KR20190076864A - Method for adjusting combustion of coke oven - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 코크스 오븐 연소 조정 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a coke oven combustion conditioning method.
코크스의 품질 편차를 줄이기 위한 노력은 전세계적으로 많은 연구가 이루어져 왔다. Efforts to reduce the quality variation of coke have been conducted worldwide.
코크스는 설정된 온도가 되면 건류가 완료되고, 이 후, 코크스의 균일한 건류를 위해 탄화실에서 목표 온도로 일정 시간, 이른바, 소킹 시간(Soaking Time) 동안 유지시킨다. After the coke reaches the set temperature, the carbonization is completed. Thereafter, the coke is maintained at the target temperature for a certain period of time, so-called Soaking Time, in the carbonization chamber for the uniform carbonization of the coke.
이 시간 동안 코크스는 연소실로부터 지속적으로 열을 공급받고, 코크스 자체적으로도 발열이 발생하여 코크스의 온도는 약간 상승하게 된다. During this time, the coke is continuously supplied with heat from the combustion chamber, and the coke itself also generates heat, which slightly increases the temperature of the coke.
따라서, 코크스의 온도는 설정된 관리온도로 관리되고 있는데, 코크스의 온도가 관리온도를 크게 이탈할 경우 코크스 품질 하락이 발생된다.Therefore, the temperature of the coke is controlled at the set management temperature. If the temperature of the coke deviates greatly from the control temperature, the quality of the coke is deteriorated.
즉, 코크스의 온도가 관리온도보다 낮을 경우에는 미건류에 의한 품질 하락이 발생되며, 코크스의 온도가 관리온도보다 온도가 높을 경우에는 과건류에 의한 품질 하락이 발생된다. That is, when the temperature of the coke is lower than the control temperature, the quality of the coke is lowered. If the temperature of the coke is higher than the control temperature, the quality of the coke is lowered.
미건류와 과건류가 발생되면, 압출 저항이 높아지게 되어 탄화실 벽에 손상이 가해지고, 심할 경우에는 탄화실의 압출 막힘이 발생되어 작업자가 개입하여 탄화실 내부의 코크스를 제거해야 한다. In case of unsteady flow and overflow, extrusion resistance is increased to damage the carbonization chamber wall. In severe cases, extrusion clogging of the carbonization chamber occurs and the operator must intervene to remove the coke inside the carbonization chamber.
이에 따라, 탄화실 벽의 손상, 탄화실의 내부 온도 하락에 의한 추가 열량의 보상, 및 조업 스케줄 변화에 따른 기회 비용이 발생된다. This results in damage to the carbonization chamber walls, compensation of additional heat due to a decrease in the internal temperature of the carbonization chamber, and opportunity costs due to changes in the operation schedule.
따라서, 적열 코크스 온도 관리 기준이 필요하며, 적어도 미건류와 과건류에 의한 압출 막힘 방지에 대한 해결 방안이 필요하다. Therefore, a standard for the management of glow-in-coke temperature is required, and at least a solution to prevention of clogging by extrusion and overflow is needed.
코크스 품질이 하락될 경우에는, 코크스 물류 트래킹 시스템(tracking system)이 정립되지 않아 배터리(Battery) 단위 열량 조절로 기회 비용이 발생된다.If the coke quality deteriorates, the coke logistics tracking system is not established and the opportunity cost is incurred by adjusting the unit calorific value of the battery.
또한, 연소실 온도 측정으로 관리온도 이탈 개소 확인이 어려워 신속한 대응이 현실적으로 힘든 실정이다. In addition, it is difficult to confirm the point where the management temperature deviates from the combustion chamber temperature.
연소실 온도는 작업자가 일일이 수십개의 연도(Flue) 온도를 측정함으로써 관리온도를 측정하며, 온도 구배(temperature gradient)를 확인하여 직접 열량 조절하고 있다. The combustion chamber temperature is measured by the operator by measuring dozens of flue temperatures each time, and the calorie is controlled by confirming the temperature gradient and confirming the temperature gradient.
즉, 코크스의 품질은 코크스의 온도와 직접적인 관련성이 있기 때문에 코크스 온도를 측정하는 방법이 가장 이상적이나, 그 실현 방법이 까다롭고 비효율적인 문제점이 있다. That is, since the quality of the coke is directly related to the temperature of the coke, the method of measuring the coke temperature is most ideal, but the method of realizing it is difficult and inefficient.
블랙 박스(Black Box)의 탄화실 온도 분포를 가장 잘 대변해주는 온도가 압출 시 측정된 적열 코크스의 온도이다. The temperature that best represents the carbonization chamber temperature distribution of the black box is the temperature of the red coke measured at extrusion.
그러나, 종래에는 적열 코크스의 온도는 측정 자체로의 의미만 있을 뿐 이를 연소조정에 참고자료로 활용하는 사례는 거의 없다. However, in the past, the temperature of the glow-in-coke is merely meaningful to the measurement itself, and there are few cases where it is used as a reference for combustion control.
즉, 적열 코크스의 온도로부터 탄화실 온도분포 예측용으로의 사용은 되지 않는 것이 현실이다. 탄화실의 온도분포를 가시화하는 방법이 있다면 각 개소별 공급유량 조절로 코크스의 온도를 관리할 수 있는 장점이 있다.In other words, it can not be used for prediction of the carbonization chamber temperature distribution from the temperature of the red gypsum coke. If there is a method to visualize the temperature distribution of the carbonization chamber, there is an advantage that the temperature of the coke can be controlled by controlling the supply flow rate at each location.
적열 코크스의 온도는 연소실의 온도를 간접적으로 대변하고 있으며, 두 온도의 상관관계로부터 연소실 온도를 예측할 수 있고, 연소실 상태를 파악할 수 있는 장점이 있어 현 상태에서의 연소조정 방법보다 효율적일 것으로 판단된다. The temperature of the red gypsum coke indirectly represents the temperature of the combustion chamber. The temperature of the combustion chamber can be predicted from the correlation between the two temperatures, and it is possible to grasp the state of the combustion chamber, which is considered to be more efficient than the combustion control method in the present state.
즉, 연소실 온도는 푸셔 사이드(Pusher Side)부터 코크스 사이드(Coke Side)까지의 각 연도별 온도를 측정하게 되며, 적열 코크스의 온도 역시 압출 시 푸셔 사이드부터 코크스 사이드까지 연속적으로 측정하며, 적어도 1회/일 데이터를 얻을 수 있는 장점이 있다. That is, the temperature of the combustion chamber is measured from the pusher side to the coke side, and the temperature of the glowing coke is continuously measured from the pusher side to the coke side at the time of extrusion, / Day data can be obtained.
코크스 오븐은 건류 완료 후 용이한 압출을 위해 코크스 사이드가 푸셔 사이드보다 탄화실 폭이 넓다. The coke oven has a wider carbonization chamber than the pusher side for easy extrusion after the completion of the carbonization.
따라서, 전체적으로 코크스의 건류를 균일하게 하기 위하여 코크스 사이드의 온도가 푸셔 사이드의 온도보다 높게 관리되어야 한다. Therefore, the temperature of the coke side must be controlled to be higher than the temperature of the pusher side in order to uniformly carry out the overall flow of the coke.
이러한 온도 분포를 확인하기 위해서 수시로 온도 측정을 해야 상기와 같은 이유로 인하여 신속한 대응이 곤란하다는 문제점이 있었다. In order to confirm such a temperature distribution, it is necessary to measure the temperature from time to time to solve the above-mentioned problem, and it is difficult to respond quickly.
본 발명은 압출시 측정되는 적열 코크스의 온도로부터 탄화실 및 연소실의 온도 분포를 가시화하여 불량 개소의 공급 열량을 조절할 수 있는 코크스 오븐 연소 조정 방법을 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide a coke oven combustion adjusting method capable of controlling the amount of heat supplied to a defective portion by visualizing the temperature distribution of the carbonizing chamber and the combustion chamber from the temperature of the red coke measured at the time of extrusion.
또한, 본 발명은 코크스의 품질을 예측할 수 있고, 불량 개소에 대한 신속 대응이 가능하여 코크스 품질 편차를 저감하는데 효율적으로 사용할 수 있는 코크스 오븐 연소 조정 방법을 제공하고자 한다.It is another object of the present invention to provide a coke oven combustion adjustment method capable of predicting the quality of coke, enabling quick response to defective parts, and effectively using coke oven to reduce coke quality deviation.
또한, 본 발명은 건류 완료 후 압출 시 측정되는 적열 코크스의 온도를 활용하여 과건류와 미건류를 판단하여 압출 저항 감소 및 압출 막힘을 방지하고, 연소조정을 통해 코크스 품질 편차를 저감시킬 수 있는 코크스 오븐 연소 조정 방법을 제공하고자 한다.Further, the present invention provides a coke oven which can reduce the extrusion resistance and the clogging by judging the overcurrent and the unfinished coke by utilizing the temperature of the glow coke which is measured at the extrusion after the completion of the gasification, Thereby providing an oven combustion adjustment method.
또한, 본 발명은 코크스의 관리온도를 초과 또는 부족한 탄화실에 대하여 연소조정으로 최적의 연소상태를 구현하여, 코크스 품질에 영향을 미치지 않는 범위에서 소비열량을 최소화 할 수 있는 코크스 오븐 연소 조정 방법을 제공하고자 한다.The present invention also provides a coke oven combustion adjusting method capable of minimizing the amount of heat consumed within a range that does not affect the coke quality by implementing the optimum combustion state by adjusting the combustion of the carbonization chamber over or under the management temperature of the coke .
본 발명의 일 구현예에 따른 코크스 오븐 연소 조정 방법은, 적열 코크스 온도 측정 장치를 이용하여 복수개의 탄화실 내의 복수의 높이 지점에서 적열 코크스의 온도를 측정하는 적열 코크스 온도 측정 단계를 포함할 수 있다. The method of adjusting the coke oven combustion according to an embodiment of the present invention may include a step of measuring the temperature of the glowing coke at a plurality of height points in the plurality of carbonization chambers using the glowing coke temperature measuring apparatus .
코크스 오븐 연소 조정 방법은, 적열 코크스 온도 측정 단계에서 측정된 각 탄화실의 복수 높이 지점의 측정된 적열 코크스 온도로부터 각 탄화실의 적열 코크스의 평균온도를 판단하는 평균온도 판단 단계를 포함할 수 있다. The coke oven combustion adjusting method may include an average temperature judging step of judging an average temperature of the glowing coke of each carbonization chamber from the measured glowing coke temperature at a plurality of height points of each carbonization chamber measured in the glowing coke temperature measuring step .
코크스 오븐 연소 조정 방법은, 평균온도 판단 단계에서 판단된 적열 코크스의 평균온도가 각 탄화실 내 건류 완료되어 관리되는 코크스 관리온도와 비교하여 관리온도의 이탈 여부를 판단하는 관리온도 이탈 여부 판단 단계를 포함할 수 있다. The coke oven combustion adjusting method includes a step of determining whether or not the management temperature is deviated by comparing the average temperature of the red coke determined in the average temperature determination step with the coke management temperature, .
또한, 코크스 오븐 연소 조정 방법은, 관리온도 이탈 여부 판단 단계에서 적열 코크스의 평균온도가 코크스 관리온도를 이탈하는 경우, 이탈되는 온도에 따라 각 탄화실에 공급되는 공급 열량을 조절하는 공급 열량 조절 단계를 포함할 수 있다. In the case where the average temperature of the glow-plug coke deviates from the coke management temperature in the step of determining whether or not the management temperature is deviated, the method for adjusting the coke oven combustion may further include a step of adjusting the amount of heat supplied to each of the carbonization chambers . ≪ / RTI >
적열 코크스 온도 측정 단계에서 측정된 각 탄화실의 적열 코크스의 온도 구배로부터 각 연소실의 온도가 과잉 또는 부족으로 공급되는 여부를 판단하는 연소실 온도 판단 단계를 포함할 수 있다. And a combustion chamber temperature judging step of judging whether or not the temperature of each combustion chamber is supplied in excess or inadequate from the temperature gradient of the glowing coke of each carbonization chamber measured in the glowing coke temperature measuring step.
공급 열량 조절 단계를 행할 시, 탄화실의 온도 분포를 적열 코크스 온도 측정 장치로부터 수집한 데이터를 가시화하여 맵(Map)을 작성하는 맵 작성 단계를 포함할 수 있다. And a map creating step of creating a map by visualizing data collected from the redistilled coke temperature measuring device with respect to the temperature distribution of the carbonization chamber when performing the supply calorie adjustment step.
평균온도 판단 단계는 적열 코크스 온도 측정 단계에서 탄화실 내의 복수의 높이 지점 중에서 중간 높이 지점에서 측정된 적열 코크스의 온도를 평균온도로 판단하는 것일 수 있다. The average temperature determination step may be to determine the temperature of the red coke measured at an intermediate height point among the plurality of height points in the carbonization chamber as the average temperature in the step of measuring the red coke temperature.
평균온도 판단 단계는 적열 코크스 온도 측정 단계에서 탄화실 내의 복수의 높이 지점의 측정된 적열 코크스의 온도들로부터 평균온도를 산출하여 이 온도를 평균온도로 판단하는 것일 수 있다. The average temperature judging step may be a step of calculating an average temperature from the temperatures of the glowing coke measured at a plurality of height points in the carbonization chamber in the glowing coke temperature measuring step and judging the temperature as an average temperature.
적열 코크스 온도 측정 단계에서 온도 측정은, 탄화실 내의 적열 코크스를 촬영하는 열화상 카메라에 의하여 측정되는 것일 수 있다. In the step of measuring the glowing coke temperature, the temperature measurement may be one which is measured by a thermal imaging camera for photographing the red coke in the carbonization chamber.
공급 열량 조절 단계는 연소 가스 공급관의 유량 제어 밸브를 제어하여 각 연소실에 공급되는 가스 유량을 조절하여 이루어지는 것일 수 있다. And the supply calorie adjustment step may be performed by controlling the flow control valve of the combustion gas supply pipe to adjust the gas flow rate supplied to each combustion chamber.
공급 열량 조절 단계는 각 연소실 하부에 설치된 노즐 플레이트에 형성된 복수개의 구멍의 개도율을 조절하여 연소실 하부의 복수개의 연도로 공급되는 공급 열량을 제어하여 이루어지는 것일 수 있다. The amount of heat to be supplied may be controlled by adjusting the opening ratio of a plurality of holes formed in the nozzle plate provided under each combustion chamber to control the amount of heat supplied to the plurality of flues under the combustion chamber.
열화상 카메라는 복수개 구비되어 탄화실에 구비된 코크스 가이드의 복수개의 홀을 통해 탄화실 내의 복수의 높이 지점에서 적열 코크스를 각각 촬영하는 것일 수 있다. A plurality of thermal imaging cameras may be provided to photograph the infrared coke at a plurality of height points in the carbonization chamber through a plurality of holes of the coke guide provided in the carbonization chamber.
상기 코크스 관리온도는 970℃ 내지 1050℃의 범위로 설정되는 것일 수 있다. The coke management temperature may be set in the range of 970 캜 to 1050 캜.
본 발명의 구현예에 따르면, 적열 코크스의 온도 측정으로 탄화실 내부 온도 분포를 예측할 수 있으며, 온도의 과잉/부족 개소에 대한 공급 열량 조절로 코크스 온도를 제어 가능하여, 코크스 온도 편차를 저감할 수 있다. According to the embodiment of the present invention, the temperature distribution inside the carbonization chamber can be predicted by measuring the temperature of the glowing coke, and the coke temperature can be controlled by adjusting the amount of supplied heat for the excessive / insufficient temperature, have.
또한, 코크스 온도 프로파일(profile)을 통하여 연소실 불량 개소에 대한 연소 조정 개소의 정상화에 사용될 수 있다. Further, it can be used for normalization of the combustion adjustment point to the combustion chamber defective portion through the coke temperature profile.
건류 완료 후 압출 시 측정되는 적열 코크스의 온도를 활용하여 과건류와 미건류를 판단하여 압출 저항 감소 및 압출 막힘을 방지하고, 연소조정을 통해 코크스 품질 편차를 저감시킬 수 있다.By using the temperature of the red coke measured at the extrusion after the completion of the carbonization, it is possible to judge the overcurrent and the unfinished to prevent the extrusion resistance and the extrusion clogging, and to reduce the coke quality deviation through the combustion adjustment.
또한, 코크스의 관리온도를 초과 또는 부족한 탄화실에 대하여 연소조정으로 최적의 연소상태를 구현하여, 코크스 품질에 영향을 미치지 않는 범위에서 소비열량을 최소화 할 수 있다. Further, the optimum combustion state can be realized by adjusting the combustion with respect to the carbonization chamber which is over or under the management temperature of the coke, so that the heat consumption can be minimized within a range that does not affect the quality of the coke.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 코크스 오븐 연소 조정 방법의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 코크스 오븐 연소 조정 방법에 사용되는 코크스 오븐 연소 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 3은 적열 코크스 온도 활용 기준 선정을 위한 날짜와 온도의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 4는 해당 탄화실의 연소실 온도와 적열 코크스 온도 관계를 나타낸 그래프이다.
도 5는 연소실 온도와 적열 코크스 온도 변화 상관관계를 나타낸 그래프이다.
도 6은 열량 과잉 공급개소의 정상화 사례를 연소실 온도와 코크스 온도의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 7은 열량 부족 공급개소의 정상화 사례를 연소실 온도와 코크스 온도의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 8은 연소실 온도로부터 온도 불량 개소의 확인 예를 연소실 온도와 코크스 온도의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 9는 불량 연소실 연소조정에 의한 적열 코크스 온도 정상화의 예를 연소실 온도와 코크스 온도와의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 10은 적열 코크스 온도로부터 탄화실 온도 분포를 가시화한 맵(map)이다.
도 11은 탄화실 최종 건류 온도 변화에 따른 코크스 냉간 강도와 코크스 평균 크기의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 12는 최종 건류 온도 변화에 따른 코크스 중심부의 온도와 코크스 평균 크기의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 13은 최종 건류 온도 변화에 따른 코크스 냉간강도와 코크스 중심부의 온도의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 14는 최종 건류 온도 변화에 따른 적열 코크스 온도 변화를 나타낸 그래프이다. 1 is a schematic block diagram of a coke oven combustion adjusting method according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic block diagram of a coke oven combustion system used in a coke oven combustion adjustment method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a graph showing the relationship between date and temperature for selecting a glow-coke temperature utilization standard.
4 is a graph showing the relation between the combustion chamber temperature and the glowing coke temperature of the carbonization chamber.
FIG. 5 is a graph showing the correlation between the combustion chamber temperature and the glowing coke temperature change.
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the combustion chamber temperature and the coke temperature in the case of normalization of the excess amount of heat supply.
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the combustion chamber temperature and the coke temperature in the case of normalization of the location of insufficient heat supply.
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the combustion chamber temperature and the coke temperature, which is an example of confirmation of a defective position from the combustion chamber temperature.
FIG. 9 is a graph showing the relationship between the combustion chamber temperature and the coke temperature, for an example of normalizing the red glow coke temperature by the combustion adjustment of the poor combustion chamber.
Fig. 10 is a map showing a carbonization chamber temperature distribution from a glowing coke temperature.
11 is a graph showing the relationship between the coke cold strength and the coke average size according to the change in the final drying temperature of the carbonization chamber.
12 is a graph showing the relationship between the temperature of the center of the coke and the average size of the coke according to the change in the final drying temperature.
13 is a graph showing the relationship between the coke cold strength and the temperature at the center of the coke according to the final dry-out temperature change.
FIG. 14 is a graph showing changes in the temperature of the red gypsum coke depending on the final dry-run temperature.
이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 설명한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 후술하는 실시예는 본 발명의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 형태로 변형될 수 있다. 가능한 한 동일하거나 유사한 부분은 도면에서 동일한 도면부호를 사용하여 나타낸다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Wherever possible, the same or similar parts are denoted using the same reference numerals in the drawings.
이하에서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는" 의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to limit the invention. The singular forms as used herein include plural forms as long as the phrases do not expressly express the opposite meaning thereto. Means that a particular feature, region, integer, step, operation, element and / or component is specified, and that other specific features, regions, integers, steps, operations, elements, components, and / And the like.
이하에서 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.All terms including technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Predefined terms are further interpreted as having a meaning consistent with the relevant technical literature and the present disclosure, and are not to be construed as ideal or very formal meanings unless defined otherwise.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 코크스 오븐 연소 조정 방법의 개략적인 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 코크스 오븐 연소 조정 방법에 사용되는 코크스 오븐 연소 시스템의 개략적인 구성도이다.FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a coke oven combustion adjusting method according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic configuration of a coke oven combustion system used in a coke oven combustion adjusting method according to an embodiment of the present invention. .
도 1 및 도 2를 참고하면, 코크스 오븐 연소 조정 방법은, 적열 코크스 온도 측정 장치(100)에 의하여 복수개의 탄화실(10) 내 복수의 높이 지점의 적열 코크스(11)의 온도를 측정하는 적열 코크스 온도 측정 단계(S10)를 포함할 수 있다. 1 and 2, the method for adjusting the coke oven combustion is characterized in that the glow heat coke
코크스 오븐 연소 조정 방법은, 적열 코크스 온도 측정 단계(S10)에서 측정된 각 탄화실(10)의 복수 높이 지점의 측정된 적열 코크스 온도로부터 각 탄화실(10)의 적열 코크스의 평균온도를 판단하는 평균온도 판단 단계(S11)를 포함할 수 있다. The coke oven combustion adjusting method is a method of judging the average temperature of the glowing coke of each
코크스 오븐 연소 조정 방법은, 평균온도 판단 단계(S11)에서 판단된 적열 코크스의 평균온도를, 각 탄화실(10) 내에서 건류 완료되어 관리되는 코크스 관리온도와 비교하여 관리온도의 이탈 여부를 판단하는 관리온도 이탈 여부 판단 단계(S20)를 포함할 수 있다. In the coke oven combustion adjustment method, the average temperature of the glow-plug coke determined in the average temperature determination step (S11) is compared with the coke management temperature managed in the carbonization chamber (10) (Step S20).
코크스 오븐 연소 조정 방법은, 관리온도 이탈 여부 판단 단계(S20)에서 적열 코크스(11)의 평균온도가 코크스 관리온도를 이탈하는 경우, 이탈되는 온도에 따라 각 탄화실(10)에 공급되는 공급 열량을 조절하는 공급 열량 조절 단계(S30)를 포함할 수 있다. The method for adjusting the coke oven combustion is a method for adjusting the coke oven combustion by adjusting the temperature of the coke oven in the case where the average temperature of the glow plug coke (11) (Step S30).
또한, 적열 코크스 온도 측정 단계(S10)에서 측정된 각 탄화실(10)의 적열 코크스의 온도 구배(temperature gradient)로부터 각 연소실(20)의 온도가 과잉 또는 부족으로 공급되는 여부를 판단하는 연소실 온도 판단 단계(S40)를 포함할 수 있다. It is also possible to determine whether or not the temperature of each
여기서, 온도 구배라 함은 푸셔 사이드와 코크스 사이드의 온도 기울기를 가리킨다. Here, the temperature gradient refers to the temperature gradient of the pusher side and the coke side.
공급 열량 조절 단계(S30)를 행할 시, 탄화실(10)의 온도 분포를 적열 코크스 온도 측정 장치(100)로부터 수집한 데이터를 가시화하여 맵(Map)을 작성하는 맵 작성 단계(S50)를 포함할 수 있다. Includes a map creating step (S50) of creating a map by visualizing data collected from the redistilled coke temperature measuring device (100) in the temperature distribution of the carbonization chamber (10) when performing the supply heat amount adjustment step (S30) can do.
평균온도 판단 단계(S11)는 적열 코크스 온도 측정 단계(S10)에서 탄화실(10) 내의 복수의 높이 지점 중에서 중간 높이 지점에서 측정된 적열 코크스의 온도를 평균온도로 판단할 수 있다. In the average temperature determination step S11, the temperature of the red coke measured at the mid-height point among the plurality of height points in the
또한, 평균온도 판단 단계(S11)는 적열 코크스 온도 측정 단계(S10)에서 탄화실(10) 내의 복수의 높이 지점의 측정된 적열 코크스의 온도들로부터 각 탄화실 내의 적열 코크스의 평균온도를 산출하여 이 온도를 평균온도로 판단할 수 있다. In the mean temperature determination step S11, the average temperature of the red gypsum coke in each carbonization chamber is calculated from the measured temperatures of the red gypsum coke at the plurality of height points in the
적열 코크스 온도 측정 장치(100)는 탄화실(10)에 구비된 코크스 가이드(110)의 복수개의 홈을 통해 탄화실(10) 내의 적열 코크스(11)를 촬영하는 복수개의 열화상 카메라 등으로 이루어질 수 있다. The glowing coke
코크스 가이드(110)는 적열 코크스(11)의 압출 시 탄화실에서 적열 코크스(11)의 이탈을 방지하기 위한 것이다. The
특히, 탄화실(10)의 상부, 중부, 및 하부의 3개 지점의 적열 코크스의 온도를 측정하는 경우에, 코크스 가이드(110)에는 그 상부로부터 하부로 탄화실(10)의 상부, 중부, 및 하부 지점의 촬영을 위한 상부 홀(111), 중부 홀(112), 하부 홀(113)이 배치될 수 있다. Particularly, in the case of measuring the temperature of the coke in the upper, middle, and lower portions of the
여기서, 탄화실(10)의 상부, 중부, 및 하부 지점의 기준은 하기에서 설명한다. Here, the criteria for the upper, middle, and lower points of the
상부 홀(111)에는 상부 홀(111)을 통하여 탄화실(10) 상부의 적열 코크스를 촬영하기 위한 상부 열화상 카메라(101)가 배치될 수 있다. An upper
중부 홀(112)에는 중부 홀(112)을 통하여 탄화실(10) 중부의 적열 코크스를 촬영하기 위한 중부 열화상 카메라(102)가 배치될 수 있다. A central
하부 홀(113)에는 하부 홀(113)을 통하여 탄화실(10) 하부의 적열 코크스를 촬영하기 위한 하부 열화상 카메라(103)가 배치될 수 있다. The lower
공급 열량 조절 단계(S30)는 각 연소실(20)에 연결된 연소 가스 공급관(30)의 유량 제어 밸브(31)를 제어하여 각 연소실(20)에 공급되는 가스 유량을 조절하여 이루어질 수 있다. The supply calorie adjustment step S30 may be performed by controlling the
또한, 공급 열량 조절 단계(S30)는 각 연소실(20) 하부에 설치된 노즐 플레이트(21)에 복수개로 형성된 구멍의 개도율을 조절하여 연소실 하부의 복수개의 연도(flue)(23)로 공급되는 공급 열량을 제어하여 이루어질 수 있다. The supply calorie adjustment step S30 adjusts the opening ratio of the plurality of holes formed in the
한 개의 코크스 오븐에는 수개의 연소실(20)이 구비되어 있으며, 각 연소실(20)에는 연소 가스 이동 통로인 연도(23)가 복수개 구비되어 있으며, 연도(23)는 노즐 플레이트(21)의 개도율을 조절하여 공급 열량을 제어할 수 있다. Each
따라서, 노즐 플레이트(21)의 개도율 조절로 연소실(20) 내의 온도 구배를 제어할 수 있다. Therefore, the temperature gradient in the
맵 작성 단계(S50)는 적열 코크스 온도 측정 장치(100)에서 측정된 각 탄화실(10)의 적열 코크스(11)의 온도로부터 탄화실(10)의 온도분포를 예측하고, 연소조정으로 정상화하는 기본 데이터로 활용할 수 있도록 탄화실 온도분포를 가시화한다.The map forming step S50 is a step of predicting the temperature distribution of the
이하에서, 도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 코크스 오븐 연소 조정 방법의 과정에 대해서 설명한다.Hereinafter, a process of the coke oven combustion adjustment method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG.
먼저, 적열 코크스 온도 측정 장치(100)에 의하여 복수개의 탄화실(10) 내 복수의 높이 지점의 적열 코크스(11)의 온도를 측정한다(S10). First, the temperature of a plurality of height-regulated
즉, 탄화실(10)에 구비된 코크스 가이드(110)의 복수개의 홀(111, 112, 113)을 통해 탄화실(10) 내의 적열 코크스(11)를 촬영하는 복수개의 열화상 카메라(101, 102, 103)로 적열 코크스(11)의 온도를 측정한다. That is, a plurality of thermal imagers (101, 102) for photographing the infrared coke (11) in the carbonization chamber (10) through a plurality of holes (111, 112, 113) of a coke guide (110) 102, 103 to measure the temperature of the red-
여기에서는, 모든 탄화실(10)의 건류 완료 후 압출 시 코크스의 복수개의 지점 중에서 상부, 중부, 하부의 3개 지점의 온도를 실시간으로 측정하는 경우를 예로 들어 설명한다. Here, the case where the temperatures of the three points of the upper, middle, and lower portions of the coke at the time of extrusion after completion of the carbonization of all the
즉, 상부 열화상 카메라(101), 중부 열화상 카메라(102), 및 하부 열화상 카메라(103)가 코크스 가이드(110)의 상부 홀(111), 중부 홀(112), 및 하부 홀(113)을 통하여 탄화실(10)의 상부, 중부, 하부 지점의 적열 코크스를 각각 촬영한다. That is, the upper
측정 지점의 개수가 3개 이상 또는 3개 이하인 경우에도 동일하게 적용될 수 있음은 물론이다. It goes without saying that the same applies to the case where the number of measurement points is three or more or three or less.
여기서, 탄화실(10)의 상부, 중부, 하부 지점의 기준은 다음과 같다. Here, the criteria for the upper, middle, and lower points of the
탄화실(10)의 상부는 코크스 상부 홀(111)이 형성된 제1 높이에 위치하고 있으며, 즉, 탄화실(10)을 기준으로 헤어 핀(Hair Pin)(22)의 높이에 해당되며, 탄화실(10)에 코크스를 정상적으로 장입했을 경우 코크스 레벨(coke level)이 되는 위치이다. The upper part of the
탄화실(10) 중부는 코크스 중부 홀(112)이 형성된 제2 높이에 위치하고 있으며, 즉, 탄화실(10)을 기준으로 멀티 홀(Multi hole) 높이에 해당되는데, 연소실의 2차 연소가 이루어지는 곳으로 Nox 생성에 많은 영향을 주는 레벨(level)이다. The central portion of the
또한, 탄화실(10) 하부는 코크스 하부 홀(113)이 형성된 제3 높이에 위치하고 있으며, 탄화실(10)을 기준으로 코크스 오븐 가스 버너(COG burner)의 높이에 해당되며, 연소실 불꽃 길이에 해당되는 곳이다. The lower portion of the
탄화실 하부는 연소실 내의 온도가 최고 온도가 되는 곳으로 연소실 온도와 가장 근접한 레벨(level)이다. The lower part of the carbonization chamber is the level where the temperature in the combustion chamber becomes the maximum temperature and is closest to the combustion chamber temperature.
예컨대, 탄화실 중부와 탄화실 하부의 온도 차이는 크지 않고, 탄화실 상부 온도는 탄화실 중부 및 탄화실 하부보다 낮게 측정된다. For example, the temperature difference between the central portion of the carbonization chamber and the lower portion of the carbonization chamber is not large, and the temperature of the top portion of the carbonization chamber is lower than that of the central portion of the carbonization chamber and the bottom portion of the carbonization chamber.
코크스의 품질과 가장 상관성이 높은 온도는 탄화실 중부의 온도이고, 이 온도로부터 코크스 평균 온도를 측정하여 예측한다. The temperature with the highest correlation with the quality of the coke is the temperature of the center of the carbonization chamber, and the average temperature of the coke is estimated from this temperature.
또한, 탄화실 상부, 탄화실 중부 및 탄화실 하부의 평균 온도 분포는 탄화실 중부의 온도 분포와 거의 유사함을 실측온도 분석으로부터 도 3에 상관관계를 도출하였다.In addition, the average temperature distribution in the upper part of the carbonization chamber, the middle part of the carbonization chamber, and the lower part of the carbonization chamber is substantially similar to the temperature distribution in the central part of the carbonization chamber.
즉, 적열 코크스 온도 측정 단계(S10)에서 측정된 각 탄화실(10)의 복수 높이 지점 중 탄화실(10) 중부에서 측정된 적열 코크스 온도를 탄화실(10)의 적열 코크스의 평균온도로 판단한다(S11). That is, the temperature of the red coke measured at the center of the
그리고, 평균온도 판단 단계(S11)에서 판단된 적열 코크스의 평균온도가 각 탄화실(10) 내 건류 완료되어 관리되는 코크스 관리온도와 비교하여 관리온도의 이탈 여부를 판단한다(S20). Then, in step S20, it is determined whether or not the management temperature is deviated from the coke management temperature at which the average temperature of the infrared coke determined in the average temperature determination step S11 is completed and managed in each
코크스 관리온도는 최적의 연소와 코크스 품질에 영향을 미치지 않으면서 소비열량을 최소화 할 수 있도록 970℃ 내지 1050℃의 범위로 설정될 수 있다. 더욱이, 970℃ 내지 1000℃의 범위로 설정되는 것이 좋다. The coke management temperature can be set in the range of 970 캜 to 1050 캜 so as to minimize the consumption of heat without affecting the optimum combustion and coke quality. Furthermore, it is preferable that the temperature is set in the range of 970 캜 to 1000 캜.
또한, 적열 코크스 온도 측정 단계(S10)에서 측정된 각 탄화실(10)의 적열 코크스의 온도 구배로부터 각 연소실(20)의 온도가 과잉 또는 부족으로 공급되는 여부를 판단한다(S40). In step S40, it is determined whether the temperature of each
또한, 공급 열량 조절 단계(S30)를 행할 시, 탄화실(10)의 온도 분포를 적열 코크스 온도 측정 장치(100)로부터 수집한 데이터를 가시화하여 맵(Map)을 작성하는 맵 작성 단계(S50)를 포함할 수 있다. A map creating step (S50) of creating a map by visualizing data collected from the redistilled coke temperature measuring device (100) with respect to the temperature distribution of the carbonization chamber (10) . ≪ / RTI >
관리온도 이탈 여부 판단 단계(S20)에서 적열 코크스(11)의 평균온도가 코크스 관리온도를 이탈하는 경우, 이탈되는 온도의 차이에 따라 각 탄화실(10)에 공급되는 공급 열량을 조절한다(S30). When the average temperature of the
즉, 적열 코크스(11)의 평균온도가 코크스 관리온도(예컨대, 950℃ 내지 1070℃)보다 낮을 경우에는, 적열 코크스(100)의 미건류로 판단하고 그 온도 차이에 해당하는 열량만큼 공급 열량을 증가시킨다. That is, when the average temperature of the
이와는 반대로, 적열 코크스(11)의 평균온도가 코크스 관리온도(예컨대, 970℃ 내지 1070℃)보다 높을 경우에는, 적열 코크스(100)의 과건류로 판단하고 그 온도 차이에 해당하는 열량만큼 공급 열량을 감소시킨다. On the contrary, when the average temperature of the
즉, 공급 열량 조절 단계(S30)는 각 연소실(20)에 연결된 연소 가스 공급관(30)의 유량 제어 밸브(31)를 제어하여 각 연소실(20)에 공급되는 가스 유량을 조절하여 이루어질 수 있다. That is, the supply calorie adjustment step S30 may be performed by controlling the
또한, 공급 열량 조절 단계(S30)는 각 연소실(20) 하부에 설치된 노즐 플레이트(21)에 복수개 형성된 구멍의 개도율을 조절하여 연소실 하부의 복수개의 연도(flue)(23)로 공급되는 공급 열량을 제어하여 이루어질 수 있다. The supply calorie adjustment step S30 adjusts the opening ratio of the plurality of holes formed in the
한 개의 코크스 오븐에는 수개의 연소실(20)이 구비되어 있으며, 각 연소실(20)에는 연소 가스 이동 통로인 연도(23)가 복수개 구비되어 있으며, 연도(23)는 노즐 플레이트(21)의 개도율을 조절하여 공급 열량을 제어할 수 있다. Each
따라서, 노즐 플레이트(21)의 개도율 조절로 연소실(20) 내의 온도 구배를 제어할 수 있다. Therefore, the temperature gradient in the
맵 작성 단계(S50)에서 작성된 탄화실 온도분포를 가시화 맵으로부터, 각 탄화실(10)의 적열 코크스(11)의 온도로부터 탄화실(10)의 온도분포를 예측하고, 연소조정으로 정상화하는 기본 데이터로 활용할 수 있다.The temperature distribution of the
도 3은 일별 탄화실 상부, 중부, 하부의 평균온도 경향을 날짜와 온도의 관계로 나타낸 그래프이다. FIG. 3 is a graph showing the average temperature trends in the upper, middle, and lower portions of the carbonization chamber in relation to date and temperature.
즉, 일별 상부, 중부, 하부의 평균온도는 탄화실 중부의 온도와 거의 일치함을 알 수 있으며, 따라서, 적열 코크스의 탄화실 중부 온도는 탄화실의 온도로 대표될 수 있다는 것을 도출하였다. That is, it can be seen that the average temperature in the upper, middle, and lower parts of the day is almost the same as the temperature in the center of the carbonization chamber, and accordingly, the temperature in the center of the carbonization chamber of the gypsum coke can be represented by the temperature of the carbonization chamber.
또한, 압출시 연속적으로 측정되는 온도 분포도 연소실의 온도분포와 유사한 경향을 보임을 알 수 있다. Also, the temperature distribution continuously measured at the time of extrusion shows a tendency similar to the temperature distribution of the combustion chamber.
도 4는 해당 탄화실의 적열 코크스 온도와 연소실 온도의 상관관계를 도출하여 연소실의 온도를 예측할 수 있었다. FIG. 4 shows the relationship between the temperature of the coke oven in the carbonization chamber and the temperature of the combustion chamber, and the temperature of the combustion chamber can be predicted.
즉, 연소실 온도를 측정한 날과 적열 코크스 온도 측정 날을 일치시켜 해당 탄화실의 온도를 나타낸 것으로, 연소실의 온도가 100% 탄화실로 전달되지 않기 때문에 온도의 차이는 발생하지만 경향이 유사함을 확인하였다. That is, the temperature of the carbonization chamber is indicated by matching the temperature of the combustion chamber temperature and the temperature of the glowing coke temperature measurement. Since the temperature of the combustion chamber is not transferred to the 100% carbonization chamber, Respectively.
연소실 온도와 적열 코크스 온도의 상관관계로부터 온도 차이를 정량화하여 연소실 온도를 예측 가능함을 알 수 있었다. It was found that the combustion chamber temperature can be predicted by quantifying the temperature difference from the correlation between the combustion chamber temperature and the glowing coke temperature.
연소실 열내 온도는 적열 코크스의 온도보다 약 150℃ 정도 높은 것을 알 수 있으며, 양 끝단을 제외하고 각 연도(flue)의 연소조정에 대해서는 온도 상관관계가 높다. It can be seen that the temperature inside the combustion chamber is about 150 ° C higher than the temperature of the red coke, and the temperature correlation is high for the combustion adjustment of each flue except for both ends.
적열 코크스 온도로부터 연소실 온도 예측시 배터리(Battery)별 열전달 정도가 다르기 때문에, 일별 온도 경향으로부터 정량화 하였으며, 도 5에 나타내었다.Since the degree of heat transfer for each battery differs from the predicted combustion chamber temperature from the glowing coke temperature, it is quantified from the daily temperature trend and is shown in FIG.
도 5는 연소실 온도와 적열 코크스 온도의 상관관계를 나타낸 그래프로, 연소실 온도 변화에 따라 코크스 온도 변화를 측정한 것이다. 5 is a graph showing a correlation between the combustion chamber temperature and the glowing coke temperature, wherein the coke temperature change is measured according to the combustion chamber temperature change.
연소실의 온도(Flue Temp.)는 A/B Battery에 따라 큰 차이가 없음을 확인할 수 있으나, 적열 코크스 온도(Coke Temp.)는 A/B Battery에 따라 차이가 발생함을 알 수 있었다. It can be seen that the temperature (Flue Temp.) Of the combustion chamber does not vary greatly depending on the A / B battery, but the difference in the coke temperature (Coke Temp.) Varies depending on the A / B battery.
이는 적열 코크스 온도 보정을 통하여 해결 가능하다. 또한, 연소실 온도 변화에 따른 적열 코크스 온도 변화 또한 확인할 수 있으며, 1A/1B의 경우 연소실 온도 1℃ 변화 시 적열 코크스 온도는 1.8℃ 변화하는 관계가 도출되었다. This can be solved through the redistribution coke temperature correction. In addition, the change in the temperature of the red glow coke due to the change in the combustion chamber temperature can be confirmed. In the case of 1A / 1B, the relationship between the red glow coke temperature and the change in the combustion chamber temperature by 1 deg.
따라서, 연소실 전체의 열량 공급 조절 시 온도 변화율을 참고하여 활용해야 한다. 예를 들어, 적열 코크스 온도를 10℃ 정도 하향화가 필요할 경우에는 연소실의 온도는 약 5℃ 정도로 낮추도록 열량 공급을 조절해야 한다.Therefore, it is necessary to refer to the rate of temperature change when adjusting the supply amount of the whole combustion chamber. For example, if the glow coke temperature needs to be lowered by about 10 ° C, the heat supply should be regulated to reduce the temperature of the combustion chamber to about 5 ° C.
도 6은 관리온도 이탈 개소에 대한 열량 조절을 한 사례의 연소실 온도와 코크스 온도의 관계를 나타낸 그래프이다. 6 is a graph showing the relationship between the combustion chamber temperature and the coke temperature in the case of calorimetric adjustment to the management temperature deviation point.
열량이 과잉(점선, Before)으로 공급된 경우에는, 열량 과잉 개소에 대한 공급 열량 조절로 코크스 온도 정상화(실선, After)한 것으로, 관리온도가 1050±20℃를 40℃ 이상 과잉 열량 공급된 탄화실에 대해 공급 열량을 조절하여 정상화한 사례이다. When the amount of heat is supplied in excess (dotted line, Before), the coke temperature is normalized by controlling the amount of heat supplied to the excessive amount of heat, and the control temperature is 1050 ± 20 ° C. This is an example of normalization by adjusting the amount of heat supplied to the yarn.
도 7은 열량 부족 공급개소의 정상화 사례를 연소실 온도와 코크스 온도의 관계를 나타낸 그래프이다. FIG. 7 is a graph showing the relationship between the combustion chamber temperature and the coke temperature in the case of normalization of the location of insufficient heat supply.
열량이 부족(점선, Before)으로 공급된 경우에는, 열량 부족 개소에 대한 공급 열량 조절로 온도를 정상화(실선, After)한 것으로, 관리온도보다 40℃ 이상 열량 부족 공급된 탄화실에 대해 공급 열량을 조절하여 정상화한 사례이다. When supplied with insufficient calorific value (dotted line, Before), the temperature is normalized by adjusting the supplied calorific value to the insufficient calorific value (solid line, after) Which is an example of normalization.
관리온도를 40℃ 이상 이탈한 탄화실이 약 8.3% 정도이고, 30℃ 이상 이탈한 탄화실이 약 15.2% 정도로, 전체적으로 관리온도를 이탈한 탄화실이 23.5%이다. About 8.3% of carbonaceous chambers having a management temperature deviated from 40 ° C or more, about 15.2% of carbonaceous chambers deviated from 30 ° C or more, and 23.5% of carbonaceous materials deviating from the overall management temperature.
이와 같이, 과잉 공급 열량 개소가 부족 공급열량 개소보다 많아 소비열량 저감에 기여할 것으로 판단된다. Thus, it is considered that the excess amount of supplied heat is larger than the amount of insufficient amount of heat to be supplied, thereby contributing to the reduction in the amount of heat consumed.
도 8은 연소실 온도와 적열 코크스 온도를 비교함으로써, 불량 연소실을 선정하는데 사용하기 위한 그래프이다. 8 is a graph for use in selecting a poor combustion chamber by comparing the combustion chamber temperature and the glowing coke temperature.
현재는 1회/월 열내 온도 측정으로 불량 연소실을 확인 및 연소조정을 하여 정상화하고 있기 때문에 불량 연소실에 대한 파악에 많은 시간이 소요되고, 조업에 부담이 발생한다. At present, since it is normalized by confirming the bad combustion chamber by the temperature measurement within one time / month and by adjusting the combustion, it takes much time to grasp the bad combustion chamber, and the burden is imposed on the operation.
그러나, 적열 코크스 온도를 활용하면, 불량 연소실을 쉽게 파악할 수 있을 뿐만 아니라 불량 지점에 대한 파악도 용이하여 보수하는데 빠른 대응이 가능하다. However, by utilizing the glow coke temperature, not only the bad combustion chamber can be easily grasped, but also the bad point can be grasped easily, so that it is possible to respond quickly to the repair.
도 8에서 확인할 수 있는 바와 같이, 두 온도의 하락 개소가 일정한 패턴을 보임을 알 수 있으며, 이 결과를 연소실 보수 위치 선정하는데 사용될 수 있다. As can be seen in FIG. 8, it can be seen that the drop point of the two temperatures shows a certain pattern, and this result can be used to select the maintenance position of the combustion chamber.
즉, 도 8에 도시된 바와 같이, 예컨대, 해당 연소실의 26번 연도(Flue)의 온도가 하락하여 적열 코스스 온도가 하락함이 확인되면, 26번 연도(Flue)의 온도 하락 원인을 파악할 수 있고, 보수를 통하여 정상화할 수 있다. That is, as shown in FIG. 8, for example, if it is confirmed that the temperature of the 26th flue of the combustion chamber has dropped and the temperature of the glowing cosine has decreased, the cause of the temperature drop of the 26th flue And can be normalized through maintenance.
또한, 정상화된 온도는 적열 코크스 온도로 확인이 가능하다. In addition, the normalized temperature can be confirmed by the glowing coke temperature.
도 9는 연소실 불량 개소에 대한 연소조정으로 적열 코크스 온도를 정상화한 사례이다. FIG. 9 is an example of normalizing the red glow coke temperature by adjusting the combustion to the combustion chamber defective portion.
연소실 상태가 불량할 경우에는 많은 시간을 소요하여 정상화를 해야 하나, 시간이 많이 소요된다. If the condition of the combustion chamber is poor, it takes a lot of time to normalize it, but it takes a lot of time.
이 때문에, 노즐 플레이트(Nozzle Plate) 형성된 구멍의 개도율 조절로 연소실 개소별 공급 열량을 조절하여 임시적으로 적열 코크스 온도를 정상화할 수 있다. Therefore, by regulating the opening ratio of the holes formed with the nozzle plate (Nozzle Plate), it is possible to temporarily regulate the heat of the coke oven by adjusting the amount of heat supplied to each combustion chamber.
또한, 임시 열량 조절을 오래 유지할 경우에는 고온에 의해 연와의 손상이 발생하기 때문에 빠른 연소실 보수에 의한 정상화가 필요하다.In addition, if the temporary calorie control is maintained for a long time, the damage due to the high temperature will occur, so it is necessary to normalize it by repairing the combustion chamber quickly.
도 10은 탄화실 온도 분포를 가시화한 맵으로, 매회 압출시 측정되는 적열 코크스 온도로 탄화실 온도 분포를 예측할 수 있으며, 연소조정으로 정상화하는데 기본 데이터로 활용이 가능하다. FIG. 10 is a map showing a carbonization chamber temperature distribution. The carbonization chamber temperature distribution can be predicted with the red-hot coke temperature measured at the time of extrusion, and can be used as basic data for normalization by combustion adjustment.
붉은색으로 표시된 부분은 과잉으로 열량이 공급되는 개소를 표시하고, 파란색으로 표시된 부분은 부족하게 열량이 공급되는 개소를 표시한다. The portion marked with red indicates the portion where excessive heat is supplied, and the portion indicated with blue indicates the portion where the heat is supplied insufficiently.
또한, 색의 채도에 따라 그 정도를 쉽게 파악할 수 있을 뿐만 아니라 숫자로도 표현이 되기 때문에 해당 개소에 대하여 열량 조절을 하면 된다. In addition, since the degree of saturation can be easily grasped according to the saturation of the color, it can also be represented by a number, so the calorie amount can be adjusted for the position.
즉, 붉은색은 이탈온도 범위를 초과하여 이탈한 정도를 표시한 것이고, 파란색은 이탈온도 범위를 부족하게 이탈한 정도를 표시한 것이다. In other words, red indicates the degree of deviation from the deviation temperature range, and blue indicates the deviation from the deviation temperature range.
이 맵(map)으로부터 연소조절 개소에 대하여 쉽게 파악할 수 있으며, 연소조절이 필요한 개소에 대하여 쉽게 연소제어가 가능하다.The combustion control points can be easily grasped from this map, and combustion control can be easily performed for the parts requiring combustion control.
이와 같이, 연소실 연소조정 온도가 적열 코크스 온도로 대응하는데 상관관계가 있기 때문에, 해당 코크스 오븐의 상태에 따라 연소조정이 이루어져야 한다. As described above, since there is a correlation between the combustion chamber combustion adjustment temperature and the red-hot coke temperature, the combustion adjustment must be performed according to the state of the coke oven.
즉, 적열 코크스 온도는 연소실 온도보다 1.8배 정도 온도 변화를 보이기 때문에 이를 반영해야 한다. That is, the glowing coke temperature should reflect the temperature change of the combustion chamber temperature by 1.8 times.
따라서, 이러한 데이터를 바탕으로 공급 열량을 조절하여 적열 코크스 온도 균일화로 코크스 품질 편차를 저감할 수 있다. Therefore, it is possible to control the amount of heat supplied based on such data to reduce the coke quality deviation by uniformizing the temperature of the coke oven.
도 11은 탄화실 최종 건류 온도 변화에 따른 코크스 냉간 강도와 코크스 평균 크기의 관계를 나타낸 그래프이고, 도 12는 최종 건류 온도 변화에 따른 코크스 중심부의 온도와 코크스 평균 크기의 관계를 나타낸 그래프이다. FIG. 11 is a graph showing the relationship between the coke cold strength and the coke average size according to the final carbonization temperature of the carbonization chamber, and FIG. 12 is a graph showing the relationship between the coke temperature and the average coke size according to the final carbonization temperature.
또한, 도 13은 최종 건류 온도 변화에 따른 코크스 냉간강도와 코크스 중심부의 온도의 관계를 나타낸 그래프이고, 도 14는 최종 건류 온도 변화에 따른 적열 코크스 온도 변화를 나타낸 그래프이다.FIG. 13 is a graph showing the relationship between the coke cold strength and the temperature of the center of the coke in accordance with the change in the final drying temperature, and FIG. 14 is a graph showing the change in temperature of the heat coke temperature according to the change in the final drying temperature.
도 11 내지 도 14는 테스트 오븐(Test Oven)에서 최종 건류 온도를 다르게 설정하여 코크스를 제조한 결과를 나타낸 그래프이다. 11 to 14 are graphs showing the results of the production of coke by setting the final drying temperature differently in a test oven.
테스트 시 석탄(coal)은 동일 석탄을 사용하였으며, 테스트 오븐은 예컨대, 850℃로 예열된 탄화실에 석탄을 장입하였으며, 2℃/min의 승온 속도로 건류하고, 6시간 동안 건류 상태 유지 후 압출하였다. In the test, the same coal was used as the coal. In the test oven, coal was charged into a carbonization chamber preheated at 850 ° C, and the carbonization was carried out at a heating rate of 2 ° C / min. Respectively.
건류 완료 후 압출 시 열화상 카메라를 활용하여 적열 코크스 온도를 측정하였으며, 적열 코크스의 냉각 후 코크스 품질(예: 냉간 강도)을 측정 및 코크스 입도(평균 크기) 등을 측정하였다. After the completion of the carbonization, the thermocouple was used to measure the coke temperature. The coke quality (eg, cold strength) and coke particle size (average size) were measured after cooling the coke.
여기서, 코크스 평균 크기는 탄화실의 상부, 중부, 및 하부의 모든 지점에서의 모든 코크스의 평균 크기를 가리킨다. Here, the coke average size refers to the average size of all coke at all points in the upper, middle, and lower portions of the carbonization chamber.
도 11을 참고하면, 탄화실의 온도가 970℃~1050℃의 구간에서 코크스 품질은 안정되게 유지되고 있다. Referring to FIG. 11, the coke quality is maintained stably at a temperature in the range of 970 ° C. to 1050 ° C. in the carbonization chamber.
그러나, 900℃ 이하의 미건류 조건과 1100℃ 이상의 과건류 조건에서 코크스 품질이 하락되었으며, 따라서 1050℃의 건류 온도를 970℃ 내지 1000℃까지 낮춰도 코크스 품질 및 코크스 크기에는 큰 영향을 미치지 않는 것임을 확인할 수 있다.However, the coke quality deteriorated under the unsteady conditions of 900 ° C. or lower and the overcooking conditions of 1100 ° C. or higher, and thus the lowering of the temperature of 950 ° C. to 1000 ° C. from 1050 ° C. did not significantly affect the coke quality and coke size Can be confirmed.
도 12를 참고하면, 미건류나 과건류 조건에서 탄화실 중심부의 온도가 건류 조건을 이탈하여 미건류와 과건류가 발생되는 것을 보여준다. Referring to FIG. 12, it can be seen that the temperature of the center of the carbonization chamber deviates from the conditions of the carbonization under unsteady conditions and under the conditions of the carbonization, resulting in generation of unstable and overcurrent.
따라서, 탄화실 온도는 970℃~1050℃ 정도가 적당한 것임을 확인할 수 있다. Therefore, it can be confirmed that the carbonization chamber temperature is suitably about 970 ° C to 1050 ° C.
도 13을 참고하면, 코크스 품질이 안정된 970℃~1050℃ 범위에서 특히 코크스 중심부의 온도가 일정하게 유지되는 것을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 13, it can be confirmed that the temperature of the center of the coke is kept constant, especially in the range of 970 ° C. to 1050 ° C. where the coke quality is stable.
도 14를 참고하면, 970℃~1050℃의 구간에서 품질과 코크스 중심부 온도 및 코크스 크기에 대해 고찰한 결과를 바탕으로 940℃~960℃의 적열 코크스 온도 범위를 나타낸다. Referring to FIG. 14, the glow coke temperature range of 940 ° C to 960 ° C is shown based on the results of examining the quality, coke center temperature and coke size at 970 ° C to 1050 ° C.
S10: 적열 코크스 온도 측정 단계
S11: 평균온도 판단 단계
S20: 관리온도 이탈 여부 판단 단계
S30: 공급 열량 조절 단계
S40: 연소실 온도 판단 단계
S50: 맵 작성 단계S10: Step of measuring the temperature of the glowing coke
S11: Average temperature determination step
S20: Step of judging whether the management temperature is deviated or not
S30: Feed calorie control step
S40: combustion chamber temperature determination step
S50: Map creation step
Claims (10)
상기 적열 코크스 온도 측정 단계에서 측정된 각 탄화실의 복수 높이 지점의 측정된 적열 코크스 온도로부터 각 탄화실의 적열 코크스의 평균온도를 판단하는 평균온도 판단 단계,
상기 평균온도 판단 단계에서 판단된 적열 코크스의 평균온도를, 각 탄화실 내 건류 완료되어 관리되는 코크스 관리온도와 비교하여 관리온도의 이탈 여부를 판단하는 관리온도 이탈 여부 판단 단계, 및
상기 관리온도 이탈 여부 판단 단계에서 적열 코크스의 평균온도가 코크스 관리온도를 이탈하는 경우, 이탈되는 온도에 따라 각 탄화실에 공급되는 공급 열량을 조절하는 공급 열량 조절 단계
를 포함하는 코크스 오븐 연소 조정 방법.A step of measuring a coke temperature of the gypsum coke at a plurality of height points in a plurality of carbonization chambers by using a gaseous coke temperature measuring device,
An average temperature judging step of judging the average temperature of the gaseous coke in the carbonization chambers from the measured glowing coke temperatures at the plurality of height points of the carbonization chambers measured in the glowing coke temperature measuring step,
Determining whether or not the management temperature is deviated by comparing the average temperature of the glow coke determined in the average temperature determination step with the coke management temperature managed in the carbonization chambers after completion of the carbonization;
A supply calorie regulating step of regulating a supply calorie amount supplied to each of the carbonization chambers according to a temperature at which the gaseous lean coke temperature deviates from the coke management temperature,
/ RTI >
상기 적열 코크스 온도 측정 단계에서 측정된 각 탄화실의 적열 코크스의 온도 구배로부터 각 연소실의 온도가 과잉 또는 부족으로 공급되는 여부를 판단하는 연소실 온도 판단 단계를 포함하는, 코크스 오븐 연소 조정 방법.The method according to claim 1,
And a combustion chamber temperature judging step of judging whether or not the temperature of each combustion chamber is supplied in excess or inadequate from the temperature gradient of the glowing coke of each carbonization chamber measured in the step of measuring the glowing coke temperature.
상기 공급 열량 조절 단계를 행할 시, 상기 탄화실의 온도 분포를 적열 코크스 온도 측정 장치로부터 수집한 데이터를 가시화하여 맵(Map)을 작성하는 맵 작성 단계를 포함하는, 코크스 오븐 연소 조정 방법.The method according to claim 1,
And a map creating step of creating a map by visualizing data collected from the redistribution coke temperature measuring device with respect to the temperature distribution of the carbonization chamber when performing the supply calorie adjustment step.
상기 평균온도 판단 단계는 상기 적열 코크스 온도 측정 단계에서 탄화실 내의 복수의 높이 지점 중에서 중간 높이 지점에서 측정된 적열 코크스의 온도를 평균온도로 판단하는 것인, 코크스 오븐 연소 조정 방법.The method according to claim 1,
Wherein the average temperature judging step judges the temperature of the glow coke measured at the intermediate height point among the plurality of height points in the carbonization chamber as the average temperature in the step of measuring the glowing coke temperature.
상기 평균온도 판단 단계는 상기 적열 코크스 온도 측정 단계에서 탄화실 내의 복수의 높이 지점의 측정된 적열 코크스의 온도들로부터 평균온도를 산출하여 이 온도를 평균온도로 판단하는 것인, 코크스 오븐 연소 조정 방법.The method according to claim 1,
Wherein the average temperature judging step calculates the average temperature from the temperatures of the heated coke at the plurality of height points in the carbonization chamber in the step of measuring the coke oven combustion temperature, .
상기 적열 코크스 온도 측정 단계에서 온도 측정은, 상기 탄화실 내의 적열 코크스를 촬영하는 열화상 카메라에 의하여 측정되는 것인, 코크스 오븐 연소 조정 방법.The method according to claim 1,
Wherein the temperature measurement in the step of measuring the glowing coke temperature is carried out by a thermal imaging camera for photographing the glowing coke in the carbonization chamber.
상기 공급 열량 조절 단계는 연소 가스 공급관의 유량 제어 밸브를 제어하여 각 연소실에 공급되는 가스 유량을 조절하여 이루어지는 것인, 코크스 오븐 연소 조정 방법.7. The method according to any one of claims 1 to 6,
Wherein the supply calorie adjustment step is performed by controlling a flow rate control valve of the combustion gas supply pipe to regulate a gas flow rate supplied to each combustion chamber.
상기 공급 열량 조절 단계는 각 연소실 하부에 설치된 노즐 플레이트에 형성된 복수개의 구멍의 개도율을 조절하여 연소실 하부의 복수개의 연도로 공급되는 공급 열량을 제어하여 이루어지는 것인, 코크스 오븐 연소 조정 방법.The method according to claim 6,
Wherein the amount of supplied heat is controlled by controlling an opening ratio of a plurality of holes formed in a nozzle plate provided under each combustion chamber so as to control the amount of heat supplied to the plurality of flues under the combustion chamber.
상기 열화상 카메라는 복수개로 구비되어 상기 탄화실에 구비된 코크스 가이드의 복수개의 홀을 통해 상기 탄화실 내의 복수의 높이 지점에서 적열 코크스를 각각 촬영하는 것인, 코크스 오븐 연소 조정 방법.The method according to claim 6,
Wherein the thermal imaging camera is provided with a plurality of thermal imaging cameras, each of which captures the infrared coke at a plurality of height points in the carbonization chamber through a plurality of holes of the coke guide provided in the carbonization chamber.
상기 코크스 관리온도는 970℃ 내지 1050℃의 범위로 설정되는 것인, 코크스 오븐 연소 조정 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the coke management temperature is set in the range of 970 캜 to 1050 캜.
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