KR20130117461A - Apparatus and method for controling negative pressure in cokes dry quenching facilities - Google Patents

Apparatus and method for controling negative pressure in cokes dry quenching facilities Download PDF

Info

Publication number
KR20130117461A
KR20130117461A KR1020120040037A KR20120040037A KR20130117461A KR 20130117461 A KR20130117461 A KR 20130117461A KR 1020120040037 A KR1020120040037 A KR 1020120040037A KR 20120040037 A KR20120040037 A KR 20120040037A KR 20130117461 A KR20130117461 A KR 20130117461A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gas
coke
negative pressure
cooling chamber
pipe
Prior art date
Application number
KR1020120040037A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101365530B1 (en
Inventor
이원기
Original Assignee
주식회사 포스코
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 포스코 filed Critical 주식회사 포스코
Priority to KR1020120040037A priority Critical patent/KR101365530B1/en
Publication of KR20130117461A publication Critical patent/KR20130117461A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101365530B1 publication Critical patent/KR101365530B1/en

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B41/00—Safety devices, e.g. signalling or controlling devices for use in the discharge of coke
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B39/00—Cooling or quenching coke
    • C10B39/02—Dry cooling outside the oven

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Coke Industry (AREA)

Abstract

PURPOSE: A device and a method for controlling the negative pressure of coke dry quenching equipment are provided to prevent the generation of the excessive negative pressure in the coke dry quenching equipment without reducing a treatment amount of coke. CONSTITUTION: A device for controlling the negative pressure of coke dry quenching equipment includes a quenching tower (10), a hot gas duct (20), a boiler (30), a circulation pipe (70), and a gas supply unit (100). The quenching tower includes a cooling chamber (11), a pre-chamber (12), and a ring duct (13) and cools the coke inserted into the pre-chamber and moved to the cooling chamber by using circulation gas. The gas supply unit supplies inactive gas to the cooling chamber of the quenching tower separately from the circulation gas forcibly circulated via a circulation pipe.

Description

코크스 건식 소화설비의 부압 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLING NEGATIVE PRESSURE IN COKES DRY QUENCHING FACILITIES}Negative pressure control device and method for coke dry fire extinguishing equipment {APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLING NEGATIVE PRESSURE IN COKES DRY QUENCHING FACILITIES}

본 발명은 코크스 건식 소화설비의 부압 제어 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 운전 중 소화탑과 보일러 설비 사이의 핫 가스 덕트에서 발생되는 과잉 부압을 해소하는 코크스 건식 소화설비의 부압 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a negative pressure control device and method for a coke dry fire extinguishing system, and more particularly, to a negative pressure control device for a coke dry fire extinguishing system for releasing excess negative pressure generated in a hot gas duct between a fire tower and a boiler plant during operation. It is about a method.

제철 공정의 고로에서 열원 및 철광석의 환원제로 사용되는 코크스는 코크스 오븐(coke oven)에서 석탄을 건류하여 적열 상태(1000℃ 이상)의 코크스를 생산하게 된다.The coke used as a heat source and a reducing agent of iron ore in the blast furnace of a steelmaking process produces coal in a coke oven to produce coke in a glow state (over 1000 ° C).

그리고 상기한 적열 상태의 코크스를 냉각시키는 방식에는 상온 상태의 냉각수를 살수하여 냉각시키는 습식 소화 방식과, 불활성 가스(질소)를 이용하여 냉각시키는 건식 소화(Coke Dry Quenching; 이하 CDQ라 함) 방식이 있다.The method of cooling the coke in the red state includes a wet type fire extinguishing system in which cooling water in a normal temperature state is cooled and cooled and a dry fire quenching (CDQ) system in which cooling is performed using an inert gas (nitrogen) have.

도 1은 일반적인 코크스 건식 소화설비를 보여주는 구성도로서, 도 1에 도시된 바와 같이 일반적인 코크스 건식 소화설비는 소화탑(10), 핫 가스 덕트(20), 보일러(30) 및 순환 배관(70)으로 이루어지는 폐순환 구조를 갖는다.1, a general coke dry type fire extinguishing system includes a fire extinguisher 10, a hot gas duct 20, a boiler 30, and a circulation line 70, as shown in FIG. 1, As shown in Fig.

소화탑(10)은 적열 코크스가 갖는 현열을 불활성 가스를 매체로 하여 열교환하는 쿨링챔버(cooling chamber; 11)과, 상기 쿨링챔버(11)의 상부에 이어져서 적열 코크스 투입의 시간변동을 흡수하여 조업의 안정성을 얻을 목적으로 프리챔버(Pre-chamber; 12)가 마련되며, 상기 쿨링챔버(11)와 연통되면서 상기 프리챔버(12)를 둘러싸는 링 덕트(ring duct; 13)가 마련된다. 그래서, 적열 코크스가 프리챔버(12)의 상방으로부터 프리챔버(12) 내로 장입되어 순차적으로 쿨링챔버(11)로 이동하면서 불활성 가스와 열교환하여 200℃ 수준까지 냉각된 후, 일정량씩 쿨링챔버(11)의 하부를 통하여 외부로 배출된다.The digestion tower 10 has a cooling chamber 11 for exchanging sensible heat of the glowing coke with an inert gas as a medium, and is connected to an upper portion of the cooling chamber 11 to absorb the time variation of the input of the glowing coke. A pre-chamber 12 is provided for the purpose of obtaining operational stability, and a ring duct 13 is provided which communicates with the cooling chamber 11 and surrounds the prechamber 12. Thus, the red coke is charged into the prechamber 12 from above the prechamber 12, sequentially moved to the cooling chamber 11, heat-exchanged with the inert gas, cooled to 200 ° C, And is discharged to the outside.

한편, 열교환 후 1000℃ 수준으로 가열된 불활성 가스는 쿨링챔버(11)의 상부로부터 링 덕트(13)를 통과한 후 핫 가스 덕트(hot gas duct; 20)로 배출되고, 불활성 가스는 핫 가스 덕트(20) 중에 설치된 더스트 캐쳐(dust catcher; 21)를 경유하면서 불활성 가스에 포함된 분 코크스 및 더스트가 제거된 후 보일러(30)를 통과하게 된다.On the other hand, the inert gas heated to a temperature of 1000 ° C. after the heat exchange is discharged from the upper part of the cooling chamber 11 through the ring duct 13 to the hot gas duct 20, And the dust coke and dust contained in the inert gas are removed through the dust catcher 21 installed in the reactor 20 and then passed through the boiler 30.

보일러(30)에서는 불활성 가스의 현열을 회수하여 스팀(steam)을 발생시켜 전력을 생산한다. 이렇게 보일러(30)를 통과한 불활성 가스를 현열이 회수되면서 대략 160℃ 수준으로 냉각된다.In the boiler 30, the sensible heat of the inert gas is recovered to generate steam to produce electric power. The inert gas that has passed through the boiler 30 is cooled to about 160 DEG C while the sensible heat is recovered.

보일러(30)를 통과한 불활성 가스는 상기 순환 배관(70)을 통하여 상기 소화탑(10)의 쿨링챔버(11)로 재공급된다. 이때 상기 순환 배관(70) 상에는 불활성 가스에 포함된 더스트를 분리하기 위한 설비인 싸이클론(cyclone; 40)이 배치되고, 불활성 가스를 압송시켜 순환시키기 위한 순환 팬(50)이 구비된다.The inert gas having passed through the boiler 30 is supplied again to the cooling chamber 11 of the fire extinguisher 10 through the circulation pipe 70. At this time, a cyclone (40) as a facility for separating dust contained in the inert gas is disposed on the circulation pipe (70), and a circulation fan (50) for circulating the inert gas by pressure is provided.

또한, 상기 순환 배관(70) 상에는 불활성 가스를 더욱 낮은 온도로 냉각시키기 위한 보조 열교환기(60)가 배치되어, 불활성 가스가 상기 보조 열교환기(60)를 통과하면서 재냉각되어 대략 120℃ 수준까지 냉각되어 소화탑(10)의 쿨링챔버(11)로 압송된다.An auxiliary heat exchanger 60 for cooling the inert gas to a lower temperature is disposed on the circulation pipe 70 so that the inert gas is re-cooled while passing through the auxiliary heat exchanger 60, Cooled and fed to the cooling chamber 11 of the fire extinguisher 10.

한편, 소화탑(10)의 프리챔버(12)로 장입되는 코크스는 휘발분이나 미분 코크스를 포함하고 있는데, 이러한 휘발분은 연소성이 높아 순환 가스 중에 높은 비율로 포함되어 있으면 이상 연소의 가능성이 있다.On the other hand, the coke charged into the prechamber 12 of the fire extinguisher 10 contains volatile matter and fine powder coke. If such volatile matter is highly combustible and contained in a high proportion in the circulating gas, there is a possibility of abnormal combustion.

또한, 적열 코크스에서 발생하는 H2와 CO, 그리고 코크스의 불완전 연소에 의해 CO2로부터 변환된 CO가 불활성 가스와 혼합되어 CDQ설비의 폐순환 구조에서 순환되는 순환가스를 구성하게 되는데, 이러한 순환가스는 CDQ설비 내의 보일러(30)와 적열 코크스가 저장된 소화탑(10)을 순환하는 과정에서 농도가 증가하게 된다. 특히, H2와 CO가스는 폭발성이 강하기 때문에 적정 농도로 엄격하게 제어해야 할 필요가 있다.In addition, H 2 and CO generated from the red coke and CO converted from CO 2 by incomplete combustion of the coke are mixed with an inert gas to form a circulating gas circulated in the closed circulation structure of the CDQ facility. The concentration increases in the course of circulating the fire extinguishing tower 10 in which the boiler 30 and the coke in the CDQ facility are stored. In particular, since H 2 and CO gases are highly explosive, it is necessary to strictly control them to an appropriate concentration.

그래서, 소화탑(10)의 링 덕트(13)에는 외부 공기가 자연적으로 유입되도록 하는 외기 유입 배관(14)이 연결된다. 이렇게 링 덕트(13)를 통하여 프리챔버(12) 내로 외부 공기를 유입시켜 코크스 중에 잔존하는 휘발분, 미분 코크스 및 폭발성이 있는 가스를 연소시킨다. 이렇게 소화탑(10) 내부로 유입된 공기에 의해 적열 코크스의 표층의 일부 및 폭발성 가스가 연소하게 되면, 폭발성 가스를 제거하는 효과와 함께 고온이 된 공기 및 연소 배기 가스가 순환 가스에 혼합됨으로써, 소화탑(10)으로부터 배출되는 가스의 열량이 증대되고, 그 결과 보일러(30)에서의 현열 회수량을 증대시킬 수 있다.Thus, the ring duct 13 of the digestion tower 10 is connected to the outside air inflow pipe 14 for allowing outside air to flow naturally. Thus, outside air is introduced into the prechamber 12 through the ring duct 13 to burn volatile matter, fine powder coke, and explosive gas remaining in the coke. When a part of the surface layer of the red gypsum coke and the explosive gas are burnt by the air introduced into the digestion tower 10, the hot air and the combustion exhaust gas are mixed with the circulating gas together with the effect of removing the explosive gas, The calorific value of the gas discharged from the digester 10 is increased, and as a result, the sensible heat recovery in the boiler 30 can be increased.

한편, CDQ 설비의 운전중 핫 가스 덕트(20)에서 과잉 부압이 생성되면 순환 가스의 유속이 증대되며 이는 소화탑(10)의 프리챔버(12)에 장입된 코크스에 포함된 코크스 미분이 핫 가스 덕트(20) 측으로 유입되는 플로팅(floating) 현상이 발생하고, 이에 따라 핫 가스 덕트(20) 내부를 폐쇄시키는 문제를 발생시켰다.On the other hand, if excess negative pressure is generated in the hot gas duct 20 during operation of the CDQ facility, the flow rate of the circulating gas is increased, which means that the coke fine powder contained in the coke charged in the prechamber 12 of the digestion tower 10 is hot gas. Floating phenomenon that flows into the duct 20 occurs, thereby causing a problem of closing the inside of the hot gas duct 20.

또한, 이러한 과잉 부압은 소화탑(10)의 링 덕트(13)의 변형을 초래하거나 소화탑(10)을 붕괴시키는 사고의 원인이 된다.In addition, such excessive negative pressure causes deformation of the ring duct 13 of the digestion tower 10 or causes an accident to collapse the digestion tower 10.

상기와 같은 문제 및 사고를 유발하는 과잉 부압의 원인은 첫째로 전체 순환계 흐름 중 소화탑(10)의 통기성 저하 즉, 유체흐름을 방해하는 관로 저항의 증가 때문이고, 둘째로는 순환 가스 통로인 핫 가스 덕트(20) 및 순환 배관(70)이 코크스 처리량 대비 상대적으로 협소하다는 것이다.The cause of the excess negative pressure causing the above problems and accidents is firstly due to a decrease in the air permeability of the digester 10 in the entire circulation system, that is, an increase in pipeline resistance that impedes the fluid flow, and secondly, a hot gas which is a circulating gas passage. The gas duct 20 and the circulation pipe 70 is relatively narrow compared to the coke throughput.

현재까지는 이러한 과잉 부압을 해소하는 방법으로 CDQ 설비의 가동율을 하향시켜 순환 풍량을 감소시키는 것이 유일한 대안이었다. 하지만 CDQ 설비의 가동율을 하향시키는 것은 전체 코크스 오븐 가동율에 영향을 주었고, 이는 생산성을 저하시키는 단점이 있었다. 결국 과잉 부압 문제를 해소할 수 있는 방법이 현재로서는 없는 실정이었다.Until now, the only alternative has been to reduce the circulating air flow by lowering the CDQ facility's utilization rate as a way of eliminating this excess negative pressure. However, lowering the operating rate of the CDQ plant affected the overall coke oven operating rate, which lowered the productivity. After all, there is no way to solve the problem of excess negative pressure at present.

다만, 종래에는 순환 가스에 포함된 폭발성 가스의 농도를 목표로 하는 농도로 조정하기 위하여 링 덕트로 유입되는 공기의 유입량을 조업 여건에 맞도록 자동적으로 제어하는 기술이 제안되었는데, 종래 이러한 기술에 대해서는 "코크스 건식소화설비 및 그 방법(등록특허 10-0593754)"에서 구체적으로 공지되어 있다.However, in the related art, in order to adjust the concentration of the explosive gas contained in the circulating gas to a target concentration, a technique for automatically controlling the inflow amount of air flowing into the ring duct according to the operating conditions has been proposed. It is specifically known in "Coke dry fire extinguishing equipment and its method" (Patent 10-0593754).

하지만, 공지된 기술로는 순환 가스의 농도를 목표로 하는 수준으로 조정할 수 있는 효과는 있지만, 여전히 CDQ 설비에 발생되는 과잉 부압을 해소하지는 못하는 한계가 있었다.
However, the known technique has the effect of adjusting the concentration of the circulating gas to a target level, but still has a limitation that does not eliminate the excess negative pressure generated in the CDQ installation.

등록특허 10-0593754 (2006. 06. 20)Patent Registration 10-0593754 (2006. 06. 20)

본 발명은 CDQ설비의 운전 중 소화탑과 보일러 설비 사이의 핫 가스 덕트에서 발생되는 과잉 부압을 해소하여 안정적이면서 코크스의 냉각 생산성을 향상시킬 수 있는 코크스 건식 소화설비의 부압 제어 장치 및 방법을 제공한다.
The present invention provides an apparatus and method for controlling the negative pressure of the coke dry fire extinguishing system which can improve the cooling productivity of the coke by releasing excess negative pressure generated in the hot gas duct between the digestion tower and the boiler facility during the operation of the CDQ facility. .

본 발명의 일 실시형태에 따른 코크스 건식 소화설비의 부압 제어 장치는 코크스 건식 소화설비에 발생되는 과잉 부압을 제어하는 장치로서, 하부에 쿨링챔버가 마련되고, 상기 쿨링챔버의 상부에 이어지는 프리챔버가 마련되며, 상기 쿨링챔버와 연통되면서 상기 프리챔버를 둘러싸는 링 덕트가 마련되고, 상기 프리챔버로 장입되어 상기 쿨링챔버로 이동되는 코크스를 순환 가스를 이용하여 냉각시키는 소화탑과; 상기 링 덕트에 연결되어 상기 소화탑에서 상기 코크스와 열교환 되면서 현열에 의해 승온된 순환 가스가 유동되는 핫 가스 덕트와; 상기 핫 가스 덕트에 연결되어 상기 순환 가스의 현열을 회수하는 보일러와; 상기 보일러와 상기 소화탑의 쿨링챔버를 연결시켜 폐순환 구조를 조성하고, 순환팬이 설치되어 상기 순환 가스를 강제로 순환시키는 순환 배관과; 상기 순환 배관을 통하여 강제로 순환되는 상기 순환 가스와는 별개로 상기 소화탑의 쿨링챔버로 불활성 가스를 공급하는 가스 공급유닛을 포함한다.The negative pressure control device of the coke dry fire extinguishing system according to an embodiment of the present invention is a device for controlling excess negative pressure generated in the coke dry fire extinguishing facility, and a cooling chamber is provided at a lower portion thereof, and a prechamber connected to the upper portion of the cooling chamber is provided. A fire duct provided in communication with the cooling chamber, the ring duct surrounding the prechamber and cooling the coke charged into the prechamber and moved to the cooling chamber by using a circulating gas; A hot gas duct connected to the ring duct and in which the circulating gas heated by sensible heat flows while being exchanged with the coke in the digestion tower; A boiler connected to the hot gas duct to recover sensible heat of the circulating gas; A circulation pipe connecting the boiler and the cooling chamber of the digester to form a closed circulation structure, and a circulation fan installed to forcibly circulate the circulating gas; It includes a gas supply unit for supplying an inert gas to the cooling chamber of the digestion tower separately from the circulating gas forcibly circulated through the circulation pipe.

상기 가스 공급유닛은 상기 쿨링챔버의 내부를 향하도록 상기 쿨링챔버의 벽체에 구비되어 불활성 가스를 분사하는 가스 분사노즐과; 상기 가스 분사노즐에 연결되어 상기 가스 분사노즐로 분사되는 불활성 가스가 이동되는 이동 배관과; 상기 이동 배관에 연결되어 상기 가스 분사노즐로 분사되는 불활성 가스를 공급하는 가스 공급원과; 상기 이동 배관에 구비되어 상기 불활성 가스의 유량을 조정하는 밸브를 포함한다.The gas supply unit is provided on the wall of the cooling chamber to face the inside of the cooling chamber and the gas injection nozzle for injecting an inert gas; A moving pipe connected to the gas injection nozzle to move an inert gas injected into the gas injection nozzle; A gas supply source connected to the moving pipe and supplying an inert gas injected into the gas injection nozzle; And a valve provided in the moving pipe to adjust a flow rate of the inert gas.

상기 순환 배관에는 상기 순환팬과 쿨링챔버 사이에 보조 열교환기가 더 구비되고, 상기 순환 배관에는 상기 보조 열교환기를 우회하는 적어도 하나 이상의 우회배관이 구비되는 것을 특징으로 한다.The circulation pipe may further include an auxiliary heat exchanger between the circulation fan and the cooling chamber, and the circulation pipe may include at least one bypass pipe bypassing the auxiliary heat exchanger.

상기 순환 배관에는 상기 보조 열교환기를 통과하여 순환되는 순환 가스의 유동을 제어하는 댐퍼가 구비되는 것을 특징으로 한다.The circulation pipe is provided with a damper for controlling the flow of the circulating gas circulated through the auxiliary heat exchanger.

상기 소화탑의 링 덕트로 외부 공기를 강제로 주입시키는 외기 주입유닛을 더 포함한다.It further includes an external air injection unit for forcibly injecting outside air into the ring duct of the digestion tower.

상기 외기 주입유닛은 상기 링 덕트에 연결되는 주입 배관과; 상기 주입 배관에 설치되어 강제로 외부 공기를 상기 주입 배관으로 주입시키는 블로워와; 상기 주입 배관에 구비되어 상기 외부 공기의 유량을 조정하는 밸브를 포함한다.The external air injection unit and the injection pipe connected to the ring duct; A blower installed in the injection pipe to force external air into the injection pipe; It is provided in the injection pipe and includes a valve for adjusting the flow rate of the outside air.

상기 소화탑, 핫 가스 덕트, 보일러 및 순환 배관 내부 중 선택되는 두 곳에 대한 차압을 검출하는 차압검출센서를 더 포함한다.It further includes a differential pressure detection sensor for detecting the differential pressure for the two places selected from the inside of the digestion tower, hot gas duct, boiler and circulation pipe.

한편, 본 발명의 일 실시형태에 따른 코크스 건식 소화설비의 부압 제어 방법은 소화탑, 핫 가스 덕트, 보일러 및 순환 배관이 폐순환 구조를 이루도록 구비되어 소화탑으로 장입된 코크스를 냉각시키는 순환 가스가 순환되는 코크스 건식 소화설비에서 발생되는 과잉 부압을 제어하는 방법으로서, 상기 소화탑과 핫 가스 덕트 내부의 압력에 대한 차압을 검출하여 이상 발생시, 상기 소화탑의 하부에 상기 순환 배관을 통하여 강제로 순환되는 상기 순환 가스와는 별개로 상기 소화탑의 내부로 불활성 가스를 직접 공급하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the negative pressure control method of the coke dry fire extinguishing equipment according to an embodiment of the present invention is provided with a digestion tower, a hot gas duct, a boiler and a circulation pipe to form a closed circulation structure, the circulation gas for cooling the coke charged into the digestion tower is circulated A method of controlling excess negative pressure generated in a coke dry fire extinguishing system, the pressure difference between the pressure in the digestion tower and the hot gas duct is detected, and when an abnormality occurs, it is circulated forcibly to the lower part of the digestion tower through the circulation pipe. Apart from the circulating gas, the inert gas is directly supplied to the inside of the digestion tower.

상기 순환 배관에는 보조 열교환기가 구비되어 순환되는 순환 가스가 상기 보조 열교환기를 통과하면서 열교환되는 작용이 이루어지되, 상기 보조 열교환기의 전방 영역과 후방 영역의 압력에 대한 차압을 검출하여 이상 발생시, 상기 보조 열교환기를 우회시켜 상기 순환 가스를 순환시키는 것을 특징으로 한다.The circulation pipe is provided with an auxiliary heat exchanger to perform heat exchange while the circulated gas is circulated through the auxiliary heat exchanger, and when an abnormality occurs by detecting a differential pressure with respect to the pressure between the front region and the rear region of the auxiliary heat exchanger, Bypassing the heat exchanger is characterized in that for circulating the circulating gas.

상기 소화탑과 핫 가스 덕트 내부의 압력에 대한 차압을 검출하여 이상 발생시, 상기 소화탑의 상부로 외부 공기를 강제로 주입시키는 것을 특징으로 한다.
It is characterized in that for detecting the differential pressure with respect to the pressure in the digestion tower and the hot gas duct, when abnormality occurs, forcing the outside air to the upper portion of the digestion tower.

본 발명의 실시예에 따르면, CDQ 설비의 운전 중 발생되는 순환 가스의 부압을 해소하기 위하여 순환 가스와는 별개로 소화탑에 직접 불활성 가스를 분사시킴으로서, 코크스의 처리량을 줄이지 않고도 CDQ 설비에서 과잉 부압이 발생되는 것을 방지할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in order to solve the negative pressure of the circulating gas generated during operation of the CDQ facility, by injecting an inert gas directly into the digestion tower separately from the circulating gas, the excess negative pressure in the CDQ facility without reducing the throughput of coke This can be prevented from occurring.

또한, 소화탑에 직접 불활성 가스를 분사시키는 방법과 더불어 링 덕트로 외부 공기를 강제로 주입시키거나, 순환 배관 중에 설치되는 보조 열교환기를 우회하는 우회배관을 설치하여 CDQ 설비의 운전 중 발생되는 순환 가스의 부압을 해소할 수 있는 효과가 있다.In addition, by injecting inert gas directly into the digestion tower, by injecting outside air into the ring duct forcibly or by installing a bypass pipe bypassing the auxiliary heat exchanger installed in the circulation pipe, the circulating gas generated during operation of the CDQ facility. There is an effect that can eliminate the negative pressure of.

그리고, 소화탑과 핫 가스 덕트 사이의 차압을 실시간으로 계측하여 그 계측값에 따라 CDQ 설비 내의 부압을 조정하여 CDQ 설비의 안정적인 운전을 유지할 수 있는 효과가 있다.
In addition, the differential pressure between the fire tower and the hot gas duct is measured in real time, and the negative pressure in the CDQ facility is adjusted according to the measured value, thereby maintaining the stable operation of the CDQ facility.

도 1은 일반적인 코크스 건식 소화설비를 보여주는 구성도이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 코크스 건식 소화설비를 보여주는 구성도이다.1 is a view showing a general coke dry fire extinguishing system,
Figure 2 is a block diagram showing a coke dry fire extinguishing equipment according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, It is provided to let you know. Wherein like reference numerals refer to like elements throughout.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 코크스 건식 소화설비를 보여주는 구성도이다.Figure 2 is a block diagram showing a coke dry fire extinguishing equipment according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 코크스 건식 소화설비의 부압 제어 장치는 소화탑(10), 핫 가스 덕트(20), 보일러(30) 및 순환 배관(70)으로 이루어지는 폐순환 구조를 갖는 종래의 일반적인 코크스 건식 소화설비에 부압을 제어할 수 있는 유닛인 가스 공급유닛(100), 회우배관(220a,220b,220c) 및 외기 주입유닛(300)이 설치되고, CDQ 설비 내에서 발생되는 차압을 검출하는 차압검출센서(400)가 설치된다.As shown in FIG. 2, a negative pressure control device for a coke dry fire extinguishing system according to an embodiment of the present invention includes a waste circulation system including a digestion tower 10, a hot gas duct 20, a boiler 30, and a circulation pipe 70. In the conventional coke dry fire extinguishing system having a conventional structure, a gas supply unit 100, a ash discharge pipe 220a, 220b, 220c and an outside air injection unit 300, which are units capable of controlling negative pressure, are installed in a CDQ facility. A differential pressure detection sensor 400 for detecting the generated differential pressure is installed.

상기 소화탑(10)은 강제로 순환되는 순환 가스(불활성 가스)를 이용하여 적열 코크스를 냉각시키는 수단으로서 적열 코크스가 장입되어 냉각되도록 대략 원통형 구조를 갖는다. 바람직하게 상기 소화탑(10)은 코크스가 냉각되는 공간을 제공하는 쿨링챔버(cooling chamber; 11)와, 상기 쿨링챔버(11)와 연통되면서 상기 쿨링챔버(11)의 상부에 이어지는 프리챔버(pre-chamber; 12)와, 상기 쿨링챔버(11)와 연통되면서 상기 프리챔버(12)를 둘러싸는 링 덕트(ring duct; 13)로 이루어진다.The digester 10 has a substantially cylindrical structure in which the coke is charged and cooled as a means for cooling the coke by means of forced circulation gas (inert gas). Preferably, the digestion tower 10 includes a cooling chamber 11 providing a space in which coke is cooled, and a prechamber connected to the cooling chamber 11 while being in communication with the cooling chamber 11. and a ring duct 13 which communicates with the cooling chamber 11 and surrounds the prechamber 12.

그래서, 상기 프리챔버(12)의 상부로 적열 코크스가 장입되어 순차적으로 쿨링챔버(11)로 이동되고, 쿨링챔버(11)에서는 적열 코크스가 순환 가스와 열교환하여 대략 200℃ 수준까지 냉각된 후, 일정량씩 쿨링챔버(11)의 하부를 통하여 외부로 배출된다. 이때 링 덕트(13)를 통하여 외부 공기가 공급되는데, 이렇게 공급된 외부 공기에 의해서 상기 소화탑(10) 내에서는 코크스 중에 잔존하는 휘발분, 미분 코크스 및 폭발성이 있는 가스가 연소된다.Thus, after the coke is charged into the upper portion of the prechamber 12 and sequentially moved to the cooling chamber 11, in the cooling chamber 11, the coke is heat-exchanged with the circulating gas and cooled to approximately 200 ° C., It is discharged to the outside through the lower portion of the cooling chamber 11 by a predetermined amount. At this time, the outside air is supplied through the ring duct 13, the volatilization, fine powder coke and explosive gas remaining in the coke is burned in the digestion tower 10 by the supplied outside air.

한편, 쿨링챔버(11)에는 상기 순환 배관(70)을 통하여 강제로 순환되는 순환 가스와는 별개로 코크스를 냉각시키는 불활성 가스를 공급하는 가스 공급유닛(100)이 마련된다.On the other hand, the cooling chamber 11 is provided with a gas supply unit 100 for supplying an inert gas for cooling the coke separately from the circulating gas forcibly circulated through the circulation pipe 70.

상기 가스 공급유닛(100)은 상기 쿨링챔버(11)의 내부를 향하도록 상기 쿨링챔버(11)의 벽체에 구비되는 가스 분사노즐(110)과, 상기 가스 분사노즐(110)에 연결되어 상기 가스 분사노즐(110)로 분사되는 불활성 가스가 이동되는 이동 배관(120)과, 상기 이동 배관(120)에 연결되어 상기 가스 분사노즐(110)로 분사되는 불활성 가스를 공급하는 가스 공급원(130)과, 상기 이동 배관(120)에 구비되어 상기 불활성 가스의 유량을 조정하는 밸브(121)를 포함한다.The gas supply unit 100 is connected to the gas injection nozzle 110 and the gas injection nozzle 110 provided on the wall of the cooling chamber 11 to face the inside of the cooling chamber 11 and the gas. A moving pipe 120 through which the inert gas injected into the injection nozzle 110 is moved, and a gas supply source 130 connected to the moving pipe 120 to supply the inert gas injected into the gas injection nozzle 110; In addition, the moving pipe 120 is provided with a valve 121 for adjusting the flow rate of the inert gas.

그래서, 상기 가스 공급유닛(100)을 통하여 상기 순환 배관(70)을 통하여 순환되는 순환 가스와는 별개로 쿨링챔버(11) 내부에 코크스 냉각용 불활성 가스를 직접 취입시킴에 따라 코크스의 처리량이 증가하더라도 상시 순환 가스의 순환 압력을 증가시키지 않고도 코크스의 적절한 냉각효율을 유지할 수 있고, 이에 따라 소화탑(10)과 핫 가스 덕트(20) 사이에 과잉 부압이 발생되는 것을 방지할 수 있는 것이다. 쿨링챔버(11)로 직접 취입된 불활성 가스는 순환 가스에 혼합되어 순환 가스와 함께 순환된다.Thus, the throughput of coke increases as the inert gas for coke cooling is directly injected into the cooling chamber 11 separately from the circulating gas circulated through the circulation pipe 70 through the gas supply unit 100. Even if it is possible to maintain the proper cooling efficiency of the coke without increasing the circulation pressure of the constantly circulating gas, it is possible to prevent the excessive negative pressure is generated between the digestion tower 10 and the hot gas duct 20. The inert gas directly blown into the cooling chamber 11 is mixed with the circulating gas and circulated with the circulating gas.

또한, 본 발명은 상기 가스 공급유닛(100)과 더불어 소화탑(10) 내, 예를 들어 링 덕트(13)와 핫 가스 덕트(20) 사이의 부압 발생을 방지하기 위하여 종래에 링 덕트(13)를 통하여 외부 공기가 자연스럽게 유입되도록 한 구조를 개선하여 외부 공기가 소화탑(10) 내부로 강제 유입시킬 수 있는 외기 주입유닛(300)을 마련하였다.In addition, the present invention is a ring duct 13 in order to prevent the occurrence of negative pressure in the digestion tower 10, for example, between the ring duct 13 and the hot gas duct 20 together with the gas supply unit 100. By improving the structure to allow the outside air to naturally flow through the) to provide an external air injection unit 300 to force the outside air into the digester (10).

상기 외기 주입유닛(300)은 상기 소화탑(10)의 링 덕트(13)로 외부 공기를 강제로 주입시키는 유닛으로서, 상기 링 덕트(13)에 연결되는 주입 배관(310)과, 상기 주입 배관(310)에 설치되어 강제로 외부 공기를 상기 주입 배관(310)으로 주입시키는 블로워(320)와, 상기 주입 배관(310)에 구비되어 상기 외부 공기의 유량을 조정하는 밸브(320, 330)를 포함한다.The outside air injection unit 300 is a unit for injecting external air into the ring duct 13 of the digestion tower 10 by force, an injection pipe 310 connected to the ring duct 13, and the injection pipe A blower 320 installed at 310 to forcibly inject external air into the injection pipe 310, and valves 320 and 330 provided at the injection pipe 310 to adjust the flow rate of the external air; Include.

그래서 CDQ 설비의 운전 중 필요시 상기 블로워(320)를 작동시켜 외부 공기가 링 덕트(13)로 강제 주입되도록 함으로써 링 덕트(13)와 핫 가스 덕트(20) 사이의 차압이 해소되도록 한다.Thus, when the CDQ facility is operated during operation, the blower 320 is operated to force the external air to be injected into the ring duct 13 so that the pressure difference between the ring duct 13 and the hot gas duct 20 is eliminated.

한편, 상기 주입 배관(310)에는 상기 블로워(320)가 작동되지 않더라도 종래와 같이 외부 공기가 자연스럽게 유입될 수 있도록 외기 유입 배관(330)이 연결되고, 상기 외기 유입 배관(330)에는 외부 공기의 유입을 차단시킬 수 있는 밸브(331)가 구비된다.Meanwhile, even though the blower 320 is not operated, the inlet pipe 310 is connected to the outside air inlet pipe 330 so that the outside air can be naturally introduced, and the outside air inlet pipe 330 is connected to the outside air inlet pipe 330. A valve 331 is provided that can block inflow.

상기 핫 가스 덕트(hot gas duct; 20)는 상기 소화탑(10)의 상부, 즉 링 덕트(13)에 연결되어 코크스와 열교환 되어 1000℃ 수준으로 가열된 순환 가스의 흐름을 안내한다. 상기 핫 가스 덕트(20) 상에는 더스트 캐쳐(dust catcher; 21)가 설치되어 순환 가스에 포함된 분 코크스 및 더스트를 1차적으로 포집한 후 보일러(30)로 제공한다.The hot gas duct 20 is connected to the upper portion of the digestion tower 10, that is, the ring duct 13, heat exchanges with the coke, and guides the flow of the circulating gas heated to 1000 ° C. A dust catcher 21 is installed on the hot gas duct 20 to collect the minute coke and dust contained in the circulating gas and provide the boiler 30 to the boiler 30.

상기 보일러(30)는 순환 가스의 현열을 회수하는 수단으로서, 이렇게 회수된 현열로 스팀(steam)을 발생시켜 전력을 생산한다. 상기 보일러(30)는 상기 핫 가스 덕트(20)와 순환 배관(70) 사이에 설치되어 소화탑(10)에서 승온된 순환 가스가 통과되는 동안 보일러(30)에 구비된 설비, 예를 들어 예열기, 과열기, 절탄기 등을 통하여 순환 가스의 현열을 회수하는 것이다. 보일러(30)에서 현열이 회수된 순환 가스는 대략 160℃ 수준으로 냉각된다.The boiler 30 is a means for recovering the sensible heat of the circulating gas, and generates power by generating steam with the sensible heat recovered. The boiler 30 is installed between the hot gas duct 20 and the circulation pipe 70 to be installed in the boiler 30 while the circulating gas heated in the digestion tower 10 passes, for example, a preheater. The sensible heat of the circulating gas is recovered through a superheater, a coal mill, and the like. The circulating gas from which the sensible heat is recovered in the boiler 30 is cooled to a level of about 160 ° C.

상기 순환 배관(70)은 상기 보일러(30)와 소화탑(10)의 쿨링챔버(11)를 이어주는 배관으로서, 상기 순환 배관(70)이 구성됨에 따라 소화탑(10), 핫 가스 덕트(20), 보일러(30) 및 순환 배관(70)이 폐순환 구조로 조성된다.The circulation pipe 70 is a pipe connecting the cooling chamber 11 of the boiler 30 and the fire extinguishing tower 10 to the fire pipe 10 and the hot gas duct 20 as the circulation pipe 70 is configured. ), The boiler 30 and the circulation pipe 70 is formed in a closed circulation structure.

상기 순환 배관(70) 상에는 순환 가스에 포함된 더스트를 분리하기 위한 설비인 싸이클론(cyclone; 40)이 배치되고, 순환 가스를 압송시켜 순환시키기 위한 순환 팬(50)이 구비된다.The cyclone 40, which is a facility for separating dust contained in the circulating gas, is disposed on the circulating pipe 70, and a circulating fan 50 for circulating the circulating gas is provided.

그리고, 순환 배관(70) 중 상기 순환 팬(50)과 소화탑(10) 사이에는 순환 가스 중에 남아있는 현열을 회수하여 순환 가스의 온도를 더 낮추는 보조 열교환기(60)가 더 구비된다. 이때 보조 열교환기(60)를 통과한 순환 가스를 보조 열교환기(60)에서 재냉각되어 대략 120℃ 수준까지 냉각된다.Further, an auxiliary heat exchanger 60 is further provided between the circulation fan 50 and the digestion tower 10 in the circulation pipe 70 to recover sensible heat remaining in the circulation gas to further lower the temperature of the circulation gas. At this time, the circulating gas passing through the auxiliary heat exchanger 60 is recooled in the auxiliary heat exchanger 60 and cooled to approximately 120 ° C.

그리고, 상기 순환 배관(70)에는 상기 보조 열교환기(60)를 우회하여 순환 가스가 유동될 수 있도록 적어도 하나 이상의 회우배관(220a,220b,220c)이 구비된다. 예를 들어 순환 배관(70) 중 상기 순환 팬(50)과 상기 보조 열교환기(60) 사이의 배관을 다수개로 분기하여 상기 순환 팬(50)을 통과한 순환 공기 상기 보조 열교환기(60)로 유동되도록 다수의 메인배관(210a,210b,210c)을 구비하고, 각각의 메인배관(210a,210b,210c)에는 상기 보조 열교환기(60)를 우회하여 바로 소화탑(10)의 쿨링챔버(11)로 유동되도록 하는 다수의 회우배관(220a,220b,220c)을 분기하여 형성한다. 이때 상기 메인배관(210a,210b,210c) 및 회우배관(220a,220b,220c)에는 각각 메인배관(210a,210b,210c) 및 회우배관(220a,220b,220c)으로 유동되는 순환가스의 유동을 제어하는 밸브(211a, 211b, 211c, 221a, 221b, 221c)가 설치된다.In addition, the circulation pipe 70 is provided with at least one return pipe 220a, 220b, 220c to bypass the auxiliary heat exchanger 60 so that the circulation gas can flow. For example, a plurality of pipes between the circulation fan 50 and the auxiliary heat exchanger 60 in the circulation pipe 70 may be branched to the auxiliary heat exchanger 60 that has passed through the circulation fan 50. A plurality of main pipes 210a, 210b and 210c are provided to flow, and each of the main pipes 210a, 210b and 210c bypasses the auxiliary heat exchanger 60 and immediately cools the cooling chamber 11 of the digestion tower 10. Branches are formed by branching a plurality of hurdle pipe (220a, 220b, 220c) to flow to). At this time, the main pipe (210a, 210b, 210c) and the circumferential pipe (220a, 220b, 220c) to the flow of the circulating gas flowing to the main pipe (210a, 210b, 210c) and the hoewoo pipe (220a, 220b, 220c), respectively Control valves 211a, 211b, 211c, 221a, 221b, and 221c are provided.

그리고, 상기 순환 배관(70) 중 상기 보조 열교환기(60)의 소화탑(10) 사이 영역에는 순환 가스를 상기 회우배관(220a,220b,220c)으로 우회시킬 때 상기 보조 열교환기(60)를 통하여 유동되는 순환가스의 양을 제어하기 위한 댐퍼(damper)가 구비될 수 있다. 그래서 상기 댐퍼(230)의 개폐량을 조절하여 상기 보조 열교환기(60)를 통과하여 유동되는 순환 가스의 양을 제어하게 된다.The auxiliary heat exchanger 60 is diverted when the circulating gas is diverted to the return pipes 220a, 220b, and 220c in the region between the digestion towers 10 of the auxiliary heat exchanger 60 of the circulation pipe 70. A damper may be provided to control the amount of circulating gas flowing through the damper. Thus, the amount of circulating gas flowing through the auxiliary heat exchanger 60 is controlled by adjusting the opening and closing amount of the damper 230.

한편, 본 실시예에서는 상기 소화탑(10) 내부의 압력과 핫 가스 덕트(20) 내부의 압력에 대한 차압을 검출하기 위한 차압검출센서(400)가 구비된다.On the other hand, in the present embodiment is provided with a differential pressure detection sensor 400 for detecting the differential pressure with respect to the pressure in the digestion tower 10 and the pressure in the hot gas duct 20.

상기 차압검출센서(400)는 상기 소화탑(10)의 쿨링챔버(11) 내부의 압력과 핫 가스 덕트(20) 내부의 압력에 대한 차압을 검출하는 수단으로서, 그 측정 방식 및 측정 기기는 어떠한 것을 사용하여도 무방할 것이다. 물론 상기 차압검출센서(400)는 제시된 실시예와 같이 쿨링챔버(11)와 핫 가스 덕트(20) 사이의 차압을 검출하는 것에 한정되지 않고, CDQ 설비 중 선택되는 두 영역의 차압을 검출할 수 있도록 다양하게 위치를 변경하여 설치할 수 있을 것이다.
The differential pressure detection sensor 400 is a means for detecting the pressure difference between the pressure inside the cooling chamber 11 of the fire extinguishing tower 10 and the pressure inside the hot gas duct 20. You may use it. Of course, the differential pressure detection sensor 400 is not limited to detecting the differential pressure between the cooling chamber 11 and the hot gas duct 20, as shown in the present embodiment, it is possible to detect the differential pressure of the two areas selected from the CDQ facilities. You can change the location so that you can install it.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 일실시예에 따른 코크스 건식 소화설비의 작동과 이를 이용하여 코크스 건식 소화설비의 부압을 제어하는 방법에 대하여 설명한다.It describes the operation of the coke dry fire extinguishing system according to an embodiment of the present invention configured as described above and a method for controlling the negative pressure of the coke dry fire extinguishing system using the same.

먼저, 코크스 건식 소화설비의 작동관계에 대하여 설명하자면, 코크스 오븐에서 생산된 적열 코크스를 프리챔버(12)에 장입시킨다. 그래서 쿨링챔버(11) 및 프리챔버(12)를 채운다. 이렇게 쿨링챔버(11) 및 프리챔버(12)에 코크스가 적치되었다면, 링 덕트(13)를 통하여 외부 공기를 자연 압력(소화탑 외부에서 별도의 인위적인 승압이 없는 자연 상태의 압력을 의미함)으로 주입시킨다. 이때는 블로워(320)의 작동을 멈춘 상태로 주입 배관(310)에 구비된 밸브(320)를 닫고, 외기 유입 배관(330)에 구비된 밸브(331)를 열어 외부 공기가 자연 압력에 의해 링 덕트(13)로 유입되어 코크스 중에 잔존하는 휘발분, 미분 코크스 및 폭발성이 있는 가스를 연소시켜 제거한다.First, to explain the operation relationship of the coke dry fire extinguishing equipment, the red coke produced in the coke oven is charged in the prechamber 12. Thus, the cooling chamber 11 and the prechamber 12 are filled. If the coke is deposited in the cooling chamber 11 and the prechamber 12 in this way, the outside air to the natural pressure (meaning a natural pressure without a separate artificial pressure boost outside the fire tower) through the ring duct 13 Inject. At this time, the valve 320 provided in the injection pipe 310 is closed while the blower 320 is stopped, and the valve 331 provided in the outside air inlet pipe 330 is opened to allow the external air to flow due to natural pressure. The volatiles, fine powder coke and explosive gas which flow into (13) and remain in the coke are burned and removed.

한편, 순환 팬(50)을 작동시켜 쿨링챔버(11)의 하부에 순환 가스를 강제로 취입시킨다. 그러면 쿨링챔버(11) 내에서는 순환 가스와 코크스가 열교환되는데, 이러한 열교환에 의해 코크스는 냉각되어 쿨링챔버(11)의 하부를 통하여 소화탑(10)의 외부로 배출되고, 순환 가스는 승온되어 핫 가스 덕트(20)로 유동된다.On the other hand, by operating the circulation fan 50 to force the circulating gas to the lower portion of the cooling chamber (11). Then, the circulating gas and the coke are heat exchanged in the cooling chamber 11. The coke is cooled and discharged to the outside of the digestion tower 10 through the lower portion of the cooling chamber 11 by the heat exchange. Flow into the gas duct 20.

핫 가스 덕트(20)로 유동된 순환 가스는 순환 팬(50)의 작동에 의해 보일러(30) 방향으로 유동되고, 이때 핫 가스 덕트(20)에 마련된 더스트 캐쳐(21)를 경유하면서 순환 가스에 포함된 분 코크스 및 더스트가 제거된 후 보일러(30)로 유입된다.The circulating gas flowing into the hot gas duct 20 flows in the direction of the boiler 30 by the operation of the circulation fan 50, and at this time, the circulating gas passes through the dust catcher 21 provided in the hot gas duct 20. The included coke and dust are removed and then flowed into the boiler 30.

보일러(30)에 유입된 순환 가스는 보일러(30)에 마련된 열회수 설비에 의해 현열이 회수되면서 냉각된다. 이렇게 회수된 현열은 스팀을 발생시켜 전력을 생산한다.The circulating gas introduced into the boiler 30 is cooled while the sensible heat is recovered by the heat recovery facility provided in the boiler 30. The recovered sensible heat generates steam to generate power.

보일러(30)에서 1차적으로 냉각된 순환 가스는 싸이클론(40)을 통과하면서 순환 가스 중에 포함된 더스트가 포집된 다음, 순환 팬(50)을 경유하여 보조 열교환기(60)를 통과하면서 2차적으로 냉각된 다음 소화탑(10)의 쿨링챔버(11)로 다시 압송된다.The circulating gas primarily cooled in the boiler 30 passes through the cyclone 40, and dust contained in the circulating gas is collected, and then passes through the auxiliary heat exchanger 60 via the circulation fan 50. After being cooled down, it is again conveyed to the cooling chamber 11 of the digestion tower 10.

상기와 같은 일련의 작용이 연속적으로 진행되는 도중 코크스 처리량의 증대 또는 순환 구조상의 여러 요인에 의해 상기 소화탑(10)의 쿨링챔버(11)와 핫 가스 덕트(20) 내부의 압력에 대한 차압을 검출하는 차압검출센서(400)에서 이상 발생이 검출되면, CDQ 설비 내부, 예를 들어 소화탑(10)과 핫 가스 덕트(20)의 차압을 인위적으로 제거하는 조치를 취한다.During the continuous series of operations described above, the differential pressure on the pressure inside the cooling chamber 11 and the hot gas duct 20 of the digestion tower 10 is increased due to the increase in coke throughput or various factors in the circulation structure. When an abnormal occurrence is detected by the differential pressure detection sensor 400 to detect, an action of artificially removing the differential pressure inside the CDQ facility, for example, the fire tower 10 and the hot gas duct 20, is taken.

CDQ 설비 내에 발생된 과잉 차압을 제거하기 위한 조치로는 먼저, CDQ 설비 내에서 과잉 차압이 발생되면 순환 가스의 유동이 원활하지 않기 때문에 코크스의 냉각효율이 저하된다. 이에 따라 코크스의 냉각효율을 향상시키기 위하여 상기 소화탑(10)의 쿨링챔버(11)에 상기 순환 가스와는 별개로 불활성 가스를 직접 취입시킨다. 부연하자면 가스 공급원(130)에서 불활성 가스를 공급하여 쿨링챔버(11)의 내벽에 마련된 가스 분사노즐(110)로 취입시킨다. 그래서 순환 가스와 더불어 불활성 가스에 의해 코크스의 냉각이 원활하게 진행되면서 쿨링챔버(11)에 취입된 불활성 가스에 의해 쿨링챔버(11)와 핫 가스 덕트(20) 사이에 발생된 차압이 해소된다.As a measure to remove the excess differential pressure generated in the CDQ facility, first, if the differential pressure is generated in the CDQ facility, the cooling efficiency of the coke is reduced because the flow of circulating gas is not smooth. Accordingly, in order to improve the cooling efficiency of the coke, an inert gas is directly injected into the cooling chamber 11 of the digestion tower 10 separately from the circulating gas. In other words, the inert gas is supplied from the gas supply source 130 to be blown into the gas injection nozzle 110 provided on the inner wall of the cooling chamber 11. Therefore, as the cooling of the coke proceeds smoothly by the inert gas together with the circulating gas, the differential pressure generated between the cooling chamber 11 and the hot gas duct 20 by the inert gas blown into the cooling chamber 11 is eliminated.

또한, 보조 열교환기(60)의 전방 영역과 후방 영역의 압력에 대한 차압이 발생되는 경우에는, 순환 배관(70) 상에 마련된 댐퍼(230)를 막는 동시에 보조 열교환기(60)로 직접 연결되는 메인배관(210a,210b,210c)에 구비된 밸브(211a, 211b, 211c)를 막고, 회우배관(220a,220b,220c)에 구비된 밸브(221a, 221b, 221c)를 열어 보조 열교환기(60)를 경유하는 순환 가스를 우회시킨다. 이에 따라 보조 열교환기(60)를 경유하던 순환 가스가 보조 열교환기(60)를 우회하여 직접 쿨링챔버(11)로 취입되기 때문에 순환 가스의 순환을 원활하게 하여 보조 열교환기(60)의 전후에 발생된 차압이 해소된다.In addition, when a differential pressure with respect to the pressure in the front region and the rear region of the auxiliary heat exchanger 60 is generated, the damper 230 provided on the circulation pipe 70 is blocked, and is directly connected to the auxiliary heat exchanger 60. The valves 211a, 211b, and 211c provided in the main pipes 210a, 210b, and 210c are blocked, and the valves 221a, 221b, and 221c provided in the return pipes 220a, 220b, and 220c are opened, and the auxiliary heat exchanger 60 is opened. Bypass the circulating gas via). Accordingly, since the circulating gas passing through the auxiliary heat exchanger 60 is directly blown into the cooling chamber 11 by bypassing the auxiliary heat exchanger 60, the circulation of the circulating gas is smoothly performed before and after the auxiliary heat exchanger 60. The generated differential pressure is eliminated.

한편, 링 덕트(13)와 핫 가스 덕트(20) 사이에 차압이 발생되는 경우에는, 외기 유입 배관(330)의 밸브(331)를 닫고, 외기 주입유닛(300)의 주입 배관(310)에 구비된 밸브(320)를 연 다음 블로워(320)를 작동시켜 링 덕트(13)로 외부 공기를 강제 주입시킨다. 그러면 링 덕트(13)를 통하여 주입된 외부 공기가 연소되면서 링 덕트(13)와 핫 가스 덕트(20) 사이에 발생된 차압이 해소된다.On the other hand, when a differential pressure is generated between the ring duct 13 and the hot gas duct 20, the valve 331 of the outside air inflow pipe 330 is closed to the injection pipe 310 of the outside air injection unit 300. Open the provided valve 320 and then operate the blower 320 to force the outside air into the ring duct (13). Then, the differential pressure generated between the ring duct 13 and the hot gas duct 20 is eliminated while the external air injected through the ring duct 13 is combusted.

상기와 같이 여러 수단 및 방법에 의해 CDQ 설비 내에 발생되는 과잉 부압을 해소함에 따라 코크스의 처리량을 줄이지 않고도 CDQ 설비의 여러 곳에서 과잉 부압이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
By solving the excess negative pressure generated in the CDQ facility by various means and methods as described above, it is possible to prevent the occurrence of the excess negative pressure in various places of the CDQ facility without reducing the coke throughput.

본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.
Although the present invention has been described with reference to the accompanying drawings and the preferred embodiments described above, the present invention is not limited thereto but is limited by the following claims. Accordingly, those skilled in the art will appreciate that various modifications and changes may be made thereto without departing from the spirit of the following claims.

10: 소화탑 11: 쿨링챔버(cooling chamber)
12: 프리챔버(pre-chamber) 13: 링 덕트(ring duct)
20: 핫 가스 덕트(hot gas duct) 30: 보일러
40: 싸이클론(cyclone) 50: 순환 팬
60: 보조 열교환기 70: 순환 배관
100: 가스 공급유닛 110: 가스 분사노즐
120: 이동 배관 121: 밸브
130: 가스 공급원 210a,210b,210c: 메인배관
220a,220b,220c: 우회배관 230: 댐퍼
300: 외기 주입유닛 310: 주입 배관
320: 블로워 311: 밸브
330: 외기 유입배관 331: 밸브
400: 차압검출센서10: digest tower 11: cooling chamber
12: pre-chamber 13: ring duct
20: hot gas duct 30: boiler
40: cyclone 50: circulating fan
60: auxiliary heat exchanger 70: circulation piping
100: gas supply unit 110: gas injection nozzle
120: moving piping 121: valve
130: gas supply source 210a, 210b, 210c: main piping
220a, 220b, 220c: Bypass piping 230: Damper
300: outside air injection unit 310: injection pipe
320: blower 311: valve
330: outside air inlet pipe 331: valve
400: differential pressure detection sensor

Claims (10)

코크스 건식 소화설비에 발생되는 과잉 부압을 제어하는 장치로서,
하부에 쿨링챔버가 마련되고, 상기 쿨링챔버의 상부에 이어지는 프리챔버가 마련되며, 상기 쿨링챔버와 연통되면서 상기 프리챔버를 둘러싸는 링 덕트가 마련되고, 상기 프리챔버로 장입되어 상기 쿨링챔버로 이동되는 코크스를 순환 가스를 이용하여 냉각시키는 소화탑과;
상기 링 덕트에 연결되어 상기 소화탑에서 상기 코크스와 열교환 되면서 현열에 의해 승온된 순환 가스가 유동되는 핫 가스 덕트와;
상기 핫 가스 덕트에 연결되어 상기 순환 가스의 현열을 회수하는 보일러와;
상기 보일러와 상기 소화탑의 쿨링챔버를 연결시켜 폐순환 구조를 조성하고, 순환팬이 설치되어 상기 순환 가스를 강제로 순환시키는 순환 배관과;
상기 순환 배관을 통하여 강제로 순환되는 상기 순환 가스와는 별개로 상기 소화탑의 쿨링챔버로 불활성 가스를 공급하는 가스 공급유닛을 포함하는 코크스 건식 소화설비의 부압 제어 장치.
As a device to control the excess negative pressure generated in the coke dry fire extinguishing equipment,
A cooling chamber is provided at a lower portion, a prechamber is provided at an upper portion of the cooling chamber, and a ring duct is provided which communicates with the cooling chamber and surrounds the prechamber, and is charged into the prechamber and moved to the cooling chamber. A digestion tower for cooling the coke to be circulated using a circulating gas;
A hot gas duct connected to the ring duct and in which the circulating gas heated by sensible heat flows while being exchanged with the coke in the digestion tower;
A boiler connected to the hot gas duct to recover sensible heat of the circulating gas;
A circulation pipe connecting the boiler and the cooling chamber of the digester to form a closed circulation structure, and a circulation fan installed to forcibly circulate the circulating gas;
And a gas supply unit for supplying an inert gas to the cooling chamber of the digestion tower separately from the circulation gas forcibly circulated through the circulation pipe.
청구항 1에 있어서, 상기 가스 공급유닛은
상기 쿨링챔버의 내부를 향하도록 상기 쿨링챔버의 벽체에 구비되어 불활성 가스를 분사하는 가스 분사노즐과;
상기 가스 분사노즐에 연결되어 상기 가스 분사노즐로 분사되는 불활성 가스가 이동되는 이동 배관과;
상기 이동 배관에 연결되어 상기 가스 분사노즐로 분사되는 불활성 가스를 공급하는 가스 공급원과;
상기 이동 배관에 구비되어 상기 불활성 가스의 유량을 조정하는 밸브를 포함하는 코크스 건식 소화설비의 부압 제어 장치.
The method of claim 1, wherein the gas supply unit
A gas injection nozzle provided on a wall of the cooling chamber so as to face the inside of the cooling chamber and injecting an inert gas;
A moving pipe connected to the gas injection nozzle to move an inert gas injected into the gas injection nozzle;
A gas supply source connected to the moving pipe and supplying an inert gas injected into the gas injection nozzle;
A negative pressure control device for a coke dry fire extinguishing system, comprising a valve provided in the moving pipe to adjust a flow rate of the inert gas.
청구항 1에 있어서,
상기 순환 배관에는 상기 순환팬과 쿨링챔버 사이에 보조 열교환기가 더 구비되고,
상기 순환 배관에는 상기 보조 열교환기를 우회하는 적어도 하나 이상의 우회배관이 구비되는 것을 특징으로 하는 코크스 건식 소화설비의 부압 제어 장치.
The method according to claim 1,
The circulation pipe is further provided with an auxiliary heat exchanger between the circulation fan and the cooling chamber,
The circulation pipe negative pressure control device of the coke dry fire extinguishing system, characterized in that at least one bypass pipe for bypassing the auxiliary heat exchanger is provided.
청구항 3에 있어서,
상기 순환 배관에는 상기 보조 열교환기를 통과하여 순환되는 순환 가스의 유동을 제어하는 댐퍼가 구비되는 것을 특징으로 하는 코크스 건식 소화설비의 부압 제어 장치.
The method according to claim 3,
The circulation pipe negative pressure control device of the coke dry fire extinguishing system, characterized in that the damper for controlling the flow of the circulating gas circulated through the auxiliary heat exchanger.
청구항 1에 있어서,
상기 소화탑의 링 덕트로 외부 공기를 강제로 주입시키는 외기 주입유닛을 더 포함하는 코크스 건식 소화설비의 부압 제어 장치.
The method according to claim 1,
The negative pressure control device of the coke dry fire extinguishing system further comprises an external air injection unit for forcibly injecting outside air into the ring duct of the digestion tower.
청구항 5에 있어서, 상기 외기 주입유닛은
상기 링 덕트에 연결되는 주입 배관과;
상기 주입 배관에 설치되어 강제로 외부 공기를 상기 주입 배관으로 주입시키는 블로워와;
상기 주입 배관에 구비되어 상기 외부 공기의 유량을 조정하는 밸브를 포함하는 코크스 건식 소화설비의 부압 제어 장치.
The method of claim 5, wherein the external air injection unit
An injection pipe connected to the ring duct;
A blower installed in the injection pipe to force external air into the injection pipe;
The negative pressure control device of the coke dry type fire extinguishing system comprising a valve provided in the injection pipe to adjust the flow rate of the outside air.
청구항 1에 있어서,
상기 소화탑, 핫 가스 덕트, 보일러 및 순환 배관 내부 중 선택되는 두 곳에 대한 차압을 검출하는 차압검출센서를 더 포함하는 코크스 건식 소화설비의 부압 제어 장치.
The method according to claim 1,
The negative pressure control device of the coke dry fire extinguishing system further comprises a differential pressure detection sensor for detecting the differential pressure to the two selected from the inside of the digestion tower, hot gas duct, boiler and circulation pipe.
소화탑, 핫 가스 덕트, 보일러 및 순환 배관이 폐순환 구조를 이루도록 구비되어 소화탑으로 장입된 코크스를 냉각시키는 순환 가스가 순환되는 코크스 건식 소화설비에서 발생되는 과잉 부압을 제어하는 방법으로서,
상기 소화탑과 핫 가스 덕트 내부의 압력에 대한 차압을 검출하여 이상 발생시, 상기 소화탑의 하부에 상기 순환 배관을 통하여 강제로 순환되는 상기 순환 가스와는 별개로 상기 소화탑의 내부로 불활성 가스를 직접 공급하는 것을 특징으로 하는 코크스 건식 소화설비의 부압 제어 방법.
A method for controlling excess negative pressure generated in a coke dry fire extinguishing system in which a digestion tower, a hot gas duct, a boiler, and a circulation pipe form a closed circulation structure and circulate gas for cooling the coke charged into the digestion tower.
When an abnormality occurs by detecting a differential pressure with respect to the pressure in the digester and a hot gas duct, an inert gas is introduced into the digester separately from the circulating gas that is forcedly circulated through the circulation pipe in the lower part of the digester. A negative pressure control method for coke dry fire extinguishing equipment, characterized in that the supply directly.
청구항 8에 있어서,
상기 순환 배관에는 보조 열교환기가 구비되어 순환되는 순환 가스가 상기 보조 열교환기를 통과하면서 열교환되는 작용이 이루어지되, 상기 보조 열교환기의 전방 영역과 후방 영역의 압력에 대한 차압을 검출하여 이상 발생시, 상기 보조 열교환기를 우회시켜 상기 순환 가스를 순환시키는 것을 특징으로 하는 코크스 건식 소화설비의 부압 제어 방법.
The method according to claim 8,
The circulation pipe is provided with an auxiliary heat exchanger to perform heat exchange while the circulated gas is circulated through the auxiliary heat exchanger, and when an abnormality occurs by detecting a differential pressure with respect to the pressure between the front region and the rear region of the auxiliary heat exchanger, The negative pressure control method of the coke dry type fire extinguishing system characterized by circulating the circulating gas by bypassing a heat exchanger.
청구항 8에 있어서,
상기 소화탑과 핫 가스 덕트 내부의 압력에 대한 차압을 검출하여 이상 발생시, 상기 소화탑의 상부로 외부 공기를 강제로 주입시키는 것을 특징으로 하는 코크스 건식 소화설비의 부압 제어 방법.The method according to claim 8,
And detecting a differential pressure with respect to the pressure in the digester and the hot gas duct, and when an abnormality occurs, injecting external air to the upper portion of the digester forcibly.
KR1020120040037A 2012-04-18 2012-04-18 Apparatus and method for controling negative pressure in cokes dry quenching facilities KR101365530B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120040037A KR101365530B1 (en) 2012-04-18 2012-04-18 Apparatus and method for controling negative pressure in cokes dry quenching facilities

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120040037A KR101365530B1 (en) 2012-04-18 2012-04-18 Apparatus and method for controling negative pressure in cokes dry quenching facilities

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130117461A true KR20130117461A (en) 2013-10-28
KR101365530B1 KR101365530B1 (en) 2014-02-21

Family

ID=49636215

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120040037A KR101365530B1 (en) 2012-04-18 2012-04-18 Apparatus and method for controling negative pressure in cokes dry quenching facilities

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101365530B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109504404A (en) * 2018-12-05 2019-03-22 杨玉亭 A kind of intelligence totally-enclosed wet quenching and comprehensive reutilization equipment
CN111286589A (en) * 2020-03-31 2020-06-16 北京机电研究所有限公司 Air cooling system for horizontal vacuum high-pressure gas quenching furnace with air flow capable of being alternated up and down

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2953938B2 (en) 1993-12-27 1999-09-27 新日本製鐵株式会社 Method for producing molded coke for metallurgy by low-temperature carbonization
KR100716682B1 (en) * 2005-02-25 2007-05-09 신닛뽄세이테쯔 카부시키카이샤 Coke dry quenching method and system
KR20110008623A (en) * 2009-07-20 2011-01-27 주식회사 포스코 Ring duct for coke dry quencher

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109504404A (en) * 2018-12-05 2019-03-22 杨玉亭 A kind of intelligence totally-enclosed wet quenching and comprehensive reutilization equipment
CN109504404B (en) * 2018-12-05 2024-05-03 杨玉亭 Intelligent totally-enclosed wet quenching and comprehensive recycling equipment
CN111286589A (en) * 2020-03-31 2020-06-16 北京机电研究所有限公司 Air cooling system for horizontal vacuum high-pressure gas quenching furnace with air flow capable of being alternated up and down
CN111286589B (en) * 2020-03-31 2021-09-21 北京机电研究所有限公司 Air cooling system for horizontal vacuum high-pressure gas quenching furnace with air flow capable of being alternated up and down

Also Published As

Publication number Publication date
KR101365530B1 (en) 2014-02-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BR112015003483B1 (en) system and method for sharing volatile matter in stamp-charged coke ovens
BR102013002741B1 (en) Automatic draft control system for coconut trees
CN107366895B (en) A kind of method of quick-replaceable coke dry quenching boiler drum safety valve
CN105157047A (en) Method and system for debugging boiler of 1045MW ultra-supercritical coal-fired unit through pipe purging
EP2586850B1 (en) Coke dry quenching plant and method for operating same
JP2010002079A (en) Boiler and control method of boiler
CN106867549B (en) Method for realizing maintenance of dry quenching boiler without stopping production
KR101365530B1 (en) Apparatus and method for controling negative pressure in cokes dry quenching facilities
CN106967448A (en) A kind of furnace drying method after the resistance to material large area replacing of dry quenching system
CN203758257U (en) Under-machine type heat exchanger for double-preheating sintering ignition furnace
CN107699255B (en) High-efficiency control method and device for dust removal of cyclone dust collector during low-load production of coke dry quenching
WO2021082755A1 (en) Dust removal device for coke dry quenching, and method for increasing steam yield of coke dry quenching boiler
JP2010229340A (en) Coke dry quenching facility and operation method therefor
CN206692606U (en) A kind of Multichannel combination burner for coal slurry gasifier
KR20010067195A (en) Method and apparatus for dry quenching of coke
CN105135471B (en) The switching control and method of oxygen-enriched combustion system operational mode
KR100503202B1 (en) Apparatus for controlling the hot gas in the upper portion of the quenching tower
KR101433476B1 (en) Diagnostic apparatus for tube leak and dust accumulation of boiler
KR100752126B1 (en) System for detecting and controling initial trouble in the cooling chamber for coke dry quencher
KR102125365B1 (en) Hot blast stove system
KR101504425B1 (en) Coke dust recycling system of coke dry quenching
KR100784138B1 (en) Device for preventing dew in coke dry quenching facilities
JP2017036359A (en) Coke dry quenching equipment
KR101376586B1 (en) Apparatus and method for preventing dust accumulation in cokes dry quenching facilities
CN109612285A (en) A kind of ring cold machine waste-heat recovery device of variable working condition classification

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170215

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180214

Year of fee payment: 5