KR20030050103A

KR20030050103A - 착화장치가 구비된 코크스로의 집진장치

Info

Publication number: KR20030050103A
Application number: KR1020010080495A
Authority: KR
Inventors: 조성우; 김제성; 김성욱; 박혜정
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2001-12-18
Filing date: 2001-12-18
Publication date: 2003-06-25

Abstract

본 발명은 코크스로의 탄화실에 유연탄 장입시 장입구에서 발생되어 분출되는 함진가스 중 가연성 가스를 장입구 상부에서 미리 연소시키며, 가스의 유량이 급변하여도 안정된 화염을 형성시키는 착화장치가 구비된 코크스로의 집진장치에 관한 것이다.

본 발명은 장입차에 장착된 다수개의 장입 호퍼 하단에 각각 설치된 장입 슈트에 의하여 유연탄이 코크스로 상부의 개구된 다수개의 장입구를 통하여 탄화실 내부로 장입되는 과정에서 발생되는 함진가스를 포집하는 집진기에 있어서,

액체연료가 저장된 액체연료 탱크에 연결되어 액체연료를 가압하는 액체연료 펌프와, 외부의 공기를 유입하여 가압하는 블로워가 각각 설치되고, 상기 흡입관의 하단에 연결되어 장입 슈트를 내장하면서 장입구의 상부에서 장입 슈트와 함께 승하강되는 흡입 후드가 설치되고, 상기 장입 슈트와 흡입 후드 사이의 공간으로 버너 노즐이 연장 설치되어 액체연료 펌프에 의하여 가압된 액체연료와 블로워에 의하여 가압된 공기의 혼합기를 점화 트랜스로 점화시키는 착화 버너가 설치되어 구성된다.

Description

착화장치가 구비된 코크스로의 집진장치{DUST COLLECTOR OF COKE OVEN WITH AN IGNITER}

본 발명은 코크스로의 탄화실에 유연탄 장입시 장입구에서 발생되어 분출되는 분진과 가연성 가스를 포함한 함진가스를 제거하는 집진장치에 관한 것으로, 특히 함진가스 중 가연성 가스를 장입구 상부에서 미리 연소시키며, 가스의 유량이 급변하여도 안정된 화염을 형성시키는 착화장치가 구비된 코크스로의 집진장치에 관한 것이다.

일반적으로 코크스로 탄화실 내에 코크스 제조를 위하여 장입차로 유연탄을 장입할 때, 탄화실 내부에서 장입된 유연탄, 코크스로 내부의 기체와 회분 및 유연탄에 함유된 수분이 1290℃의 고온에서 급격히 탄화과정을 거치면서 수증기 및 생(raw)가스가 탄화실 상부에 위치한 장입구에서 80,000NM³/HR로 분출된다.

이와 같이 분출되는 생가스는 수소, 메탄, 일산화탄소 등을 함유하는데, 이하에서는 이와 같은 치환기체, 회분, 석탄가스와 같은 가연성 가스를 포함하여 이루어진 가스를 함진가스라 칭한다.

그런데 상기 함진가스는 대기오염뿐만 아니라 작업환경을 악화시키기 때문에 집진장치로 집진하여야 한다.

종래에는 도 1의 종래의 함진가스 집진장치의 구성도에 도시된 바와 같이, 코크스로(10)를 구성하는 다수개의 탄화실(11)의 길이 방향의 코크스로(10)의상부(이하, 로정이라 함)에 설치된 장입구(12)는 탄화실(11)의 길이에 의하여 결정이 되며, 참고적으로 광양 코크스공장의 경우 4개의 장입구(12)가 설치되어 있으며 건류 후 압출시에는 분리된다.

각각의 탄화실(11)에 유연탄을 장입하기 위하여 로정을 코크스로(10)의 길이방향으로 주행하기 위하여 장입차(20)가 사용되는데, 이러한 장입차(20)는 각각의 탄화실(11) 당 통상 31.80톤의 유연탄을 장입하게 된다.

상기 장입차(20)는 탄화실(11) 장입구(12)의 개수와 동일한 수의 장입 호퍼(hopper)(21)가 구비되며, 이 장입 호퍼(21)의 하부에는 각각 장입 슈트(shoot)(22)가 설치되어 있어 장입 슈트(22)의 개방시에 장입 호퍼(21)에 저장되어 있던 유연탄이 탄화실(11)의 장입구(12)를 통하여 탄화실(11) 내부로 장입된다.

이와 같이 유연탄이 탄화실(11) 내부로 장입될 때 각각의 장입 슈트(22) 주위에 함진가스가 발생되는데, 이러한 함진가스를 포집하기 위하여 일단부에는 아래로 연장되어 장입구(12) 상부의 일측에 설치된 흡입 후드(23)가 연결된 흡입관(24)이 각각의 장입 호퍼(21)에 횡방향으로 설치되어 함진가스를 코크스로(10)의 폭 방향으로 유도하게 된다.

상기 흡입관(24)의 타단부에는 가동관(25)이 연결 설치되고, 이 가동관(25)은 장입차(20)가 이동시 장입차(20) 쪽으로 끌리고, 유연탄을 장입할 때는 단관(31)에 연결된다.

그리고, 상기 단관(31)은 각각의 탄화실(11) 방향으로 향하며 코크스로(10)방향으로 설치된 지상측 집합 덕트(duct)(32)에 부속되어 연결된다.

이 지상측 집합 덕트(32)는 지상측 덕트(33)에 연결되어 집진기(30)의 일단에 연결되며, 집진기(30)의 타단에는 흡입 블로워(blower)(34)가 연결되고, 이 흡입 블로워(34)는 대기 배출용 연돌(stack)(35)에 연결 설치된다.

상기와 같이 코크스로(10)의 탄화실(11)에 장입차(6)로 유연탄을 장입할 때 함진가스가 다량으로 분출되어 함진가스의 일부는 상승관(40) 및 곡관부에서 일부 냉각되고 가스 포집관(gas collecting main)(5)으로 흡입되어 포집되지만, 나머지 함진가스는 각각의 장입구(12)를 통하여 코스스로 외부로 분출된다.

이와 같은 외부로 분출되는 함진가스는 흡입후드(24)로 흡입되어 흡입관(24), 가동관(24), 단관(31), 지상측 집합 덕트(32) 및 지상측 덕트(33)을 경유하여 집진기(30)에 흘러 들어가 분리된 후, 깨끗한 정제가스가 흡입 블로워(34)를 거쳐서 대기 배출용 연돌(35)로 배출된다

그러나, 이와 같은 종래의 장치를 사용하는 경우 장입차(20)를 이용하여 유연탄을 장입할 때 발생되는 함진가스에는 가연성 가스가 포함되어 있으므로, 함진가스를 포집하는 과정에서 집진기(30) 내에서 폭발과 같은 이상연소를 일으킬 우려가 있었다.

또한 상기 흡입 후드(23)는 장입구(12)의 일측에 설치되어 있어 함진가스를 확실하게 포집할 수 없다는 문제점이 있었다.

특히, 유연탄의 장입 후기에는 탄화실(11)에 장입된 유연탄의 상층부를 레벨러(13)로 평탄화하는 작업을 수행하기 위하여 탄화실(11) 측면의 스몰도어(14)의뚜껑을 개방하였을 때 외부 공기의 드래프트 대량으로 형성되면서 탄화실(11) 내부로 급격하고 빠른 속도로 유입되므로 장입구(12)에서 분출되는 함진가스의 유량이 급증하고, 그 유속이 빨라져 화염이 급속히 커진다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술에 있어서의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 유연탄의 장입시 장입구에서 발생되는 함진가스를 효과적으로 포집하기 위하여 흡입관의 하단에 일체로 형성된 흡입 후드를 장입 슈트를 내장하도록 장입 슈트의 외부에 설치함과 동시에, 함진가스에 포함된 가연성 가스를 집진기에 유입되기 전 미리 연소시키기 위하여 장입 슈트와 흡입 후드 사이에 착화 버너를 설치하는 착화장치가 구비된 코크스로의 집진장치를 제공함을 그 목적으로 한다.

도 1은 종래의 함진가스 집진장치의 구성도.

도 2는 본 발명에 의한 착화장치가 구비된 코크스로의 집진장치를 나타내는 구성도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 코크스로11 : 탄화실

12 : 장입구20 : 장입차

21 : 장입 호퍼22 : 장입 슈트

100 : 액체연료 탱크101 : 필터

110 : 액체연료 펌프111 : 흡입측 배관

112 : 토출측 배관113 : 유량조절판

120 : 블로워121 : 토출측 배관

122 : 분기관123 : 유량조절판

130 : 흡입관131 : 흡입 후드

140 : 착화 버너141 : 버너 노즐

142 : 브라켓143 : 점화 트랜스

140 : 제어판

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 착화장치가 구비된 코크스로의 집진장치는, 장입차에 장착된 다수개의 장입 호퍼 하단에 각각 설치된 장입 슈트에 의하여 유연탄이 코크스로 상부의 개구된 다수개의 장입구를 통하여 탄화실 내부로 장입되는 과정에서 발생되는 함진가스를 포집하는 집진기에 있어서,

액체연료가 저장된 액체연료 탱크에 연결되어 액체연료를 가압하는 액체연료 펌프와, 외부의 공기를 유입하여 가압하는 블로워가 각각 설치되고, 상기 흡입관의 하단에 연결되어 장입 슈트를 내장하면서 장입구의 상부에서 장입 슈트와 함께 승하강되는 흡입 후드가 설치되고, 상기 장입 슈트와 흡입 후드 사이의 공간으로 버너 노즐이 연장 설치되어 액체연료 펌프에 의하여 가압된 액체연료와 블로워에 의하여 가압된 공기의 혼합기를 점화 트랜스로 점화시키는 착화 버너가 설치됨을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 발명에 있어서, 착화 버너는 흡입관 하부의 외주면에 고정되어 흡입 후드의 외측에 위치하고, 착화 버너에 연결된 버너 노즐이 흡입 후드의 측면을 관통하여 설치됨을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 발명에 있어서, 액체연료 펌프의 토출측 배관의 중간에 액체연료의 유량을 조절하는 유량조절판과, 블로워의 토출측 배관의 중간에 공기의 유량을 조절하는 유량조절판이 각각 설치됨을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 발명에 있어서, 장입 슈트와 흡입 후드의 승하강과, 각각의 유량조절판의 작동 및 점화 트랜스의 방전시기 중 적어도 어느 하나를 제어하는 제어판을 더 포함하여 설치됨을 특징으로 한다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명은 도 2의 본 발명에 의한 착화장치가 구비된 코크스로의 집진장치를 나타내는 구성도에 도시된 바와 같이, 장입차에 탑재된 액체연료 탱크(100)에 저장된 등유, 경우 등의 액체연료를 흡입 가압하고 후술하는 다수개의 착화 버너(burner)(130)에 공급하도록 액체연료 펌프(pump)(110)가 설치된다.

그리고 장입차에 탑재되어 대기중의 공기를 수집후 가압하고 다수개의 착화 버너(140)에 공급하도록 블로워(blower)(120)가 설치된다.

각각의 장입 슈트(22)의 주위에는 일정한 간격을 두고 둘러 쌓여 설치된 흡입 후드(131) 내부의 측면으로 돌출되어 설치되어 혼합기를 분사하는 버너노즐(141)과, 버너 노즐(141)에서 분사되는 혼합기를 점화시키는 점화기가 구비한 착화 버너(140)가 흡입관(130)의 하부에 고정 설치된 브라켓(142)에 고정 설치된다.

한편, 상기 장입 슈트(22)는 장입차(20)의 주행에 지장이 없도록 승하강되게 설치되며, 이때 흡입 후드(131)는 장입 슈트(22)와 함께 승하강되므로, 착화 버너(140)의 버너 노즐(141)은 승하강되는 흡입 후드(131)에 간섭되지 않을 정도로 돌출되어 있다.

또한 액체연료 펌프(110)의 토출측 배관(112)의 중간에 설치되어 착화 버너(140)에 공급하는 가압된 액체연료의 유량을 조절하도록 유량조절판(113)이 설치되며, 블로워(120)에 연결되어 착화 버너(140)에 공급되는 가압된 공기의 유량을 조절하도록 유량조절판(123)를 설치함으로써 혼합기의 혼합비율을 적절하게 조절할 수 있게 된다.

이때, 액체연료 펌프(110)에 의하여 가압된 액체연료와 블로워(120)에 의하여 가압된 공기를 착화 버너(140)에 공급할 때, 가압된 액체연료와 가압된 공기의 혼합비율을 제어하는 이외에 장입 슈트(22) 및 흡입 후드(131)의 승가강 조절 및 혼합기를 착화시키는 점화 트랜스(133)의 방전시기를 제어하는 제어판(150)이 설치된다.

이하에서는 상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 함진가스의 착화장치의 작용에 대하여 상세하게 설명한다.

먼저, 장입차(20)가 유연탄이 장입되는 탄화실(11) 상부에 정지된 후, 각각의 장입 슈트(22) 및 흡입후드(23)가 코크스로(10)의 장입구(12)를 통과하여 하강된다.

그 후, 액체연료 탱크(100)에서 유출된 액체연료는 필터(101)에 의하여 이물질이 여과된 후 흡입측 배관(111)을 통하여 액체연료 펌프(110)에서 흡입되어 7 ∼ 10kg/cm²으로 가압된다.

가압된 액체연료는 토출측 배관(112)를 통하여 배출되고, 제어판(150)에 연결된 유량조절판(113)에 의하여 유량이 조절되고, 분기관(114)에 의하여 각각의 착화 버너(140)에 공급된다.

한편, 블로워(120)에 의하여 100 ∼ 200mmAg로 흡입되어 가압된 가압 공기는 토출측 배관(121)에 유입되어 분기관(122)에 의하여 분기되고, 제어판(150)에 연결된 유량조절판(123)에 의하여 유량이 조절되어 각각의 착화 버너(130)에 공급된다.

상기와 같이 공급된 가압 액체연료와 가압 공기는 노즐 버너(131)에 의하여 혼합기가 되어 장입 슈트(22)와 흡입 후드(131) 사이의 공간에 분사됨과 동시에 제어판(150)에 연결된 점화 트랜스(143)에 의하여 혼합기에 착화가 행해짐으로써 버너 노즐(141)의 단부에 강력한 화염이 형성된다.

그 다음, 각각의 장입 호퍼(21)의 슬라이드 덤퍼(slide dumper)(26)가 개방되고 유연탄이 장입 슈트(22)를 통하여 탄화실(11)에 장입되는 과정에서 가연성의 함진가스 일부가 장입구(12)에서 분출되는데, 상술한 같이 착화 버너(140)에 의한 화염으로 함진가스 중의 가연성 가스는 연소되므로 흡입 후드(131)에 의하여 유입되는 가스 중에 가연성 가스는 제거된다.

따라서 집진기(30)에는 가연성 가스가 제거된 함진가스만이 유입되므로, 집진기(30) 내부에서의 폭발이 사전에 방지된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 착화장치가 구비된 코크스로의 집진장치를 사용하면, 유연탄의 장입시 발생되는 함진가스에 포함된 가연성 가스를 가압된 액체연료와 가압된 공기의 혼합기에 착화 버너를 이용하여 연소시킴으로써 집진기 내부로 연소성 가스가 유입되지 않으므로 집진기 내부에서의 폭발을 원천적으로 방지하여 안전사고를 예방할 수 있는 효과가 있게 된다.

또한, 유량조절판에 의하여 혼합기의 혼합비율을 적정 비율로 제어함으로써 장입구에서 분출되는 함진가스량이 급변동해도 화염이 급격하게 커지는 것을 방지할 수 있다.

Claims

장입차(20)에 장착된 다수개의 장입 호퍼(21) 하단에 각각 설치된 장입 슈트(22)에 의하여 유연탄이 코크스로(10) 상부의 개구된 다수개의 장입구(12)를 통하여 탄화실(11) 내부로 장입되는 과정에서 발생되는 함진가스를 포집하는 집진기(30)에 있어서,

액체연료가 저장된 액체연료 탱크(100)에 연결되어 액체연료를 가압하는 액체연료 펌프(110)와, 외부의 공기를 유입하여 가압하는 블로워(120)가 각각 설치되고, 상기 흡입관(130)의 하단에 연결되어 장입 슈트(22)를 내장하면서 장입구(12)의 상부에서 장입 슈트(22)와 함께 승하강되는 흡입 후드(131)가 설치되고, 상기 장입 슈트(22)와 흡입 후드(131) 사이의 공간으로 버너 노즐(141)이 연장 설치되어 액체연료 펌프(110)에 의하여 가압된 액체연료와 블로워(120)에 의하여 가압된 공기의 혼합기를 점화 트랜스(143)로 점화시키는 착화 버너(140)가 설치됨을 특징으로 하는 착화장치가 구비된 코크스로의 집진장치.
제1항에 있어서, 상기 착화 버너(140)는 흡입관(130) 하부의 외주면에 고정되어 흡입 후드(131)의 외측에 위치하고, 착화 버너(140)에 연결된 버너 노즐(141)이 흡입 후드(131)의 측면을 관통하여 설치됨을 특징으로 하는 착화장치가 구비된 코크스로의 집진장치.
제1항에 있어서, 상기 액체연료 펌프(110)의 토출측 배관(112)의 중간에 액체연료의 유량을 조절하는 유량조절판(113)과, 블로워(120)의 토출측 배관(121)의 중간에 공기의 유량을 조절하는 유량조절판(113)이 각각 설치됨을 특징으로 하는 착화장치가 구비된 코크스로의 집진장치.
제3항에 있어서, 상기 장입 슈트(22)와 흡입 후드(131)의 승하강과, 각각의 유량조절판(113, 123)의 작동 및 점화 트랜스(143)의 방전시기 중 적어도 어느 하나를 제어하는 제어판(150)을 더 포함하여 설치됨을 특징으로 하는 착화장치가 구비된 코크스로의 집진장치.