KR102083589B1 - A coal burner boiler system - Google Patents

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Abstract

석탄화력보일러가 개시된다. 본 발명에 따른 석탄화력보일러에 있어서, 제1석탄재료를 수납하는 제1재료투입부; 제2석탄재료를 수납하는 제2재료투입부; 제1석탄재료와 제2석탄재료를 혼합하는 석탄재료혼합부; 석탄재료혼합부와 제1재료투입부 사이에 설치된 제1재료투입밸브; 석탄재료혼합부와 제2재료투입부 사이에 설치된 제2재료투입밸브; 석탄재료혼합부가 제공하는 혼합 석탄재료를 연소하고 애쉬를 배출하는 석탄보일러; 애쉬를 1차정제애쉬로 분리하는 사이클론분리부; 1차정제애쉬를 2차정제애쉬로 분리하는 정전분리부; 정전분리부 후단에 설치되어 2차정제애쉬를 수집하는 정제애쉬저장부; 사이클론분리부와 정전분리부 사이에 설치되어 1차정제애쉬의 미연탄소 농도를 측정하는 제1농도센서; 정전분리부와 정제애쉬저장부 사이에 설치되어 2차정제애쉬의 미연탄소 농도를 측정하는 제2농도센서; 및 제1석탄재료 및 제2석탄재료 중 어느 하나의 석탄재료만을 투입하도록 제1재료투입밸브 및 제2재료투입밸브를 선택적으로 제어하여 제1석탄재료 및 제2석탄재료의 상기 1차정제애쉬의 미연탄소 농도와 2차정제애쉬의 미연탄소 농도로부터 제1석탄재료 및 제2석탄재료의 등급을 판정하고, 판정된 등급에 따라 제1재료투입밸브 및 제2재료투입밸브의 동작 시간을 제어하여 제1석탄재료와 제2석탄재료의 배합비율을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 석탄화력보일러는 투입되는 복수의 석탄종류별로 미연탄소 농도프로프일을 구하여, 각 석탄재료의 등급을 판정하고, 고급석탄재료와 저급석탄재료의 배합비율을 결정하여 혼합된 석탄을 공급하도록 밸브를 제어하여 항상 최상의 정제애쉬를 생산 가능하도록 한다.Coal fired boiler is disclosed. In the coal fired boiler according to the present invention, the first material input portion for receiving the first coal material; A second material input part accommodating a second coal material; Coal material mixing unit for mixing the first coal material and the second coal material; A first material input valve installed between the coal material mixing part and the first material input part; A second material input valve installed between the coal material mixing part and the second material input part; A coal boiler which burns the mixed coal material provided by the coal material mixing unit and discharges ash; A cyclone separator separating the ash into a primary tablet ash; An electrostatic separator separating the primary tablet ash into a secondary tablet ash; A refined ash storage unit installed at the rear end of the electrostatic separator to collect secondary tablet ash; A first concentration sensor installed between the cyclone separator and the electrostatic separator to measure unburned carbon concentration of the primary tablet ash; A second concentration sensor installed between the electrostatic separator and the purified ash storage unit to measure the unburned carbon concentration of the secondary tablet ash; And selectively controlling the first material input valve and the second material input valve to input only one of the coal material of the first coal material and the second coal material to the primary refining ash of the first coal material and the second coal material. Grades of the first and second coal materials are determined from the unburned carbon concentration and the unburned carbon concentration of the secondary refinery ash, and the operation time of the first material input valve and the second material input valve is controlled according to the determined grade. And a control unit for controlling a mixing ratio of the first coal material and the second coal material. The coal-fired boiler according to the present invention obtains unburned carbon concentration profile for each type of coal to be input, determines the grade of each coal material, and determines the blending ratio of high-grade and low-grade coal to supply mixed coal. The valve is controlled so that the best refined ash is always produced.

Description

석탄화력보일러 {A coal burner boiler system}Coal-fired boiler {A coal burner boiler system}

본 발명은 석탄화력보일러에 관한 발명이다. The present invention relates to a coal fired boiler.

석탄을 미세하게 분말형태로 만들어 연료로서 공급하는 석탄화력보일러가 개발되어 상용화 되고 있다. 이와 같은 석탄화력보일러는, 예를들어, 화력발전소의 전기생산에너지원으로 사용되고 있다. Coal-fired boilers, which make coal finely in powder form and supply it as fuel, have been developed and commercialized. Such coal-fired boilers are used, for example, as electricity production energy sources for thermal power plants.

이와 같은 석탄화력보일러에 투입되는 석탄연료는 연소하고 남는 플라이 애쉬 형태로 석탄화력보일러의 외부로 배출된다. 이 플라이 애쉬에는 완전하게 연소되지 않은 미연탄소가 포함되고, 이 미연탄소를 분리하여 재처리함으로써 시멘트의 원료로 재사용된다.The coal fuel input to the coal-fired boiler is discharged to the outside of the coal-fired boiler in the form of a fly ash remaining after combustion. This fly ash contains unburned carbon that is not completely burned and is reused as raw material for cement by separating and reprocessing the unburned carbon.

이때, 미연탄소의 재처리과정에서, 5% 이하의 저농도 미연탄소는 정제애쉬로서 시멘트의 원료로서 적합하나, 5% 이상의 미연탄소가 포함된 애쉬는 시멘트의 원료로서 부적합하다.At this time, in the reprocessing of unburned carbon, low concentration unburned carbon of 5% or less is suitable as a raw material of cement as a refined ash, but ash containing 5% or more unburned carbon is not suitable as a raw material of cement.

한편, 석탄은 채굴과정에서 미연탄소가 많이 발생하는 저급의 석탄원료와 미연탄소가 적게 나오는 고급의 석탄원료가 있다. 종래에는 고급의 석탄원료에서는 우수한 정제애쉬를 생산 가능하나, 저급의 석탄원료에서는 고급의 정제애쉬를 생산할 수 없는 문제점이 있었다.On the other hand, coal has low-grade coal raw materials that generate a lot of unburned carbon in the mining process and high-grade coal raw materials that generate less unburned carbon. Conventionally, high-quality coal raw material can produce excellent refined ash, but low-grade coal raw material has a problem that can not produce high-quality refined ash.

본 발명의 목적은 복수의 석탄재료를 투입하는 경우, 먼저 복수의 석탄재료 중 각각의 석탄재료를 별도로 투입하도록 재료투입밸브를 제어하여 제1농도센서 및 제2농도센서를 이용한 미연탄소농도 프로파일을 구하여 고급석탄재료인지 저급석탄재료인지를 판단 한 후, 고급석탄재료와 저급석탄재료를 혼합하는 혼합비율을 결정하도록 재료투입밸브를 제어하여 양질의 정제애쉬를 생산하는 석탄화력 보일러를 제공하는 것이다. An object of the present invention is to control the input valve to inject each coal material of the plurality of coal materials separately when a plurality of coal materials, the first unburned carbon concentration profile using the first concentration sensor and the second concentration sensor After determining whether it is a high grade coal or a low grade coal material, it is to provide a coal-fired boiler that produces high-quality refined ash by controlling the material injection valve to determine the mixing ratio of the high grade coal and the low grade coal material.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 석탄화력보일러에 있어서, 제1석탄재료를 수납하는 제1재료투입부; 제2석탄재료를 수납하는 제2재료투입부; 상기 제1석탄재료와 상기 제2석탄재료를 혼합하는 석탄재료혼합부; 상기 석탄재료혼합부와 상기 제1재료투입부 사이에 설치된 제1재료투입밸브; 상기 석탄재료혼합부와 상기 제2재료투입부 사이에 설치된 제2재료투입밸브; 상기 석탄재료혼합부가 제공하는 혼합 석탄재료를 연소하고 애쉬를 배출하는 석탄보일러; 상기 애쉬를 1차정제애쉬로 분리하는 사이클론분리부; 상기 1차정제애쉬를 2차정제애쉬로 분리하는 정전분리부; 상기 정전분리부 후단에 설치되어 상기 2차정제애쉬를 수집하는 정제애쉬저장부; 상기 사이클론분리부와 상기 정전분리부 사이에 설치되어 상기 1차정제애쉬의 미연탄소 농도를 측정하는 제1농도센서; 상기 정전분리부와 상기 정제애쉬저장부 사이에 설치되어 상기 2차정제애쉬의 미연탄소 농도를 측정하는 제2농도센서; 및 상기 제1석탄재료 및 상기 제2석탄재료 중 어느 하나의 석탄재료만을 투입하도록 상기 제1재료투입밸브 및 상기 제2재료투입밸브를 선택적으로 제어하여 상기 제1석탄재료 및 상기 제2석탄재료의 상기 1차정제애쉬의 미연탄소 농도와 상기 2차정제애쉬의 미연탄소 농도로부터 상기 제1석탄재료 및 상기 제2석탄재료의 등급을 판정하고, 상기 판정된 등급에 따라 상기 제1재료투입밸브 및 상기 제2재료투입밸브의 동작 시간을 제어하여 상기 제1석탄재료와 상기 제2석탄재료의 배합비율을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 석탄화력보일러에 따른 제어부는 복수의 서로 다른 석탄재료가 투입되어도 어느 하나의 석탄재료만 공급하여 제1농도센서 및 제2농도센서를 통하여 투입된 재료의 등급을 판정하고, 판정된 등급에 기초하여 적절한 배합비율을 얻도록 제1재료투입밸브 및 제2재료투입밸브의 동작시간을 제어한다.The present invention for achieving the object as described above, in the coal-fired boiler, the first material input portion for receiving the first coal material; A second material input part accommodating a second coal material; A coal material mixing unit mixing the first coal material and the second coal material; A first material input valve installed between the coal material mixing part and the first material input part; A second material input valve installed between the coal material mixing part and the second material input part; A coal boiler which burns the mixed coal material provided by the coal material mixing unit and discharges ash; A cyclone separator separating the ash into a primary tablet ash; An electrostatic separator separating the primary tablet ash into a secondary tablet ash; A refined ash storage unit installed at a rear end of the electrostatic separator to collect the secondary tablet ash; A first concentration sensor installed between the cyclone separator and the electrostatic separator to measure unburned carbon concentration of the primary ash; A second concentration sensor installed between the electrostatic separator and the tablet ash storage unit to measure the unburned carbon concentration of the secondary tablet ash; And selectively controlling the first material input valve and the second material input valve to input only one coal material of the first coal material and the second coal material to the first coal material and the second coal material. The grade of the first coal material and the second coal material is determined from the unburned carbon concentration of the primary refinery ash and the unburned carbon concentration of the secondary refinery ash, and according to the determined grade, the first material input valve And a control unit controlling an operation time of the second material injection valve to control a mixing ratio of the first coal material and the second coal material. The control unit according to the coal-fired boiler according to the present invention determines the grade of the material injected through the first concentration sensor and the second concentration sensor by supplying only one coal material even if a plurality of different coal material is input, and the determined grade The operating time of the first material input valve and the second material input valve is controlled so as to obtain an appropriate compounding ratio based on.

상기 제어부는 제1재료투입밸브 및 상기 제2재료투입밸브의 동작 시간을 달리하여 복수의 배합비율로 상기 석탄보일러에 투입하고 상기 복수의 배합비율 중 가장 최적의 배합비율을 선택하여 상기 제1재료투입밸브 및 상기 제2재료투입밸브를 제어하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 석탄화력 보일러는 두 가지 재료의 다양한 배합비율을 만들어 가장 우수한 정제애쉬생산량이 생산되도록 밸브를 제어한다.The control unit inputs the coal boiler at a plurality of compounding ratios by varying the operating time of the first material input valve and the second material input valve, and selects the most optimal compounding ratio among the plurality of compounding ratios to select the first material. And controlling the inlet valve and the second material inlet valve. The coal fired boiler of the present invention controls the valves to produce the best blended ash yield by making various blending ratios of the two materials.

상기 사이클론분리부와 상기 정전분리부 사이에 설치되어 상기 1차정제애쉬를 상기 정전분리부에 선택적으로 공급하는 제1분기밸브; 및 상기 정전분리부와 상기 정제애쉬저장부 사이에 설치되어 상기 2차정제애쉬를 상기 정제애쉬저장부에 선택적으로 공급하는 제2분기밸브를 추가로 포함하고, 상기 제어부는 상기 제1농도센서로부터의 상기 1차정제애쉬의 농도가 정해진 농도 이하인지 여부에 따라 상기 제1분기밸브를 선택적으로 제어하고, 상기 제2농도센서로부터의 상기 2차정제애쉬 농도가 정해진 농도 이하인지 여부에 따라 상기 제2분기밸브를 선택적으로 제어하는 것을 특징으로 한다.A first branch valve installed between the cyclone separator and the electrostatic separator to selectively supply the primary tablet ash to the electrostatic separator; And a second branch valve installed between the electrostatic separator and the tablet ash storage unit to selectively supply the secondary tablet ash to the tablet ash storage unit, wherein the controller is configured to control the first concentration sensor from the first concentration sensor. Selectively controlling the first branch valve according to whether the concentration of the primary tablet ash is less than or equal to a predetermined concentration, and wherein the secondary tablet ash concentration from the second concentration sensor is less than or equal to a predetermined concentration. It is characterized by selectively controlling the two-branch valve.

상기 정전분리부의 후단에는 상기 2차정제애쉬를 수신하여 상기 정전분리부 혹은 상기 석탄보일러에 선택적으로 순환 공급하는 미연탄소선택순환부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다. 본원발명의 석탄화력 보일러는 미연탄소선택순환부를 추가로 포함하여 회수된 미연탄소 중 추가 정제가 필요한 미연탄소는 정전분리부로 보내고, 정제가 불가능한 미연탄소는 보일러로 순환시켜 다시 연소한다.The rear end of the electrostatic separator is characterized in that it further comprises an unburned carbon selective circulation for receiving the secondary purification ash and selectively circulating supply to the electrostatic separator or the coal boiler. The coal-fired boiler of the present invention further includes an unburned carbon selective circulation section, and sends unburned carbon that requires further purification from the recovered unburned carbon to an electrostatic separation unit, and unburned carbon that is not purified is circulated to the boiler and burned again.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 석탄화력보일러는 투입되는 복수의 석탄종류별로 미연탄소 농도프로프일을 구하여, 각 석탄재료의 등급을 판정하고, 고급석탄재료와 저급석탄재료의 배합비를 결정하여 혼합된 석탄을 공급하도록 하여 항상 최상의 정제애쉬를 생산 가능하도록 한다.As described above, the coal-fired boiler according to the present invention obtains unburned carbon concentration profile for each type of coal to be input, determines the grade of each coal material, and determines the mixing ratio of high-grade and low-grade coal materials. The supply of mixed coal ensures that the best refined ash is always produced.

도 1은 본 발명에 따른 석탄화력보일러의 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 석탄화력보일러의 미연탄소농도센서를 이용하여 측정한 석탄종류별 미연탄소 농도 프로파일을 이용하여 석탄종류별 판정결과를 보여주는 결과표이다.
도 3은 본 발명에 따른 석탄화력보일러의 석탄종류별 판정결과와 이 판정결과에 따라 석탄종류별로 배합비율에 따른 혼합재료를 투입하여 미연탄소농도를 측정하는 과정을 보여주는 플로우챠트이다.1 is a block diagram of a coal fired boiler according to the present invention.
2 is a result table showing a determination result for each coal type using the unburned carbon concentration profile for each coal type measured using the unburned carbon concentration sensor of a coal fired boiler according to the present invention.
3 is a flowchart illustrating a process of measuring unburned carbon concentration by inputting a mixed material according to a blending ratio for each coal type according to a coal type determination result of the coal fired boiler according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명의 특징 및 이점들은 첨부된 도면에 의거한 바람직한 실시예에 대한 설명으로 더욱 명백해 질 것이다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail an embodiment of the present invention. The features and advantages of the present invention will become more apparent from the following description of the preferred embodiments based on the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 석탄화력보일러의 블록도이다. 1 is a block diagram of a coal fired boiler according to the present invention.

본 발명의 석탄화력보일러(100)는 서로 다른 석탄재료를 투입하는 제1재료투입부(10) 및 제2재료투입부(12)를 포함하여 이루어진다. Coal-fired boiler 100 of the present invention comprises a first material input unit 10 and a second material input unit 12 for inputting different coal material.

본 발명의 석탄화력보일러(100)의 제1재료투입부(10)에 투입된 제1석탄재료는 제1재료투입밸브(14)의 동작으로 석탄재료혼합부(20)로 이송되고, 마찬가지로, 제2재료투입부(12)에 투입된 제2석탄재료는 제2재료투입밸브(16)의 동작으로 석탄재료혼합부(20)로 이송된다.The first coal material introduced into the first material input section 10 of the coal-fired boiler 100 of the present invention is transferred to the coal material mixing section 20 by the operation of the first material input valve 14, and likewise, The second coal material introduced into the second material input part 12 is transferred to the coal material mixing part 20 by the operation of the second material input valve 16.

본 발명의 석탄화력보일러(100)는 제1석탄재료 및 제2석탄재료는 재료혼합부(20)에서 혼합한 후 고미연탄분혼합부(22)를 경유한 후 석탄보일러(30)에 투입되어 연소한다.In the coal-fired boiler 100 of the present invention, the first coal material and the second coal material are mixed in the material mixing unit 20 and then passed through the high coal briquette powder mixing unit 22 and then introduced into the coal boiler 30. Burn out.

본 발명의 석탄화력보일러(100)에 설치된 제1재료투입밸브(14) 및 제2재료투입밸브(16)는 각각 제어부(70)의 제어신호에 의하여 동작하고, 만약 제어부(70)의 제어신호가 없으면 동작하지 않는다. The first material input valve 14 and the second material input valve 16 installed in the coal-fired boiler 100 of the present invention are operated by the control signal of the control unit 70, respectively, if the control signal of the control unit 70 It will not work without

따라서, 본 발명의 석탄화력보일러(100)에 투입된 제1석탄재료 및 제2석탄재료는 제어부(70)의 제어신호에 따라 선택적으로 석탄보일러(30)에 투입가능하다.Therefore, the first coal material and the second coal material injected into the coal fired boiler 100 of the present invention may be selectively added to the coal boiler 30 according to the control signal of the controller 70.

제어부(70)의 제어신호가 제1재료투입밸브(14)는 온 시키고, 제2재료투입밸브(16)는 오프 시킨다면 제1석탄재료만 석탄재료혼합부(20) 및 고미연탄분혼합부(22)를 경유한 후 석탄보일러(30)에 투입된다.If the control signal of the control unit 70 turns on the first material input valve 14 and the second material input valve 16 is turned off, only the first coal material is the coal material mixing unit 20 and the high coal briquette mixing unit ( After passing through 22), it is injected into the coal boiler 30.

제어부(70)의 제어신호가 제2재료투입밸브(16)는 온 시키고, 제1재료투입밸브(14)는 오프 시킨다면 제2석탄재료만 석탄재료혼합부(20) 및 고미연탄분혼합부(22)를 경유한 후 석탄보일러(30)에 투입된다.If the control signal of the control unit 70 turns on the second material input valve 16 and the first material input valve 14 is turned off, only the second coal material is the coal material mixing unit 20 and the high coal briquette mixing unit ( After passing through 22), it is injected into the coal boiler 30.

제어부(70)의 제어신호가 제1재료투입밸브(14) 및 제2재료투입밸브(16)를 둘 다 동일한 시간 동안 온 시키다면 제1석탄재료와 제1석탄재료는 50:50의 배합비율로 석탄재료혼합부(20)에 공급되고, 두 종류의 석탄재료는 50:50의 배합비율로 석탄보일러(30)에 투입된다.If the control signal of the controller 70 turns on both the first material input valve 14 and the second material input valve 16 for the same time, the mixing ratio of the first coal material and the first coal material is 50:50. Furnace is supplied to the coal material mixing unit 20, the two kinds of coal material is input to the coal boiler 30 at a mixing ratio of 50:50.

이와 같은 방식으로 제어부(70)는 제1재료투입밸브(14) 및 제2재료투입밸브(16)를 온 및 오프 시키는 시간을 변경하여 다양한 배합비율로 두 종류의 석탄재료를 석탄재료혼합부(20)에 공급할 수 있다.In such a manner, the control unit 70 changes the time for turning on and off the first material input valve 14 and the second material input valve 16 to convert the two kinds of coal materials at various mixing ratios into the coal material mixing unit ( 20) can be supplied.

본 발명의 석탄화력보일러(100)에서 석탄보일러(30)는 투입된 석탄재료를 연소한다. 이 연소열을 이용하여 보일러를 가동하고, 보일러의 열을 이용하여 전기를 생산하거나 난방 등의 에너지원으로 이용한다.In the coal-fired boiler 100 of the present invention, the coal boiler 30 burns the injected coal material. The boiler is operated using this combustion heat, and electricity is generated using the heat of the boiler or used as an energy source such as heating.

한편, 석탄보일러(30)는 연소한 이후의 석탄재에 해당하는 애쉬를 배출한다. 애쉬는 사이클론분리부(32)에 투입하여 입자가 큰 정제되지 않은 애쉬는 고미연탄분혼합부(22)로 회수하여 새로운 석탄재료와 혼합된 후 다시 석탄보일러(30)에 투입된다. On the other hand, the coal boiler 30 discharges the ash corresponding to the coal ash after combustion. The ash is injected into the cyclone separator 32, and the large particles of the unrefined ash are recovered to the high coal briquette mixing unit 22, mixed with fresh coal material, and then put into the coal boiler 30 again.

사이클론분리부(32)에 투입하여 입자가 작은 1차 정제된 애쉬는 제1농도센서(34)에 의하여 1차 정제된 미연탄소의 농도를 측정한다. 이 측정된 미연탄소 농도는 제어부(70)에 전송되고, 제어부(70)은 미연탄소 농도가 정해진 농도 이하인 경우에는 제1분기밸브(36)를 동작시켜 1차정제된 애쉬를 정제애쉬저장부(50)로 이송하여 정제애쉬 샌산과정을 종료한다.The primary purified ash, which is added to the cyclone separator 32 and has a small particle size, measures the concentration of the primary purified carbon by the first concentration sensor 34. The measured unburned carbon concentration is transmitted to the control unit 70, and the control unit 70 operates the first branch valve 36 when the unburned carbon concentration is less than or equal to a predetermined concentration, and converts the primary purified ash into a refined ash storage unit ( 50) to finish the refined ash sanding process.

한편, 제1농도센서(34)에 의해 측정된 미연탄소 농도가 정해진 농도 이상인 경우에는 제1분기밸브(36)를 동작시켜 1차정제된 애쉬를 정전분리부(40)로 이송하여 추가적으로 2차적으로 정제한다. On the other hand, when the unburned carbon concentration measured by the first concentration sensor 34 is greater than or equal to a predetermined concentration, the first branch valve 36 is operated to transfer the primary purified ash to the electrostatic separator 40 to further secondary. Purify with.

정전분리부(40)에서 2차 정제된 정제애쉬는 제2농도센서(42)에 의하여 농도가 측정되고, 이 측정된 농도를 전송받은 제어부(70)은 제2정제애쉬가 정해진 농도 이하인 경우에는 제2분기밸브(44)를 제어하여 2차정제된 애쉬를 정제애쉬저장부(50)로 전송하여 마찬가지로 정제애쉬 생산과정을 종료한다.In the case where the purified ash is purified secondly by the electrostatic separator 40, the concentration is measured by the second concentration sensor 42, and the controller 70 receiving the measured concentration is less than or equal to the predetermined concentration. The second branch valve 44 is controlled to transfer the secondary purified ash to the refined ash storage unit 50 to similarly terminate the refined ash production process.

제2농도센서(42)에 의해 측정된 미연탄소 농도가 정해진 농도 이상인 경우에는 제2분기밸브(44)를 동작시켜 2차정제된 애쉬를 미연탄소선택순환부(60)로 이송하여 추가적으로 정전분리부(40)로 회수하거나 보일러(30)에 회수한다.If the unburned carbon concentration measured by the second concentration sensor 42 is greater than or equal to a predetermined concentration, the second branch valve 44 is operated to transfer the secondary purified ash to the unburned carbon selective circulation unit 60 to further electrostatic separation. Recovery to the unit 40 or recovery to the boiler 30.

본 발명 석탄화력보일러(100)의 제어부(70)는 내부에 메모리(미도시)를 구비하고, 제1농도센서(34)로부터의 1차정제애쉬의 농도가 정해진 농도 이하인지 여부에 따라 제1분기밸브(36)를 선택적으로 제어하고, 제2농도센서(42)로부터의 2차정제애쉬 농도가 정해진 농도 이하인지 여부에 따라 제2분기밸브(44)를 선택적으로 제어한다.The control unit 70 of the coal-fired boiler 100 of the present invention includes a memory (not shown) therein, and according to whether or not the concentration of the primary tablet ash from the first concentration sensor 34 is equal to or less than a predetermined concentration, The branch valve 36 is selectively controlled, and the second branch valve 44 is selectively controlled depending on whether or not the secondary tablet ash concentration from the second concentration sensor 42 is equal to or less than a predetermined concentration.

본 발명 석탄화력보일러(100)의 제어부(70)는 제1재료투입부(10) 및 제2재료투입부(12)에 각각 투입되는 제1석탄재료 및 제2석탄재료 중 어느 하나의 석탄재료 만을 투입하도록 제1재료투입밸브(14) 및 제2재료투입밸브(16)를 선택적으로 제어하여 투입된 석탄재료의 1차정제애쉬의 미연탄소 농도프로파일과 2차정제애쉬의 미연탄소 농도프로파일을 각각 제어부에 저장한다.The control unit 70 of the coal-fired boiler 100 of the present invention is the coal material of any one of the first coal material and the second coal material to be injected into the first material input section 10 and the second material input section 12, respectively. By selectively controlling the first material input valve 14 and the second material input valve 16 to inject only the unburned carbon concentration profile of the primary refinery ash of the injected coal material and the unburned carbon concentration profile of the secondary refinery ash, respectively. Store in the controller.

본 발명 석탄화력보일러(100)의 제어부(70)는 메모리에 저장된 제1석탄재료의 미연탄소 농도프로파일과 제2석탄재료의 미연탄소 농도 프로파일에 따라 제1재료투입밸브(14) 및 제2재료투입밸브(16)의 동작 시간을 달리 하도록 제어하여 제1석탄재료와 제2석탄재료의 배합비율을 달리하도록 제어할 수 있다. The control unit 70 of the coal-fired boiler 100 of the present invention is the first material input valve 14 and the second material according to the unburned carbon concentration profile of the first coal material and the unburned carbon concentration profile of the second coal material stored in the memory. By controlling the operation time of the injection valve 16 to be different, it is possible to control to vary the mixing ratio of the first coal material and the second coal material.

본 발명 석탄화력보일러(100)의 제어부(70)는 제1석탄재료의 미연탄소 농도프로파일과 제2석탄재료의 미연탄소 농도 프로파일에 따라 각각의 석탄재료를 고급석탄재료 및 저질석탄재료와 같은 석탄재료에 대한 등급을 평가하여 마찬가지로 메모리에 저장한다.The control unit 70 of the coal-fired boiler 100 according to the present invention is a coal such as high-grade coal material and low-quality coal material according to the unburned carbon concentration profile of the first coal material and the unburned carbon concentration profile of the second coal material. The grade for the material is evaluated and stored in memory as well.

본 발명 석탄화력보일러(100)의 제어부(70)는 투입된 제1석탄재료 및 제2석탄재료가 고급인지 저급인지를 판단한 후, 저급석탄재료가 포함된 경우에는 고급석탄재료와 저급석탄재료를 적절한 배합비율이 되도록 제1재료투입밸브(14) 및 제2재료투입밸브(16)의 작동 시간을 달리하여 제어할 수 있다.The control unit 70 of the coal-fired boiler 100 of the present invention determines whether the first coal material and the second coal material are high grade or low grade, and when the low grade coal material is included, the high grade coal material and the low grade coal material are appropriate. The operating time of the first material input valve 14 and the second material input valve 16 can be controlled by varying the mixing ratio.

도 2는 본 발명에 따른 석탄화력보일러의 미연탄소농도센서를 이용하여 측정한 석탄종류별 미연탄소 농도 프로파일을 이용하여 석탄종류별 판정결과를 보여주는 결과표이다. 2 is a result table showing a determination result for each coal type using the unburned carbon concentration profile for each coal type measured using the unburned carbon concentration sensor of a coal fired boiler according to the present invention.

석탄화력보일러(100)의 제1재료투입부(10) 및 제2재료투입부(12)에 투입 가능한 석탄의 재료는 다양하다. 편의상 도 2에서는 C1, C2, C3의 3가지 종류의 석탄재료가 투입 가능하다.The material of the coal which can be injected into the first material input part 10 and the second material input part 12 of the coal fired boiler 100 is various. For convenience, in FIG. 2, three kinds of coal materials, C1, C2, and C3, may be added.

석탄화력보일러(100)의 제1재료투입부(10)에는 C1 석탄재료를 투입하고, 제2재료투입부(12)에는 C2 석탄재료를 투입한다. C1 coal material is put into the first material input part 10 of the coal fired boiler 100, and C2 coal material is put into the second material input part 12.

이때, 석탄화력보일러(100)의 제어부(70)를 이용하여 제1재료투입밸브(14)만을 제어한다면 C1 석탄재료가 100% 보일러에 투입된다. 또한, 석탄화력보일러(100)의 제어부(70)를 이용하여 제2재료투입밸브(16)만을 제어한다면 C2 석탄재료가 100% 보일러에 투입된다. At this time, if only the first material input valve 14 is controlled using the control unit 70 of the coal fired boiler 100, the C1 coal material is introduced into the 100% boiler. In addition, if only the second material input valve 16 is controlled using the control unit 70 of the coal fired boiler 100, C2 coal material is introduced into the 100% boiler.

마찬가지로, C2 석탄재료를 제1재료투입부(10)에 투입하고, 제1재료투입밸브(14)만 동작하도록 제어한다면 C2석탄재료를 100% 투입할 수 있다.Similarly, if the C2 coal material is introduced into the first material input part 10 and the first material input valve 14 is controlled to operate, 100% of the C2 coal material can be added.

이 경우에 각각 제1농도센서(34) 및 제2농도센서(42)의 미연탄소 농도를 측정하여 각각의 석탄재료에 대한 미연탄소 농도 프로파일을 얻은 결과표가 도 2의 N0 1 내지 3에 표시된다.In this case, the unburned carbon concentration profile of each coal material by measuring the unburned carbon concentration of each of the first and second concentration sensors 34 and 42 is shown in N0 1 to 3 of FIG. 2. .

이 표에서 알 수 있듯이, 양질의 정제애쉬의 미연탄소 농도는 5% 이하의 경우이므로, C2 석탄재료는 최우수(Excellent)한 최고급의 석탄재료에 해당하고, C1 석탄재료는 우수(Good)한 고급의 석탄재료에 해당하며, C3 석탄재료는 정전분리부를 통과하여도 6%의 미연탄소 농도를 보이므로 기준에 미흡한(NG) 저급의 석탄재료에 해당한다. As can be seen from the table, the unburned carbon concentration of high-quality refined ash is less than 5%, so C2 coal material is the highest quality coal material, and C1 coal material is good high quality. It corresponds to coal material of, and C3 coal material is low level coal material which is not meet the standard (NG) because it shows unburned carbon concentration of 6% even through the electrostatic separator.

본원발명의 석탄화력보일러(100)의 제어부(70)는 이와 같은 투입된 석탄재료를 단독으로 투입하여 각각의 석탄재료의 최고급, 고급, 저급의 등급을 평가하여 저장한다.The control unit 70 of the coal-fired boiler 100 of the present invention is put into the input coal material alone such as to evaluate and store the highest, highest, low grade of each coal material.

이후, 저급의 석탄재료를 소모하는 경우에는, 상대방 석탄재료의 등급을 확인한 후, 가장 적절한 정제애쉬를 생산가능하도록 고급 및 저급의 석탄재료의 배합비율을 결정한다.Then, in the case of consuming low-grade coal material, after checking the grade of the other coal material, the mixing ratio of high-grade and low-grade coal material is determined to produce the most appropriate refined ash.

본원발명의 석탄화력보일러(100)의 제어부(70)는 NO 4와 같은 배합비율로 C1 50% 및 C3 50%의 배합비율이 되도록 제1석탄재료 및 제2석탄재료를 선택하도록 제1재료투입밸브(14) 및 제2재료투입밸브(16)를 제어한다. 이와 같은 경우에, WP1농도센서 및 제2농도센서의 농도 프로파일을 모니터링 한 결과, 미연탄소 농도가 5.5%로서 양질의 정제애쉬의 생산이 불가능하거나 정제애쉬의 생산량이 급감하는 것을 알 수 있다.The control unit 70 of the coal-fired boiler 100 of the present invention is the first material input to select the first coal material and the second coal material such that the compounding ratio of C1 50% and C3 50% at the same compounding ratio as NO 4 The valve 14 and the second material input valve 16 are controlled. In this case, as a result of monitoring the concentration profile of the WP1 concentration sensor and the second concentration sensor, it can be seen that the unburned carbon concentration is 5.5%, so that it is impossible to produce high-quality refined ash or the yield of purified ash decreases rapidly.

이 경우에는 즉시, 투입되는 C1 석탄량이 60%가 되고 C2 석탄량이 40%가 되도록 제어한다면 NO 6과 같은 양호한 수준의 정제애쉬의 생산이 가능하다.In this case, if the amount of C1 coal input is controlled to 60% and the amount of C2 coal is 40%, a good level of refined ash such as NO 6 can be produced.

따라서, 본원발명의 제어부(70)는 투입되는 석탄재료의 단독의 미연탄소 농도프로파일을 측정하여 메모리에 저장하고, 농도프로프일로부터 고급 혹은 저급의 석탄재료를 판별하고, 고급과 저급의 석탄 배합비를 1차 결정 후 실시간으로 배합비율을 조절하는 실시예도 본원발명에 포함된다.Therefore, the control unit 70 of the present invention measures the unburned carbon concentration profile of the coal material alone and stores it in the memory, discriminates the high or low coal material from the concentration profile, and calculates the high and low coal blending ratio. Examples of adjusting the blending ratio in real time after the first determination are also included in the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 석탄화력보일러의 석탄종류별 판정결과와 이 판정결과에 따라 석탄종류별로 배합비율에 따른 혼합재료를 투입하여 미연탄소농도를 측정하는 과정을 보여주는 플로우챠트이다.3 is a flowchart illustrating a process of measuring unburned carbon concentration by inputting a mixed material according to a blending ratio for each coal type according to a coal type determination result of the coal fired boiler according to the present invention.

본 발명 석탄화력보일러(100)의 제1재료투입부(10), 제2재료투입부(12)에 복수의 석탄재료를 각각 투입한다. 제어부(70)는 복수의 석탄재료 중 단독으로 투입하도록 제1재료투입밸브(14) 및 제2재료투입밸브(16)을 제어하고, 각각의 석탄재료에 대한 제1농도센서(34) 및 제2농도센서(42)의 농도를 수신한다. (S10)A plurality of coal materials are introduced into the first material input portion 10 and the second material input portion 12 of the coal-fired boiler 100 of the present invention, respectively. The control unit 70 controls the first material input valve 14 and the second material input valve 16 to input alone among the plurality of coal materials, and the first concentration sensor 34 and the first concentration sensor 34 for each coal material. 2 concentration sensor 42 receives the concentration. (S10)

제어부(70)는 수신한 농도에 기초하여 복수의 석탄재료에 대하여 최고급, 고급, 저급 등과 같은 각 석탄재료의 등급을 판정한다. 최고급은 양품에 해당하고, 고급은 우수에 저급은 부적합에 해당한다. (S20)The control unit 70 determines the grade of each coal material such as high grade, high grade, low grade, etc. based on the received concentration. Highest is good, good is good and low is not good. (S20)

제어부(70)는 저급의 석탄재료와 고급의 석탄재료를 일정한 배합율이 되도록 제1재료투입밸브(14) 및 제2재료투입밸브(16)를 제어한다. 석탄재료혼합부(20)는 투입된 두 종류의 석탄재료를 서로 혼합한다. (S30)The control unit 70 controls the first material input valve 14 and the second material input valve 16 so that the low grade coal material and the high quality coal material have a constant mixing ratio. The coal material mixing unit 20 mixes the two types of coal materials introduced thereto. (S30)

제어부(70)는 혼합된 석탄재료를 석탄보일러(30)에 투입하고 제1농도센서(34) 및 제2농도센서(42)로부터 미연탄소 농도를 수신한다. (S40)The controller 70 inputs the mixed coal material into the coal boiler 30 and receives unburned carbon concentration from the first concentration sensor 34 and the second concentration sensor 42. (S40)

제어부(70)는 미연탄소 농도가 정해진 농도 이하가 나오면 정제애쉬저장부(50)에 전송하도록 제2분기밸브(44)를 제어한다. 이경우에는 제어부가 1차 결정한 배합비율은 정제애쉬를 생산하기에 충준한 조건이 된다. (S50)The controller 70 controls the second branch valve 44 to transmit the unburned carbon concentration to the refined ash storage unit 50 when the unburned carbon concentration is less than the predetermined concentration. In this case, the mixing ratio determined first by the controller is a condition sufficient to produce the purified ash. (S50)

S50단계에서, 미연탄소 농도가 정해진 농도 이하가 나오지 않는다면, 제어부(70)는 고급의 석탄재료를 더욱 많이 투입하도록 제1재료투입밸브(14) 및 제2재료투입밸브(16)를 제어하여 새로운 배합비율로 석탄재료를 혼합하여 석탄보일러(30)에 투입한다.In step S50, if the unburned carbon concentration does not come below a predetermined concentration, the control unit 70 controls the first material input valve 14 and the second material input valve 16 to input more high-grade coal material, Coal materials are mixed at a mixing ratio and added to the coal boiler 30.

본원발명은 위 실시예 이외에도 다양한 실시예가 가능하다. 따라서 본원발명은 위 실시예에 한정되지 않는다. In the present invention, various embodiments are possible in addition to the above embodiments. Therefore, the present invention is not limited to the above embodiment.

본 발명의 다양한 실시예로서, 예를들어, 제1재료투입부(10)와 제2재료투입부(12)에 투입되는 제1석탄재료와 제2석탄재료의 성상에 관한 데이터를 미리 제어부(70)에 입력하는 것도 본 발명에 포함된다.According to various embodiments of the present disclosure, for example, data relating to properties of the first coal material and the second coal material introduced into the first material input part 10 and the second material input part 12 may be previously controlled. 70) is also included in the present invention.

100 : 석탄화력보일러
10 : 제1재료투입부
12 : 제2재료투입부
14 : 제1재료투입밸브
16 : 제2재료투입밸브
20 : 석탄재료혼합부
22 : 고미연탄분혼합부
30 : 석탄보일러
32 : 사이클론분리부
34 : 제1농도센서
36 : 제1분기밸브
40 : 정전분리부
42 : 제2농도센서
44 : 제2분기밸브
50 : 정제애쉬저장부
60 : 미연탄소선택순환부
70 : 제어부100: coal fired boiler
10: first material input part
12: second material input part
14: first material injection valve
16: second material injection valve
20: coal material mixing unit
22: high coal briquette mixing part
30: coal boiler
32: cyclone separator
34: first concentration sensor
36: first branch valve
40: electrostatic separator
42: second concentration sensor
44: second branch valve
50: refined ash storage unit
60: unburned carbon selective circulation
70: control unit

Claims (4)

석탄화력보일러에 있어서,
제1석탄재료를 수납하는 제1재료투입부;
제2석탄재료를 수납하는 제2재료투입부;
상기 제1석탄재료와 상기 제2석탄재료를 혼합하는 석탄재료혼합부;
상기 석탄재료혼합부와 상기 제1재료투입부 사이에 설치된 제1재료투입밸브;
상기 석탄재료혼합부와 상기 제2재료투입부 사이에 설치된 제2재료투입밸브;
상기 석탄재료혼합부가 제공하는 혼합 석탄재료를 연소하고 애쉬를 배출하는 석탄보일러;
상기 애쉬를 1차정제애쉬로 분리하는 사이클론분리부;
상기 1차정제애쉬를 2차정제애쉬로 분리하는 정전분리부;
상기 정전분리부 후단에 설치되어 상기 2차정제애쉬를 수집하는 정제애쉬저장부;
상기 사이클론분리부와 상기 정전분리부 사이에 설치되어 상기 1차정제애쉬의 미연탄소 농도를 측정하는 제1농도센서;
상기 정전분리부와 상기 정제애쉬저장부 사이에 설치되어 상기 2차정제애쉬의 미연탄소 농도를 측정하는 제2농도센서; 및
상기 제1석탄재료 및 상기 제2석탄재료 중 어느 하나의 석탄재료만을 투입하도록 상기 제1재료투입밸브 및 상기 제2재료투입밸브를 선택적으로 제어하여 상기 제1석탄재료 및 상기 제2석탄재료의 상기 1차정제애쉬의 미연탄소 농도와 상기 2차정제애쉬의 미연탄소 농도로부터 상기 제1석탄재료 및 상기 제2석탄재료의 등급을 판정하고, 상기 판정된 등급에 따라 상기 제1재료투입밸브 및 상기 제2재료투입밸브의 동작 시간을 제어하여 상기 제1석탄재료와 상기 제2석탄재료의 배합비율을 제어하는 제어부;
상기 제어부는 제1재료투입밸브 및 상기 제2재료투입밸브의 동작 시간을 달리하여 복수의 배합비율로 상기 석탄보일러에 투입하고 상기 복수의 배합비율 중 정제애쉬의 미연탄소 농도가 5% 이하가 되는 가장 최적의 배합비율을 선택하여 상기 제1재료투입밸브 및 상기 제2재료투입밸브를 제어하는 것을 특징으로 하는 석탄화력 보일러.
In coal fired boilers,
A first material input part for storing the first coal material;
A second material input part accommodating a second coal material;
A coal material mixing unit mixing the first coal material and the second coal material;
A first material input valve installed between the coal material mixing part and the first material input part;
A second material input valve installed between the coal material mixing part and the second material input part;
A coal boiler which burns the mixed coal material provided by the coal material mixing unit and discharges ash;
A cyclone separator separating the ash into a primary tablet ash;
An electrostatic separator separating the primary tablet ash into a secondary tablet ash;
A refined ash storage unit installed at a rear end of the electrostatic separator to collect the secondary tablet ash;
A first concentration sensor installed between the cyclone separator and the electrostatic separator to measure unburned carbon concentration of the primary ash;
A second concentration sensor installed between the electrostatic separator and the tablet ash storage unit to measure the unburned carbon concentration of the secondary tablet ash; And
Selectively controlling the first material input valve and the second material input valve to input only one of the coal material of the first coal material and the second coal material, so that the first coal material and the second coal material The grade of the first coal material and the second coal material is determined from the unburned carbon concentration of the primary refinery ash and the unburned carbon concentration of the secondary refinery ash, and the first material input valve and A control unit controlling a mixing ratio of the first coal material and the second coal material by controlling an operation time of the second material injection valve;
The control unit may vary the operating time of the first material input valve and the second material input valve to be introduced into the coal boiler at a plurality of compounding ratios, and the unburned carbon concentration of the refined ash is 5% or less among the plurality of compounding ratios. The coal-fired boiler, characterized in that for controlling the first material input valve and the second material input valve by selecting the most optimal mixing ratio.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 사이클론분리부와 상기 정전분리부 사이에 설치되어 상기 1차정제애쉬를 상기 정전분리부에 선택적으로 공급하는 제1분기밸브; 및
상기 정전분리부와 상기 정제애쉬저장부 사이에 설치되어 상기 2차정제애쉬를 상기 정제애쉬저장부에 선택적으로 공급하는 제2분기밸브를 추가로 포함하고,
상기 제어부는 상기 제1농도센서로부터의 상기 1차정제애쉬의 미연탄소 농도가 5% 이하인지 여부에 따라 상기 제1분기밸브를 선택적으로 제어하고, 상기 제2농도센서로부터의 상기 2차정제애쉬의 미연탄소 농도가 5% 이하인지 여부에 따라 상기 제2분기밸브를 선택적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 석탄화력보일러.
The method of claim 1,
A first branch valve installed between the cyclone separator and the electrostatic separator to selectively supply the primary tablet ash to the electrostatic separator; And
A second branch valve installed between the electrostatic separator and the tablet ash storage unit to selectively supply the secondary tablet ash to the tablet ash storage unit,
The control unit selectively controls the first branch valve according to whether or not the unburned carbon concentration of the primary tablet ash from the first concentration sensor is 5% or less, and the secondary tablet ash from the second concentration sensor. The coal-fired boiler, characterized in that for selectively controlling the second branch valve according to whether the unburned carbon concentration of 5% or less.
제1항 또는 제3항 중 어느 하나에 있어서,
상기 정전분리부의 후단에는 상기 2차정제애쉬를 수신하여 상기 정전분리부 혹은 상기 석탄보일러에 선택적으로 순환 공급하는 미연탄소선택순환부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 석탄화력 보일러.The method according to any one of claims 1 to 3,
The rear end of the electrostatic separation unit further comprises an unburned carbon selective circulation unit for receiving the secondary purification ash and selectively circulating and supplying the electrostatic separation unit or the coal boiler.
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JP2008057892A (en) * 2006-08-31 2008-03-13 Central Res Inst Of Electric Power Ind Coal combustion device and coal combustion method
KR101823407B1 (en) * 2016-10-19 2018-01-31 (주)하나이엔지 A coal burner system which stores an unburned carbon concentration profile regarding a plurality of coals during a calibration mode

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