KR102307704B1 - Apparuatus for removing dust in blast furnace gas - Google Patents
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Abstract
본 발명은 본 발명은 노정압 발전기를 가동하기 위한 고로 가스 내에서 더스트를 제거하기 위한 장치에 관한 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 고로 가스 내의 더스트 제거 장치는 고로가스가 이송되는 배관 내에 위치하고, 제진수와 분산제가 혼합된 혼합액이 유입되는 혼합액 주입구와 스팀이 유입되는 스팀 주입구가 혼합액 주입구와 별도로 위치하는 2 유체 노즐을 포함할 수 있다.The present invention relates to an apparatus for removing dust from a blast furnace gas for operating a furnace top pressure generator, and the apparatus for removing dust from a blast furnace gas according to an embodiment of the present invention is provided in a pipe through which the blast furnace gas is transported. It may include a two-fluid nozzle in which the mixed solution inlet through which the mixed solution mixed with the removing water and the dispersing agent is introduced and the steam inlet through which the steam is introduced are located separately from the mixed solution inlet.
Description
본 발명은 노정압 발전기를 가동하기 위한 고로 가스 내에서 더스트를 제거하기 위한 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for removing dust in a blast furnace gas for operating a furnace top pressure generator.
제철소의 고로 공장에서 발생된 고로 가스(blast furnace gas, BFG)는 정재를 위해 일반적으로 건식 집진기(dust catcher)에서 싸이클론 방식으로 먼지를 제거한 후 습식 집진기(bischoff scrubber, 이하 비숍 스크루버 또는 비숍이라 함)에서 제거되지 못하고 남은 더스트를 집진하게 된다.Blast furnace gas (BFG) generated in a blast furnace plant of an ironworks is generally removed from dust by a cyclone method in a dry dust catcher for refining and is then referred to as a bischoff scrubber or bishop. ), and the remaining dust is collected.
구체적으로 노정압 발전기(Top gas pressure Recovery Plant, 이하 TRP)에 공급되는 고로 가스 내의 더스트는 다음과 같이 제거된다.Specifically, the dust in the blast furnace gas supplied to the top gas pressure recovery plant (hereinafter, TRP) is removed as follows.
먼저 상기 고로 가스 내에 존재하는 입도가 큰 더스트(또는 과립의 더스트)는 건식 집진기에서 제거된다. 그리고 상기 고로 가스 내에 잔존하는 미세 더스트는 비숍 스크루버 내에서 주로 고분자 성분인 응집제를 첨가한 냉각수를 분사시킴으로써 제거된다.First, dust having a large particle size (or dust of granules) existing in the blast furnace gas is removed by a dry dust collector. And the fine dust remaining in the blast furnace gas is removed by spraying cooling water to which a coagulant, which is a polymer component, is mainly added in the bishop scrubber.
상기와 같이 제진된 고로가스는 노정압 발전기에 유인된 후 노정압 터빈(Top gas pressure Recovery Turbine, 이하 TRT)을 돌려 발전을 행하게 된다.The dust-removed blast furnace gas as described above is attracted to the furnace top pressure generator and then turns the top gas pressure recovery turbine (TRT) to generate power.
이 때 고로 가스 내에 미처 제거되지 못한 초미세 더스트가 고로 가스와 함께 노정압 발전기의 노정압 터빈에 공급될 수 있다. 만일 고로 가스 내 더스트 함유량이 설계값 보다 많이 함유되면, 제진수를 이용하여 고로 가스를 스프레이 함으로써 고로 가스 내의 더스트는 제진수로 코팅되게 된다. 이와 같이 코팅된 더스트는 노정압 터빈의 블레이드에 부착된 후 흘러내리게 되어 제거될 수 있다.At this time, ultrafine dust that has not been removed in the blast furnace gas may be supplied to the top pressure turbine of the furnace top pressure generator together with the blast furnace gas. If the dust content in the blast furnace gas is higher than the design value, the dust in the blast furnace gas is coated with the water removal water by spraying the blast furnace gas using the water removal water. The dust coated in this way is attached to the blade of the furnace top pressure turbine and then flows down and can be removed.
그러나 이 때 제진수 입자는 고로 가스 내의 미세 더스트 입자보다 상대적으로 크다. 이와 같이 제진수 입자의 큰 크기는 미세 더스트에 대한 제진수의 포집력을 저하시키게 된다. 따라서 노정압 발전기 내의 노정압 터빈 내로 유입된 제거되지 않은 미세 및/또는 초미세 더스트는 상당량이 노정압 터빈의 블레이드에 부착되게 된다. 특히 비숍 스크루버를 통과한 고로 가스는 비숍 스크루버의 집진수에 첨가된 응집제를 포함하므로 노정압 터빈의 블레이드에 부착이 더욱 용이해 진다. 결국 상기와 같이 터빈 블레이드에 부착된 더스트는 터빈 블레이드의 침식 및/또는 마모를 유발하여 조정압 발전기의 발전 능력의 저하를 초래하게 된다.However, at this time, the dust removal particles are relatively larger than the fine dust particles in the blast furnace gas. As described above, the large size of the water removal particles reduces the collecting power of the water removal water for fine dust. Accordingly, a significant amount of the fine and/or ultrafine dust that is not removed into the top pressure turbine in the top pressure generator will adhere to the blades of the top pressure turbine. In particular, since the blast furnace gas that has passed through the bishop scrubber contains a coagulant added to the collecting water of the bishop scrubber, it is easier to attach to the blades of the furnace top pressure turbine. As a result, the dust attached to the turbine blades as described above causes erosion and/or wear of the turbine blades, resulting in a decrease in the power generation capability of the adjustable pressure generator.
한편 제진수만을 이용한 종래의 방법은 매우 많은 양의 제진수의 사용이 요구되므로 제진수의 폐수 재생 처리에 따른 비용적 및/또는 환경적 문제를 유발한다. 또한 미세 더스트의 제거를 위해 스팀(steam)만을 사용하는 방법은 스팀 발생을 위한 에너지 및 비용이 소요되므로 그 자체적으로 경제성이 떨어지는 문제가 있다.On the other hand, since the conventional method using only water-removing water requires the use of a very large amount of water-removing water, it causes cost and/or environmental problems according to the wastewater regeneration treatment of the water-removing water. In addition, the method of using only steam to remove fine dust requires energy and cost for generating steam, so there is a problem in itself that the economic feasibility is lowered.
본 발명의 목적은 고로 가스 내의 더스트를 포집 및 제거하여 노정압 발전기의 터빈 블레이드(turbine blade)에 더스트가 부착하는 것을 방지하는 장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide an apparatus for preventing dust from adhering to a turbine blade of a furnace top pressure generator by collecting and removing dust in a blast furnace gas.
본 발명의 다른 목적은 노정압 발전기로 공급되는 고로 가스의 온도를 높여 노정압 발전기의 발전 출력을 상승시킬 수 있는 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an apparatus capable of increasing the power generation output of the furnace top pressure generator by increasing the temperature of the blast furnace gas supplied to the furnace top pressure generator.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects and advantages of the present invention not mentioned may be understood by the following description, and will be more clearly understood by the examples of the present invention. Moreover, it will be readily apparent that the objects and advantages of the present invention may be realized by the means and combinations thereof indicated in the claims.
상기의 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 고로 가스 내의 더스트 제거 장치는 고로 가스가 이송되는 배관 내에 위치하고, 제진수와 분산제가 혼합된 혼합액이 유입되는 혼합액 주입구와, 스팀이 유입되는 스팀 주입구가 상기 혼합액 주입구와 별도로 위치하는 2 유체 노즐을 포함할 수 있다.In order to achieve the above object, an apparatus for removing dust in a blast furnace gas according to an embodiment of the present invention is located in a pipe through which the blast furnace gas is transported, a mixed solution inlet through which a mixed solution mixed with water removing water and a dispersing agent is introduced, and steam is introduced The steam inlet to be used may include two fluid nozzles located separately from the mixed solution inlet.
바람직하게는, 상기 2 유체 노즐은 수직 배관 내에 위치할 수 있다.Preferably, the two fluid nozzles may be located in a vertical pipe.
바람직하게는, 상기 수직 배관 내의 상기 2 유체 노즐의 하부에 위치하는 드레인 포트를 추가로 포함할 수 있다.Preferably, it may further include a drain port located in the lower portion of the two fluid nozzles in the vertical pipe.
또한, 제진수가 유입되는 제진수 주입구와, 스팀이 유입되는 스팀 주입구가 상기 제진수 주입구와 별도로 위치하는 2 유체 노즐을 추가로 포함할 수 있다.In addition, it may further include a two-fluid nozzle in which the water-removing water inlet and the steam inlet through which the steam is introduced are located separately from the water-removing water inlet.
이때, 상기 제진수 주입구와 상기 스팀 주입구를 포함하는 상기 제2 유체 노즐은 수평 배관 내에 위치할 수 있다.In this case, the second fluid nozzle including the water removal inlet and the steam inlet may be located in a horizontal pipe.
바람직하게는, 상기 제진수 주입구와 상기 스팀 주입구를 포함하는 상기 제2 유체 노즐은 상기 수평 배관에 위치하는 컨트롤 밸브에서 상기 고로 가스의 이송 방향을 기준으로 전방 및/또는 후방에 위치할 수 있다.Preferably, the second fluid nozzle including the water-removing water inlet and the steam inlet may be positioned at the front and/or rear of the control valve positioned in the horizontal pipe with respect to the transport direction of the blast furnace gas.
보다 바람직하게는, 상기 고로 가스의 이송 방향을 기준으로 상기 컨트롤 밸브의 후방에는 노정압 터빈이 위치할 수 있다.More preferably, a furnace top pressure turbine may be positioned at the rear of the control valve based on the transport direction of the blast furnace gas.
본 발명에 의하면 고로 가스 내의 더스트 입자보다 제진수 또는 제진수를 포함하는 혼합액의 입자를 스팀에 의해 더 작게 할 수 있다. 이에 따라 제진수 또는 혼합액의 더스트에 대한 포집력이 향상되어 고로 가스에 함유된 더스트를 더욱 효과적으로 제거할 수 있으므로 노정압 터빈에 부착되는 더스트를 줄여 터빈의 침식 및/또는 마모를 크게 줄일 수 있다.According to the present invention, the dust particles in the blast furnace gas can be made smaller by steam than the dust particles in the blast furnace gas. As a result, the dust collecting power of the dewatering water or the mixed solution is improved, and the dust contained in the blast furnace gas can be more effectively removed. Therefore, it is possible to reduce the dust attached to the furnace top pressure turbine, thereby greatly reducing the erosion and/or wear of the turbine.
또한, 본 발명에 의하면 혼합액 또는 제진수와 스팀이 각각 노즐의 주입구로 주입됨으로써 노즐 구멍의 막힘을 줄일 수 있다. In addition, according to the present invention, the clogging of the nozzle hole can be reduced by injecting the mixed solution or water and steam into the inlet of the nozzle, respectively.
또한, 본 발명에 의하면 스팀에 의해 혼합액 또는 제진수가 블로잉되므로 포크 스프레이 효과를 더욱 크게 할 수 있다.In addition, according to the present invention, since the mixed solution or water removal water is blown by steam, the fork spray effect can be further increased.
나아가 본 발명에 의하면 스팀에 의한 블로잉 효과로 인해 노즐 구멍의 크기를 키울 수 있고, 그 결과 동일 시간 동안 스프레이 되는 양을 증가시킬 수 있으므로 고로 가스 내의 더스트의 제진 효과를 향상시킬 수 있다.Furthermore, according to the present invention, the size of the nozzle hole can be increased due to the blowing effect by steam, and as a result, the amount of spraying during the same time can be increased, so that the dust suppression effect of the dust in the blast furnace gas can be improved.
또한 본 발명에 의하면 스팀에 의해 고로 가스의 온도 저하를 방지할 수 있어 노정압 발전기의 발전 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to prevent the temperature decrease of the blast furnace gas by steam, thereby improving the power generation efficiency of the furnace top pressure generator.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.In addition to the above-described effects, the specific effects of the present invention will be described together while describing specific details for carrying out the invention below.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 고로 가스 내의 더스트 제거 장치를 포함하는 고로 설비의 전체적인 개략도이다.
도 2는 종래 기술의 고로 노정압 발전기의 설비 구성도이다.
도 3은 종래 기술의 고로 노정압 발전기 설비에서 제진수 스프레이의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 고로 가스 내의 더스트 제거 장치를 포함하는 고로 노정압 발전기 설비에서 제진수 스프레이의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 고로 가스 내의 더스트 제거 장치에서의 제2 분사노즐의 단면 구조를 나타내는 도면이다.1 is an overall schematic view of a blast furnace facility including an apparatus for removing dust in a blast furnace gas according to an embodiment of the present invention.
2 is a facility configuration diagram of a blast furnace top pressure generator of the prior art.
Figure 3 is a block diagram of a water repellent spray in a blast furnace top pressure generator facility of the prior art.
4 is a block diagram of a water repellent spray in a blast furnace top pressure generator facility including a dust removal device in a blast furnace gas according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing a cross-sectional structure of a second injection nozzle in the apparatus for removing dust in blast furnace gas according to an embodiment of the present invention.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, with reference to the drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily implement them. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다. 또한, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.In order to clearly explain the present invention, parts irrelevant to the description are omitted, and the same reference numerals are given to the same or similar elements throughout the specification. Further, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. In adding reference numerals to components of each drawing, the same components may have the same reference numerals as much as possible even though they are indicated in different drawings. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description may be omitted.
본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In describing the components of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), (b), etc. may be used. These terms are only for distinguishing the elements from other elements, and the nature, order, order, or number of the elements are not limited by the terms. When it is described that a component is “connected”, “coupled” or “connected” to another component, the component may be directly connected or connected to the other component, but other components may be interposed between each component. It will be understood that each component may be “interposed” or “connected”, “coupled” or “connected” through another component.
또한, 본 발명을 구현함에 있어서 설명의 편의를 위하여 구성요소를 세분화하여 설명할 수 있으나, 이들 구성요소가 하나의 장치 또는 모듈 내에 구현될 수도 있고, 혹은 하나의 구성요소가 다수의 장치 또는 모듈들에 나뉘어져서 구현될 수도 있다.In addition, in implementing the present invention, components may be subdivided for convenience of description, but these components may be implemented in one device or module, or one component may include a plurality of devices or modules. It may be implemented by being divided into .
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 고로 가스 내의 더스트 제거 장치를 포함하는 고로 설비의 전체적인 개략도이다.1 is an overall schematic view of a blast furnace facility including an apparatus for removing dust in a blast furnace gas according to an embodiment of the present invention.
도 1에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 본 발명의 일 실시예에 의한 고로 가스 내의 더스트 제거 장치를 포함하는 고로 설비는 고로(1)와 상기 고로로부터 방출 되는 고로 가스 내의 입자 더스트를 고로 가스로부터 제거하기 위한 사이클론 형태의 더스트 캐처(2)와 상기 입자 더스트가 제거된 고로 가스 내의 미세 더스트를 제거하기 위한 습식 집진기인 비숍 스크루버(20)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 1 , the blast furnace facility including the dust removal device in the blast furnace gas according to an embodiment of the present invention removes the blast furnace 1 and particle dust in the blast furnace gas discharged from the blast furnace gas from the blast furnace gas. It may include a cyclone-
한편 종래의 고로 설비 또한 본 발명의 일 실시예와 동일하게 상기 고로(1)와 더스트 캐처(2)와 비숍 스크루버(20)를 포함할 수 있다.Meanwhile, the conventional blast furnace facility may also include the blast furnace 1 , the
상기 비숍 스크루버(20)에 의해 더스트가 제거된 고로 가스는 노정압 발전기(TRP)로 이송된다.The blast furnace gas from which the dust has been removed by the bishop scrubber 20 is transferred to the furnace top pressure generator (TRP).
도 2는 종래 기술의 고로 노정압 발전기의 설비 구성도이다.2 is a facility configuration diagram of a blast furnace top pressure generator of the prior art.
먼저 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 고로 노정압 발전기는 고로 가스(3a)가 도 2의 좌측에서 입구 수직배관(5)을 통해 노정압 발전기(9)로 유입된다. 구체적으로 고로 가스(3a)는 먼저 입구 밸브(10)와 입구 차단 밸브(11) 및 컨트롤 차단 밸브(12)와 노정압 발전기(9) 입구 측에 위치하는 컨트롤 밸브(14)를 거쳐 노정압 발전기(9)로 유입된다. First, as shown in FIG. 2 , in the conventional blast furnace top pressure generator, the
노정압 발전기(9)로 유입된 고로 가스(3a)는 노정압 발전기 터빈(8)의 블레이드를 회전시킨다. 이후 상기 노정압 발전기 터빈(8)은 회전력을 노정압 발전기 터빈(8)과 연결된 발전기(7)에 전달함으로써 상기 발전기(7)에서 전기가 생산될 수 있다. The
이와 같이 노정압 발전기 터빈(8)을 회전시킨 고로 가스(3a)는 다시 출구 밸브(15)를 거쳐 노정압 발전기(9) 외부로 나가게 된다.The
한편 입구 밸브(10)로 유입되기 전의 고로 가스(3a)는 상기 비숍 스크루버를 통과하면서 내부에 포함된 수분을 분리하기 위한 드레인 포트(19)와 상기 드레인 포트(19) 내의 수분의 수위를 조절하기 위한 드레인 포트 레벨 조정 밸브(19a)를 포함할 수 있다.On the other hand, the
또한 종래의 고로 노정압 발전기(9)는 필요에 따라 노정압 발전기(9)의 노정압 발전기 터빈(8)를 거치지 않고 고로 가스(3a)가 우회되는 바이패스 밸브(16) 및 상기 바이패스 밸브(16)를 조절하는 바이패스 컨트롤 밸브(17)를 추가로 포함할 수 있다.In addition, in the conventional blast furnace
도 3은 종래 기술의 고로 노정압 발전기 설비에서 제진수(30a) 스프레이의 구성도이다.Figure 3 is a block diagram of the spraying water (30a) in the blast furnace top pressure generator of the prior art.
종래의 노정압 발전기 설비에서는 비숍 스크루버(20)에 의해서도 제거되기 어려운 미세 미스트를 제거하기 위해 입구 수직배관(5)을 통해 유입된 고로 가스(3a)에 제진수(30a)를 공급할 수 있다.In the conventional furnace top pressure generator facility, in order to remove the fine mist that is difficult to be removed even by the bishop scrubber 20, the
구체적으로 종래에는 액상의 제진수(30a)가 상기 고로 가스(3a)가 노정압 발전기(9)의 노정압 터빈(8)에 유입되기 전에 노즐 등을 통해 공급될 수 있다.Specifically, in the related art, the
보다 구체적으로 종래에는 담수 성분을 가지는 액상의 제진수(30a)가 고로 가스(3a)의 이동 경로를 기준으로 상기 노정압 터빈(8)의 입구 측에 위치하는 컨트롤 밸브(14) 부근에서 제진수 공급 라인(30)을 통해 고로 가스(3a)에 공급될 수 있다.More specifically, in the related art, the liquid
이 때 상기 고로 가스(3a)로의 상기 제진수(30a)의 공급 수단은 노즐을 이용할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.In this case, a nozzle may be used as a means for supplying the
또한 상기 제진수(30a)는 고로 가스(3a)의 이송 경로를 기준으로 컨트롤 밸브(14)의 전방 및/또는 후방에서 고로 가스(3a)에 공급될 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 다만 보다 효율적이고 안정적인 미세 더스트의 제거를 위해서는 고로 가스(3a)의 이동 경로를 기준으로 복수개의 위치에서 상기 제진수(30a)가 고로 가스(3a)로 공급되는 것이 바람직하다. 또한 상기 제진수(30a)가 복수개의 위치에서 공급된다 하더라도, 제진수(30a)가 공급되는 적어도 하나의 위치는 노정압 발전기(9)의 노정압 터빈(8)에 근접하도록 콘트롤 밸브(14) 후단에 위치하는 것이 보다 바람직하다.In addition, the
나아가 상기 제진수(30a)가 고로 가스(3a)에 공급되는 복수 개의 위치에 설치되는 제1 유체 노즐(31)은 각각의 제진수(30a) 공급 위치에서 복수 개로 설치되는 것이 바람직하다. 이를 통해 기체 상태인 고로 가스(3a) 내의 미세 미스트가 상기 제진수(30a)에 의해 포집될 가능성이 보다 높아지기 때문이다.Furthermore, it is preferable that a plurality of first
또한 도 3의 하단에 도시된 바와 같이, 상기 제1 유체 노즐(31)은 오직 담수 성분의 제진수(30a)만 상기 제1 유체 노즐(31)의 주입구(인렛, inlet)로 공급되므로, 상기 제1 유체 노즐은 주입구에 하나의 공급부만 포함하는 1 유체 노즐이면 충분하다.Also, as shown at the bottom of FIG. 3 , in the first
다만 상기 제1 유체 노즐(31)은 담수 성분의 제진수(30a)만을 공급받으므로 상기 제1 유체 노즐(31)과 같은 1 유체 노즐은 포그(fog) 스프레이를 형성하기 위해 노즐의 구멍(hole)이 매우 미세하다. 따라서 담수 중의 불순물이 상기 노즐의 구멍을 폐쇄하기 쉬울 뿐만 아니라 더 나아가 포그 스프레이 형성시 담수 성분의 제진수(30a)의 낮은 온도로 인해 고로 가스(3a)의 온도 저하가 발생하여 발전량이 감소하는 문제를 유발한다.However, since the first
한편 상기와 같이 제진수(30a)에 의해 미세 미스트가 포집된 고로 가스(3a)는 노정압 발전기(9) 내의 노정압 터빈(8)으로 유입된다.On the other hand, as described above, the
구체적으로 상기 미세 먼지가 포집된 고로 가스(3a)는 먼저 노정압 터빈(8)의 스테이터의 제1단 블레이드(34)와 로터의 제1단 블레이드(35), 그리고 스테이터의 제2단 블레이드(36)과 로터의 제2단 블레이드(37)를 차례로 통과하여 노정압 터빈(8) 밖으로 나가게 된다. 만일 노정압 터빈(8)의 스테이터와 로터(33)의 블레이드의 단수가 2개 이상인 경우, 상기 고로 가스(3a)는 2개 이상의 블레이드를 모두 통과하면서 각각의 블레이드를 회전시키게 된다.Specifically, the
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 고로 가스 내의 더스트 제거 장치를 포함하는 고로 노정압 발전기 설비에서 제진수(30a) 스프레이의 구성도이다.4 is a block diagram of a spraying
본 발명의 일 실시예에 의한 고로 가스 내의 더스트 제거 장치를 포함하는 고로 노정압 발전기 설비는 미세 미스트를 제거하기 위해 종래 기술과는 달리 제진수(30a) 이외에 분산제를 포함한 혼합액을 미스트 형태로 사용하는 것을 특징으로 한다. 나아가 본 발명의 일 실시예에 의한 고로 가스 내의 더스트 제거 장치를 포함하는 고로 노정압 발전기 설비는 상기 혼합액을 제조 및 분사하기 위한 별도의 구성을 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다. 더 나아가 본 발명의 일 실시예에 의한 고로 가스 내의 더스트 제거 장치를 포함하는 고로 노정압 발전기 설비는 기존 제진수(30a)만을 이용한 1 유체 노즐 대신 하나의 유체로는 제진수(30a)를 그리고 다른 하나의 유체로는 스팀(38a)을 사용하는 2 유체 노즐을 이용함으로써 노즐 구멍의 막힘과 고로 가스(3a)의 온도 저하를 방지하는 것을 또 다른 기술적 특징으로 한다.The blast furnace top pressure generator facility including the dust removal device in the blast furnace gas according to an embodiment of the present invention uses a mixed solution including a dispersant in the form of a mist in addition to the
이하 도 3 및 4를 대비하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 고로 가스 내의 더스트 제거 장치를 포함하는 고로 노정압 발전기 설비를 설명한다.Hereinafter, a blast furnace top pressure generator facility including a dust removal device in blast furnace gas according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 and 4 .
도 4에서 도시하는 바와 같이, 본 발명의 본 발명의 일 실시예에 의한 고로 가스 내의 더스트 제거 장치를 포함하는 고로 노정압 발전기 설비는 고로 가스(3a)가 유입되는 입구 수직배관(5)에 설치되어 고로 가스(3a)에 스팀(38a)(steam)과 담수 성분의 제진수(30a)와 분산제가 포함되는 혼합액(39)을 분사하는 제2 유체 노즐(32-1)을 포함한다.As shown in FIG. 4 , the blast furnace top pressure generator facility including the dust removal device in the blast furnace gas according to an embodiment of the present invention is installed in the inlet
특히 상기 제2 유체 노즐(32-1)이 상기 입구 수직배관(5)에 위치하게 되면, 상기 제2 유체 노즐(32-1)에 의해 미세 및/또는 초미세 더스트를 포집한 혼합액(39)는 자중에 의해 낙하되어 상기 입구 수직배관(5)의 최하부에 위치한 드레인 포트(19)로 낙하되어 집적될 수 있다. 이를 통해 별도의 장치를 부가하지 않더라도 더스트를 포집한 제진수(30a)의 분리 및 배출이 용이해지는 이점이 있다.In particular, when the second fluid nozzle 32-1 is located in the inlet
이 때 상기 제2 유체 노즐(32-1)은 도 5에 도시된 바와 같이, 노즐의 주입구(인렛, inlet)에는 제진수(30a)와 분산제가 혼합된 혼합액(39)이 유입되는 혼합액 주입구와 스팀(38a)이 유입되는 스팀(38a) 주입구가 별도로 위치하는 2 유체 노즐이 바람직하다. 상기 주입구로 각각 유입된 혼합액(39)과 스팀(38a)은 상기 제2 유체 노즐 내부에서 혼합된 후 제2 유체 노즐(32-1)의 배출구(아웃렛, outlet)를 통해 고로 가스(3a) 내부로 분사된다.At this time, as shown in FIG. 5, the second fluid nozzle 32-1 has a mixed solution inlet through which the mixed solution 39 in which the
특히 상기 제2 유체 노즐(32-1)은 2 유체 노즐 형태이므로 고온(통상 150~200℃)의 스팀(38a)에 의해 혼합액(39)이 블로잉되므로 노즐 구멍(hole)이 막힐 가능성이 현저히 낮아지며 포그 스프레이 효과를 더욱 크게 할 수 있는 이점이 있다. In particular, since the second fluid nozzle 32-1 is a two-fluid nozzle type, the mixed solution 39 is blown by the
또한 스팀(38a)에 의한 블로잉효과로 인해 1 유체 노즐 형태보다 2 유체 노즐 형태가 노즐 구멍의 크기를 키울 수 있다. 이는 노즐 구멍의 막힘 방지 뿐만 아니라 동일 시간 동안 스프레이 되는 양을 증가시킬 수 있어 제진 효과를 더욱 향상시키게 된다.In addition, due to the blowing effect by the
따라서 상기 제2 유체 노즐(32-1)을 통해 분산되고 미스트화된 혼합액(39) 입자는 분산제 및 스팀(38a)에 의해 고로 가스(3a) 내부의 더스트보다 크기가 더 작아진다. 그 결과 상기 혼합액(39) 입자는 더스트에 대한 포집력이 향상되어 고로 가스(3a)에 함유된 더스트를 효과적으로 제거할 수 있다. 따라서 본 발명의 일 실시예에 의해 더스트가 제거된 고로 가스(3a)는 노정압 발전기(9)의 노정압 터빈(8)의 블레이드에 부착되는 더스트의 양을 획기적으로 줄일 수 있다.Accordingly, the particles of the mixed solution 39 dispersed and misted through the second fluid nozzle 32-1 become smaller in size than the dust inside the
또한 본 발명의 본 발명의 일 실시예에 의한 고로 가스 내의 더스트 제거 장치를 포함하는 고로 노정압 발전기 설비에서는 스팀(38a)이 고로 가스(3a)에 포함되므로 고로 가스(3a)의 온도 저하 및 나아가 고로 가스(3a)의 온도를 상승시킬 수 있다. 그 결과 본 발명의 일 실시예에 따른 고로 노정압 발전기(9)는 발전 출력이 향상되게 된다.In addition, in the blast furnace top pressure generator facility including the dust removal device in the blast furnace gas according to an embodiment of the present invention, since the
다시 도 4를 살펴 보면, 비한정적이고 구체적인 예로써, 본 발명의 본 발명의 일 실시예에 의한 고로 가스 내의 더스트 제거 장치를 포함하는 고로 노정압 발전기 설비는 상기 제2 분사 노즐(32-1)에 유입되는 분산제가 포함된 혼합액(39)과 스팀(38a)을 다음과 같이 공급시킬 수 있다.Referring back to FIG. 4 , as a non-limiting and specific example, the blast furnace top pressure generator facility including the dust removal device in the blast furnace gas according to an embodiment of the present invention includes the second injection nozzle 32-1. The mixed solution 39 and the
먼저 분산제가 포함된 상기 혼합액(39)은 혼합액의 용매로 사용되는 담수 성분의 제진수(30a)를 제진수(30a) 공급 라인(30)을 통해 공급받는다. 상기 제진수 공급 라인(30)은 그 공급량 조절 및 개폐를 위해 담수 공급 밸브(V4)를 추가로 포함할 수 있다.First, the mixed solution 39 containing the dispersant is supplied with the
한편 상기 혼합액(39)에 포함되는 분산제는 분산제 공급 라인(44)을 통해 공급된다. 이 때 상기 분산제 공급 라인(44)은 분산제가 저장되는 분산제 탱크(43)와 상기 분산제 탱크(43)로부터 분산제를 공급하기 위한 분산제 공급 펌프(42) 및 분산제 공급 펌프 토출 밸브(V5)를 포함할 수 있다.Meanwhile, the dispersant included in the mixed solution 39 is supplied through the dispersant supply line 44 . At this time, the dispersant supply line 44 includes a
위와 같이 제진수(30a) 공급 라인(30)으로부터 공급된 제진수(30a)와 분산제 공급 라인(44)으로부터 공급된 분산제는 소정의 농도로 희석되어 혼합액 탱트(41)에 보관될 수 있다. 한편, 상기 혼합액 탱크(41)와 상기 분산제 탱크(43)에는 수위 확인을 위해 각각 혼합액 탱크 레벨계(L1)과 분산제 탱크 레벨계(L2)를 포함할 수 있다.As described above, the water-removed
이와 같이 희석된 혼합액(39)은 혼합액 공급 펌프(46)와 혼합액 공급 펌프 밸브들(V2, V3)를 거쳐 상기 제2 유체 노즐(32-1)의 주입구로 공급된다.The diluted mixed solution 39 is supplied to the inlet of the second fluid nozzle 32-1 through the mixed
한편 상기 제2 유체 노즐(32-1)에 공급되는 스팀(38a)은 상기 혼합액 공급 라인과는 별도의 공급 라인을 가지는 것이 바람직하다. Meanwhile, it is preferable that the
철강재의 제조를 위해서는 통상 용융 및 가열공정이 필수적으로 포함한다. 상기 용융 및 가열 공정 과정에서 스팀(38a)이 많이 발생되며, 일부 스팀(38a)의 경우 다른 용도로 재사용되기도 하지만 폐기되는 스팀(38a)도 적지 않다.For the production of steel, melting and heating processes are usually essential. In the course of the melting and heating process, a lot of
따라서 본 발명의 본 발명의 일 실시예에 의한 고로 가스 내의 더스트 제거 장치를 포함하는 고로 노정압 발전기 설비에서는 상기 타 공정에서 발생되는 스팀(38a)을 폐기하지 않고 다시 회수하여 제2 유체 노즐(32-1)의 스팀(38a) 주입구로 공급함으로써 상기 혼합액(39)의 미스트화를 조장할 뿐만 아니라 나아가 발전 효율도 높일 수 있다.Accordingly, in the blast furnace top pressure generator facility including the dust removal device in the blast furnace gas according to an embodiment of the present invention, the
한편 본 발명의 본 발명의 일 실시예에 의한 고로 가스 내의 더스트 제거 장치를 포함하는 고로 노정압 발전기 설비에서의 스팀(38a)은 비한정적이고 구체적인 예로써 별도의 스팀 라인(38)을 통해 상기 제2 유체 노즐(32-1)에 공급될 수 있다. 또한 필요한 경우 상기 스팀(38a) 라인(38)에는 스팀 밸브(v38)가 구비될 수 있다.On the other hand, the
나아가 본 발명의 본 발명의 일 실시예에 의한 고로 가스 내의 더스트 제거 장치를 포함하는 고로 노정압 발전기 설비는 고로 가스(3a)의 이송 방향을 기준으로 노정압 발전기(9)의 노정압 터빈(8)의 입구 측에 위치되는 콘트롤 밸브(14)의 전방 및/또는 후방에 추가적으로 2 유체 노즐 형태의 제2 유체 노즐(32-2)을 포함할 수 있다. Furthermore, in the blast furnace top pressure generator facility including the dust removal device in the blast furnace gas according to an embodiment of the present invention, the
다만 상기 제2 유체 노즐(32-2)은 상기 제2 유체 노즐 (32-1)와 기계적으로 동일한 2 유체 노즐의 구성을 가지나, 상기 제2 유체 노즐(32-2)은 주입구로 유입되는 유체가 상기 제2 유체 노즐(32-1)과는 다른 차이가 있다.However, the second fluid nozzle 32-2 has a configuration of two fluid nozzles that are mechanically identical to the second fluid nozzle 32-1, but the second fluid nozzle 32-2 is a fluid introduced into the inlet. is different from the second fluid nozzle 32-1.
구체적으로 상기 입구 수직배관(5)을 통과한 고로 가스(3a)는 수평배관(5-1)을 통해 상기 제2 유체 노즐(32-2)들과 만나게 된다. 이 때 상기 제2 유체 노즐(32-2)들은 주입구로써 기존의 제진수(30a) 공급 라인(30)을 통해 공급 받은 제진수(30a)가 주입되는 제진수 주입구와 스팀 공급 라인(38)을 통해 공급 받은 스팀(38a)이 주입되는 스팀 주입구를 포함하게 된다. Specifically, the
따라서 상기 제2 유체 노즐(32-2)들은 상기 제진수(30a)를 상기 스팀(38a)에 의해 포그 스프레이 형태로 고로 가스(3a)에 블로잉하게 되며, 그로 인해 고로 가스(3a)내에 함유된 잔존 응집제 성분 및 잔여 더스트는 제거된다. 또한 상기 제2 유체 노즐(32-2)들을 통과한 고로 가스(3a)는 스팀(38a)에 의해 온도가 상승되므로 고로 가스(3a)의 이송 시 주위에 빼앗긴 열을 상기 스팀(38a)에 의해 회복시킬 수 있다. 그 결과 온도가 보다 상승된 청정 고로 가스(3a)가 노정압 발전기(9)의 노정압 터빈(8)에 공급됨으로써 발전 효율의 향상도 가능하게 된다.Accordingly, the second fluid nozzles 32-2 blow the
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.As described above, the present invention has been described with reference to the illustrated drawings, but the present invention is not limited by the embodiments and drawings disclosed in the present specification. It is obvious that variations can be made. In addition, even if the effect of the configuration of the present invention is not explicitly described and described while describing the embodiment of the present invention, it is natural that the effect predictable by the configuration should also be recognized.
1: 고로
2: 더스트 캐처
3a: 고로 가스
4: 노정압 발전기 설비
5: 입구 수직배관
5-1: 수평배관
6: 고로가스 홀더
7: 발전기
8; 노정압 발전기 터빈
9: 노정압 발전기
10: 입구 밸브
11: 입구 차단 밸브
12: 컨트롤 차단 밸브
14: 컨트롤 밸브
15: 출구 밸브
16: 바이패스 밸브
17: 바이패스 컨트롤 밸브
18;실 탱크(Seal Tank),
18a; 실 탱크 레벨 조정밸브,
19: 드레인 포트
19a: 드레인 포트 레벨 조정 밸브
20: 비숍 스크루버
30: 제진수 공급 라인
30a: 제진수
31: 제1 유체 노즐
32-1, 23-2: 제2 유체 노즐
33: 로터
34: 제1단 블레이드
35: 로터의 제1단 블레이드
36: 스테이터의 제2단 블레이드
37: 로터의 제2단 블레이드
38: 스팀 라인
38a: 스팀
39: 혼합액
41: 혼합액 탱트
42: 분산제 공급 펌프
43: 분산제 탱크
44: 분산제 공급 라인
46: 혼합액 공급 펌프
V2, V3: 혼합액 공급 펌프 밸브
V4: 담수 공급 밸브
V5: 분산제 공급 펌프 토출 밸브
V38: 스팀 밸브
L1: 탱크 레벨계
L2: 분산제 탱크 레벨계1: Blast furnace
2: Dust Catcher
3a: blast furnace gas
4: furnace top pressure generator equipment
5: Inlet vertical pipe
5-1: Horizontal piping
6: Blast furnace gas holder
7: Generator
8; furnace top pressure generator turbine
9: furnace top pressure generator
10: inlet valve
11: Inlet shutoff valve
12: control shut-off valve
14: control valve
15: outlet valve
16: bypass valve
17: bypass control valve
18;Seal Tank;
18a; seal tank level control valve,
19: drain port
19a: drain port level adjustment valve
20: Bishop Scrubber
30: water suppression supply line
30a: Jinsoo
31: first fluid nozzle
32-1, 23-2: second fluid nozzle
33: rotor
34: first stage blade
35: first stage blade of the rotor
36: second stage blade of the stator
37: second stage blade of the rotor
38: steam line
38a: Steam
39: mixed solution
41: mixed solution tank
42: dispersant feed pump
43: dispersant tank
44: dispersant supply line
46: mixed solution supply pump
V2, V3: Mixture supply pump valve
V4: fresh water supply valve
V5: Dispersant supply pump discharge valve
V38: Steam valve
L1: tank level gauge
L2: dispersant tank level gauge
Claims (7)
제진수와 분산제가 혼합된 혼합액이 유입되는 혼합액 주입구와,
스팀이 유입되는 스팀 주입구가 상기 혼합액 주입구와 별도로 위치하는 2 유체 노즐(32-1);을 포함하고,
상기 2 유체 노즐(32-1)은 수직 배관 내에 위치하는,
고로 가스 내의 더스트 제거 장치.
It is located in the pipe through which the blast furnace gas is transported,
A mixed solution inlet through which the mixed solution of the water removing water and the dispersing agent is introduced;
2 fluid nozzles (32-1) in which the steam inlet through which steam is introduced is located separately from the mixed solution inlet;
The two fluid nozzles 32-1 are located in the vertical pipe,
Dust removal device in blast furnace gas.
상기 수직 배관 내의 상기 2 유체 노즐의 하부에 위치하는 드레인 포트를 추가로 포함하는,
고로 가스 내의 더스트 제거 장치.
According to claim 1,
Further comprising a drain port located below the two fluid nozzles in the vertical tubing,
Dust removal device in blast furnace gas.
제진수가 유입되는 제진수 주입구와,
스팀이 유입되는 스팀 주입구가 상기 제진수 주입구와 별도로 위치하는 2 유체 노즐(32-2);을 추가로 포함하는,
고로 가스 내의 더스트 제거 장치.
According to claim 1,
A water-removing water inlet through which water-repellent water flows, and
Further comprising; a steam inlet through which steam is introduced, a two-fluid nozzle (32-2) which is located separately from the water suppression inlet;
Dust removal device in blast furnace gas.
상기 제진수가 유입되는 제진수 주입구와, 스팀이 유입되는 스팀 주입구가 상기 제진수 주입구와 별도로 위치하는 2 유체 노즐(32-2)은 수평 배관 내에 위치하는,
고로 가스 내의 더스트 제거 장치.
5. The method of claim 4,
The two-fluid nozzle 32-2, in which the water-removing water inlet through which the water-removing water is introduced, and the steam inlet through which the steam is introduced, is located separately from the water-removing water inlet, is located in a horizontal pipe,
Dust removal device in blast furnace gas.
상기 제진수가 유입되는 제진수 주입구와, 스팀이 유입되는 스팀 주입구가 상기 제진수 주입구와 별도로 위치하는 2 유체 노즐(32-2)은 상기 수평 배관에 위치하는 컨트롤 밸브에서 상기 고로 가스의 이송 방향을 기준으로 전방 및/또는 후방에 위치하는,
고로 가스 내의 더스트 제거 장치.
6. The method of claim 5,
The two-fluid nozzle 32-2, in which the water-removing water inlet through which the water-removing water is introduced, and the steam inlet through which the steam is introduced, is located separately from the water-removing water inlet, is a control valve located in the horizontal pipe in the direction of transport of the blast furnace gas. Located in front and / or rear with respect to
Dust removal device in blast furnace gas.
상기 고로 가스의 이송 방향을 기준으로 상기 컨트롤 밸브의 후방에는 노정압 터빈이 위치하는,
고로 가스 내의 더스트 제거 장치.7. The method of claim 6,
A furnace top pressure turbine is positioned behind the control valve with respect to the transport direction of the blast furnace gas,
Dust removal device in blast furnace gas.
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