KR102343392B1 - 다공정 연도가스 정화 시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다공정 연도가스 정화 시스템 및 그 제어방법을 제공하는데 연도가스 정화 시스템은 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템(2) 및 각 공정과 대응되는 연도가스 정화장치(110, 120)를 포함하고, 매 하나의 연도가스 정화장치(110, 120)는 각각 활성탄 수송 서브 시스템(3)을 통해 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템(2)과 연결된다. 메인 제어 유닛은 모든 공정과 대응되는 공정 제어 유닛이 발송한 활성탄 순환 유량의 총합계를 이용하여 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템(2)의 활성탄 순환 유량을 대표하고, 활성화 서브 시스템 제어 유닛(102)을 제어하여 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템(2)에서의 벨트 스케일(26), 물질 공급 장치(22)와 물질 배출 장치(24)의 주어진 주파수를 조절함으로써 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템(2)의 활성탄 순환 유량과 각 공정에서의 연도가스 정화장치(110, 120)의 활성탄 순환 유량 총합계가 실질적으로 동일하도록 한다.

Description

다공정 연도가스 정화 시스템 및 그 제어방법
본 발명은 기체 정화 기술 분야에 관한 것으로 특히 다공정(multi-process) 연도가스(flue gas) 정화 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
철강기업은 전반 국민경제의 지주기업이지만 경제발전에 중요한 기여를 하는 동시에 엄중한 대기오염문제도 초래한다. 철강기업 내에는 다양한 공정, 예를 들면 소결, 펠레타이징, 코크스화, 제철, 제강 및 압연 등 공정에서 연도가스를 배출하게 되는데 매 공정마다에서 배출한 연도가스에는 대량의 분진, SO2와 NOX등 오염물이 포함된다. 오염 연도가스는 대기 중에 배출된 후 환경을 오염시킬뿐만 아니라 인체건강에 위협을 주기도 한다. 이로 인해 철강기업은 통상적으로 활성탄 연도가스 정화기술을 사용하게 되는데, 즉 연도가스 정화장치에 흡착기능을 가지는 물질(예를 들면 활성탄)을 두어 연도가스를 흡착하게 함으로써 매 공정에서 배출한 연도가스에 대한 정화처리를 실현하게 된다.
기존의 철강기업의 활성탄 연도가스 정화기술은 연도가스 정화 시스템에 응용되는데 연도가스 정화 시스템은 각 공정에 설치된 연도가스 정화장치(1) 및 여러개의 활성탄 탈착 활성화 서브 시스템(2)을 포함하되, 각 활성탄 탈착 활성화 서브 시스템(2)은 각각 상응한 활성탄 수송 서브 시스템(3)을 통해 각 연도가스 정화장치(1)와 대응되게 연통된다. 도 1에 도시된 바와 같이 활성탄 연도가스 정화장치(1)는 물질 공급 부재(11), 흡착탑(12), 물질 배출부재(13), 완충재 창고(14)와 언로딩 부재(15)를 포함하고 활성탄 탈착 활성화 서브 시스템(2)은 버퍼 창고(21), 물질 공급 장치(22), 탈착탑(23)과 물질 배출 장치(24)를 포함한다. 시스템이 작동할 경우 활성탄은 물질 공급 부재(11)로부터 흡착탑(12)에 진입하고 흡착탑(12)에서 활성탄 물질층을 형성함과 동시에 오염물을 함유한 원래의(미처리) 연도가스(17)도 끊임없이 흡착탑(12)에 진입하는데 원래의 연도가스(17) 중의 오염물은 흡착탑(12) 내의 활성탄에 의해 흡착된 후 깨끗한 연도가스(16)가 되어 외부로 배출된다. 오염물을 흡착한 오염 활성탄은 물질 배출부재(13)를 거쳐 완충재 창고(14)에 배출되고 다시 완충재 창고(14) 아래에 설치된 언로딩 부재(15)에 의해 활성탄 수송 서브 시스템(3)에 배출되며 활성탄 수송 서브 시스템(3)에 의해 오염 활성탄은 대응되는 활성탄 탈착 활성화 서브 시스템(2)의 버퍼 창고(21)에 수송되고 오염 활성탄은 다시 버퍼 창고(21) 아래에 설치된 물질 공급 장치(22)에 의해 탈착탑(23) 내에 수송되며 탈착 활성화 처리를 거쳐 얻은 깨끗한 활성탄은 물질 배출 장치(24)에 의해 배출된다. 활성탄 수송 서브 시스템(3)은 깨끗한 활성탄을 대응되는 연도가스 정화장치(1)의 물질 공급 부재(11) 내에 수송한 다음 흡착탑(12) 내에 다시 진입하여 연도가스의 정화를 진행함으로써 연도가스 정화장치(1)와 활성탄 탈착 활성화 서브 시스템(2)의 일 대 일 연도가스 정화 처리 및 활성탄의 재활용을 실현한다.
실제 응용에 있어서 철강기업의 각 연도가스 배출 공정에는 모두 한 세트의 연도가스 정화장치와 한 세트의 활성탄 탈착 활성화 서브 시스템을 설치하는데 다수의 연도가스 정화장치와 활성탄 탈착 활성화 서브 시스템은 동시에 작동하여 각 공정에서 발생한 오염 연도가스에 대한 정화처리를 실현한다. 그러나 철강기업의 각 공정의 규모 및 발생한 연도가스량이 상이하므로 가장 바람직한 연도가스 정화 효과를 달성하기 위하여 상이한 규모의 공정은 규모에 매칭되는 연도가스 정화장치를 설치해야 하는데 이는 철강기업 내에 설치한 연도가스 정화장치의 종류가 많아 통일적으로 관리할 수 없게 한다. 매 하나의 연도가스 정화장치를 위해 독립적인 활성탄 탈착 활성화 서브 시스템을 각각 배치하게 되면 철강기업 내의 활성탄 탈착 활성화 서브 시스템의 설치수량이 너무 많아 철강기업 내의 연도가스 정화 시스템의 전반적인 구조가 복잡해지고 매 하나의 공정마다에서 발생한 연도가스가 단독으로 처리되어 연도가스 정화 시스템의 작동효율이 낮아지게 된다. 따라서 연도가스를 고효율적으로 처리할 수 있는 연도가스 정화 시스템을 어떻게 제공할 것인가 하는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 해결해야 할 문제가 되었다.
본 발명은 다공정 연도가스 정화 시스템 및 그 제어방법을 제공하여 기존의 연도가스 정화 시스템의 작동효율이 낮은 문제를 해결한다.
제1 양태에서 본 발명은 다공정 연도가스 정화 시스템을 제공하는데, 상기 시스템은 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템, 활성탄 수송 서브 시스템 및 각 공정과 대응되는 연도가스 정화장치를 포함하고 매 하나의 상기 연도가스 정화장치는 각각 활성탄 수송 서브 시스템를 통해 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템과 연결되되, 여기서
상기 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템은 탈착탑, 탈착탑 내에 진입하는 오염 활성탄 유량을 제어하기 위한 물질 공급 장치(feeding device), 탈착탑 내의 활성화 처리를 거친 활성화 활성탄을 배출하기 위한 물질 배출 장치(discharging device), 상기 물질 배출 장치가 배출한 활성화 활성탄을 선별하기 위한 선별장치, 선별장치를 거친 후 얻은 활성화 활성탄을 수집하기 위한 활성화 활성탄 창고, 각 공정과 대응되는 연도가스 정화장치의 출구단과 물질 공급 장치 사이에 설치되어 각 공정에서 연도가스 정화장치가 배출한 오염 활성탄을 수집하기 위한 총 활성탄 창고, 상기 총 활성탄 창고와 물질 공급 장치 사이에 설치되어 총 활성탄 창고 내의 오염 활성탄을 탈착탑에 수송하기 위한 벨트 스케일(belt weigher) 및 총 활성탄 창고 위에 설치되어 총 활성탄 창고 내에 신규 활성탄을 보충하기 위한 신규 활성탄 보충장치를 포함한다.
선택적으로, 상기 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템에 설치된 소결 공정과 대응되는 연도가스 정화장치 및 활성화 활성탄 창고 아래에 위치한 물질 분배 장치를 더 포함하되, 상기 소결 공정과 대응되는 연도가스 정화장치가 배출한 오염 활성탄은 활성탄 수송 서브 시스템 및 물질 공급 장치를 통해 탈착탑에 수송되고;
상기 물질 분배 장치는 각 공정에 활성화 활성탄을 분배하기 위한 공정n 언로딩 장치 및 소결 공정에 활성화 활성탄을 분배하기 위한 소결 공정 언로딩 장치를 포함한다.
제2 양태에서 본 발명의 실시예는 다공정 연도가스 정화 시스템의 제어방법을 제공하는데 이는 아래와 같은 단계를 포함한다.
tni시각과 대응되는 공정n에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량
Figure 112020043828618-pct00001
을 결정하되, 여기서 n은 다공정 연도가스 정화 시스템에서의 각 공정의 순번이고; tni=t-Tni이며 Tni는 공정n에서의 연도가스 정화장치의 i시각과 대응되는 오염 활성탄을 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템에 수송하는 시간인 단계;
상기 공정n에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량
Figure 112020043828618-pct00002
에 근거하여 현재시각 t와 대응되는 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템의 활성탄 순환 유량 WX0을 결정하는 단계;
상기 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템의 활성탄 순환 유량 WX0에 근거하여 벨트 스케일의 언로딩 유량 WC을 조절하고, WC=WX0일 때 대응되는 상기 벨트 스케일의 동작주파수 fc를 획득하는 단계;
상기 벨트 스케일의 동작주파수 fc에 근거하여 상기 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템 중의 물질 공급 장치의 주어진 주파수 fg와 물질 배출 장치의 주어진 주파수 fp를 조절하여 다공정 연도가스 정화 시스템에 대한 제어를 실현하는 단계.
선택적으로, 아래 단계에 따라 tni시각과 대응되는 공정n에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량
Figure 112020043828618-pct00003
을 결정한다.
공정n이 생산과정에서 발생시키는 원래의(미처리) 연도가스 총량 Vn, 및 아래 식에 근거하여 tni시각과 대응되는 상기 원래의 연도가스 중의 SO2와 NOX 전체 유량을 산출하는 단계;
Figure 112020043828618-pct00004
;
Figure 112020043828618-pct00005
;
식에서
Figure 112020043828618-pct00006
는 공정n의 tni시각과 대응되는 원래의 연도가스 중의 SO2 전체 유량으로서 단위는 kg/h이고;
Figure 112020043828618-pct00007
는 공정n의 tni시각과 대응되는 원래의 연도가스 중의 NOX 전체 유량으로서 단위는 kg/h이며;
Figure 112020043828618-pct00008
은 공정n의 tni시각과 대응되는 원래의 연도가스 중의 SO2 농도로서 단위는 mg/Nm3이고;
Figure 112020043828618-pct00009
은 공정n의 tni시각과 대응되는 원래의 연도가스 중의 NOX 농도로서 단위는 mg/Nm3이며;
상기 원래의 연도가스 중의 SO2와 NOX 전체 유량 및 아래 식에 근거하여 tni시각과 대응되는 공정n에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량
Figure 112020043828618-pct00010
을 산출하는 단계;
Figure 112020043828618-pct00011
;
식에서
Figure 112020043828618-pct00012
는 공정n에서의 연도가스 정화장치와 대응되는 tni시각의 활성탄 순환 유량으로서 단위는 kg/h이고, K1은 제1 계수로서 값의 범위는 15~21이며 K2는 제2 계수로서 값의 범위는 3~5이다.
선택적으로, 아래 단계에 따라 현재시각 t와 대응되는 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템의 활성탄 순환 유량 WX0을 결정한다.
아래의 식에 따라 상기 공정n에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량
Figure 112020043828618-pct00013
에 근거하여 현재시각 t와 대응되는 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템의 활성탄 순환 유량 WX0을 결정하는 단계;
Figure 112020043828618-pct00014
;
식에서 t는 현재시각이고 Tni는 공정n에서의 연도가스 정화장치의 i시각과 대응되는 오염 활성탄을 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템에 수송하는 시간이다.
선택적으로, 아래 단계에 따라 현재시각 t와 대응되는 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템의 활성탄 순환 유량 WX0를 결정한다.
신규 활성탄 보충장치의 신규 활성탄을 보충하는 보충유량 W보를 결정하여 상기 보충유량 W보에 근거하여 상기 신규 활성탄 보충장치가 총 활성탄 창고 내에 신규 활성탄을 보충하는 것을 제어하는 단계;
상기 공정n에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량
Figure 112020043828618-pct00015
, 보충유량 W보 및 아래 식에 근거하여 현재시각 t와 대응되는 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템의 활성탄 순환 유량 WX0을 결정하는 단계;
Figure 112020043828618-pct00016
.
선택적으로, 아래 단계에 따라 신규 활성탄 보충장치의 신규 활성탄을 보충하는 보충유량 W보를 결정한다.
상기 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템의 활성탄 순환 유량 WX0에 근거하여 아래의 식에 따라 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템에서의 탈착탑의 활성탄 물질충진량 Q0을 결정하는 단계;
Figure 112020043828618-pct00017
;
식에서 Q0은 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템 중의 탈착탑의 활성탄 물질충진량으로서 단위는 kg이고, T0은 탈착탑 내의 활성탄의 체류시간으로서 값의 범위는 4~8이고 단위는 h;
상기 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템 중의 활성화 활성탄 창고의 실제 활성탄 물질량 Q실을 검출하는 단계;
상기 탈착탑의 활성탄 물질충진량 Q0과 실제 활성탄 물질량 Q실에 근거하여 식 Q손=Q0-Q실에 따라 활성탄이 상기 선별장치를 거쳐 선별처리된 후의 소모 활성탄 물질량 Q손을 결정하는 단계;
상기 신규 활성탄 보충장치의 보충 활성탄 물질량 Q보와 소모 활성탄 물질량 Q손이 동일하도록 제어하고 조절된 후의 보충 활성탄 물질량 Q보에 근거하여 단위시간의 신규 활성탄 보충장치의 신규 활성탄을 보충하는 보충유량 W보를 결정하는 단계.
선택적으로, 아래 단계에 따라 상기 벨트 스케일의 동작주파수 fc에 근거하여 상기 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템 중의 물질 공급 장치의 주어진 주파수 fg와 물질 배출 장치의 주어진 주파수 fp를 조절한다.
상기 벨트 스케일의 언로딩 유량 WC=Kc×fc를 결정하되, 물질 공급 장치의 언로딩 유량은 WG=Kg×fg이고 물질 배출 장치의 언로딩 유량은 WP= Kp×fp이며 식에서 Kc, Kg와 Kp는 모두 상수인 단계;
상기 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템의 물질 공급 장치, 물질 배출 장치와 벨트 스케일의 언로딩 유량이 동일하도록 제어하여 WG=WP=WC=WX0이 되도록 하는 단계;
상기 식에 근거하여 상기 물질 공급 장치의 주어진 주파수 fg와 벨트 스케일의 동작주파수 fc사이가 아래 식 관계
Figure 112020043828618-pct00018
를 만족시켜 상기 식 및 벨트 스케일의 동작주파수 fc에 근거하여 물질 공급 장치의 주어진 주파수 fg를 조절하는 단계; 및
상기 물질 배출 장치의 주어진 주파수 fp와 벨트 스케일의 동작주파수 fc사이가 아래 식 관계
Figure 112020043828618-pct00019
를 만족시켜 상기 식 및 벨트 스케일의 동작주파수 fc에 근거하여 물질 배출 장치의 주어진 주파수 fp를 조절하는 단계.
제3 양태에서 본 발명의 실시예는 다공정 연도가스 정화 시스템의 제어방법을 제공하는데 아래와 같은 단계를 포함한다.
현재 시각 t와 대응되는 소결 공정에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량
Figure 112020043828618-pct00020
을 결정하고, tni시각과 대응되는 공정n에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량
Figure 112020043828618-pct00021
를 결정하되, 여기서 n은 다공정 연도가스 정화 시스템에서의 각 공정의 순번이고 tni=t-Tni이며 Tni는 공정n에서의 연도가스 정화장치의 i시각과 대응되는 오염 활성탄을 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템에 수송하는 시간인 단계;
상기 공정n에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량
Figure 112020043828618-pct00022
과 소결 공정에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량
Figure 112020043828618-pct00023
및 아래 식에 근거하여 현재시각 t와 대응되는 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템의 활성탄 순환 유량 WX0을 결정하는 단계;
Figure 112020043828618-pct00024
;
상기 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템의 활성탄 순환 유량 WX0에 근거하여 벨트 스케일의 언로딩 유량 WC을 조절하고 및
Figure 112020043828618-pct00025
일 때 대응되는 상기 벨트 스케일의 동작주파수 fc를 획득하는 단계;
상기 벨트 스케일의 동작주파수 fc에 근거하여 상기 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템 중의 물질 공급 장치의 주어진 주파수 fg와 물질 배출 장치의 주어진 주파수 fp를 조절하여 다공정 연도가스 정화 시스템에 대한 제어를 실현하는 단계.
선택적으로,
상기 소결 공정에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량
Figure 112020043828618-pct00026
및 식 W언 1=WX01×j에 근거하여 소결 공정 언로딩 장치의 언로딩 유량 W언1을 결정하되, 여기서 j는 계수로서 값의 범위는 0.9~0.97이고 상기 공정n의 언로딩 장치의 언로딩 유량 W언2를 최대로 제어하는 단계를 더 포함한다.
제4 양태에서 본 발명의 실시예는 다공정 연도가스 정화 시스템의 제어방법을 제공하는데 이는 아래와 같은 단계를 포함한다.
현재시각 t와 대응되는 소결 공정에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량
Figure 112020043828618-pct00027
를 결정하고 tni시각과 대응되는 공정n에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량
Figure 112020043828618-pct00028
를 결정하며 신규 활성탄 보충장치의 신규 활성탄을 보충하는 보충유량 W보를 결정하되, 여기서 n은 다공정 연도가스 정화 시스템에서의 각 공정의 순번이고 tni=t-Tni이며 Tni는 공정n에서의 연도가스 정화장치의 i시각과 대응되는 오염 활성탄을 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템에 수송하는 시간인 단계;
상기 공정n에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량
Figure 112020043828618-pct00029
, 소결 공정에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량
Figure 112020043828618-pct00030
과 보충유량 W보 및 아래 식에 근거하여 현재시각 t와 대응되는 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템의 활성탄 순환 유량 WX0을 결정하는 단계;
Figure 112020043828618-pct00031
;
상기 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템의 활성탄 순환 유량 WX0에 근거하여 벨트 스케일의 언로딩 유량 WC을 조절하고
Figure 112020043828618-pct00032
일 때 대응되는 상기 벨트 스케일의 동작주파수 fc를 획득하는 단계;
상기 벨트 스케일의 동작주파수 fc에 근거하여 상기 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템 중의 물질 공급 장치의 주어진 주파수 fg와 물질 배출 장치의 주어진 주파수 fp를 조절하여 다공정 연도가스 정화 시스템에 대한 제어를 실현하는 단계.
본 발명의 실시예에서 제공하는 다공정 연도가스 정화 시스템 및 그 제어방법을 사용하는데, 이 시스템은 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템, 활성탄 수송 서브 시스템 및 각 공정과 대응되는 연도가스 정화장치를 포함하되, 매 하나의 연도가스 정화장치는 각각 활성탄 수송 서브 시스템를 통해 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템과 연결되고 각 공정과 대응되는 연도가스 정화장치가 배출한 오염 활성탄은 각각 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템의 총 활성탄 창고에 수송된 다음 탈착탑에 의해 탈착 활성화되며 획득한 활성화 활성탄은 다시 각 공정의 연도가스 정화장치에 수송되어 활성탄의 순환활용을 실현한다. 각 공정 중의 연도가스 정화장치 내에 설치된 공정 제어 유닛은 대응되는 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량을 메인 제어 유닛에 발송하는데 메인 제어 유닛은 모든 공정과 대응되는 활성탄 순환 유량의 총합계를 이용하여 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템의 활성탄 순환 유량을 대표하고 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템에 설치된 활성화 서브 시스템 제어 유닛을 제어하여 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템 중의 벨트 스케일, 물질 공급 장치와 물질 배출 장치의 주어진 주파수를 조절함으로써 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템의 활성탄 순환 유량과 각 공정 중의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량 총합계가 실질적으로 동일하도록 함으로써 다공정 연도가스 정화 시스템의 흡착부분과 탈착부분이 동기적으로 작동되도록 하는 목적에 도달하여 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템의 이론적 활성탄 순환 유량과 각 공정 중의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량이 평형되도록 함으로써 작동효율을 향상시킨다.
본 발명의 기술적 해결수단을 더 뚜렷하게 설명하기 위하여 이하 실시예에서 사용할 도면을 간단히 소개하는데, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 창의적인 노력을 들이지 않는 전제하에 이러한 도면에 근거하여 기타 도면을 얻을 수 있음은 자명한 것이다.
도 1은 기존의 연도가스 정화 시스템의 구조 모식도;
도 2는 본 발명의 실시예1이 제공하는 다공정 연도가스 정화 시스템의 구조 모식도;
도 3은 본 발명의 실시예1이 제공하는 다공정 연도가스 정화 시스템의 구조 블록도;
도 4는 본 발명의 실시예2가 제공하는 다공정 연도가스 정화 시스템의 구조 모식도;
도 5는 본 발명의 실시예2가 제공하는 다공정 연도가스 정화 시스템의 구조 블록도;
도 6은 본 발명의 실시예에서 제공하는 다공정 연도가스 정화 시스템의 제어방법의 흐름도;
도 7은 본 발명의 실시예에서 제공하는 각 공정에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량을 결정하는 방법의 흐름도;
도 8은 본 발명의 실시예에서 제공하는 신규 활성탄을 보충하는 보충유량을 결정하는 방법의 흐름도;
도 9는 본 발명의 다른 실시예에서 제공하는 다공정 연도가스 정화 시스템의 제어방법의 흐름도;
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에서 제공하는 다공정 연도가스 정화 시스템의 제어방법의 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 실시예1이 제공하는 다공정 연도가스 정화 시스템의 구조모식도; 도 3은 본 발명의 실시예1이 제공하는 다공정 연도가스 정화 시스템의 구조블록도이다.
도 2를 참조하면 본 발명의 실시예에서 제공하는 다공정 연도가스 정화 시스템은 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템(2), 활성탄 수송 서브 시스템(3) 및 각 공정에 대응되는 연도가스 정화장치를 포함하되, 매 하나의 연도가스 정화장치는 각각 활성탄 수송 서브 시스템(3)을 통해 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템(2)과 연결된다.
본 실시예에서는 철강공장 내의 연도가스 정화 효율을 향상시키기 위하여 전체 공장에 하나의 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템(2)을 설치하는데, 매 하나의 공정에 설치된 연도가스 정화 장치는 각각 동일한 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템(2)과 연통, 즉 일 대 다의 구조관계를 형성한다.
예를 들면 도 2에 도시된 다공정 연도가스 정화 시스템에 있어서 공정1 연도가스 정화장치(110)、공정2 연도가스 정화장치(120)는 각각 활성탄 수송 서브 시스템(3)을 통해 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템(2)과 직렬 연결 구조를 이루고 매 하나의 연도가스 정화장치가 배출한 오염 활성탄은 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템(2)에 수송되며 탈착 활성화를 거친 후 얻은 활성화 활성탄은 다시 각각 매 하나의 공정 중의 연도가스 정화장치 내에 수송되어 활성탄의 순환활용을 실현한다.
설명해야 할 것은 도 2는 단지 공정1 연도가스 정화장치(110) 및 공정2 연도가스 정화장치(120)의 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템(2)과의 관계를 예시적으로 도시하였다. 철강공장의 생산과정에 따르면 실제적으로는 다수의 연도가스를 생산하는 공정이 존재하게 된다. 따라서 다공정 연도가스 정화 시스템에는 다수의 공정과 대응되는 연도가스 정화장치가 포함된다. 본 실시예에서는 단지 다공정 연도가스 정화 시스템이 공정1 연도가스 정화장치(110)와 공정2 연도가스 정화장치(120)를 포함하는 것을 예로 들어 설명한다.
매 하나의 연도가스 정화장치와 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템(2) 사이의 활성탄의 순환활용을 실현하기 위하여 사용한 방식은 활성탄 수송 서브 시스템(3)을 이용하여 수송하는 것이다. 철강공장 내에서 이웃하는 두 개의 연도가스 정화장치 사이의 거리가 비교적 멀고 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템(2)과 매 하나의 연도가스 정화장치는 직렬 연결관계를 이루므로 상이한 연도가스 정화장치와 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템(2) 사이의 거리도 상이하다. 활성탄의 고효율적인 수송과 순환활용을 실현하기 위하여 벨트 또는 수송장치로 수송하는 방식은 거리가 비교적 먼 상황에 적합하지 않을 수 있다. 따라서 본 실시예에서 활성탄 수송 서브 시스템(3)은 벨트, 수송장치를 사용하는 외에 자동차를 선택하여 수송할 수도 있는데 이는 전체 공장 내에 수송장치 또는 벨트를 설치하는 것을 피하여 부지면적을 증가하고 전체 공장 내의 구조배치에 영향을 미치며 비교적 먼 거리의 활성탄을 수송하는 효율을 향상시킬 수도 있다.
구체적으로 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템(2)은, 각 공정과 대응되는 연도가스 정화장치가 배출한 오염 활성탄에 대해 탈착 활성화하여 활성화 활성탄을 얻어 순환활용하는 탈착탑(23); 각 공정과 대응되는 연도가스 정화장치가 배출한 전체 오염 활성탄을 일정한 주파수 또는 유량에 따라 탈착탑(23)에 유입하여 탈착탑(23)의 탈착 활성화 빈도에 적응하기 위한 것이로되, 탈착탑(23) 입구단에 설치된 물질 공급 장치(22); 활성탄 수송 서브 시스템(3)을 통해, 각 공정과 대응되는 연도가스 정화장치의 입구단과 연결되어, 탈착탑(23)에서 탈착 활성화를 거쳐 얻은 활성화 활성탄을 일정한 주파수 또는 유량으로 활성탄 수송 서브 시스템(3) 내에 배출하여 매 하나의 공정의 연도가스 정화장치에 수송하기 위한 것이로되, 탈착탑(23) 출구단에 설치된 물질 배출 장치(24); 각 공정의 연도가스 정화장치가 배출한 오염 활성탄을 수집하기 위한 것이로되, 각공정과 대응되는 연도가스 정화장치의 출구단과 물질 공급 장치 사이에 설치된 총 활성탄창고(25); 및 총 활성탄 창고(25) 내에 수집된 모든 오염 활성탄을 활성탄 수송 서브 시스템(3)에 수송하여 물질 공급 장치(22) 위에 설치된 버퍼 창고(21) 내에 유입되게 하는 것이로되, 총활성탄 창고(25)과 물질 공급 장치(22) 사이에 설치된 벨트 스케일(26);을 포함하고, 물질 공급 장치(22)는 버퍼 창고(21)과 탈착탑(23)을 연결되어 물질 공급 장치(22)를 통해 일정한 유량 또는 주파수에 따라 오염 활성탄을 탈착탑(23) 내에 유입되게 한다.
공정1 연도가스 정화장치(110)는, 공정1 물질 공급부재(111), 공정1 흡착탑(112), 공정1 물질배출부재(113), 공정1 완충재 창고(114), 공정1 언로딩 부재(115), 공정1 활성탄 창고(118)와 공정1 벨트 스케일(119)을 포함한다. 연도가스 정화장치가 작동하는 과정에서 공정1 활성탄 창고(118)는 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템(2)이 수송하여 온 활성화활성탄을 로딩하고 공정1 벨트 스케일(119)을 거쳐 활성탄 수송 서브 시스템(3)에 수송되개 하며, 연도가스 정화장치의 자체의 높이가 비교적 높으므로 낮은 곳의 활성화 활성탄을 높은 곳에 위치한 공정1 버퍼 창고에 수송하기 위하여 여기서 활성탄 수송 서브 시스템(3)은 수송장치를 선택할 수 있다. 공정1버퍼 창고에 저장된 활성화 활성탄은 공정1 물질 공급 부재(111)를 거쳐 공정1흡착탑(112)에 진입함과 동시에 공정1 원래의 연도가스(117)도 공정1 흡착탑(112)에 진입하게 되며 공정1 원래의 연도가스(117)가 지닌 오염물은 공정1 흡착탑(112) 내의 활성화활성탄을 거쳐 흡착된 후 공정1 깨끗한 연도가스(116)를 얻어 밖으로 배출한다. 오염물이 흡착된 오염활성탄은 공정1 물질 배출부재(113)를 거쳐 공정1 완충재 창고(114)에 배출되어 잠시 저장되는데 공정1 완충재 창고(114) 내에 저장된 오염활성탄이 일정한 양에 도달할 경우 공정1 언로딩 부재(115)에 의해 오염활성탄이 활성탄 수송 서브 시스템(3)에 언로딩된다.여기서 수송량과 속도를 증가시키기 위하여 활성탄 수송 서브 시스템(3)은 자동차를 사용할 수 있고, 활성탄 수송 서브 시스템(3)을 이용하여 오염활성탄을 총 활성탄 창고(25) 내에 수송하여 탈착 활성화 처리를 대기하도록 할 수 있다.
마찬가지로 공정2 연도가스 정화장치(120)는, 공정2 물질공급부재(121), 공정2 흡착탑(122), 공정2 물질 배출부재(123), 공정2 완충재창고(124), 공정2 언로딩 부재(125), 공정2 활성탄 창고(128)와 공정2 벨트 스케일(129)을 포함한다. 공정2 연도가스 정화장치(120)가 공정2 원래의 연도가스(117)에 대해 연도가스 정화를 진행하여 공정2 깨끗한 연도가스(126)를 얻는 과정은 공정1 연도가스 정화장치(110)와 동일한 바, 여기서 더이상 설명하지 않는다.
도 3에 도시된 바와 같이 다공정 연도가스 정화 시스템에서의 각 서브 시스템, 장치의 정확한 제어를 실현하여 작동효율을 향상시키기 위하여 본 실시예에서 제공하는 다공정 연도가스 정화 시스템은 컴퓨터 서브 시스템(10)을 더 포함하는데 컴퓨터 서브 시스템(10)에는 메인 제어 유닛(100), 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템에 설치되어 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템(2)에서의 각 구조의 작동 상태를 제어하고 작동 파라미터를 조절하기 위한 활성화 서브 시스템 제어 유닛(102) 및 매 하나의 공정의 연도가스 정화장치 내에 설치되어 상응하는 연도가스 정화장치에서의 각 구조의 작동 상태를 제어하고 작동 파라미터를 조절하는 공정 제어 유닛을 더 포함하되, 메인 제어 유닛(100)은 활성화 서브 시스템 제어 유닛(102) 및 공정 제어 유닛과 양방향 데이터 전송을 진행하고, 데이터를 계산하고 분석하는 것을 통해 활성화 서브 시스템 제어 유닛(102)과 공정 제어 유닛을 제어하여 상응한 명령을 수행하도록 함으로써 전체 다공정 연도가스 정화 시스템의 통일적이고 정확한 제어를 실현하고 연도가스 정화의 작동효율을 향상시킨다.
구체적으로 실제 응용에 있어서 매 하나의 공정에서의 공정 제어 유닛은, 현재 공정에서의 연도가스 정화장치의 tni시각에 대응되는 활성탄 순환 유량
Figure 112020043828618-pct00033
을 결정하고, 현재 공정에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량
Figure 112020043828618-pct00034
을 메인 제어 유닛(100)에 발송하는 것과 같은 기능을 가지는데; 여기서 n은 다공정 연도가스 정화 시스템에서의 각 공정의 순번이고 tni=t-Tni에 있어서 i는 관련 데이터를 발송하는 시각이며 Tni는 공정n에서의 연도가스 정화장치의 i시각과 대응되는 오염 활성탄을 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템에 수송하는 시간이다.
본 실시예에서 매 하나의 공정에서의 공정 제어 유닛은 대응하는 연도가스 정화장치 내의 활성탄 유량을 메인 제어 유닛(100)에 발송하여 메인 제어 유닛(100)으로 하여금 모든 공정에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 유량에 근거하여 계산과 분석을 진행하도록 함으로써 상응하는 공정에서의 연도가스 정화장치의 작동 상태를 조절하여 전체 다공정 연도가스 정화 시스템의 작동효율이 제일 크도록 한다.
이를 위해 도 7에 도시된 바와 같이 상응하는 공정n이 대응하는 공정 제어 유닛은 아래 방법에 따라 현재 공정에서의 연도가스 정화장치의 tni시각에 대응하는 활성탄 순환 유량
Figure 112020043828618-pct00035
을 결정한다.
S21, 공정n이 생산과정에서 발생한 원래의 연도가스 총량 Vn 및 아래 식에 근거하여 tni시각과 대응되는 원래의 연도가스 중의 SO2와 NOX 전체 유량을 산출;
Figure 112020043828618-pct00036
;
Figure 112020043828618-pct00037
;
식에서
Figure 112020043828618-pct00038
는 공정n의, tni시각과 대응되는 원래의 연도가스 중의 SO2 전체 유량으로서 단위는 Kg/h이고;
Figure 112020043828618-pct00039
는 공정n의 tni시각과 대응되는 원래의 연도가스 중의 NOX 전체 유량으로서 단위는 Kg/h이며; Vn은 tni시각과 대응하는 원래의 연도가스 총량으로서 단위는 Nm3/h이고;
Figure 112020043828618-pct00040
는 공정n의 tni시각과 대응되는 원래의 연도가스 중의 SO2 농도로서 단위는 mg/Nm3이며;
Figure 112020043828618-pct00041
는 공정n의 tni시각과 대응되는 원래의 연도가스 중의 NOX 농도로서 단위는 mg/Nm3이다.
철강공장에서 발생하는 오염물의 주요한 성분이 분진, SO2와 NOX이고 이 외에 소량의 VOCs, 다이옥신과 중금속 등을 포함하지만 각 공정이 먼지 제거 기능을 가지고 있고 SO2와 NOX외의 오염물 함량이 비교적 적으므로 연도가스 정화장치는 주요하게 연도가스 중의 SO2와 NOX를 제거하기 때문에 흡착탑에 진입한 연도가스가 지닌 SO2와 NOX의 양에 근거하여 이론적으로 필요한 활성탄의 양을 추산하여 최적의 흡착 효과에 도달할 수 있으므로 흡착 포화도 나타나지 않고 흡착이 부족한 상황도 나타나지 않게 된다.
S22, 원래의 연도가스 중의 SO2와 NOX 전체 유량 및 아래 식에 따라 tni시각과 대응되는 공정n에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량
Figure 112020043828618-pct00042
을 산출하되,
Figure 112020043828618-pct00043
;
식에서
Figure 112020043828618-pct00044
는 공정n에서의 연도가스 정화장치와 대응되는 tni시각의 활성탄 순환 유량으로서 단위는 Kg/h이고 K1은 제1 계수로서 값의 범위는 15~21이며 K2는 제2 계수로서 값의 범위는 3~5이다.
활성탄이 흡착탑 내에서 유동상태이고 연도가스도 유동상태이므로 흡착탑 내의 활성탄이 흡착탑 내에 진입하는 연도가스에 대해 최적의 흡착작용을 일으키도록 하기 위하여 활성탄의 유동상태와 연도가스의 유동상태로 하여금 일정한 비례관계를 만족하도록, 즉 연도가스 정화장치 중의 활성탄 순환 유량과 원래의 연도가스 중의 SO2와 NOX 전체 유량이 일정한 비례관계를 가지도록 해야 한다.
매 하나의 공정에서의 공정 제어 유닛은 각각 현재 공정에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량
Figure 112020043828618-pct00045
을 메인 제어 유닛(100)에 발송하는 바, 예를 들면 공정1제어 유닛(1011)은 공정1 연도가스 정화장치(110)의 활성탄 순환 유량
Figure 112020043828618-pct00046
을 메인 제어 유닛(100)에 발송하고; 공정2 제어 유닛(1012)는 공정2 연도가스 정화장치(120)의 활성탄 순환 유량
Figure 112020043828618-pct00047
을 메인 제어 유닛(100)에 발송하며; 공정n제어 유닛(101n)은 공정n 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량
Figure 112020043828618-pct00048
을 메인 제어 유닛(100)에 발송한다.
메인 제어 유닛(100)은 tni시각과 대응되는 공정n에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량
Figure 112020043828618-pct00049
을 획득하게 되면 모든 공정에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량
Figure 112020043828618-pct00050
에 근거하여 현재시각t와 대응되는 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템의 활성탄 순환 유량 WX0을 결정한다. 이 순환량 WX0은 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템의 이론적 활성탄 순환량으로서 이론값에 근거하여 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템의 작동상태와 작동파라미터를 정확히 제어할 수 있다.
구체적으로 메인 제어 유닛(100)은 아래의 식에 따라 공정n에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량
Figure 112020043828618-pct00051
에 근거하여 현재시각t와 대응되는 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템의 활성탄 순환 유량 WX0을 결정하는 바,
Figure 112020043828618-pct00052
;
식에서 t는 현재시각이고 Tni은 공정n에서 연도가스 정화장치가 i시각과 대응되는 오염 활성탄을 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템에 수송하는 시간으로서 활성탄 수송 서브 시스템(3)이 제공한다.
활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템의 활성탄 순환 유량 WX0은 각 공정에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량의 총합계이지만 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템(2)의 이론적 활성탄 순환 유량을 계산할 때의 현재시각t는 각 공정 제어 유닛이 상응한 각 공정에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환량을 결정하고 데이터를 발송하는 시각tni가 아니다. 이는 연도가스 정화장치가 배출한 오염활성탄이 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템(2)에 수송됨에 있어서 일정한 시간을 소모해야 하고 상이한 시각에 상이한 공정으로부터 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템(2)에 수송하는데 필요한 시간도 상이하기 때문이다. 매 하나의 공정이 생산과정에서 배출하는 연도가스량과 오염물 농도는 시각에 따라 변화되는데 상이한 시각에 연도가스 정화장치 내의 활성탄 순환 유량을 변화시켜 현재 시각 t에서 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템(2)이 받은 오염 활성탄이 마침 상응한 공정에서의 연도가스 정화장치가 배출한 오염 활성탄이 되도록 보장할 수 없는 바, 즉 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템(2)이 받은 오염 활성탄의 순환 유량이 이 활성탄이 실제로 상응한 연도가스 정화장치에 있을 경우의 활성탄 순환 유량이 되도록 보장할 수 없으며 현재 시각 t에서 활성화 서브 시스템 제어 유닛(102)이 획득한 활성탄 순환 유량은 상응한 공정이 운송시간 Tni을 거친 후에야 얻을 수 있는 바, 즉 다공정 연도가스 정화 시스템에 대한 정확한 제어는 Tni시간대를 지연된 후인 바, 이렇게 되면 작동효율을 저하시켜 획득한 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템의 이론적 활성탄 순환 유량 WX0이 정확하지 않도록 한다.
예를 들어 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템(2)의 이론적 활성탄 순환 유량을 계산할 때의 현재시각t는 10:00이고 공정1에서 연도가스 정화장치가 배출한 오염활성탄을 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템에 수송하는 시간 T1i은 0.5시간이라고 하면 공정1 제어 유닛(1011)은 t1i가 9:30시각과 대응되는 공정1에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량
Figure 112020043828618-pct00053
을 메인 제어 유닛(100)에 발송해야 하며; 또 예를 들어 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템(2)의 이론적 활성탄 순환 유량을 계산할 때의 현재시각t가 14:20이고 공정2 에서 연도가스 정화장치가 배출한 오염활성탄을 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템에 수송하는 시간 T2i가 40분이라고 하면 공정2 제어 유닛(1012)은 t2i가 13:40인 시각과 대응되는 공정2 에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량
Figure 112020043828618-pct00054
을 메인 제어 유닛(100)에 발송해야 한다.
따라서 다공정 연도가스 정화 시스템의 작동효율 및 활성화 서브 시스템 제어 유닛(102)이 획득한 데이터, 즉 각 공정에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량
Figure 112020043828618-pct00055
의 정확성을 보장하여 획득된 데이터가 현재시각t의 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템의 활성탄 순환 유량 WX0을 정확히 나타내도록 하기 위하여 현재시각t에서 수송시간Tni 만큼 앞당긴 이 시간대와 대응되는 시각의 각 공정에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량을 획득해야 하는 바, 즉
Figure 112020043828618-pct00056
를 이용하여 현재시각t와 대응되는 각 공정에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량으로 환산해야 한다.
메인 제어 유닛(100)이 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템의 활성탄 순환 유량 WX0을 결정한 후 이 데이터에 따라 벨트 스케일(26)의 언로딩 유량을 조절함으로써 벨트 스케일(26)의 언로딩 유량에 따라 탈착탑(23)의 물질 공급 장치(22)와 물질 배출 장치(24)의 언로딩 유량을 조절하여 벨트 스케일(26)의 언로딩 유량, 물질 공급 장치(22)의 언로딩 유량과 물질 배출 장치(24)의 언로딩 유량으로 하여금 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템(2)의 이론적 활성탄 순환 유량과 동일하도록 하여 다공정 연도가스 정화 시스템을 정확히 제어하는 효과에 도달하도록 한다.
실제로 작동할 때 벨트 스케일(26)의 실제 동작주파수는 정확히 제어하는 정도에 도달할 수 없게 되므로 각 공정의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량이 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템(2)의 활성탄 순환 유량과 동일하도록 하여 전체 다공정 연도가스 정화 시스템이 동기적으로 운행하게 하여, 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템(2)이 수송하는 활성화 활성탄의 양이 각 공정에서의 연도가스 정화장치에서 연도가스를 흡착하는 양을 지탱할 수 없어 흡착효율을 저하시키거나 또는 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템(2)이 수송하는 활성화 활성탄의 양이 너무 많아 각 공정에서의 연도가스 정화장치가 모두 포화상태에 놓여 활성화 활성탄이 넘쳐나는 상황이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 따라서 벨트 스케일(26)의 언로딩 유량 WC와 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템의 활성탄 순환 유량 WX0이 동일하도록 제어해야 한다.
구체적으로 활성화 서브 시스템 제어 유닛(102)은 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템의 활성탄 순환 유량 WX0에 근거하여 벨트 스케일(26)의 언로딩 유량 WC을 조절하여 벨트 스케일(26)의 언로딩 유량이 점점 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템(2)의 활성탄 순환 유량과 동일하도록 하여 WC=WX0일 경우 대응되는 벨트 스케일(26)의 동작주파수 fc를 결정한다. 이 동작주파수 fc는 벨트 스케일(26)의 이론적 동작주파수 이다. 즉 다공정 연도가스 정화 시스템으로 하여금 동기적 작동을 실현할 수 있게 하는 동작주파수 이다.
메인 제어 유닛(100)은 즉시 벨트 스케일(26)의 동작주파수 fc를 얻고 벨트 스케일(26)의 동작주파수 fc에 근거하여 활성화 서브 시스템 제어 유닛(102)에 조절명령을 발송하여 활성화 서브 시스템 제어 유닛(102)으로 하여금 물질 공급 장치(22)의 주어진 주파수 fg와 물질 배출 장치(24)의 주어진 주파수 fp를 조절하도록 함으로써 다공정 연도가스 정화 시스템에 대한 제어를 실현한다.
구체적으로 본 실시예에서 메인 제어 유닛(100)은 획득한 데이터에 근거하여 데이터를 분석하고 계산하고 결과에 따라 제어 명령을 생성하여 활성화 서브 시스템 제어 유닛(102)으로 하여금 관련된 조작을 진행하도록 제어한다. 따라서 정확히 벨트 스케일(26)의 동작주파수 fc에 근거하여 물질 공급 장치(22)의 주어진 주파수 fg와 물질 배출 장치(24)의 주어진 주파수 fp를 조절하도록 하기 위하여 메인 제어 유닛(100)은 아래와 같은 단계를 수행하도록 구성된다.
S61, 벨트 스케일의 언로딩 유량 WC=Kc×fc, 물질 공급 장치의 언로딩 유량 WG=Kg×fg, 물질 배출 장치의 언로딩 유량 WP= Kp×fp을 결정하되; 식에서 Kc, Kg와 Kp는 모두 상수로서 벨트 스케일(26)의 너비, 물질 공급 장치(22)의 출구 너비, 물질 배출 장치(24)의 출구 너비, 모터 및 컨버터 파라미터, 활성탄 비중 등과 관련된다.
벨트 스케일(26), 물질 공급 장치(22), 물질 배출 장치(24)는 모두 모터가 물질를 움직여 수송하도록 하는 물질 공급부재이고 모터는 컨버터에 의해 작동되고 컨버터의 동작 주파수는 그 회전속도를 결정하므로 벨트 스케일(26), 물질 공급 장치(22), 물질 배출 장치(24)의 물질 수송 유량이 모터의 회전속도와 정비례, 즉 언로딩 유량과 모터의 회전속도가 정비례 된다.
S62, 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템의 물질 공급 장치, 물질 배출 장치와 벨트 스케일의 언로딩 유량이 동일하도록 제어하여 WG=WP=WC=WX0이 되도록 한다.
상기 소개에 따르면 각 공정의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량이 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템(2)의 활성탄 순환 유량과 동일하여 전체 다공정 연도가스 정화 시스템으로 하여금 동기적인 운행을 실현하도록 하기 위하여 이 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템(2)의 이론적 활성탄 순환 유량 WX0에 근거하여 벨트 스케일(26)의 언로딩 유량을 조절하고 다시 벨트 스케일(26)의 언로딩 유량에 근거하여 탈착탑(23)의 물질 공급 장치(22)와 물질 배출 장치(24)의 언로딩 유량을 조절함으로써 벨트 스케일(26)의 언로딩 유량 WC, 물질 공급 장치(22)의 언로딩 유량 WG과 물질 배출 장치(24)의 언로딩 유량 WP가 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템의 이론적 활성탄 순환 유량 WX0과 동일하도록 해야 한다.
S63, 상기 식에 근거하여 물질 공급 장치의 주어진 주파수 fg와 벨트 스케일의 동작주파수 fc사이가 아래 식 관계
Figure 112020043828618-pct00057
를 만족시키도록 하여 상기 식 및 벨트 스케일의 동작주파수 fc에 근거하여 물질 공급 장치의 주어진 주파수 fg를 조절하고; 또한
물질 배출 장치의 주어진 주파수 fp와 벨트 스케일의 동작주파수 fc사이가 아래 식 관계
Figure 112020043828618-pct00058
를 만족시키도록 하여 상기 식 및 벨트 스케일의 동작주파수 fc에 근거하여 물질 배출 장치의 주어진 주파수 fp를 조절한다.
물질 공급 장치(22)의 주어진 주파수 fg, 물질 배출 장치(24)의 주어진 주파수 fp와 벨트 스케일(26)의 동작주파수 fc사이의 비례관계, 즉 fg, fp를 fc와 동일하도록 조절하여 실제 작동 중 벨트 스케일(26)의 언로딩 유량 WC, 물질 공급 장치(22)의 언로딩 유량 WG과 물질 배출 장치(24)의 언로딩 유량 WP이 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템의 이론적 활성탄 순환 유량 WX0과 동일하도록 보장하여 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템의 이론적 활성탄 순환 유량 WX0이 각 공정의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량과 평형을 이루도록 함으로써 전체적인 다공정 연도가스 정화 시스템이 동기화 작동을 실현할 수 있도록 보장하여 작동효율을 최적화한다.
오염 활성탄이 탈착탑(23)을 거쳐 탈착 활성화 처리된 후 중량이 변화하게 되고 활성화 활성탄을 배출할 때에도 활성탄의 일부 낭비를 초래하게 되므로 탈착탑(23)의 물질 공급 장치(22)의 언로딩 유량과 물질 배출 장치(24)의 언로딩 유량의 평형을 유지하기 위하여 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템(2)에 신규 활성탄을 보충해야 한다.
본 실시예에서 신규 활성탄을 보충하는 보충위치는 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템(2)에 있는데 본 실시예에서 제공하는 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템(2)은 총 활성탄 창고(25) 위에 설치되는 신규 활성탄 보충장치(29)를 더 포함한다.
본 실시예는 신규 활성탄을 보충하는 장치를 총활성탄창고(25)에 설치하는데 이는 총 활성탄 창고(25)가 전체 공장의 각 공정에서의 연도가스 정화장치가 배출하는 오염 활성탄을 받아들이고 모든 오염 활성탄을 받아들인 다음 통일적으로 탈착탑(23)에 수송하여 탈착 활성화를 진행하며 획득한 활성화 활성탄은 다시 통일적으로 각 공정의 연도가스 정화장치 내에 수송되어 활성탄의 순환활용을 실현하기 때문이다. 총 활성탄 창고(25)가 모든 오염 활성탄을 받아들이고 각 공정에서의 연도가스 정화장치의 활성탄이 연도가스 흡착 및 수송 과정에서 모두 얼마만큼의 활성탄을 소모할 것인지를 정확히 결정하여 총 활성탄 창고(25)에서 통일적으로 보충함으로써 각 공정에서의 연도가스 정화장치에서 단독으로 활성탄을 보충하여 매번 신규 활성탄을 보충하는 양을 보장할 수 없을 뿐더러 시스템의 전반적인 작동효율에 영향을 미치는 것을 방지할 수 있다.
신규 활성탄 보충장치(29) 내에는 신규 활성탄 보충 제어 유닛(104)이 설치되는데 이 신규 활성탄 보충 제어 유닛(104)은 메인 제어 유닛(100)과 양방향 데이터 전송을 진행하고 신규 활성탄 보충 제어 유닛(104)은 메인 제어 유닛(100)의 명령에 따라 신규 활성탄 보충장치(29)로 하여금 일정한 빈도에 따라 총 활성탄 창고(25)에 신규 활성탄을 보충하도록 제어한다.
만약 총 활성탄 창고(25)에 신규 활성탄이 진입한 후 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템의 활성탄 순환량 WX0을 변화시키게 되므로 WX0을 계산할 때 각 공정에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량을 고려해야 할 뿐만 아니라 신규 활성탄이 총 활성탄 창고(25)에 보충될 때의 활성탄 유량도 고려해야 한다.
구체적으로 본 실시예에서 다공정 연도가스 정화 시스템의 메인 제어 유닛(100)은 아래와 같은 단계에 따라 현재 시각 t와 대응되는 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템의 활성탄 순환 유량 WX0을 결정한다.
S41, 신규 활성탄 보충장치의 신규 활성탄을 보충하는 보충유량 W보를 결정하여 상기 보충유량 W보에 따라 상기 신규 활성탄 보충장치가 총 활성탄 창고 내에 신규 활성탄을 보충하는 것을 제어한다.
본 실시예에서는 신규 활성탄 보충 제어 유닛(104)이 신규 활성탄 보충장치(29)의 신규 활성탄을 보충하는 보충유량 W보를 결정한다. 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템(2)이 모든 오염활성탄에 대해 통일적으로 탈착 활성화를 진행하고 획득한 활성화 활성탄을 통일적으로 각 공정에 수송하며 각 공정에서의 연도가스 정화장치에 소모탄 선별을 설치하지 않고 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템(2)에 통일적인 소모 탄선별을 진행하여소모탄 선별의 데이터 정확성을 보장하고 전체 시스템의 작동효율을 향상시킬 수 있다.
본 실시예에서 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템(2)은 물질 배출 장치(24) 아래에 위치한 선별장치(27)와, 선별장치(27) 아래에 위치한 활성화 활성탄 창고(28)를 더 포함하는데, 선별장치(27)는 탈착탑(23)을 거쳐 탈착 활성화된 활성탄을 선별하여 목표 입도의 활성화 활성탄을 얻어 활성화 활성탄 창고(28)에 저장하고 활성화 활성탄 창고(28) 중의 활성화 활성탄은 각 공정에서의 연도가스 정화장치가 필요로 하는 활성탄의 공급원이다. 본 실시예에서 선별장치(27)는 진동체 일 수도 있고 기타 선별기능을 가지는 장치 일 수도 있는데 본 실시예는 이에 대해 한정하지 않는다.
실제 작동할 때 선별장치(27)는 탈착 후의 활성탄을 선별할 경우 소량의 소모가 발생하게 되는데 이 소모는 각 공정에서의 연도가스 정화장치가 연도가스를 흡착할 때 초래한 활성탄 소모, 수송과정에서 발생한 소모, 탈착탑(23)에서 발생한 소모 및 선별장치(27)를 거친 후 발생한 소모를 포함할 수 있다. 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템(2)에 설치된 선별장치(27)에서 발생한 탄량을 통해 다공정 연도가스 정화 시스템이 작동하는 과정에서 발생하는 모든 소모 탄량의 총합계를 알 수 있다. 여기서 발생한 소모 탄량에 근거하여 총 활성탄 창고(25)에 보충해야 할 신규 활성탄량을 정확하고 신속하게 결정하여 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템의 이론적 활성탄 순환 유량 WX0과 각 공정의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량이 평형이 되도록 함으로써 전체 다공정 연도가스 정화 시스템의 동기적 작동을 실현하고 작동효율이 최적화되도록 보장할 수 있다.
이를 위해 단위 시간 내의 신규 활성탄 보충장치(29)의 신규 활성탄을 보충하는 보충유량 W보를 정확하게 결정하기 위하여 도 8에 도시된 바와 같이 본 실시예에서의 활성화 서브 시스템 제어 유닛(102)은 아래와 같은 방법 단계를 사용한다.
S411, 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템의 활성탄 순환 유량 WX0에 근거하여 아래의 식에 따라 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템에서의 탈착탑의 활성탄 물질충진량 Q0을 결정하되,
Figure 112020043828618-pct00059
;
식에서 Q0은 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템에서의 탈착탑의 활성탄 물질충진량으로서 단위는 Kg이고 T0은 탈착탑 내의 활성탄의 체류시간으로서 값의 범위는 4~8이고 단위는 h이며;
본 실시예에서는 탈착탑에 진입하는 모든 오염 활성탄의 양과 배출된 활성화 활성탄의 양의 차이를 사용하여 소모 활성탄량을 결정한다.
따라서 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템의 활성탄 순환 유량 WX0과 오염 활성탄의 탈착탑 내에서의 체류시간 T0에 근거하여 현재시각 t에서의 탈착탑의 활성탄 물질충진량 Q0을 결정해야 한다.
S412, 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템에서의 활성화 활성탄 창고의 실제 활성탄 물질량 Q실을 검출하고;
S413, 탈착탑의 활성탄 물질충진량 Q0과 실제 활성탄 물질량 Q실에 근거하여 식 Q손=Q0-Q실에 따라 활성탄이 상기 선별장치를 거쳐 선별 처리된 후의 소모 활성탄 물질량 Q손을 결정하며;
활성화 서브 시스템 제어 유닛(102)이 현재시각 t와 대응되는 활성화 활성탄 창고의 실제 활성탄 물질량 Q실을 검출하고, 다시 탈착탑(23) 내의 활성탄 물질충진량Q0에 근거하여 다공정 연도가스 정화 시스템이 한차례 순환 작동할 경우에 발생하는 모든 소모 활성탄 물질량을 결정할 수 있다.
S414, 신규 활성탄 보충장치의 보충 활성탄 물질량 Q보와 소모 활성탄 물질량 Q손이 동일하도록 제어하고, 조절된 후의 보충 활성탄 물질량 Q보에 근거하여 단위시간의 신규 활성탄 보충장치의, 신규 활성탄을 보충하는 보충유량 W보를 결정한다.
선별장치(27)를 거친 후 발생한 소모 활성탄 물질량 Q손은 신규 활성탄 보충장치(29)가 실제로 보충해야 할 신규 활성탄 물질량이다. 따라서 소모 활성탄 물질량 Q손을 기준으로 신규 활성탄 보충 제어 유닛(104)은 신규 활성탄 보충장치(29)가 소모 활성탄 물질량 Q손에 따라 보충 활성탄 물질량 Q보를 결정하도록 제어한다. 보충 물질량을 결정한 후 단위 시간에 신규 활성탄을 보충하는 보충유량 W보를 결정할 수 있다.
신규 활성탄 보충장치(29)의, 신규 활성탄을 보충하는 보충유량 W보가 결정된 후, 신규 활성탄 보충 제어 유닛(104)이 신규 활성탄 보충장치를 제어하여 보충유량 W보에 따라 총 활성탄 창고 내에 신규 활성탄을 보충하도록 한다.
S42, 공정n에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량
Figure 112020043828618-pct00060
, 보충유량 W보 및 아래 식에 따라 현재시각 t와 대응되는 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템의 활성탄 순환 유량 WX0을 결정하되,
Figure 112020043828618-pct00061
.
총 활성탄 창고(25) 내에 각 공정에서의 연도가스 정화장치가 배출한 오염 활성탄과 새로 보충한 신규 활성탄이 포함되므로, 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템(2)의 이론적 활성탄 순환 유량을 결정할 경우 상기 활성탄 순환 유량을 종합적으로 고려해야 한다. 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템(2)이 현재의 순환 환경에서 소모탄을 발생할 경우 즉시 보충하여 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템의 다음 순환에 대응되는 활성탄 순환 유량이 각 공정에서의 연도가스 정화장치에서의 활성탄 순환 유량 총합계와 동일하도록 보장한다. 이로써 알 수 있는 바와 같이 본 실시예는 통일적으로 소모탄을 선별하고 통일적으로 신규 활성탄을 보충하여 소모량과 보충량의 정확성을 보장할 수 있고 이러한 조작의 시간을 최대한 절감하여 다공정 연도가스 정화 시스템의 작동효율을 향상시킬 수 있다.
이상의 기술적 해결수단으로부터 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 실시예에서 제공하는 다공정 연도가스 정화 시스템은 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템(2), 활성탄 수송 서브 시스템(3) 및 각 공정과 대응되는 연도가스 정화장치를 포함하되, 매 하나의 연도가스 정화장치는 각각 활성탄 수송 서브 시스템(3)을 통해 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템(2)과 연결되고 각 공정과 대응되는 연도가스 정화장치가 배출한 오염 활성탄은 각각 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템(2)의 총 활성탄 창고(25)에 수송된 다음 다시 탈착탑(23)에 의해 탈착 활성화되며 획득한 활성화 활성탄은 다시 각 공정의 연도가스 정화장치에 수송되어 활성탄의 순환활용을 실현한다. 각 공정에서의 연도가스 정화장치 내에 설치된 공정 제어 유닛은 대응되는 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량을 메인 제어 유닛(100)에 발송하고 메인 제어 유닛(100)은 모든 공정과 대응되는 활성탄 순환 유량의 총합계를 이용하여 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템(2)의 활성탄 순환 유량을 대표하고, 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템(2)에 설치된 활성화 서브 시스템 제어 유닛(102)을 제어하여 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템(2)에서의 벨트 스케일(26), 물질 공급 장치(22)와 물질 배출 장치(24)의 주어진 주파수를 조절함으로써 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템(2)에서의 활성탄 순환 유량으로 하여금 각 공정에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량 총합계와 실질적으로 동일하도록 하여 다공정 연도가스 정화 시스템의 흡착부분과 탈착부분이 동기적으로 작동하는 목적을 달성함으로써 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템의 이론적 활성탄 순환 유량 WX0과 각 공정의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량 평형을 이루도록 하여 작동효율을 향상시킨다.
도 4는 본 발명의 실시예2가 제공하는 다공정 연도가스 정화 시스템의 구조모식도이고 도 5는 본 발명의 실시예2가 제공하는 다공정 연도가스 정화 시스템의 구조블록도이다.
도 4와 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예2가 제공하는 다공정 연도가스 정화 시스템과 상기 실시예의 구별점은, 이 시스템은 소결 공정에도 응용될 수 있는데 철강공장에서 소결 공정이 발생시키는 연도가스가 기타 공정에서 발생되는 연도가스 보다 엄청 많아 소결 공정에서의 연도가스 발생량이 철강공장의 전체 연도가스량의 70%를 차지하는 것이다. 따라서 연도가스 정화 시의 작동효율을 향상시키기 위하여 소결 공정과 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템(2)을 함께 있도록 설치하여 다공정 연도가스 정화 시스템으로 하여금 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템(2)에 설치된 소결 공정과 대응되는 연도가스 정화장치를 더 포함하도록 한다.
본 실시예에서 소결 공정에서의 연도가스 정화장치(4)가 배출한 오염 활성탄은, 총 활성탄 창고(25)에 수송하여 임시로 저장할 필요가 없이, 직접 탈착탑(23)에 수송하여 탈착 활성화를 진행할 수 있다.
소결 공정에서 발생한 연도가스가 너무 많고 철강공장의 규모에 따라 소결 공정은 1#소결과 2#소결을 포함할 수 있으므로 이때 연도가스 정화의 작동효율을 향상시키기 위하여 두 개의 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템(2)을 대응되게 설치할 수 있다. 본 실시예에서는 오직 하나의 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템(2), 하나의 소결 공정에서의 연도가스 정화장치(4)와 다수의 기타 공정에서의 연도가스 정화장치를 설치하는 것을 예로 들어 설명한다.
소결 공정에서의 연도가스 정화장치(4)는 도 2에 도시된 각 공정의 연도가스 정화장치의 구조와 동일한 바, 구체적으로 소결 공정에서의 연도가스 정화장치(4)는 소결 공정 물질 공급부재(41), 소결 공정 흡착탑(42)과 소결 공정 물질 배출부재(43)를 포함한다. 소결 공정에서의 연도가스 정화장치(4)는 소결 공정의 원래의 연도가스(44)에 대해 연도가스 정화를 진행하여 소결 공정의 깨끗한 연도가스(45)를 얻는 과정은 공정1 연도가스 정화장치(110)와 동일한 바, 상응한 과정은 실시예1의 내용을 참조할 수 있으므로 여기서 더이상 설명하지 않는다.
소결 공정에서의 연도가스 정화장치(4) 내에는, 메인 제어 유닛(100)과 양방향 데이터 전송을 진행하기 위한 소결 공정 제어 유닛(103)이 설치되는데, 메인 제어 유닛(100)의 명령에 따라 소결 공정에서의 연도가스 정화장치(4)의 작동 상태를 제어하고 작동파라미터 등을 조절한다.
다공정 연도가스 정화 시스템에 소결 공정을 증가한 후 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템의 활성탄 순환 유량 WX0을 계산할 때 소결 공정에서의 연도가스 정화장치(4)의 활성탄 순환 유량과 각 공정에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량도 동시에 고려해야 한다.
실제의 응용에 있어서 소결 공정 제어 유닛(103)을 이용하여 현재 시각 t와 대응되는 소결 공정에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량
Figure 112020043828618-pct00062
을 결정하고 활성탄 순환 유량
Figure 112020043828618-pct00063
을 메인 제어 유닛(100)에 발송해야 한다.
여기서 소결 공정에서의 연도가스 정화장치(4)의 활성탄 순환 유량
Figure 112020043828618-pct00064
은 상기 실시예에서 제공하는 방법을 참조하여 연도가스에서의 SO2와 NOX 전체 유량에 따라 결정하는 바, 여기서 더이상 설명하지 않는다.
도 9에 도시된 바와 같이 소결 공정 제어 유닛(103)은 현재의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량
Figure 112020043828618-pct00065
을 결정한 후 활성탄 순환 유량
Figure 112020043828618-pct00066
을 메인 제어 유닛(100)에 발송하고, 메인 제어 유닛(100)은 아래 단계에 따라 현재시각 t와 대응되는 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템의 활성탄 순환 유량 WX0을 결정한다.
S71, 현재 시각 t와 대응되는 소결 공정에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량
Figure 112020043828618-pct00067
을 결정하고 tni시각과 대응되는 공정n에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량
Figure 112020043828618-pct00068
을 결정하되, 여기서 n은 다공정 연도가스 정화 시스템에서의 각 공정의 순번이고, tni=t-Tni에 있어서 Tni는 공정n에서 연도가스 정화장치의, i시각과 대응되는 오염 활성탄을 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템에 수송하는 시간인 바;
소결 공정과 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템(2)은 일체이고 오염 활성탄의 연도가스 정화장치의 흡착탑 출구로부터 탈착탑(23) 입구까지의 수송시간은 0으로 무시할 수 있으므로 소결 공정에서의 연도가스 정화장치(4)의 활성탄 순환 유량
Figure 112020043828618-pct00069
을 획득하는 시각은 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템(2)의 활성탄 순환 유량을 계산하는 현재시각 t 일 수 있다.
공정n에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량
Figure 112020043828618-pct00070
의 결정방법은 상기 실시예의 내용을 참조할 수 있는 바 여기서 더이상 설명하지 않는다.
S72, 공정n에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량
Figure 112020043828618-pct00071
과 소결 공정에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량
Figure 112020043828618-pct00072
및 아래 식에 따라 현재시각 t와 대응되는 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템의 활성탄 순환 유량 WX0을 결정하되,
Figure 112020043828618-pct00073
이다.
S73, 상기 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템의 활성탄 순환 유량 WX0에 근거하여 벨트 스케일의 언로딩 유량 WC을 결정하고
Figure 112020043828618-pct00074
일 때 대응되는 상기 벨트 스케일의 동작주파수 fc를 결정하고;
S74, 상기 벨트 스케일의 동작 주파수 fc에 근거하여 상기 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템에서의 물질 공급 장치의 주어진 주파수 fg와 물질 배출 장치의 주어진 주파수 fp를 조절하여 다공정 연도가스 정화 시스템에 대한 제어를 실현한다.
이때 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템(2)의 활성탄 순환 유량은 소결 공정에서의 연도가스 정화장치(4)의 활성탄 순환 유량과 각 공정에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량의 합인데 이 외에 만약 다공정 연도가스 정화 시스템에 활성화 활성탄을 선별하고 신규 활성탄을 보충하는 조작이 설치되면 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템의 활성탄 순환 유량을 계산할 경우 총 활성탄 창고(25)에 신규 활성탄을 보추하는 보충유량 W보도 고려하여 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템의 이론적 활성탄 순환 유량 WX0과 소결 공정 및 각 공정에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량이 평형을 이루도록 보장할 수 있어 전반적인 다공정 연도가스 정화 시스템이 동기적 운행을 실현하도록 보장하여 작동효율을 최적화할 수 있다.
다공정 연도가스 정화 시스템에 소결 공정을 증가한 후 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템의 이론적 활성탄 순환 유량은 이에 따라 변화되고 소결 공정에서의 연도가스 정화장치(4)가 배출한 오염 활성탄은 직접 탈착탑(23)에 수송되어 총 활성탄 창고(25)에는 단지 기타 공정에서 배출한 오염 활성탄만 포함하게 된다. 이때 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템(2)의 이론적 활성탄 순환 유량은 소결 공정에서의 연도가스 정화장치(4)가 배출한 활성탄 순환 유량과 기타 공정에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량의 합이다. 따라서 총 활성탄 창고(25) 아래의 벨트 스케일(26)의 언로딩 유량을 정확히 결정하기 위하여 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템의 활성탄 순환 유량 WX0과 소결 공정에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량
Figure 112020043828618-pct00075
의 차이에 근거하여 결정해야 한다.
이를 위해 활성화 서브 시스템 제어 유닛(102)은 진일보로, 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템의 활성탄 순환 유량 WX0과 소결 공정에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량
Figure 112020043828618-pct00076
에 근거하여 벨트 스케일(26)의 언로딩 유량 WC을 조절하고
Figure 112020043828618-pct00077
일 때 대응되는 벨트 스케일(26)의 동작주파수 fc를 결정하는 단계를 수행하도록 구성된다.
벨트 스케일(26)의 동작주파수 fc를 다시 결정한 다음 다시 탈착탑(23)의 물질 공급 장치(22)의 주어진 주파수 fg, 물질 배출 장치(24)의 주어진 주파수 fp와 벨트 스케일(26)의 동작주파수 fc사이의 비례관계를 계산하여, 다시 결정한 비례관계에 따라 fg, fp와 fc가 동일하도록 조절함으로써 실제 작동에서 벨트 스케일(26)의 언로딩 유량 WC, 물질 공급 장치(22)의 언로딩 유량 WG과 물질 배출 장치(24)의 언로딩 유량 WP이 동일하도록 보장하여 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템의 이론적 활성탄 순환 유량 WX0과 각 공정의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량이 평형을 이루도록 함으로써 전체적인 다공정 연도가스 정화 시스템이 동기화 운행을 실현할 수 있도록 보장하여 작동효율을 최적화한다.
설명해야 할 것은 fg, fp와 fc의 비례관계의 결정 방식은 실시예1이 제공하는 상응한 방법을 참조할 수 있는 바, 여기서 더이상 설명하지 않는다.
본 실시예에서 제공하는 다공정 연도가스 정화 시스템에는 소결 공정과 대응되는 연도가스 정화장치 및 기타 각 공정과 대응되는 연도가스 정화장치를 포함하므로 활성화 활성탄을 만든 후 철강공장 내의 각 공정에 상응한 양의 활성탄을 분배하는 문제가 존재한다. 소결 공정에서 발생한 연도가스량은 기타 공정에서 발생한 연도가스량 보다 엄청 많으므로 소결 공정에서의 연도가스 정화장치의 최적화한 흡착효과를 보장하기 위하여 소결 공정에 비교적 많은 활성화 활성탄을 분배해야 하는데 이 분배량은 상응한 연도가스 정화장치의 흡착탑의 충진량 또는 소결 공정과 대응되는 활성탄 순환량에 근거하여 결정해야 하고 기타 공정에 분배하는 활성탄량은 소결 공정에 분배한 후 남은 모든 활성탄이다.
따라서 활성화 활성탄의 정확한 분배를 실현하여 다공정 연도가스 정화 시스템으로 하여금 평형적인 순환상태를 유지하도록 하기 위하여 물질 분배 장치(20)를 이용하여 수요에 따라 활성화 활성탄을 분배해야 한다.
본 실시예에서 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템(2)은 활성화 활성탄 창고(28) 아래에 위치한 물질 분배 장치(20)를 더 포함하되, 물질 분배 장치(20)는 각 공정에 활성화 활성탄을 분배하기 위한 공정 언로딩 장치(202) 및 소결 공정에 활성화 활성탄을 분배하기 위한 소결 공정 언로딩 장치(201)를 포함한다.
우선 소결 공정 언로딩 장치(201)를 이용하여 철강공장 내의 소결 공정에서의 연도가스 정화장치(4)를 위해 활성탄을 분배하고 분배된 활성탄량은 상응한 연도가스 정화장치에서의 흡착탑의 충진량 또는 소결 공정과 대응되는 활성탄 순환 유량에 따라 결정된다.
그 중의 한 구체적인 실시형태에서 소결 공정에 분배한 활성탄량은 상응한 연도가스 정화장치에서의 흡착탑의 충진량에 따라 결정된다.
본 실시예에서 소결 공정 연도가스 정화장치에서의 흡착탑의 충진량
Figure 112020043828618-pct00078
은 아래 식에 따라 결정되되,
Figure 112020043828618-pct00079
;
식에서
Figure 112020043828618-pct00080
은 소결 공정에서의 흡착탑 내의 활성탄의 충진량으로서 단위는 Kg이고
Figure 112020043828618-pct00081
은 소결 공정에서의 연도가스 정화장치의 현재시각 t에서의 활성탄 순환 유량으로서 단위는 Kg/h이며
Figure 112020043828618-pct00082
은 소결 공정에서의 흡착탑 내의 활성탄의 체류시간으로서 값의 범위는 110~170이고 단위는 h인데 여기서 체류시간
Figure 112020043828618-pct00083
은 연도가스량, 연도가스 유속 등에 따라 결정한다.
소결 공정과 대응되는 연도가스 정화장치의 흡착탑의 충진량을 결정한 후 소결 공정 언로딩장치의 총 언로딩량을 결정하여 단위 시간 내의 소결 공정 언로딩 장치(201)의 언로딩 유량 W언1을 결정할 수 있다.
다른 한 구체적인 실시형태에서 소결 공정에 분배한 활성탄량은 소결 공정과 대응되는 활성탄 순환 유량에 따라 결정된다.
흡착탑이 배출한 활성탄에 오염물이 흡착되므로 동일한 부피의 활성탄의 중량은 3%~10% 증가, 즉 같은 배치(batch)의 활성탄의 경우 탈착 활성화된 후의 중량은 오염물을 흡착한 후의 중량의 0.9~0.97이므로 소결 공정에서의 연도가스 정화장치(4)와 대응되는 이론적 활성탄 순환 유량을 결정할 경우 중량의 변화계수 j를 고려해야 하는 바, 즉 소결 공정 언로딩 장치(201)의 언로딩 유량 W언1은 아래 식에 따라 결정된다.
Figure 112020043828618-pct00084
;
식에서 j는 계수이고 값의 범위는 0.9~0.97이다.
소결 공정 언로딩 장치(201)의 언로딩 유량을 결정한 후 실제적으로 기타 각 공정의 언로딩 유량 W언2는 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템의 이론적 활성탄 순환 유량 WX0과 소결 공정 언로딩 장치(201)의 언로딩 유량 W언1의 차이지만 다공정 연도가스 정화 시스템의 연속적인 작동을 보장하고 작동효율을 향상시키기 위하여 본 실시예에서는 기타 각 공정에서의 연도가스 정화장치에 활성탄을 분배하는 공정 언로딩 장치(202)의 언로딩 유량 W언2를 최대로 설정하여 물질 분배 장치에 물질이 얼마만큼 저장되면 얼마 만큼의 물질을 수송하도록 하는 목적을 달성한다.
세번째 실시예에서는 실시예2가 제공하는 다공정 연도가스 정화 시스템에 신규 활성탄 보충장치(29)를 더 배치할 수 있는데 구체적으로 도 10에 도시된 바와 같이 메인 제어 유닛(100)은 아래의 단계를 수행하여 다공정 연도가스 정화 시스템에 대한 정확한 제어를 실현하도록 구성된다.
S81, 현재 시각 t와 대응되는 소결 공정에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량
Figure 112020043828618-pct00085
을 결정하고 tni시각과 대응되는 공정n에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량
Figure 112020043828618-pct00086
을 결정하며 신규 활성탄 보충장치의 신규 활성탄을 보충하는 보충유량 W보를 결정하되, 여기서 n은 다공정 연도가스 정화 시스템에서의 각 공정의 순번이고, tni=t-Tni에 있어서 Tni는 공정n에서 연도가스 정화장치의 i시각과 대응되는 오염 활성탄을 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템에 수송하는 시간이며;
S82, 상기 공정n에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량
Figure 112020043828618-pct00087
, 소결 공정에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량
Figure 112020043828618-pct00088
과 보충유량 W보 및 아래 식에 근거하여 현재시각 t와 대응되는 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템의 활성탄 순환 유량 WX0을 결정하되;
Figure 112020043828618-pct00089
;
S83, 상기 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템의 활성탄 순환 유량 WX0에 근거하여 벨트 스케일의 언로딩 유량 WC을 조절하고
Figure 112020043828618-pct00090
일 때 대응되는 상기 벨트 스케일의 동작주파수 fc를 획득하고;
S84, 상기 벨트 스케일의 동작주파수 fc에 근거하여 상기 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템에서의 물질 공급 장치의 주어진 주파수 fg와 물질 배출 장치의 주어진 주파수 fp를 조절하여 다공정 연도가스 정화 시스템에 대한 제어를 실현한다.
본 실시예에서 제공하는 다공정 연도가스 정화 시스템에 있어서 그 구체적인 실현과정은 상응되게 실시예1과 실시예2의 대응되는 부분의 내용을 참조할 수 있는 바, 여기서 더이상 설명하지 않는다.
본 실시예에서 제공하는 다공정 연도가스 정화 시스템은 비교적 많은 연도가스를 발생시키는 소결 공정과 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템을 함께 있도록 설치하여 소결 공정에서의 연도가스 정화장치(4)가 배출한 오염 활성탄이 제일 빠른 속도로 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템(2)에 진입하여 탈착 활성화되도록 함으로써 수송 과정에서 시간을 낭비하여 시스템 작동효율을 저하시키는 것을 방지한다. 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템(2)의 활성탄 순환 유량에 근거하여 전체 시스템의 동작 파라미터를 제어할 경우 소결 공정과 대응되는 활성탄 순환 유량과 기타 각 공정과 대응되는 활성탄 순환 유량을 충분히 고려하여 탈착탑의 물질 공급 장치(22)의 주어진 주파수 fg, 물질 배출 장치(24)의 주어진 주파수 fp와 벨트 스케일(26)의 동작주파수 fc가 동일하도록 제어할 경우의 데이터가 정확하도록 함으로써 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템의 활성탄 순환 유량 WX0이 소결 공정 및 기타 각 공정과 대응되는 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량과 평형을 이루도록 함으로써 전체적인 다공정 연도가스 정화 시스템이 동기화적이고 평온한 작동을 실현할 수 있도록 보장하여 작동효율을 최적화한다.
상기 실시예에서 제공하는 다공정 연도가스 정화 시스템에 근거하면 도 6에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예는 상기 실시예에서 제공하는 다공정 연도가스 정화 시스템에 응용되는 다공정 연도가스 정화 시스템의 제어방법을 제공하는데, 이 제어방법은 아래와 같은 단계를 포함한다.
S1, tni시각과 대응되는 공정n에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량
Figure 112020043828618-pct00091
을 결정하되, 여기서 n은 다공정 연도가스 정화 시스템에서의 각 공정의 순번이고 tni=t-Tni에 있어서 Tni는 공정n에서의 연도가스 정화장치의 i시각과 대응되는 오염 활성탄을 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템에 수송하는 시간이고;
S2, 상기 공정n에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량
Figure 112020043828618-pct00092
에 근거하여 현재시각 t와 대응되는 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템의 활성탄 순환 유량 WX0을 결정하며;
S3, 상기 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템의 활성탄 순환 유량 WX0에 근거하여 벨트 스케일의 언로딩 유량 WC을 조절하고 WC=WX0 일 경우 대응되는 상기 벨트 스케일의 동작주파수 fc를 획득하고;
S4, 상기 벨트 스케일의 동작주파수 fc에 근거하여 상기 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템에서의 물질 공급 장치의 주어진 주파수 fg와 물질 배출 장치의 주어진 주파수 fp를 조절하여 다공정 연도가스 정화 시스템에 대한 제어를 실현한다.
선택적으로, 도 7에 도시된 바와 같이 아래의 단계에 따라 tni시각과 대응되는 공정n에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량
Figure 112020043828618-pct00093
을 결정한다.
S21, 공정n이 생산과정에서 발생시킨 원래의 연도가스 총량 Vn 및 아래 식에 근거하여 tni시각과 대응되는 상기 원래의 연도가스 중의 SO2와 NOX 전체 유량을 결정하되;
Figure 112020043828618-pct00094
;
Figure 112020043828618-pct00095
;
식에서
Figure 112020043828618-pct00096
는 공정n의 tni시각과 대응되는 원래의 연도가스 중의 SO2 전체 유량으로서 단위는 kg/h이고,
Figure 112020043828618-pct00097
는 공정n의 tni시각과 대응되는 원래의 연도가스 증의 NOX 전체 유량으로서 단위는 kg/h이며
Figure 112020043828618-pct00098
은 공정n의 tni시각과 대응되는 원래의 연도가스 증의 SO2 농도로서 단위는 mg/Nm3이고
Figure 112020043828618-pct00099
은 공정n의 tni시각과 대응되는 원래의 연도가스 중의 NOX 농도로서 단위는 mg/Nm3이며;
S22, 상기 원래의 연도가스 중의 SO2와 NOX 전체 유량 및 아래 식에 근거하여 tni시각과 대응되는 공정n에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량
Figure 112020043828618-pct00100
을 계산하되;
Figure 112020043828618-pct00101
;
식에서
Figure 112020043828618-pct00102
는 공정n에서 연도가스 정화장치와 대응되는 tni시각의 활성탄 순환 유량으로서 단위는 kg/h이고 K1은 제1 계수로서 값의 범위는 15~21이며 K2는 제2 계수로서 값의 범위는 3~5이다.
선택적으로, 현재시각 t와 대응되는 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템의 활성탄 순환 유량 WX0을 결정하는 상기 단계는 아래 내용을 포함한다.
아래의 식에 따라 상기 공정n에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량
Figure 112020043828618-pct00103
에 근거하여 현재시각 t와 대응되는 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템의 활성탄 순환 유량 WX0을 결정하되,
Figure 112020043828618-pct00104
;
식에서 t는 현재시각이고 Tni는 공정n에서의 연도가스 정화장치의 i시각과 대응되는 오염 활성탄을 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템에 수송하는 시간이다.
선택적으로, 아래 단계에 따라 현재시각 t와 대응되는 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템의 활성탄 순환 유량 WX0을 결정한다.
상기 신규 활성탄 보충장치의 신규 활성탄을 보충하는 보충유량 W보를 결정함으로써 상기 보충유량 W보에 근거하여 상기 신규 활성탄 보충장치가 총 활성탄 창고 내에 보충하는 신규 활성탄을 결정하고;
상기 공정n에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량
Figure 112020043828618-pct00105
, 보충유량 W보 및 아래 식에 근거하여 현재시각 t와 대응되는 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템의 활성탄 순환 유량 WX0을 결정하되:
Figure 112020043828618-pct00106
.
선택적으로, 도 8에 도시된 바와 같이 아래 단계에 따라 상기 신규 활성탄 보충장치의 신규 활성탄을 보충하는 보충유량 W보를 결정한다.
상기 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템의 활성탄 순환 유량 WX0에 근거하여 아래의 식에 따라 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템에서의 탈착탑의 활성탄 물질충진량 Q0을 결정하되;
Figure 112020043828618-pct00107
;
식에서 Q0은 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템에서의 탈착탑의 활성탄 물질충진량으로서 단위는 kg이고 T0은 탈착탑 내의 활성탄의 체류시간으로서 값의 범위4~8이고 단위는 h이며;
상기 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템에서의 활성화 활성탄 창고의 실제 활성탄 물질량 Q실을검출하고;
상기 탈착탑의 활성탄 물질충진량 Q0과 실제 활성탄 물질량 Q실에 근거하여 식 Q손=Q0-Q실에 따라 활성탄이 상기 선별장치를 거쳐 선별 처리된 후의 소모 활성탄 물질량 Q손을 결정하며;
상기 신규 활성탄 보충장치의 보충 활성탄 물질량 Q보와 소모 활성탄 물질량 Q손이 동일하도록 제어하고, 조절된 후의 보충 활성탄 물질량 Q보에 근거하여 단위시간의 신규 활성탄 보충장치의 보충 신규 활성탄의 보충유량 W보를 결정한다.
선택적으로, 아래 단계에 따라 상기 벨트 스케일의 동작주파수 fc에 근거하여 상기 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템에서 물질 공급 장치의 주어진 주파수 fg와 물질 배출 장치의 주어진 주파수 fp를 조절한다.
상기 벨트 스케일의 언로딩 유량 WC=Kc×fc를 결정하되, 물질 공급 장치의 언로딩 유량은 WG=Kg×fg이고 물질 배출 장치의 언로딩 유량은 WP= Kp×fp이며 식에서 KC, Kg와 Kp는 모두 상수인 단계;
상기 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템의 물질 공급 장치, 물질 배출 장치와 벨트 스케일의 언로딩 유량이 동일하도록 제어하여 WG=WP=WC=WX0가 되도록 하는 단계;
상기 식에 근거하여 상기 물질 공급 장치의 주어진 주파수 fg와 벨트 스케일의 동작주파수 fc사이가 아래 식 관계
Figure 112020043828618-pct00108
를 만족시켜 상기 식 및 벨트 스케일의 동작주파수 fc에 근거하여 물질 공급 장치의 주어진 주파수 fg를 조절하는 단계; 및
상기 물질 배출 장치의 주어진 주파수 fp와 벨트 스케일의 동작주파수 fc사이가 아래 식 관계
Figure 112020043828618-pct00109
를 만족시켜 상기 식 및 벨트 스케일의 동작주파수 fc에 근거하여 물질 배출 장치의 주어진 주파수 fp를 조절하는 단계.
제3 양태에 있어서, 상기 실시예에서 제공하는 다공정 연도가스 정화 시스템에 근거하면 도 9에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예는 상기 실시예에서 제공하는 다공정 연도가스 정화 시스템에 응용되는 다공정 연도가스 정화 시스템의 제어방법을 제공하는데 이 제어방법은 아래와 같은 단계를 포함한다.
S71, 현재 시각 t와 대응되는 소결 공정에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량
Figure 112020043828618-pct00110
및 tni시각과 대응되는 공정n에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량
Figure 112020043828618-pct00111
을 결정하되, 여기서 n은 다공정 연도가스 정화 시스템에서의 각 공정의 순번이고 tni=t-Tni에 있어서 Tni는 공정n에서의 연도가스 정화장치의 i시각과 대응되는 오염 활성탄을 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템에 수송하는 시간이고;
S72, 상기 공정n에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량
Figure 112020043828618-pct00112
과 소결 공정에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량
Figure 112020043828618-pct00113
및 아래 식에 근거하여 현재시각 t와 대응되는 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템의 활성탄 순환 유량 WX0을 결정하되;
Figure 112020043828618-pct00114
;
S73, 상기 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템의 활성탄 순환 유량 WX0에 근거하여 벨트 스케일의 언로딩 유량 WC을 조절하고
Figure 112020043828618-pct00115
일 경우 대응되는 상기 벨트 스케일의 동작주파수 fc를 획득하고;
S74, 상기 벨트 스케일의 동작주파수 fc에 근거하여 상기 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템에서 물질 공급 장치의 주어진 주파수 fg와 물질 배출 장치의 주어진 주파수 fp를 조절하여 다공정 연도가스 정화 시스템에 대한 제어를 실현한다.
선택적으로,
상기 소결 공정에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량
Figure 112020043828618-pct00116
및 식 W언1=WX01×j에 근거하여 소결 공정 언로딩장치의 언로딩 유량 W언1을 결정하되, 여기서 j는 계수이고 값의 범위는 0.9~0.97이며 상기 공정n 언로딩장치의 언로딩 유량 W언2를 최대로 제어하는 단계를 더 포함한다.
제4 양태에서는 상기 실시예에서 제공하는 다공정 연도가스 정화 시스템에 근거하여 도 10에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예는 상기 실시예에서 제공하는 다공정 연도가스 정화 시스템에 응용되는 다공정 연도가스 정화 시스템의 제어방법을 제공하는데 이 제어방법은 아래와 같은 단계를 포함한다.
S81, 현재 시각 t와 대응되는 소결 공정에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량
Figure 112020043828618-pct00117
을 결정하고 tni시각과 대응되는 공정n에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량
Figure 112020043828618-pct00118
을 결정하며 신규 활성탄 보충장치의 신규 활성탄을 보충하는 보충유량 W보를 결정하되, 여기서 n은 다공정 연도가스 정화 시스템에서의 각 공정의 순번이고 tni=t-Tni에 있어서 Tni는 공정n에서의 연도가스 정화장치의 i시각과 대응되는 오염 활성탄을 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템에 수송하는 시간이고;
S82, 상기 공정n에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량
Figure 112020043828618-pct00119
, 소결 공정에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량
Figure 112020043828618-pct00120
과 보충유량 W보 및 아래 식에 따라 현재시각 t와 대응되는 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템의 활성탄 순환 유량 WX0을 결정하되;
Figure 112020043828618-pct00121
;
S83, 상기 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템의 활성탄 순환 유량 WX0에 근거하여 벨트 스케일의 언로딩 유량 WC을 조절하고
Figure 112020043828618-pct00122
일 때 대응되는 상기 벨트 스케일의 동작주파수 fc를 획득하고;
S84, 상기 벨트 스케일의 동작 주파수 fc에 근거하여 상기 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템에서의 물질 공급 장치의 주어진 주파수 fg와 물질 배출 장치의 주어진 주파수 fp를 조절하여 다공정 연도가스 정화 시스템에 대한 제어를 실현한다.
구체적인 실현에서 본 발명은 컴퓨터 저장매체를 더 제공하는데 여기서 이 컴퓨터저장매체에는 프로그램이 저장될 수 있고, 이 프로그램이 실행될 경우 본 발명에서 제공하는 다공정 연도가스 정화 시스템의 제어방법의 각 실시예 중의 일부 또는 모든 단계를 포함할 수 있다. 상술한 저장매체는 디스크, 시디롬, 읽기 전용 메모리(영문: read-only memory, 약칭: ROM) 또는 랜덤액세스메모리(영문: random access memory, 약칭: RAM) 등 일 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들은 본 발명의 실시예에서의 기술이 소프트웨어에, 필요한 일반적인 하드웨어 플랫폼을 더하는 방식으로 실현할 수 있다는 것을 명백히 알 수 있다. 이러한 이해에 기반하여 본 발명의 실시예에서의 기술적 해결수단은 본질적으로, 또는 선행기술에 대해 기여한 부분은 소프트웨어 제품의 형식으로 구현될 수 있는데 이 컴퓨터 소프트웨어 제품은 ROM/RAM, 디스크, 시디롬 등과 같은 저장매체에 저장되고 약간의 명령을 포함하여 한대의 컴퓨터장비(개인용컴퓨터, 서버 또는 네트워크부재 등)로 하여금 본 발명의 각 실시예 또는 실시예의 어느 부분에서 설명하는 방법을 수행하도록 할 수 있다.
본 명세서에서 각 실시예 사이의 동일하거나 유사한 부분은 서로 참조하면 된다. 특히 다공정 연도가스 정화 시스템의 제어방법의 실시예에 있어서 이는 다공정 연도가스 정화 시스템의 실시예와 기본적으로 유사하므로 비교적 간단히 설명하였고 관련된 부분은 다공정 연도가스 정화 시스템의 실시예에서의 설명을 참조하면 된다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시형태는 본 발명의 보호범위를 한정하지 않는다.
여기서, 1: 연도가스 정화장치, 11: 물질 공급 부재, 12: 흡착탑, 13: 물질 배출부재, 14: 완충재 창고, 15: 언로딩 부재, 16: 깨끗한 연도가스, 17: 원래의 연도가스, 2: 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템, 21: 버퍼 창고, 22: 물질 공급 장치, 23: 탈착탑, 24: 물질 배출 장치, 25: 총 활성탄 창고, 26: 벨트 스케일(belt scale), 27: 선별장치, 28: 활성화 활성탄 창고, 29: 신규 활성탄 보충장치, 20: 물질 분배 장치, 201: 소결 공정 언로딩 장치, 202: 공정 언로딩 장치, 3: 활성탄 수송 서브 시스템, 110: 공정1 연도가스 정화장치, 111: 공정1 물질 공급 부재, 112: 공정1 흡착탑, 113: 공정1 물질 배출부재, 114: 공정1 완충재 창고, 115: 공정1 언로딩 부재, 116: 공정1 깨끗한 연도가스, 117: 공정1 원래의 연도가스, 118: 공정1 활성탄 창고, 119: 공정1 벨트 스케일, 120: 공정2 연도가스 정화장치, 121: 공정2 물질 공급 부재, 122: 공정2 흡착탑, 123: 공정2 물질 배출부재, 124: 공정2 완충재 창고, 125: 공정2 언로딩 부재, 126: 공정2 깨끗한 연도가스, 127: 공정2 원래의 연도가스, 128: 공정2 활성탄 창고, 129: 공정2 벨트 스케일, 10: 컴퓨터 서브 시스템, 100: 메인 제어 유닛, 1011: 공정1 제어 유닛, 101n: 공정n 제어 유닛, 102: 활성화 서브 시스템 제어 유닛, 103: 소결 공정 제어 유닛, 104: 신규 활성탄 보충 제어 유닛, 4: 소결 공정에서의 연도가스 정화장치, 41: 소결 공정 물질 공급 부재, 42: 소결 공정 흡착탑, 43: 소결 공정 물질 배출부재, 44: 소결 공정의 원래의 연도가스, 45: 소결 공정의 깨끗한 연도가스.

Claims (11)

  1. 다공정 연도가스 정화 시스템으로서,
    활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템과 활성탄 수송 서브 시스템을 포함하고, 각 공정과 대응되는 연도가스 정화장치를 더 포함하되, 매 하나의 상기 연도가스 정화장치는 각각 활성탄 수송 서브 시스템을 통해 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템과 연결되고,
    상기 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템은 탈착탑, 탈착탑 내에 진입하는 오염 활성탄 유량을 제어하기 위한 물질 공급 장치, 탈착탑 내의 활성화 처리를 거친 활성화 활성탄을 배출하기 위한 물질 배출 장치, 상기 물질 배출 장치가 배출한 활성화 활성탄을 선별하기 위한 선별장치, 선별장치를 거친 후 얻은 활성화 활성탄을 수집하기 위한 활성화 활성탄 창고, 각 공정과 대응되는 연도가스 정화장치의 출구단과 물질 공급 장치 사이에 설치되어 각 공정에서 연도가스 정화장치가 배출한 오염 활성탄을 수집하기 위한 총 활성탄 창고, 상기 총 활성탄 창고와 물질 공급 장치 사이에 설치되어 총 활성탄 창고 내의 오염 활성탄을 탈착탑에 수송하기 위한 벨트 스케일 및 총 활성탄 창고 위에 설치되어 총 활성탄 창고 내에 신규 활성탄을 보충하기 위한 신규 활성탄 보충장치를 포함하고,
    상기 활성탄 수송 서브 시스템은 벨트, 수송장치와 자동차 가운데서 선택되는 것을 특징으로 하는, 다공정 연도가스 정화 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템에 설치된 소결 공정과 대응되는 연도가스 정화장치 및 활성화 활성탄 창고 아래에 위치한 물질 분배 장치를 더 포함하되, 상기 소결 공정과 대응되는 연도가스 정화장치가 배출한 오염 활성탄은 활성탄 수송 서브 시스템 및 물질 공급 장치를 통해 탈착탑에 수송되고,
    상기 물질 분배 장치는 각 공정에 활성화 활성탄을 분배하기 위한 공정n 언로딩 장치 및 소결 공정에 활성화 활성탄을 분배하기 위한 소결 공정 언로딩 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는, 다공정 연도가스 정화 시스템.
  3. tni시각과 대응되는 공정n에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량
    Figure 112020043828618-pct00123
    을 결정하되, 여기서 n은 다공정 연도가스 정화 시스템 중의 각 공정의 순번이고; tni=t-Tni이고, Tni는 공정n에서의 연도가스 정화장치의 i시각과 대응되는 오염 활성탄을 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템에 수송하는 시간인 단계;
    상기 공정n에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량
    Figure 112020043828618-pct00124
    에 근거하여 현재시각 t와 대응되는 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템의 활성탄 순환 유량 WX0을 결정하는 단계;
    상기 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템의 활성탄 순환 유량 WX0에 근거하여 벨트 스케일의 언로딩 유량 WC을 조절하고, WC=WX0일 때 대응되는 상기 벨트 스케일의 동작주파수 fc를 획득하는 단계;
    상기 벨트 스케일의 동작주파수 fc에 근거하여 상기 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템 중의 물질 공급 장치의 주어진 주파수 fg와 물질 배출 장치의 주어진 주파수 fp를 조절하여 다공정 연도가스 정화 시스템에 대한 제어를 실현하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 다공정 연도가스 정화 시스템의 제어방법.
  4. 제3항에 있어서,
    아래 단계에 따라 tni시각과 대응되는 공정n에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량
    Figure 112020043828618-pct00125
    을 결정하는 것을 특징으로 하는 다공정 연도가스 정화 시스템의 제어방법:
    공정n이 생산과정에서 발생시키는 원래의 연도가스 총량 Vn 및 아래 식에 근거하여 tni시각과 대응되는 상기 원래의 연도가스 중의 SO2와 NOX 전체 유량을 산출하는 단계;
    Figure 112020043828618-pct00126
    ;
    Figure 112020043828618-pct00127
    ;
    식에서
    Figure 112020043828618-pct00128
    는 공정n의 tni시각과 대응되는 원래의 연도가스 중의 SO2 전체 유량으로서 단위는 kg/h이고;
    Figure 112020043828618-pct00129
    는 공정n의 tni시각과 대응되는 원래의 연도가스 중의 NOX 전체 유량으로서 단위는 kg/h이며;
    Figure 112020043828618-pct00130
    은 공정n의 tni시각과 대응되는 원래의 연도가스 중의 SO2 농도로서 단위는 mg/Nm3이고;
    Figure 112020043828618-pct00131
    은 공정n의 tni시각과 대응되는 원래의 연도가스 중의 NOX 농도로서 단위는 mg/Nm3이며;
    상기 원래의 연도가스 중의 SO2와 NOX 전체 유량 및 아래 식에 근거하여 tni시각과 대응되는 공정n에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량
    Figure 112020043828618-pct00132
    을 산출하는 단계;
    Figure 112020043828618-pct00133
    ;
    식에서
    Figure 112020043828618-pct00134
    는 공정n에서의 연도가스 정화장치와 대응되는 tni시각의 활성탄 순환 유량으로서 단위는 kg/h이고, K1은 제1 계수로서 값의 범위는 15~21이며 K2는 제2 계수로서 값의 범위는 3~5.
  5. 제3항에 있어서,
    아래 단계에 따라 현재시각 t와 대응되는 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템의 활성탄 순환 유량 WX0을 결정하는 것을 특징으로 하는 다공정 연도가스 정화 시스템의 제어방법:
    아래의 식에 따라 상기 공정n에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량
    Figure 112020043828618-pct00135
    에 근거하여 현재시각 t와 대응되는 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템의 활성탄 순환 유량 WX0을 결정하는 단계;
    Figure 112020043828618-pct00136
    ;
    식에서 t는 현재시각이고 Tni는 공정n에서의 연도가스 정화장치의 i시각과 대응되는 오염 활성탄을 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템에 수송하는 시간.
  6. 제3항에 있어서,
    아래 단계에 따라 현재시각 t와 대응되는 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템의 활성탄 순환 유량 WX0을 결정하는 것을 특징으로 하는 다공정 연도가스 정화 시스템의 제어방법:
    신규 활성탄 보충장치의 신규 활성탄을 보충하는 보충유량 W보를 결정하여 상기 보충유량 W보에 근거하여 상기 신규 활성탄 보충장치가 총 활성탄 창고 내에 신규 활성탄을 보충하는 것을 제어하는 단계;
    상기 공정n에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량
    Figure 112020043828618-pct00137
    , 보충유량 W보 및 아래 식에 근거하여 현재시각 t와 대응되는 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템의 활성탄 순환 유량 WX0을 결정하는 단계;
    Figure 112020043828618-pct00138
    .
  7. 제6항에 있어서,
    아래 단계에 따라 신규 활성탄 보충장치의 신규 활성탄을 보충하는 보충유량 W보를 결정하는 것을 특징으로 하는 다공정 연도가스 정화 시스템의 제어방법:
    상기 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템의 활성탄 순환 유량 WX0에 근거하여 아래의 식에 따라 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템 중의 탈착탑의 활성탄 물질충진량 Q0을 결정하는 단계;
    Figure 112021107626010-pct00139
    ;
    식에서 Q0은 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템 중의 탈착탑의 활성탄 물질충진량으로서 단위는 kg이고, T0은 탈착탑 내의 활성탄의 체류시간으로서 값의 범위는 4~8이고 단위는 h;
    상기 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템 중의 활성화 활성탄 창고의 실제 활성탄 물질량 Q실을 검출하는 단계;
    상기 탈착탑의 활성탄 물질충진량 Q0과 실제 활성탄 물질량 Q실에 근거하여 식 Q손=Q0-Q실에 따라 활성탄이 선별장치를 거쳐 선별 처리된 후의 소모 활성탄 물질량 Q손을 결정하는 단계;
    상기 신규 활성탄 보충장치의 보충 활성탄 물질량 Q보와 소모 활성탄 물질량 Q손이 동일하도록 제어하고, 조절된 후의 보충 활성탄 물질량 Q보에 근거하여 단위시간의 신규 활성탄 보충장치의 신규 활성탄을 보충하는 보충유량 W보를 결정하는 단계.
  8. 제3항에 있어서,
    아래 단계에 따라 상기 벨트 스케일의 동작주파수 fc에 근거하여 상기 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템 중의 물질 공급 장치의 주어진 주파수 fg와 물질 배출 장치의 주어진 주파수 fp를 조절하는 것을 특징으로 하는 다공정 연도가스 정화 시스템의 제어방법:
    상기 벨트 스케일의 언로딩 유량 WC=Kc×fc를 결정하되, 물질 공급 장치의 언로딩 유량은 WG=Kg×fg이고, 물질 배출 장치의 언로딩 유량은 WP=Kp×fp이며 식에서 Kc, Kg와 Kp는 모두 상수인 단계;
    상기 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템의 물질 공급 장치, 물질 배출 장치와 벨트 스케일의 언로딩 유량이 동일하도록 제어하여 WG=WP=WC=WX0이 되도록 하는 단계;
    상기 식에 근거하여 상기 물질 공급 장치의 주어진 주파수 fg와 벨트 스케일의 동작주파수 fc사이가 아래 식 관계
    Figure 112020043828618-pct00140
    를 만족시켜 상기 식 및 벨트 스케일의 동작주파수 fc에 근거하여 물질 공급 장치의 주어진 주파수 fg를 조절하는 단계; 및
    상기 물질 배출 장치의 주어진 주파수 fp와 벨트 스케일의 동작주파수 fc사이가 아래 식 관계
    Figure 112020043828618-pct00141
    를 만족시켜 상기 식 및 벨트 스케일의 동작주파수 fc에 근거하여 물질 배출 장치의 주어진 주파수 fp를 조절하는 단계.
  9. 현재시각 t와 대응되는 소결 공정에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량
    Figure 112020043828618-pct00142
    을 결정하고, tni시각과 대응되는 공정n에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량
    Figure 112020043828618-pct00143
    를 결정하되, 여기서 n은 다공정 연도가스 정화 시스템에서의 각 공정의 순번이고, tni=t-Tni이며 Tni는 공정n에서의 연도가스 정화장치의 i시각과 대응되는 오염 활성탄을 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템에 수송하는 시간인 단계;
    상기 공정n에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량
    Figure 112020043828618-pct00144
    과 소결 공정에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량
    Figure 112020043828618-pct00145
    및 아래 식에 근거하여 현재시각 t와 대응되는 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템의 활성탄 순환 유량 WX0을 결정하는 단계;
    Figure 112020043828618-pct00146
    ;
    상기 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템의 활성탄 순환 유량 WX0에 근거하여 벨트 스케일의 언로딩 유량 WC을 결정하고,
    Figure 112020043828618-pct00147
    일 때 대응되는 상기 벨트 스케일의 동작주파수 fc를 획득하는 단계;
    상기 벨트 스케일의 동작주파수 fc에 근거하여 상기 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템 중의 물질 공급 장치의 주어진 주파수 fg와 물질 배출 장치의 주어진 주파수 fp를 조절하여 다공정 연도가스 정화 시스템에 대한 제어를 실현하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 다공정 연도가스 정화 시스템의 제어방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 소결 공정에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량
    Figure 112020043828618-pct00148
    및 식 W언1=WX01×j에 근거하여 소결 공정 언로딩 장치의 언로딩 유량 W언1을 결정하되, 여기서 j는 계수로서 값의 범위는 0.9~0.97이고 상기 공정n 언로딩 장치의 언로딩 유량 W언2를 최대로 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 다공정 연도가스 정화 시스템의 제어방법.
  11. 현재시각 t와 대응되는 소결 공정에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량
    Figure 112020043828618-pct00149
    를 결정하고 tni시각과 대응되는 공정n에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량
    Figure 112020043828618-pct00150
    를 결정하며 신규 활성탄 보충장치의 신규 활성탄을 보충하는 보충유량 W보를 결정하되, 여기서 n은 다공정 연도가스 정화 시스템 중의 각 공정의 순번이고, tni=t-Tni이며, Tni는 공정n에서의 연도가스 정화장치의 i시각과 대응되는 오염 활성탄을 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템에 수송하는 시간인 단계;
    상기 공정n에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량
    Figure 112020043828618-pct00151
    , 소결 공정에서의 연도가스 정화장치의 활성탄 순환 유량
    Figure 112020043828618-pct00152
    과 보충유량 W보 및 아래 식에 근거하여 현재시각 t와 대응되는 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템의 활성탄 순환 유량 WX0을 결정하는 단계;
    Figure 112020043828618-pct00153
    ;
    상기 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템의 활성탄 순환 유량 WX0에 근거하여 벨트 스케일의 언로딩 유량 WC을 조절하고
    Figure 112020043828618-pct00154
    일 때 대응되는 상기 벨트 스케일의 동작주파수 fc를 획득하는 단계;
    상기 벨트 스케일의 동작 주파수 fc에 근거하여 상기 활성탄 집중 탈착 활성화 서브 시스템 중의 물질 공급 장치의 주어진 주파수 fg와 물질 배출 장치의 주어진 주파수 fp를 조절하여 다공정 연도가스 정화 시스템에 대한 제어를 실현하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 다공정 연도가스 정화 시스템의 제어방법.
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