KR102030943B1 - 활성 탄소 탈황 및 탈질 설비의 암모니아 주입량 제어 방법 및 장치 - Google Patents

활성 탄소 탈황 및 탈질 설비의 암모니아 주입량 제어 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

활성 탄소 탈황 및 탈질 설비의 암모니아 주입량 제어 방법이 제공된다. 상기 방법은, 입구 연도가스 상태 데이터, 출구 연도가스 상태 데이터, 온도-압력 보상된 입구 연도가스 유량 및 암모니아 희석 공기 유량을 획득하는 단계; 사전-설정된 제1 계산 모델을 사용하여, 상기 입구 연도가스 상태 데이터, 상기 출구 연도가스 상태 데이터, 온도-압력 보상된 입구 연도가스 유량, 암모니아 희석 공기 유량 및 사전-설정된 매개변수를 토대로, 제1 보정 암모니아 주입량을 계산하는 단계; 및 사전-설정된 제2 계산 모델을 사용하여 상기 제1 보정 암모니아 주입량에 대응하는 제1 타깃 암모니아 주입량을 계산하는 단계를 포함한다. 활성 탄소 탈황 및 탈질 설비의 암모니아 주입량 제어용 장치가 추가로 제공된다.

Description

활성 탄소 탈황 및 탈질 설비의 암모니아 주입량 제어 방법 및 장치
본 발명은 제어 기술 분야, 특히 활성 탄소 탈황 및 탈질 설비의 암모니아 주입량 제어 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 출원은, 2016. 8. 8.자로 중국 국가 지적 재산 사무소에 출원된 "활성 탄소 탈황 및 탈질 설비의 암모니아 주입량 제어 방법 및 장치"라는 발명의 명칭의 중국 특허 출원 번호 제 201610641484.7호를 우선권으로 주장하며, 이의 전체를 본원에 참고로 인용한다.
소결 공정 중에 생성된 연도가스(flue gas) 내의 SO2 및 NOX(질소산화물)은 철강 산업의 전체 배출의 대부분을 차지한다. 이 경우, 연도가스 내 SO2 및 NOX의 국제 배출 기준에 부합하기 위해, 소결 중에 생성된 연도가스에 탈황 및 탈질이 수행되어야 한다. 철강 산업의 소결장치에서 생성되는 연도가스를 위해, 활성 탄소 흡착탑 및 제거(stripping)탑을 비롯한 탈황 및 탈질 장치 및 방법을 채택하는 것이 바람직하다.
상기 활성 탄소 흡착탑은, 소결 중에 생성된, 황산화물, 질소산화물 및 다이옥신류를 포함한 연도가스의 오염 물질을 흡착하기 위해 사용되고, 또한 상기 제거탑은 활성 탄소의 열 재생을 위해 사용된다. 상기 활성 탄소 탈황 방법은, 높은 탈황률 및 동시에 탈질, 다이옥신-제거 및 먼지-제거를 해내면서 폐수 및 잔여 폐기물을 만들지 않는다는 장점에 의해 유망한 연도가스 정화 방법이다. 일반적으로, 일정 온도에서 암모니아와 질소산화물이 반응하여 질소와 물을 생성하고, 그로 인해 탈질을 달성할 수 있도록, 흡착탑 안으로 일정량의 암모니아가 주입된다. 설비 타깃 탈질 값에 도달하도록 적당한 암모니아 주입량이 선택되어야 하고, 또한 암모니아를 과다하게 주입하여 연도가스 출구(outlet)에서 암모니아 탈출이 야기되고 따라서 국제 환경 보호 기준에 충족하지 않게 됨을 피해야 한다. 따라서, 상기 설비의 암모니아 주입량을 합리적으로 제어하는 것이 바람직하다.
종래 기술에서는, 일반적으로, (활성 탄소 탈황 및 탈질 설비의) 암모니아 주입량이 작동자의 경험에 근거하여 수동으로 조정된다. 구체적으로, 탈황 및 탈질 효과가 나타날 때까지 작동자가 수동으로 타깃 암모니아 주입량을 수차례 수정한다. 이러한 방식은, 원하는 탈황 및 탈질 효과를 달성하기 위한 최적의 암모니아 주입량을 설비가 얻기 어려우므로, 신뢰성이 떨어진다. 즉, 과량의 암모니아를 주입하는 것은 암모니아 낭비를 야기하여 운영 비용을 증가시키고, 게다가 암모니아가 공기 중으로 일단 방출되면 심지어 2차 오염을 야기할 수 있고; 불충분한 암모니아로는 요구되는 탈황 및 탈질 효과가 달성될 수 없다.
위의 관점에서, 활성 탄소 탈황 및 탈질 설비의 암모니아 주입량을 제어하는 방법 및 장치가 본 발명에 따라 제시되고, 따라서 요건(국제 환경 보호 기준)을 충족시키는 탈황 및 탈질 효과를 달성하기 위한 바람직한 암모니아 주입량이 얻어질 수 있고, 기업 운영비가 절약된다.
상기 목적을 달성하기 위해서는, 본 발명에 따라 하기의 기술적 해법이 제공된다.
활성 탄소 탈황 및 탈질 설비의 암모니아 주입량을 제어하기 위한 방법은,
입구 연도가스(inlet flue gas) 상태 데이터, 출구 연도가스(outlet flue gas) 상태 데이터, 온도-압력 보상된 입구 연도가스 유량 및 암모니아 희석 공기 유량을 획득하는 단계로서, 여기서 상기 입구 연도가스 상태 데이터는 입구 연도가스의 SO2 농도, NOX 농도 및 습도를 포함하고, 상기 출구 연도가스 상태 데이터는 출구 연도가스의 SO2 농도를 포함하는, 단계;
사전-설정된 제1 계산 모델을 사용하여, 상기 입구 연도가스 상태 데이터, 상기 출구 연도가스 상태 데이터, 상기 온도-압력 보상된 입구 연도가스 유량, 상기 암모니아 희석 공기 유량 및 사전-설정된 매개변수를 토대로, 제1 보정 암모니아 주입량을 계산하는 단계로서, 여기서 상기 사전-설정된 매개변수는 타깃 탈질 값, 상기 출구 연도가스의 타깃 암모니아 누출량, NH3의 보정 계수, 제1 타깃 암모니아 주입량의 보정 계수 및 흡착탑의 개수를 포함하는, 단계; 및
사전-설정된 제2 계산 모델을 사용하여 상기 제1 보정 암모니아 주입량에 대응하는 제1 타깃 암모니아 주입량을 계산하는 단계
를 포함한다.
바람직하게는 상기 방법은,
상기 제1 타깃 암모니아 주입량과 실제 암모니아 주입량 사이의 차이를 계산하고, 상기 차이를 토대로 상기 차이가 사전-설정된 임계치(threshold)보다 작을 때까지 암모니아 유량 조절 밸브의 개방도(open degree)를 조정하는 단계로서, 여기서 상기 실제 암모니아 주입량은 암모니아 유량계로 탐지되는, 단계
를 추가로 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 사전-설정된 제1 계산 모델을 사용하여, 상기 입구 연도가스 상태 데이터, 상기 출구 연도가스 상태 데이터, 상기 온도-압력 보상된 입구 연도가스 유량, 상기 암모니아 희석 공기 유량 및 사전-설정된 매개변수를 토대로, 제1 보정 암모니아 주입량을 계산하는 단계는,
하기 제1 공식에 따라 입구 NOX의 시간당 부피를 계산하는 것:
NOX in = F11 × Humidity × NOX11 (제1 공식)
(이때, NOXin 은 입구 NOX의 시간당 부피를 나타내고, F11은 상기 온도-압력 보상된 입구 연도 가스 유량을 나타내고, Humidity는 상기 입구 연도가스의 습도를 나타내고, NOX11는 상기 입구 연도가스의 NOX 농도를 나타낸다);
하기 제2 공식에 따라 출구 연도가스 유량을 계산하는 것:
F12 = F11 + OFF_GAS (제2 공식)
(이때, OFF_GAS는 상기 암모니아 희석 공기 유량을 나타내고, F12는 상기 출구 연도가스 유량을 나타낸다);
하기 제3 공식에 따라 입구 SO2의 시간당 부피를 계산하는 것:
SO 2in = F11 × Humidity × SO 2 11 (제3 공식)
(이때, SO 2in 은 입구 SO2의 시간당 부피를 나타내고, SO 2 11은 상기 입구 연도가스의 SO2 농도를 나타낸다);
하기 제4 공식에 따라 출구 SO2의 시간당 부피를 계산하는 것:
SO 2out = F12 × Humidity × SO 2 12 (제4 공식)
(이때, SO 2out 는 출구 SO2의 시간당 부피를 나타내고, SO 2 12는 상기 출구 연도가스의 SO2 농도를 나타낸다);
하기 제5 공식에 따라 활성 탄소 탈황 및 탈질 설비의 탈황률을 계산하는 것:
Figure 112018009686035-pct00001
(제5 공식)
(이때, SO 2eff 는 상기 활성 탄소 탈황 및 탈질 설비의 탈황률을 나타낸다);
하기 제6 공식에 따라 SO2에 대응하는 암모니아 주입 중간 변수를 계산하고, 하기 제7 공식에 따라 NOX에 대응하는 암모니아 주입 중간 변수를 계산하는 것:
Figure 112018009686035-pct00002
(제6 공식)
(이때, NH3 SO2 는 SO2에 대응하는 암모니아 주입 중간 변수를 나타내고, NH 3 _K는 상기 입구 연도가스에서 SO2를 제거하기 위한 NH3의 보정 계수를 나타낸다)
Figure 112018009686035-pct00003
(제7 공식)
(이때, NH3 NOX 는 NOX에 대응하는 암모니아 주입 중간 변수를 나타내고, NOX in 은 입구 NOX의 시간당 부피를 나타내고, NOX _ SV는 타깃 탈질 값을 나타낸다); 및
하기 제8 공식에 따라 제1 보정 암모니아 주입량을 계산하는 것:
Figure 112018009686035-pct00004
(제8 공식)
(이때, NH 3cal _corrected_value 는 상기 제1 보정 암모니아 주입량을 나타내고, NH 3 _L은 상기 출구 연도가스의 타깃 암모니아 누출량을 나타낸다)
을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 사전-설정된 제2 계산 모델을 사용하여 상기 제1 보정 암모니아 주입량에 대응하는 상기 제1 타깃 암모니아 주입량을 계산하는 단계는,
하기 제9 공식에 따라 상기 제1 보정 암모니아 주입량에 대응하는 상기 제1 타깃 암모니아 주입량을 계산하는 것
Figure 112018009686035-pct00005
(제9 공식)
(이때, NH 3cal _value 는 상기 제1 타깃 암모니아 주입량을 나타내고 이는 상기 흡착탑 중 하나의 타깃 암모니아 주입량이고, NH 3correct _value 의 값은 상기 제1 보정 암모니아 주입량을 포함하고, K NH3 는 상기 제1 타깃 암모니아 주입량의 보정 계수를 나타내고, n은 흡착탑의 개수를 나타낸다)
을 포함할 수 있다.
바람직하게는 상기 방법은, 상기 사전-설정된 제2 계산 모델을 사용하여 상기 제1 보정 암모니아 주입량에 대응하는 상기 제1 타깃 암모니아 주입량을 계산하는 단계 이전에,
상기 제1 보정 암모니아 주입량이 제1 사전-설정된 범위를 초과하는지 및 상기 사전-설정된 제1 계산 모델에 포함된 각각의 변수들이 각기 변수에 해당하는 제2 사전-설정된 범위를 초과하는지를 결정하는 것; 및
상기 제1 보정 암모니아 주입량이 상기 제1 사전-설정된 범위를 초과하고/하거나 상기 사전 결정된 제1 계산 모델에 포함된 각 변수들이 각기 변수에 해당하는 상기 제2 사전-설정된 범위를 초과하는 경우, 상기 제1 보정 암모니아 주입량을 사용자에 의해 사전-설정된 제2 보정 암모니아 주입량으로 업데이트하는 것
을 추가로 포함할 수 있다.
바람직하게는 상기 방법은, 상기 사전-설정된 제2 계산 모델을 사용하여 상기 제1 보정 암모니아 주입량에 대응하는 상기 제1 타깃 암모니아 주입량을 계산하는 단계 이전에,
사용자에 의해 입력된 제3 보정 암모니아 주입량을 획득하는 것, 및 상기 제1 보정 암모니아 주입량을 상기 제3 보정 암모니아 주입량으로 업데이트하는 것
을 추가로 포함할 수 있다.
바람직하게는 상기 방법은,
상기 제1 타깃 암모니아 주입량이 제3 사전-설정된 범위를 초과하는지, 및 상기 사전-설정된 제2 계산 모델에 포함된 각각의 변수들이 각기 변수에 해당하는 제4 사전-설정된 범위를 초과하는지를 결정하는 것; 및
상기 제1 타깃 암모니아 주입량이 상기 제3 사전-설정된 범위를 초과하고/하거나 상기 사전-설정된 제2 계산 모델에 포함된 각각의 변수들이 각기 변수들에 해당하는 상기 제4 사전-설정된 범위를 초과하는 경우, 하기 제10 공식에 따라 제2 타깃 암모니아 주입량을 계산하고 상기 제1 타깃 암모니아 주입량을 상기 제2 타깃 암모니아 주입량으로 업데이트하는 것:
Figure 112018009686035-pct00006
(제10 공식)
(이때, NH 3set _value_ 1 는 상기 제2 타깃 암모니아 주입량을 나타내고, K p1 는 사용자에 의해 사전-설정된 상기 제2 타깃 암모니아 주입량의 보정 계수를 나타내고, NH3 NOX 는 NOX에 해당하는 암모니아 주입 중간 변수를 나타내고, n은 흡착탑의 개수를 나타낸다)
을 추가로 포함할 수 있다.
바람직하게는 상기 방법은,
사용자에 의해 입력된 제3 타깃 암모니아 주입량의 보정 계수를 획득하는 것; 및
하기 제11 공식에 따라 상기 제3 타깃 암모니아 주입량을 계산하고 상기 제1 타깃 암모니아 주입량을 상기 제3 타깃 암모니아 주입량으로 업데이트하는 것:
Figure 112018009686035-pct00007
(제11 공식)
(이때, NH 3set _value_2 는 상기 제3 타깃 암모니아 주입량을 나타내고, K p2 는 상기 제3 타깃 암모니아 주입량의 보정 계수를 나타낸다)
을 추가로 포함할 수 있다.
활성 탄소 탈황 및 탈질 설비의 암모니아 주입량을 제어하기 위한 장치는,
입구 연도가스 상태 데이터, 출구 연도가스 상태 데이터, 온도-압력 보상 입구 연도가스 유량 및 암모니아 희석 공기 유량을 획득하도록 구성된 제1 획득 모듈로서, 여기서 상기 입구 연도가스 상태 데이터는 입구 연도가스의 SO2 농도, NOX 농도 및 습도를 포함하고, 상기 출구 연도가스 상태 데이터는 상기 출구 연도가스의 SO2 농도를 포함하는, 제1 획득 모듈;
사전-설정된 제1 계산 모델을 사용하여, 상기 입구 연도가스 상태 데이터, 상기 출구 연도가스 상태 데이터, 상기 온도-압력 보상 입구 연도가스 유량, 상기 암모니아 희석 공기 유량 및 사전-설정된 변수들을 토대로, 제1 보정 암모니아 주입량을 계산하도록 구성된 제1 계산 모듈로서, 여기서 상기 사전-설정된 변수들은 타깃 탈질 값, 상기 출구 연도가스의 타깃 암모니아 누출량, NH3의 보정계수, 제1 타깃 암모니아 주입량의 보정계수 및 흡착탑의 개수를 포함하는, 제1 계산 모듈; 및
사전-설정된 제2 계산 모델을 사용하여 상기 제1 보정 암모니아 주입량에 대응하는 상기 제1 타깃 암모니아 주입량을 계산하도록 구성된 제2 계산 모듈
을 포함한다.
바람직하게는 상기 장치는,
상기 제1 타깃 암모니아 주입량과 실제 암모니아 주입량의 차이를 계산하고, 상기 차이를 토대로 상기 차이가 사전-설정된 임계치보다 작을 때까지 암모니아 유량 조절 밸브의 개방도를 조정하도록 구성된 조정 모듈로서, 여기서 상기 실제 암모니아 주입량은 암모니아 유량계로 탐지되는, 조정 모듈
을 추가로 포함할 수 있다.
바람직하게는 상기 제1 계산 모듈은,
하기 제1 공식에 따라 입구 NOX의 시간당 부피를 계산하도록 구성된 제1 계산 유닛:
NOX in = F11 × Humidity × NOX11 (제1 공식)
(이때, NOXin 은 입구 NOX의 시간당 부피를 나타내고, F11은 상기 온도-압력 보상된 입구 연도 가스 유량을 나타내고, Humidity는 상기 입구 연도가스의 습도를 나타내고, NOX11는 상기 입구 연도가스의 NOX 농도를 나타낸다);
하기 제2 공식에 따라 출구 연도 가스 유량을 계산하도록 구성된 제2 계산 유닛:
F12 = F11 + OFF_GAS (제2 공식)
(이때, OFF_GAS는 상기 암모니아 희석 공기 유량을 나타내고, F12는 상기 출구 연도가스 유량을 나타낸다);
하기 제3 공식에 따라 입구 SO2의 시간당 부피를 계산하도록 구성된 제3 계산 유닛:
SO 2in = F11 × Humidity × SO 2 11 (제3 공식)
(이때, SO 2in 은 입구 SO2의 시간당 부피를 나타내고, SO 2 11은 상기 입구 연도가스의 SO2 농도를 나타낸다);
하기 제4 공식에 따라 출구 SO2의 시간당 부피를 계산하도록 구성된 제4 계산 유닛:
SO 2out = F12 × Humidity × SO 2 12 (제4 공식)
(이때, SO 2out 는 출구 SO2의 시간당 부피를 나타내고, SO 2 12는 상기 출구 연도가스의 SO2 농도를 나타낸다);
하기 제5 공식에 따라 상기 활성 탄소 탈황 및 탈질 설비의 탈황률을 계산하도록 구성된 제5 계산 유닛:
Figure 112018009686035-pct00008
(제5 공식)
(이때, SO 2eff 는 상기 활성 탄소 탈황 및 탈질 설비의 탈황률을 나타낸다);
하기 제6 공식에 따라 SO2에 대응하는 암모니아 주입 중간 변수를 계산하도록 구성된 제6 계산 유닛:
Figure 112018009686035-pct00009
(제6 공식)
(이때, NH3 SO2 는 SO2에 대응하는 암모니아 주입 중간 변수를 나타내고, NH 3 _K는 상기 입구 연도가스에서 SO2를 제거하기 위한 NH3의 보정 계수를 나타낸다);
하기 제7 공식에 따라 NOX에 대응하는 암모니아 주입 중간 계수를 계산하도록 구성된 제7 계산 유닛:
Figure 112018009686035-pct00010
(제7 공식)
(이때, NH3 NOX 는 NOX에 대응하는 암모니아 주입 중간 변수를 나타내고, NOX in 은 입구 NOX의 시간당 부피를 나타내고, NOX _ SV는 타깃 탈질 값을 나타낸다); 및
하기 제8 공식에 따라 제1 보정 암모니아 주입량을 계산하도록 구성된 제8 계산 유닛:
Figure 112018009686035-pct00011
(제8 공식)
(이때, NH 3cal _corrected_value 는 상기 제1 보정 암모니아 주입량을 나타내고, NH3_L은 상기 출구 연도가스의 타깃 암모니아 누출량을 나타낸다)
을 포함할 수 있다.
바람직하게는 상기 제2 계산 모듈은,
하기 제9 공식에 따라 상기 제1 보정 암모니아 주입량에 대응하는 상기 제1 타깃 암모니아 주입량을 계산하도록 구성된 제9 계산 유닛:
Figure 112018009686035-pct00012
(제9 공식)
(이때, NH 3cal _value 는 상기 제1 타깃 암모니아 주입량을 나타내고 이는 상기 흡착탑 중 하나의 타깃 암모니아 주입량이고, NH 3correct _value 의 값은 상기 제1 보정 암모니아 주입량을 포함하고, K NH3 는 상기 제1 타깃 암모니아 주입량의 보정 계수를 나타내고, n은 흡착탑의 개수를 나타낸다)
을 포함할 수 있다.
바람직하게는 상기 장치는,
상기 제1 보정 암모니아 주입량이 제1 사전-설정된 범위를 초과하는지 및 상기 사전-설정된 제1 계산 모델에 포함된 각각의 변수들이 각기 변수에 해당하는 제2 사전-설정된 범위를 초과하는지를 결정하고; 상기 제1 보정 암모니아 주입량이 상기 제1 사전-설정된 범위를 초과하고/하거나 상기 사전-설정된 제1 계산 모델에 포함된 각각의 변수들이 각기 변수들의 상기 제2 사전-설정된 범위를 초과하는 경우, 상기 제1 보정 암모니아 주입량을 사용자에 의해 사전-설정된 제2 보정 암모니아 주입량으로 업데이트하도록 구성된 제1 업데이트 모듈
을 추가로 포함할 수 있다.
바람직하게는 상기 장치는, 사용자에 의해 입력된 제3 보정 암모니아 주입량을 획득하고, 상기 제1 보정 암모니아 주입량을 상기 제3 보정 암모니아 주입량으로 업데이트하도록 구성된 제2 업데이트 모듈을 추가로 포함할 수 있다.
바람직하게는 상기 장치는,
상기 제1 타깃 암모니아 주입량이 제3 사전-설정된 범위를 초과하는지, 및 상기 사전-설정된 제2 계산 모델에 포함된 각각의 변수들이 각기 변수에 해당하는 제4 사전-설정된 범위를 초과하는지를 결정하고; 상기 제1 타깃 암모니아 주입량이 상기 제3 사전-설정된 범위를 초과하고/하거나 상기 사전-설정된 제2 계산 모델의 각각의 변수들이 각기 변수에 해당하는 상기 제4 사전-설정된 범위를 초과하는 경우, 하기 제10 공식에 따라 제2 타깃 암모니아 주입량을 계산하고 상기 제1 타깃 암모니아 주입량을 상기 제2 타깃 암모니아 주입량으로 업데이트하도록 구성된 제3 업데이트 모듈:
Figure 112018009686035-pct00013
(제10 공식)
(이때, NH 3set _value_ 1 는 상기 제2 타깃 암모니아 주입량을 나타내고, K p1 은 사용자에 의해 사전-설정된 상기 제2 타깃 암모니아 주입량의 보정 계수를 나타내고, NH3 NOX 는 NOX에 해당하는 암모니아 주입 중간 변수를 나타내고, n은 흡착탑의 개수를 나타낸다)
을 추가로 포함할 수 있다.
바람직하게는 상기 장치는,
사용자에 의해 입력된 제3 타깃 암모니아 주입량의 보정 계수를 획득하고; 하기 제11 공식에 따라 상기 제3 타깃 암모니아 주입량을 계산하고 상기 제1 타깃 암모니아 주입량을 상기 제3 타깃 암모니아 주입량으로 업데이트하도록 구성된 제4 업데이트 모듈:
Figure 112018009686035-pct00014
(제11 공식)
(이때, NH 3set _value_2 는 상기 제3 타깃 암모니아 주입량을 나타내고, K p2 는 상기 제3 타깃 암모니아 주입량의 보정 계수를 나타낸다)
을 추가로 포함할 수 있다.
상기 기술적 해법에서, 종래 기술과 비교하여, 본 발명에 따라 활성 탄소 탈황 탈질 설비의 암모니아 주입량 제어 방법 및 장치가 제공됨을 알 수 있다. 본 발명에 따른 상기 기술적 해법에는, 사전-설정된 제1 계산 모델을 사용하여, 입구 연도가스 상태 데이터(입구 연도가스의 SO2 농도, NOX 농도 및 습도를 포함함), 출구 연도가스 상태 데이터(출구 연도가스의 SO2 농도를 포함함), 온도-압력 보상된 입구 연도가스 유량, 암모니아 희석 공기 유량 및 사전-설정된 매개변수(타깃 탈질 값, 출구 연도가스의 타깃 암모니아 누출량, NH3의 보정 계수, 제1 타깃 암모니아 주입량의 보정계수, 및 흡착탑의 개수를 포함함)를 토대로, 제1 보정 암모니아 주입량이 계산된다. 그 후, 사전-설정된 제2 계산 모델을 사용하여 제1 보정 암모니아 주입량에 대응하는 제1 타깃 암모니아 주입량이 계산되어, 상기 제1 타깃 암모니아 주입량이 활성 탄소 탈황 및 탈질 설비의 현재 상태에 상응하도록 한다. 즉, 상기 제1 타깃 암모니아 주입량은, 활성 탄소 탈황 및 탈질 설비의 현재의 연도가스 데이터(입구 연도가스 데이터, 출구 연도가스 데이터, 온도-압력 보상된 입구 연도가스 유량, 암모니아 희석 공기 유량 및 사전-설정 변수들)를 토대로 계산되고, 이는 종래 기술에서 현장 작동자들이 경험을 토대로 수동으로 맞춘 타깃 암모니아 주입량보다 훨씬 더 정확하다. 이 경우, 작동자들이 경험에 의존하여 수동으로 타깃 암모니아 주입량을 수차례에 걸쳐 수정하는 것이 필요 없다. 따라서, 본 발명에 따른 기술적 해법으로써, 바람직한 암모니아 주입량이 얻어질 수 있고, 이로써 요건(국제 환경 보호 기준)을 충족시키는 탈황 및 탈질 효과를 얻게 된다. 추가적으로, 과량의 암모니아가 주입되지 않도록 함으로써 기업 운영 비용을 효과적으로 절약하게 된다.
또한, 본 발명의 활성 탄소 탈황 및 탈질 설비의 암모니아 주입량을 제어하는 방법 및 장치는 높은 자동화도를 갖고, 현장 작동자로 하여금 반복적으로 타깃 암모니아 주입량을 조정하게 할 필요가 없기 때문에 더욱 융통성있고 편리하다.
종래 기술에 따르거나 본 발명의 실시양태에 따른 기술적 해법이 더욱 명료해지도록, 종래 기술 또는 본 발명의 실시양태들의 설명에 사용되는 도면들은 하기와 같이 간단히 설명된다. 하기에 설명될 도면은 본 발명의 실시양태들을 단지 예시함이 명백하다. 당업자에게는, 어떠한 창의적 작업 없이도 하기 도면들을 토대로 다른 도면들이 얻어질 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 활성 탄소 탈황 및 탈질 설비의 구조도이고;
도 2는 본 발명의 일 실시양태에 따른 활성 탄소 탈황 및 탈질 설비의 암모니아 주입량을 제어하는 방법의 흐름도이고;
도 3은 본 발명의 일 실시양태에 따른 활성 탄소 탈황 및 탈질 설비의 암모니아 주입량을 제어하는 장치의 구조도이다.
본 발명의 실시양태에 따른 기술적 해법은, 본 발명의 실시양태의 하기의 도면들로써 명확하고 완전하게 설명된다. 설명된 실시양태들은 본 발명의 모든 실시양태이기보다는 단지 몇 가지임이 명백하다. 본 발명의 실시양태에 기초하여, 어떠한 창의적 작업 없이 당업자에 의해 획득된 임의의 다른 실시양태는 본 발명의 보호범위 내에 든다.
본 발명의 상기 목적, 특징 및 이점을 더욱 명백하게 하기 위해, 본 발명은 도면과 실시양태들로써 하기에 자세하게 설명된다.
먼저, 본 발명의 실시양태들에 따른 기술적 해법이 설명되기 전에, 종래 기술에 따른 활성 탄소 탈황 및 탈질 설비를 간략하게 소개한다.
종래 기술에 따른 활성 탄소 탈황 및 탈질 설비의 구조도인 도 1을 참조한다. 도 1에 나타난 바와 같이, 활성 탄소의 공정 흐름도가 먼저 소개되고, 이어서 암모니아 주입의 작업 흐름이 소개된다.
(1) 활성 탄소의 공정 흐름의 소개
도 1에 나타난 바와 같이, 활성 탄소 탈황 및 탈질 설비는 다중-흡착탑 설비이다. 소결 중에 생성된 연도가스에 대해 먼지 제거 공정이 수행된 후에, 연도가스는 부스터 팬(booster fan)에 의해 가압되고 이후 흡착탑 A 내지 D로 전송된다. 흡착탑에서 연도가스 내의 SO2는, 활성 탄소에 의해 흡착되고 촉매 H2SO4에 의해 산화된다. 그 동안에, 질소산화물은 흡착탑에서 주입된 암모니아와 반응하여 질산암모늄을 생성하고, 질소산화물과 암모니아는 서로 반응하여 질소와 물을 생성한다. 황산과 상기 화학반응 중 생성된 질산암모늄은 활성 탄소에 의해 흡착된다. 포화된 활성 탄소는, 물질 방출 롤러와 별-모양의 재(ash) 배출 밸브를 통해 활성 탄소 컨베이어 (2)의 호퍼(hopper)에 방출되고, 그 후 상기 물질은 컨베이어 (2)에 의해 제거(stripping)탑 (TO2)로 전송된다.
질소는, 고온 공기 순환 팬 (CO2) 및 가열기 (EO2)에 의해 450 ℃로 가열되고, 그 후 제거탑으로 전송되어 포화된 활성 탄소를 간접적으로 가열한다. 가열된 활성 탄소는 고농도의 SO2를 방출한다. 상기 고농도의 SO2가 많은 기체는, 관로를 통해 황산 제조 시스템으로 전송되고, 고농도의 황산 생성물이 생성될 수 있다. 상기 가열되고 제거된(stripped) 활성 탄소는, 별-모양의 재 배출 밸브 (102C)를 통해 활성 탄소 진동 스크린 (V02)상에 방류된다. 굵은 입상의 활성 탄소는 상기 진동 스크린 (V02)를 통해 선별되고 활성 탄소 컨베이어 (1)로 배출된다. 상기 굵은 입상의 활성 탄소는, 재사용을 위해 다시 컨베이어 (1)에 의해 흡착탑 A 내지 D로 투입되고, 그동안 미세 입상의 활성 탄소와 먼지는 활성 탄소 스크리닝(screening) 호퍼에 배출된다.
도 1에 나타난 바와 같이, 매개변수들 예를 들어 SO2, NOX, 먼지, 및 미처리 연도가스와 정제된 연도가스(출구에서의 연도가스, 흡착탑에 의해 탈황 및 탈질됨)의 산소 함량은 연속 방출 모니터링 시스템(CEMS)에 의해 탐지된다.
(2) 암모니아 주입의 작업 흐름의 소개
활성 탄소 탈황 및 탈질 설비로 탈질 효과를 달성하기 위해서는, 일정량의 암모니아가 흡착탑에 주입되고, 상기 암모니아와 질소산화물이 서로 반응하여 질소와 물을 생성하여야 한다. 도 1에 나타난 바와 같이, 암모니아 탱크의 밸브가 먼저 열리고, 암모니아 주입량이 암모니아 유량 조절 밸브 (FCV)로 조정된다. 암모니아 유량은 암모니아 유량계 (FIT)에 의해 그곳에서 또는 중앙 통제실에서 실시간으로 표시될 수 있다. 암모니아는, NH3의 농도가 폭발 하한보다 낮도록, "암모니아 혼합기(ammonia mixer)"로, 암모니아 희석 팬으로부터 송풍된 고온의 공기와 혼합된다. 희석된 암모니아는 흡착탑의 입구를 통해서 연도(flue)로 전송되고, 주입 암모니아 그리드(grid)에 의하여 균일하게 주입된다.
암모니아를 희석하기 위해 충분한 양의 공기가 암모니아 희석 팬에 의해 제공될 수 있다. 상기 암모니아의 희석은, 일정 값을 초과하는 암모니아 관로의 암모니아 농도로 인한 폭발 사고를 피하기 위해, 그리고 소결 중 생성된 연도가스와 암모니아를 완전히 혼합하여 탈질률을 향상시키기 위한 것이다.
구체적으로, 활성 탄소 탈황 및 탈질 설비의 상기 탈황 및 탈질 화학 반응은 다음과 같다.
I. 탈황 반응
a. 화학 흡착
SO2＋O2 → SO3
SO3＋n H2O → H2SO4＋(n-1)H2O
b. (NH3/SO2에 의한) 황산염의 생성
H2SO4＋NH3 → NH4HSO4
NH4HSO4＋NH3 → (NH4)2SO4
II. 탈질 반응
NO＋NH3＋1/2O2 → N2＋3/2H2O
이하에서, 본 발명의 실시양태에 따른 기술적 해법이 구체적으로 설명된다.
제1 실시양태
본 발명의 일 실시양태에 따른 활성 탄소 탈황 및 탈질 설비의 암모니아 주입량을 제어하는 방법의 순서도인 도 2를 참조한다. 본 발명의 실시양태에 따라 활성 탄소 탈황 및 탈질 설비의 암모니아 주입량을 제어하는 방법은 제어장치에 적용된다. 선택적으로, 상기 제어장치는 프로그래머블 로직 컨트롤러(PLC)일 수 있다. 도 2에 나타난 바와 같이, 상기 방법은 S201 내지 S203의 단계를 포함한다.
S201 단계에서, 입구 연도가스 상태 데이터, 출구 연도가스 상태 데이터, 온도-압력 보상된 입구 연도가스 유량 및 암모니아 희석 공기 유량이 획득된다.
상기 입구 연도가스 상태 데이터는 입구 연도가스의 SO2 농도, NOX 농도 및 습도를 포함하고; 상기 출구 연도가스 상태 데이터는 출구 연도가스의 SO2 농도를 포함한다.
상기 입구 연도가스 상태 데이터 및 상기 출구 연도가스 상태 데이터는 CEMS 시스템에 의해 탐지된다. 상기 온도-압력 보상된 입구 연도가스 유량은 입구 연도가스 유량계에 의해 탐지된다. 상기 암모니아 희석 공기 유량은 암모니아 희석 공기 유량계에 의해 탐지된다.
S202 단계에서, 사전-설정된 제1 계산 모델을 사용하여, 상기 입구 연도가스 상태 데이터, 상기 출구 연도가스 상태 데이터, 상기 온도-압력 보상된 입구 연도가스 유량, 상기 암모니아 희석 공기 유량 및 사전-설정된 매개변수를 토대로, 제1 보정 암모니아 주입량이 계산된다.
상기 사전-설정된 매개변수는 타깃 탈질 값, 상기 출구 연도가스의 타깃 암모니아 누출량, NH3의 보정 계수, 제1 타깃 암모니아 주입량의 보정 계수 및 (설비의)흡착탑의 개수를 포함한다. 상기 사전-설정된 매개변수는, 설비의 휴먼 머신 인터페이스(HMI)에서 사용자에 의해 미리 설정된다.
선택적으로, S202 단계는
하기 제1 공식에 따라 입구 NOX의 시간당 부피를 계산하는 것:
NOX in = F11 × Humidity × NOX11 (제1 공식)
(이때, NOXin 은 입구 NOX의 시간당 부피를 나타내고, F11은 상기 온도-압력 보상된 입구 연도 가스 유량을 나타내고, Humidity는 상기 입구 연도가스의 습도를 나타내고, NOX11는 상기 입구 연도가스의 NOX 농도를 나타낸다);
하기 제2 공식에 따라 출구 연도가스 유량을 계산하는 것:
F12 = F11 + OFF_GAS (제2 공식)
(이때, OFF_GAS는 상기 암모니아 희석 공기 유량을 나타내고, F12는 상기 출구 연도가스 유량을 나타낸다);
하기 제3 공식에 따라 입구 SO2의 시간당 부피를 계산하는 것:
SO 2in = F11 × Humidity × SO 2 11 (제3 공식)
(이때, SO 2in 은 입구 SO2의 시간당 부피를 나타내고, SO 2 11은 상기 입구 연도가스의 SO2 농도를 나타낸다);
하기 제4 공식에 따라 출구 SO2의 시간당 부피를 계산하는 것:
SO 2out = F12 × Humidity × SO 2 12 (제4 공식)
(이때, SO 2out 는 출구 SO2의 시간당 부피를 나타내고, SO 2 12는 상기 출구 연도가스의 SO2 농도를 나타낸다);
하기 제5 공식에 따라 활성 탄소 탈황 및 탈질 설비의 탈황률을 계산하는 것:
Figure 112018009686035-pct00015
(제5 공식)
(이때, SO 2eff 는 상기 활성 탄소 탈황 및 탈질 설비의 탈황률을 나타낸다);
하기 제6 공식에 따라 SO2에 대응하는 암모니아 주입 중간 변수를 계산하고, 하기 제7 공식에 따라 NOX에 대응하는 암모니아 주입 중간 변수를 계산하는 것:
Figure 112018009686035-pct00016
(제6 공식)
(이때, NH3 SO2 는 SO2에 대응하는 암모니아 주입 중간 변수를 나타내고, NH 3 _K는 상기 입구 연도가스에서 SO2를 제거하기 위한 NH3의 보정 계수를 나타낸다)
Figure 112018009686035-pct00017
(제7 공식)
(이때, NH3 NOX 는 NOX에 대응하는 암모니아 주입 중간 변수를 나타내고, NOX in 은 입구 NOX의 시간당 부피를 나타내고, NOX _ SV는 타깃 탈질 값을 나타낸다); 및
하기 제8 공식에 따라 제1 보정 암모니아 주입량을 계산하는 것:
Figure 112018009686035-pct00018
(제8 공식)
(이때, NH 3cal _corrected_value 는 상기 제1 보정 암모니아 주입량을 나타내고, NH 3 _L은 상기 출구 연도가스의 타깃 암모니아 누출량을 나타낸다)
을 포함할 수 있다.
다시 말해, 상기 사전-설정된 제1 계산 모델은, 상기 제1 내지 제8 공식으로 수행되는 계산을 포함하는 계산 모델이다.
S203 단계에서, 사전-설정된 제2 계산 모델을 사용하여 상기 제1 보정 암모니아 주입량에 대응하는 제1 타깃 암모니아 주입량이 계산된다.
구체적으로, S203 단계는
하기 제9 공식에 따라 상기 제1 보정 암모니아 주입량에 대응하는 상기 제1 타깃 암모니아 주입량을 계산하는 것
Figure 112018009686035-pct00019
(제9 공식)
(이때, NH 3cal _value 는 상기 제1 타깃 암모니아 주입량을 나타내고 이는 상기 흡착탑 중 하나의 타깃 암모니아 주입량이고, NH 3correct _value 의 값은 상기 제1 보정 암모니아 주입량을 포함하고, K NH3 는 상기 제1 타깃 암모니아 주입량의 보정 계수를 나타내고, n은 흡착탑의 개수를 나타낸다)
을 포함한다.
다시 말해, 상기 사전-설정된 제2 계산 모델은, 상기 제9 공식으로 수행되는 계산을 포함하는 계산 모델이다.
본 발명의 실시양태에 따른 기술적 해법에서, 상기 매개 변수들의 단위는 국제 표준 단위, 즉, 국제 단위 체계에서의 기본 단위임이 주지되어야 한다.
본 발명의 실시양태에 따른 기술적 해법에서는, 사전-설정된 제1 계산 모델을 사용하여, 입구 연도가스 상태 데이터(입구 연도가스의 SO2 농도, NOX 농도 및 습도를 포함함), 출구 연도가스 상태 데이터(출구 연도가스의 SO2 농도를 포함함), 온도-압력 보상된 입구 연도가스 유량, 암모니아 희석 공기 유량 및 사전-설정된 매개변수(타깃 탈질 값, 출구 연도가스의 타깃 암모니아 누출량, NH3의 보정 계수, 제1 타깃 암모니아 주입량의 보정계수, 및 흡착탑의 개수를 포함함)를 토대로, 제1 보정 암모니아 주입량이 계산된다. 그 후, 사전-설정된 제2 계산 모델을 사용하여 제1 보정 암모니아 주입량에 상응하는 제1 타깃 암모니아 주입량이 계산되어, 상기 제1 타깃 암모니아 주입량이 활성 탄소 탈황 및 탈질 설비의 현재 상태에 상응하도록 한다. 즉, 상기 제1 타깃 암모니아 주입량은, 활성 탄소 탈황 및 탈질 설비의 현재의 연도가스 데이터(입구 연도가스 데이터, 출구 연도가스 데이터, 온도-압력 보상된 입구 연도가스 유량, 암모니아 희석 공기 유량 및 사전-설정 변수들)를 토대로 계산되고, 이는 종래 기술에서 현장 작동자들이 경험을 토대로 수동으로 맞춘 타깃 암모니아 주입량보다 훨씬 더 정확하다. 이 경우, 작동자들이 경험에 의존하여 수동으로 타깃 암모니아 주입량을 수차례에 걸쳐 수정하는 것이 필요 없다. 따라서, 본 발명에 따른 기술적 해법으로써, 바람직한 암모니아 주입량이 얻어질 수 있고, 이로써 요건(국제 환경 보호 기준)을 충족시키는 탈황 및 탈질 효과를 얻게 된다. 추가적으로, 과량의 암모니아가 주입되지 않도록 함으로써 기업 운영 비용을 효과적으로 절약하게 된다.
또한, 본 발명의 실시양태에 따른 기술적 해법은 높은 자동화도를 갖고, 현장 작동자로 하여금 반복적으로 타깃 암모니아 주입량을 조정하게 할 필요가 없기 때문에 더욱 융통성있고 편리하다.
제2 실시양태
선택적으로, 본 발명의 또 다른 실시양태에 따른, 활성 탄소 탈황 및 탈질 설비의 암모니아 주입량 제어 방법은, S203 단계 이전에, 상기 제1 보정 암모니아 주입량이 제1 사전-설정된 범위를 초과하는지 및 상기 사전-설정된 제1 계산 모델에 포함된 각각의 변수들이 각기 변수에 해당하는 제2 사전-설정된 범위를 초과하는지를 결정하는 것을 포함한다.
상기 제1 사전-설정된 범위는, 사용자에 의해 사전-설정된, 상기 제1 보정 암모니아 주입량이 상기 요건을 충족함을 나타내는 수치 범위이다. 이 수치 범위는, 설비가 정상적으로 작동하고 원하는 탈황 및 탈질 효과를 달성하는 경우의, 제1 보정 암모니아 주입량, 입구 연도가스 양의 범위, 입구 및 출구 연도가스의 농도의 범위 등(계산된 것들임)을 토대로 사용자에 의해 설정된 보정 암모니아 주입량의 범위이다. 구체적으로는, 상기 사전-설정된 제1 계산 모델에 포함된 각각의 변수들은 제2 사전-설정된 범위에 대응하고, 상기 제2 사전-설정된 범위는 상기 변수의 정상 값 간격이다
상기 제1 보정 암모니아 주입량이 제1 사전-설정된 범위를 초과하고/하거나 상기 사전 결정된 제1 계산 모델에 포함된 각 변수들이 각기 변수에 해당하는 상기 제2 사전-설정된 범위를 초과하는 경우, 상기 제1 보정 암모니아 주입량이 사용자에 의해 사전-설정한 제2 보정 암모니아 주입량으로 업데이트된다.
상기 제1 보정 암모니아 주입량이 제1 사전-설정된 범위를 초과하고/하거나 상기 사전 결정된 제1 계산 모델에 포함된 각 변수들이 각기 변수에 해당하는 상기 제2 사전-설정된 범위를 초과하는 경우, 상기 제1 보정 암모니아 주입량은 상기 요건을 충족하지 않는 비정상 값이고 따라서 이용할 수 없음을 나타낸다. 이 경우, 상기 제1 보정 암모니아 주입량은, 사용자에 의해 사전-설정된 상기 제2 보정 암모니아 주입량으로 업데이트되어야 한다. 상기 제2 보정 암모니아 주입량은 상기 제1 사전-설정된 범위 내의 바람직한 값임이 주지되어야 한다.
따라서, 상기 실시양태에 따른 기술 해법에서, 제1 보정 암모니아 주입량이 비정상적임이 발견되면, 상기 제1 보정 암모니아 주입량은, 요건을 충족하고 사용자에 의해 사전-설정된 상기 제2 보정 암모니아 주입량으로 적시에 수정될 수 있고, 그 후 후속의 계산이 수행된다. 이러한 방법으로, 상기 비정상적인 제1 보정 암모니아 주입량은 적시에 그리고 자동적으로 처리될 수 있고, 이로써 후속 계산에서 얻어진 상기 제1 타깃 암모니아 주입량에서의 편차를 피하고, 또한 비정상적인 후속 실제 암모니아 주입량을 피한다.
제3 실시양태
선택적으로, 본 발명의 또 다른 실시양태에 따른, 활성 탄소 탈황 및 탈질 설비의 암모니아 주입량 제어 방법은, S203 단계 이전에, 사용자에 의해 입력된 제3 보정 암모니아 주입량을 획득하는 것, 및 상기 제1 보정 암모니아 주입량을 상기 제3 보정 암모니아 주입량으로 업데이트하는 것을 추가로 포함한다.
본 발명의 제1 또는 제2 실시양태에 따른 기술적 해법이 수행된 후에 실제 암모니아 주입량이 비정상적임이 발견된 경우, 사용자는 본 발명의 제1 실시양태의 기술적 해법에 따라 앞서 얻어진 합리적인 제1 보정 암모니아 주입량을 입력할 수 있다 (즉, 바람직한 실제 암모니아 주입량을 얻기 위해 상기 합리적인 제1 보정 암모니아 주입량을 가지고 후속 계산이 수행된다). 상기 합리적인 제1 보정 암모니아 주입량은 상기 실시양태에서 제3 보정 암모니아 주입량으로 지칭된다. 제3 보정 암모니아 주입량을 제1 보정 암모니아 주입량으로 취함으로써 후속 계산이 수행되어, 이로써 수동 개입으로 상기 비정상 실제 암모니아 주입량을 적시에 처리한다.
제4 실시양태
선택적으로, 본 발명의 또 다른 실시양태에 따른, 활성 탄소 탈황 및 탈질 설비의 암모니아 주입량 제어 방법은, S204 단계 이전에, 상기 제1 타깃 암모니아 주입량이 제3 사전-설정된 범위를 초과하는지, 및 상기 사전-설정된 제2 계산 모델에 포함된 각각의 변수들이 각기 변수에 해당하는 제4 사전-설정된 범위를 초과하는지를 결정하는 것을 추가로 포함한다.
상기 제3 사전-설정된 범위는, 사용자에 의해 사전-설정된, 상기 제1 타깃 암모니아 주입량이 상기 요건을 충족함을 나타내는 수치 범위이다. 구체적으로는, 상기 사전-설정된 제2 계산 모델에 포함된 각각의 변수들은 제4 사전-설정된 범위에 상응하고, 상기 제4 사전-설정된 범위는 변수의 정상 값 간격이다.
상기 제1 타깃 암모니아 주입량이 상기 제3 사전-설정된 범위를 초과하고/하거나 상기 사전-설정된 제2 계산 모델에 포함된 각각의 변수들이 각기 변수들에 해당하는 상기 제4 사전-설정된 범위를 초과하는 경우, 하기 제10 공식에 따라 제2 타깃 암모니아 주입량을 계산하고 상기 제1 타깃 암모니아 주입량을 상기 제2 타깃 암모니아 주입량으로 업데이트한다.
Figure 112018009686035-pct00020
(제10 공식)
이때, NH 3set _value_ 1 는 상기 제2 타깃 암모니아 주입량을 나타내고, K p1 는 사용자에 의해 사전-설정된 상기 제2 타깃 암모니아 주입량의 보정 계수를 나타내고, NH3 NOX 는 NOX에 해당하는 암모니아 주입 중간 변수를 나타내고, n은 흡착탑의 개수를 나타낸다.
구체적으로는, K p1 는, 설비의 이전의 실제 작동 중 원하는 탈황 및 탈질 효과가 달성되었을 때 얻어진 제1 타깃 암모니아 주입량을 토대로 사용자에 의해 설정된다.
상기 제1 타깃 암모니아 주입량이 상기 제3 사전-설정된 범위를 초과하고/하거나 상기 사전-설정된 제2 계산 모델에 포함된 각각의 변수들이 각기 변수들에 해당하는 상기 제4 사전-설정된 범위를 초과하는 경우, 상기 제1 보정 암모니아 주입량은 상기 요건을 충족하지 않는 비정상 값이고 따라서 이용할 수 없음을 나타낸다. 이 경우, 사용자에 의해 사전-설정된 제2 타깃 암모니아 주입량의 보정계수와 함께, 제10 공식에 따라 요건(제3 사전-설정 범위 내)을 충족하는 제2 타깃 암모니아 주입량이 계산되어야 한다. 그 후, 상기 제1 타깃 암모니아 주입량은, 요건을 충족하는 상기 제2 타깃 암모니아 주입량으로 업데이트된다. 이러한 방법으로, 상기 비정상적인 제1 타깃 암모니아 주입량은 적시에 그리고 자동적으로 처리될 수 있고, 이로써 비정상적인 후속 실제 암모니아 주입량을 피할 수 있다.
제5 실시양태
선택적으로, 본 발명의 또 다른 실시양태에 따른, 활성 탄소 탈황 및 탈질 설비의 암모니아 주입량 제어 방법은, S204 단계 이전에,
사용자에 의해 입력된 제3 타깃 암모니아 주입량의 보정 계수를 획득하는 것; 및
하기 제11 공식에 따라 상기 제3 타깃 암모니아 주입량을 계산하고 상기 제1 타깃 암모니아 주입량을 상기 제3 타깃 암모니아 주입량으로 업데이트하는 것:
Figure 112018009686035-pct00021
(제11 공식)
(이때, NH 3set _value_2 는 상기 제3 타깃 암모니아 주입량을 나타내고, K p2 는 상기 제3 타깃 암모니아 주입량의 보정 계수를 나타낸다)
을 추가로 포함한다.
본 발명의 상기 실시양태들의 어느 하나에 따른 기술적 해법이 수행된 후에 실제 암모니아 주입량이 여전히 비정상적이라면, 사용자에 의해 입력된 제3 타깃 암모니아 주입량의 보정 계수가 획득될 수 있다. 상기 제3 타깃 암모니아 주입량의 보정 계수는, 본 발명의 제1 실시양태에 따른 기술적 해법을 적용함으로써 바람직한 실제 암모니아 주입량이 얻어진 경우에 결정된 값이다. 그 후에, 상기 제3 타깃 암모니아 주입량은 제11 공식에 의해 직접 계산된다. 상기 비정상적인 제1 타깃 암모니아 주입량은, 제3 타깃 암모니아 주입량을 제1 타깃 암모니아 주입량으로 취함으로써 처리될 수 있고, 이로써 수동 개입으로 상기 비정상 실제 암모니아 주입량을 적시에 처리한다.
선택적으로, 본 발명의 임의의 실시양태에 따른 기술적 해법은, 상기 제1 타깃 암모니아 주입량과 실제 암모니아 주입량의 차이를 계산하고, 상기 차이를 토대로 상기 차이가 사전-설정된 임계치(threshold)보다 작을 때까지 암모니아 유량 조절 밸브의 개방도를 조정하는 것을 추가로 포함한다.
상기 실제 암모니아 주입량은 암모니아 유량계로 탐지된다.
상기 제1 타깃 암모니아 주입량과 상기 실제 암모니아 주입량의 차이를 계산하고 상기 차이를 토대로 상기 차이가 사전-설정된 임계치보다 작을 때까지 암모니아 유량 조절 밸브의 개방도를 조정함으로써, 폐쇄 루프(closed-loop) 제어가 달성된다. 이 경우, 종래 기술의 개방 루프(open-loop) 제어와 비교하여, 암모니아 주입량은 보다 정확하게 제어될 수 있고, 더욱 정확하고 합리적인 최종 암모니아 주입량이 얻어질 수 있다.
본 발명에 따른 기술적 해법을 더욱 종합적으로 설명하기 위해, 본 발명의 실시양태들에 따른 활성 탄소 탈황 및 탈질 설비의 암모니아 주입량 제어 방법에 대응하는, 활성 탄소 탈황 및 탈질 설비의 암모니아 주입량 제어용 장치가 본 발명에 따라 제공된다.
본 발명의 일 실시양태에 따른 활성 탄소 탈황 및 탈질 설비의 암모니아 주입량을 제어하는 장치의 구조도인 도 3을 참조한다. 상기 장치는 제어장치에 적용된다. 선택적으로, 상기 제어장치는 PLC일 수 있다. 도 3에 나타난 바와 같이, 상기 장치는 제1 획득 모듈 (301), 제1 계산 모듈 (302) 및 제2 계산 모듈 (303)을 포함한다.
상기 제1 획득 모듈 (301)은, 입구 연도가스 상태 데이터, 출구 연도가스 상태 데이터, 온도-압력 보상 입구 연도가스 유량 및 암모니아 희석 공기 유량을 획득하도록 구성된다. 상기 입구 연도가스 상태 데이터는 입구 연도가스의 SO2 농도, NOX 농도 및 습도를 포함하고, 상기 출구 연도가스 상태 데이터는 상기 출구 연도가스의 SO2 농도를 포함한다.
상기 제1 계산 모듈 (302)는, 사전-설정된 제1 계산 모델을 사용하여, 상기 입구 연도가스 상태 데이터, 상기 출구 연도가스 상태 데이터, 상기 온도-압력 보상 입구 연도가스 유량, 상기 암모니아 희석 공기 유량 및 사전-설정된 변수들을 토대로, 제1 보정 암모니아 주입량을 계산하도록 구성된다. 상기 사전-설정된 변수들은 타깃 탈질 값, 상기 출구 연도가스의 타깃 암모니아 누출량, NH3의 보정계수, 제1 타깃 암모니아 주입량의 보정계수 및 흡착탑의 개수를 포함한다.
상기 제2 계산 모듈 (303)은, 사전-설정된 제2 계산 모델을 사용하여 상기 제1 보정 암모니아 주입량에 대응하는 상기 제1 타깃 암모니아 주입량을 계산하도록 구성된다.
본 발명의 실시양태에 따른 활성 탄소 탈황 및 탈질 설비의 암모니아 주입량 제어용 장치로써, 바람직한 암모니아 주입량이 얻어질 수 있고, 이로써 요건(국제 환경 보호 기준)을 충족하는 탈황 및 탈질 효과를 얻는다. 추가적으로, 과량의 암모니아가 주입되지 않도록 함으로써 기업 운영 비용을 효과적으로 절약하게 된다.
이에 더하여, 본 발명의 실시양태에 따른 활성 탄소 탈황 및 탈질 설비의 암모니아 주입량 제어용 장치는 높은 자동화도를 갖고, 현장 작동자로 하여금 반복적으로 타깃 암모니아 주입량을 조정하게 할 필요가 없기 때문에 더욱 융통성있고 편리하다
상기 제1 계산 모듈 (302)는,
하기 제1 공식에 따라 입구 NOX의 시간당 부피를 계산하도록 구성된 제1 계산 유닛:
NOX in = F11 × Humidity × NOX11 (제1 공식)
(이때, NOXin 은 입구 NOX의 시간당 부피를 나타내고, F11은 상기 온도-압력 보상된 입구 연도 가스 유량을 나타내고, Humidity는 상기 입구 연도가스의 습도를 나타내고, NOX11는 상기 입구 연도가스의 NOX 농도를 나타낸다);
하기 제2 공식에 따라 출구 연도 가스 유량을 계산하도록 구성된 제2 계산 유닛:
F12 = F11 + OFF_GAS (제2 공식)
(이때, OFF_GAS는 상기 암모니아 희석 공기 유량을 나타내고, F12는 상기 출구 연도가스 유량을 나타낸다);
하기 제3 공식에 따라 입구 SO2의 시간당 부피를 계산하도록 구성된 제3 계산 유닛:
SO 2in = F11 × Humidity × SO 2 11 (제3 공식)
(이때, SO 2in 은 입구 SO2의 시간당 부피를 나타내고, SO 2 11은 상기 입구 연도가스의 SO2 농도를 나타낸다);
하기 제4 공식에 따라 출구 SO2의 시간당 부피를 계산하도록 구성된 제4 계산 유닛:
SO 2out = F12 × Humidity × SO 2 12 (제4 공식)
(이때, SO 2out 는 출구 SO2의 시간당 부피를 나타내고, SO 2 12는 상기 출구 연도가스의 SO2 농도를 나타낸다);
하기 제5 공식에 따라 상기 활성 탄소 탈황 및 탈질 설비의 탈황률을 계산하도록 구성된 제5 계산 유닛:
Figure 112018009686035-pct00022
(제5 공식)
(이때, SO 2eff 는 상기 활성 탄소 탈황 및 탈질 설비의 탈황률을 나타낸다);
하기 제6 공식에 따라 SO2에 대응하는 암모니아 주입 중간 변수를 계산하도록 구성된 제6 계산 유닛:
Figure 112018009686035-pct00023
(제6 공식)
(이때, NH3 SO2 는 SO2에 대응하는 암모니아 주입 중간 변수를 나타내고, NH 3 _K는 상기 입구 연도가스에서 SO2를 제거하기 위한 NH3의 보정 계수를 나타낸다);
하기 제7 공식에 따라 NOX에 대응하는 암모니아 주입 중간 계수를 계산하도록 구성된 제7 계산 유닛:
Figure 112018009686035-pct00024
(제7 공식)
(이때, NH3 NOX 는 NOX에 대응하는 암모니아 주입 중간 변수를 나타내고, NOX in 은 입구 NOX의 시간당 부피를 나타내고, NOX _ SV는 타깃 탈질 값을 나타낸다); 및
하기 제8 공식에 따라 제1 보정 암모니아 주입량을 계산하도록 구성된 제8 계산 유닛:
Figure 112018009686035-pct00025
(제8 공식)
(이때, NH 3cal _corrected_value 는 상기 제1 보정 암모니아 주입량을 나타내고, NH3_L은 상기 출구 연도가스의 타깃 암모니아 누출량을 나타낸다)
을 포함한다.
상기 제2 계산 모듈 (303)은,
하기 제9 공식에 따라 상기 제1 보정 암모니아 주입량에 대응하는 상기 제1 타깃 암모니아 주입량을 계산하도록 구성된 제9 계산 유닛:
Figure 112018009686035-pct00026
(제9 공식)
(이때, NH 3cal _value 는 상기 제1 타깃 암모니아 주입량을 나타내고 이는 상기 흡착탑 중 하나의 타깃 암모니아 주입량이고, NH 3correct _value 의 값은 상기 제1 보정 암모니아 주입량을 포함하고, K NH3 는 상기 제1 타깃 암모니아 주입량의 보정 계수를 나타내고, n은 흡착탑의 개수를 나타낸다)
을 포함할 수 있다.
선택적으로, 본 발명의 또 다른 실시양태에 따른 활성 탄소 탈황 및 탈질 설비의 암모니아 주입량 제어용 장치는,
상기 제1 보정 암모니아 주입량이 제1 사전-설정된 범위를 초과하는지 및 상기 사전-설정된 제1 계산 모델에 포함된 각각의 변수들이 각기 변수에 해당하는 제2 사전-설정된 범위를 초과하는지를 결정하고; 상기 제1 보정 암모니아 주입량이 상기 제1 사전-설정된 범위를 초과하고/하거나 상기 사전-설정된 제1 계산 모델에 포함된 각각의 변수들이 각기 변수들의 상기 제2 사전-설정된 범위를 초과하는 경우, 상기 제1 보정 암모니아 주입량을 사용자에 의해 사전-설정된 제2 보정 암모니아 주입량으로 업데이트하도록 구성된 제1 업데이트 모듈
을 추가로 포함한다.
선택적으로, 본 발명의 또 다른 실시양태에 따른 활성 탄소 탈황 및 탈질 설비의 암모니아 주입량 제어용 장치는, 사용자에 의해 입력된 제3 보정 암모니아 주입량을 획득하고, 상기 제1 보정 암모니아 주입량을 상기 제3 보정 암모니아 주입량으로 업데이트하도록 구성된 제2 업데이트 모듈을 추가로 포함한다.
선택적으로, 본 발명의 또 다른 실시양태에 따른 활성 탄소 탈황 및 탈질 설비의 암모니아 주입량 제어용 장치는,
상기 제1 타깃 암모니아 주입량이 제3 사전-설정된 범위를 초과하는지, 및 상기 사전-설정된 제2 계산 모델에 포함된 각각의 변수들이 각기 변수에 해당하는 제4 사전-설정된 범위를 초과하는지를 결정하고; 상기 제1 타깃 암모니아 주입량이 상기 제3 사전-설정된 범위를 초과하고/하거나 상기 사전-설정된 제2 계산 모델의 각각의 변수들이 각기 변수에 해당하는 상기 제4 사전-설정된 범위를 초과하는 경우, 하기 제10 공식에 따라 제2 타깃 암모니아 주입량을 계산하고 상기 제1 타깃 암모니아 주입량을 상기 제2 타깃 암모니아 주입량으로 업데이트하도록 구성된 제3 업데이트 모듈:
Figure 112018009686035-pct00027
(제10 공식)
(이때, NH 3set _value_ 1 는 상기 제2 타깃 암모니아 주입량을 나타내고, K p1 은 사용자에 의해 사전-설정된 상기 제2 타깃 암모니아 주입량의 보정 계수를 나타내고, NH3 NOX 는 NOX에 해당하는 암모니아 주입 중간 변수를 나타내고, n은 흡착탑의 개수를 나타낸다)
을 추가로 포함한다.
선택적으로, 본 발명의 또 다른 실시양태에 따른 활성 탄소 탈황 및 탈질 설비의 암모니아 주입량 제어용 장치는,
사용자에 의해 입력된 제3 타깃 암모니아 주입량의 보정 계수를 획득하고, 하기 제11 공식에 따라 상기 제3 타깃 암모니아 주입량을 계산하고 상기 제1 타깃 암모니아 주입량을 상기 제3 타깃 암모니아 주입량으로 업데이트하도록 구성된 제4 업데이트 모듈:
Figure 112018009686035-pct00028
(제11 공식)
(이때, NH 3set _value_2 는 상기 제3 타깃 암모니아 주입량을 나타내고, K p2 는 상기 제3 타깃 암모니아 주입량의 보정 계수를 나타낸다)
을 추가로 포함한다.
선택적으로, 본 발명의 또 다른 실시양태에 따른 활성 탄소 탈황 및 탈질 설비의 암모니아 주입량 제어용 장치는, 상기 제1 타깃 암모니아 주입량과 실제 암모니아 주입량의 차이를 계산하고, 상기 차이를 토대로 상기 차이가 사전-설정된 임계치보다 작을 때까지 암모니아 유량 조절 밸브의 개방도를 조정하도록 구성된 조정 모듈(여기서 상기 실제 암모니아 주입량은 암모니아 유량계로 탐지된다)을 추가로 포함한다.
상기의 기술적 해법으로부터, 종래 기술과 비교하여, 본 발명에 따라 활성 탄소 탈황 탈질 설비의 암모니아 주입량 제어 방법 및 장치가 제공됨을 알 수 있다. 본 발명에 따른 상기 기술적 해법에서는, 사전-설정된 제1 계산 모델을 사용하여, 입구 연도가스 상태 데이터(입구 연도가스의 SO2 농도, NOX 농도 및 습도를 포함함), 출구 연도가스 상태 데이터(출구 연도가스의 SO2 농도를 포함함), 온도-압력 보상된 입구 연도가스 유량, 암모니아 희석 공기 유량 및 사전-설정된 매개변수(타깃 탈질 값, 출구 연도가스의 타깃 암모니아 누출량, NH3의 보정 계수, 제1 타깃 암모니아 주입량의 보정계수, 및 흡착탑의 개수를 포함함)를 토대로, 제1 보정 암모니아 주입량이 계산된다. 그 후, 사전-설정된 제2 계산 모델을 사용하여 제1 보정 암모니아 주입량에 대응하는 제1 타깃 암모니아 주입량이 계산되어, 상기 제1 타깃 암모니아 주입량이 활성 탄소 탈황 및 탈질 설비의 현재 상태에 상응하도록 한다. 즉, 상기 제1 타깃 암모니아 주입량은, 활성 탄소 탈황 및 탈질 설비의 현재의 연도가스 데이터(입구 연도가스 데이터, 출구 연도가스 데이터, 온도-압력 보상된 입구 연도가스 유량, 암모니아 희석 공기 유량 및 사전-설정 변수들)를 토대로 계산되고, 이는 종래 기술에서 현장 작동자들이 경험을 토대로 수동으로 맞춘 타깃 암모니아 주입량보다 훨씬 더 정확하다. 이 경우, 작동자들이 경험에 의존하여 수동으로 타깃 암모니아 주입량을 수 차례에 걸쳐 수정하는 것이 필요 없다. 따라서, 본 발명에 따른 기술적 해법으로써, 바람직한 암모니아 주입량이 얻어질 수 있고, 이로써 요건(국제 환경 보호 기준)을 충족시키는 탈황 및 탈질 효과를 얻게 된다. 추가적으로, 과량의 암모니아가 주입되지 않도록 함으로써 기업 운영 비용을 효과적으로 절약하게 된다.
또한, 본 발명의 활성 탄소 탈황 및 탈질 설비의 암모니아 주입량을 제어하는 방법 및 장치는 높은 자동화도를 갖고, 현장 작동자로 하여금 반복적으로 타깃 암모니아 주입량을 조정하게 할 필요가 없기 때문에 더욱 융통성있고 편리하다.
최종적으로, 관계 용어들 예컨대 "제1", "제2" 등은, 개체 또는 작업들 사이에 실제 관계 또는 순서가 존재함을 필요하거나 암시하기 위해서라기보다는, 단지 각 개체 또는 작업을 서로 구별하기 위해 본원에 사용되었음이 또한 주지되어야 한다. 나아가, "포함한다" 또는 다른 변형된 용어들은 비-배타적인 것으로 의도된다. 따라서, 복수의 요소를 포함하는 공정, 방법, 개체 또는 장비는, 그 요소뿐만이 아니라 또한 열거되지 않은 다른 요소들도 포함하거나, 또한 그 공정, 방법, 개체 또는 장비의 고유한 요소들을 포함한다. 명시적으로 달리 제한되지 않는 한, "...를 포함하는"과 같은 서술은 다른 유사한 요소들이 상기 공정, 방법, 개체 또는 장비에 존재할 수 있는 경우를 배제시키지 않는다.
본 명세서에서 실시양태들은 점진적으로 묘사되어 있으며, 이들 각각은 다른 것들과의 차이점을 강조하고, 또한 실시양태들 중 동일하거나 유사한 부분은 서로 참조될 수 있다. 실시양태들에 개시된 장치는 방법과 부합하기 때문에, 그 설명은 비교적 간단하고, 또한 관련 사항에 대하여, 방법에 대한 설명을 참조할 수 있다.
실시양태들에 대한 상기 설명은 당업자로 하여금 본 발명을 이행하거나 사용할 수 있게 한다. 상기 실시양태들에 대한 다양한 수정은 당업자에게는 명백하고, 또한 본원에 정의된 일반 원칙은, 본 발명의 진의 또는 범위에서 벗어나지 않는 범위에서, 다른 실시양태들에서 이행될 수 있다. 따라서, 본 발명은 본원에 묘사된 실시양태들에 제한되지 않고, 본원에 개시된 원칙 및 새로운 특징에 부합하는 가장 넓은 범위에 따른다.

Claims (16)

  1. 활성 탄소 탈황 및 탈질 설비의 암모니아 주입량을 제어하기 위한 방법으로서,
    입구 연도가스(inlet flue gas) 상태 데이터, 출구 연도가스(outlet flue gas) 상태 데이터, 온도-압력 보상된 입구 연도가스 유량 및 암모니아 희석 공기 유량을 획득하는 단계로서, 여기서 상기 입구 연도가스 상태 데이터는 입구 연도가스의 SO2 농도, NOX 농도 및 습도를 포함하고, 상기 출구 연도가스 상태 데이터는 출구 연도가스의 SO2 농도를 포함하는, 단계;
    사전-설정된 제1 계산 모델을 사용하여, 상기 입구 연도가스 상태 데이터, 상기 출구 연도가스 상태 데이터, 상기 온도-압력 보상된 입구 연도가스 유량, 상기 암모니아 희석 공기 유량 및 사전-설정된 매개변수를 토대로, 제1 보정 암모니아 주입량을 계산하는 단계로서, 여기서 상기 사전-설정된 매개변수는 타깃 탈질 값, 상기 출구 연도가스의 타깃 암모니아 누출량, NH3의 보정 계수, 제1 타깃 암모니아 주입량의 보정 계수 및 흡착탑의 개수를 포함하는, 단계; 및
    사전-설정된 제2 계산 모델을 사용하여 상기 제1 보정 암모니아 주입량에 대응하는 제1 타깃 암모니아 주입량을 계산하는 단계
    를 포함하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 타깃 암모니아 주입량과 실제 암모니아 주입량 사이의 차이를 계산하고, 상기 차이를 토대로 상기 차이가 사전-설정된 임계치(threshold)보다 작을 때까지 암모니아 유량 조절 밸브의 개방도(open degree)를 조정하는 단계로서, 여기서 상기 실제 암모니아 주입량은 암모니아 유량계로 탐지되는, 단계
    를 추가로 포함하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 사전-설정된 제1 계산 모델을 사용하여, 상기 입구 연도가스 상태 데이터, 상기 출구 연도가스 상태 데이터, 상기 온도-압력 보상된 입구 연도가스 유량, 상기 암모니아 희석 공기 유량 및 사전-설정된 매개변수를 토대로, 제1 보정 암모니아 주입량을 계산하는 단계는,
    하기 제1 공식에 따라 입구 NOX의 시간당 부피를 계산하되
    NOXin = F11 × Humidity × NOX11 (제1 공식)
    이때, NOXin 은 입구 NOX의 시간당 부피를 나타내고, F11은 상기 온도-압력 보상된 입구 연도 가스 유량을 나타내고, Humidity는 상기 입구 연도가스의 습도를 나타내고, NOX11는 상기 입구 연도가스의 NOX 농도를 나타내는 것;
    하기 제2 공식에 따라 출구 연도가스 유량을 계산하되
    F12 = F11 + OFF_GAS (제2 공식)
    이때, OFF_GAS는 상기 암모니아 희석 공기 유량을 나타내고, F12는 상기 출구 연도가스 유량을 나타내는 것;
    하기 제3 공식에 따라 입구 SO2의 시간당 부피를 계산하되
    SO2in = F11 × Humidity × SO2 11 (제3 공식)
    이때, SO2in 은 입구 SO2의 시간당 부피를 나타내고, SO2 11은 상기 입구 연도가스의 SO2 농도를 나타내는 것;
    하기 제4 공식에 따라 출구 SO2의 시간당 부피를 계산하되
    SO2out = F12 × Humidity × SO2 12 (제4 공식)
    이때, SO2out 는 출구 SO2의 시간당 부피를 나타내고, SO2 12는 상기 출구 연도가스의 SO2 농도를 나타내는 것;
    하기 제5 공식에 따라 활성 탄소 탈황 및 탈질 설비의 탈황률을 계산하되
    Figure 112019020520902-pct00061
    (제5 공식)
    이때, SO2eff 는 상기 활성 탄소 탈황 및 탈질 설비의 탈황률을 나타내는 것;
    하기 제6 공식에 따라 SO2에 대응하는 암모니아 주입 중간 변수를 계산하되
    Figure 112019020520902-pct00062
    (제6 공식)
    이때, NH3SO2 는 SO2에 대응하는 암모니아 주입 중간 변수를 나타내고, NH3_K는 상기 입구 연도가스에서 SO2를 제거하기 위한 NH3의 보정 계수를 나타내는 것;
    하기 제7 공식에 따라 NOX에 대응하는 암모니아 주입 중간 변수를 계산하되
    Figure 112019020520902-pct00063
    (제7 공식)
    이때, NH3NOX 는 NOX에 대응하는 암모니아 주입 중간 변수를 나타내고, NOXin 은 입구 NOX의 시간당 부피를 나타내고, NOX_SV는 타깃 탈질 값을 나타내는 것; 및
    하기 제8 공식에 따라 제1 보정 암모니아 주입량을 계산하되
    Figure 112019020520902-pct00064
    (제8 공식)
    NH3cal_corrected_value 는 상기 제1 보정 암모니아 주입량을 나타내고, NH3_L은 상기 출구 연도가스의 타깃 암모니아 누출량을 나타내는 것
    을 포함하는, 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 사전-설정된 제2 계산 모델을 사용하여 상기 제1 보정 암모니아 주입량에 대응하는 상기 제1 타깃 암모니아 주입량을 계산하는 단계는,
    하기 제9 공식에 따라 상기 제1 보정 암모니아 주입량에 대응하는 상기 제1 타깃 암모니아 주입량을 계산하되
    Figure 112019020520902-pct00065
    (제9 공식)
    이때, NH3cal_value 는 상기 제1 타깃 암모니아 주입량을 나타내고 이는 상기 흡착탑 중 하나의 타깃 암모니아 주입량이고, NH3correct_value 의 값은 상기 제1 보정 암모니아 주입량을 포함하고, KNH3 는 상기 제1 타깃 암모니아 주입량의 보정 계수를 나타내고, n은 흡착탑의 개수를 나타내는 것
    을 포함하는, 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 사전-설정된 제2 계산 모델을 사용하여 상기 제1 보정 암모니아 주입량에 대응하는 상기 제1 타깃 암모니아 주입량을 계산하는 단계 이전에,
    상기 제1 보정 암모니아 주입량이 제1 사전-설정된 범위를 초과하는지 및 상기 사전-설정된 제1 계산 모델에 포함된 각각의 변수들이 각기 변수에 해당하는 제2 사전-설정된 범위를 초과하는지를 결정하는 것; 및
    상기 제1 보정 암모니아 주입량이 상기 제1 사전-설정된 범위를 초과하고/하거나 상기 사전-설정된 제1 계산 모델에 포함된 각 변수들이 각기 변수에 해당하는 상기 제2 사전-설정된 범위를 초과하는 경우, 상기 제1 보정 암모니아 주입량을 사용자에 의해 사전-설정된 제2 보정 암모니아 주입량으로 업데이트하는 것
    을 추가로 포함하는 방법.
  6. 제 1 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 사전-설정된 제2 계산 모델을 사용하여 상기 제1 보정 암모니아 주입량에 대응하는 상기 제1 타깃 암모니아 주입량을 계산하는 단계 이전에,
    사용자에 의해 입력된 제3 보정 암모니아 주입량을 획득하는 것, 및 상기 제1 보정 암모니아 주입량을 상기 제3 보정 암모니아 주입량으로 업데이트하는 것
    을 추가로 포함하는 방법.
  7. 제 1 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 제1 타깃 암모니아 주입량이 제3 사전-설정된 범위를 초과하는지, 및 상기 사전-설정된 제2 계산 모델에 포함된 각각의 변수들이 각기 변수에 해당하는 제4 사전-설정된 범위를 초과하는지를 결정하는 것; 및
    상기 제1 타깃 암모니아 주입량이 상기 제3 사전-설정된 범위를 초과하고/하거나 상기 사전-설정된 제2 계산 모델에 포함된 각각의 변수들이 각기 변수들에 해당하는 상기 제4 사전-설정된 범위를 초과하는 경우,
    하기 제10 공식에 따라 제2 타깃 암모니아 주입량을 계산하고 상기 제1 타깃 암모니아 주입량을 상기 제2 타깃 암모니아 주입량으로 업데이트하되
    Figure 112019020520902-pct00066
    (제10 공식)
    이때, NH3set_value_1 는 상기 제2 타깃 암모니아 주입량을 나타내고, Kp1 는 사용자에 의해 사전-설정된 상기 제2 타깃 암모니아 주입량의 보정 계수를 나타내고, NH3NOX 는 NOX에 해당하는 암모니아 주입 중간 변수를 나타내고, n은 흡착탑의 개수를 나타내는 것
    을 추가로 포함하는 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    사용자에 의해 입력된 제3 타깃 암모니아 주입량의 보정 계수를 획득하는 것; 및
    하기 제11 공식에 따라 상기 제3 타깃 암모니아 주입량을 계산하고 상기 제1 타깃 암모니아 주입량을 상기 제3 타깃 암모니아 주입량으로 업데이트하되
    Figure 112019020520902-pct00067
    (제11 공식)
    이때, NH3set_value_2 는 상기 제3 타깃 암모니아 주입량을 나타내고, Kp2 는 상기 제3 타깃 암모니아 주입량의 보정 계수를 나타내는 것
    을 추가로 포함하는 방법.
  9. 활성 탄소 탈황 및 탈질 설비의 암모니아 주입량을 제어하기 위한 장치로서,
    입구 연도가스 상태 데이터, 출구 연도가스 상태 데이터, 온도-압력 보상 입구 연도가스 유량 및 암모니아 희석 공기 유량을 획득하도록 구성된 제1 획득 모듈로서, 여기서 상기 입구 연도가스 상태 데이터는 입구 연도가스의 SO2 농도, NOX 농도 및 습도를 포함하고, 상기 출구 연도가스 상태 데이터는 상기 출구 연도가스의 SO2 농도를 포함하는, 제1 획득 모듈;
    사전-설정된 제1 계산 모델을 사용하여, 상기 입구 연도가스 상태 데이터, 상기 출구 연도가스 상태 데이터, 상기 온도-압력 보상 입구 연도가스 유량, 상기 암모니아 희석 공기 유량 및 사전-설정된 변수들을 토대로, 제1 보정 암모니아 주입량을 계산하도록 구성된 제1 계산 모듈로서, 여기서 상기 사전-설정된 변수들은 타깃 탈질 값, 상기 출구 연도가스의 타깃 암모니아 누출량, NH3의 보정계수, 제1 타깃 암모니아 주입량의 보정계수 및 흡착탑의 개수를 포함하는, 제1 계산 모듈; 및
    사전-설정된 제2 계산 모델을 사용하여 상기 제1 보정 암모니아 주입량에 대응하는 상기 제1 타깃 암모니아 주입량을 계산하도록 구성된 제2 계산 모듈
    을 포함하는 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제1 타깃 암모니아 주입량과 실제 암모니아 주입량의 차이를 계산하고, 상기 차이를 토대로 상기 차이가 사전-설정된 임계치보다 작을 때까지 암모니아 유량 조절 밸브의 개방도를 조정하도록 구성된 조정 모듈로서, 여기서 상기 실제 암모니아 주입량은 암모니아 유량계로 탐지되는, 조정 모듈
    을 추가로 포함하는 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 제1 계산 모듈은
    하기 제1 공식에 따라 입구 NOX의 시간당 부피를 계산하도록 구성된 제1 계산 유닛으로서
    NOXin = F11 × Humidity × NOX11 (제1 공식)
    이때, NOXin 은 입구 NOX의 시간당 부피를 나타내고, F11은 상기 온도-압력 보상된 입구 연도 가스 유량을 나타내고, Humidity는 상기 입구 연도가스의 습도를 나타내고, NOX11는 상기 입구 연도가스의 NOX 농도를 나타내는 유닛;
    하기 제2 공식에 따라 출구 연도 가스 유량을 계산하도록 구성된 제2 계산 유닛으로서
    F12 = F11 + OFF_GAS (제2 공식)
    이때, OFF_GAS는 상기 암모니아 희석 공기 유량을 나타내고, F12는 상기 출구 연도가스 유량을 나타내는 유닛;
    하기 제3 공식에 따라 입구 SO2의 시간당 부피를 계산하도록 구성된 제3 계산 유닛으로서
    SO2in = F11 × Humidity × SO2 11 (제3 공식)
    SO2in 은 입구 SO2의 시간당 부피를 나타내고, SO2 11은 상기 입구 연도가스의 SO2 농도를 나타내는 유닛;
    하기 제4 공식에 따라 출구 SO2의 시간당 부피를 계산하도록 구성된 제4 계산 유닛으로서
    SO2out = F12 × Humidity × SO2 12 (제4 공식)
    이때, SO2out 는 출구 SO2의 시간당 부피를 나타내고, SO2 12는 상기 출구 연도가스의 SO2 농도를 나타내는 유닛;
    하기 제5 공식에 따라 상기 활성 탄소 탈황 및 탈질 설비의 탈황률을 계산하도록 구성된 제5 계산 유닛으로서
    Figure 112019020520902-pct00068
    (제5 공식)
    이때, SO2eff 는 상기 활성 탄소 탈황 및 탈질 설비의 탈황률을 나타내는 유닛;
    하기 제6 공식에 따라 SO2에 대응하는 암모니아 주입 중간 변수를 계산하도록 구성된 제6 계산 유닛으로서
    Figure 112019020520902-pct00069
    (제6 공식)
    이때, NH3SO2 는 SO2에 대응하는 암모니아 주입 중간 변수를 나타내고, NH3_K는 상기 입구 연도가스에서 SO2를 제거하기 위한 NH3의 보정 계수를 나타내는 유닛;
    하기 제7 공식에 따라 NOX에 대응하는 암모니아 주입 중간 계수를 계산하도록 구성된 제7 계산 유닛으로서
    Figure 112019020520902-pct00070
    (제7 공식)
    이때, NH3NOX 는 NOX에 대응하는 암모니아 주입 중간 변수를 나타내고, NOXin 은 입구 NOX의 시간당 부피를 나타내고, NOX_SV는 타깃 탈질 값을 나타내는 유닛; 및
    하기 제8 공식에 따라 제1 보정 암모니아 주입량을 계산하도록 구성된 제8 계산 유닛으로서
    Figure 112019020520902-pct00071
    (제8 공식)
    이때, NH3cal_corrected_value 는 상기 제1 보정 암모니아 주입량을 나타내고, NH3_L은 상기 출구 연도가스의 타깃 암모니아 누출량을 나타내는 유닛
    을 포함하는, 장치.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 제2 계산 모듈은,
    하기 제9 공식에 따라 상기 제1 보정 암모니아 주입량에 대응하는 상기 제1 타깃 암모니아 주입량을 계산하도록 구성된 제9 계산 유닛으로서
    Figure 112019020520902-pct00072
    (제9 공식)
    이때, NH3cal_value 는 상기 제1 타깃 암모니아 주입량을 나타내고 이는 상기 흡착탑 중 하나의 타깃 암모니아 주입량이고, NH3correct_value 의 값은 상기 제1 보정 암모니아 주입량을 포함하고, KNH3 는 상기 제1 타깃 암모니아 주입량의 보정 계수를 나타내고, n은 흡착탑의 개수를 나타내는 유닛
    을 포함하는, 장치.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 제1 보정 암모니아 주입량이 제1 사전-설정된 범위를 초과하는지 및 상기 사전-설정된 제1 계산 모델에 포함된 각각의 변수들이 각기 변수에 해당하는 제2 사전-설정된 범위를 초과하는지를 결정하고; 상기 제1 보정 암모니아 주입량이 상기 제1 사전-설정된 범위를 초과하고/하거나 상기 사전-설정된 제1 계산 모델에 포함된 각각의 변수들이 각기 변수들에 해당하는 상기 제2 사전-설정된 범위를 초과하는 경우, 상기 제1 보정 암모니아 주입량을 사용자에 의해 사전-설정된 제2 보정 암모니아 주입량으로 업데이트하도록 구성된 제1 업데이트 모듈
    을 추가로 포함하는 장치.
  14. 제 9 항 또는 제 13 항에 있어서,
    사용자에 의해 입력된 제3 보정 암모니아 주입량을 획득하고, 상기 제1 보정 암모니아 주입량을 상기 제3 보정 암모니아 주입량으로 업데이트하도록 구성된 제2 업데이트 모듈
    을 추가로 포함하는 장치.
  15. 제 9 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 제1 타깃 암모니아 주입량이 제3 사전-설정된 범위를 초과하는지, 및 상기 사전-설정된 제2 계산 모델에 포함된 각각의 변수들이 각기 변수에 해당하는 제4 사전-설정된 범위를 초과하는지를 결정하고; 상기 제1 타깃 암모니아 주입량이 상기 제3 사전-설정된 범위를 초과하고/하거나 상기 사전-설정된 제2 계산 모델에 포함된 각각의 변수들이 각기 변수에 해당하는 상기 제4 사전-설정된 범위를 초과하는 경우, 하기 제10 공식에 따라 제2 타깃 암모니아 주입량을 계산하고, 상기 제1 타깃 암모니아 주입량을 상기 제2 타깃 암모니아 주입량으로 업데이트 하도록 구성된 제3 업데이트 모듈로서
    Figure 112019020520902-pct00073
    (제10 공식)
    이때, NH3set_value_1 는 상기 제2 타깃 암모니아 주입량을 나타내고, Kp1 은 사용자에 의해 사전-설정된 상기 제2 타깃 암모니아 주입량의 보정 계수를 나타내고, NH3NOX 는 NOX에 해당하는 암모니아 주입 중간 변수를 나타내고, n은 흡착탑의 개수를 나타내는 제3 업데이트 모듈
    을 추가로 포함하는 장치.
  16. 제 9 항에 있어서,
    사용자에 의해 입력된 제3 타깃 암모니아 주입량의 보정 계수를 획득하고; 하기 제11 공식에 따라 상기 제3 타깃 암모니아 주입량을 계산하고, 상기 제1 타깃 암모니아 주입량을 상기 제3 타깃 암모니아 주입량으로 업데이트 하도록 구성된 제4 업데이트 모듈로서
    Figure 112019020520902-pct00074
    (제11 공식)
    이때, NH3set_value_2 는 상기 제3 타깃 암모니아 주입량을 나타내고, Kp2 는 상기 제3 타깃 암모니아 주입량의 보정 계수를 나타내는 제4 업데이트 모듈
    을 추가로 포함하는 장치.
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