KR102071080B1 - 석탄 보일러 미연손실 실시간 감시장치 및 감시방법 - Google Patents

석탄 보일러 미연손실 실시간 감시장치 및 감시방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 석탄 보일러 미연손실 실시간 감지장치 및 감시방법에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 의한 석탄 보일러 미연손실 실시간 감시장치는 석탄 보일러 출구의 과잉공기율을 측정하는 측정부; 석탄의 휘발분, 상기 과잉공기율, 미연탄소 비율 데이터 및 미연손실값을 저장하는 저장부; 상기 석탄의 휘발분, 상기 과잉공기율, 및 상기 미연탄소 비율 데이터을 이용하여 미연탄소율을 계산하고, 상기 미연탄소율을 이용해 상기 미연손실값을 구하는 손실 연산부; 및 상기 미연손실값을 외부에 표시하는 표시부를 포함할 수 있다.

Description

석탄 보일러 미연손실 실시간 감시장치 및 감시방법 {Apparatus for real time calculating unburned carbon loss in coal firing boiler and Method for the same}
본 출원은, 경험 데이터를 이용한 석탄 보일러 미연손실 실시간 감시장치 및 감시방법에 관한 것으로서, 특히 보일러의 과잉공기율을 측정하고, 상기 석탄의 휘발분, 상기 과잉공기율 및 미리 저장된 경험데이터를 이용하여 실시간으로 석탄 보일러의 미연손실값을 구할 수 있는 석탄 보일러 미연손실 실시간 감시장치 및 감시방법에 관한 것이다.
보일러는 발전소에서 전기 생산에 필요한 에너지의 원천인 고온, 고압의 스팀을 생성하는 기기이다. 보일러에서 연료인 석탄이 연소되고, 연소열과 연소 가스에 의하여 원하는 조건의 스팀이 생산된다. 이 때 불완전 연소에 의하여 석탄 중의 탄소성분은 완전히 연소하지 못하고 연소 가스내의 재 성분과 함께 refuse로 대기로 배출되어 에너지의 손실을 초래하며, 이를 미연손실(Unburned carbon loss, 이하 'UBL')이라 한다. 미연손실(UBL)은 화력발전소 보일러의 주요 손실 항목 중 하나이다.
미연손실(UBL)을 적기에, 정확하게 구할 수 있는지 여부는 보일러 효율을 적기에 산출하여 운전에 반영할 수 있는지와 직결되기 때문에 발전소 운용과 운전에 있어서 매우 중요하다.
종래에는 미연손실(UBL)을 구하는 방법으로 크게 두 가지 방식이 사용되었다. 첫 번째 방식은 마이크로 웨이브 센서를 사용하여 미연손실을 직접 측정하는 방식이다. 다만, 이 경우에는 보일러 배출가스가 층류를 형성하는 충분히 안정된 구간에 센서를 포함한 장치를 설치해야 하는 어려움이 있었다. 또한, 이러한 직접 측정 방식은 계측의 정확성이 떨어지고, 설비의 구매 및 유지 보수 비용이 커서 경제적 부담이 높아지기 때문에 국내 발전소에는 보급화되지 않고 있다.
두 번째 방식은 샘플링된 보일러 배출가스의 refuse 중에 포함된 미연탄소성분의 비율을 별도의 실험실에서 분석하여 구하는 방식이다. 그러나, 상기 방식의 경우 분석에 시간이 소요되어 시시각각 변화하는 실제 발전소 상황에 실시간으로 대응할 수 없는 문제점이 있었다. 따라서, 상기 방식에 의하면, 미연손실(UBL)에 대응하여 보일러를 실시간으로 최적화하여 운전할 수 없어서 보일러의 효율 저하시키고, 운전 비용을 증가시키는 문제점이 있었다.
대한민국 공개특허공보 제10-2012-0045653호 (2012.05.09.)
본 출원은 본 출원은, 경험 데이터를 이용한 석탄 보일러 미연손실 실시간 감시장치 및 감시방법에 관한 것으로서, 석탄의 휘발분 및 과잉공기율을 측정하고, 상기 석탄의 휘발분, 상기 과잉공기율 및 미리 저장된 경험데이터를 이용하여 실시간으로 석탄 보일러의 미연손실값을 구할 수 있는 석탄 보일러 미연손실 실시간 감시장치 및 감시방법를 제공하고자 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 의한 석탄 보일러 미연손실 실시간 감시장치는, 석탄 보일러 출구의 과잉공기율을 측정하는 측정부; 탄의 휘발분, 상기 과잉공기율, 미연탄소 비율 데이터 및 미연손실값을 저장하는 저장부; 상기 석탄의 휘발분, 상기 과잉공기율, 및 상기 미연탄소 비율 데이터을 이용하여 미연탄소율을 계산하고, 상기 미연탄소율을 이용해 상기 미연손실값을 구하는 손실 연산부; 및 상기 미연손실값을 외부에 표시하는 표시부를 포함할 수 있다.
여기서 상기 미연탄소 비율 데이터는, 상기 석탄 보일러를 사용하여 얻은 상기 석탄의 휘발분 및 상기 과잉공기율과 미연탄소율 사이의 관계를 정리한 관계 테이블일 수 있다.
여기서 상기 손실 연산부는, 상기 관계 테이블로부터 상기 석탄의 휘발분과 상기 과잉공기율에 대응하는 상기 미연탄소율을 추출함으로써 상기 미연탄소율을 계산하되, 상기 과잉공기율 및 상기 석탄의 휘발분의 값이 상기 관계 테이블에 없는 경우, 상기 관계 테이블의 값들을 보간하여 상기 미연탄소율을 생성할 수 있다.
여기서 상기 손실 연산부는, 상기 관계 테이블의 값들을 이용해 마스터커브를 생성하고, 상기 마스터커브를 이용해 상기 관계 테이블의 값들을 보간하여 상기 미연탄소율을 생성할 수 있다.
여기서 상기 손실 연산부는, 상기 미연탄소율, 석탄재의 성분중량 및 석탄의 발열량을 이용하여 상기 미연손실값을 계산할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 석탄 보일러 미연손실 실시간 감시방법은, 석탄 보일러 출구의 과잉공기율을 측정하는 과잉공기율 측정단계; 석탄의 휘발분, 상기 과잉공기율에 대응하는 미연탄소율을 기 저장된 미연탄소 비율 데이터에서 추출하는 데이터 추출단계; 상기 미연탄소율, 석탄재 성분중량 및 석탄 발열량을 이용해 미연손실값을 구하는 미연손실 연산단계; 및 상기 미연손실값을 외부에 표시하는 결과 표시단계를 포함할 수 있다.
여기서 상기 데이터 추출단계는, 상기 석탄의 휘발분 및 상기 과잉공기율에 대응하는 미연탄소율 값이 상기 미연탄소 비율 데이터에 없는 경우, 상기 미연탄소 비율 데이터의 값들을 보간하여 상기 미연탄소율을 추출할 수 있다.
덧붙여 상기한 과제의 해결수단은, 본 발명의 특징을 모두 열거한 것이 아니다. 본 발명의 다양한 특징과 그에 따른 장점과 효과는 아래의 구체적인 실시형태를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 석탄 보일러 미연손실 실시간 감시장치 및 감시방법에 의하면, 기존에 석탄 보일러를 사용하여 얻은 경험 데이터를 이용하여 실험실이 아닌 현장에서 실시간으로 석탄 보일러의 미연손실값을 구할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 석탄 보일러 미연손실 실시간 감시장치 및 감시방법에 의하면, 실시간으로 보일러의 미연손실값을 모니터링하면서 보일러 운전을 할 수 있게 됨으로써 운전 현황에 최적화된 보일러의 운전이 가능하다.
본 발명의 일 실시예에 의한 석탄 보일러 미연손실 실시간 감시장치 및 감시방법에 의하면, 보일러의 미연손실의 영향을 파악할 수 있어서 석탄 보일러를 이용하는 발전소의 성능 관리에 유용하게 사용될 수 있다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 의한 석탄 보일러 미연손실 감시장치의 블록도이다.
도 2a 내지 도 2c는, 본 발명의 일 실시예에 의한 석탄 보일러 미연손실 감시장치의 손실 연산부에서 생성한 마스터커브의 일 예시를 나타내는 도면이다.
도 3은. 본 발명의 일 실시예에 의한 석탄 보일러 미연손실 감시방법의 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 의한 석탄 보일러 미연손실 감시장치의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 석탄 보일러 미연손실 감시장치는 측정부(10), 저장부(20), 손실 연산부(30) 및 표시부(40)를 포함할 수 있다.
이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 석탄 보일러 미연손실 감시장치에 대해 설명한다.
측정부(10)는 석탄 보일러 출구의 과잉공기율을 실시간으로 연속해서 측정할 수 있다. 상기 측정부(10)는 상기 과잉공기율을 측정하기 위한 가스센서를 구비할 수 있다. 상기 과잉공기율은 과잉 공기량의 이론 공기량에 대한 비율로서, 상기 이론 공기량은 연료를 완전 연소하는데 필요한 최소한의 공기량을 말하고, 상기 과잉 공기량은 실제 연료를 완전 연소시키기 위해 공급하는 공기량을 말한다.
상기 측정부(10)는 상기 가스센서를 통해 상기 석탄 보일러 출구의 공기량을 측정하고, 상기 과잉공기율을 연산하여 출력할 수 있다. 또는 상기 측정부(10)는 연소가스 분석기 등의 장치를 구비하여, 석탄 보일러의 과잉공기율을 바로 출력할 수도 있다. 상기 측정부(10)는 상기 과잉공기율을 저장부(20)에 전송할 수 있다.
저장부(20)는 석탄의 휘발분, 측정부(10)가 측정한 상기 과잉공기율, 미연탄소 비율 데이터 및 손실 연산부(30)가 계산한 미연손실값을 저장할 수 있다.
구체적으로, 상기 저장부(20)는 상기 석탄 보일러에 연료로 사용될 석탄의 휘발분 비율이 저장되어 있을 수 있다. 여기서, 상기 석탄의 휘발분은 석탄에 포함되어 있는 휘발성 성분의 비율을 말한다. 상기 석탄의 휘발분 비율은 연료로 사용되는 석탄의 종류 또는 제품마다 상이할 수 있다. 따라서, 상기 석탄의 휘발분 비율은 연료로 쓸 석탄을 정한 경우에, 구매한 석탄 제품 설명서에 기재된 값을 저장하거나, 사용자가 별도로 실험을 통해 확인한 값을 상기 저장부(20)에 미리 저장해 놓은 것일 수 있다.
상기 미연탄소 비율 데이터는 사용자가 상기 석탄 보일러를 사용하면서 얻은 경험적 데이터로 생성한 것으로서, 과잉공기율 및 석탄의 휘발분에 대응되는 미연탄소율에 대한 정보를 포함할 수 있다. 상기 미연탄소율은 석탄 보일러에서 석탄을 연소시킨 후에 배출되는 배출물(refuse)에 포함된 미연탄소의 비율을 말한다. 상기 배출물(refuse)은 석탄 연소 후에 생기는 찌꺼기로서, 미연탄소와 석탄재(ash)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 의한 석탄 보일러 미연손실 실시간 감시장치에서, 상기 미연탄소 비율 데이터는 하기 표1 과 같이 과잉공기율 및 석탄의 휘발분에 따른 미연탄소율을 정리한 관계 테이블일 수 있다. 여기서, 상기 표1의 값들은 상기 석탄 보일러를 사용한 결과를 분석하여 경험적으로 얻어진 값들일 수 있다.
과잉공기율 석탄의 휘발분 배출물 중 미연탄소율
15% 25% 9.40%
30% 7.60%
35% 4.00%
20% 25% 7.00%
30% 5.00%
35% 3.10%
25% 25% 5.40%
30% 4.10%
35% 2.00%
상기 표1을 살펴보면, 과잉공기율이 15%, 20%, 25%인 경우와 석탄의 휘발분이 25%, 30%, 35%인 경우 각각에 대응되는 미연탄소율을 나타내고 있다. 상기 관계 테이블의 배출물 중 미연탄소율은 고정된 값이 아니라, 보일러의 운전 결과 및 실험 데이터를 통해 다른 값으로 수정될 수 있다. 또한, 상기 관계 테이블은 위의 값들에 대한 내용에 한정되지 않고, 사용자가 경험 또는 실험을 통해 알아낸 값이라면, 다른 조건의 값이라도 포함될 수 있다.
상기 저장부(20)에는 상기 관계 테이블 이외에, 상기 관계 테이블의 값들의 연관관계를 나타내는 관계식 및 마스터커브 정보도 미리 저장되어 있을 수 있다. 상기 마스터커브 정보는, 손실 연산부(30)가 상기 관계 테이블을 이용하여 생성한 석탄의 휘발분과 미연탄소율의 관계를 나타낸 곡선 형태의 그래프일 수 있다.
상기 저장부(20)에는 석탄 보일러에서 사용하는 연료에 따라서 달라지는 석탄재(ash)의 성분중량 및 석탄의 발열량이 추가적으로 저장될 수 있다.
상기 저장부(20)에 저장된 값들은 상기 관계 테이블을 수정 또는 보강하기 위한 자료로 사용될 수 있다.
손실 연산부(30)는 상기 석탄의 휘발분, 상기 과잉공기율 및 상기 미연탄소 비율 데이터를 이용하여 미연탄소율을 계산할 수 있다. 구체적으로, 상기 손실 연산부(30)는 저장부(20)에 저장된 상기 석탄의 휘발분 및 과잉공기율 값을 확인하고, 상기 미연탄소 비율 데이터에서 상기 석탄의 휘발분 및 상기 과잉공기율에 대응하는 상기 미연탄소율을 추출함으로써 상기 미연탄소율을 계산할 수 있다. 이 경우에, 상기 손실 연산부(30)는 실시간으로 측정되는 과잉공기율을 측정부(10)로부터 직접 전송 받을 수도 있다.
예를 들어, 석탄 보일러에서 연료로 사용하는 석탄의 휘발분이 30%이고, 측정부(10)가 측정한 과잉공기율이 20%인 경우, 상기 손실 연산부(30)는 상기 표1과 같이 저장된 상기 미연탄소 비율 데이터에서 미연탄소율로 5.00%의 값을 추출할 수 있다.
상기 손실 연산부(30)는, 상기 과잉공기율 및 상기 석탄의 휘발분의 값이 상기 관계 테이블에 없는 경우, 상기 관계 테이블의 값들을 보간하여 상기 미연탄소율을 생성할 수 있다. 구체적으로, 상기 손실 연산부(30)는 상기 과잉공기율 및 상기 석탄의 휘발분이 상기 관계 테이블에 저장된 값들의 사이의 값인 경우, 그 중간의 값을 미연탄소율로 생성할 수 있다. 예를 들어, 석탄의 휘발분이 30%인 경이고 과잉공기율이 17.5%인 경우에, 과잉공기율이 15%인 경우와 과잉공기율이 20%인 경우의 중간값인 6.3%를 미연탄소율로 생성할 수 있다. 또는 상기 손실 연산부(30)는, 별도의 관계식을 이용하여 상기 미연탄소율을 생성할 수 있다. 상기 관계식은 이차 방정식으로 상기 관계 테이블의 값들을 대입해서 생성된 것일 수 있다. 또는, 상기 손실 연산부(30)는 상기 관계 테이블의 값들을 이용해 마스터커브를 생성하고, 상기 마스터커브를 이용해 상기 관계 테이블의 값들을 보간할 수도 있다.
상기 손실 연산부(30)는 상기 미연탄소율을 이용해 미연손실값을 구할 수 있다. 구체적으로, 상기 손실 연산부(30)는 상기 미연탄소율, 석탄재(ash)의 성분중량 및 석탄 발열량을 이용하여 상기 미연손실값을 계산할 수 있다.
상기 손실 연산부(30)가 상기 미연손실값을 구하는 과정을 살펴보면, 먼저 상기 손실 연산부(30)는 상기 석탄재(ash)의 성분중량을 배출물(refuse) 중에서 미연탄소를 제외한 비율로 나누어 배출물 중량을 구할 수 있다. 여기서, 배출물(refuse) 중에서 미연탄소를 제외한 비율은 100%에서 상기 배출물 내 미연탄소 비율을 차감함으로써 얻을 수 있다. 또한, 상기 배출물 중량은 석탄 보일러에서 사용하는 연료에 따라서 기 설정된 값일 수 있다.
상기 손실 연산부(30)는 상기 배출물 내 미연탄소비율에 상기 배출물 중량을 곱하고 100으로 나누어줌으로써, 배출물 내 미연탄소성분 중량을 구할 수 있다. 이후, 상기 손실 연산부(30)는 상기 배출물 내 미연탄소성분 중량에 연료 특성에 맞는 상수값을 곱하여 미연손실 열량을 구할 수 있다. 마지막으로, 상기 손실 연산부(30)는 석탄 발열량에 대한 상기 미연손실 열량의 비율을 계산하여 미연손실값을 계산할 수 있다. 여기서, 상기 석탄 발열량은 석탄 보일러에서 사용하는 석탄 연료에 따라서 기 설정된 값일 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 의한 석탄 보일러 미연손실 실시간 감시장치는 상기 손실 연상부가 과잉공기율을 이용하여 미연손실값을 계산함으로써, 석탄 보일러에서 실시간으로 측정하기 어려운 미연손실값을 얻을 수 있고, 따라서 사용자가 상기 미연손실값에 대응하여 보일러의 운전을 최적화되게 제어하는 것이 가능하다.
표시부(40)는 상기 미연손실값을 외부에 표시할 수 있다. 상기 표시부(40)는 디스플레이 장치를 구비할 수 있다. 상기 디스플레이 장치는 상기 미연손실값을 외부에 표시할 수 있는 것이라면, 주지의 어떤 것이라도 가능하다.
도 2a 내지 도 2c는, 본 발명의 일 실시예에 의한 석탄 보일러 미연손실 감시장치의 손실 연산부(30)에서 생성한 마스터커브의 일 예시를 나타내는 도면이다.
구체적으로 도 2a는 과잉공기율이 20%인 경우를, 도 2b는 과잉공기율이 15%인 경우를, 도 2c는 과잉공기율이 25%인 경우의 석탄의 휘발분과 미연탄소율의 관계를 마스터커브로 생성한 그래프를 나타낸다. 상기 도2a 내지 도 2c에서 가로축은 석탄의 휘발분을 나타내고, 세로축은 상기 미연탄소율을 나타낸다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 마스터커브는 석탄의 휘발분 각각에 대하여 과잉공기율에 대한 미연탄소율에 대한 곡선으로 나타내는 것도 가능하다.
도 2a 내지 도 2c를 참조하면, 상기 손실 연산부(30)는 상기 관계 테이블에 저장된 값들을 이용해 석탄의 휘발분이 25%, 30% 및 35%인 경우의 미연탄소율 값을 절점으로 생성하고, 상기 절점들이 곡선으로 연결되도록 마스터커브를 생성할 수 있다. 이 경우에, 상기 마스터커브는 석탄의 휘발분을 변수로 하는 이차방정식으로 표현될 수 있다. 상기 손실 연산부(30)는 상기 마스터커브 및 상기 이차방정식을 저장부(20)에 저장할 수 있다.
상기 관계 테이블의 값들은 석탄 보일러를 운전하면서 얻은 경험적 데이터를 기 저장한 것으로서 상기 석탄의 휘발분 및 상기 과잉공기율이 변화하는 모든 경우에 대한 미연탄소율이 포함되지 않을 수 있다. 여기서, 상기 손실 연산부(30)는 상기 마스터커브를 생성하고 그에 관한 관계식을 생성함으로써, 석탄의 휘발분 및 과잉공기율이 상기 관계 테이블에 없는 값인 경우에도 미연탄소율을 계산하여 출력할 수 있다.
도 3은. 본 발명의 일 실시예에 의한 석탄 보일러 미연손실 감시방법의 순서도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 석탄 보일러 미연손실 감시방법은 과잉공기율 측정단계(S10), 데이터 추출단계(S20), 미연손실 연산단계(S30) 및 결과 표시단계(S40)를 포함할 수 있다.
이하, 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 석탄 보일러 미연손실 감시방법을 설명한다.
과잉공기율 측정단계(S10)에서는, 석탄 보일러 출구의 과잉공기율을 측정할 수 있다. 상기 과잉공기율 측정단계(S10)에서는 상기 과잉공기율을 손실 연산부(30)에 전송할 수 있고, 상기 과잉공기율을 저장부(20)에 저장할 수도 있다.
데이터 추출단계(S20)에서는, 미연탄소 비율 데이터로부터 석탄의 휘발분과 상기 과잉공기율에 대응하는 미연탄소율을 추출함으로써 상기 미연탄소율을 계산할 수 있다. 여기서, 석탄의 휘발분은 석탄 종류에 따라 기 설정된 값일 수 있다.
여기서 상기 미연탄소 비율 데이터는 각각의 값들이 들어간 테이블의 형태일 수 있다.
상기 데이터 추출단계(S20)에서는, 상기 미연탄소 비율 데이터를 이용하여 상기 미연탄소 비율 데이터는 석탄의 휘발분, 과잉공기율에 따른 미연탄소율을 구하는 관계식 또는 상기 석탄의 휘발분, 과잉공기율에 따른 미연탄소율을 나타내는 마스터커브 정보를 생성할 수 있다. 상기 데이터 추출단계(S20)에서는, 상기 관계식 또는 상기 마스터커브 정보를 이용하여 상기 과잉공기율에 대응되는 상기 미연탄소율을 추출할 수 있다.
미연손실 연산단계(S30)에서는, 상기 미연탄소율, 석탄재(ash) 성분중량 및 석탄 발열량을 이용해 미연손실값을 구할 수 있다. 상기 미연손실 연산단계(S30)에서는, 상기 미연탄소율 및 기 설정된 상기 석탄재(ash) 성분중량을 이용해 배출물 중량, 배출물 내 미연탄소성분 중량 및 미연손실 열량을 계산할 수 있다. 상기 미연손실 연산단계(S30)에서는, 기 설정된 석탄의 발열량에 대한 사익 미연손실 열량의 비율을 계산하여 미연손실값을 구할 수 있다.
결과 표시단계(S40)에서는, 디스플레이 장치를 통하여 상기 미연손실값을 외부에 표시할 수 있다. 상기 결과 표시단계(S40)에서는, 사용자가 상기 미연손실값을 확인하고, 상기 미연손실값에 대응하여 상기 석탄 보일러의 운전을 제어할 수 있다.
본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명에 따른 구성요소를 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것이 명백할 것이다.
10: 측정부 20: 저장부
30: 손실 연산부 40: 표시부
S10: 과잉공기율 측정단계
S20: 데이터 추출단계
S30: 미연손실 연산단계
S40: 결과 표시단계

Claims (7)

  1. 석탄 보일러 출구의 과잉공기율을 측정하는 측정부;
    석탄의 휘발분, 상기 과잉공기율, 미연탄소 비율 데이터 및 미연손실값을 저장하는 저장부;
    상기 석탄의 휘발분, 상기 과잉공기율, 및 상기 미연탄소 비율 데이터를 이용하여 미연탄소율을 계산하고, 상기 미연탄소율을 이용해 상기 미연손실값을 구하는 손실 연산부; 및
    상기 미연손실값을 외부에 표시하는 표시부를 포함하고,
    상기 미연탄소 비율 데이터는
    상기 석탄 보일러를 사용하여 얻은 상기 석탄의 휘발분 및 상기 과잉공기율과 상기 미연탄소율 사이의 관계를 정리한 관계 테이블이고,
    상기 손실 연산부는
    상기 관계 테이블로부터 상기 석탄의 휘발분과 상기 과잉공기율에 대응하는 상기 미연탄소율을 추출함으로써 상기 미연탄소율을 계산하되,
    상기 과잉공기율 및 상기 석탄의 휘발분의 값이 상기 관계 테이블에 없는 경우, 상기 관계 테이블의 값들을 보간하여 상기 미연탄소율을 생성하는 석탄 보일러 미연손실 실시간 감시장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 손실 연산부는
    상기 관계 테이블의 값들을 이용해 마스터커브를 생성하고, 상기 마스터커브를 이용해 상기 관계 테이블의 값들을 보간하여 상기 미연탄소율을 생성하는 석탄 보일러 미연손실 실시간 감시장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 손실 연산부는
    상기 미연탄소율, 석탄재의 성분중량 및 석탄의 발열량을 이용하여 상기 미연손실값을 계산하는 석탄 보일러 미연손실 실시간 감시장치.
  6. 석탄 보일러 출구의 과잉공기율을 측정하는 과잉공기율 측정단계;
    상기 석탄 보일러를 사용하여 얻은 상기 석탄의 휘발분 및 상기 과잉공기율과 미연탄소율 사이의 관계를 정리한 관계 테이블인 미연탄소 비율 데이터로부터 석탄의 휘발분과 상기 과잉공기율에 대응하는 미연탄소율을 추출함으로써 상기 미연탄소율을 계산하는 데이터 추출단계;
    상기 미연탄소율, 석탄재 성분중량 및 석탄 발열량을 이용해 미연손실값을 구하는 미연손실 연산단계; 및
    상기 미연손실값을 외부에 표시하는 결과 표시단계를 포함하고,
    상기 데이터 추출단계는
    상기 석탄의 휘발분 및 상기 과잉공기율에 대응하는 미연탄소율이 상기 미연탄소 비율 데이터에 없는 경우, 상기 미연탄소 비율 데이터의 값들을 보간하여 상기 미연탄소율을 계산하는 석탄 보일러 미연손실 실시간 감시방법.


  7. 삭제
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Citations (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007504540A (ja) * 2003-08-29 2007-03-01 ティティアイ・テクノロジーズ・インコーポレーテッド 蒸気ボイラーシステムを最適化する方法及びその装置
KR100702145B1 (ko) * 2005-10-27 2007-03-30 한국전력공사 발전소 덕트의 미연탄소 측정 장치 및 그 방법

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