 계산부; 상기 제1 산소농도 변량과 상기 제2 산소농도 변량을 이용하여 산소농도 변량을 제공하는 산소농도 변량 제공부; 및 상기 산소농도 변량을 이용하여 산소농도 설정치를 보정하는 산소농도 설정치 보정부; 를 포함할 수 있다.

Description

가열로의 산소 농도 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING OXYGEN CONCENTRATION IN A HEATING FURNACE}
본 발명은 가열로의 산소 농도 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 가열로는 공기(Air)와 연료(Fuel)의 비율인 공연비(Air Fuel Ratio: AFR)가 적절히 조절되어야 연소의 안정성과 연소의 효율이 개선될 수 있으며, 이에 따라 가열로에 대해서는 연소 제어가 필요하다.
도 1은 종래의 가열로의 연소 제어 개념도이다.
도 1은 SAMA(Scientific Apparatus Makers Association) 기호법에 따라 도시된 것으로, 도 1을 참조하면, 가열로의 연소 제어는 연료 유량 설정치(10) 및 공연비(AFR) 보정치(20)를 이용하여, 연료밸브(Fuel Value)를 통해 연료 공급량을 제어하고, 또한 공기 댐버(Air Damper)를 통해 공기 공급량을 제어한다.
여기서, 상기 공연비(AFR) 보정치(20)는 연료 유량 설정치(10) 및 사용자에 의한 산소 농도 설정치를 이용하여 결정되었다. 이에 대한 자세한 설명은 한국 공개특허 제2009-0069607호에서 참조될 수 있다.
상기 한국 공개특허 제2009-0069607호의 발명은 공기유량이 이론적으로 필요한 공기유량보다 항상 크게 유지하여 불완전 연소를 방지할 수 있어 안전한 연소 상황을 유지하는 것은 가능하지만, 사용자 설정의 산소 농도 설정치가 일정 이상의 값으로 입력될 경우에는 열손실이 많아지는 문제를 야기하였다.
또한, 가열로의 열효율을 개선하고 적절한 연소 구간내에서 공기유량을 공급하기 위한 방안으로 도 2에 도시된 바와 같은 공연비 제어 기술이 제안되었다.
도 2는 종래의 가열로의 공연비 제어 시스템의 구성도이다.
도 2는 SAMA(Scientific Apparatus Makers Association) 기호법에 따라 도시된 것으로, 도 2를 참조하면, 종래의 가열로의 공연비 제어 시스템은, 연료유량설정치, 사용자에 의한 산소농도 변량(O2 bias)을 이용하여 설정된 산소농도 설정치(O2sv)를 제공하는 연료유량 설정 파트(21), 상기 산소농도 설정치(O2sv)와 산소 농도 측정치(O2pv)를 이용하여 출력 비율값(βa)을 제공하는 산소농도 제어 파트(22), 배가스의 일산화탄소 농도 측정치를 이용하여 출력제한 상한값/하한값(βH/βL)을 구하는 일산화탄소 리미터 조정파트(23), 상기 출력 비율값(βa)을 상기 출력제한 상한값/하한값(βH/βL)으로 제한하는 상한값/하한값 제한파트(24), 상기 과정으로부터 결정된 출력 비율값(βa) 및 수동설정 비율값(βm)중 하나를 선택하는 출력 모드 선택파트(25), 그리고 상기 선택된 출력 비율값을 이용하여 공연비(AFR) 보정치를 구하는 공연비 결정파트(26)를 포함한다.
이에 대한 자세한 설명은 한국 공개특허 제2009-0068810호에서 참조될 수 있다.
이와 같은 종래의 가열로의 공연비 제어 시스템에서는, 산소 농도 제어를 위해 사용자에 의해 설정되는 산소농도 변량(bias)이 직접 산소 농도 설정에 이용하므로, 안전한 연소를 유지할 수 있으나, 일산화탄소가 허용 범위를 벗어나는 등과 같이 최적연소를 달성할 수 없다는 문제점이 있다.
한국 공개특허 제2009-0069607호 한국 공개특허 제2009-0068810호
본 발명의 일 실시 예는, 가열로 등의 연소 설비의 연소 제어 시스템에서, 산소(O2) 농도 설정치를 이산화탄소(CO)농도를 이용하여 자동으로 보정할 수 있는 가열로의 산소 농도 설정치 자동 보정 방법 및 연소 제어 시스템을 을 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에 의해, 제1 산소농도 변량을 설정받은 제1 산소농도 변량 설정부; 배가스의 일산화탄소 측정치가 일산화탄소 허용범위를 벗어나면, 상기 일산화탄소 측정치 및 배가스의 산소 농도 측정치를 이용하여 제2 산소농도 변량을 구하는 제2 산소농도 변량 계산부; 상기 제1 산소농도 변량과 상기 제2 산소농도 변량을 이용하여 산소농도 변량을 제공하는 산소농도 변량 제공부; 및 상기 산소농도 변량을 이용하여 산소농도 설정치를 보정하는 산소농도 설정치 보정부; 를 포함하는 가열로의 산소 농도 제어 장치가 제안된다.
본 과제의 해결 수단에서는, 하기 상세한 설명에서 설명되는 여러 개념들 중 하나가 제공된다. 본 과제 해결 수단은, 청구된 사항의 핵심 기술 또는 필수적인 기술을 확인하기 위해 의도된 것이 아니며, 단지 청구된 사항들 중 하나가 기재된 것이며, 청구된 사항들 각각은 하기 상세한 설명에서 구체적으로 설명된다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 가열로 등의 연소 설비의 연소 제어 시스템에서, 운전자의 개입없이 최적의 연소를 유지할 수 있도록 일산화탄소의 허용범위를 충족하면서 산소 농도 설정치를 자동적으로 보정하여 설정함으로써, 최적 연소 및 최대 열효율을 유지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 가열로의 연소 제어 개념도이다.
도 2는 종래의 가열로의 공연비 제어 시스템의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 산소 농도 제어 장치의 일 예시도이다.
도 4는 일산화탄소 및 산소 농도의 관계에 따른 열손실 그래프이다.
도 5는 도 3의 산소 농도 제어 장치의 내부 블록 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 산소 농도 제어 방법의 일 예시도이다.
도 7은 도 6의 제2 산소농도 변량(bias)의 산출 과정을 보이는 일 예시도이다.
이하에서는, 본 발명은 설명되는 실시 예에 한정되지 않으며, 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다양하게 변경될 수 있음이 이해되어야 한다.
또한, 본 발명의 각 실시 예에 있어서, 하나의 예로써 설명되는 구조, 형상 및 수치는 본 발명의 기술적 사항의 이해를 돕기 위한 예에 불과하므로, 이에 한정되는 것이 아니라 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다양하게 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 본 발명의 실시 예들은 서로 조합되어 여러 가지 새로운 실시 예가 이루어질 수 있다.
그리고, 본 발명에 참조된 도면에서 본 발명의 전반적인 내용에 비추어 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들은 동일한 부호를 사용할 것이다.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위해서, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 산소 농도 제어 장치의 일 예시도이다.
도 3은 SAMA(Scientific Apparatus Makers Association) 기호법에 따라 도시된 것으로, 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 산소 농도 제어 장치는, 산소농도 변량(O2_bias) 보정부(100) 및 산소농도 설정치 보정부(200)를 포함할 수 있다.
상기 산소농도 변량(O2_bias) 보정부(100)는, 배가스의 일산화탄소 측정치(COpv)를 이용하여 산소농도 변량(O2_bias)을 보정하기 위해, 제1 산소농도 변량 설정부(110), 제2 산소농도 변량 계산부(120) 및 산소농도 변량 제공부(130)를 포함할 수 있다.
한편, 도 3을 참조하여, 본 발명의 기술적인 특징에 대해서 설명하고, 종래의 기술과 중복되는 사항에 대해서는 한국 공개특허 제2009-0069607호 및 한국 공개특허 제2009-0068810호 등의 선행 문헌에서 참조될 수 있으므로 생략될 수 있다.
상기 제1 산소농도 변량 설정부(110)는, 제1 산소농도 변량(O2_bias1)을 설정받을 수 있다. 일 예로, 제1 산소농도 변량(O2_bias1)은 산소농도 설정치를 보정하기 위해 사전에 사용자에 의해 설정될 수 있다.
일 예로, 사용자에 의해 설정될 수 있는 제1 산소농도 변량(O2_bias1)만으로는 산소농도 설정치를 보정하더라도, 배가스의 일산화탄소가 허용범위를 벗어나는 경우가 발생되므로, 본 발명에서는 하기와 같이, 제2 산소농도 변량(O2_bias2)을 추가적으로 더 이용한다.
상기 제2 산소농도 변량 계산부(120)는, 배가스의 일산화탄소 측정치(COpv)가 일산화탄소 허용범위(COL~COH)를 벗어나면, 상기 일산화탄소 측정치(COpv) 및 배가스의 산소 농도 측정치(O2pv)를 이용하여 제2 산소농도 변량(O2_bias2)을 구할 수 있다.
여기서, 상기 배가스의 일산화탄소 측정치(COpv)는 일산화탄소 센서에 의해 측정될 수 있고, 상기 산소 농도 측정치(O2pv)는 산소센서에 의해 측정될 수 있고, 상기 일산화탄소 허용범위는 사전에 설정된 일산화탄소 하한치(COL)와 일산화탄소 상한치(COH)에 의해 정해질 수 있다.
상기 산소농도 변량 제공부(130)는, 상기 제1 산소농도 변량 설정부(110)로부터의 상기 제1 산소농도 변량(O2_bias1)과 상기 제2 산소농도 변량 계산부(120)로부터의 상기 제2 산소농도 변량(O2_bias2)을 이용하여 산소농도 변량(O2_bias)을 제공할 수 있다.
일 예로, 상기 산소농도 변량 제공부(130)는, 상기 제1 산소농도 변량(O2_bias1)과 상기 제2 산소농도 변량(O2_bias2)을 가산하여 산소농도 변량(O2_bias)을 구할 수 있다.
상기 산소농도 설정치 보정부(200)는, 상기 산소농도 변량(O2_bias)을 이용하여 산소농도 설정치(O2sv)를 보정할 수 있다.
일 예로, 상기 산소농도 설정치 보정부(200)는, 사전에 준비된 산소농도 설정치(O2sv)에 상기 산소농도 변량(O2_bias)을 더하여 산소농도 설정치(O2sv)를 보정할 수 있다.
도 3에서, 산소농도 변량(O2_bias) 보정부(100), 제1 산소농도 변량 설정부(110), 제2 산소농도 변량 계산부(120), 산소농도 변량 제공부(130) 및 산소농도 설정치 보정부(200) 각각은, 예를 들어, 마이크로 프로세서(microprocessor) 등의 하드웨어와 이에 탑재되어 기 정해진 동작을 수행하도록 프로그래밍된 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
상기 하드웨어는 적어도 하나의 프로세싱 유닛 및 메모리를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 프로세싱 유닛은, 예를 들어 신호 처리기(signal processor), 마이크로 프로세서(microprocessor), CPU(Central Processing Unit), 주문형 반도체(Application Specific Integrated Circuit, ASIC), 및 Field Programmable Gate Arrays(FPGA) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 메모리는 휘발성 메모리(예를 들어, RAM 등), 비휘발성 메모리(예를 들어, ROM, 플래시 메모리 등)중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 서류에서의 각 도면에서는, 동일한 부호 및 동일한 기능의 구성요소에 대해서는 가능한 불필요한 중복 설명은 생략될 수 있다.
도 4는 일산화탄소 및 산소 농도의 관계에 따른 열손실 그래프이다.
도 4를 참조하면, 배가스에 일산화탄소가 실질적으로 완전히 없는 것보다는 적정량 있는 연소 상태가 연소효율 측면에서는 더 유리함을 알 수 있다.
도 4에서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 산소 농도 제어 장치는 열손실(heat loss)이 최저가 되는 연소 구간 내에서, 일산화탄소 농도의 하한치 및 상한치(COL,COH)가 유지되도록 산소 제어가 필요함을 알 수 있다.
도 5는 도 3의 산소 농도 제어 장치의 내부 블록 예시도이다.
도 5를 참조하면, 상기 제2 산소농도 변량 계산부(120)는 일산화탄소 판단부(121), 일산화탄소 계산부(122), 산소 변화량 계산부(123) 및 제2 산소농도 변량 계산부(124)를 포함할 수 있다.
상기 제2 산소농도 변량 계산부(120)는 신호 전송부(125)를 더 포함할 수 있다.
상기 일산화탄소 판단부(121)는, 상기 일산화탄소 측정치(COpv)가 일산화탄소 허용범위(COL~COH)를 벗어나는지를 판단할 수 있다.
일 예로, 상기 일산화탄소 판단부(121)는, 상기 일산화탄소 측정치(COpv)가 일산화탄소 허용범위(COL~COH)를 벗어나지 않으면, 제2 산소농도 변량(O2_bias2)을 계산하지 않고, 상기 일산화탄소 측정치(COpv)가 일산화탄소 허용범위(COL~COH)를 벗어나면, 하기와 같은 과정을 통해서 제2 산소농도 변량(O2_bias2)을 계산한다.
상기 일산화탄소 계산부(122)는, 상기 일산화탄소 측정치(COpv)에 대한 이동 평균값(COpv,avg(t))을 계산할 수 있다.
일 예로, 상기 일산화탄소 계산부(122)는 상기 일산화탄소 측정치(COpv)의 이동 평균값(COpv,avg(t))을 하기 수학식1을 이용하여 구할 수 있다.
Figure 112016125169645-pat00001
상기 수학식1에서, COpv,avg는 상기 일산화탄소 측정치의 이동 평균값이고, N은 1이상의 자연수이고, t는 시간변수이다.
상기 산소 변화량 계산부(123)는, 상기 일산화탄소 측정치(COpv)의 이동 평균값(COpv,avg(t)) 및 상기 산소 농도 측정치(O2pv)를 이용하여 산소 농도 변화량(ΔO2(t))을 계산할 수 있다.
일 예로, 상기 산소 변화량 계산부(123)는 상기 산소 농도 변화량(ΔO2(t))을 하기 수학식2를 이용하여 구할 수 있다.
Figure 112016125169645-pat00002
상기 수학식2에서, A는 민감도 계수, ΔO2(t)는 산소 농도 변화량, dO2pv,avg는 산소농도 측정치의 이동 평균의 미분값, dCOpv,avg는 상기 일산화탄소 측정치(COpv)의 이동 평균의 미분값, ΔCO(t)는 일산화탄소 측정치의 변화량, 그리고 B는 조절용 옵셋(예, B=1)이다.
상기 제2 산소농도 변량 계산부(124)는, 상기 산소 농도 변화량(ΔO2(t))을 이용하여 제2 산소농도 변량(O2_bias2)을 계산할 수 있다.
일 예로, 상기 제2 산소농도 변량 계산부(124)는 상기 제2 산소농도 변량(O2_bias2)을 하기 수학식3을 이용하여 구할 수 있다.
Figure 112016125169645-pat00003
상기 수학식3에서, O2_bias2는 제2 산소농도 변량이고, ΔO2(t)는 시간 (t) 시점에서의 산소 농도 변화량이고, O2(T-1)는 시간 (t-1) 시점에서의 산소 농도이다.
그리고, 상기 신호 전송부(125)는 상기 제2 산소농도 변량 계산부(124)로부터의 제2 산소농도 변량(O2_bias2)을 상기 산소농도 변량 제공부(130)에 전달한다.
일 예로, 도 5에서, f4(t)는 전술한 바와 같이, 상기 일산화탄소 측정치(COpv)를 이용하여 상기 제2 산소농도 변량(O2_bias2)를 계산하는 함수로, 상기 일산화탄소 판단부(121), 일산화탄소 계산부(122), 산소 변화량 계산부(123) 및 제2 산소농도 변량 계산부(124)를 포함할 수 있다.
상기 제2 산소농도 변량 계산부(120)는, 상기 일산화탄소 측정치(COpv)가 일산화탄소 허용범위(COL~COH)를 벗어나지 않으면, 제2 산소농도 변량(O2_bias2)을 상기 산소농도 변량 제공부(130)에 제공하지 않고, 상기 일산화탄소 측정치(COpv)가 일산화탄소 허용범위(COL~COH)를 벗어나면, 전술한 바와 과정을 통해서 계산된 상기 제2 산소농도 변량(O2_bias2)을 상기 산소농도 변량 제공부(130)에 제공할 수 있다.
전술한 바와 같은 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 일산화탄소의 농도를 이용하여 산소농도 설정치를 자동으로 보정하도록 함으로서, 산소농도 및 공연비에 대한 제어가 가능하고, 이를 통해 결국 배가스내 일산화탄소의 농도를 최적 연소를 유지할 수 있는 수준으로 조절할 수 있고, 이에 따라 최적의 연소 및 최대 열효율을 유지할 수 있다.
이후, 도 3 내지 도 7을 참조하여, 산소 농도 제어 방법에 대해 설명한다. 본 출원 서류에서, 산소 농도 제어 장치에 대한 설명과 산소 농도 제어 방법에 대한 설명은, 특별한 사정이 없는 한, 서로 보완 적용될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 산소 농도 제어 방법의 일 예시도이다.
도 3 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 산소 농도 제어 방법에서, S100 단계에서는, 제1 산소농도 변량 설정부(110)에 의해, 배가스의 일산화탄소 측정치(COpv)가 입력될 수 있다.
S200 단계에서는, 제2 산소농도 변량 계산부(120)에 의해, 상기 일산화탄소 측정치(COpv)가 일산화탄소 허용범위(COL~COH)를 벗어나는지 여부가 판단될 수 있다.
S300 단계에서는, 제2 산소농도 변량 계산부(120)에 의해, 상기 일산화탄소 측정치(COpv) 및 배가스의 산소 농도 측정치(O2pv)를 이용하여 제2 산소농도 변량(O2_bias2)이 구해질 수 있다.
S400 단계에서는, 산소농도 변량 제공부(130)에 의해, 상기 일산화탄소 측정치(COpv)가 일산화탄소 허용범위(COL~COH)를 벗어나면, 상기 제1 산소농도 변량 설정부(110)에 의해 설정된 제1 산소농도 변량(O2_bias1)과 상기 제2 산소농도 변량(O2_bias2)을 이용하여 산소농도 변량(O2_bias)이 계산될 수 있다.
S500 단계에서는, 상기 일산화탄소 측정치(COpv)가 일산화탄소 허용범위(COL~COH)를 벗어나지 않으면, 상기 제1 산소농도 변량(O2_bias1)이 산소농도 변량(O2_bias)으로 제공될 수 있다.
그리고, S600 단계에서는, 산소농도 설정치 보정부(200)에 의해, 상기 산소농도 변량(O2_bias)을 이용하여 산소농도 설정치(O2sv)가 보정될 수 있다.
전술한 바와 같은 과정을 통해서 보정된 산소농도 설정치(O2sv)는 최적 연소 유지를 위해 가열로의 산소 제어 및 공연비 보정에 이용될 수 있다.
도 7은 도 6의 제2 산소농도 변량(bias)의 산출 과정을 보이는 일 예시도이다.
도 3 내지 7을 참조하여 상기 제2 산소농도 변량(O2_bias2)을 구하는 단계(S300)에 대해 설명한다.
먼저, S310 단계에서는, 상기 일산화탄소 측정치(COpv)에 대한 이동 평균값(COpv,avg(t))이 상기 수학식1에 따라 계산될 수 있다.
S320 단계에서는, 상기 일산화탄소 측정치(COpv)의 이동 평균값(COpv,avg(t))을 이용하여 일산화탄소 변화량(ΔCO(t))이 하기 수학식4에 따라 구해질 수 있다.
Figure 112016125169645-pat00004
상기 수학식4에서, COpv,avg(t-1)은 시간 (t-1) 시점에서의 일산화탄소 측정치(COpv)에 대한 이동 평균값이고, COpv,avg(t)은 시간 (t) 시점에서의 일산화탄소 측정치(COpv)에 대한 이동 평균값이다.
S330 단계에서는, 상기 일산화탄소 측정치(COpv)의 이동 평균값(COpv,avg(t)), 상기 산소 농도 측정치(O2pv) 및 상기 일산화탄소 변화량(ΔCO(t))을 이용하여 산소 농도 변화량(ΔO2(t))이 상기 수학식2에 따라 계산될 수 있다.
그리고, S340 단계에서는, 상기 산소 농도 변화량(ΔO2(t))을 이용하여 제2 산소농도 변량(O2_bias2)이 상기 수학식3에 따라 계산될 수 있다.
100:
O2_bias1: 제1 산소농도 변량
110: 제1 산소농도 변량 설정부
COpv: 일산화탄소 측정치
O2pv: 산소 농도 측정치
O2_bias2: 제2 산소농도 변량
120: 제2 산소농도 변량 계산부
O2_bias: 산소농도 변량
130: 산소농도 변량 제공부
O2sv: 산소농도 설정치
200: 산소농도 설정치 보정부
121: 일산화탄소 판단부
COpv,avg(t): 일산화탄소 측정치(COpv)에 대한 이동 평균값
122: 일산화탄소 계산부
ΔO2(t): 산소 농도 변화량
123: 산소 변화량 계산부
O2_bias2: 제2 산소농도 변량
124: 제2 산소농도 변량 계산부

Claims (11)

  1. 제1 산소농도 변량을 설정받은 제1 산소농도 변량 설정부;
    배가스의 일산화탄소 측정치가 일산화탄소 허용범위를 벗어나면, 상기 일산화탄소 측정치 및 배가스의 산소 농도 측정치를 이용하여 제2 산소농도 변량을 구하는 제2 산소농도 변량 계산부;
    상기 제1 산소농도 변량과 상기 제2 산소농도 변량을 이용하여 산소농도 변량을 제공하는 산소농도 변량 제공부; 및
    상기 산소농도 변량 제공부에서 제공되는 상기 산소농도 변량을 이용하여 산소농도 설정치를 보정하는 산소농도 설정치 보정부;
    를 포함하는 가열로의 산소 농도 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2 산소농도 변량 계산부는
    상기 일산화탄소 측정치가 일산화탄소 허용범위를 벗어나는지를 판단하는 일산화탄소 판단부;
    상기 일산화탄소 측정치에 대한 이동 평균값을 계산하는 일산화탄소 계산부;
    상기 일산화탄소 측정치의 이동 평균값 및 상기 산소 농도 측정치를 이용하여 산소 농도 변화량을 계산하는 산소 변화량 계산부; 및
    상기 산소 농도 변화량을 이용하여 제2 산소농도 변량을 계산하는 제2 산소농도 변량 계산부; 를 포함하여,
    상기 일산화탄소 측정치가 일산화탄소 허용범위를 벗어나지 않으면, 제2 산소농도 변량을 제공하지 않고, 상기 일산화탄소 측정치가 일산화탄소 허용범위를 벗어나면, 상기 제2 산소농도 변량을 제공하는 가열로의 산소 농도 제어 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 일산화탄소 계산부는
    상기 일산화탄소 측정치의 이동 평균값을 하기 수학식,
    Figure 112016125169645-pat00005
    을 이용하여 구하고, 상기 수학식에서, COpv,avg는 상기 일산화탄소 측정치의 이동 평균값이고, N은 1이상의 자연수이고, t는 시간변수인 가열로의 산소 농도 제어 장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 산소 변화량 계산부는
    상기 산소 농도 변화량을 하기 수학식,
    Figure 112016125169645-pat00006

    을 이용하여 구하고, 상기 수학식에서, ΔO2(t)는 산소 농도 변화량, A는 민감도 계수, dO2pv,avg는 산소농도 측정치의 이동 평균의 미분값, dCOpv,avg는 상기 일산화탄소 측정치의 이동 평균의 미분값, ΔCO(t)는 일산화탄소 측정치의 변화량, 그리고 B는 조절용 옵셋인 가열로의 산소 농도 제어 장치.
  5. 제2항에 있어서, 상기 제2 산소농도 변량 계산부는
    상기 제2 산소농도 변량을 하기 수학식,
    Figure 112016125169645-pat00007
    을 이용하여 구하고, 상기 수학식에서, O2_bias2는 제2 산소농도 변량이고, ΔO2(t)는 시간 (t) 시점에서의 산소 농도 변화량이고, O2(T-1)는 시간 (t-1) 시점에서의 산소 농도인 가열로의 산소 농도 제어 장치.
  6. 배가스의 일산화탄소 측정치를 입력받는 단계;
    상기 일산화탄소 측정치가 일산화탄소 허용범위를 벗어나는지를 판단하는 단계;
    상기 일산화탄소 측정치 및 배가스의 산소 농도 측정치를 이용하여 제2 산소농도 변량을 구하는 단계;
    상기 일산화탄소 측정치가 일산화탄소 허용범위를 벗어나면, 사전에 설정된제1 산소농도 변량과 상기 제2 산소농도 변량을 이용하여 산소농도 변량을 계산하여 제공하는 단계;
    상기 일산화탄소 측정치가 일산화탄소 허용범위를 벗어나지 않으면, 상기 제1 산소농도 변량을 산소농도 변량으로 제공하는 단계; 및
    상기 산소농도 변량중에서 최종 제공되는 상기 산소농도 변량을 이용하여 산소농도 설정치를 보정하는 단계;
    를 포함하는 가열로의 산소 농도 제어 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제2 산소농도 변량을 구하는 단계는
    상기 일산화탄소 측정치에 대한 이동 평균값을 계산하는 단계;
    상기 일산화탄소 측정치의 이동 평균값을 이용하여 일산화탄소 변화량을 구하는 단계;
    상기 일산화탄소 측정치의 이동 평균값, 상기 산소 농도 측정치 및 상기 일산화탄소 변화량을 이용하여 산소 농도 변화량을 계산하는 단계; 및
    상기 산소 농도 변화량을 이용하여 제2 산소농도 변량을 계산하는 단계;
    를 포함하는 가열로의 산소 농도 제어 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 이동 평균값을 계산하는 단계는
    상기 일산화탄소 측정치의 이동 평균값을 하기 수학식,
    Figure 112016125169645-pat00008
    을 이용하여 구하고, 상기 수학식에서, N은 1이상의 자연수이고, t는 시간변수인 가열로의 산소 농도 제어 방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 일산화탄소 변화량을 구하는 단계는
    상기 일산화탄소 변화량을 하기 수학식,
    Figure 112016125169645-pat00009
    을 이용하여 구하고, 상기 수학식에서,
    COpv,avg(t-1)은 시간 (t-1) 시점에서의 일산화탄소 측정치에 대한 이동 평균값이고, COpv,avg(t)은 시간 (t) 시점에서의 일산화탄소 측정치에 대한 이동 평균값인 가열로의 산소 농도 제어 방법.
  10. 제7항에 있어서, 상기 산소 농도 변화량을 계산하는 단계는
    상기 산소 농도 변화량을 하기 수학식,
    Figure 112016125169645-pat00010

    을 이용하여 구하고, 상기 수학식에서, ΔO2(t)는 산소 농도 변화량, A는 민감도 계수, dO2pv,avg는 산소농도 측정치의 이동 평균의 미분값, dCOpv,avg는 상기 일산화탄소 측정치의 이동 평균의 미분값, ΔCO(t)는 일산화탄소 측정치의 변화량, 그리고 B는 조절용 옵셋인 가열로의 산소 농도 제어 방법.
  11. 제7항에 있어서, 상기 제2 산소농도 변량을 계산하는 단계는
    상기 제2 산소농도 변량을 하기 수학식,
    Figure 112016125169645-pat00011
    을 이용하여 구하고, 상기 수학식에서, O2_bias2는 제2 산소농도 변량이고, ΔO2(t)는 시간 (t) 시점에서의 산소 농도 변화량이고, O2(T-1)는 시간 (t-1) 시점에서의 산소 농도인 가열로의 산소 농도 제어 방법.
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