KR102040186B1 - 부생가스 혼합장치 및 혼합방법 - Google Patents

부생가스 혼합장치 및 혼합방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102040186B1
KR102040186B1 KR1020180022883A KR20180022883A KR102040186B1 KR 102040186 B1 KR102040186 B1 KR 102040186B1 KR 1020180022883 A KR1020180022883 A KR 1020180022883A KR 20180022883 A KR20180022883 A KR 20180022883A KR 102040186 B1 KR102040186 B1 KR 102040186B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gas
tank
product gas
supply
supply unit
Prior art date
Application number
KR1020180022883A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190102466A (ko
Inventor
이정락
Original Assignee
주식회사 포스코
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 포스코 filed Critical 주식회사 포스코
Priority to KR1020180022883A priority Critical patent/KR102040186B1/ko
Publication of KR20190102466A publication Critical patent/KR20190102466A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102040186B1 publication Critical patent/KR102040186B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/10—Mixing gases with gases
    • B01F23/19—Mixing systems, i.e. flow charts or diagrams; Arrangements, e.g. comprising controlling means
    • B01F23/191—Mixing systems, i.e. flow charts or diagrams; Arrangements, e.g. comprising controlling means characterised by the construction of the controlling means
    • B01F3/028—
    • B01F15/00331—
    • B01F15/0203—
    • B01F15/0254—
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/20—Measuring; Control or regulation
    • B01F35/22—Control or regulation
    • B01F35/221—Control or regulation of operational parameters, e.g. level of material in the mixer, temperature or pressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/71—Feed mechanisms
    • B01F35/712—Feed mechanisms for feeding fluids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/71—Feed mechanisms
    • B01F35/717—Feed mechanisms characterised by the means for feeding the components to the mixer
    • B01F35/7179—Feed mechanisms characterised by the means for feeding the components to the mixer using sprayers, nozzles or jets
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K17/00—Measuring quantity of heat
    • G01K17/02—Calorimeters using transport of an indicating substances, e.g. evaporation calorimeters

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Feeding And Controlling Fuel (AREA)

Abstract

부생가스 혼합장치 및 혼합방법이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 고로가스를 공급하는 배관; 상기 배관에 설치되는 제1 탱크; 상기 제1 탱크에 제1 부생가스를 공급하는 제1 공급부; 상기 제1 탱크에 제2 부생가스를 공급하는 제2 공급부; 상기 제1 부생가스와 상기 제2 부생가스 중 생산량이 큰 부생가스를 열량조정가스로 선택하는 가스선택부; 및 상기 제1 부생가스와 상기 제2 부생가스 중 상기 열량조정가스로 선택된 부생가스만 상기 제1 탱크에 공급되도록 상기 제1 공급부와 상기 제2 공급부를 제어하는 제어부를 포함하는 부생가스 혼합장치가 제공될 수 있다.

Description

부생가스 혼합장치 및 혼합방법{APPARATUS AND METHODS FOR MIXING BY-PRODUCT GAS}
본 발명은 부생가스 혼합장치 및 혼합방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 부생가스를 혼합하여 연료로 공급하는 부생가스 혼합장치 및 혼합방법에 관한 것이다.
제철소에서는 제선, 제강, 압연 등의 일련의 공정을 통해 철강 제품을 생산하고, 그 과정에서 고로가스(BFG, Blast FurnaceGas) 외에 코크스오븐가스(COG, Cokes Oven Gas), 전로가스(LDG, Linze Donawitz Gas)와 같은 부생가스가 필연적으로 발생하게 된다.
제철소에서 발생하는 부생가스는 에너지 절감 및 환경 보호 측면에서 발전소에 연료로 공급되고 있다.
제철소에서 부생가스를 공급받은 발전소는 보일러에서 부생가스를 연소시켜 증기를 생산할 수 있고, 생산된 증기를 이용하여 터빈을 돌려 전기를 생산할 수 있다. 종래 발전소용 보일러는 각각의 부생가스를 개별적으로 공급받아 연소시킬 수 있는 복합버너를 채택하고 있었다. 하지만, 부생가스 중 고로가스는 평균 880kcal/Nm3, 전로가스는 평균 1600kcal/Nm3, 코크스오븐가스는 평균 4200kcal/Nm3의 열량을 가지고 있지만, 복합버너가 제철소의 조업 상황에 따라 각각의 부생가스의 열량, 발생량 등이 달라지는 경우에 적절하게 대응하지 못하여 발전 효율을 떨어뜨리는 상황이 종종 발생하는 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허공보 제10-0860320호(2008.09.26, 제철소의 부생가스 연소용 버너장치)
본 발명의 실시예들은 부생가스의 열량, 발생량 등이 달라지더라도 일정 범위의 열량을 가지는 혼합가스를 연료로 안정적으로 공급할 수 있는 부생가스 혼합장치 및 혼합방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 고로가스를 공급하는 배관; 상기 배관에 설치되는 제1 탱크; 상기 제1 탱크에 제1 부생가스를 공급하는 제1 공급부; 상기 제1 탱크에 제2 부생가스를 공급하는 제2 공급부; 상기 제1 부생가스와 상기 제2 부생가스 중 생산량이 큰 부생가스를 열량조정가스로 선택하는 가스선택부; 및 상기 제1 부생가스와 상기 제2 부생가스 중 상기 열량조정가스로 선택된 부생가스만 상기 제1 탱크에 공급되도록 상기 제1 공급부와 상기 제2 공급부를 제어하는 제어부를 포함하는 부생가스 혼합장치가 제공될 수 있다.
상기 가스선택부는 상기 열량조정가스의 선택 시점에 순간 생산량이 큰 부생가스를 상기 열량조정가스로 선택할 수 있다.
상기 가스선택부는 상기 열량조정가스의 선택 시점까지 누적 생산량이 커서 방산이 임박한 부생가스를 상기 열량조정가스로 선택할 수 있다.
상기 제1 부생가스는 전로가스이고, 상기 제2 부생가스는 코크스오븐가스일 수 있다.
상기 제1 공급부와 상기 제2 공급부 중 가스 공급이 차단된 공급부의 노즐을 통해 상기 제1 탱크의 내부 압력보다 고압의 퍼징가스를 공급하도록 상기 제어부에 의해 제어되는 제3 공급부를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 탱크를 거쳐 상기 배관을 통해 이송되는 혼합가스의 열량을 측정하는 제1 열량계를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 제1 열량계의 측정값이 기 설정된 제1 열량 범위를 만족하도록 상기 제1 탱크에 대한 상기 열량조정가스의 공급량을 조절할 수 있다.
상기 배관에 설치되어, 상기 제1 탱크를 거친 혼합가스가 유입되는 제2 탱크; 상기 제2 탱크에 상기 제1 부생가스를 공급하는 제4 공급부; 상기 제2 탱크에 상기 제2 부생가스를 공급하는 제5 공급부; 및 상기 제2 탱크를 거쳐 상기 배관을 통해 이송되는 혼합가스의 열량을 측정하는 제2 열량계를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 제1 열량계의 측정값이 상기 제1 열량 범위를 만족하면 상기 열량조정가스가 상기 제2 탱크에 공급되도록 상기 제4 공급부와 상기 제5 공급부를 제어하고, 상기 제2 열량계의 측정값이 기 설정된 제2 열량 범위를 만족하도록 상기 제2 탱크에 대한 상기 열량조정가스의 공급량을 조절할 수 있다.
상기 제4 공급부와 상기 제5 공급부 중 가스 공급이 차단된 공급부의 노즐을 통해 상기 제2 탱크의 내부 압력보다 고압의 퍼징가스를 공급하도록 상기 제어부에 의해 제어되는 제6 공급부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 제1 부생가스와 제2 부생가스 중 생산량이 큰 부생가스를 열량조정가스로 선택하는 가스선택단계; 및 고로가스가 유입되는 제1 탱크에 상기 제1 부생가스와 상기 제2 부생가스 중 상기 열량조정가스로 선택된 부생가스만 공급하는 제1 혼합단계를 포함하는 부생가스 혼합방법이 제공될 수 있다.
상기 가스선택단계에서는 상기 열량조정가스의 선택 시점에 순간 생산량이 큰 부생가스를 상기 열량조정가스로 선택할 수 있다.
상기 가스선택단계에서는 상기 열량조정가스의 선택 시점까지 누적 생산량이 커서 방산이 임박한 부생가스를 상기 열량조정가스로 선택할 수 있다.
상기 제1 탱크를 거친 혼합가스의 열량을 측정하는 제1 측정단계; 및 상기 제1 측정단계에서의 측정값이 기 설정된 제1 열량 범위를 만족하도록 상기 제1 탱크에 대한 열량조정가스의 공급량을 조절하는 제1 제어단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 측정단계와 상기 제1 제어단계는 상기 제1 측정단계에서의 측정값이 상기 제1 열량 범위를 만족할 때까지 반복하여 수행될 수 있다.
상기 제1 측정단계에서의 측정값이 상기 제1 열량 범위를 만족하면, 상기 제1 탱크를 거친 혼합가스가 유입되는 제2 탱크에 상기 열량조정가스를 공급하는 제2 혼합단계; 상기 제2 탱크를 거친 혼합가스의 열량을 측정하는 제2 측정단계; 및 상기 제2 측정단계에서의 측정값이 기 설정된 제2 열량 범위를 만족하도록 상기 제2 탱크에 대한 상기 열량조정가스의 공급량을 조절하는 제2 제어단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 측정단계와 상기 제2 제어단계는 상기 제2 측정단계에서의 측정값이 상기 제2 열량 범위를 만족할 때까지 반복하여 수행될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 제철소에서 가장 많이 생산되는 고로가스를 활용하여 혼합가스를 생산함으로써 연료로 안정적으로 공급할 수 있고, 고로가스의 상대적으로 낮은 열량은 제철소에서 생산량이 많은 부생가스를 혼합하여 해결할 수 있으며, 이러한 혼합 과정을 효율적으로 제어함으로써 제철소의 조업 상황에 따라 각각의 부생가스의 열량, 발생량 등이 달라지더라도 혼합가스가 일정 범위의 열량을 가지게 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부생가스 혼합장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 제어부를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 부생가스 혼합방법을 나타낸 순서도이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 결합 또는 연결이라 함은, 각 구성요소 간의 접촉 관계에 있어, 각 구성요소 간에 물리적으로 직접 접촉되는 경우만을 뜻하는 것이 아니라, 다른 구성요소가 각 구성요소 사이에 개재되어, 그 다른 구성요소에 각 구성요소가 각각 접촉되어 있는 경우까지 포괄하는 개념으로 사용하도록 한다.
도면에서 나타난 각 구성요소의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
이하, 본 발명에 따른 부생가스 혼합장치 및 혼합방법의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부생가스 혼합장치를 나타낸 도면, 도 2는 제어부를 나타낸 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 부생가스 혼합장치(1)는 메인 배관(10), 제1 탱크(20), 제1 열량계(30), 제2 탱크(40), 제2 열량계(50), 제1 공급부(100), 제2 공급부(200), 제3 공급부(300), 제4 공급부(400), 제5 공급부(500), 제6 공급부(600), 가스선택부(700) 및 제어부(800)를 포함할 수 있다.
메인 배관(10)은 고로에서 발생하는 고로가스를 발전소에 공급하는 이송통로를 제공할 수 있다.
메인 배관(10)은 고로와 발전소를 연결할 수 있고, 메인 배관(10)에는 제1 탱크(20)와 제2 탱크(40)가 설치될 수 있다. 그 결과, 고로에서 발생하는 고로가스는 제1 탱크(20)와 제2 탱크(40)를 차례로 거쳐 발전소에 공급될 수 있다.
제1 탱크(20)와 제2 탱크(40)는 메인 배관(10)보다 훨씬 큰 단면적을 가질 수 있고, 고로가스에 후술하는 열량조정가스가 균일하게 혼합될 수 있는 내부 공간을 제공할 수 있다.
제1 탱크(20)와 제2 탱크(40)에는 혼합 효율을 높일 수 있는 교반기(미도시)가 설치될 수 있다.
제1 열량계(30)는 제1 탱크(20)와 제2 탱크(40) 사이에 설치되어 제1 탱크(20)를 거친 혼합가스의 열량을 측정할 수 있고, 제2 열량계(50)는 제2 탱크(40)와 발전소 사이에 설치되어 제2 탱크(40)를 거친 혼합가스의 열량을 측정할 수 있다. 여기서 혼합가스란 고로가스에 열량조정가스를 혼합하여 생성되는 가스를 의미할 수 있다.
제1 공급부(100)는 전로에서 발생하는 전로가스를 제1 탱크(20)에 공급할 수 있다.
제1 공급부(100)는 제1 배관(110), 제1 개폐밸브(120), 제1 유량조절밸브(130) 및 제1 노즐(140)을 포함할 수 있다.
제1 배관(110)은 전로와 제1 탱크(20)를 연결할 수 있고, 제1 배관(110)에는 제1 개폐밸브(120), 제1 유량조절밸브(130) 및 제1 노즐(140)이 설치될 수 있다. 그 결과, 전로에서 발생하는 전로가스는 제1 개폐밸브(120)와 제1 유량조절밸브(130)가 개방된 경우에만 제1 노즐(140)을 통해 제1 탱크(20)에 공급될 수 있다.
제2 공급부(200)는 코크스로에서 발생하는 코크스오븐가스를 제1 탱크(20)에 공급할 수 있다.
제2 공급부(200)는 제2 배관(210), 제2 개폐밸브(220), 제2 유량조절밸브(230) 및 제2 노즐(240)을 포함할 수 있다.
제2 배관(210)은 코크스로와 제1 탱크(20)를 연결할 수 있고, 제2 배관(210)에는 제2 개폐밸브(220), 제2 유량조절밸브(230) 및 제2 노즐(240)이 설치될 수 있다. 그 결과, 코크스로에서 발생하는 코크스오븐가스는 제2 개폐밸브(220)와 제2 유량조절밸브(230)가 개방된 경우에만 제2 노즐(240)을 통해 제1 탱크(20)에 공급될 수 있다.
제3 공급부(300)는 제1 탱크(20)의 내부 압력보다 고압의 퍼징가스, 예를 들어 질소가스를 제1 배관(110)과 제2 배관(210)에 공급할 수 있다.
제3 공급부(300)는 제3-1 배관(310), 제3-1 개폐밸브(320), 제3-2 배관(330) 및 제3-2 개폐밸브(340)를 포함할 수 있다.
제3-1 배관(310)은 제1 유량조절밸브(130)와 제1 노즐(140) 사이에서 제1 배관(110)에 연결될 수 있고, 제3-1 배관(310)에는 제3-1 개폐밸브(320)가 설치될 수 있다. 그 결과, 제3-1 배관(310)을 통해 이송된 퍼징가스는 제3-1 개폐밸브(320)가 개방된 경우에만 제1 배관(110)에 공급될 수 있다. 또한, 제3-2 배관(330)은 제2 유량조절밸브(230)와 제2 노즐(240) 사이에서 제2 배관(210)에 연결될 수 있고, 제3-2 배관(330)에는 제3-2 개폐밸브(340)가 설치될 수 있다. 그 결과, 제3-2 배관(330)을 통해 이송된 퍼징가스는 제3-2 개폐밸브(340)가 개방된 경우에만 제2 배관(210)에 공급될 수 있다.
제4 공급부(400)는 전로에서 발생하는 전로가스를 제2 탱크(40)에 공급할 수 있다.
제4 공급부(400)는 제4 배관(410), 제4 개폐밸브(420), 제4 유량조절밸브(430) 및 제4 노즐(440)을 포함할 수 있다.
제4 배관(410)은 전로와 제2 탱크(40)를 연결할 수 있고, 제4 배관(410)에는 제4 개폐밸브(420), 제4 유량조절밸브(430) 및 제4 노즐(440)이 설치될 수 있다. 그 결과, 전로에서 발생하는 전로가스는 제4 개폐밸브(420)와 제4 유량조절밸브(430)가 개방된 경우에만 제4 노즐(440)을 통해 제2 탱크(40)에 공급될 수 있다.
제5 공급부(500)는 코크스로에서 발생하는 코크스오븐가스를 제2 탱크(40)에 공급할 수 있다.
제5 공급부(500)는 제5 배관(510), 제5 개폐밸브(520), 제5 유량조절밸브(530) 및 제5 노즐(540)을 포함할 수 있다.
제5 배관(510)은 코크스로와 제2 탱크(40)를 연결할 수 있고, 제5 배관(510)에는 제5 개폐밸브(520), 제5 유량조절밸브(530) 및 제5 노즐(540)이 설치될 수 있다. 그 결과, 코크스로에서 발생하는 코크스오븐가스는 제5 개폐밸브(520)와 제5 유량조절밸브(530)가 개방된 경우에만 제5 노즐(540)을 통해 제2 탱크(40)에 공급될 수 있다.
제6 공급부(600)는 제2 탱크(40)의 내부 압력보다 고압의 퍼징가스, 예를 들어 질소가스를 제4 배관(410)과 제5 배관(510)에 공급할 수 있다.
제6 공급부(600)는 제6-1 배관(610), 제6-1 개폐밸브(620), 제6-2 배관(630) 및 제6-2 개폐밸브(640)를 포함할 수 있다.
제6-1 배관(610)은 제4 유량조절밸브(430)와 제4 노즐(440) 사이에서 제4 배관(410)에 연결될 수 있고, 제6-1 배관(610)에는 제6-1 개폐밸브(620)가 설치될 수 있다. 그 결과, 제6-1 배관(610)을 통해 이송된 퍼징가스는 제6-1 개폐밸브(620)가 개방된 경우에만 제4 배관(410)에 공급될 수 있다. 또한, 제6-2 배관(630)은 제5 유량조절밸브(530)와 제5 노즐(540) 사이에서 제5 배관(510)에 연결될 수 있고, 제6-2 배관(630)에는 제6-2 개폐밸브(640)가 설치될 수 있다. 그 결과, 제6-2 배관(630)을 통해 이송된 퍼징가스는 제6-2 개폐밸브(640)가 개방된 경우에만 제5 배관(510)에 공급될 수 있다.
가스선택부(700)는 제철소의 조업 상황을 고려하여 전로가스와 코크스오븐가스 중 생산량이 큰 가스를 제1 탱크(20)와 제2 탱크(40)에 공급되는 열량조정가스로 선택할 수 있다.
가스선택부(700)는 열량조정가스를 선택한 후에 기 설정된 주기로 열량조정가스의 변경 여부를 결정할 수 있다.
일 예시로서, 가스선택부(700)는 열량조정가스의 선택 시점에 순간 생산량이 큰 가스를 열량조정가스로 선택할 수 있다. 구체적으로, 가스선택부(700)는 전로에서 발생하는 전로가스를 임시 저장하는 LDG 홀더의 전방에 설치된 LDG 유량계(미도시)의 측정값과 코크스로에서 발생하는 코크스오븐가스를 임시 저장하는 COG 홀더의 전방에 설치된 COG 유량계(미도시)의 측정값을 비교하여 순간 생산량이 큰 가스를 판단할 수 있다.
다른 예시로서, 가스선택부(700)는 열량조정가스의 선택 시점까지 누적 생산량이 커서 방산이 임박한 가스를 열량조정가스로 선택할 수 있다. 전로 또는 코크스로에서 발생하는 전로가스 또는 코크스오븐가스는 LDG 홀더 또는 COG 홀더에 임시 저장될 수 있는데, LDG 홀더 또는 COG 홀더의 저장 용량을 초과하는 전로가스 또는 코크스오븐가스는 대기 중으로 방산하게 된다. 이러한 방산 가스를 열량조정가스로 활용하게 되면 대기 방산량을 감소시키는 부수적인 효과도 달성할 수 있다. 구체적으로, 가스선택부(700)는 LDG 홀더에 설치된 LDG 압력계(미도시)의 측정값 또는 COG 홀더에 설치된 COG 압력계(미도시)의 측정값이 기 설정값 이상이 되면 해당 홀더에 저장된 가스의 방산이 임박한 것으로 판단하고 이를 열량조정가스로 선택할 수 있다.
가스선택부(700)와 제어부(800)는 각종 판단 및 제어 회로를 포함하는 컴퓨터를 포함할 수 있다.
제어부(800)는 제1 열량계(30), 제2 열량계(50) 및 가스선택부(700)의 측정값 또는 선택 결과에 따라 제1 공급부(100), 제2 공급부(200), 제3 공급부(300), 제4 공급부(400), 제5 공급부(500) 및 제6 공급부(600)를 제어하여 고로가스 또는 혼합가스의 열량을 향상 내지 안정화시킬 수 있다.
제어부(800)는 가스선택부(700)에서 선택된 열량조정가스가 제1 탱크(20)와 제2 탱크(40)에 공급되도록 제1 공급부(100), 제2 공급부(200), 제4 공급부(400) 및 제5 공급부(500)를 제어할 수 있다.
제어부(800)는 제1 열량계(30)와 제2 열량계(50)의 측정값에 따라 제1 탱크(20)와 제2 탱크(40)에 대한 열량조정가스의 공급량을 줄이거나 늘리도록 제1 공급부(100), 제2 공급부(200), 제4 공급부(400) 및 제5 공급부(500)를 제어할 수 있다.
제어부(800)는 제1 공급부(100), 제2 공급부(200), 제4 공급부(400), 제5 공급부(500) 중 가스 공급이 차단된 공급부의 노즐에 고압의 퍼징가스를 공급하여 노즐 막힘을 방지할 수 있다. 이는 제철소에서 발생하는 부생가스에는 각종 분진, 점성 물질 등이 포함되어 있어 가스 공급이 차단된 배관 또는 노즐 의 막힘을 초래할 수 있기 때문이다.
예를 들어, 제어부(800)는 가스선택부(700)에서 전로가스를 열량조정가스로 선택한 경우에 제1 개폐밸브(120)와 제2 개폐밸브(420)를 개방하고 제2 개폐밸브(220)와 제5 개폐밸브(520)를 폐쇄할 수 있으며, 제1 유량조절밸브(130)와 제4 유량조절밸브(430)를 개방하여 제1 탱크(20)와 제2 탱크(40)에 열량조정가스가 공급되게 할 수 있다. 이 경우, 제어부(800)는 제3-1 개폐밸브(320)와 제6-1 개폐밸브(620)를 폐쇄하고 제3-2 개폐밸브(340)와 제6-2 개폐밸브(640)를 개방할 수 있다. 또한, 제어부(800)는 제1 열량계(30)의 측정값이 기 설정된 제1 상한값, 예를 들어 920kcal/Nm3 이상이 되면 제1 유량조절밸브(130)를 일부 폐쇄하여 제1 탱크(20)에 대한 열량조정가스의 공급량을 줄일 수 있고, 제1 열량계(30)의 측정값이 기 설정된 제1 하한값, 예를 들어 900kcal/Nm3 이하가 되면 제1 유량조절밸브(130)를 일부 개방하여 제1 탱크(20)에 대한 열량조정가스의 공급량을 늘릴 수 있다. 또한, 제어부(800)는 제2 열량계(50)의 측정값이 기 설정된 제2 상한값, 예를 들어 1000kcal/Nm3 이상이 되면 제4 유량조절밸브(430)를 일부 폐쇄하여 제2 탱크(40)에 대한 열량조정가스의 공급량을 줄일 수 있고, 제2 열량계(50)의 측정값이 기 설정된 제2 하한값, 예를 들어 980kcal/Nm3 이하가 되면 제4 유량조절밸브(430)를 일부 개방하여 제2 탱크(40)에 대한 열량조정가스의 공급량을 늘릴 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 부생가스 혼합장치(1)는 2개의 탱크(20, 40)에서 열량을 제어하고 있지만, 1개의 탱크(20)에서만 열량을 제어할 수도 있다. 다만, 2개의 탱크(20, 40)에서 열량을 제어하는 경우가 1개의 탱크(20)에서만 열량을 제어하는 경우와 비교하여 보다 정밀한 열량 제어가 가능할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 부생가스 혼합방법을 나타낸 순서도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 부생가스 혼합방법은 가스선택단계(S100), 1차 혼합단계(S110), 1차 측정단계(S120), 1차 제어단계(S130), 2차 혼합단계(S140), 2차 측정단계(S150) 및 2차 제어단계(S160)를 포함할 수 있다.
먼저, 가스선택부(700)가 전로가스와 코크스오븐가스 중 하나를 제1 탱크(20)와 제2 탱크(40)에 공급되는 열량조정가스로 선택할 수 있다(S100). 이하에서는 가스선택부(700)가 전로가스를 열량조정가스로 선택한 경우를 예를 들어 설명하기로 한다.
다음으로, 고로가스가 유입되는 제1 탱크(20)에 열량조정가스를 공급하여 혼합가스를 생성할 수 있다(S110). 구체적으로, 제1 개폐밸브(120)와 제4 개폐밸브(420)를 개방하여 열량조정가스가 제1 탱크(20)와 제2 탱크(40)에 공급되게 할 수 있고, 제1 유량조절밸브(130)를 개방하여 열량조정가스가 제1 탱크(20)에 공급되게 할 수 있다. 이 경우, 제2 개폐밸브(220), 제3-1 개폐밸브(320), 제5 개폐밸브(520) 및 제6-1 퍼징 개폐밸브(620)는 폐쇄되는 반면, 제3-2 개폐밸브(340)와 제6-2 개폐밸브(640)는 개방될 수 있다.
다음으로, 제1 열량계(30)에서는 제1 탱크(20)를 거쳐 메인 배관(10)을 통해 이송되는 혼합가스의 열량을 측정할 수 있다(S120).
다음으로, 1차 측정단계에서의 측정값이 기 설정된 제1 상한값, 예를 들어 920kcal/Nm3 이상이 되면 제1 유량조절밸브(130)를 일부 폐쇄하여 제1 탱크(20)에 대한 열량조정가스의 공급량을 줄일 수 있고, 제1 측정단계에서의 측정값이 기 설정된 제1 하한값, 예를 들어 900kcal/Nm3 이하가 되면 제1 유량조절밸브(130)를 일부 개방하여 제1 탱크(20)에 대한 열량조정가스의 공급량을 늘릴 수 있다(S130).
제1 탱크(20)에 대한 열량조정가스의 공급량을 조정한 후에는 1차 측정단계 및 1차 제어단계를 다시 수행하여 공급량 조정이 적절하게 이루어졌는지 확인 내지 보정할 수 있다.
다음으로, 1차 측정단계에서의 측정값이 기 설정된 열량 범위, 예를 들어 900kcal/Nm3 초과 920kcal/Nm3 미만의 범위를 만족하면, 제4 유량조절밸브(430)를 개방하여 제2 탱크(40)에 열량조정가스가 공급되게 할 수 있다(S140).
다음으로, 제2 열량계(50)에서는 제2 탱크(40)를 거쳐 메인 배관(10)을 통해 이송되는 혼합가스의 열량을 측정할 수 있다(S150).
다음으로, 2차 측정단계에서의 측정값이 기 설정된 제2 상한값, 예를 들어 1000kcal/Nm3 이상이 되면 제4 유량조절밸브(430)를 일부 폐쇄하여 제2 탱크(40)에 대한 열량조정가스의 공급량을 줄일 수 있고, 제2 측정단계에서의 측정값이 기 설정된 제2 하한값, 예를 들어 980kcal/Nm3 이하가 되면 제4 유량조절밸브(430)를 일부 개방하여 제2 탱크(40)에 대한 열량조정가스의 공급량을 늘릴 수 있다(S160).
제2 탱크(40)에 대한 열량조정가스의 공급량을 조정한 후에는 2차 측정단계 및 2차 제어단계를 다시 수행하여 공급량 조정이 적절하게 이루어졌는지 확인 내지 보정할 수 있다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람이라면 청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
1: 부생가스 혼합장치 10: 메인 배관
20: 제1 탱크 30: 제1 열량계
40: 제2 탱크 50: 제2 열량계
100: 제1 공급부 110: 제1 배관
120: 제1 개폐밸브 130: 제1 유량조절밸브
140: 제1 노즐 200: 제2 공급부
210: 제2 배관 220: 제2 개폐밸브
230: 제2 유량조절밸브 240: 제2 노즐
300: 제3 공급부 310: 제3-1 배관
320: 제3-1 개폐밸브 330: 제3-2 배관
340: 제3-2 개폐밸브 400: 제4 공급부
410: 제4 배관 420: 제4 개폐밸브
430: 제4 유량조절밸브 440: 제4 노즐
500: 제5 공급부 510: 제5 배관
520: 제5 개폐밸브 530: 제5 유량조절밸브
540: 제5 노즐 600: 제6 공급부
610: 제6-1 배관 620: 제6-1 개폐밸브
630: 제6-2 배관 640: 제6-2 개폐밸브
700: 가스선택부 800: 제어부

Claims (15)

  1. 고로가스를 공급하는 배관;
    상기 배관에 설치되는 제1 탱크;
    상기 제1 탱크에 제1 부생가스를 공급하는 제1 공급부;
    상기 제1 탱크에 제2 부생가스를 공급하는 제2 공급부;
    상기 제1 부생가스와 상기 제2 부생가스 중 생산량이 큰 부생가스를 열량조정가스로 선택하는 가스선택부;
    상기 제1 부생가스와 상기 제2 부생가스 중 상기 열량조정가스로 선택된 부생가스만 상기 제1 탱크에 공급되도록 상기 제1 공급부와 상기 제2 공급부를 제어하는 제어부; 및
    상기 제1 공급부와 상기 제2 공급부 중 가스 공급이 차단된 공급부의 노즐을 통해 상기 제1 탱크의 내부 압력보다 고압의 퍼징가스를 공급하도록 상기 제어부에 의해 제어되는 제3 공급부를 포함하는 부생가스 혼합장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가스선택부는 상기 열량조정가스의 선택 시점에 순간 생산량이 큰 부생가스를 상기 열량조정가스로 선택하는 부생가스 혼합장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 가스선택부는 상기 열량조정가스의 선택 시점까지 누적 생산량이 커서 방산이 임박한 부생가스를 상기 열량조정가스로 선택하는 부생가스 혼합장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 부생가스는 전로가스이고, 상기 제2 부생가스는 코크스오븐가스인 부생가스 혼합장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 탱크를 거쳐 상기 배관을 통해 이송되는 혼합가스의 열량을 측정하는 제1 열량계를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 제1 열량계의 측정값이 기 설정된 제1 열량 범위를 만족하도록 상기 제1 탱크에 대한 상기 열량조정가스의 공급량을 조절하는 부생가스 혼합장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 배관에 설치되어, 상기 제1 탱크를 거친 혼합가스가 유입되는 제2 탱크;
    상기 제2 탱크에 상기 제1 부생가스를 공급하는 제4 공급부;
    상기 제2 탱크에 상기 제2 부생가스를 공급하는 제5 공급부; 및
    상기 제2 탱크를 거쳐 상기 배관을 통해 이송되는 혼합가스의 열량을 측정하는 제2 열량계를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 제1 열량계의 측정값이 상기 제1 열량 범위를 만족하면 상기 열량조정가스가 상기 제2 탱크에 공급되도록 상기 제4 공급부와 상기 제5 공급부를 제어하고, 상기 제2 열량계의 측정값이 기 설정된 제2 열량 범위를 만족하도록 상기 제2 탱크에 대한 상기 열량조정가스의 공급량을 조절하는 부생가스 혼합장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제4 공급부와 상기 제5 공급부 중 가스 공급이 차단된 공급부의 노즐을 통해 상기 제2 탱크의 내부 압력보다 고압의 퍼징가스를 공급하도록 상기 제어부에 의해 제어되는 제6 공급부를 더 포함하는 부생가스 혼합장치.
  9. 제1 부생가스와 제2 부생가스 중 생산량이 큰 부생가스를 열량조정가스로 선택하는 가스선택단계; 및
    고로가스가 유입되는 제1 탱크에 상기 제1 부생가스와 상기 제2 부생가스 중 상기 열량조정가스로 선택된 부생가스만 공급하는 제1 혼합단계를 포함하는 부생가스 혼합방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 가스선택단계에서는 상기 열량조정가스의 선택 시점에 순간 생산량이 큰 부생가스를 상기 열량조정가스로 선택하는 부생가스 혼합방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 가스선택단계에서는 상기 열량조정가스의 선택 시점까지 누적 생산량이 커서 방산이 임박한 부생가스를 상기 열량조정가스로 선택하는 부생가스 혼합방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 제1 탱크를 거친 혼합가스의 열량을 측정하는 제1 측정단계; 및
    상기 제1 측정단계에서의 측정값이 기 설정된 제1 열량 범위를 만족하도록 상기 제1 탱크에 대한 열량조정가스의 공급량을 조절하는 제1 제어단계를 더 포함하는 부생가스 혼합방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 측정단계와 상기 제1 제어단계는 상기 제1 측정단계에서의 측정값이 상기 제1 열량 범위를 만족할 때까지 반복하여 수행되는 부생가스 혼합방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 측정단계에서의 측정값이 상기 제1 열량 범위를 만족하면, 상기 제1 탱크를 거친 혼합가스가 유입되는 제2 탱크에 상기 열량조정가스를 공급하는 제2 혼합단계;
    상기 제2 탱크를 거친 혼합가스의 열량을 측정하는 제2 측정단계; 및
    상기 제2 측정단계에서의 측정값이 기 설정된 제2 열량 범위를 만족하도록 상기 제2 탱크에 대한 상기 열량조정가스의 공급량을 조절하는 제2 제어단계를 더 포함하는 부생가스 혼합방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제2 측정단계와 상기 제2 제어단계는 상기 제2 측정단계에서의 측정값이 상기 제2 열량 범위를 만족할 때까지 반복하여 수행되는 부생가스 혼합방법.
KR1020180022883A 2018-02-26 2018-02-26 부생가스 혼합장치 및 혼합방법 KR102040186B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180022883A KR102040186B1 (ko) 2018-02-26 2018-02-26 부생가스 혼합장치 및 혼합방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180022883A KR102040186B1 (ko) 2018-02-26 2018-02-26 부생가스 혼합장치 및 혼합방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190102466A KR20190102466A (ko) 2019-09-04
KR102040186B1 true KR102040186B1 (ko) 2019-11-04

Family

ID=67950157

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180022883A KR102040186B1 (ko) 2018-02-26 2018-02-26 부생가스 혼합장치 및 혼합방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102040186B1 (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100304316A1 (en) * 2009-06-02 2010-12-02 General Electric Company System and method for controlling the calorie content of a fuel
JP2017187209A (ja) * 2016-04-04 2017-10-12 Ｊｆｅスチール株式会社 混合ガス供給方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100860320B1 (ko) 2002-08-31 2008-09-26 주식회사 포스코 제철소의 부생가스 연소용 버너장치
KR101412131B1 (ko) * 2012-09-27 2014-06-25 현대제철 주식회사 가스선별장치 및 방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100304316A1 (en) * 2009-06-02 2010-12-02 General Electric Company System and method for controlling the calorie content of a fuel
JP2017187209A (ja) * 2016-04-04 2017-10-12 Ｊｆｅスチール株式会社 混合ガス供給方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190102466A (ko) 2019-09-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4563242B2 (ja) 燃料ガスカロリ制御方法及び装置
JP4979615B2 (ja) 燃焼器及び燃焼器の燃料供給方法
JP5970368B2 (ja) ボイラ制御装置
CN102374547A (zh) 混合火炬装置和方法
JP4594376B2 (ja) ガス発熱量制御方法とガス発熱量制御装置
JP2014178040A (ja) ボイラシステム
KR20140024335A (ko) 배열 회수 보일러 및 발전 플랜트
JP2010216319A (ja) ガスタービンおよびガスタービンの燃料流量制御方法
JP4011572B2 (ja) ガス改質設備
KR102040186B1 (ko) 부생가스 혼합장치 및 혼합방법
KR100703557B1 (ko) 혼합가스의 발열량 변동 감소를 위한 제철 부생가스의 혼합방법
JPH09317499A (ja) 高炉ガス専焼式ガスタービンの制御方法
JP4546482B2 (ja) ガスタービン設備、低カロリガス供給設備および当該ガスのカロリ上昇抑制方法
JP6051952B2 (ja) 高炉ガス焚きボイラにおける燃料制御方法および燃料制御装置
JP5147763B2 (ja) ボイラ燃料切替え制御方法及びボイラ装置
JP2009216334A (ja) 火力発電プラントの燃料ガス供給装置
JP2007170245A (ja) ガスタービン設備、低カロリガス供給設備および当該ガスのカロリ上昇抑制方法
JP2009174741A (ja) グランドフレアーおよびその燃焼制御方法
JP6520317B2 (ja) 高炉ガス焚き発電設備における高炉吹き抜け時の制御方法
JP5183605B2 (ja) 低カロリーガス焚きガスタービンシステムおよびシステムの運転方法
JP7210125B2 (ja) 燃焼設備
JP5707975B2 (ja) 加熱炉の操炉方法
KR101205069B1 (ko) 연료가스 공급 제어장치 및 방법
JP6193827B2 (ja) 燃料供給装置、燃焼器、ガスタービン、及び燃料供給方法
JP5521602B2 (ja) 副生ガス焚き燃焼装置の燃料制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant