KR102127838B1 - 플라이애시 스마트 정제 팩토리 시스템 및 이를 이용한 플라이애시 처리 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 원료 플라이애시를 투입시키는 분급 원료 밸브, 내부로 유체를 투입시키는 댐퍼 및 복수의 블레이드가 원주 방향으로 결합되어 회전하는 로터를 포함하여, 분급되는 플라이애시의 품질에 따라 유출 경로를 제한하는 분급기, 상기 분급기의 분급 원료 밸브, 댐퍼 및 로터의 제원을 가변시키는 분급 제어부, 상기 분급기에서 품질 기준을 충족하지 못한 리젝트 애시를 투입시키는 정전 선별 원료 밸브, 리젝트 애시의 투입 위치를 결정하는 복수의 투입 밸브 및 상, 하측에 양극 및 음극이 배치되어 회전하는 벨트를 포함하는 정전 선별기, 상기 정전 선별기의 정전 선별 원료 밸브, 복수의 투입 밸브 및 벨트의 제원을 가변시키는 정전 선별 제어부 및 플라이애시의 품질을 확인하는 복수의 모니터링부를 포함하되, 상기 복수의 모니터링부는 상기 분급기에 투입되는 원료 플라이애시의 품질을 확인하는 1차 모니터링부, 상기 분급기에서 분급 공정이 완료된 제품의 품질을 확인하는 2차 모니터링부, 상기 분급기에서 정제 부산물로 발생되는 리젝트 애시의 품질을 확인하는 3차 모니터링부 및 상기 정전 선별기에서 정전 선별 공정이 완료된 제품의 품질을 확인하는 4차 모니터링부를 더 포함하여, 상기 복수의 모니터링부에서 확인되는 품질에 의해 정제 공정에 대한 제원이 가변되는 것을 특징으로 하는 플라이애시 정제 스마트 팩토리 시스템 및 이를 이용한 플라이애시 처리 방법이다.
Description
본 발명은 분급 및 정전 선별을 이용하는 플라이 애쉬를 처리하는 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 플라이애시의 품질을 실시간으로 모니터링하여 분급 및 정전 선별로 구성된 정제 공정의 운전조건을 플라이애시의 품질에 적합한 환경으로 전환하는 스마트 팩토리 시스템에 관한 것이다.
플라이애시는 석탄화력발전소에서 발생하는 부산물의 약 85% 이상을 차지하기 때문에, 플라이애시의 재활용에 대한 연구는 석탄화력발전의 시작 단계에서부터 이루어져 왔다. 플라이애시를 재활용하는 방법은 발생지역 또는 국가의 특성에 따라 상이한 추이를 나타내는데, 대표적으로 국토의 면적이 큰 미국에서는 광산지역의 채굴 후 채움재 또는 산으로 오염된 지반의 중화역할을 하는 지반 개량재 등의 용도로서의 활용이 높은 반면, 유럽 및 대한민국에서는 플라이애시가 가진 포졸란반응 특성을 활용하여 시멘트 혼화재료 활용하는 비율이 높다.
시멘트 혼화재료로서의 플라이애시는 콘크리트의 원가를 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 수화열을 제어하여 콘크리트의 체적안정성 확보가 용이하다. 따라서, 플라이애시는 매우 중요한 시멘트 혼화재료 중 하나로서, 이러한 용도로서의 플라이애시는 활용기준이 마련됨에 따라 기준을 만족하는 플라이애시만이 재활용 수요가 높다.
플라이애시의 활용기준은 크게 물리적 기준과 화학적 기준으로 구분할 수 있다. 물리적 기준의 대표적인 항목은 분말도며, 이는 공정처리에 의한 기준 충족이 비교적 수월하다. 그러나 화학적 기준의 대표적인 항목으로는 플라이애시의 성분에 관한 것으로, 반응유효성분의 최소함량치, 팽창성 성분의 최대함량치 및 미연탄소 함량의 최대함량치 등을 규정하고 있기 때문에, 후처리에 의한 기준 충족이 불가능한 항목들이 존재한다.
한편, 플라이애시는 화력발전소에서 석탄이 연소된 후에 발생하는 재의 일종으로, 원료로 사용되는 석탄의 품질, 화력발전소에서 석탄을 원료로 활용하기 위해 수행하는 분쇄공정, 화력발전소 보일러의 성능 및 운전조건 등에 따라 그 품질이 좌우되며, 대표적으로 화력발전소에서 완전연소가 어려운 무연탄을 사용하거나 배기가스 중 SOx 및 NOx 저감을 위해 연소공기량을 적게 사용할 시에는 플라이애시에 미연탄소가 증가하여 품질이 하락하는 현상이 발생할 수 있다. 따라서, 플라이애시를 정제하는 공정은 화학적 기준 중에서 후처리에 따라 기준 충족이 가능한 미연탄소 함량의 저감과 물리적 기준인 분말도를 제어하는 것에 초점이 맞추어져 있으며, 대표적인 정제 공정으로는 분급과 정전 선별이 있다.
분급 공정은 연소 후 발생하는 애시입자보다 연소가 충분히 이루어지지 않은 미연탄소 입자가 비교적 큰 특징을 이용하여, 입도 구분을 통해 미연탄소 함량을 저감시키고 분말도를 향상시키는 것이 특징이다.
정전 선별 공정은 마찰에 의해 양과 음으로 대전되는 애시와 탄소 입자의 대전 특성을 이용하여, 대전된 애시 및 미연탄소 입자의 이동방향을 다르게 조절하여 미연탄소 함량을 저감시키는 것이 특징이다.
상기 공정 중에서 분급 공정은 직접적인 미연탄소 입자의 제거방법이 되지 못하여, 공정부산물인 리젝트 애시의 양이 급격히 증가함에 따라서 처리할 수 있는 원료 플라이애시 품질이 제한적이다. 이에 반하여, 정전 선별 공정은 처리할 수 있는 원료 플라이애시의 품질이 분급 공정에 비해 뛰어나지만, 공정 처리 비용이 크다는 문제점이 존재한다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 분급 공정과 정전 선별 공정을 동시 적용하되, 원료로 사용되는 플라이애시의 품질에 따라서 정제 공정의 조건을 가변적으로 적용하느 플라이애시 처리 스마트 픽토리 시스템 및 이를 이용한 플라이애시 처리 방법에 관한 것이다.
본 발명은 원료 플라이애시를 투입시키는 분급 원료 밸브, 내부로 유체를 투입시키는 댐퍼 및 복수의 블레이드가 원주 방향으로 결합되어 회전하는 로터를 포함하여, 분급되는 플라이애시의 품질에 따라 유출 경로를 제한하는 분급기, 상기 분급기의 분급 원료 밸브, 댐퍼 및 로터의 제원을 가변시키는 분급 제어부, 상기 분급기에서 품질 기준을 충족하지 못한 리젝트 애시를 투입시키는 정전 선별 원료 밸브, 리젝트 애시의 투입 위치를 결정하는 복수의 투입 밸브 및 상, 하측에 양극 및 음극이 배치되어 회전하는 벨트를 포함하는 정전 선별기, 상기 정전 선별기의 정전 선별 원료 밸브, 복수의 투입 밸브 및 벨트의 제원을 가변시키는 정전 선별 제어부 및 플라이애시의 품질을 확인하는 복수의 모니터링부를 포함하되, 상기 복수의 모니터링부는 상기 분급기에 투입되는 원료 플라이애시의 품질을 확인하는 1차 모니터링부, 상기 분급기에서 분급 공정이 완료된 제품의 품질을 확인하는 2차 모니터링부, 상기 분급기에서 정제 부산물로 발생되는 리젝트 애시의 품질을 확인하는 3차 모니터링부 및 상기 정전 선별기에서 정전 선별 공정이 완료된 제품의 품질을 확인하는 4차 모니터링부를 더 포함하여, 상기 복수의 모니터링부에서 확인되는 품질에 의해 정제 공정에 대한 제원이 가변되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 분급 제어부는 상기 원료 밸브를 제어하는 분급 원료 밸브 제어 모듈, 상기 댐퍼를 제어하는 댐퍼 제어 모듈, 상기 로터의 회전 속도를 제어하는 로터 회전 제어 모듈, 상기 복수의 제어 모듈의 제원을 가변시키는 분급 품질 판단 모듈 및 상기 분급 품질 판단 모듈에서 송신하는 명령에 대한 기준 데이터를 저장하는 분급 데이터베이스를 더 포함한다.
또한 상기 분급 품질 판단 모듈은 상기 1차 모니터링부와 연동되어, 상기 1차 모니터링부에서 확인되는 미연탄소 함량과 상기 분급 데이터베이스에 저장된 데이터를 비교하여, 상기 분급 품질 판단 모듈이 상기 복수의 제어 모듈에 명령을 송신하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 정전 선별 제어부는 상기 정전 선별 원료 밸브를 제어하는 정전 선별 원료 밸브 제어 모듈, 상기 복수의 투입 밸브를 제어하는 투입 밸브 제어 모듈, 상기 벨트의 회전 속도를 제어하는 벨트 회전 제어 모듈, 상기 복수의 제어 모듈의 제원을 가변시키는 정전 선별 품질 판단 모듈 및 상기 정전 선별 품질 판단 모듈에서 송신하는 명령에 대한 기준 데이터를 저장하는 정전 선별 데이터베이스를 더 포함한다.
또한 상기 정전 선별 품질 판단 모듈은 상기 3차 모니터링부와 연동되어, 상기 3차 모니터링부서 확인되는 미연탄소 함량과 상기 정전 선별 데이터베이스에 저장된 데이터를 비교하여, 상기 정전 선별 품질 판단 모듈이 상기 복수의 제어 모듈에 명령을 송신하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 분급기의 정제 부산물인 리젝트 애시를 임시 저장하는 호퍼를 더 포함하고, 상기 3차 모니터링부는 상기 호퍼와 연동되어, 상기 정전 선별기로 투입되는 리젝트 애시의 품질을 확인하는 것을 특징으로 한다.
본 발명을 이용하여 플라이애시를 처리하는 방법에 있어서, 상기 분급 제어부 및 정전 선별 제어부에 기준 값을 입력하는 단계, 상기 1차 모니터링부에서 상기 분급기로 투입되는 원료 플라이애시의 미연탄소 함량을 확인하는 단계, 상기 분급 제어부가 상기 분급기의 제원을 가변시키는 단계, 상기 분급기에서 분급 공정이 이루어진 제품의 품질을 상기 2차 모니터링부에서 확인하는 단계, 상기 분급기에서 분급 공정의 정제 부산물인 리젝트 애시의 미연탄소 함량을 상기 3차 모니터링부에서 확인하는 단계, 상기 정전 선별 제어부가 상기 정전 선별기의 제원을 가변시키는 단계 및 상기 정전 선별기에서 정전 선별 공정이 이루어진 제품의 품질을 상기 4차 모니터링부에서 확인하는 단계를 포함하여 이루어진다.
또한 상기 분급 제어부가 상기 분급기의 제원을 가변시키는 단계는 상기 1차 모니터링부에서 확인한 미연탄소 함량이 기준 값보다 큰 값으로 이루어졌을 시에 종속적으로 이루어지는 제1 분급 제원 가변 단계 및 상기 1차 모니터링부에서 확인한 미연탄소 함량이 기준 값보다 작은 값으로 이루어졌을 시에 종속적으로 이루어지는 제2 분급 제원 가변 단계를 더 포함한다.
또한 상기 제1 분급 제원 가변 단계는 상기 분급 원료 밸브에서 투입되는 원료 플라이애시의 양을 감소시키고, 상기 댐퍼를 통하여 내부에 투입되는 유체의 유량과 상기 로터의 회전 속도를 증가시키며, 상기 제2 분급 제원 가변 단계는 상기 분급 원료 밸브에서 투입되는 원료 플라이애시의 양을 증가시키고, 상기 댐퍼를 통하여 내부에 투입되는 유체의 유량과 상기 로터의 회전 속도를 감소시키는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 분급기에서 분급 공정이 이루어진 제품의 품질을 상기 2차 모니터링부에서 확인하는 단계에서 분급이 완료된 제품의 품질이 기준 값에 미충족했을 시, 분급이 이루어진 제품을 상기 분급 원료 밸브로 재투입하는 단계를 더 포함한다.
또한 상기 정전 선별 제어부가 상기 정전 선별기의 제원을 가변시키는 단계는 상기 3차 모니터링부에서 확인한 미연탄소 함량이 기준 값보다 큰 값으로 이루어졌을 시에 종속적으로 이루어지는 제1 정전 선별 제원 가변 단계 및 상기 3차 모니터링부에서 확인한 미연탄소 함량이 기준 값보다 작은 값으로 이루어졌을 시에 종속적으로 이루어지는 제2 정전 선별 제원 가변 단계를 더 포함한다.
또한 상기 제1 정전 선별 제원 가변 단계는 상기 정전 선별 원료 밸브에서 투입되는 리젝트 애시의 양과 상기 벨트의 회전 속도를 감소시키고, 상기 복수의 투입 밸브 중 개방된 밸브의 개수를 감소시키며, 상기 제2 정전 선별 제원 가변 단계는 상기 정전 선별 원료 밸브에서 투입되는 리젝트 애시의 양과 상기 벨트의 회전 속도를 증가시키고, 상기 복수의 투입 밸브 중 개방된 밸브의 개수를 증가시키는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 정전 선별기에서 정전 선별 공정이 이루어진 제품의 품질을 상기 4차 모니터링부에서 확인하는 단계에서 정전 선별이 완료된 제품의 품질이 기준 값에 미충족했을 시, 정전 선별이 이루어진 제품을 상기 정전 선별 원료 밸브로 재투입하는 단계를 더 포함한다.
본 발명으로 인하여, 미연탄소 고함량 플라이 애쉬를 처리함으로써 시멘트 및 콘크리트 혼화재로 활용할 수 있다.
또한 처리 과정을 실시간 모니터링을 실시하는 전자동화 시스템으로 구현됨에 따라, 시스템 관리자의 공정 개입을 최소화하여 정제 공정에 대한 전반적인 효율을 향상시킬 수 있다.
본 출원의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과는 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 플라이애시 정제 스마트 팩토리 시스템을 도시한 예시도다.
도 2는 본 발명에 따른 정전 선별기에 포함되는 벨트를 도시한 예시도다.
도 3은 본 발명에 따른 분급기를 도시한 예시도다.
도 4는 본 발명을 이용하여 플라이애시를 처리하는 방법을 도시한 예시도다.
도 2는 본 발명에 따른 정전 선별기에 포함되는 벨트를 도시한 예시도다.
도 3은 본 발명에 따른 분급기를 도시한 예시도다.
도 4는 본 발명을 이용하여 플라이애시를 처리하는 방법을 도시한 예시도다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것을 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 도면을 참조하여 설명하기에 앞서, 본 발명의 요지를 드러내기 위해서 필요하지 않은 사항 즉 통상의 지식을 가진 당업자가 자명하게 부가할 수 있는 공지 구성에 대해서는 도시하지 않거나, 구체적으로 기술하지 않았음을 밝혀둔다.
도 1은 본 발명에 따른 플라이애시 정제 스마트 팩토리 시스템을 도시한 예시도다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명은 분급기(100), 분급 제어부(200), 정전 선별기(300), 정전 선별 제어부(400) 및 복수의 모니터링부(500)를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 분급기(100)는 원료 플라이애시가 투입되는 양을 조절하는 분급 원료 밸브(110), 상기 분급기(100) 내부로 투입되는 유체의 유량을 조절하는 댐퍼(120) 및 복수의 블레이드가 원주 방향을 따라 결합되어 회전하는 로터(130)를 더 포함하여 이루어진다. 상기한 구조는 도 2를 설명하는 과정에서 별도로 후술한다.
상기 분급 제어부(200)는 상기 분급기(100)의 제원을 가변시키는 구성으로, 상기 분급 원료 밸브(110)를 제어하는 분급 원료 밸브 제어 모듈(210), 상기 댐퍼(120)를 제어하는 댐퍼 제어 모듈(220) 및 상기 로터(130)의 회전 속도를 제어하는 로터 회전 제어 모듈(230)을 더 포함하여 이루어진다.
이 때, 상기 분급 제어부(200)는 상기 복수의 분급 제어 모듈(210,220,230)에 명령을 하달하는 분급 품질 판단 모듈(240) 및 상기 분급 품질 판단 모듈(240)이 하달하는 명령에 대한 기준 데이터를 저장하는 분급 데이터베이스(250)를 더 포함한다.
상기 분급 품질 판단 모듈(240)은 상기 복수의 모니터링부(500) 중 1차 모니터링부(510)와 연동될 수 있으며, 상기 1차 모니터링부(510)에서 측정되는 미연탄소 함량과 상기 분급 데이터베이스(250)의 기준 값을 비교함에 따라 상기 복수의 분급 제어 모듈(210,220,230)에 명령을 하달한다.
또한 상기 복수의 모니터링부(500) 중 2차 모니터링부(520)는 상기 분급기(100)의 유출구 중에서 분급이 완료된 제품에 대한 품질을 확인한다.
상기 정전 선별기(300)는 상기 분급기(100)에서 배출하는 리젝트 애시에서 탄소잔류물을 선별하는 장치로, 리젝트 애시가 투입되는 양을 조절하는 정전 선별 원료 밸브(310), 리젝트 애시가 투입되는 위치를 결정하는 복수의 투입 밸브(320) 및 상,하측에 양극과 음극이 배치되어 회전하는 벨트(330)를 더 포함하여 이루어진다. 상기한 구조는 도 3을 설명하는 과정에서 별도로 후술한다.
상기 정전 선별 제어부(400)는 상기 정전 선별기(300)의 제원을 가변시키는 구성으로, 상기 정전 선별 원료 밸브(310)를 제어하는 정전 선별 원료 밸브 제어 모듈(410), 상기 복수의 투입 밸브(320)를 제어하는 투입 밸브 제어 모듈(420) 및 상기 벨트(330)의 회전 속도를 제어하는 벨트 회전 제어 모듈(430)을 더 포함하여 이루어진다.
이 때, 상기 정전 선별 제어부(400)는 상기 복수의 정전 선별 제어 모듈(410,420,430)에 명령을 하달하는 정전 선별 품질 판단 모듈(440) 및 상기 정전 선별 품질 판단 모듈(440)이 하달하는 명령에 대한 기준 데이터를 저장하는 정전 선별 데이터베이스(450)를 더 포함한다.
상기 정전 선별 품질 판단 모듈(440)은 상기 복수의 모니터링부(500) 중 3차 모니터링부(530)와 연동될 수 있으며, 상기 3차 모니터링부(530)에서 측정되는 미연탄소 함량과 상기 정전 선별 데이터베이스(450)의 기준 값을 비교함에 따라 상기 복수의 정전 선별 제어 모듈(410,420,430)에 명령을 하달한다.
또한 상기 복수의 모니터링부(500) 중 4차 모니터링부(540)는 상기 정전 선별기(300)의 유출구 중에서 정전 선별이 완료된 제품에 대한 품질을 확인한다.
도 2는 본 발명에 따른 상기 분급기(100)를 도시한 예시도다. 도 2와 같이, 상기 분급기(100)는 물리적인 입도 차에 따라 투입되는 원료로부터 불순물을 제거하는 구성으로, 복수의 블레이드(131)가 원주 방향으로 복수 배치되는 로터(130), 원료 플라이애시가 투입되는 분급 원료 밸브(110) 및 하측에서 공기와 같은 유체를 공급하는 댐퍼(120)를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
즉, 상기 분급 원료 밸브 모듈(210)은 상기 분급 원료 밸브(110)의 개방 직경을 조절하고, 상기 댐퍼 제어 모듈(220)은 상기 댐퍼(120)의 개방 직경을 조절한다. 또한 상기 로터 회전 제어 모듈(230)은 상기 복수의 블레이드(131)가 배치된 상기 로터(130)의 회전 속도를 제어하여, 상기 분급기(100) 내에서 분급되는 원료의 품질을 가변적으로 결정할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 상기 정전 선별기(300)의 벨트(330)를 도시한 예시도다. 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 벨트(330)는 별도의 모터-풀리 결합체로부터 동력을 전달받아 회전할 수 있으며, 상기 벨트(330)의 상측 및 하측에는 상호 간에 상대적인 양극 및 음극으로 분리되는 전극이 배치된다. 즉, 상기 벨트(330)로 투입되는 원료는 상기 벨트(330)를 따라 이동하면서 양극 및 음극 사이를 통과하여, 대전된 탄소잔류물을 선별할 수 있다.
도 4는 본 발명을 이용하여 플라이애시를 처리하는 방법을 도시한 예시도다. 도 4와 같이, 우선 상기 분급 데이터베이스(250) 및 정전 선별 데이터베이스(450)에 기준 값을 입력하는 단계(S100)가 실시된다. 상기 분급 데이터베이스(250)에는 상기 1차 모니터링부(510)에서의 기준 미연탄소 함량 값과 상기 2차 모니터링부(520)에서의 1차 제품애시 품질에 대한 기준 데이터를 입력하고, 상기 정전 선별 데이터베이스(450)에는 상기 3차 모니터링부(530)에서의 기준 미연탄소 함량 값과 상기 4차 모니터링부(540)에서의 2차 제품애시 품질에 대한 기준 데이터를 입력한다.
이후, 상기 1차 모니터링부(510)에서 상기 분급기(100) 내로 투입되는 원료 플라이애시의 미연탄소 함량을 확인하는 단계(S200)가 수행된다. 이 때, 상기 1차 모니터링부(510)에서 측정한 데이터는 상기 분급 제어부(200)의 분급 품질 판단 모듈(240)로 송신되고, 상기 분급 품질 판단 모듈(240)은 상기 1차 모니터링부(510)에서 측정한 값과 상기 분급 데이터베이스(250)에 입력된 기준 데이터와 비교하여 상기 복수의 분급 제어 모듈(210,220,230)에 하달하는 명령을 연산한다.
상기 분급 품질 판단 모듈(240)에서 연산이 완료되었다면, 상기 복수의 제어 모듈(210,220,230)에 명령을 하달하여 상기 분급기(100)의 작동 제원을 가변시키는 단계(S300)가 실시된다. 이 때, 상기 1차 모니터링부(510)에서 측정한 미연탄소의 함량 값이 상기 분급 데이터베이스(250)에 입력된 기준 값보다 높게 측정되었다면, 원료 투입량을 줄이고, 공기의 양을 늘려 분체 농도를 감소시킴과 동시에 로터의 회전 속도를 증가시키는 제1 분급 제원 가변 단계(S310)가 실시된다. 즉, 1차 제품 애시의 생산량을 감소시키고, 리젝트 애시의 생산량을 증가시킨다.
상기 1차 모니터링부(510)에서 측정한 미연탄소의 함량 값이 상기 분급 데이터베이스(250)에 입력된 기준 값보다 낮게 측정되었다면, 원료 투입량을 증가시키고, 공기의 양을 줄여 분체 농도를 증가시킴과 동시에 로터의 회전 속도를 감소시키는 제2 분급 제원 가변 단계(S320)가 실시된다. 즉, 1차 제품 애시의 생산량을 증가시키고, 리젝트 애시의 생산량을 감소시킨다.
상기 복수의 분급 제어 모듈(210,220,230)에 의해 상기 분급기(100) 내의 제원이 가변되는 단계는 최소값에서 최대값 사이에 존재하는 복수의 단계로 이루어질 수 있으며, 이는 본 발명을 이용하여 플라이애시를 처리하는 관리자에 의하여 설정될 수 있다.
이후, 상기 분급기(100)에서 분급 공정이 완료된 1차 제품 애시의 품질을 상기 2차 모니터링부(520)에서 측정하는 단계(S400)가 수행된다. 이 때, 상기 2차 모니터링부(520)에서 측정한 데이터는 상기 분급 제어부(200)의 분급 품질 판단 모듈(240)로 송신되고, 상기 분급 품질 판단 모듈(240)은 상기 2차 모니터링부(520)에서 측정한 값과 상기 분급 데이터베이스(250)에 입력된 기준 데이터와 비교한다. 상기 2차 모니터링부(520)에서 측정한 데이터가 상기 분급 데이터베이스(250)에 입력된 기준 품질 데이터를 만족한다면 생산된 1차 제품 애시를 저장사일로로 이송하고, 기준 품질 데이터를 만족하지 않는다면 상기 분급 원료 밸브(110)를 통하여 상기 분급기(100)내에 재투입되는 단계(S800)가 수행된다.
상기 분급기(100)에서 수행된 분급 공정에 의해 발생된 리젝트 애시는 상기 호퍼(600)에 일시 저장되고, 상기 호퍼(600)와 연동된 상기 3차 모니터링부(530)에서 리젝트 애시의 미연탄소 함량 값을 확인하는 단계(S500)가 실시된다. 이 때, 상기 3차 모니터링부(530)에서 측정한 데이터는 상기 정전 선별 제어부(400)의 정전 선별 품질 판단 모듈(440)로 송신되고, 상기 정전 선별 품질 판단 모듈(440)은 상기 3차 모니터링부(530)에서 측정한 값과 상기 정전 선별 데이터베이스(450)에 입력된 기준 데이터와 비교하여 상기 복수의 정전 선별 제어 모듈(410,420,430)에 하달하는 명령을 연산한다.
상기 정전 선별 품질 판단 모듈(440)에서 연산이 완료되었다면, 상기 복수의 정전 선별 제어 모듈(410,420,430)에 명령을 하달하여 상기 정전 선별기(300)의 작동 제원을 가변시키는 단계(S600)가 실시된다. 이 때, 상기 3차 모니터링부(530)에서 측정한 미연탄소의 함량 값이 상기 정전 선별 데이터베이스(450)에 입력된 기준 값보다 높게 측정되었다면, 리젝트 애시의 투입량을 줄이고, 중앙에 배치된 상기 투입 밸브(320)를 제외한 복수의 투입 밸브를 폐쇄시킴과 동시에 상기 벨트(330)의 회전 속도를 감소시키는 제1 정전 선별 제원 가변 단계(S610)가 실시된다. 즉, 미연탄소 입자가 상기 정전 선별기(300) 내에 체류하는 시간을 증가시켜 선별 효율을 향상시킨다.
상기 3차 모니터링부(530)에서 측정한 미연탄소의 함량 값이 상기 정전 선별 데이터베이스(450)에 입력된 기준 값보다 낮게 측정되었다면, 리젝트 애시의 투입량을 늘리고, 길이 방향 중아에 배치된 상기 투입 밸브(320) 외에도 다른 투입 밸브를 추가적으로 개방시킴과 동시에 상기 벨트(330)의 회전 속도를 증가시키는 제2 정전 선별 제원 가변 단계(S620)가 실시된다.
상기 복수의 정전 선별 제어 모듈(410,420,430)에 의해 상기 분급기(100) 내의 제원이 가변되는 단계는 최소값에서 최대값 사이에 존재하는 복수의 단계로 이루어질 수 있으며, 이는 본 발명을 이용하여 플라이애시를 처리하는 관리자에 의하여 설정될 수 있다.
이후, 상기 정전 선별기(300)에서 정전 선별 공정이 완료된 2차 제품 애시의 품질을 상기 4차 모니터링부(540)에서 측정하는 단계(S700)가 수행된다. 이 때, 상기 4차 모니터링부(540)에서 측정한 데이터는 상기 정전 선별 제어부(400)의 정전 선별 품질 판단 모듈(440)로 송신되고, 상기 정전 선별 품질 판단 모듈(440)은 상기 4차 모니터링부(540)에서 측정한 값과 상기 정전 선별 데이터베이스(450)에 입력된 기준 데이터와 비교한다. 상기 4차 모니터링부(540)에서 측정한 데이터가 상기 정전 선별 데이터베이스(450)에 입력된 기준 품질 데이터를 만족한다면 생산된 2차 제품 애시를 저장사일로로 이송하고, 기준 품질 데이터를 만족하지 않는다면 상기 정전 선별 원료 밸브(310)를 통하여 상기 정전 선별기(300)내에 재투입되는 단계(S900)가 수행된다.
지금까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 중심으로 살펴보았다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시예에 관련된 것이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형된 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
따라서 본 발명은 제시되는 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위에 기재된 기술사상의 균등한 범위 내에서 다양한 수정 및 변경이 가능한 실시예가 있을 수 있다.
100 : 분급기
110 : 분급 원료 밸브 120 : 댐퍼
130 : 로터 131 : 블레이드
200 : 분급 제어부
210 : 분급 원료 밸브 제어 모듈 220 : 댐퍼 제어 모듈
230 : 로터 회전 제어 모듈 240 : 분급 품질 판단 모듈
250 : 분급 데이터베이스
300 : 정전 선별기
310 : 정전 선별 원료 밸브
320 : 투입 밸브
321 : 제1 투입 밸브 322 : 제2 투입 밸브
323 : 제3 투입 밸브
330 : 정전 선별 벨트
400 : 정전 선별 제어부
410 : 정전 선별 원료 밸브 제어 모듈
420 : 투입 밸브 제어 모듈 430 : 벨트 회전 제어 모듈
440 : 정전 선별 품질 판단 모듈 450 : 정전 선별 데이터베이스
500 : 모니터링부
510 : 제1 모니터링부 520 : 제2 모니터링부
530 : 제3 모니터링부 540 : 제4 모니터링부
S100 : 기준값 입력 단계 S200 : 1차 모니터링 단계
S300 : 분급 제원 가변 단계
S310 : 제1 분급 제원 가변 단계 S320 : 제2 분급 제원 가변 단계
S400 : 2차 모니터링 단계 S500 : 3차 모니터링 단계
S600 : 정전 선별 제원 가변 단계
S610 : 제1 정전 선별 제원 가변 단계
S620 : 제2 정전 선별 제원 가변 단계
S700 : 4차 모니터링 단계 S800 : 분급 원료 밸브 재투입 단계
S900 : 정전 선별 원료 밸브 재투입 단계
110 : 분급 원료 밸브 120 : 댐퍼
130 : 로터 131 : 블레이드
200 : 분급 제어부
210 : 분급 원료 밸브 제어 모듈 220 : 댐퍼 제어 모듈
230 : 로터 회전 제어 모듈 240 : 분급 품질 판단 모듈
250 : 분급 데이터베이스
300 : 정전 선별기
310 : 정전 선별 원료 밸브
320 : 투입 밸브
321 : 제1 투입 밸브 322 : 제2 투입 밸브
323 : 제3 투입 밸브
330 : 정전 선별 벨트
400 : 정전 선별 제어부
410 : 정전 선별 원료 밸브 제어 모듈
420 : 투입 밸브 제어 모듈 430 : 벨트 회전 제어 모듈
440 : 정전 선별 품질 판단 모듈 450 : 정전 선별 데이터베이스
500 : 모니터링부
510 : 제1 모니터링부 520 : 제2 모니터링부
530 : 제3 모니터링부 540 : 제4 모니터링부
S100 : 기준값 입력 단계 S200 : 1차 모니터링 단계
S300 : 분급 제원 가변 단계
S310 : 제1 분급 제원 가변 단계 S320 : 제2 분급 제원 가변 단계
S400 : 2차 모니터링 단계 S500 : 3차 모니터링 단계
S600 : 정전 선별 제원 가변 단계
S610 : 제1 정전 선별 제원 가변 단계
S620 : 제2 정전 선별 제원 가변 단계
S700 : 4차 모니터링 단계 S800 : 분급 원료 밸브 재투입 단계
S900 : 정전 선별 원료 밸브 재투입 단계
Claims (12)
- 원료 플라이애시를 투입시키는 분급 원료 밸브(110), 내부로 유체를 투입시키는 댐퍼(120) 및 복수의 블레이드가 원주 방향으로 결합되어 회전하는 로터(130)를 포함하여, 분급되는 플라이애시의 품질에 따라 유출 경로를 제한하는 분급기(100);
상기 분급기(100)의 분급 원료 밸브(110), 댐퍼(120) 및 로터(130)의 제원을 가변시키는 분급 제어부(200);
상기 분급기(100)에서 품질 기준을 충족하지 못한 리젝트 애시를 투입시키는 정전 선별 원료 밸브(310), 리젝트 애시의 투입 위치를 결정하는 복수의 투입 밸브(320) 및 상, 하측에 양극 및 음극이 배치되어 회전하는 벨트(330)를 포함하는 정전 선별기(300);
상기 정전 선별기(300)의 정전 선별 원료 밸브(310), 복수의 투입 밸브(320) 및 벨트(330)의 제원을 가변시키는 정전 선별 제어부(400); 및
플라이애시의 품질을 확인하는 복수의 모니터링부(500);
를 포함하되,
상기 복수의 모니터링부(500)는
상기 분급기(100)에 투입되는 원료 플라이애시의 품질을 확인하는 1차 모니터링부(510), 상기 분급기(100)에서 분급 공정이 완료된 제품의 품질을 확인하는 2차 모니터링부(520), 상기 분급기(100)에서 정제 부산물로 발생되는 리젝트 애시의 품질을 확인하는 3차 모니터링부(530) 및 상기 정전 선별기(300)에서 정전 선별 공정이 완료된 제품의 품질을 확인하는 4차 모니터링부(540)를 더 포함하여,
상기 복수의 모니터링부(500)에서 확인되는 품질에 의해 정제 공정에 대한 제원이 가변되는 것을 특징으로 하는 플라이애시 스마트 정제 팩토리 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 분급 제어부(200)는
상기 원료 밸브(110)를 제어하는 분급 원료 밸브 제어 모듈(210), 상기 댐퍼(120)를 제어하는 댐퍼 제어 모듈(220), 상기 로터(130)의 회전 속도를 제어하는 로터 회전 제어 모듈(230), 상기 복수의 제어 모듈(210,220,230)의 제원을 가변시키는 분급 품질 판단 모듈(240) 및 상기 분급 품질 판단 모듈(240)에서 송신하는 명령에 대한 기준 데이터를 저장하는 분급 데이터베이스(250)를 더 포함하는 플라이애시 스마트 정제 팩토리 시스템.
- 제2항에 있어서,
상기 분급 품질 판단 모듈(240)은 상기 1차 모니터링부(510)와 연동되어,
상기 1차 모니터링부(510)에서 확인되는 미연탄소 함량과 상기 분급 데이터베이스(250)에 저장된 데이터를 비교하여, 상기 분급 품질 판단 모듈(240)이 상기 복수의 제어 모듈(210,220,230)에 명령을 송신하는 것을 특징으로 하는 플라이애시 스마트 정제 팩토리 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 정전 선별 제어부(400)는
상기 정전 선별 원료 밸브(310)를 제어하는 정전 선별 원료 밸브 제어 모듈(410), 상기 복수의 투입 밸브(320)를 제어하는 투입 밸브 제어 모듈(420), 상기 벨트(330)의 회전 속도를 제어하는 벨트 회전 제어 모듈(430), 상기 복수의 제어 모듈(410,420,430)의 제원을 가변시키는 정전 선별 품질 판단 모듈(440) 및 상기 정전 선별 품질 판단 모듈(440)에서 송신하는 명령에 대한 기준 데이터를 저장하는 정전 선별 데이터베이스(450)를 더 포함하는 플라이애시 스마트 정제 팩토리 시스템.
- 제4항에 있어서,
상기 정전 선별 품질 판단 모듈(440)은 상기 3차 모니터링부(530)와 연동되어,
상기 3차 모니터링부(530)에서 확인되는 미연탄소 함량과 상기 정전 선별 데이터베이스(450)에 저장된 데이터를 비교하여, 상기 정전 선별 품질 판단 모듈(440)이 상기 복수의 제어 모듈(410,420,430)에 명령을 송신하는 것을 특징으로 하는 플라이애시 스마트 정제 팩토리 시스템.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 시스템을 이용하여 플라이애시를 처리하는 방법에 있어서,
상기 분급 제어부(200) 및 정전 선별 제어부(400)에 기준 값을 입력하는 단계(S100);
상기 1차 모니터링부(510)에서 상기 분급기(100)로 투입되는 원료 플라이애시의 미연탄소 함량을 확인하는 단계(S200);
상기 분급 제어부(200)가 상기 분급기(100)의 제원을 가변시키는 단계(S300);
상기 분급기(100)에서 분급 공정이 이루어진 제품의 품질을 상기 2차 모니터링부(520)에서 확인하는 단계(S400);
상기 분급기(100)에서 분급 공정의 정제 부산물인 리젝트 애시의 미연탄소 함량을 상기 3차 모니터링부(530)에서 확인하는 단계(S500);
상기 정전 선별 제어부(400)가 상기 정전 선별기(300)의 제원을 가변시키는 단계(S600); 및
상기 정전 선별기(300)에서 정전 선별 공정이 이루어진 제품의 품질을 상기 4차 모니터링부(540)에서 확인하는 단계(S700);
를 포함하여 이루어지는 플라이애시 처리 방법.
- 제6항에 있어서,
상기 분급 제어부(200)가 상기 분급기(100)의 제원을 가변시키는 단계(S300)는
상기 1차 모니터링부(510)에서 확인한 미연탄소 함량이 기준 값보다 큰 값으로 이루어졌을 시에 종속적으로 이루어지는 제1 분급 제원 가변 단계(S310) 및 상기 1차 모니터링부(510)에서 확인한 미연탄소 함량이 기준 값보다 작은 값으로 이루어졌을 시에 종속적으로 이루어지는 제2 분급 제원 가변 단계(S320)를 더 포함하는 플라이애시 처리 방법.
- 제7항에 있어서,
상기 제1 분급 제원 가변 단계(S310)는
상기 분급 원료 밸브(110)에서 투입되는 원료 플라이애시의 양을 감소시키고, 상기 댐퍼(120)를 통하여 내부에 투입되는 유체의 유량과 상기 로터(130)의 회전 속도를 증가시키며,
상기 제2 분급 제원 가변 단계(S320)는
상기 분급 원료 밸브(110)에서 투입되는 원료 플라이애시의 양을 증가시키고, 상기 댐퍼(120)를 통하여 내부에 투입되는 유체의 유량과 상기 로터(130)의 회전 속도를 감소시키는 것을 특징으로 하는 플라이애시 처리 방법.
- 제8항에 있어서,
상기 분급기(100)에서 분급 공정이 이루어진 제품의 품질을 상기 2차 모니터링부(520)에서 확인하는 단계(S400)에서 분급이 완료된 제품의 품질이 기준 값에 미충족했을 시, 분급이 이루어진 제품을 상기 분급 원료 밸브(110)로 재투입하는 단계(S800)를 더 포함하는 플라이애시 처리 방법.
- 제6항에 있어서,
상기 정전 선별 제어부(400)가 상기 정전 선별기(300)의 제원을 가변시키는 단계(S600)는
상기 3차 모니터링부(530)에서 확인한 미연탄소 함량이 기준 값보다 큰 값으로 이루어졌을 시에 종속적으로 이루어지는 제1 정전 선별 제원 가변 단계(S610) 및 상기 3차 모니터링부(530)에서 확인한 미연탄소 함량이 기준 값보다 작은 값으로 이루어졌을 시에 종속적으로 이루어지는 제2 정전 선별 제원 가변 단계(S620)를 더 포함하는 플라이애시 처리 방법.
- 제10항에 있어서,
상기 제1 정전 선별 제원 가변 단계(S610)는
상기 정전 선별 원료 밸브(310)에서 투입되는 리젝트 애시의 양과 상기 벨트(330)의 회전 속도를 감소시키고, 상기 복수의 투입 밸브(320) 중 개방된 밸브의 개수를 감소시키며,
상기 제2 정전 선별 제원 가변 단계(S620)는
상기 정전 선별 원료 밸브(310)에서 투입되는 리젝트 애시의 양과 상기 벨트(330)의 회전 속도를 증가시키고, 상기 복수의 투입 밸브(320) 중 개방된 밸브의 개수를 증가시키는 것을 특징으로 하는 플라이애시 처리 방법.
- 제6항에 있어서,
상기 정전 선별기(300)에서 정전 선별 공정이 이루어진 제품의 품질을 상기 4차 모니터링부(540)에서 확인하는 단계(S700)에서 정전 선별이 완료된 제품의 품질이 기준 값에 미충족했을 시, 정전 선별이 이루어진 제품을 상기 정전 선별 원료 밸브(310)로 재투입하는 단계(S800)를 더 포함하는 플라이애시 처리 방법.
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