KR20150034908A

KR20150034908A - 개질수 공급량 제어를 통한 co 변성부의 온도제어방법

Info

Publication number: KR20150034908A
Application number: KR20130114845A
Authority: KR
Inventors: 최동민; 박건우; 강준경
Original assignee: 주식회사 효성
Priority date: 2013-09-27
Filing date: 2013-09-27
Publication date: 2015-04-06

Abstract

본 발명은 개질수 공급량 제어를 통한 CO 변성부의 온도제어방법에 관한 것으로, 스팀과 카본의 몰비를 산출하게 되는 초기 요구되는 S/C의 산출단계, 상기 초기 요구되는 S/C의 산출단계 이후 개질수를 CO 변성부에 공급하게 되는 개질수의 공급단계, CO 변성부의 부하에 따른 CO 변성부의 목표온도(Target)를 산출하게 되는 CO 변성부의 목표온도 산출단계, 상기 CO 변성부의 목표온도 산출단계 이후 현재온도(T)를 측정하게 되는 CO 변성부의 현재온도 측정단계, 상기 CO 변성부의 목표온도 산출단계 및 상기 CO 변성부의 현재온도 측정단계에서 도출된 목표온도(Target)와 현재온도(T)의 차이값(ΔT)을 계산하게 되는 목표온도와 현재온도차의 계산단계, 상기 CO 변성부의 현재온도 측정단계에서 측정되는 현재온도(T) 값을 임의설정값 온도와 비교하게 되는 현재온도값을 임의설정값과 비교하는 단계, 상기 목표온도와 현재온도차의 계산단계에서 도출된 ΔT의 변화에 따라 PID 제어로 도출된 게인(gain)값을 조정하며 상기 CO 변성부의 목표온도 산출단계와 상기 CO 변성부의 현재온도 측정단계 사이로 피드백 시키게 되는 피드백 단계를 포함하는 개질수 공급량 제어를 통한 CO 변성부의 온도제어방법을 제공한다.

Description

개질수 공급량 제어를 통한 CO 변성부의 온도제어방법{Temperature Control Method Of CO Shifter According To Supply Control Of Reforming Water}

본 발명은 개질수 공급량 제어를 통한 CO 변성부의 온도제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 연료전지 스택에 공급되는 개질가스의 CO 농도를 낮추기 위하여 게인(gain)값의 조정에 따라 개질수 유량이 증감되며 CO 변성부의 온도가 목표 온도 추이에 맞춰 제어되는 개질수 공급량 제어를 통한 CO 변성부의 온도제어방법에 관한 것이다.

종래의 연료전지 기술에 있어서, 개질기에 공급되는 개질수의 유량은 일정 수준 또는 온도 편차에 상관없이 일정비율로 공급되고 있는 바, CO 변성부의 온도를 일정하게 유지시키기 위해 원연료 유량을 제어하거나, 버너부에 공급되는 가스 유량을 제어하는 것이 일반적이다.

CO 변성부의 온도를 일정하게 유지시키기 위한 CO 변성부의 온도 제어는, 부하에 따라 요구되는 연료 유량의 최소값이 존재하며, 원연료 공급이 지나치게 많을 경우 개질부 온도 제어에 어려움이 있으며, 버너부에 공급되는 유량 제어는 온도 제어와도 상호 연관이 있으며, 버너의 소화를 막기 위한 최소/최대 값이 제한되는 결과를 초래하게 된다.

이외에도 개질기의 온도 제어를 위해 개질기의 원연료 유량이나, 버너에 공급되는 공기량 제어 및 개질수의 유량 제어 등이 있다.

계절에 의해 기온 변화가 격렬한 지역에서는, 개질기 시스템의 주변 온도가 크게 변화해, 방열 조건이 현저히 변동한다. 이 경우, 개질부나 CO 변성부의 온도를 동일하게 제어하여도 실질 촉매 온도가 변화하게 된다. 이 때문에 주위 온도가 높은 경우에는, 필요 이상으로 가열 량이 증가해 시스템 효율이 저하되고 주위 온도가 낮은 경우에는 실질 촉매 온도가 너무 저해되어서, 수소 발생 량이 저하되며 CO가 충분히 제거할 수 없는 문제점이 있었다.

한편, 연료전지와 관련된 기술은, 일본공개특허공보 제2004-006093호(특허문헌 1), 일본공개특허공보 제2005-255458호(특허문헌 2), 일본공개특허공보 제2006-219328호(특허문헌 3), 일본공개특허공보 제2005-243248호(특허문헌 4), 한국공개특허공보 제2013-0028454호(특허문헌 5) 등이 개시된 바 있다.

그러나, 상기 기술들은 개질수의 공급량을 변화시켜 CO 변성부의 온도를 제어하는 점이 특징이나, PID 제어로 산출된 게인값의 조정에 따라 개질수 공급량을 증감시켜, CO 변성부의 현온도가 목표온도에 추종되게 하는 제어 기술은 제시하지 못하고 있다.

따라서, 상기의 기술들은 개질수의 공급량을 조절하여 CO 변성부의 온도를 제어하나, 정밀한 온도 제어를 구현할 수 없는 한계를 갖는다.

일본공개특허공보 제2004-006093호 일본공개특허공보 제2005-255458호 일본공개특허공보 제2006-219328호 일본공개특허공보 제2005-243248호 한국공개특허공보 제2013-0028454호

전술된 문제점을 해소하기 위한 본 발명은, PID 제어를 통한 게인값 조정에 따라 개질수의 공급량을 증감시키며 CO 변성부의 정밀 온도 제어와 아울러 CO 농도를 줄이고자 하는 개질수 공급량 제어를 통한 CO 변성부의 온도제어방법을 제공하기 위함이다.

전술된 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 스팀과 카본의 몰비를 산출하게 되는 초기 요구되는 S/C의 산출단계, 상기 초기 요구되는 S/C의 산출단계 이후 개질수를 CO 변성부에 공급하게 되는 개질수의 공급단계, CO 변성부의 부하에 따른 CO 변성부의 목표온도(Target)를 산출하게 되는 CO 변성부의 목표온도 산출단계, 상기 CO 변성부의 목표온도 산출단계 이후 현재온도(T)를 측정하게 되는 CO 변성부의 현재온도 측정단계, 상기 CO 변성부의 목표온도 산출단계 및 상기 CO 변성부의 현재온도 측정단계에서 도출된 목표온도(Target)와 현재온도(T)의 차이값(ΔT)을 계산하게 되는 목표온도와 현재온도차의 계산단계, 상기 CO 변성부의 현재온도 측정단계에서 측정되는 현재온도(T) 값을 임의설정값 온도와 비교하게 되는 현재온도값과 임의설정값의 비교단계, 상기 목표온도와 현재온도차의 계산단계에서 도출된 ΔT의 변화에 따라 PID 제어로 도출된 게인(gain)값을 조정하며 상기 CO 변성부의 목표온도 산출단계 이후로 피드백 시키게 되는 피드백 단계를 포함하는 개질수 공급량 제어를 통한 CO 변성부의 온도제어방법인 것을 특징으로 한다.

상기 현재온도값과 임의설정값의 비교단계는, 현재온도(T)가 최대제한온도(T_max_Limit)보다 클 경우에 해당되는 타입 제1단계, 현재온도(T)가 최소제한온도(T_min_Limit)보다 크거나 같고 최대제한온도(T_max_Limt)보다는 작거나 같을 경우에 해당되는 타입 제2단계, 현재온도(T)가 최소제한온도(T_min_Limit)보다 작을 경우에 해당되는 타입 제3단계를 포함하며, 상기 타입 제1단계는 ΔT의 변화추이를 파악하는 단계, 게인값을 조정하는 단계를 더 포함하는 개질수 공급량 제어를 통한 CO 변성부의 온도제어방법인 것을 특징으로 한다.

상기 ΔT의 변화추이를 파악하는 단계는 ΔT의 증가단계, ΔT의 일정수준 유지단계, ΔT의 감소단계를 포함하는 개질수 공급량 제어를 통한 CO 변성부의 온도제어방법인 것을 특징으로 한다.

상기 게인값을 조정하는 단계는, 게인값을 높여 개질수 유량을 증가시킴에 따라 CO 변성부의 현재온도(T)가 낮아지면서 최대제한온도(T_max_Limit) 방향으로 근접되며 떨어져 목표온도(Target)를 추종하게 되는 게인값을 최대로 높이는 단계, 게인값을 높여 개질수 유량을 증가시킴에 따라 CO 변성부의 현재온도(T)가 더 낮아지면서 최대제한온도(T_max_Limit) 방향으로 더 근접되며 떨어져 목표온도(T_Target)를 추종하게 되는 게인값을 중상으로 높이는 단계, 게인값을 고정하여 개질수 유량을 고정시킴에 따라 CO 변성부의 현재온도(T)가 최대제한온도(T_max_Limit)에서 유지되며 목표온도(Target)를 추종하게 되는 게인값을 고정하는 단계를 포함하는 개질수 공급량 제어를 통한 CO 변성부의 온도제어방법인 것을 특징으로 한다.

상기 타입 제2단계는 현재온도(T)가 최대중간온도(T_max_mid)보다 크거나 같을 경우에 해당되는타입 제2-1단계, 현재온도(T)가 목표온도(T_Target)보다 크거나 같고 최대중간온도(T_max_mid)보다는 작을 경우에 해당되는 타입 제2-2단계, 현재온도(T)가 최소중간온도(T_mid_mid)보다 크고 목표온도(T_Target)보다 는 작거나 같을 경우에 해당되는 타입 제2-3단계, 현재온도(T)가 최소중간온도(T_mid_mid)보다 작거나 같을 경우에 해당되는 타입 제2-4단계를 포함하며, 상기 타입 제2-1단계는 ΔT의 변화추이를 파악하는 단계, 게인값을 조정하는 단계를 더 포함하는 개질수 공급량 제어를 통한 CO 변성부의 온도제어방법인 것을 특징으로 한다.

상기 ΔT의 변화추이를 파악하는 단계는 ΔT의 증가단계, ΔT의 일정수준 유지단계, ΔT의 감소단계(f2-1ac)를 포함하며, 상기 게인값을 조정하는 단계(f2-1b)는 게인값을 높여 개질수 유량을 증가시킴에 따라 CO 변성부의 현재온도(T)가 낮아지면서 최대중간온도(T_max_mid) 방향으로 근접되며 떨어져 목표온도(T-Target)를 추종하게 되는 게인값을 중상으로 높이는 단계, 게인값을 높여 개질수 유량을 증가시킴에 따라 CO 변성부의 현재온도(T)가 더 낮아지면서 최대중간온도(T_max_mid) 방향으로 더 근접되며 떨어져 목표온도(T-Target)를 추종하게 되는 게인값을 중하로 높이는 단계, 게인값을 고정하여 개질수 유량을 고정시킴에 따라 CO 변성부의 현재온도(T)가 최대중간온도(T_max_mid)에서 유지되며 목표온도(T-Target)를 추종하게 되는 게인값을 고정하는 단계를 더 포함하는 개질수 공급량 제어를 통한 CO 변성부의 온도제어방법인 것을 특징으로 한다.

상기 타입 제2-2단계는 ΔT의 변화추이를 파악하는 단계, 게인값을 조정하는 단계를 포함하고, 상기 ΔT의 변화추이를 파악하는 단계는 ΔT의 증가단계, ΔT의 일정수준 유지단계, ΔT의 감소단계를 포함하며, 상기 게인값을 조정하는 단계는 게인값을 높여 개질수 유량을 증가시킴에 따라 CO 변성부의 현재온도(T)가 최대중간온도(T_max_mid) 아래 방향으로 낮아지면서 목표온도(T_Target) 방향으로 근접되며 떨어져 목표온도(T-Target)를 추종하게 되는 게인값을 중하로 높이는 단계, 게인값을 높여 개질수 유량을 증가시킴에 따라 CO 변성부의 현재온도(T)가 최대중간온도(T_max_mid) 아래 방향으로 더 낮아지면서 목표온도(T_Target) 방향으로 더 근접되며 떨어져 목표온도(T-Target)를 추종하게 되는 게인값을 최소로 높이는 단계, 게인값을 고정하여 개질수 유량을 고정시킴에 따라 CO 변성부의 현재온도(T)가 목표온도(T_Target)에서 유지되며 목표온도(Target)를 추종하게 되는 게인값을 고정하는 단계를 더 포함하는 개질수 공급량 제어를 통한 CO 변성부의 온도제어방법인 것을 특징으로 한다.

상기 타입 제2-3단계는 ΔT의 변화추이를 파악하는 단계, 게인값을 조정하는 단계를 포함하고, 상기 ΔT의 변화추이를 파악하는 단계는 ΔT의 증가단계, ΔT의 일정수준 유지단계, ΔT의 감소단계를 포함하며, 상기 게인값을 조정하는 단계(f2-3b)는 게인값을 고정하여 개질수 유량을 고정시킴에 따라 CO 변성부의 현재온도(T)가 최소중간온도(T_mid_mid) 위 방향에서 유지되며 목표온도(T-Target)를 추종하게 되는 게인값을 고정하는 단계, 게인값을 낮추어 개질수 유량을 감소시킴에 따라 CO 변성부의 현재온도(T)가 최소중간온도(T_mid_mid) 위 방향에서 목표온도(T_Target) 방향으로 근접되며 상승하여 목표온도(T-Target)를 추종하게 되는 게인값을 최소로 낮추는 단계, 게인값을 낮추어 개질수 유량을 감소시킴에 따라 CO 변성부의 현재온도(T)가 최소중간온도(T_mid_mid) 위 방향에서 목표온도(T_Target) 방향으로 더 근접되며 상승하여 목표온도(T-Target)를 추종하게 되는 게인값을 중하로 낮추는 단계를 더 포함하는 개질수 공급량 제어를 통한 CO 변성부의 온도제어방법.

상기 타입 제2-4단계는 ΔT의 변화추이를 파악하는 단계, 게인값을 조정하는 단계(f2-4b)를 포함하고, 상기 ΔT의 변화추이를 파악하는 단계(f2-4a)는 ΔT의 증가단계, ΔT의 일정수준 유지단계, ΔT의 감소단계를 포함하며, 상기 게인값을 조정하는 단계는 게인값을 고정하여 개질수 유량을 고정시킴에 따라 CO 변성부의 현재온도(T)가 최소중간온도(T_mid_mid) 아래 방향에서 유지되며 목표온도(T-Target)를 추종하게 되는 게인값을 고정하는 단계, 게인값을 낮추어 개질수 유량을 감소시킴에 따라 CO 변성부의 현재온도(T)가 최소중간온도(T_mid_mid) 아래 방향에서 최소중간온도(T_mid_mid) 방향으로 근접되며 상승하여 목표온도(T-Target)를 추종하게 되는 게인값을 중하로 낮추는 단계, 게인값을 낮추어 개질수 유량을 감소시킴에 따라 CO 변성부의 현재온도(T)가 최소중간온도(T_mid_mid) 아래 방향에서 최소중간온도(T_mid_mid) 방향으로 더 근접되며 상승하여 목표온도(T-Target)를 추종하게 되는 게인값을 중상으로 낮추는 단계를 더 포함하는 개질수 공급량 제어를 통한 CO 변성부의 온도제어방법인 것을 특징으로 한다.

타입 제3단계는 ΔT의 변화추이를 파악하는 단계와, 게인값을 조정하는 단계를 포함하고, 상기 ΔT의 변화추이를 파악하는 단계는 ΔT의 증가단계와, ΔT의 일정수준 유지단계와, ΔT의 감소단계를 포함하며, 상기 게인값을 조정하는 단계는 개인값을 고정하여 유량을 고정시킴에 따라 CO 변성부의 현재온도(T)가 최소제한온도(T_min_Limit) 아래 방향에서 최소제한온도(T_min_Limit) 방향으로 근접되며 상승하여 목표온도(T-Target)를 추종하게 되는 게인값을 고정하는 단계와, 게인값을 낮추어 개질수 유량을 감소시킴에 따라 CO 변성부의 현재온도(T)가 최소제한온도(T_min_Limit) 아래 방향에서 최소제한온도(T_min_Limit) 방향으로 근접되며 상승하여 목표온도(T-Target)를 추종하게 되는 게인값을 중상으로 낮추는 단계와, 개인값을 낮추어 개질수 유량을 감소시킴에 따라 CO 변성부의 현재온도(T)가 최소제한온도(T_min_Limit)에서 목표온도(T-Target)를 추종하게 되는 게인값을 최대로 낮추는 단계를 더 포함하는 개질수 공급량 제어를 통한 CO 변성부의 온도제어방법인 것을 특징으로 한다.

상술된 바와 같이, 본 발명에 따르면, PID 제어를 통한 게인값 조정에 따라 개질수의 공급량을 증감시키며 CO 변성부의 현온도를 목표온도 추이에 따라 제어 가능하여, 스택에 공급되는 가스연료의 안정성 확보로 인한 개질 시스템의 안정성을 향상시킬 수 있고, 아울러 CO 농도를 줄여 스택 파손을 방지함으로써 스택 교체 비용을 절감하며 스택의 내구성 향상을 기대할 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 CO 변성부의 온도제어방법을 도시한 블록도.
도 2는 도 1에 도시된 현재온도값과 임의설정값의 비교단계를 도시한 블록도.
도 3은 도 2에 도시된 타입 제1단계를 도시한 블록도.
도 4는 도 2에 도시된 타입 제2단계에서 타입 제2-1단계를 도시한 블록도.
도 5는 도 2에 도시된 타입 제2단계에서 타입 제2-2단계를 도시한 블록도.
도 6은 도 2에 도시된 타입 제2단계에서 타입 제2-3단계를 도시한 블록도.
도 7은 도 2에 도시된 타입 제2단계에서 타입 제2-4단계를 도시한 블록도.
도 8은 도 2에 도시된 타입 제3단계를 도시한 블록도.
도 9는 도 1 내지 도 2를 참고로 한 과정을 도시한 플로우챠트.
도 10은 도 3을 참고로 하여 도 9에 연이은 타입 제1단계의 과정을 도시한 플로우챠트.
도 11은 도 9에 연이은 타입 제2단계의 과정을 도시한 플로우챠트.
도 12는 도 11에 연이은 타입 제2단계 중 타입 제2-1단계의 과정을 도시한 플로우챠트.
도 13은 도 9에 연이은 타입 제2단계 중 타입 제2-2단계의 과정을 도시한 플로우챠트.
도 14는 도 9에 연이은 타입 제2단계 중 타입 제2-3단계의 과정을 도시한 플로우챠트.
도 15는 도 9에 연이은 타입 제2단계 중 타입 제2-4단계의 과정을 도시한 플로우챠트.
도 16은 도 8을 참고로 하여 도 9에 연이은 타입 제3단계의 과정을 도시한 플로우챠트.
도 17은 시간 경과에 따른 CO 변성부의 현온도와 목표온도의 긴밀한 관계를 도시한 그래프 도면.

본 발명에 있어 첨부된 도면은 설명의 명료성과 편의를 위해 과장되어 도시됨을 밝히고, 실시 예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술적 사상을 토대로 해석되어야 한다.

본 발명을 후술하기 전, 본 발명에 대한 장치를 간략히 설명하면, 가스연료에 포함된 황 성분을 탈황하는 탈황부와, 상기 탈황부를 거친 가스연료 및 공기를 투입시켜 가열하는 버너 및 개질수를 투입하는 개질부와, PID 제어로 산출된 게인값에 따라 개질수의 공급량을 증감시키며 CO의 농도를 줄이는 CO 변성부 및 CO를 제거하는 CO 제거부와, 스택을 포함하게 된다. 또한 상기 장치는 전술된 배경기술에서도 충분히 설명되었기 때문에 이를 감안하여 이해함이 타당하다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 일 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 초기 요구되는 S/C의 산출단계(a)와, 개질수의 공급단계(b)와, CO 변성부의 목표온도 산출단계(c)와, CO 변성부의 현재온도 측정단계(d)와, 목표온도와 현재온도차의 계산단계(e)와, 측정되는 현재온도값을 임의설정값과 비교하는 단계(f)와, 피드백 단계(g)를 포함한다.

상기 초기 요구되는 S/C의 산출단계(a)는 스팀과 카본의 몰비를 산출하는 단계로서, 도 9에서와 같이, 과정(S100)을 수행하게 된다.

상기 개질수의 공급단계(b)는 전 단계(a) 수행 후 개질수를 CO 변성부에 공급하는 단계로서, 도 9에서와 같이, 과정(S200)을 수행하게 된다.

상기 CO 변성부의 목표온도 산출단계(c)는 전 단계(b) 수행 후 CO 변성부의 부하에 따른 CO 변성부의 목표온도(T_Target)를 산출하는 단계로서, 도 9에서와 같이, 과정(S300)을 수행하게 된다.

상기 CO 변성부의 현재온도 측정단계(d)는 전 단계(c) 수행 후 CO 변성부의 현재온도(T)를 측정하는 단계로서, 도 9에서와 같이, 과정(S400)을 수행하게 된다.

상기 목표온도와 현재온도차의 계산단계(e)는 전 단계(c)에서 측정된 현재온도(T) 값을, 전 단계(c)에서 산출된 목표온도값에서 그 차이값(ΔT)을 산출하여 계산하는 단계로서, 도 9에서와 같이, 과정(S500)을 수행하게 된다.

상기 측정되는 현재온도값을 임의설정값과 비교하는 단계(f)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 타입 제1단계(f1)과, 타입 제2단계(f2)와, 타입 제3단계(f3)를 더 포함한다.

상기 타입 제1단계(f1)는 도 3에 도시된 바와 같이, ΔT의 변화추이를 파악하는 단계(f1a)와, 게인값을 조정하는 단계(f1b)를 더 포함한다.

상기 ΔT의 변화추이를 파악하는 단계(f1a)는 ΔT의 증가단계(f1aa)와, ΔT의 일정수준 유지단계(f1ab)와, ΔT의 감소단계(f1ac)를 포함하며, 상기 게인값을 조정하는 단계(f1b)는 게인값을 최대로 높이는 단계(f1ba)와, 게인값을 중상으로 높이는 단계(f1bb)와, 게인값을 고정하는 단계(f1bc)를 더 포함하고 있다.

따라서, 상기 타입 제1단계(f1)는 현재온도(T)가 최대제한온도(T_max_Limit)보다 클 경우에 해당되는 단계로서, 도 9 내지 10 및 도 17에서와 같이, 상기 ΔT의 변화추이를 파악하는 단계(f1a)에 포함된 상기 ΔT의 증가단계(f1aa)는 과정(S610)을 수행하게 된다.

상기 과정(S610)에서 ΔT가 증가추세일 경우에, 상기 게인값을 조정하는 단계(f1b)에 포함된 게인값을 최대로 높이는 단계(f1ba)는 과정(S611)을 수행하게 된다.

이때, 게인값을 최대로 높이는 것은 ΔT의 증가추세를 막기 위하여 개질수 유량을 증가시켜 CO 변성부의 현온도를 급격히 떨어트려 목표온도(T_Target) 방향으로 진행되도록 하기 위함이다.

상기 과정(S610)에서 ΔT가 증가추세가 아닐 경우에, ΔT의 일정수준 유지단계(f1ab)는 과정(S612)를 수행하게 되고, 상기 과정(S612)에서 ΔT가 일정수준으로 유지되는 경우에, 게인값을 중상으로 높이는 단계(f1bb)는 과정(S613)을 수행하게 된다.

이때, 게인값을 중상으로 높이는 것은 게인값의 최대 높이보다는 상대적으로 덜 높여 ΔT가 일정수준으로 유지될 때 개질수 유량을 덜 증가시킴에 따라 CO 변성부의 현온도를 목표온도(T_Target) 방향으로 유연하게 진행되도록 하기 위함이다.

상기 과정(S612)에서 ΔT가 일정수준으로 유지되지 않는 경우에, 상기 ΔT의 감소단계(f1ac)는 과정(S614)을 수행하게 되고, 상기 과정(S614)에서 ΔT가 감소추세일 경우에, 게인값을 고정하는 단계(f1bc)는 과정(S615)를 수행하게 된다.

이때, 게인값을 고정하는 것은 ΔT의 감소 추세를 막기 위하여 개질수 유량을 고정시킴에 따라 CO 변성부의 현온도를 목표온도(T_Target)에서 유지되도록 하기 위함이다.

따라서, 상기 과정(S611)에서는 게인값을 높여 개질수 유량을 증가시킴에 따라 CO 변성부의 현재온도(T)가 낮아지면서 최대제한온도(T_max_Limit) 방향으로 근접되며 떨어져 목표온도(Target)를 추종하게 된다.

상기 과정(S613)에서는 게인값을 높여 개질수 유량을 증가시킴에 따라 CO 변성부의 현재온도(T)가 더 낮아지면서 최대제한온도(T_max_Limit) 방향으로 더 근접되며 떨어져 목표온도(T_Target)를 추종하게 된다.

상기 과정(S615)에서는 게인값을 고정하여 개질수 유량을 고정시킴에 따라 CO 변성부의 현재온도(T)가 최대제한온도(T_max_Limit)에서 유지되며 목표온도(Target)를 추종하게 된다.

이때, 과정(S611), (S613), (S615)을 수행한 후에는 도 9에서와 같이, A 구간으로 피드백 시키게 되는데, 이는 현재온도(T)는 시간 경과에 따라 수시로 변화하기 때문에 실시간으로 피드백시켜 현재온도(T)를 목표온도(T_target)에 추종되도록 하기 위함이다. 즉, 현재온도(T)는 상수이지만, 시간 경과에 따라 현재온도(T)는, T1, T2, T3, T4, T5...순으로 변하는 변수이다.

한편, 상기 측정되는 현재온도값을 임의설정값과 비교하는 단계(f)에 포함된 타입 제2단계(f2)는 도 4 내지 도 7에서와 같이, 타입 제2-1단계(f2-1)와, 타입 제2-2단계(f2-2)와, 타입 제2-3단계(f2-3)와, 타입 제2-4단계(f2-4)를 포함한다.

상기 타입 제2-1단계(f2-1)는 ΔT의 변화추이를 파악하는 단계(f2-1a)와, 게인값을 조정하는 단계(f2-1b)를 더 포함한다.

상기 ΔT의 변화추이를 파악하는 단계(f2-1a)는 ΔT의 증가단계(f2-1aa)와, ΔT의 일정수준 유지단계(f2-1ab)와, ΔT의 감소단계(f2-1ac)를 더 포함하고, 상기 게인값을 조정하는 단계(f2-1b)는 게인값을 중상으로 높이는 단계(f2-1ba)와, 게인값을 중하로 높이는 단계(f2-1bb)와, 게인값을 고정하는 단계(f2-1bc)를 더 포함하고 있다.

상기 제2단계(f2)는 도 11에서와 같이, 현재온도(T)가 최소제한온도(T_min_Limit)보다 크거나 같고 최대제한온도(T_max_Limt)보다는 작거나 같을 경우에 해당되는 단계로서, 과정(S700)을 수행하게 된다.

상기 과정(700) 수행 후, 제2 단계(f2)에 포함된 타입 제2-1단계(f2-1)는 과정(S710)을 수행하고, 타입 제2-2단계(f2-2)는 과정(S720)을 수행하며, 타입 제2-3단계(f2-3)는 과정(S730)을 수행하고, 타입 제2-4단계(f2-4)는 과정(740)을 수행하게 된다.

상기 과정(710)은 현재온도(T)가 최대중간온도(T_max_mid)보다 크거나 같을 경우이며, 상기 과정(S720)은 현재온도(T)가 목표온도(T_Target)보다 크거나 같고 최대중간온도(T_max_mid)보다는 작을 경우이고, 상기 과정(730)은 현재온도(T)가 최소중간온도(T_mid_mid)보다 크고 목표온도(T_Target)보다 는 작거나 같을 경우이며, 상기 과정(S740)은 현재온도(T)가 최소중간온도(T_mid_mid)보다 작거나 같을 경우이다.

상술된 목표온도(T_Target)를 기준으로, 목표온도(T_Target) 상위에 위치한 최대중간온도(T_max_mid)와 최대제한온도(T_max_Limit) 및 목표온도(T_Target) 하위에 위치한 최소중간온도(T_max_mid)와 최소제한온도(T_min_Limit)들은 임의 대로 설정 가능한 온도이며, 더욱 세분화한 설정이 가능하다.

즉, 최대제한온도(T_max_Limit)는 목표온도(T_Target)를 기준으로 상위에 위치한 맥시멈을 규정하는 의미이고, 최소제한온도(T_min_Limit)는 목표온도(T_Target)를 기준으로 하위에 위치한 미니멈을 규정하는 의미이다.

상기 최대중간온도(T_max_mid)는 목표온도(T_Target)에서부터 최대제한온도(T_max_Limit)에 이르는 그 중간 영역의 온도를 의미하고, 상기 최소중간온도(T_min_mid)는 목표온도(T_Target)에서부터 최소제한온도(T_min_Limit)에 이르는 그 중간 영역의 온도를 의미한다.

이때, 상기 제2 단계(f2)에 포함된 타입 제2-1단계(f2-1) 중 도 12 및 도 17에서와 같이, ΔT의 변화추이를 파악하는 단계(f2-1a)에 포함된 ΔT의 증가단계(f2-1aa)는 과정(S711)을 수행하게 된다.

상기 과정(S711) 수행 후, 게인값을 조정하는 단계(f2-1b)에 포함된 게인값을 중상으로 높이는 단계(f2-1ba)는 과정(S712)를 수행하게 된다.

이때, 게인값을 중상으로 높이는 것은 ΔT의 증가추세를 막기 위하여 개질수 유량을 증가시켜 CO 변성부의 현온도를 급격히 떨어트려 목표온도(T_Target) 방향으로 진행되도록 하기 위함이다.

상기 과정(S711)에서 ΔT가 증가추세가 아닐 경우에, 상기 ΔT의 변화추이를 파악하는 단계(f2-1a)에 포함된 ΔT의 일정수준 유지단계(f2-1ab)는 과정(S713)을 수행하게 된다.

상기 과정(713)을 수행 후, 게인값을 조정하는 단계(f2-1b)에 포함된 게인값을 중하로 높이는 단계(f2-1bb)는 과정(714)를 수행한다.

이때, 게인값을 중하로 높이는 것은 게인값의 중상 높이에 비해 상대적으로 절반만큼 높여 ΔT가 일정수준으로 유지될 때 개질수 유량을 덜 증가시킴에 따라 CO 변성부의 현온도를 목표온도(T_Target) 방향으로 유연하게 진행되도록 하기 위함이다.

상기 과정(713)에서 ΔT가 일정수준으로 유지되지 아니할 경우에, 상기 ΔT의 변화추이를 파악하는 단계(f2-1a)에 포함된 ΔT의 감소단계(f2-1ac)는 과정(S715)을 수행하게 된다.

상기 과정(715) 수행 후, 게인값을 조정하는 단계(f2-1b)에 포함된 게인값을 고정하는 단계(f2-1bc)는 고정(716)을 수행하게 된다.

따라서, 상기 과정(S712)에서는 게인값을 높여 개질수 유량을 증가시킴에 따라 CO 변성부의 현재온도(T)가 낮아지면서 최대중간온도(T_max_mid) 방향으로 근접되며 떨어져 목표온도(T-Target)를 추종하게 된다.

상기 과정(S714)에서는 게인값을 높여 개질수 유량을 증가시킴에 따라 CO 변성부의 현재온도(T)가 더 낮아지면서 최대중간온도(T_max_mid) 방향으로 더 근접되며 떨어져 목표온도(T-Target)를 추종하게 된다.

상기 과정(S716)에서는 게인값을 고정하여 개질수 유량을 고정시킴에 따라 CO 변성부의 현재온도(T)가 최대중간온도(T_max_mid)에서 유지되며 목표온도(T-Target)를 추종하게 된다.

이때, 상기 과정(S712, S714, S716)을 수행한 후에는 도 9에서와 같이, A 구간으로 피드백 시킨다.

한편, 상기 제2 단계(f2)에 포함된 타입 제2-2단계(f2-2) 중, 도 13 및 도 17에서와 같이, ΔT의 변화추이를 파악하는 단계(f2-2a)에 포함된 ΔT의 증가단계(f2-2aa)는 과정(S721)을 수행하게 된다.

상기 과정(S721) 수행 후, 게인값을 조정하는 단계(f2-2b)에 포함된 게인값을 중하로 높이는 단계(f2-2ba)는 과정(S722)를 수행하게 된다.

이때, 게인값을 중하로 높이는 것은 ΔT의 증가추세를 막기 위하여 개질수 유량을 증가시켜 CO 변성부의 현온도를 급격히 떨어트려 목표온도(T_Target) 방향으로 진행되도록 하기 위함이다.

상기 과정(S721)에서 ΔT가 증가추세가 아닐 경우에, 상기 ΔT의 변화추이를 파악하는 단계(f2-2a)에 포함된 ΔT의 일정수준 유지단계(f2-2ab)는 과정(S723)을 수행하게 된다.

상기 과정(723)을 수행 후, 게인값을 조정하는 단계(f2-2b)에 포함된 게인값을 최소로 높이는 단계(f2-2bb)는 과정(724)를 수행하게 된다.

이때, 게인값을 최소로 높이는 것은 게인값의 중하 높이에 비해 상대적으로 그 절반만큼 높여 ΔT가 일정수준으로 유지될 때 개질수 유량을 덜 증가시킴에 따라 CO 변성부의 현온도를 목표온도(T_Target) 방향으로 유연하게 진행되도록 하기 위함이다.

상기 과정(723)에서 ΔT가 일정수준으로 유지되지 아니할 경우에, 상기 ΔT의 변화추이를 파악하는 단계(f2-2a)에 포함된 ΔT의 감소단계(f2-2ac)는 과정(S725)을 수행하게 된다.

상기 과정(725) 수행 후, 게인값을 조정하는 단계(f2-2b)에 포함된 게인값을 고정하는 단계(f2-2bc)는 과정(726)을 수행하게 된다.

따라서, 상기 과정(S722)에서는 게인값을 높여 개질수 유량을 증가시킴에 따라 CO 변성부의 현재온도(T)가 최대중간온도(T_max_mid) 아래 방향으로 낮아지면서 목표온도(T_Target) 방향으로 근접되며 떨어져 목표온도(T-Target)를 추종하게 된다.

상기 과정(S714)에서는 게인값을 높여 개질수 유량을 증가시킴에 따라 CO 변성부의 현재온도(T)가 최대중간온도(T_max_mid) 아래 방향으로 더 낮아지면서 목표온도(T_Target) 방향으로 더 근접되며 떨어져 목표온도(T-Target)를 추종하게 된다.

상기 과정(S716)에서는 게인값을 고정하여 개질수 유량을 고정시킴에 따라 CO 변성부의 현재온도(T)가 목표온도(T_Target)에서 유지되며 목표온도(Target)를 추종하게 된다.

이때, 상기 과정(S722, S724, S726)을 수행한 후에는 도 9에서와 같이, A 구간으로 피드백 시킨다.

한편, 상기 제2 단계(f2)에 포함된 타입 제2-3단계(f2-3) 중, 도 14 및 도 17에서와 같이, ΔT의 변화추이를 파악하는 단계(f2-3a)에 포함된 ΔT의 증가단계(f2-3aa)는 과정(S731)을 수행하게 된다.

상기 과정(S731) 수행 후, 게인값을 조정하는 단계(f2-3b)에 포함된 게인값을 고정하는 단계(f2-3ba)는 과정(S732)를 수행하게 된다.

이때, 게인값을 고정하는 것은 ΔT의 증가 추세를 막기 위하여 개질수 유량을 고정시킴에 따라 CO 변성부의 현온도를 목표온도(T_Target)에서 유지되도록 하기 위함이다.

상기 과정(S731)에서 ΔT가 증가추세가 아닐 경우에, 상기 ΔT의 변화추이를 파악하는 단계(f2-3a)에 포함된 ΔT의 일정수준 유지단계(f2-3ab)는 과정(S733)을 수행하게 된다.

상기 과정(733)을 수행 후, 게인값을 조정하는 단계(f2-3b)에 포함된 게인값을 최소로 낮추는 단계(f2-3bb)는 과정(734)를 수행하게 된다.

이때, 게인값을 최소로 낮추는 것은, 후술되는 게인값의 중하 낮춤에 비해 상대적으로 그 절반만큼 낮춰 ΔT가 일정수준으로 유지될 때 개질수 유량을 덜 감소시킴에 따라 CO 변성부의 현온도를 목표온도(T_Target) 방향으로 유연하게 진행되도록 하기 위함이다.

상기 과정(733)에서 ΔT가 일정수준으로 유지되지 아니할 경우에, 상기 ΔT의 변화추이를 파악하는 단계(f2-3a)에 포함된 ΔT의 감소단계(f2-3ac)는 과정(S735)을 수행하게 된다.

상기 과정(735) 수행 후, 게인값을 조정하는 단계(f2-3b)에 포함된 게인값을 중하로 낮추는 단계(f2-3bc)는 과정(736)을 수행하게 된다.

이때, 게인값을 중하로 낮추는 것은, ΔT의 감소 추세를 막기 위하여 후술되는 게인값의 중상 낮춤에 비해 상대적으로 그 절반만큼 낮춰 개질수 유량을 덜 감소시킴에 따라 CO 변성부의 현온도를 목표온도(T_Target) 방향으로 진행되도록 하기 위함이다.

따라서, 상기 과정(S732)에서는 게인값을 고정하여 개질수 유량을 고정시킴에 따라 CO 변성부의 현재온도(T)가 최소중간온도(T_mid_mid) 위 방향에서 유지되며 목표온도(T-Target)를 추종하게 된다.

상기 과정(S734)에서는 게인값을 낮추어 개질수 유량을 감소시킴에 따라 CO 변성부의 현재온도(T)가 최소중간온도(T_mid_mid) 위 방향에서 목표온도(T_Target) 방향으로 근접되며 상승하여 목표온도(T-Target)를 추종하게 된다.

상기 과정(S736)에서는 게인값을 낮추어 개질수 유량을 감소시킴에 따라 CO 변성부의 현재온도(T)가 최소중간온도(T_mid_mid) 위 방향에서 목표온도(T_Target) 방향으로 근접되며 상승하여 목표온도(T-Target)를 추종하게 된다.

이때, 상기 과정(S732, S734, S736)을 수행한 후에는 도 9에서와 같이, A 구간으로 피드백 시킨다.

한편, 상기 제2 단계(f2)에 포함된 타입 제2-3단계(f2-4) 중, 도 15 및 도 17에서와 같이, ΔT의 변화추이를 파악하는 단계(f2-4a)에 포함된 ΔT의 증가단계(f2-4aa)는 과정(S741)을 수행하게 된다.

상기 과정(S741) 수행 후, 게인값을 조정하는 단계(f2-4b)에 포함된 게인값을 고정하는 단계(f2-4ba)는 과정(S742)를 수행하게 된다.

상기 과정(S741)에서 ΔT가 증가추세가 아닐 경우에, 상기 ΔT의 변화추이를 파악하는 단계(f2-4a)에 포함된 ΔT의 일정수준 유지단계(f2-4ab)는 과정(S743)을 수행하게 된다.

상기 과정(743)을 수행 후, 게인값을 조정하는 단계(f2-4b)에 포함된 게인값을 중하로 낮추는 단계(f2-4bb)는 과정(744)를 수행한다.

이때, 게인값을 중하로 낮추는 것은, 후술되는 게인값의 중상 낮춤에 비해 상대적으로 그 절반만큼 낮춰 개질수 유량을 덜 감소시킴에 따라 CO 변성부의 현온도를 목표온도(T_Target) 방향으로 진행되도록 하기 위함이다.

상기 과정(743)에서 ΔT가 일정수준으로 유지되지 아니할 경우에, 상기 ΔT의 변화추이를 파악하는 단계(f2-4a)에 포함된 ΔT의 감소단계(f2-4ac)는 과정(S745)을 수행하게 된다.

상기 과정(745) 수행 후, 게인값을 조정하는 단계(f2-4b)에 포함된 게인값을 중상으로 낮추는 단계(f2-4bc)는 과정(746)을 수행한다.

이때, 게인값을 중상으로 낮추는 것은, 후술되는 게인값의 최대 낮춤에 비해 상대적으로 그 절반만큼 낮춰 개질수 유량을 덜 감소시킴에 따라 CO 변성부의 현온도를 목표온도(T_Target) 방향으로 진행되도록 하기 위함이다.

따라서, 상기 과정(S742)에서는 게인값을 고정하여 개질수 유량을 고정시킴에 따라 CO 변성부의 현재온도(T)가 최소중간온도(T_mid_mid) 아래 방향에서 유지되며 목표온도(T-Target)를 추종하게 된다.

상기 과정(S744)에서는 게인값을 낮추어 개질수 유량을 감소시킴에 따라 CO 변성부의 현재온도(T)가 최소중간온도(T_mid_mid) 아래 방향에서 최소중간온도(T_mid_mid) 방향으로 근접되며 상승하여 목표온도(T-Target)를 추종하게 된다.

상기 과정(S746)에서는 게인값을 낮추어 개질수 유량을 감소시킴에 따라 CO 변성부의 현재온도(T)가 최소중간온도(T_mid_mid) 아래 방향에서 최소중간온도(T_mid_mid) 방향으로 근접되며 상승하여 목표온도(T-Target)를 추종하게 된다.

이때, 상기 과정(S742, S744, S746)을 수행한 후에는 도 9에서와 같이, A 구간으로 피드백 시킨다.

한편, 상기 타입 제3단계(f3)는 도 8을 참고로, 도 16 및 도 17에서와 같이, 현재온도(T)가 최소제한온도(T_min_Limit)보다 작을 경우에 해당되는 단계이다.

상기 타입 제3단계(f3) 중 상기 ΔT의 변화추이를 파악하는 단계(f3a)에 포함된 상기 ΔT의 증가단계(f3aa)는 과정(S810)을 수행하게 된다.

상기 과정(S810)에서 ΔT가 증가추세일 경우에, 상기 게인값을 조정하는 단계(f3b)에 포함된 게인값을 고정하는 단계(f3ba)는 과정(S811)을 수행하게 된다.

상기 과정(S810)에서 ΔT가 증가추세가 아닐 경우에, ΔT의 일정수준 유지단계(f3ab)는 과정(S812)를 수행하게 되고, 상기 과정(S812)에서 ΔT가 일정수준으로 유지되는 경우에, 게인값을 중상으로 낮추는 단계(f3bb)는 과정(S813)을 수행하게 된다.

상기 과정(S812)에서 ΔT가 일정수준으로 유지되지 않는 경우에, 상기 ΔT의 감소단계(f3ac)는 과정(S814)을 수행하게 되고, 상기 과정(S814)에서 ΔT가 감소추세일 경우에, 게인값을 최대로 낮추는 단계(f3bc)는 과정(S815)를 수행하게 된다.

이때, 게인값을 최대로 낮추는 것은, 상술된 게인값의 중상 낮춤에 비해 상대적으로 그 배 이상으로 낮춰 개질수 유량을 급격히 감소시킴에 따라 CO 변성부의 현온도를 목표온도(T_Target) 방향으로 진행되도록 하기 위함이다.

따라서, 상기 과정(S811)에서는 개인값을 고정시켜 개질수 유량을 고정시킴에 따라 CO 변성부의 현재온도(T)가 최소제한온도(T_min_Limit) 아래 방향에서 최소제한온도(T_min_Limit) 방향으로 근접되며 상승하여 목표온도(T-Target)를 추종하게 된다.

상기 과정(S813)에서는 게인값을 중상으로 낮추어 개질수 유량을 감소시킴에 따라 CO 변성부의 현재온도(T)가 최소제한온도(T_min_Limit) 아래 방향에서 최소제한온도(T_min_Limit) 방향으로 더 근접되며 상승하여 목표온도(T-Target)를 추종하게 된다.

상기 과정(S815)에서는 개인값을 최대로 낮추어 개질수 유량을 감소시킴에 따라 CO 변성부의 현재온도(T)가 최소제한온도(T_min_Limit)에서 최소제한온도(T_min_Limit) 방향으로 근접되며 상승하여 목표온도(T-Target)를 추종하게 된다.

이때, 과정(S811), (S813), (S815)을 수행한 후에는 도 9에서와 같이, A 구간으로 피드백 시키게 된다.

아울러, 상기 게인값의 최대, 중상, 중하, 최소 높임 및 상기 게인값의 최소, 중하, 중상, 최대 낮춤을 설정하는 값들은 목표온도값을 기준으로 한 최대제한온도, 최대중간온도, 최소중간온도, 최소제한온도의 설정값들과 연계하여 조정할 수 있음은 물론이다.

상술된 바와 같이, 본 발명에 의하면, CO 변성부의 현온도를 목표온도 추이에 따라 제어될 수 있게 PID 제어로 산출된 게인값의 조정으로 CO 변성부의 현온도가 목표온도에 추종되며 정밀한 제어 수행을 가능케 하고, 이로 인하여 스택에 공급되는 가스연료의 안정성 확보로 인한 개질 시스템의 안정성을 향상시킬 수 있고, 아울러 CO 농도를 줄여 스택 파손을 방지함으로써 스택 교체 비용을 절감하며 스택의 내구성 향상을 기대할 수 있다.

Claims

스팀과 카본의 몰비를 산출하게 되는 초기 요구되는 S/C의 산출단계(a);
상기 초기 요구되는 S/C의 산출단계 이후 개질수를 CO 변성부에 공급하게 되는 개질수의 공급단계(b);
CO 변성부의 부하에 따른 CO 변성부의 목표온도(T_Target)를 산출하게 되는 CO 변성부의 목표온도 산출단계(c);
상기 CO 변성부의 목표온도 산출단계 이후 현재온도(T)를 측정하게 되는 CO 변성부의 현재온도 측정단계(d);
상기 CO 변성부의 목표온도 산출단계 및 상기 CO 변성부의 현재온도 측정단계에서 도출된 목표온도(Target)와 현재온도(T)의 차이값(ΔT)을 계산하게 되는 목표온도와 현재온도차의 계산단계(e);
상기 CO 변성부의 현재온도 측정단계에서 측정되는 현재온도(T) 값을 임의설정값 온도와 비교하게 되는 현재온도값을 임의설정값과 비교하는 단계(f);
상기 목표온도와 현재온도차의 계산단계에서 도출된 ΔT의 변화에 따라 PID 제어로 도출된 게인(gain)값을 조정하며 상기 CO 변성부의 목표온도 산출단계 이후로 피드백 시키게 되는 피드백 단계(g);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 개질수 공급량 제어를 통한 CO 변성부의 온도제어방법.
제1 항에 있어서, 상기 현재온도값을 임의설정값과 비교하는 단계(f)는,
현재온도(T)가 최대제한온도(T_max_Limit)보다 클 경우에 해당되는 타입 제1단계(f1);
현재온도(T)가 최소제한온도(T_min_Limit)보다 크거나 같고 최대제한온도(T_max_Limt)보다는 작거나 같을 경우에 해당되는 타입 제2단계(f2);
현재온도(T)가 최소제한온도(T_min_Limit)보다 작을 경우에 해당되는 타입 제3단계(f3)를 포함하며,
상기 타입 제1단계(f1)는 ΔT의 변화추이를 파악하는 단계(f1a); 게인값을 조정하는 단계(f1b)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 개질수 공급량 제어를 통한 CO 변성부의 온도제어방법.
제2 항에 있어서, 상기 ΔT의 변화추이를 파악하는 단계(f1a)는,
ΔT의 증가단계(f1aa);
ΔT의 일정수준 유지단계(f1ab);
ΔT의 감소단계(f1ac)를 포함하는 것을 특징으로 하는 개질수 공급량 제어를 통한 CO 변성부의 온도제어방법.
제2 항에 있어서, 상기 게인값을 조정하는 단계(f1b)는,
게인값을 높여 개질수 유량을 증가시킴에 따라 CO 변성부의 현재온도(T)가낮아지면서 최대제한온도(T_max_Limit) 방향으로 근접되며 떨어져 목표온도(Target)를 추종하게 되는 게인값을 최대로 높이는 단계(f1ba);
게인값을 높여 개질수 유량을 증가시킴에 따라 CO 변성부의 현재온도(T)가더 낮아지면서 최대제한온도(T_max_Limit) 방향으로 더 근접되며 떨어져 목표온도(T_Target)를 추종하게 되는 게인값을 중상으로 높이는 단계(f1bb);
게인값을 고정하여 개질수 유량을 고정시킴에 따라 CO 변성부의 현재온도(T)가 최대제한온도(T_max_Limit)에서 유지되며 목표온도(Target)를 추종하게 되는 게인값을 고정하는 단계(f1bc);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 개질수 공급량 제어를 통한 CO 변성부의 온도제어방법.
제2 항에 있어서, 타입 제2단계(f2)는,
현재온도(T)가 최대중간온도(T_max_mid)보다 크거나 같을 경우에 해당되는타입 제2-1단계(f2-1);
현재온도(T)가 목표온도(T_Target)보다 크거나 같고 최대중간온도(T_max_mid)보다는 작을 경우에 해당되는 타입 제2-2단계(f2-2);
현재온도(T)가 최소중간온도(T_mid_mid)보다 크고 목표온도(T_Target)보다 는 작거나 같을 경우에 해당되는 타입 제2-3단계(f2-3);
현재온도(T)가 최소중간온도(T_mid_mid)보다 작거나 같을 경우에 해당되는타입 제2-4단계(f2-4)를 포함하며,
상기 타입 제2-1단계(f2-1)는 ΔT의 변화추이를 파악하는 단계(f2-1a)와, 게인값을 조정하는 단계(f2-1b)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 개질수 공급량 제어를 통한 CO 변성부의 온도제어방법.
제5 항에 있어서, 상기 ΔT의 변화추이를 파악하는 단계(f2-1a)는,
ΔT의 증가단계(f2-1aa);
ΔT의 일정수준 유지단계(f2-1ab);
ΔT의 감소단계(f2-1ac)를 포함하며,
상기 게인값을 조정하는 단계(f2-1b)는,
게인값을 높여 개질수 유량을 증가시킴에 따라 CO 변성부의 현재온도(T)가 낮아지면서 최대중간온도(T_max_mid) 방향으로 근접되며 떨어져 목표온도(T-Target)를 추종하게 되는 게인값을 중상으로 높이는 단계(f2-1ba);
게인값을 높여 개질수 유량을 증가시킴에 따라 CO 변성부의 현재온도(T)가 더 낮아지면서 최대중간온도(T_max_mid) 방향으로 더 근접되며 떨어져 목표온도(T-Target)를 추종하게 되는 게인값을 중하로 높이는 단계(f2-1bb);
게인값을 고정하여 개질수 유량을 고정시킴에 따라 CO 변성부의 현재온도(T)가 최대중간온도(T_max_mid)에서 유지되며 목표온도(T-Target)를 추종하게 되는 게인값을 고정하는 단계(f2-1bc);
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 개질수 공급량 제어를 통한 CO 변성부의 온도제어방법.
제5 항에 있어서, 상기 타입 제2-2단계(f2-2)는,
ΔT의 변화추이를 파악하는 단계(f2-2a)와, 게인값을 조정하는 단계(f2-2b)를 포함하고,
상기 ΔT의 변화추이를 파악하는 단계(f2-2a)는 ΔT의 증가단계(f2-2aa)와, ΔT의 일정수준 유지단계(f2-2ab)와, ΔT의 감소단계(f2-2ac)를 포함하며,
상기 게인값을 조정하는 단계(f2-2b)는
게인값을 높여 개질수 유량을 증가시킴에 따라 CO 변성부의 현재온도(T)가 최대중간온도(T_max_mid) 아래 방향으로 낮아지면서 목표온도(T_Target) 방향으로 근접되며 떨어져 목표온도(T-Target)를 추종하게 되는 게인값을 중하로 높이는 단계(f2-2ba);
게인값을 높여 개질수 유량을 증가시킴에 따라 CO 변성부의 현재온도(T)가 최대중간온도(T_max_mid) 아래 방향으로 더 낮아지면서 목표온도(T_Target) 방향으로 더 근접되며 떨어져 목표온도(T-Target)를 추종하게 되는 게인값을 최소로 높이는 단계(f2-2bb);
게인값을 고정하여 개질수 유량을 고정시킴에 따라 CO 변성부의 현재온도(T)가 목표온도(T_Target)에서 유지되며 목표온도(Target)를 추종하게 되는 게인값을 고정하는 단계(f2-2bc);
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 개질수 공급량 제어를 통한 CO 변성부의 온도제어방법.
제5 항에 있어서, 상기 타입 제2-3단계(f2-3)는,
ΔT의 변화추이를 파악하는 단계(f2-3a)와, 게인값을 조정하는 단계(f2-3b)를 포함하고,
상기 ΔT의 변화추이를 파악하는 단계(f2-3a)는 ΔT의 증가단계(f2-3aa)와, ΔT의 일정수준 유지단계(f2-3ab)와, ΔT의 감소단계(f2-3ac)를 포함하며,
상기 게인값을 조정하는 단계(f2-3b)는,
게인값을 고정하여 개질수 유량을 고정시킴에 따라 CO 변성부의 현재온도(T)가 최소중간온도(T_mid_mid) 위 방향에서 유지되며 목표온도(T-Target)를 추종하게 되는 게인값을 고정하는 단계(f2-3ba);
게인값을 낮추어 개질수 유량을 감소시킴에 따라 CO 변성부의 현재온도(T)가 최소중간온도(T_mid_mid) 위 방향에서 목표온도(T_Target) 방향으로 근접되며 상승하여 목표온도(T-Target)를 추종하게 되는 게인값을 최소로 낮추는 단계(f2-3bb);
게인값을 낮추어 개질수 유량을 감소시킴에 따라 CO 변성부의 현재온도(T)가 최소중간온도(T_mid_mid) 위 방향에서 목표온도(T_Target) 방향으로 더 근접되며 상승하여 목표온도(T-Target)를 추종하게 되는 게인값을 중하로 낮추는 단계(f2-3bc);
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 개질수 공급량 제어를 통한 CO 변성부의 온도제어방법.
제5 항에 있어서, 상기 타입 제2-4단계(f2-4)는,
ΔT의 변화추이를 파악하는 단계(f2-4a)와, 게인값을 조정하는 단계(f2-4b)를 포함하고,
상기 ΔT의 변화추이를 파악하는 단계(f2-4a)는 ΔT의 증가단계(f2-4aa)와, ΔT의 일정수준 유지단계(f2-4ab)와, ΔT의 감소단계(f2-4ac)를 포함하며,
상기 게인값을 조정하는 단계(f2-4b)는,
게인값을 고정하여 개질수 유량을 고정시킴에 따라 CO 변성부의 현재온도(T)가 최소중간온도(T_mid_mid) 아래 방향에서 유지되며 목표온도(T-Target)를 추종하게 되는 게인값을 고정하는 단계(f2-4ba);
게인값을 낮추어 개질수 유량을 감소시킴에 따라 CO 변성부의 현재온도(T)가 최소중간온도(T_mid_mid) 아래 방향에서 최소중간온도(T_mid_mid) 방향으로 근접되며 상승하여 목표온도(T-Target)를 추종하게 되는 게인값을 중하로 낮추는 단계(f2-4bb);
게인값을 낮추어 개질수 유량을 감소시킴에 따라 CO 변성부의 현재온도(T)가 최소중간온도(T_mid_mid) 아래 방향에서 최소중간온도(T_mid_mid) 방향으로 더근접되며 상승하여 목표온도(T-Target)를 추종하게 되는 게인값을 중상으로 낮추는 단계(f2-4bc);
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 개질수 공급량 제어를 통한 CO 변성부의 온도제어방법.
제2 항에 있어서, 타입 제3단계(f3)는 ΔT의 변화추이를 파악하는 단계(f3a)와, 게인값을 조정하는 단계(f3b)를 포함하고,
상기 ΔT의 변화추이를 파악하는 단계(f3a)는 ΔT의 증가단계(f3aa)와, ΔT의 일정수준 유지단계(f3ab)와, ΔT의 감소단계(f3ac)를 포함하며,
상기 게인값을 조정하는 단계(f3b)는,
개인값을 고정하여 유량을 고정시킴에 따라 CO 변성부의 현재온도(T)가 최소제한온도(T_min_Limit) 아래 방향에서 최소제한온도(T_min_Limit) 방향으로 근접되며 상승하여 목표온도(T-Target)를 추종하게 되는 게인값을 고정하는 단계(f3ba);
게인값을 낮추어 개질수 유량을 감소시킴에 따라 CO 변성부의 현재온도(T)가 최소제한온도(T_min_Limit) 아래 방향에서 최소제한온도(T_min_Limit) 방향으로 근접되며 상승하여 목표온도(T-Target)를 추종하게 되는 게인값을 중상으로 낮추는 단계(f3bb);
개인값을 낮추어 개질수 유량을 감소시킴에 따라 CO 변성부의 현재온도(T)가 최소제한온도(T_min_Limit)에서 목표온도(T-Target)를 추종하게 되는 게인값을 최대로 낮추는 단계(f3bc);
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 개질수 공급량 제어를 통한 CO 변성부의 온도제어방법.