KR102486835B1 - 다중 열처리로의 에너지 절감 방법 - Google Patents

다중 열처리로의 에너지 절감 방법 Download PDF

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정헌주
송관성
박재일
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Abstract

본 발명은 생산 공장내의 다중 열처리로에 사용되는 사용전력량을 계측하기 위한 수전반전력량계측부; 상기 다중 열처리로 전체 최대수요전력인 피크전력을 계산하기 위한 최대수요전력계산부; 상기 다중 열처리로 수요전력이 피크전력을 상회하는 경우 다중 열처리로 중 부하차단을 진행할 열처리로를 순차적 또는 일괄 선택하여 전력공급레벨을 결정하게 되는 전력공급레벨판단부; 상기 전력공급레벨판단부에 의해 선택되는 열처리로의 전력공급레벨을 조정하는 열처리로부하설비구동부; 상기 수전반전력량계측부, 최대수요전력계산부, 전력공급레벨판단부, 열처리로부하설비구동부의 각 계측량과 계산량, 판단정보, 구동정보 등의 데이터를 수신받게 되는 서버; 상기 서버를 통해 실시간 모니터링하기 위한 모니터링부;
를 포함하여, 다중 설치되는 열처리로의 공급전력이 최대수요전력인 피크전력을 상회할 때 공급전력의 레벨을 조절하여 피크전력 하방으로 하회되도록 조정하되, 기존과 같이 열처리로에 공급되는 전력을 완전히 차단하지 않으면서도 최대수요전력 조정이 가능하도록 함으로써 제품의 신뢰성을 유지할 수 있는 효과를 갖는 다중 열처리로의 에너지 절감 시스템 및 방법에 관한 것이다.

Description

다중 열처리로의 에너지 절감 방법{Energy saving method of multiple heat treatment furnace}
본 발명은 열처리로의 에너지를 절감하기 위한 것으로, 다중 설치되는 열처리로의 공급전력이 최대수요전력인 피크전력을 상회할 때 공급전력의 레벨을 조절하여 피크전력 하방으로 하회되도록 조정하되, 기존과 같이 열처리로에 공급되는 전력을 완전히 차단하지 않으면서도 최대수요전력 조정이 가능하도록 함으로써 제품의 신뢰성을 유지할 수 있도록 다수의 열처리로의 수요전력을 감시, 조정하여 열처리로에 제공되는 전력 중 불필요한 전력 조절에 따른 전력 손실을 최소화할 수 있는 열처리로의 에너지 절감 시스템 및 방법에 관한 것이다.
산업분야의 급격한 발달과 다양한 산업분야의 출현으로 인해 많은 장비들이 개발되고 있는 실정이다. 통상 금속을 소재로 한 부품들이 일반적으로 많이 사용되고 있고, 이러한 부품은 자동차 산업분야를 포함하여 다양한 산업분야에서 활용되고 있음은 주지된 바와 같으며 금속 소재는 일상 생활에서 필수불가결한 소재라 할 수 있다.
이와 같은 금속 소재로 하는 다양한 부품 또는 제품은 그 사용처에 따라 경도 등의 부여를 위한 열처리를 필요로하는 것이 일반적이다.
열처리란 금속재료(주로 철강재료)에 요구하는 기계적, 물리적성질을 부려하기 위해 가열과 냉각을 시행하는 열적 조작기술이며, 크게는 재료를 단단하게 만들어 기계적, 물리적 성능을 향상시키는 기술과 재료를 무르게 하여 가공성을 개선시키는 기술로 대변할 수 있으며, 이와 같은 열처리 기술도 점차 개발되고 있는 실정이다.
이와 같은 열처리를 위해서는 열처리로가 필요로 하고, 열처리로에는 전기에 의한 전열방식과 가스에 의한 가스 히팅방식을 꼽을 수 있을 것이다. 이와 같은 열원의 생성 방식에 따른 분류로 통상 전열방식과 가스히팅방식을 선택하여 열처리로의 열원으로 사용되고 있고, 이러한 열처리로의 특성상 큰 에너지를 필요로 한다.
특히 종래의 열처리방법은 특수주철로서 제작되어진 주물이나 기계부품을 열처리로속에 장입하여 초기 상온에서 소정의 온도구배(시간당 온도의 변화률)로서 지속적으로 승온시켜 최종의 온도범위까지 가열하는 가열공정과, 상기의 가열공정을 거친 후 최종온도범위하에서 주물이나 기계부품의 두께별로 열처리로속에서 일정한 시간동안 유지시키는 유지공정을 거친다.
그리고, 상기의 유지공정을 거친 후 상기 주물이나 기계부품을 열처리로에서 꺼내어 최종의 온도에서 초기 상온까지 공냉시키는 냉각공정과, 상기의 냉각공정을 거친 후 상기 주물이나 기계부품을 다시 열처리로속으로 장입시켜 인성을 부여하고, 조직을 균일화하기 위하여 적당한 온도로서 뜨임처리하는 템퍼링공정과, 상기 템퍼링공정을 거친후 상기 주물이나 기계부품을 열처리로에서 꺼내어 초기 상온까지 공냉시키는 냉각공정을 거쳐서 이루어지는 것이 알려져 있다.
그러나, 상기와 같은 종래의 열처리방법은 초기 상온에서 최종온도까지 소정의 온도구배로서 지속적으로 가열하므로서, 전체 열처리 공정에서 소요되는 전력이 기준전력을 초과하여 전력 낭비의 염려가 있고, 승온공정과 유지공정인 즉, 담금질 공정과 냉각공정 및 템퍼링공정과 냉각공정으로 이루어짐에 있어 필수적으로 온도의 변화 또는 조절이 불가능한 담금질 공정과 템퍼링 공정을 제외하고는 온도의 조절 및 변화를 가능하도록 하여 전력 낭비를 방지할 수 있음에도 불구하고 이와 같은 전력 낭비를 방지하기 위한 구체적인 기술 개발이 현재 상태에서는 전무한 것이다.
예컨데 다중의 열처리로가 설치되어 있는 상태에서 각 열처리로에 전력이 공급되어 열처리 공정이 이루어지는 과정에서, 생산 공장 내부의 수전반 전력 계측부에서 전력 사용량을 실시간 계측 과정에서 피크 전력이 발생하였음이 감지되었을때, 이를 제어하기 위한 종래의 방법으로는 도 1에서 보는 것과 같이 생산 공장의 수전반 전력량 계측부(10)에서 전체 열처리로의 사용 전력량을 계측하게 되며, 최대 수요 전력 계산부(20)에 의해 계산되는 전체 열처리로의 사용 전력량이 피크 전력량을 넘어서게 되면 부하차단제어부(30)에서 각 열처리로를 순차적으로 전력을 차단하게 되고, 사용 전력량이 피크 전력량 이하로 떨어지게 되면, 구동부(40)에서 전력을 차단한 순서와는 역순으로 열처리로에 순차적으로 전력을 공급하며 가동시키게 되는 흐름을 갖는다.
이와 같은 종래의 피크 전력 제어 방법의 경우, 사용 전력이 피크 전력을 상회하게 되면 부하차단제어부(30)에서는 정해진 수순에 따라 열처리로(50a, 50b...50n)를 순차적으로 오프(off) 시키게 되는데, 이때 각 열처리로(50a, 50b...50n)에서 열처리되는 제품의 특성, 열처리로의 온도 상태, 가동 시간, 현재까지 투입된 제품의 엔탈피 즉 투입된 열량과 무관하게 가동 중인 열처리로(50a, 50b...50n)를 중지하게 되므로 초기 가동단계에 있는 열처리로(50a, 50b...50n)를 중지시킬 경우 제품 손상이 불가피하게 되지만, 종래의 경우 이러한 고려를 수반하지 않은 상태에서 전력 관리가 이루어지는 문제점이 있다.
대한민국 특허 공개번호 제10-1999-0068668호 대한민국 특허 공개번호 제10-2004-0013801호 대한민국 특허 공개번호 제10-2004-0013801호 대한민국 특허 등록번호 제10-1147952호
따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위해 안출한 것으로, 생산 공장에 다수 설치되는 다중 열처리로의 전체 사용전력량이 피크 전력량을 상회하며 초과하게 되면 전체적인 전력 사용량을 제어하기 위해 각 열처리로의 운전 상태를 완전히 차단하며 오프(off) 하지 않은 상태에서 전력 공급량만 조정함으로써 전체 열처리로에서 열처리되고 있는 제품의 손실을 방지하면서도 전체 사용 전력량의 제어 및 절감이 가능하도록 하는 데 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 다중 시설되는 열처리로의 열처리 공정에서 사용되는 사용전력이 피크 전력량을 상회하여 이를 제어하기 위해 각 열처리로의 사용전력을 절감하기 전에, 메터버스를 활용한 시뮬레이션 예상 결과값을 확인하여 제품의 손실이 없음이 확인되었을 때 사용전력량 절감 제어를 실행토록 함으로써, 작업자 등이 열처리로의 전력 절감 운전 선택의 정확성을 확보할 수 있도록 하는 데 다른 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은,
생산 공장내의 다중 열처리로에 사용되는 사용전력량을 계측하기 위한 수전반전력량계측부;
상기 다중 열처리로 전체 최대수요전력인 피크전력을 계산하기 위한 최대수요전력계산부;
상기 다중 열처리로 수요전력이 피크전력을 상회하는 경우 다중 열처리로 중 부하차단을 진행할 열처리로를 순차적 또는 일괄 선택하여 전력공급레벨을 결정하게 되는 전력공급레벨판단부;
상기 전력공급레벨판단부에 의해 선택되는 열처리로의 전력공급레벨을 조정하는 열처리로부하설비구동부;
상기 수전반전력량계측부, 최대수요전력계산부, 전력공급레벨판단부, 열처리로부하설비구동부의 각 계측량과 계산량, 판단정보, 구동정보 등의 데이터를 수신받게 되는 서버;
상기 서버를 통해 실시간 모니터링하기 위한 모니터링부; 로 구성된다.
본 발명에 의하면, 다중 설치되는 열처리로의 공급전력이 최대수요전력인 피크전력을 상회할 때 공급전력의 레벨을 조절하여 피크전력 하방으로 하회되도록 조정하되, 기존과 같이 열처리로에 공급되는 전력을 완전히 차단하지 않으면서도 최대수요전력 조정이 가능하도록 함으로써 제품의 신뢰성을 유지할 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 종래의 다중 열처리로 설비 시설 공장 내부에 공급되는 공급전력이 피크전력을 상회하였을 때 제어하는 개괄적 구성도
도 2는 본 발명에 의하여 다중 열처리로 설비 시설 공장 내부에 공급되는 공급전력이 피크전력을 상회하였을 때 제어하는 개괄적 구성도
도 3은 도 2의 시스템에 의해 구현 가능한 제어방법 흐름을 나타낸 흐름도
본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하며, 명세서 및 청구범위에 사용되는 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 않음은 물론, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 점에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다. 따라서, 본 발명의 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아닌바, 본 발명의 출원 시점에 있어서 이를 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 가능하거나 존재할 수 있음을 이해하여야 할 것이다.
또한, 본 발명의 명세서에서 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하 본 발명의 바람직한 일실시 형태를 첨부하는 도면을 참조하여 설명한다.
본 발명은 첨부하는 도면에서 보듯이, 다중 설치되는 열처리로의 공급전력이 최대수요전력인 피크전력을 상회할 때 공급전력의 레벨을 조절하여 피크전력 하방으로 하회되도록 조정하되, 기존과 같이 열처리로에 공급되는 전력을 완전히 차단하지 않으면서도 최대수요전력 조정이 가능하도록 함으로써 제품의 신뢰성을 유지할 수 있는 다중 열처리로의 에너지 절감 시스템 및 방법을 제공한다.
이를 위한 본 발명의 목적을 달성하기 위해, 에너지 절감 시스템과 에너지 절감 방법을 제시하게 되며, 이를 각각 구분하여 설명한다.
먼저, 에너지 절감 시스템의 경우 수전반전력량계측부(100), 최대수요전력계산부(200), 전력공급레벨판단부(300), 열처리로 부하설비 구동부(400), 서버(500), 모니터링부(600)로 구성될 수 있다.
상기 수전반전력량계측부(100)는 생산 공장에 설치되어 운전되는 열처리로(700-1, 700-2...700-n)에 공급되는 전력량을 실시간 계측하여 그 계측된 값을 서버(500)측으로 전송하게 된다.
상기 최대수요전력계산부(200)는 생산 공장에 설치되어 운전되는 다중 열처리로(700-1, 700-2...700-n)에 공급되는 수요전력이 최대 수요전력인 피크전력량을 계산하여 서버(500)측으로 전송하여 DB화 하는 구성이라 할 수 있다.
상기 전력공급레벨판단부(300)는 생산 공장에 설치되는 다중 열처리로(700-1, 700-2...700-n)로 공급되는 수요전력량이 피크전력을 상회하게 되면 상기 다중 열처리로(700-1, 700-2...700-n) 중 부하차단을 진행할 열처리로(700-1, 700-2...700-n)를 순차적 또는 일괄 선택하여 전력공급레벨을 결정하게 된다.
예컨데 전력공급레벨판단부(300)에서 다중 열처리로(700-1, 700-2...700-n) 전체에 공급되는 전력량이 피크전략량을 상회하게 되면, 열처리로(700-1, 700-2...700-n)를 선택하여 공급 전력량의 레벨을 낮춤으로써 부하를 차단할 수 있게 되는데, 여기서 종래와 같이 열처리로(700-1, 700-2...700-n)에 공급되는 전력을 순차적으로 모두 OFF 시키는 것이 아니라, 열처리로(700-1, 700-2...700-n) 중 일부를 선택하여 공급 전력량의 레벨을 낮추거나 또는 전체 열처리로(700-1, 700-2...700-n) 각각 공급되는 공급 전력량의 레벨을 낮추어 전체 공급전략량이 피크전력량 하방으로 하회될 수 있는 조건을 형성하는 것이 중요하다.
이와 같이 하는 이유를 설명하면, 열처리로(700-1, 700-2...700-n) 중 어느 하나의 열처리로(700-1 or 700-2..or..700-n)는 가동시간(T1)이 일정기간 지속되고 있는 경우와 가동시간(T2)이 최근에 시작된 열처리로(700-1 or 700-2..or..700-n)의 경우 열처리로에 투입된 열량인 엔탈피가 다를 수 밖에 없다.
가동시간(T1)이 오래 지속된 열처리로의 경우 공급 전력의 레벨을 다소 낮추더라도 열처리로의 온도 변화가 크기 않기 때문에 내부에 투입된 열량인 엔탈피는 제품의 물성을 변화시킬 수 있는 정도로 변화되지 않지만, 가동시간(Tn)이 짧은 열처리로의 경우에는 공급 전력의 레벨을 낮출 때 온도 변화에 따른 내부 투입된 열량인 엔탈피가 정상적인 궤도에 있지 않을 확률이 높아서 제품의 물성을 변화시키게 되어 원하는 정도의 품질을 갖는 제품을 확보할 수 없어 신뢰도를 떨어뜨리는 문제를 유발할 수 있다.
따라서 본 발명에서는 이러한 점에 착안하여, 전력공급레벨판단부(300)에서 다중 열처리로(700-1, 700-2...700-n) 전체에 공급되는 전력량이 피크전략량을 상회할 경우, 전력공급레벨을 낮추기 위한 열처리로(700-1, 700-2...700-n)를 선택할 때 각 열처리로(700-1, 700-2...700-n) 중 전력공급레벨을 낮추더라도 제품의 물성 변화가 없는 열처리로(700-1, 700-2...700-n)를 선택하여 순차적으로 공급전력을 낮추어 제어하게 되는 것이다.
한편, 전술한 경우에는 전력공급레벨을 열처리로(700-1, 700-2...700-n)를 선택하여 순차적으로 공급전력을 낮추며 제어하는 것을 설명하고 있는데, 이러한 예 이외에 본 발명에서는 일시에 각 열처리로(700-1, 700-2...700-n)에 공급되는 전력의 레벨을 낮추어 제어할 수 있다.
예컨데, 가동시간이 가장 오래된 열처리로(T1)와 가동시간이 짧은 열처리로(Tn) 모두에 대하여 동일 비율로 1차 설정된 전력레벨로 감소시킬 수 있다.
그런 후에도 사용전력을 수전반전력량계측부(100)에서 계측하였을 때 최대수요전력인 피크전력을 상회하게 되면, 상기한 열처리로(700-1, 700-2...700-n) 모두에 대하여 동일 비율에 의해 2차 설정된 전력레벨로 감소시킬 수 있다.
여기서, 상기한 바와 같이 1차 설정 전력레벨로 전체 열처리로(700-1, 700-2...700-n)에 대한 전력레벨 감소 및 2차 설정 전력레벨로의 전체 열처리로(700-1, 700-2...700-n)에 대한 전력레벨 감소를 통하여 수전반전력량계측부(100)에서 전체 열처리로(700-1, 700-2...700-n)의 수요 전력량을 피크 전력량 하방으로 하회할 수 있도록 제어할 수 있다.
한편 상기한 방법 이외에, 상기 1차 설정 전력레벨로 감소시킬 때와 2차 설정 전력레벨로 감소시킬 때 차수별 감소 비율을 동일하게 할 수도 있지만 이와 달리 감소 비율을 다르게 설정할 수 있음은 물론이다.
예를 들면 1차 설정 전력레벨 감소시 최초 공급전력 대비 20% 정도로 모든 열처리로(700-1, 700-2...700-n)들을 1차 공급전력을 감소시켜 공급하도록 한 후, 수전반전력량계측부(100)에서 전체 열처리로(700-1, 700-2...700-n)에 소요되는 수요전력량을 계측하도록 하여 피크전력을 하회하는지 확인하게 된다.
이어서 전술한 바와 같이 수요전력량이 여전히 피크전력량을 상회하고 있다면 2차 설정 전력레벨로 감소시킬 때 예를 들어 1차 보다는 상대적으로 작은 10% 정도로 모든 열처리로(700-1, 700-2...700-n)들에 대하여 2차 공급전력을 감소시키며 공급되도록 하여 전술한 과정을 밟도록 할 수 있다.
여기서, 상기한 바와 같이 1차 때에는 일률적으로 모든 열처리로(700-1, 700-2...700-n)에 동일한 비율로 공급전력을 줄여 제공하더라도, 2차 때에는 열처리로(700-1, 700-2...700-n)에 현재까지 투입된 각 열처리로(700-1, 700-2...700-n)의 열량인 엔탈피를 전력공급레벨판단부(300)에서 판단하여 각 열처리로(700-1, 700-2...700-n)마다 제품의 신뢰도를 저해하지 않는 범위내에서 개별적으로 공급전력의 절감 비율을 산정하여 제어할 수 있을 것이다.
한편, 본 발명에서는 상기 전력공급레벨판단부(300)에 의해 1차 및 2차 공급전력 감소 비율을 산정하여 열처리로 부하설비 구동부(400)에 의해 각 열처리로(700-1, 700-2...700-n)에 공급되는 전력을 제어할 때, 실시간 제어에 의할 경우 그 전력공급레벨판단부(300)에 의하여 제어되는 결과가 만족스럽지 못할 수 있다.
예컨데 예상치 못한 변수에 의해 열처리로 부하설비 구동부(400)의 제어 과정에서 결과값이 달라질 여지가 있을 수 있는데, 이를 사전에 감지하지 못하고 각각의 열처리로(700-1, 700-2...700-n)에 설정된 공급전력량을 절감하게 되면 제품의 신뢰도를 떨어뜨릴 우려가 있을 수 있다.
따라서, 이러한 것을 감안하여 전력공급레벱판단부(300)에 의해 판단된 공급전력량을 미리 사전에 시뮬레이션하여 제품 물성의 변화 등을 확인하는 것이 중요할 수 있다.
본 발명에서는 이러한 점을 감안하여, 상기 전력공급레벱판단부(300)에 의해 판단된 판단값에 따라 각 열처리로(700-1, 700-2...700-n)의 공급전력량이 설정된 후 가상시뮬레이션부(310)를 통해 그 예상되는 결과를 미리 파악하도록 할 수 있다.
상기 가상시뮬레이션부(310)에서 가상으로 실현되는 공급전력량에 따른 각각의 열처리로(700-1, 700-2...700-n) 내부의 제품 엔탈피 등을 미리 예측함으로써, 제품 물성 변화를 확인할 수 있으며 이에 따른 제품 신뢰도를 파악할 수 있게 되는 것이다.
상기한 가상시뮬레이션부(310)에 의해 얻게 되는 데이터와, 실제 열처리로 부하설비 구동부(400)에 의해 구동되며 얻게 되는 데이터들은 피드백되어 서버(500)측으로 수신될 수 있으며, 상기 서버(500)에서 이후에 진행되는 가상시뮬레이션부(310)에서의 시뮬레이션 조건으로 활용될 수 있을 것이다.
한편 상기 가상시뮬레이션부(310)에 의해 가상으로 시뮬레이션되는 결과는 서버(500)를 거쳐 모니터링부(600)에서 작업자로 하여금 육안 확인이 가능한 상태로 디스플레이된다.
상기 서버(500)측으로 제공되는 데이터는 각 열처리로들의 온도값과, 가동시간, 가동시간 동안 투입된 열량인 엔탈피값 등을 포함한다.
상기 모니터링부(600)에서 디스플레이되는 결과값이 만족스런 결과값으로 판단되는 경우, 열처리로 부하설비 구동부(400)를 통하여 설정된 순서대로 열처리로(700-1, 700-2...700-n)의 공급전력레벨을 조정하며 공급하거나 또는 일시에 모든 열처리로(700-1, 700-2...700-n)를 1차 및 2차에 걸쳐 공급전력레벨을 조정하며 공급하는 과정을 거치게 된다.
이와 같이 열처리로(700-1, 700-2...700-n)에 일시에 또는 순차적으로 공급전력레벨을 조정하며 공급하는 과정에서 전체 열처리로(700-1, 700-2...700-n)의 전체 공급전력이 피크전력을 하회할 수 있도록 조정할 수 있다.
상기한 시스템 구성요소를 활용하여, 본 발명에서의 다중 열처리로의 에너지 절감 방법은 도 3에서와 같은 흐름을 갖으며 제어 가능하다.
예컨데, 수전반 전력량 계측단계(S100)에서 생산 공장내의 다중 열처리로에 사용되는 사용전력량을 계측하게 되고, 상기 다중 열처리로 전체 최대수요전력인 피크전력을 계산하기 위한 최대수요전력계산단계(S200)를 거쳐, 상기 다중 열처리로에 공급되는 수요전력이 피크전력을 상회하는 경우 다중 열처리로 중 부하차단에 의해 전력공급레벨을 결정하게 되는 전력공급레벨결정단계(S300)를 거치게 된다.
한편, 상기 전력공급레벨결정단계(S300)에서 다중의 열처리로에 공급되는 전력의 레벨을 결정하여, 열처리로를 일괄적으로 전력레벨을 감소할 것인지 여부를 판단하기 위한 열처리로 일괄 전력레벨감소 판단단계(S400)를 거치게 된다.
여기서, 상기 열처리로 일괄 전력레벨감소 판단단계(S400)에서, 다중 열처리로를 일괄 전력레벨감소하지 않고 다중의 열처리로를 선택하여 전력레벨감소를 하기 위한 열처리로 선택단계(S410)로 선택될 수 있다.
이와 같은 이유는, 앞서 본 발명의 구성요소 설명에서 전술한 바와 같이, 전력공급레벨판단부(300)에서 다중 열처리로(700-1, 700-2...700-n) 전체에 공급되는 전력량이 피크전략량을 상회하게 되면, 열처리로(700-1, 700-2...700-n)를 선택하여 공급 전력량의 레벨을 낮춤으로써 부하를 차단할 수 있게 되는데, 여기서 종래와 같이 열처리로(700-1, 700-2...700-n)에 공급되는 전력을 순차적으로 모두 OFF 시키는 것이 아니라, 열처리로(700-1, 700-2...700-n) 중 일부를 선택하여 공급 전력량의 레벨을 낮추거나 또는 전체 열처리로(700-1, 700-2...700-n) 각각 공급되는 공급 전력량의 레벨을 낮추어 전체 공급전략량이 피크전력량 하방으로 하회될 수 있는 조건을 형성하는 것이 본 발명에서는 가능하기 때문이다.
한편, 상기 열처러로 일괄 전력레벨감소 판단단계(S400)와 상기 열처리로 선택단계(S410)에서 선택되어진 열처리로에 대하여 가상으로 전력레벨을 감소하였을 때의 결과치를 확인하기 위한 가상시뮬레이션 단계(S500)를 거치게 된다.
상기 가상시뮬레이션 단계(S500)에서 가상으로 실현되는 공급전력량에 따른 각각의 열처리로(700-1, 700-2...700-n) 내부의 제품 엔탈피 등을 미리 예측함으로써, 제품 물성 변화를 확인할 수 있으며 이에 따른 제품 신뢰도를 파악할 수 있게 되는 것이다.
상기 가상시뮬레이션 단계(S500)에 의해 실시된 가상의 결과가 적합한지 여부를 판단하기 위한 적합여부판단단계(S600)를 거치게 된다.
상기 적합여부판단단계(S600)에 의해 부적하다고 판단된 경우에는 열처리로 일괄 전력레벨감소 판단단계(S400)로 회귀하게 되어, 다시 가상시뮬레이션 단계(S500)을 거치게 되고, 적합하다고 판단된 경우 열처리로 전력공급레벨을 조정하기 위한 열처리로 전력공급레벨 조정단계(S700)를 거치게 된다.
상기 열처리로 전력공급레벨 조정단계(S700)에 의해 확정된 전력공급레벨에 따라 일괄 또는 선택된 열처리로의 전력공급레벨의 조정 등급에 따라 각 열처리로에 전력레벨을 조정하며 열처리로부하설비를 구동하는 열처리로 부하설비 구동단계(S800)를 거치게 된다.
상기 열처리로 부하설비 구동단계(S800)에 의해 구동되는 열처리로의 공급전력 상태와 각 열처리로의 계측량, 판단정보, 구동정보 등의 데이터를 송출하여 서버상에 로딩시키고 상기 서버로부터 데이터를 전송 받아 모니터링 가능하도록 디스플레이하는 디스플레이단계(S900)를 거쳐 작업자에 의해 육안 식별에 의해 현재 구동중인 각 열처리로의 공급전력 상태와 피크전력 상회 또는 하회 여부 및 에너지 절감 효율성 여부, 공급전력을 낮추어 운전 중이라 하더라도 제품에 손상이 가해질 수 있는지 여부 등에 대한 결과가 디스플레이될 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않음은 물론이며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 기술적 지식을 가진 자에 의해 상기 기재된 내용으로부터 다양한 수정 및 변형이 가능할 수 있음은 물론이다.
따라서 본 발명에서의 기술적 사상은 아래에 기재되는 청구범위에 의해 파악되어야 하되 이의 균등 또는 등가적 변형 모두 본 발명의 기술적 사상의 범주에 속함은 자명하다 할 것이다.
100; 수전반전력량계측부 200; 최대수요전력계산부
300; 전력공급레벨판단부 310; 가상시뮬레이션부
400; 열처리로부하설비구동부 500; 서버
600; 모니터링부
S100; 수전반 전력량 계측단계
S200; 최대수요전력 계산단계
S300; 전력공급레벱 결정단계
S400; 열처리로 일괄 전력레벨감소 판단단계
S410; 열처리로 선택단계
S500; 가상시뮬레이션 단계
S600; 적합여부판단단계
S700; 열처리로 전력공급레벨 조정단계
S800; 열처리로 부하설비 구동단계
S900; 디스플레이단계

Claims (9)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 생산 공장내의 다중 열처리로에 사용되는 사용전력량을 계측하기 위한 수전반 전력량 계측단계;
    상기 다중 열처리로 전체 최대수요전력인 피크전력을 계산하기 위한 최대수요전력계산단계;
    상기 다중 열처리로에 공급되는 수요전력이 피크전력을 상회하는 경우 다중 열처리로 중 부하차단에 의해 전력공급레벨을 결정하게 되는 전력공급레벨결정단계;
    상기 전력공급레벨결정단계에서 다중의 열처리로에 공급되는 전력의 레벨을 결정하여, 열처리로를 일괄적으로 전력레벨을 감소할 것인지 여부를 판단하기 위한 열처리로 일괄 전력레벨감소 판단단계;
    상기 열처리로 일괄 전력레벨감소 판단단계에서, 다중 열처리로를 일괄 전력레벨감소하지 않고 다중의 열처리로를 선택하여 전력레벨감소를 하기 위한 열처리로 선택단계;
    상기 열처리로 일괄 전력레벨감소 판단단계와 상기 열처리로 선택단계에서 선택되어진 열처리로에 대하여 가상으로 전력레벨을 감소하였을 때의 결과치를 확인하기 위한 가상시뮬레이션 단계;
    상기 가상시뮬레이션 단계에 의해 가상으로 실현되는 공급전력량에 따른 각각의 열처리로 내부의 제품 엔탈피를 미리 예측, 제품의 물성 변화를 확인할 수 있도록 하여 상기 각각의 열처리로 내부 제품 엔탈피에 대한 가상의 결과가 정상적인 궤도내에 있는지 적합 여부를 판단하기 위한 적합여부판단단계;
    상기 적합여부판단단계에 의해 부적합하다고 판단된 경우에는 열처리로 일괄 전력레벨감소 판단단계로 회귀하고, 적합하다고 판단된 경우 열처리로 전력공급레벨을 조정하기 위한 열처리로 전력공급레벨 조정단계;
    상기 열처리로 전력공급레벨 조정단계에 의해 확정된 전력공급레벨에 따라 일괄 또는 선택된 열처리로의 전력공급레벨의 조정 등급에 따라 각 열처리로에 전력레벨을 조정하며 열처리로부하설비를 구동하는 열처리로 부하설비 구동단계;
    상기 열처리로 부하설비 구동단계에 의해 구동되는 열처리로의 공급전력 상태와 각 열처리로의 계측량, 판단정보, 구동정보 등의 데이터를 송출하여 서버상에 로딩시키고 상기 서버로부터 데이터를 전송 받아 모니터링 가능하도록 디스플레이하는 디스플레이단계;
    를 포함하는 다중 열처리로의 에너지 절감 방법.



  9. 삭제
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990068668A (ko) 1999-06-09 1999-09-06 이무석 특수주철의열처리방법
KR20040013801A (ko) 2002-08-08 2004-02-14 현대자동차주식회사 실린더 헤드의 잔류 응력 제거 열처리 방법
JP2010286179A (ja) * 2009-06-11 2010-12-24 Senju Metal Ind Co Ltd 電気炉及びその制御方法
KR101147952B1 (ko) 2011-11-14 2012-05-24 (주) 동양에이.케이코리아 잔류응력 제거 열처리 공정
KR20150101759A (ko) * 2014-02-27 2015-09-04 (주)삼아테크노솔루션 실시간 수요전력 및 요금 관리 시스템

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990068668A (ko) 1999-06-09 1999-09-06 이무석 특수주철의열처리방법
KR20040013801A (ko) 2002-08-08 2004-02-14 현대자동차주식회사 실린더 헤드의 잔류 응력 제거 열처리 방법
JP2010286179A (ja) * 2009-06-11 2010-12-24 Senju Metal Ind Co Ltd 電気炉及びその制御方法
KR101147952B1 (ko) 2011-11-14 2012-05-24 (주) 동양에이.케이코리아 잔류응력 제거 열처리 공정
KR20150101759A (ko) * 2014-02-27 2015-09-04 (주)삼아테크노솔루션 실시간 수요전력 및 요금 관리 시스템

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