KR20220117864A - System and Method of controlling spontaneous combustion coal at unload process in coal yard - Google Patents

System and Method of controlling spontaneous combustion coal at unload process in coal yard Download PDF

Info

Publication number
KR20220117864A
KR20220117864A KR1020220100293A KR20220100293A KR20220117864A KR 20220117864 A KR20220117864 A KR 20220117864A KR 1020220100293 A KR1020220100293 A KR 1020220100293A KR 20220100293 A KR20220100293 A KR 20220100293A KR 20220117864 A KR20220117864 A KR 20220117864A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
coal
temperature
nozzle
fire extinguishing
spraying
Prior art date
Application number
KR1020220100293A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102509197B1 (en
Inventor
김재관
박석운
주용진
장지훈
Original Assignee
한국전력공사
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 한국전력공사 filed Critical 한국전력공사
Priority to KR1020220100293A priority Critical patent/KR102509197B1/en
Publication of KR20220117864A publication Critical patent/KR20220117864A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102509197B1 publication Critical patent/KR102509197B1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G65/00Loading or unloading
    • B65G65/005Control arrangements
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A62LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62CFIRE-FIGHTING
    • A62C3/00Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places
    • A62C3/04Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places for dust or loosely-baled or loosely-piled materials, e.g. in silos, in chimneys
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A62LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62CFIRE-FIGHTING
    • A62C3/00Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places
    • A62C3/06Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places of highly inflammable material, e.g. light metals, petroleum products
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A62LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62CFIRE-FIGHTING
    • A62C31/00Delivery of fire-extinguishing material
    • A62C31/02Nozzles specially adapted for fire-extinguishing
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A62LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62CFIRE-FIGHTING
    • A62C37/00Control of fire-fighting equipment
    • A62C37/04Control of fire-fighting equipment with electrically-controlled release
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A62LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62CFIRE-FIGHTING
    • A62C37/00Control of fire-fighting equipment
    • A62C37/36Control of fire-fighting equipment an actuating signal being generated by a sensor separate from an outlet device
    • A62C37/38Control of fire-fighting equipment an actuating signal being generated by a sensor separate from an outlet device by both sensor and actuator, e.g. valve, being in the danger zone
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G3/00Storing bulk material or loose, i.e. disorderly, articles
    • B65G3/04Storing bulk material or loose, i.e. disorderly, articles in bunkers, hoppers, or like containers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G69/00Auxiliary measures taken, or devices used, in connection with loading or unloading
    • B65G69/20Auxiliary treatments, e.g. aerating, heating, humidifying, deaerating, cooling, de-watering or drying, during loading or unloading; Loading or unloading in a fluid medium other than air
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L10/00Use of additives to fuels or fires for particular purposes
    • C10L10/02Use of additives to fuels or fires for particular purposes for reducing smoke development
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L5/00Solid fuels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G2201/00Indexing codes relating to handling devices, e.g. conveyors, characterised by the type of product or load being conveyed or handled
    • B65G2201/04Bulk
    • B65G2201/045Sand, soil and mineral ore
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G2207/00Indexing codes relating to constructional details, configuration and additional features of a handling device, e.g. Conveyors
    • B65G2207/22Heat or fire protection
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G2814/00Indexing codes relating to loading or unloading articles or bulk materials
    • B65G2814/03Loading or unloading means
    • B65G2814/0301General arrangements
    • B65G2814/0302Central control devices

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
  • Auxiliary Methods And Devices For Loading And Unloading (AREA)
  • Road Paving Machines (AREA)

Abstract

Disclosed is a system for controlling spontaneous combustion coal in a coal yard, which is able to fundamentally detect and extinguish fire on coal in a process of unloading the coal with already initiated combustion at a high temperature in an indoor coal yard, store the coal in a stable manner, and fundamentally solve the problem of spontaneous combustion. According to the present invention, the system for controlling the spontaneous combustion coal in the coal yard comprises: a coal discharger of a coal storage unit; a temperature gauge sensing the temperature of the coal unloaded from the coal discharger and generating temperature information; a central control terminal comparing the temperature information with a preset reference value, and generating a spray control command to spray fire-extinguishing solution to the unloaded coal in accordance with the results of comparison; and a spray apparatus spraying the fire-extinguishing solution in accordance with the spray control command.

Description

저탄장 자연발화 발생탄 제어 시스템 및 방법{System and Method of controlling spontaneous combustion coal at unload process in coal yard}BACKGROUND ART System and Method of controlling spontaneous combustion coal at unload process in coal yard

본 발명은 자연발화 발생탄의 제어 기술에 관한 것으로서, 더 상세하게는 실내저탄장에 고온으로 이미 발화가 개시된 석탄을 하역하는 과정에서 근본적으로 감지 및 소화하고 안정적인 저탄을 통해 자연발화 현상을 근본적으로 해결하고 부가적인 문제를 일으키지 않는 저탄장 자연발화 발생탄 제어 시스템 및 방법에 대한 것이다.The present invention relates to a control technology for spontaneously ignited coal, and more particularly, fundamentally detects and extinguishes coal in the process of unloading coal that has already been ignited at a high temperature in an indoor coal storage, and fundamentally solves the spontaneous ignition phenomenon through stable coal storage and to a control system and method for low-coal mine spontaneously ignited munitions that do not cause additional problems.

석탄은 풍부한 매장량, 저렴한 가격, 공급원의 안정성 등으로 인해 전 세계적으로 화력 발전소의 근간이 되는 원료로서 사용되고 있다. 최근 전기차 등으로 인한 전기수요 증가, 원자력 발전의 위험성에 대한 우려 및/또는 국내 신재생 에너지 발전의 낮은 저변확대로 인해 전력원으로써 석탄화력의 비중이 증대되고 있는 실정이다. Coal is used as a basic raw material for thermal power plants worldwide due to its abundant reserves, low price, and stability of supply. Recently, the proportion of coal-fired power as a power source is increasing due to an increase in electricity demand due to electric vehicles, concerns about the risk of nuclear power generation, and/or a low base expansion of domestic renewable energy generation.

이에 따라 석탄 수입량이 증가하고 있고 자연발화, 클링커 발생 및 구성성분 상의 문제점이 많은 저등급 석탄(low rank coal)의 수입비중과 수입량도 대폭 증가하고 있다.Accordingly, coal imports are increasing, and the import share and import volume of low-rank coal, which has many problems in spontaneous combustion, clinker generation, and composition, is also increasing significantly.

500MW 표준석탄화력발전소의 경우 통상 연료탄을 1~3개월 저탄 후 사용하고 있는데 저탄장은 자연발화 문제와 더불어 야적된 석탄 중 일부 미분탄의 비산문제 등으로 인근 거주자들의 민원을 불러일으키는 주된 원인 중 하나이다. In the case of a 500MW standard coal-fired power plant, fuel coal is usually used after 1 to 3 months of coal storage.

또한, 신규 석탄화력발전소를 건설하는 경우 저탄장 건설을 위한 토지확보가 어려울 뿐만 아니라 인근 거주자와 환경단체와의 마찰 및 민원으로 신규 저탄장의 건설은 어려운 실정이다. 이러한 문제를 해결하기 위해 신규 저탄장을 건설하는 경In addition, when constructing a new coal-fired power plant, it is difficult not only to secure land for the construction of a coal-fired coal-fired power plant, but also to construct a new coal-fired coal mine due to friction and civil complaints between nearby residents and environmental groups. In order to solve these problems, the construction of a new coal yard is

우 옥내형(indoor)으로 건설하고 있으나, 옥내형 저탄장도 저급탄의 자연발화 문제를 원천적으로 방지하는 것은 불가능할 뿐만 아니라 일단 자연발화가 발생한 후에는 자연발화 관리 및 대응을 위한 작업이 더 곤란한 경우가 많다.Although it is being built as an indoor type, it is not possible to fundamentally prevent the spontaneous ignition problem of low-grade coal even with an indoor type storage yard. many.

자연발화가 발생할 경우 이산화탄소(CO2), 일산화탄소(CO), 수증기(H2O) 등의 주요 연소가스와 벤젠, 톨루엔, 아세트산 등 66종의 유기 화합물이 발생하여 주변환경 악화, 악취발생 증가로 인해 환경민원의 원인이 되고 있다. In case of spontaneous combustion, major combustion gases such as carbon dioxide (CO 2 ), carbon monoxide (CO), and water vapor (H 2 O) and 66 organic compounds such as benzene, toluene, and acetic acid are generated, resulting in deterioration of the surrounding environment and increased odor generation. This is a cause of environmental complaints.

에너지 수입국인 한국의 경우 공기 중으로 1.5∼5.8%의 열량 손실도 발전단가 상승 요인으로 작용하고 있다. 저등급 석탄(Low Rank Coal: LRC)은 토탄(peat)에서부터 아탄(brown coal), 갈탄(lignite), 아역청탄(sub-bituminous coal),역청탄(bituminous coal), 무연탄(anthracite) 등급으로 나누어지며 역청탄은 다시 저휘발분, 중휘발분, 고휘발분 역청탄으로, 그리고 무연탄은 반무연탄, 무연탄, Meta-무연탄과 흑연계 무연탄으로 나눈다. In the case of Korea, which is an energy importing country, heat loss of 1.5 to 5.8% into the air is also acting as a factor in raising the unit cost of power generation. Low Rank Coal (LRC) is divided into grades from peat to brown coal, lignite, sub-bituminous coal, bituminous coal, and anthracite. Bituminous coal is further divided into low volatile matter, medium volatile matter, and high volatile matter bituminous coal, and anthracite is divided into semi-anthracite, anthracite, Meta-anthracite and graphite-based anthracite.

이 중에서 저등급 석탄(LRC)은 아탄(brown coal)에서부터 아역청탄까지를 말하며 역청탄에서부터는 고등급 석탄(Hard Coal ; High Rank Coal)로 분류된다.Among them, low-grade coal (LRC) refers to from brown coal to sub-bituminous coal, and is classified from bituminous coal to high-grade coal (Hard Coal; High Rank Coal).

저급 아역청탄은 기공이 많고 가지 탄화수소(peripheral hydrocarbon: 휘발분)가 많아 수분의 흡-탈착에 의한 흡착열의 축적으로 온도 상승이 되고 휘발분 중의 상당량을 차지하고 있는 산화반응기들, Hydroxyl groups(-OH), Carboxy group(-COOH), Carbony group(-C=O)의 산화반응에 의해 기공내부의 온도를 상승시켜 자연발화의 원인이 되기도 한다. Low-grade sub-bituminous coal has many pores and has many peripheral hydrocarbons (volatiles), so the temperature rises due to the accumulation of heat of adsorption by adsorption and desorption of moisture. Oxidation reaction of group (-COOH) and carbony group (-C=O) raises the temperature inside the pores, which may cause spontaneous ignition.

석탄 화력 발전소의 자연발화 현상은 현재 저급탄 사용량 증가에 따라 연간 8,000∼10,000회 정도로 빈번하게 발생하고 있으며, 발화탄종비율이 56%이상으로 보고되고 있는 실정이다. Spontaneous ignition of coal-fired power plants occurs frequently about 8,000 to 10,000 times a year due to the increase in the use of low-grade coal, and the ignited coal type ratio is reported to be over 56%.

석탄이 자연 발화할 경우 석탄 자체의 열량손실(손실률 약 5.8% 이하) 뿐만 아니라 석탄의 발화시 발생하는 유해가스 및 흄(fume)으로 인한 저탄장 내의 작업환경 악화 및 이로 인한 주변지역의 민원을 야기한다. When coal spontaneously ignites, it not only loses heat (loss rate of about 5.8% or less) of the coal itself, but also deteriorates the working environment in the coal yard due to harmful gas and fumes generated during coal ignition, and causes civil complaints in the surrounding area. .

또한, 열손실로 인한 연소장애를 유발하고 컨베이어 벨트를 이용한 운송 과정에서의 화재 및 미분기 계통에서의 분진폭발 등 설비의 대형 손상사고 위험성이 커지고 있어 이에 대한 대책 마련이 시급한 상황이다.In addition, the risk of large-scale damage to equipment such as fire and dust explosion in the pulverizer system is increasing, which causes combustion failure due to heat loss and in the process of transport using a conveyor belt.

기존의 자연발화에 대한 대응책으로는 다음과 같이 크게 두 가지로 나눌 수 있다. 첫 번째는 시멘트 고화제 및 고분자 경화제 등을 이용한 도포제 또는 살포제를 석탄더미에 도포/살포함으로써 수분 또는 대기 중 산소와의 접촉을 차단하는 방법이 있다. The existing countermeasures against spontaneous combustion can be divided into two main types as follows. The first is a method of blocking contact with moisture or oxygen in the atmosphere by applying/spraying a coating agent or a dusting agent using a cement hardener and a polymer hardener, etc. to a coal pile.

두 번째는 건조한 석탄에 유분(oil)을 고온으로 흡착시키거나 압착 또는 성형을 통해 표면개질을 변형하는 방법이 있다. 그러나 첫번째 방법의 경우 강우, 강풍에 탈리되기 쉽게 수분과 산소의 침투현상을 원천적으로 차단하기 어려울 뿐만 아니라 보일러 내 투입시 미분 및 연소장애의 원인이 되기도 한다. Second, there is a method of adsorbing oil to dry coal at a high temperature, or transforming the surface through compression or molding. However, in the case of the first method, it is difficult to fundamentally block the infiltration of moisture and oxygen, which is easy to be detached from rain or strong wind, and it is also a cause of fine powder and combustion failure when input into the boiler.

또한, 두 번째 방법은 저급탄의 표면개질을 변형하기 위해 너무 많은 에너지가 투입되기 때문에 경제성을 고려할 때 그리 효과적인 방법이 아니며 실제 석탄화력 발전소에 적용된 사례 또한 없다.In addition, the second method is not very effective in consideration of economic feasibility because too much energy is input to transform the surface reforming of low-grade coal, and there is no case applied to actual coal-fired power plants.

기존의 기술로는 압력용기 내에 250℃의 온도에서도 안정성이 있는 소결성 필터를 설치하여 더스트를 제거하여 발화를 억제하는 방식이 있다. 또한, 미분기의 입출구 부위 주변에 미분기 내부를 다수의 센서를 통하여 감시 가능하도록 구비함으로써 미분기 내부에서 발생하는 화재를 미연에 예방하는 시스템이 개시되어 있다. 또한, 미분기내에 설치되어 화재시 발생하는 연소 생성물(열, 불꽃에 의한 자외선, 적외선)의 고유의 광원 파장 대역 및 고유의 온도색상을 실시간으로 감시하여 화재를 경보화하는 방법이 개시되어 있다. In the existing technology, there is a method of suppressing ignition by installing a sintering filter that is stable even at a temperature of 250℃ in the pressure vessel to remove dust. In addition, there is disclosed a system for preventing fires occurring inside the differentiator in advance by providing the inside of the differentiator so that it can be monitored through a plurality of sensors around the entrance/exit portion of the differentiator. In addition, there is disclosed a method of alarming a fire by monitoring in real time a unique light source wavelength band and a unique temperature color of combustion products (ultraviolet, infrared by heat, flame) generated in a fire by being installed in the pulverizer.

또한, 미분기내 순수 산소농도 레벨을 측정하여 그 지지신호를 설정하여 위험시 경보를 울리는 방재 시스템이 개시되어 있다. 또한, 야적장에 장시간 저장되는 석탄 더미의 표면온도를 자동으로 감지하여 그 내부에서의 자연발화를 사전에 방지할 수 있는 석탄 온도 자동 감지 시스템이 개시되어 있다.In addition, there is disclosed a disaster prevention system that measures the level of pure oxygen concentration in the differentiator and sets a support signal therefor to sound an alarm in case of danger. In addition, there is disclosed a coal temperature automatic detection system capable of automatically detecting the surface temperature of a pile of coal stored for a long time in a yard to prevent spontaneous combustion therein.

또한, 밀폐형 저장고 내부에 설치되어 밀폐된 저장고 내에 적재된 원료 파일을 감시하는 적외선 카메라와 밀폐된 저장고 내부의 가스 성분을 감지하는 가스성분 감지센서, 화재 감지 시 소화용 유제를 분사하는 분사부를 설치하는 장치가 개시되어 있다. In addition, an infrared camera installed inside the sealed storage to monitor the raw material files loaded in the sealed storage, a gas component detection sensor to detect gas components inside the sealed storage, and a spraying unit that sprays fire extinguishing agent when fire is detected. An apparatus is disclosed.

그런데, 우리나라와 같이 석탄 자원이 거의 없는 경우 불가피하게 자연발화 및/또는 화재가 자주 발생하는 저급 석탄을 수입 사용하고 있다. 따라서, 대기확산이 어려워 질식 등 작업환경에 치명적인 원인을 제공하는 실내 저탄장 내에서 근본적으로 자연발화 및/또는 화재를 방지 할 수 있는 발명이 필요한 실정이다.However, when coal resources are scarce as in Korea, low-grade coal that inevitably ignites and/or fires frequently is imported and used. Accordingly, there is a need for an invention capable of fundamentally preventing spontaneous ignition and/or fire in an indoor coal storage that provides a fatal cause to the working environment such as suffocation due to difficulty in air diffusion.

특히, 최근에는 동남아에서 수입하는 석탄이 큰 비중을 차지하고 있는데 봄철 미세먼지 특별 대책에 의해 석탄화력을 가동중지 시에는 채굴한 석탄을 운반선에 선적하기 전에 야적 보관하고 있다. 따라서, 야적 과정에서 이미 자연발화가 시작되어 운송선에서 화재가 일어나고 하탄 시 표면온도가 높고 화염을 보이는 석탄의 비중이 많이 증가하고 있다. In particular, recently, coal imported from Southeast Asia occupies a large proportion. When coal-fired power plants are shut down due to special measures against fine dust in the spring, the mined coal is stored in a yard before being loaded onto a carrier. Therefore, spontaneous ignition has already started during the stockpiling process, causing a fire in the transport ship, and the proportion of coal showing a high surface temperature and flame at the time of unloading is increasing.

이미, 발화가 개시된 석탄의 경우 하역시 곧 바로 혹은 하역 후 1주일 이내에 자연발화가 발생하여 각종 문제를 일으키고 있다. 따라서, 근본적으로 자연발화가 개시된 탄을 하역 저탄하는 과정에서 소화를 통한 자연발화 방법이 절실하다.Already, in the case of coal that has been ignited, spontaneous ignition occurs immediately upon unloading or within one week after unloading, causing various problems. Therefore, there is an urgent need for a method of spontaneous ignition through fire extinguishing in the process of unloading and storing coals that have been basically spontaneously ignited.

또한, 실내 저탄장 내에서 자연발화 및 화재 발생시 유제 및 이산화탄소 등의 소화기로는 화재 진압이 어려우며, 현재 포크레인으로 발화탄을 옮겨 블도져로 압착작업을 통해 불을 끈 후 상탄하고 있다.In addition, when spontaneous ignition or fire occurs in an indoor coal yard, it is difficult to extinguish the fire with a fire extinguisher such as emulsion or carbon dioxide.

따라서, 실내 저탄장에 고온으로 이미 발화가 개시된 석탄을 하역하는 과정에서 근본적으로 소화하고 안정적인 저탄을 통해 자연발화 현상을 근본적으로 해결하고 상기의 방법들과 같이 부가적인 문제를 발생시키지 않는 효과적인 자연발화 방지대책이 절대적으로 필요하다.Therefore, in the process of unloading coal that has already been ignited at a high temperature in an indoor coal yard, it fundamentally extinguishes and solves the spontaneous ignition phenomenon through stable coal storage, and effectively prevents spontaneous ignition without causing additional problems like the above methods measures are absolutely necessary.

또한, 기존에는 자연발화 대책으로 주로 도포제 또는 살포제를 석탄더미 표면부에 도포/살포하는 방법이 주로 적용되고 있고, 추가적으로 석탄의 표면개질을 변형하는 방법 등이 제안되어 있는 실정이다. 그러나 이들 방법은 컨베이어 벨트, 석탄silo 및 미분기 등 석탄이송 및 저장설비에 문제를 일으킬 가능성이 크고 미연분 발생, 보일러 노내 연소장애 등의 원인이 되기도 한다.In addition, conventionally, a method of applying/spraying a coating agent or a dusting agent to the surface of a coal pile is mainly applied as a countermeasure against spontaneous ignition, and a method of additionally modifying the surface modification of coal has been proposed. However, these methods are highly likely to cause problems in coal transport and storage facilities such as conveyor belts, coal silos and pulverizers, and also cause unburned fuel and combustion failure in boiler furnaces.

또한, 석탄표면의 개질을 변형하는 방법은 자연발화 방지 효과를 얻기 위해 너무 많은 에너지가 소요되고 추가적인 설비가 필요로 하여 자연발화 방지효과 대비 소요비용이 크기 때문에 낮은 경제성으로 인해 석탄 화력 발전소 현장에 적용된 사례가 전무하다는 문제점이 있다.In addition, the method of modifying the surface of the coal requires too much energy to obtain the effect of preventing spontaneous ignition and requires additional equipment, which has a high cost compared to the effect of preventing spontaneous ignition. The problem is that there are no cases.

1. 한국등록특허 제10-0799294호(등록 일자: 2008.1.23)1. Korea Patent No. 10-0799294 (Registration Date: January 23, 2008)

본 발명은 위 배경기술에 따른 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로서, 실내저탄장에 고온으로 이미 발화가 개시된 석탄을 하역하는 과정에서 근본적으로 감지 및 소화하고 안정적인 저탄을 통해 자연발화 현상을 근본적으로 해결할 수 있는 저탄장 자연발화 발생탄 제어 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the problem according to the above background art, and it is possible to fundamentally detect and digest coal that has already been ignited at a high temperature in an indoor coal storage and to fundamentally solve the spontaneous combustion phenomenon through stable coal storage in the process of loading and unloading. It is an object of the present invention to provide a system and method for controlling munitions in a coal storage pit.

또한, 본 발명은 부가적인 문제를 일으키지 않는 저탄장 자연발화 발생탄 제어 시스템 및 방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a system and method for controlling low coal field spontaneously ignited munitions that do not cause additional problems.

본 발명은 위에서 제시된 과제를 달성하기 위해, 실내저탄장에 고온으로 이미 발화가 개시된 석탄을 하역하는 과정에서 근본적으로 소화하고 안정적인 저탄을 통해 자연발화 현상을 근본적으로 해결할 수 있는 저탄장 자연발화 발생탄 제어 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.In order to achieve the above object, the present invention provides a control system for coal storage that can fundamentally extinguish spontaneous combustion through stable coal storage in the process of unloading coal that has already been ignited at a high temperature in an indoor coal storage yard. Its purpose is to provide

상기 저탄장 자연발화 발생탄 제어 시스템은,The coal storage self-igniting coal control system,

저탄기의 석탄 배출기;low-carbon coal ejectors;

상기 석탄 배출기로부터 투하되는 석탄의 온도를 센싱하여 온도 정보를 생성하는 온도 측정계; a temperature measuring meter for generating temperature information by sensing the temperature of the coal dropped from the coal ejector;

상기 온도 정보와 미리 설정되는 기준값을 비교하여, 상기 비교 결과에 따라 투하된 석탄에 소화액을 살포하도록 살포 제어 명령을 생성하는 중앙 제어 단말; 및 a central control terminal comparing the temperature information with a preset reference value and generating a spraying control command to spray the extinguishing liquid on the dropped coal according to the comparison result; and

상기 살포 제어 명령에 따라 상기 소화액을 살포하는 분사 장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.and a spraying device for spraying the extinguishing liquid according to the spraying control command.

이때, 상기 분사 장치는, 각도 조절이 가능한 다수의 분사 노즐을 갖는 분사 노즐기; 및 상기 분사 노즐기에 상기 소화액을 공급하는 구동 펌프;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In this case, the spraying device may include: a spray nozzle device having a plurality of spray nozzles capable of angle adjustment; and a driving pump for supplying the extinguishing liquid to the spray nozzle.

또한, 상기 석탄 배출기의 이동에 따라 상기 온도 측정계의 배열이 다른 방향으로 이동되는 것을 특징으로 한다.In addition, it is characterized in that the arrangement of the thermometer is moved in different directions according to the movement of the coal ejector.

또한, 상기 분사 노즐기는 분사압력이 7∼10kgf/㎠ 범위로 유지될 수 있도록 지표면 기준으로 상부로 5∼60°의 기울기를 갖는 분사를 실행하는 것을 특징으로 한다.In addition, the injection nozzle device is characterized in that it executes the injection having a slope of 5 to 60 ° upward relative to the ground surface so that the injection pressure can be maintained in the range of 7 to 10 kgf / ㎠.

또한, 상기 지표면을 기준으로 경사면의 바닥에서 경사면 1/3지점까지 분사를 위해서 상기 기울기는 5∼20°이고, 경사면 1/3지점부터 2/3지점까지 분사를 위해서는 기울기는 20∼40°이고, 경사면 2/3지점부터 정상부까지 분사하기 위해서는 기울기가 40∼65°인 것을 특징으로 한다.In addition, the slope is 5 to 20° for spraying from the bottom of the slope to the 1/3 point of the slope based on the ground surface, and the slope is 20 to 40° for injection from the 1/3 point to the 2/3 point of the slope. , in order to spray from the 2/3 point of the slope to the top, it is characterized in that the slope is 40 to 65°.

또한, 상기 분사 노즐기는 상기 온도 측정계의 중심축을 따라 자동 이동되는 것을 특징으로 한다.In addition, the injection nozzle unit is characterized in that it is automatically moved along the central axis of the temperature measuring system.

또한, 상기 분사 노즐기는, 분사 노즐; 상기 분사 노즐을 지지하는 각도 조절 플레이트; 상기 각도 조절 플레이트에 연결되는 위치 조절 볼 스크류; 및 상기 위치 조절 볼 스크류를 회전시키는 모터;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the injection nozzle unit, the injection nozzle; an angle adjustment plate for supporting the spray nozzle; a position adjusting ball screw connected to the angle adjusting plate; and a motor for rotating the position adjusting ball screw.

또한, 상기 구동 펌프 및 모터는 동시에 동작되는 것을 특징으로 한다.In addition, the driving pump and the motor are characterized in that they operate at the same time.

또한, 상기 분사 장치는, 상기 분사 노즐에 유입되는 상기 소화액의 유량을 계측하는 유량계; 및 상기 분사 노즐에 공급되는 압력을 계측하는 압력계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the injection device may include: a flow meter for measuring a flow rate of the extinguishing liquid flowing into the injection nozzle; and a pressure gauge for measuring the pressure supplied to the injection nozzle.

또한, 상기 소화액과 하탄 석탄량의 비율을 나타내는 액고비는 0.04∼0.08ℓ소화수/kg 하탄 석탄인 것을 특징으로 한다.In addition, the liquid-to-liquid ratio indicating the ratio of the fire extinguishing liquid and the amount of coal in the lower coal is 0.04 to 0.08 ℓ of fire water/kg hatan coal.

다른 한편으로, 본 발명의 다른 일실시예는, (a) 온도 측정계가 저탄기의 석탄 배출기로부터 투하되는 석탄의 온도를 센싱하여 온도 정보를 생성하는 단계; (b) 중앙 제어 단말이 상기 온도 정보와 미리 설정되는 기준값을 비교하여, 상기 비교 결과에 따라 투하된 석탄에 소화액을 살포하도록 살포 제어 명령을 생성하는 단계; 및 (c) 분사 장치가 상기 살포 제어 명령에 따라 상기 소화액을 살포하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 저탄장 자연발화 발생탄 제어 방법을 제공한다.On the other hand, another embodiment of the present invention, (a) generating temperature information by a temperature measuring meter sensing the temperature of the coal dropped from the coal discharger of the coal storage; (b) generating, by the central control terminal, the temperature information and a preset reference value, and generating a spraying control command to spray the extinguishing liquid on the dropped coal according to the comparison result; and (c) the spraying device spraying the extinguishing liquid according to the spraying control command.

또 다른 한편으로, 본 발명의 또 다른 일실시예는, 위에서 기술된 저탄장 자연발화 발생탄 제어 방법을 실행시키기 위한 프로그램 코드를 저장한 컴퓨터 판독 가능 저장 매체를 제공한다.On the other hand, another embodiment of the present invention provides a computer-readable storage medium storing a program code for executing the above-described method for controlling a munitions storage spontaneously ignited generated munitions described above.

본 발명에 따르면, 발화가 발생한 석탄은 하역하면서 원천적으로 발화여부를 감지하고 노즐 기울기 조절 및 선택적 소화를 통해 냉각효과를 가지면서 저탄 시 탄산칼슘의 흡열 및 비누화반응으로 생성된 단단한 칼슘염 막을 형성시켜 석탄 표면의 산소 접촉을 차단하여 자연발화 현상을 효과적으로 방지 및/또는 억제할 수 있다.According to the present invention, coal that has been ignited forms a hard calcium salt film produced by the endothermic and saponification reaction of calcium carbonate at low carbon, while detecting whether the coal is ignited at the source while unloading and has a cooling effect through nozzle tilt adjustment and selective fire extinguishing. By blocking the oxygen contact on the surface of the coal, it is possible to effectively prevent and/or suppress spontaneous combustion.

또한, 부수적으로 탄산칼슘의 부산물인 칼슘염(Ca-(O-CO-CH2)2)은 보일러에 연소시 노내 탈황 효율향상 및 온실가스 배출저감 등의 효과 또한 얻을 수 있어 친환경 발전산업 및 청정 석탄 화력 발전소의 구현이 가능하다는 점을 들 수 있다.In addition, calcium salt (Ca-(O-CO-CH 2 ) 2 ), a by-product of calcium carbonate, can also obtain effects such as improvement of desulfurization efficiency in furnace and reduction of greenhouse gas emission when burning in a boiler. The realization of a coal-fired power plant is possible.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 옥내형 저탄장의 구조도이다.
도 2는 도 1에 도시된 석탄 배출구의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 저탄장 자연발화 발생탄 제어 시스템의 구성 블럭도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 저탄장 자연발화 발생탄 제어 과정을 보여주는 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 발화탄 감지, 소화액 구동 펌프와 노즐의 분사 작동을 보여주는 개념도이다.
도 6은 도 3에 도시된 중앙 제어 단말의 구성 블럭도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 실내저탄장 구조 및 발화온도 감지의 입체도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 실내저탄장 저탄기 발화온도 감지 및 노즐분사 개념도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 소화제 분사노즐 압력별 소화탄의 온도변화를 보여주는 그래프이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 온도와 자연발열지수간 관계를 보여주는 그래프이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 소화제 분사노즐 압력별 석탄 하탄량 대비 소화액부피의 액고비 변화를 보여주는 그래프이다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 노즐 기울기 20°에서 소화수 분사 시 하역탄의 야적기간 및 위치별 온도변화를 보여주는 표이다.
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 노즐 기울기 40°에서 소화수 분사 시 하역탄의 야적기간 및 위치별 온도변화를 보여주는 표이다.
도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 노즐 기울기 60°에서 소화수 분사 시 하역탄의 야적기간 및 위치별 온도변화를 보여주는 표이다.
도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 소화수 노즐 기울기 및 경사면 높이별 깊이 50cm온도센서에서 온도측정 결과를 보여주는 그래프이다.
도 16은 본 발명의 일실시예에 따른 소화탄 석탄더미의 저탄기간별 온도측정용 온도센서 설치도를 보여주는 그래프이다.
도 17은 도 12에 따른 노즐 기울기 20°에서 분사 소화탄의 저탄기간별 온도측정결과를 보여주는 그래프이다.
도 18은 도 13에 따른 노즐 기울기 40°에서 분사 소화탄의 저탄기간별 온도측정결과를 보여주는 그래프이다.
도 19는 도 14에 따른 노즐 기울기 50°에서 분사 소화탄의 저탄기간별 온도측정결과를 보여주는 그래프이다.
1 is a structural diagram of an indoor-type coal storage according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a cross-sectional view of the coal outlet shown in Figure 1;
Figure 3 is a block diagram of the configuration of a coal storage spontaneously ignited generated coal control system according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a control process of a coal storage spontaneously ignited generated coal according to an embodiment of the present invention.
5 is a conceptual diagram illustrating the operation of detecting an ignited bomb, an extinguishing liquid driving pump, and a nozzle according to an embodiment of the present invention.
6 is a block diagram of the central control terminal shown in FIG.
7 is a three-dimensional view of an indoor coal storage structure and ignition temperature sensing according to an embodiment of the present invention.
8 is a conceptual diagram for detecting the ignition temperature of an indoor coal storage unit and nozzle injection according to an embodiment of the present invention.
9 is a graph showing the temperature change of the fire extinguishing coal according to the pressure of the fire extinguishing agent injection nozzle according to an embodiment of the present invention.
10 is a graph showing the relationship between the temperature and the natural heat index according to an embodiment of the present invention.
11 is a graph showing the change in the liquid-to-liquid ratio of the fire extinguishing liquid volume compared to the amount of coal for each fire extinguishing agent injection nozzle pressure according to an embodiment of the present invention.
12 is a table showing the storage period and temperature change for each location of the unloading coal when the fire extinguishing water is sprayed at a nozzle inclination of 20° according to an embodiment of the present invention.
13 is a table showing the storage period and temperature change for each location of the unloading coal when the fire extinguishing water is sprayed at a nozzle inclination of 40° according to an embodiment of the present invention.
14 is a table showing the storage period and temperature change for each location of the unloading coal when the fire extinguishing water is sprayed at a nozzle inclination of 60° according to an embodiment of the present invention.
15 is a graph showing the temperature measurement results in the 50 cm depth temperature sensor for each inclination and slope height of the fire extinguishing water nozzle according to an embodiment of the present invention.
16 is a graph showing an installation diagram of a temperature sensor for temperature measurement for each coal storage period of a coal pile of pyrotechnic coal according to an embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a graph showing the temperature measurement results for each coal storage period of the sprayed fire coals at a nozzle inclination of 20° according to FIG. 12 .
FIG. 18 is a graph showing the temperature measurement results for each coal storage period of the fire extinguishing coal sprayed at a nozzle inclination of 40° according to FIG. 13 .
19 is a graph showing the temperature measurement results for each coal storage period of the fire extinguishing coal sprayed at a nozzle inclination of 50° according to FIG. 14 .

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야한다. Since the present invention can have various changes and can have various embodiments, specific embodiments are illustrated in the drawings and will be described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to a specific embodiment, it should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용한다. 제 1, 제 2등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. In describing each figure, like reference numerals are used for like elements. The terms first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.For example, without departing from the scope of the present invention, a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may also be referred to as a first component. The term “and/or” includes a combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다.Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. shouldn't

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 저탄장 자연발화 발생탄 제어 시스템 및 방법을 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a system and method for controlling a coal storage spontaneously ignited generated coal according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

일반적으로 물은 1kg당 639kcal의 열량을 냉각할 수 있는 가장 좋은 소화제이자 냉각제이다. 석탄의 발화손실 총 열량이 5,400kcal/kg의 1.5∼5.85%인 80~320kcal/kg로 알려져 있지만 석탄이 화염이 생기기 전에 200℃이하에서 발화개시 하자마자 곧바로 소화한다면 30kcal/kg정도로 낮은 열량 손실을 보는 것으로 알려져 있다. In general, water is the best extinguishing agent and coolant that can cool 639 kcal per 1 kg. It is known that the total caloric loss of coal is 80~320 kcal/kg, which is 1.5~5.85% of 5,400 kcal/kg, but if coal is extinguished immediately after ignition at 200°C or less before a flame occurs, it will be as low as 30 kcal/kg. it is known

물은 친수성(Hydrophilic)으로 대부분의 화재에는 효율적인 냉각소화가 가능하지만 소수성(Hydrophobic)인 석탄 및 기름성분과는 젖음성, 접촉성이 낮아 석탄표면과 접촉하지 않고 물이 튀거나 그냥 흘러가므로 냉각효과를 가질 수 없기 때문에 사용하지 않고 있다. Water is hydrophilic, so it can extinguish most fires efficiently by cooling, but it has low wettability and contact with the hydrophobic coal and oil components. I don't use it because I can't have it.

물론, 계면 활성제 및 유기 첨가제를 첨가하여 기름과의 젖음성을 증가시키기도 하지만, 사용상 유기 화합물 등 유독가스 발생으로 사용을 기피하고 있다. 따라서, 작업상 유독성이 거의 없고 화력 발전소 보일러 배출가스 중 미세먼지 전구물질(SO2)의 탈황제로 사용하는 탄산칼슘을 소량 용해한 소화액을 이용하여 강제 접촉식 방법으로 젖음성을 향상시킬 수 있다.Of course, by adding surfactants and organic additives, wettability with oil is increased, but in use, toxic gases such as organic compounds are avoided due to generation of toxic gases. Therefore, the wettability can be improved by the forced contact method by using a fire extinguishing solution in which a small amount of calcium carbonate used as a desulfurization agent for fine dust precursors (SO 2 ) in the exhaust gas of a boiler in a thermal power plant is hardly toxic in operation.

이와 같이 석탄을 대규모로 취급 및 저장하는 저탄장의 자연발화 현상을 효과적으로 방지 및/또는 억제하기 위하여 발화 발생탄을 하역 및 저장할 때 탄산칼슘 소화수를 이용해 석탄표면의 열을 흡수하고 석탄표면의 막을 형성하여 산소흡수를 방지하는 방법, 친수성(Hydrophilic)의 탄산칼슘 소화수를 소수성(Hydrophobic)의 고온의 석탄표면과 효율적으로 접촉시키고 젖음성을 증가시키기 위한 소화방법을 고안할 수 있다.As such, in order to effectively prevent and/or suppress the spontaneous combustion of coal mines that handle and store coal on a large scale, calcium carbonate digested water is used to absorb heat from the coal surface and form a film on the coal surface when unloading and storing ignited coals. Thus, it is possible to devise a method to prevent oxygen absorption, to efficiently contact hydrophilic calcium carbonate water with hydrophobic high temperature coal surface, and to devise a fire extinguishing method to increase wettability.

첫 번째, 석탄의 수입과정에서 이미 자연발화가 발생하여 표면온도가 80∼200℃인 석탄의 표면은 65℃이하로 소화를 통해 하탄 및 저장해야 자연발화 발생을 억제할 수 있다.First, spontaneous ignition has already occurred in the process of importing coal, so the surface temperature of coal with a surface temperature of 80~200℃ must be burned and stored below 65℃ to suppress spontaneous ignition.

표면온도가 높은 석탄 표면의 열과 이산화탄소를 흡수하기 위해 3~9mg CaCO3/1L H2O 소화수를 사용하여 석탄표면의 열을 흡수하면서 배가스인 이산화탄소(CO2)와 반응하여 중탄산칼슘(Ca(HCO3)2)을 형성하고 석탄표면의 기름성분((H-O-CO-CH2)n)과의 비누화 반응을 통해 석탄 표면에 단단한 칼슘염(Ca-(O-CO-CH2)2)막을 형성시켜 석탄표면과 산소와의 접촉을 차단시켜 자연발화의 진행을 억제할 수 있다.In order to absorb the heat and carbon dioxide from the surface of the coal with a high surface temperature, 3~9mg CaCO 3 /1L H 2 O is used to absorb the heat from the coal surface and react with the exhaust gas carbon dioxide (CO 2 ) to produce calcium bicarbonate (Ca( HCO 3 ) 2 ) is formed and a hard calcium salt (Ca-(O-CO-CH 2 ) 2 ) film is formed on the coal surface through a saponification reaction with the oil component ((HO-CO-CH 2 )n) on the surface of the coal. It is possible to suppress the progress of spontaneous combustion by blocking the contact between the coal surface and oxygen.

CaCO3 + CO2 + H2O + Heat → Ca(HCO3)2 <석탄표면 발화가스 및 열의 흡수반응>CaCO 3 + CO 2 + H 2 O + Heat → Ca(HCO 3 ) 2 <Reaction of coal surface ignition gas and heat absorption>

Ca(HCO3)2 + (H-O-CO-CH2)n(석탄 표면성분)Ca(HCO 3 ) 2 + (HO-CO-CH 2 )n (coal surface component)

→ Ca-(O-CO-CH2)2 + CO2 + H2O <비누화 반응>→ Ca-(O-CO-CH 2 ) 2 + CO 2 + H 2 O <Saponification reaction>

특히, 비누화된 결합물(Ca-(O-CO-CH2)2)은 보일러에서 재연소시 보일러에서 발생하는 미세먼지 전구물질(SO2)와 반응하여 석고를 생성하므로 탈황 첨가제로 작용하므로 매우 유익하다.In particular, the saponified compound (Ca-(O-CO-CH 2 ) 2 ) reacts with the fine dust precursor (SO2) generated in the boiler when reburning in the boiler to generate gypsum, so it is very beneficial because it acts as a desulfurization additive. .

Ca-(O-CO-CH2)2 + SO2 + O2 → CaSO4 + H2O + CO2 Ca-(O-CO-CH 2 ) 2 + SO 2 + O 2 → CaSO 4 + H 2 O + CO 2

두 번째, 석탄의 표면은 소수성(Hydrophobic)이어서 물과는 젖지 않고 반응이 되지 않아 강제 접촉 방식을 채용하여 석탄의 표면접촉 빈도 및 젖음성 증가를 위해 분사압력이 7∼10kgf/㎠ 범위로 유지될 수 있는 노즐을 지표면 기준으로 상부로 5∼20°기울어진 분사를 통해 통상 자연발화가 발생하는 위치인 바닥으로부터 경사면 1/3지점에 쌓이는 조립분 석탄 표면과의 고른 접촉 및 젖음을 유도하여 표면의 열을 흡수하여 80∼200℃의 석탄 표면온도를 65℃이하로 냉각시키도록 구성할 수 있다.Second, since the surface of coal is hydrophobic, it does not wet with water and does not react, so the injection pressure can be maintained in the range of 7 to 10 kgf/cm 2 to increase the frequency and wettability of the surface of the coal by adopting a forced contact method. By spraying a nozzle that is located at an angle of 5 to 20° upwards based on the ground surface, it induces even contact and wetting with the surface of the coarse coal accumulated at 1/3 of the slope from the bottom, where spontaneous ignition usually occurs, to heat the surface. It can be configured to cool the coal surface temperature of 80 to 200 ° C to 65 ° C or less by absorbing it.

세 번째, 저탄기에는 적외선 온도 측정기가 배치되어 저탄기의 이동에 따라 배열이 달라지면 소화수 분사노즐이 자동으로 적외선 온도 측정기 중심축을 따라 자동 이동하도록 구성하여, 80℃ 이상의 발화 개시탄이 하역시 자동으로 분사되도록 구성할 수 있다. 소화액과 하탄 석탄량의 비율을 나타내는 액고비는 0.04∼0.08ℓ소화수/kg 하탄 coal로 운전하도록 구성하며, 80℃미만의 석탄이 하탄 되면 자동으로 가동을 중지하는 온-오프(On-off) 방법을 통해 효과적인 발화개시 고온석탄의 소화를 통해 발화를 방지할 수 있다.Third, an infrared temperature measuring device is placed on the coal coal miner, and when the arrangement changes according to the movement of the coal coal miner, the fire extinguishing water spray nozzle is automatically configured to automatically move along the central axis of the infrared temperature measuring device, so that when the ignition starting coal above 80℃ is unloaded, it is automatically unloaded. It can be configured to be sprayed with The liquid-to-liquid ratio, which indicates the ratio of the extinguishing liquid and the amount of coal in Hatan, is configured to operate with 0.04 to 0.08ℓ of extinguishing water/kg Hatan coal. Through this method, effective ignition initiation can be prevented by extinguishing high-temperature coal.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 옥내형 저탄장(100)의 구조도이다. 특히, 도 1은 최근 석탄 화력 발전소에서 건설 및 운영하고 있는 옥내형 저탄장의 구조도이다. 옥내형 저탄장(100)은 기본적으로 지면(10)상에 지붕(20)이 설치되고, 이 지붕(20) 내에 세로방향의 장축 격벽(111)과 가로방향의 단축 격벽(110)으로 구분되어 있고 격벽들로 구분된 각 구획마다 원하는 석탄(150)을 저장할 수 있다.1 is a structural diagram of an indoor-type coal storage 100 according to an embodiment of the present invention. In particular, FIG. 1 is a structural diagram of an indoor type coal storage currently constructed and operated in a coal-fired power plant. The indoor coal storage yard 100 is basically provided with a roof 20 on the ground 10, and is divided into a long-axis bulkhead 111 in the vertical direction and a short-axis bulkhead 110 in the horizontal direction in the roof 20. Desired coal 150 may be stored in each compartment divided by the bulkheads.

또한, 석탄 이송용 컨베이어부(130)가 장축 격벽(111)과 동일한 방향으로 설치되어 있어 리클레이머(140)의 석탄 채취부(141))가 컨베이어 벨트(131)측으로 석탄(150)을 밀어내면 컨베이어 롤러(132)에 의해 이동하는 컨베이어 벨트(131)가 석탄을 미분기 저장고(silo)로 이송하게 된다. In addition, the conveyor unit 130 for transporting coal is installed in the same direction as the long axis bulkhead 111 so that the coal collecting unit 141 of the reclaimer 140) pushes the coal 150 toward the conveyor belt 131 side. The conveyor belt 131 moving by the inner conveyor roller 132 transfers the coal to the pulverizer storage (silo).

하역시 발화 개시탄의 온도를 측정하는 온도 측정계(121)는 석탄 배출기(120)에 설치되어 있으며, 온도 측정계(121)에서 감지된 데이터를 무선으로 받아 소화수를 분사하는 분사 장치(160)는 컨베이어 벨트(130)와 옥내용 저탄장 리클레이머(140)의 사이에 배치된다. 온도 측정계(121)는 다수 개가 일정간격으로 설치되며, 주로 적외선 온도 센서가 될 수 있다.The temperature measuring device 121 for measuring the temperature of the ignition start coal during unloading is installed in the coal ejector 120, and the injection device 160 for receiving the data detected by the temperature measuring device 121 wirelessly and spraying fire extinguishing water is It is disposed between the conveyor belt 130 and the indoor coal storage reclaimer 140 . A plurality of temperature measuring instruments 121 are installed at regular intervals, and may be mainly infrared temperature sensors.

도 2는 도 1에 도시된 석탄 배출기(120)의 단면도이다. 도 2를 참조하면, 석탄 배출기(120)는 하부 깔대기형으로 구성되어 있다. 외부측에는 하부로 배출되는 석탄의 온도를 측정하는 제 1 및 제 2 적외선 온도 측정기(221,222)가 배치되며, 석탄 배출기(120)는 배관형이다. 외측 지지대(290)는 메쉬형으로 지지대 역할만 하고 있다. FIG. 2 is a cross-sectional view of the coal ejector 120 shown in FIG. 1 . Referring to FIG. 2 , the coal ejector 120 is configured in a lower funnel type. First and second infrared temperature measuring instruments 221 and 222 for measuring the temperature of the coal discharged to the lower side are disposed on the outside, and the coal discharger 120 is a pipe type. The outer supporter 290 serves only as a supporter in a mesh shape.

실내 저탄장의 상부의 석탄 운송 벨트에 실려 있는 석탄은 저탄기의 석탄 배출기(120)를 통해 실내 저탄장에 하탄이 이루어진다. 석탄의 하탄시 석탄 배출기(120)와 연결된 하부 외측의 제 1 및 제 2 적외선 온도 측정기(221,222)가 자동 가동된다. 물론, 제 1 및 제 2 적외선 온도 측정기(221,222)는 통칭하여 온도 측정계(121)가 된다.The coal loaded on the coal transport belt at the top of the indoor coal mine is loaded into the indoor coal mine through the coal ejector 120 of the coal miner. When the coal is lowered, the first and second infrared temperature measuring instruments 221 and 222 of the lower outer side connected to the coal ejector 120 are automatically operated. Of course, the first and second infrared temperature measuring instruments 221 and 222 are collectively referred to as the temperature measuring system 121 .

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 저탄장 자연발화 발생탄 제어 시스템(300)의 구성 블럭도이다. 도 3을 참조하면, 저탄장 자연발화 발생탄 제어 시스템(300)은, 석탄 배출기(120), 온도 측정계(121), 중앙 제어 단말(310), 분사 장치(160) 등을 포함하여 구성될 수 있다.Figure 3 is a block diagram of the configuration of the coal storage spontaneously ignited generated coal control system 300 according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3 , the coal storage spontaneously ignited coal control system 300 may include a coal ejector 120 , a temperature measuring device 121 , a central control terminal 310 , an injection device 160 , and the like. .

석탄 배출기(120)는 석탄을 실내 저탄장으로 아래방향으로 투하(즉 하탄)하는 기능을 수행한다. The coal ejector 120 performs a function of dropping (that is, lowering) coal downwardly into an indoor coal yard.

온도 측정계(121)는 하탄되는 석탄의 온도를 센싱하여 온도 정보를 생성한다. 따라서, 온도 측정계(121)는 적외선 온도 센서가 사용될 수 있다.The thermometer 121 generates temperature information by sensing the temperature of the coal to be mined. Accordingly, the temperature measuring meter 121 may be an infrared temperature sensor.

중앙 제어 단말(310)은 통신 장치(301)를 통해 온도 측정계(121)와 연결된다. 물론, 통신 장치(301)는 통신망을 통해 온도 측정계(121)와 중앙 제어 단말(310)을 연결한다. 이때 통신망은 IrDA(Infrared Data) 통신, 무선 랜(Local Area Network), 블루투쓰, LiFi(Light Fidelity), WiFi(Wireless Fidelity), NFC(Near Field Control) 등 과 같은 무선 통신망이 이용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, S232, RS485, 모드 버스, CC-Link 통신, 이더넷 통신 등이 될 수 있 수 있다. 물론, 이외에도 공중교환 전화망(PSTN), 공중교환 데이터망(PSDN), 종합정보통신망(ISDN: Integrated Services Digital Networks), 광대역 종합 정보 통신망(BISDN: Broadband ISDN), 근거리 통신망(LAN: Local Area Network), 대도시 지역망(MAN: Metropolitan Area Network), 광역 통신망(WLAN: Wide LAN) 등이 될 수도 있다.The central control terminal 310 is connected to the temperature measuring device 121 through the communication device 301 . Of course, the communication device 301 connects the temperature measuring meter 121 and the central control terminal 310 through a communication network. At this time, as the communication network, a wireless communication network such as IrDA (Infrared Data) communication, wireless LAN (Local Area Network), Bluetooth, LiFi (Light Fidelity), WiFi (Wireless Fidelity), NFC (Near Field Control), etc. may be used, but in this It is not limited, and may be S232, RS485, Modbus, CC-Link communication, Ethernet communication, or the like. Of course, in addition to Public Switched Telephone Network (PSTN), Public Switched Data Network (PSDN), Integrated Services Digital Networks (ISDN), Broadband ISDN (BISDN), Local Area Network (LAN) , a metropolitan area network (MAN), a wide area network (WLAN), or the like.

중앙 제어 단말(310)은 서버, 퍼스널 컴퓨터, 노트북 등이 될 수 있다.The central control terminal 310 may be a server, a personal computer, a notebook computer, or the like.

분사 장치(160)는 구동 펌프(320), 분사 노즐기(330), 소화액 공급기(340) 등을 포함하여 구성될 수 있다. 구동 펌프(320)는 소화액 탱크(340)로부터 소화액을 공급받아 분사 노즐기(330)에 공급하는 기능을 수행한다. The injection device 160 may include a driving pump 320 , a spray nozzle 330 , an extinguishing fluid supply 340 , and the like. The driving pump 320 receives the extinguishing fluid from the extinguishing fluid tank 340 and supplies it to the spray nozzle 330 .

분사 노즐기(330)는 각도 조절이 가능한 다수의 분사 노즐을 갖는다. 소화액 공급부(340)는 소화액을 저장하는 기능을 수행한다. 소화액으로는 탄산칼슘, 탄산 마그네슘 등이 될 수 있다.The spray nozzle unit 330 has a plurality of spray nozzles that can be adjusted in angle. The digestive fluid supply unit 340 performs a function of storing the digestive fluid. Digestive fluid may be calcium carbonate, magnesium carbonate, and the like.

따라서, 실내 저탄장의 상부의 석탄 운송 벨트에 실려 있는 석탄은 저탄기의 석탄 배출기(120)를 통해 실내 저탄장에 하탄이 이루어진다. 석탄의 하탄시 석탄배출기(120)와 연결된 하부 외측의 온도 측정계(121)가 자동 가동되고, 온도 측정계(121)가 80℃이상의 표면온도 석탄을 감지하면, 통신 장치(301)가 온도 정보를 중앙 제어 단말(310)측으로 송신한다. Accordingly, the coal loaded on the coal transport belt at the top of the indoor coal mine is loaded into the indoor coal mine through the coal ejector 120 of the coal miner. When the coal is lowered, the lower outer temperature measuring device 121 connected to the coal ejector 120 is automatically operated, and when the temperature measuring device 121 detects coal with a surface temperature of 80° C. or higher, the communication device 301 transmits the temperature information to the center. It is transmitted to the control terminal 310 side.

신호를 받은 중앙 제어 단말(310)은 구동 펌프(320)를 구동하도록 하며, 소화액 공급부(340)에서 구동 펌프(320)를 통해 분사 노즐기(330)가 가동되며, 석탄 표면의 온도가 80℃ 미만으로 하탄 시에는 구동 펌프(320)를 가동하지 않도록 구성된다. The central control terminal 310 that has received the signal drives the driving pump 320 , and the injection nozzle 330 is operated through the driving pump 320 in the extinguishing fluid supply unit 340 , and the temperature of the coal surface is 80° C. It is configured so as not to operate the driving pump 320 when lowering to less than.

발화 개시탄의 온도감지는 저탄기의 석탄 배출기(120)의 외측에 배치된 온도 측정계(121)에 의해 수행된다. 따라서, 온도 측정계(121)의 배열(350)은 저탄기의 이동에 따라 달라지게 되어 온도 측정계(121)의 배열이 다른 방향(a,b,c,d,e,f,g 중 하나)로 이동하면 온도 측정계(121)가 통신 장치(301)를 통해 중앙 제어 단말(310)에 신호를 주어 분사 노즐기(330)가 온도 측정계(121)의 배열 중심축으로 자동 이동하도록 구성된다.The temperature sensing of the ignition starting coal is performed by a temperature measuring device 121 disposed on the outside of the coal ejector 120 of the coal storage unit. Therefore, the arrangement 350 of the thermometer 121 is changed according to the movement of the coal hopper, so that the arrangement of the thermometer 121 is in a different direction (one of a, b, c, d, e, f, g). When moving, the temperature measuring device 121 gives a signal to the central control terminal 310 through the communication device 301 so that the spray nozzle 330 automatically moves to the central axis of the arrangement of the temperature measuring device 121 .

저탄장의 발화 개시탄 하역시 발화개시간의 온도가 80℃이상이면 자동분사되고 80℃ 미만이면 자동 OFF되는 on-off 시스템이다.It is an on-off system that automatically injects when the ignition start time temperature is over 80℃ and automatically turns off when the temperature is less than 80℃ when unloading the ignition start of the coal storage tank.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 저탄장 자연발화 발생탄 제어 과정을 보여주는 흐름도이다. 도 4를 참조하면, 온도 측정계(121))에서 저탄기의 위치별 배열에 따른 하탄되는 석탄의 표면온도를 측정되어 80℃이상의 온도가 감지되면 통신 장치(301)는 신호를 받아 중앙 제어 단말(310)에 전송한다(단계 S410,S420,S430,S440).4 is a flowchart illustrating a control process of a coal storage spontaneously ignited generated coal according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4 , the temperature measuring device 121) measures the surface temperature of coal to be mined according to the arrangement of the coal coal miners, and when a temperature of 80° C. or higher is detected, the communication device 301 receives a signal and the central control terminal ( 310) (steps S410, S420, S430, S440).

이후, 중앙 제어 단말(310)은 구동 펌프(320)와 분사 노즐기(330)를 가동하도록 신호를 주며, 중앙 제어 단말(310)은 분사 장치(160)에 전원을 공급한다(단계 S461). Thereafter, the central control terminal 310 gives a signal to operate the driving pump 320 and the injection nozzle 330, and the central control terminal 310 supplies power to the injection device 160 (step S461).

분사 장치(160)의 구동 펌프(320)에 전원이 공급되면 소화액 공급부(340)의 소화액이 소화액 흡입 합류관(미도시)으로 흡입되며, 흡입량 조절밸브(미도시)를 통해 소화액 구동펌프(320)로 흡입된다(단계 S462, S471, S472,S473). When power is supplied to the driving pump 320 of the injection device 160, the extinguishing fluid from the extinguishing fluid supply unit 340 is sucked into the extinguishing fluid suction confluence pipe (not shown), and the extinguishing fluid driving pump 320 through the suction amount control valve (not shown) ) (steps S462, S471, S472, and S473).

흡입 합류관에 흡입된 소화액은 펌프 유량 조절 밸브(미도시)를 통해 토출합류관(미도시)으로 유입되며, 소화액 펌프 유량 조절밸브(미도시)의 개도 조절을 통해 분사 노즐기(330)에 공급되는 압력을 조절할 수 있다(단계 S463). The fire extinguishing fluid sucked into the suction confluence pipe flows into the discharge confluence pipe (not shown) through the pump flow control valve (not shown), and through the control of the opening degree of the extinguishing fluid pump flow control valve (not shown), it is applied to the spray nozzle 330. It is possible to adjust the supplied pressure (step S463).

토출 합류관(미도시)에 유입된 소화액은 유량계(미도시) 및 압력계(미도시)를 통해 분사 노즐기(320)로 소화액을 하탄되는 석탄표면에 분사된다(단계 S464,S465).The extinguishing liquid flowing into the discharge confluence pipe (not shown) is sprayed onto the surface of the coal on which the extinguishing liquid is lowered by the spray nozzle 320 through a flow meter (not shown) and a pressure gauge (not shown) (steps S464 and S465).

분사 노즐기(330)에 유입되는 소화수 유량은 유량계(미도시)로 계측되며, 분사 노즐기(330)에 공급되는 압력은 압력계(미도시)로 계측된다. 즉, 소화액 펌프 유량 조절 밸브(미도시)의 개도 조절을 통해 분사 노즐기(330)의 노즐에 공급되는 압력을 조절할 수 있도록 구성되어 있다. The flow rate of fire extinguishing water flowing into the spray nozzle unit 330 is measured by a flow meter (not shown), and the pressure supplied to the spray nozzle unit 330 is measured by a pressure gauge (not shown). That is, it is configured to adjust the pressure supplied to the nozzles of the spray nozzle unit 330 by adjusting the opening degree of the extinguishing fluid pump flow rate control valve (not shown).

한편, 중앙 제어 단말(310)은 구동 펌프(320)에 전원공급과 동시에 모터(미도시)를 구동하여, 온도 측정계(121)의 배열(350)의 중심축을 따라 움직이도록 분사 노즐기(330)의 노즐의 위치를 밀고 당기는 위치 조절 볼 스크류(미도시)를 구동하여 좌우로 이동할 수 있도록 구성된다. On the other hand, the central control terminal 310 drives a motor (not shown) at the same time as supplying power to the drive pump 320 , so as to move along the central axis of the array 350 of the temperature measuring meter 121 , the spray nozzle unit 330 . It is configured to move left and right by driving a position-adjusting ball screw (not shown) that pushes and pulls the position of the nozzle.

이를 위해, 노즐의 경사면 분사각을 조절하는 각도 조절 플레이트(미도시) 및 위치 조절 볼 스크류(미도시)를 구동하는 모터(미도시)가 구성된다. 따라서, 우회전시 각도 조절 플레이트를 밀어 노즐의 회전각을 상부로 증가시키고 좌회전시 각조 조절 플레이트를 당기게 되면, 지표면 노즐 지지대(미도시)와 노즐 분사측에 연결된 스프링(탄성체)에 의해 노즐 회전각은 수직방향으로 돌아오도록 구성된다. To this end, an angle adjusting plate (not shown) for adjusting the spray angle of the inclined surface of the nozzle and a motor (not shown) for driving the position adjusting ball screw (not shown) are configured. Therefore, when the angle adjustment plate is pushed to the right to increase the rotation angle of the nozzle upward, and the angle adjustment plate is pulled to the left rotation, the nozzle rotation angle is determined by the ground surface nozzle support (not shown) and the spring (elastic body) connected to the nozzle injection side. It is configured to return in the vertical direction.

한편, 바닥 지표면을 기준으로 저탄 경사면으로의 기울기는 수시로 조절 가능하도록 구성될 수 있다.On the other hand, the slope to the low coal slope with respect to the ground surface may be configured to be adjustable at any time.

따라서, 위치 조절 볼 스크류(미도시)를 모터(미도시)에 의해 회전시킴으로써 각도 조절 플레이트가 움직이게 됨으로, 노즐의 위치를 좌우로 이동시킬 수 있다. 이러한 구조에 대해서는 널리 알려져 있음으로 더 이상의 설명은 생략하기로 한다. 노즐이 좌측 혹은 우측으로 이동하여 노즐 분사의 위치를 온도 측정계(121)의 배열에 맞게 조절하도록 구성할 수 있다(단계 S451,S452,S453,S454). Accordingly, the angle adjusting plate is moved by rotating the position adjusting ball screw (not shown) by a motor (not shown), so that the position of the nozzle can be moved left and right. Since such a structure is widely known, further description will be omitted. The nozzle can be configured to move to the left or right to adjust the position of the nozzle injection according to the arrangement of the temperature measuring meter 121 (steps S451, S452, S453, S454).

부연하면, 중앙 제어 단말(310)은 구동 펌프(320)에 전원공급과 동시에 모터(미도시)를 구동한다. In other words, the central control terminal 310 drives a motor (not shown) while supplying power to the driving pump 320 .

한편, 위치 조절 볼 스크류, 모터, 각도 조절 플레이트는 회전 수단이 된다. 물론, 이러한 회전 수단은 솔레이노드 밸브를 이용하는 것도 가능하다.On the other hand, the position adjustment ball screw, the motor, and the angle adjustment plate are rotation means. Of course, it is also possible to use a solenoid valve for this rotation means.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 발화탄 감지, 구동 펌프(320)와 노즐(501)의 분사 작동을 보여주는 개념도이다. 도 5를 참조하면, 저탄기의 외측에 부착된 온도 측정계(121)는 저탄구의 이동에 따라 배열(a,b,c,d,e,f)가 달라지게 된다. 석탄 배출기(120)의 온도 측정계(121)의 하역위치(a,b,c,d,e,f)에 따라 분사노즐(501)은 회전한다. 또한, 온도 측정계(121)에 의해 측정된 온도가 80℃ 이상이면 통신 장치(531,532) 및 중앙 제어 단말(310)의 신호를 받아 소화액 구동 펌프(320)와 소화액 분사 노즐(501)이 가동되도록 구성된다.FIG. 5 is a conceptual diagram illustrating the operation of detecting an ignited bomb, and a driving pump 320 and a nozzle 501 according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 5 , the arrangement (a, b, c, d, e, f) of the thermometer 121 attached to the outside of the coal hopper is changed according to the movement of the coal hopper. The injection nozzle 501 rotates according to the unloading position (a, b, c, d, e, f) of the temperature measuring device 121 of the coal ejector 120 . In addition, when the temperature measured by the temperature measuring device 121 is 80° C. or higher, the fire extinguishing liquid driving pump 320 and the extinguishing liquid spraying nozzle 501 are operated by receiving signals from the communication devices 531 and 532 and the central control terminal 310 do.

분사 노즐(501)은 각도 조절 플레이트(502)에 의해 지지되며, 상기 각도 조절 플레이트(502)는 위치 조절 볼 스크류(503)에 연결된다. 또한, 상기 위치 조절 볼 스크류(503)를 회전시키는 모터(504)가 구성된다.The spray nozzle 501 is supported by an angle adjustment plate 502 , which is connected to a position adjustment ball screw 503 . In addition, a motor 504 for rotating the position adjusting ball screw 503 is configured.

분사 노즐(501)에 유입되는 소화액의 유량은 유량계(510)으로 계측되며, 분사 노즐(501)에 공급되는 압력은 압력계(520)로 계측된다. 즉, 소화액 펌프 유량 조절 밸브(미도시)의 개도 조절을 통해 분사 노즐(501)의 노즐에 공급되는 압력을 조절할 수 있다. The flow rate of the extinguishing liquid flowing into the spray nozzle 501 is measured by the flow meter 510 , and the pressure supplied to the spray nozzle 501 is measured by the pressure gauge 520 . That is, the pressure supplied to the nozzle of the spray nozzle 501 can be adjusted by adjusting the opening degree of the extinguishing fluid pump flow rate control valve (not shown).

또한, 중앙 제어 단말(310)에는 무선 통신을 위한 무선 통신 회로(540)가 구성될 수 있다. 물론, 중앙 제어 단말(310)은 유선 통신을 위한 모뎀 등을 포함하여 구성될 수 있다.In addition, a wireless communication circuit 540 for wireless communication may be configured in the central control terminal 310 . Of course, the central control terminal 310 may be configured to include a modem for wired communication.

제 1 및 제 2 통신 장치(531,532)는 유/무선 송수신기(미도시), 마이크로프로세서, 메모리, 디스플레이 등으로 구성된다. 디스플레이는 LCD(Liquid Crystal Display), LED(Light Emitting Diode) 디스플레이, PDP(Plasma Display Panel), OLED(Organic LED) 디스플레이, 터치 스크린, CRT(Cathode Ray Tube), 플렉시블 디스플레이 등이 될 수 있다.The first and second communication devices 531 and 532 include a wired/wireless transceiver (not shown), a microprocessor, a memory, a display, and the like. The display may be a liquid crystal display (LCD), a light emitting diode (LED) display, a plasma display panel (PDP), an organic LED (OLED) display, a touch screen, a cathode ray tube (CRT), a flexible display, or the like.

도 6은 도 3에 도시된 중앙 제어 단말(310)의 구성 블럭도이다. 도 6을 참조하면, 중앙 제어 단말(310)은 입력부(610), 계산부(620), 제어부(630), 출력부(640) 등을 포함하여 구성될 수 있다. 도 6을 참조하면, 입력부(610)는 통신 장치(301,531,532), 온도 측정계(121), 압력계(520), 유량계(510) 등으로부터 생성된 정보를 취합 수신하는 기능을 수행한다. 물론, 입력부(610)는 온도 측정계(121), 압력계(520), 유량계(510)에 직접 연결될 수도 있고, 통신 장치(301,531,532)에만 연결될 수도 있다. 따라서, 입력부(610)에는 DSP(Digital signal processor), 통신 회로, 메모리 등이 구성될 수 있다. 6 is a configuration block diagram of the central control terminal 310 shown in FIG. Referring to FIG. 6 , the central control terminal 310 may include an input unit 610 , a calculation unit 620 , a control unit 630 , an output unit 640 , and the like. Referring to FIG. 6 , the input unit 610 collects and receives information generated from the communication devices 301 , 531 , 532 , the temperature measurement meter 121 , the pressure gauge 520 , the flow meter 510 , and the like. Of course, the input unit 610 may be directly connected to the temperature meter 121 , the pressure gauge 520 , and the flow meter 510 , or may be connected only to the communication devices 301 , 531 , and 532 . Accordingly, the input unit 610 may include a digital signal processor (DSP), a communication circuit, a memory, and the like.

계산부(620)는 온도 측정계(121), 압력계(520), 유량계(510) 등에 의해 계측되는 계측 정보를 이용하여 측정값을 산출하는 기능을 수행한다. 또한, 온도 정보를 모니터링하여 온도 정보와 미리 설정되는 기준값을 비교하는 기능을 수행한다. 물론, 계측된 압력, 유량을 미리 설정되는 설정값과 비교하는 기능을 수행한다.The calculator 620 performs a function of calculating a measured value by using measurement information measured by the temperature measuring meter 121 , the pressure gauge 520 , the flow meter 510 , and the like. In addition, the temperature information is monitored to perform a function of comparing the temperature information with a preset reference value. Of course, it performs a function of comparing the measured pressure and flow with preset values.

제어부(630)는 계산부(620)에 생성되는 비교 결과에 따라 제어 명령을 생성하여, 이를 분사 장치(160), 통신 장치(301,531,532)에 전송하여 제어하는 기능을 수행한다.The control unit 630 generates a control command according to the comparison result generated by the calculation unit 620 , and transmits it to the injection device 160 and the communication devices 301 , 531 , and 532 to perform a control function.

출력부(640)는 계산부(620), 분석부(630) 등에서 처리하는 정보를 표시하는 기능을 수행한다. 따라서, 출력부(640)는 문자, 음성, 및 그래픽의 조합으로 알림 정보를 생성할 수 있다. 이를 위해 출력부(640)는 디스플레이, 사운드 시스템 등을 포함하여 구성될 수 있다.The output unit 640 performs a function of displaying information processed by the calculation unit 620 , the analysis unit 630 , and the like. Accordingly, the output unit 640 may generate notification information using a combination of text, voice, and graphics. To this end, the output unit 640 may include a display, a sound system, and the like.

디스플레이는 LCD(Liquid Crystal Display), LED(Light Emitting Diode) 디스플레이, PDP(Plasma Display Panel), OLED(Organic LED) 디스플레이, 터치 스크린, CRT(Cathode Ray Tube), 플렉시블 디스플레이 등이 될 수 있다. 터치 스크린의 경우, 입력 수단으로 기능할 수 있다.The display may be a liquid crystal display (LCD), a light emitting diode (LED) display, a plasma display panel (PDP), an organic LED (OLED) display, a touch screen, a cathode ray tube (CRT), a flexible display, or the like. In the case of a touch screen, it may function as an input means.

도 6에 도시된 계산부(620), 분석부(630)는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 소프트웨어 및/또는 하드웨어로 구현될 수 있다. 하드웨어 구현에 있어, 상술한 기능을 수행하기 위해 디자인된 ASIC(application specific integrated circuit), DSP(digital signal processing), PLD(programmable logic device), FPGA(field programmable gate array), 프로세서, 마이크로프로세서, 다른 전자 유닛 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어 구현에 있어, 소프트웨어 구성 컴포넌트(요소), 객체 지향 소프트웨어 구성 컴포넌트, 클래스 구성 컴포넌트 및 작업 구성 컴포넌트, 프로세스, 기능, 속성, 절차, 서브 루틴, 프로그램 코드의 세그먼트, 드라이버, 펌웨어, 마이크로 코드, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조, 테이블, 배열 및 변수를 포함할 수 있다. 소프트웨어, 데이터 등은 메모리에 저장될 수 있고, 프로세서에 의해 실행된다. 메모리나 프로세서는 당업자에게 잘 알려진 다양한 수단을 채용할 수 있다.The calculation unit 620 and the analysis unit 630 illustrated in FIG. 6 mean a unit for processing at least one function or operation, which may be implemented in software and/or hardware. In hardware implementation, an application specific integrated circuit (ASIC), digital signal processing (DSP), programmable logic device (PLD), field programmable gate array (FPGA), processor, microprocessor, other It may be implemented as an electronic unit or a combination thereof. In software implementation, software composition component (element), object-oriented software composition component, class composition component and task composition component, process, function, attribute, procedure, subroutine, segment of program code, driver, firmware, microcode, data , databases, data structures, tables, arrays, and variables. Software, data, etc. may be stored in a memory and executed by a processor. The memory or processor may employ various means well known to those skilled in the art.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 실내저탄장 구조 및 발화온도 감지의 입체도이다. 도 7을 참조하면, 실내 저탄장의 격벽으로 구분된 1개 블록의 입체도이다. 1개의 블록은 L(가로),W(폭), 높이(H)가 13m x 16m x 12m의 체적을 갖는다. 저탄기와 저탄기 외측에 부착된 온도 계측계(121)의 이동에 따라 달라지는 하역 위치 배열(a,b,c,d,e,f,g)에 따라 소화수 분사 장치가 구성된다.7 is a three-dimensional view of an indoor coal storage structure and ignition temperature sensing according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 7 , it is a three-dimensional view of one block divided by a bulkhead of an indoor coal mine. One block has a volume of 13m x 16m x 12m in L (width), W (width), and height (H). The fire extinguishing water spraying device is configured according to the unloading position arrangement (a, b, c, d, e, f, g) that changes depending on the movement of the coal coal miner and the temperature measuring device 121 attached to the outside of the coal coal miner.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 실내저탄장 저탄기 발화온도 감지 및 노즐분사 개념도이다. 도 8을 참조하면, 분사 노즐기의 분사 노즐(도 5의 501)은 온도 측정계 배열(a,b,c,d,e,f,g)에 따라 회전하도록 구성되며, 지표면을 기준으로 경사면으로의 기울기(5~20°)를 조절하도록 구성한다. 즉, 분사 노즐기는 발화탄의 하역위치(a,b,c,d,e,fg)에 초점을 맞추어 좌우로 이동하여 분사 노즐(501)의 위치(910a,910b,910c,910d,910e,910f,910g)를 변경하도록 구성된다.8 is a conceptual diagram for detecting the ignition temperature of an indoor coal storage unit and nozzle injection according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 8 , the spray nozzle ( 501 in FIG. 5 ) of the spray nozzle machine is configured to rotate according to the thermometer arrangement (a, b, c, d, e, f, g), and is inclined with respect to the ground surface. It is configured to adjust the inclination (5~20°) of That is, the injection nozzle unit moves left and right by focusing on the unloading position (a, b, c, d, e, fg) of the incendiary bomb, and moves to the left and right positions of the injection nozzle 501 (910a, 910b, 910c, 910d, 910e, 910f). , 910 g).

분사각은 지표면을 기준으로 경사면의 바닥에서 경사면 1/3지점까지 분사시에는 기울기를 5∼20°, 경사면 1/3지점부터 2/3지점까지 분사를 위해서는 기울기 20∼40°, 경사면 2/3지점부터 정상부까지 분사하기 위해서는 기울기40∼65°로 조절하도록 구성된다. 감지되는 석탄의 위치 배열 및 석탄표면 온도에 따른 노즐의 기울기 및 회절각도도 조절된다.The spray angle is 5 to 20° when spraying from the bottom of the slope to 1/3 of the slope based on the ground surface, and 20 to 40° inclination for spraying from 1/3 of the slope to 2/3 of the slope. In order to spray from the 3rd point to the top, it is configured to adjust the inclination to 40-65°. The inclination and diffraction angle of the nozzle are also adjusted according to the detected coal position arrangement and the coal surface temperature.

도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 소화제 분사노즐 압력별 소화탄의 온도변화를 보여주는 그래프이다. 도 9를 참조하면, 5mg CaCO3/1L H2O 소화수를 지표면 기준 상부 수직축으로 노즐 기울기 15°로 석탄의 하탄량은 일정하며, 석탄의 분사위치 배열(d)인 경우 지표면 기준 수평축으로 회절각 90°에서의 노즐의 분사압력, 즉 소화수와 하탄 석탄량과의 액고비에 따른 석탄표면 온도변화를 측정한 결과이다. 9 is a graph showing the temperature change of the fire extinguishing coal according to the pressure of the fire extinguishing agent injection nozzle according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 9 , 5mg CaCO3/1L H2O fire water is used with a nozzle inclination of 15° to the upper vertical axis based on the ground surface, and the amount of coal is constant. This is the result of measuring the change in the coal surface temperature according to the nozzle injection pressure in

136℃ 석탄을 하탄시키면서 분사 노즐(도 5의 501)의 구동에 따른 구동 펌프(도 3의 320)의 압력에 따른 실험결과로서 136℃이상 석탄의 경우 7kgf/㎠ 압력(0.04ℓ소화수/kg 하탄 석탄)으로 가동시부터 표면온도가 60℃이하로 냉각되었으며, 10kgf/㎠압력(0.08ℓ소화수/kg 하탄 석탄)범위까지 온도가 냉각되는 반면 11kgf/㎠이상에서는 냉각속도가 향상되지 않았다. As an experimental result according to the pressure of the driving pump (320 in FIG. 3) according to the driving of the injection nozzle (501 in FIG. 5) while lowering the coal at 136°C, 7kgf/cm2 pressure (0.04ℓ fire water/kg for coal above 136°C) Hatan coal), the surface temperature was cooled to below 60℃, and the temperature was cooled up to a pressure of 10kgf/cm2 (0.08ℓ digested water/kg Hatan coal), whereas the cooling rate was not improved above 11kgf/cm2.

이와 같이 7∼11kg/㎠ 범위의 탄산칼슘 소화수를 고압 분사하여 최적 0.04∼0.08ℓ탄산칼슘 소화수/kg 하탄 석탄의 액고비의 범위로 작동하여 석탄표면의 소수성을 물리적으로 극복하고 접촉빈도 증가 및 젖음성 향상을 통한 냉각효과가 높은 것으로 나타났다.As such, by high-pressure spraying of calcium carbonate digested water in the range of 7∼11kg/cm2, it operates within the optimal liquid-to-liquid ratio range of 0.04∼0.08ℓ calcium carbonate digested water/kg Hatan coal to physically overcome the hydrophobicity of the coal surface and increase the contact frequency. and the cooling effect through improved wettability was found to be high.

도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 온도와 자연발열간 관계를 보여주는 그래프이다. 도 10을 참조하면, 온도와 자연발열간 관계에 따라 석탄별 발화지수 등급이 산출된다. 이를 표로 나타내면 다음과 같다.10 is a graph showing the relationship between temperature and spontaneous heat generation according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 10 , the ignition index grade for each coal is calculated according to the relationship between temperature and natural heat. This is shown in a table as follows.

RankRank 자연발열성spontaneous heat T180 T 180 SCISCI AA 발열 어려움Fever difficulty >115>115 <2<2 BB 보통usually 85-11585-115 2-42-4 CC 주의caution 70-8570-85 4-84-8 DD 위험danger 50-7050-70 8-208-20 EE 단기간에 발열short-term fever <50<50 >20>20

석탄 물성과의 상관관계에 대한 예측 지표로서 다음과 같은 Spontaneous Combustion 지수(SCI)는 다음과 같이 구할 수 있다.The following Spontaneous Combustion Index (SCI) can be obtained as a predictive index for the correlation with coal properties.

Figure pat00001
Figure pat00001

실시탄의 발열량, 공업분석 및 원소분석 결과를 보면 다음 표와 같다. The following table shows the calorific value of real coal, industrial analysis, and elemental analysis results.

Figure pat00002
Figure pat00002

따라서, SCI 지수로 환산하였을 때 20 이상이면 단기간에 발열, 8-20은 위험, 2이하면 발열이 어려운 탄종에 해당한다. 여기서, HHV는 High Heating Value이고, M은 수분(Moisture)이고, FC는 고정 탄소(Fixed Carbon)이고, VM은 휘발분(Volatile Matter)이고, Ash는 회분이다.Therefore, when converted into an SCI index, 20 or more corresponds to a short-term fever, 8-20 is dangerous, and 2 or less corresponds to a difficult bullet type. Here, HHV is High Heating Value, M is moisture, FC is fixed carbon, VM is volatile matter, and Ash is ash.

도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 소화제 분사노즐 압력별 석탄 하탄량 대비 소화액부피의 액고비 변화를 보여주는 그래프이다. 도 11을 참조하면, 분사노즐 가동 시 최적 소화효율 압력범위인 7∼11kgf/㎠에서는 0.04 ∼0.08 L 소화수/kg 하탄 석탄량의 액고비로 나타났다.11 is a graph showing the change in the liquid-to-liquid ratio of the fire extinguishing liquid volume compared to the amount of coal for each fire extinguishing agent injection nozzle pressure according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 11 , the liquid-to-liquid ratio of 0.04 to 0.08 L fire extinguishing water/kg hatan coal was found in 7-11 kgf/cm 2 , which is the optimum fire extinguishing efficiency pressure range when the injection nozzle is operated.

실시예 1(발화 발생탄 소화 특성 평가)Example 1 (Evaluation of ignited carbon extinguishing properties)

실시예 1은 빌전 5사에서 자연발화가 매우 심한 것으로 알려져 있는 인도네시아에서 수입한 아역청 SM탄을 대상탄으로 하였다. 표 2에 도시된 바와 같이, SM탄은 휘발분이 44.17%로 매우 높고, 원소분석상 산소관능기의 구성성분인 산소농도가 21.54%로 높아 발화 발생 빈도가 높은 석탄이다.In Example 1, the sub-bituminous SM bullets imported from Indonesia, which are known to have very severe spontaneous ignition by Biljeon 5, were targeted. As shown in Table 2, SM coal has a very high volatile content of 44.17%, and the oxygen concentration, which is a component of an oxygen functional group, is 21.54%, which is a component of elemental analysis, so that the ignition frequency is high.

상세한 설비별 규격은 다음과 같다.The detailed specifications for each facility are as follows.

○ 석탄 배출구 : 직경 1m○ Coal outlet: 1m in diameter

○ 석탄 배출구 : 하역용량 100 ton/hr○ Coal outlet: unloading capacity 100 ton/hr

○ 탄산칼슘 탱크 용량 : 1,000톤○ Calcium carbonate tank capacity: 1,000 tons

○ 탄산칼슘 농도 : 1.0∼11.0 mgCaCO3/1L H2O○ Calcium carbonate concentration: 1.0∼11.0 mgCaCO3/1L H 2 O

○ 적외선 온도 측정기 : 최대 감지온도 400℃○ Infrared temperature measuring device: Maximum sensing temperature 400℃

○ 소화액 펌프 : 최대 토출압력 13kgf/㎠ (댐퍼 가변용)○ Fire extinguishing fluid pump: Maximum discharge pressure 13kgf/㎠ (for variable damper)

○ 노즐 : Throat 직경 5cm○ Nozzle: Throat diameter 5cm

○ 액고비 : 0.01∼0.08ℓ소화수/kg 하탄 석탄○ Liquid-to-liquid ratio: 0.01∼0.08ℓ fire extinguishing water/kg Hatan coal

탄산칼슘(CaCO3)은 실온의 물에 대한 용해도는 15.0mgCaCO3/1L H2O이하로 매우 낮아 실시예1에서는 지표면 기준 상부수직으로 기울기 20°인 노즐 가동, 액고비 0.08ℓ소화수/kg 석탄, 분사압력 7kgf/㎠에서 탄산칼슘 소화액의 농도를 1.0∼11.0mgCaCO3/1L H2O범위로 10mgCaCO3/1L H2O 간격별 변화시키면서 발화발생탄의 최초 최대온도 136℃에서 냉각 및 소화 효과를 측정한 결과 아래 표와 같다. 아래 표와 같이 136℃이상 표면온도가 올라간 발화개시탄을 탄산칼슘 농도를 11.0mgCaCO3/1L H2O까지 증가시킬 경우 45℃로 냉각되며, 탄산칼슘의 농도가 증가할수록 냉각소화효율이 증가하는 것으로 나타났으며, 목표범위인 65℃까지 냉각소화시키기 위해서는 발화발생탄의 소화제로서 탄산칼슘의 농도는 매우 낮은 농도범위인 3.0∼9.0mgCaCO3/1L H2O가 최적인 것으로 확인된다.Calcium carbonate (CaCO 3 ) has a very low solubility in water at room temperature of 15.0 mgCaCO 3 /1L H 2 O or less. At the initial maximum temperature of 136°C, the ignited coal is cooled and extinguished by changing the concentration of the calcium carbonate extinguishing solution in the range of 1.0 to 11.0mgCaCO 3 /1L H 2 O at each interval of 10 mgCaCO 3 /1L H 2 O at the coal, injection pressure of 7 kgf/㎠. The results of measuring the effect are shown in the table below. As shown in the table below, when the calcium carbonate concentration is increased to 11.0 mgCaCO 3 /1L H2O, the ignition initiator with a surface temperature of 136 ° C or higher is cooled to 45 ° C. As the concentration of calcium carbonate increases, the cooling fire extinguishing efficiency increases. It is confirmed that the optimum concentration of calcium carbonate as an extinguishing agent for ignited carbon is 3.0 to 9.0 mgCaCO 3 /1L H 2 O, which is a very low concentration range, for cooling and extinguishing up to the target range of 65°C.

Figure pat00003
Figure pat00003

기준은 7kgf/cm2이다.The standard is 7kgf/cm 2 .

아래 표 및 도 9는 소화제 분사노즐 압력별 소화탄의 온도변화이다. 탄산칼슘 농도를 최적범위인 5mg CaCO3/1L H2O 소화수를 노즐 기울기 20°로 석탄의 하탄량을 일정하며, 분사 노즐의 분사압력, 즉 소화수와 하탄 석탄량과의 액고비에 따른 석탄표면 온도변화를 측정한 결과이다. 136℃ 석탄을 하탄 시키면서 분사 노즐의 구동에 따른 구동펌프의 압력에 따른 실험결과로서 표면온도 136℃이상 석탄의 경우 노즐 압력 7kgf/㎠ 압력(0.04ℓ소화수/kg 하탄 석탄)으로 가동 시부터 표면온도가 60℃이하로 냉각되었으며, 10kgf/㎠ 압력(0.08ℓ소화수/kg 하탄 석탄)범위까지온도가 냉각되는 반면 12kgf/㎠이상에서는 냉각속도가 일정해지는 것으로 나타났다. The table below and FIG. 9 are the temperature changes of the fire extinguishing coals for each pressure of the fire extinguishing agent injection nozzle. The optimal concentration of calcium carbonate is 5mg CaCO 3 /1L H 2 O Fire water is set at a nozzle inclination of 20°, and the amount of coal is constant. It is the result of measuring the temperature change of the coal surface. As an experimental result according to the pressure of the driving pump according to the driving of the injection nozzle while lowering coal at 136℃ The temperature was cooled to less than 60℃, and the temperature was cooled up to a pressure of 10kgf/cm2 (0.08ℓ digested water/kg hatan coal), whereas it was found that the cooling rate became constant above 12kgf/cm2.

Figure pat00004
Figure pat00004

기준은 5.0 mgCaCO3/1L H2O이다.The standard is 5.0 mgCaCO 3 /1L H 2 O.

이와 같이, 석탄의 표면은 소수성이어서 9∼11kg/㎠ 압력범위의 탄산칼슘 소화수에서는 소수성을 극복하고, 젖음성 향상을 통한 냉각소화 효과가 높은 것으로 나타났다. 즉, 분사압력이 증가할수록 흡입되는 소화수의 양이 증가하여 석탄 하탄량 대비 소화수량인 액고비도 변화하므로 최적 액고비는 0.056∼0.08ℓ소화수/kg 하탄 석탄범위인 것으로 확인되었다.As such, the surface of the coal is hydrophobic, so it was found that the hydrophobicity was overcome in the calcium carbonate digested water in the pressure range of 9-11 kg/cm 2 , and the cooling and fire extinguishing effect was high through improved wettability. That is, as the injection pressure increases, the amount of sucked fire water increases and the liquid level ratio, which is the amount of fire extinguishing water compared to the coal amount of coal, also changes.

소화제 분사노즐 압력별 하탄량 대비 소화탄액 분사량 비율(액고비)의 변화는 도 11과 같다. 분사노즐 가동 시 최적 소화효율 압력범위인 9∼11kgf/㎠에서는 0.056 ∼0.08 ℓ 소화수/kg 하탄 석탄량의 액고비로 나타났다. 표면온도 136℃ 석탄의 노즐압력 10kgf/㎠, 노즐기울기별 소화탄 온도변화는 도 15와 같다. 탈휘발화 이상의 표면온도를 갖는 136℃ 석탄의 경우 노즐 기울기 10°에서 60℃까지 석탄의 하탄되어 쌓이는 위치에 따라 노즐기울기가 작을 경우 하부에 하탄되는 석탄의 냉각효과가 크고 기울기가 증가할수록 상부쪽에 하탄되는 미립분의 냉각효과가 큰것으로 나타났다.The change of the fire extinguishing liquid injection amount ratio (liquid height ratio) compared to the lower carbon amount by fire extinguishing agent injection nozzle pressure is shown in FIG. 11 . The liquid-to-liquid ratio of 0.056 to 0.08 ℓ fire extinguishing water/kg coal amount was found in the 9-11kgf/cm2, which is the optimum fire extinguishing efficiency pressure range when the injection nozzle is operated. The nozzle pressure of the coal at a surface temperature of 136° C., 10 kgf/cm 2 , and the temperature change of the fire coals by nozzle inclination are shown in FIG. 15 . In the case of 136℃ coal with a surface temperature above devolatilization, the nozzle slope from 10° to 60°C. If the nozzle slope is small, the cooling effect of the coal falling to the bottom is large, and as the slope increases, It was found that the cooling effect of the lowered fine powder was large.

실시예2(소화탄 석탄더미의 자연발화 발생특성 평가)Example 2 (Evaluation of spontaneous ignition generation characteristics of pyrotechnic coal piles)

실시예2의 경우, 실내 저탄장 규모는 석탄더미 표면적(10만톤 기준)은 10,600m2으로 측면 10,000m2, 앞,뒤면 600m2로서 12mH x 20mW × 200mL ×양면이며, 겉보기 밀도 0.8ton/m3 이다. 실시예2는 저탄장의 상시 사용으로 도 7과 같이 1개 모듈 12mH x 16mW × 13m L구간을 실시구간으로 하였다. 석탄은 136℃ 발화 발생탄을 하역하면서 노즐 기울기 20°로 소화한 소화탄은 A구역(지면에서 1.5m~3.0m)에, 노즐 기울기 40°으로 소화한 소화탄은 B 구역(3.0m~6.0m)에, 노즐 기울기 60°기울기로 소화한 소화탄은 C구역(6.0m~9.0m)에 저탄하여 소화석탄 500톤씩 A,B,C구역으로 하여 온도 센서는 도 16와 같이 경사면 기준으로 바닥에서 1.5, 3, 6, 9, 12m 위치에 3m간격으로 설치하였으며, 너비면으로는 3m간격으로 설치하였다. In the case of Example 2, the size of the indoor coal pile is 10,600 m 2 of the coal pile surface area (based on 100,000 tons), 10,000 m 2 on the sides, 600 m 2 on the front and back sides, 12 mH x 20 mW x 200 mL x both sides, and an apparent density of 0.8 ton/m 3 to be. In Example 2, one module 12mH x 16mW x 13m L section was used as the real section as shown in FIG. In the case of coal, coal extinguished at a nozzle slope of 20° while unloading coals ignited at 136°C is located in Area A (1.5m to 3.0m from the ground), and coals extinguished at a nozzle slope of 40° are located in Area B (3.0m to 6.0m). m), fire coals extinguished with a nozzle inclination of 60° are stored in area C (6.0m to 9.0m), and 500 tons of extinguished coal are divided into areas A, B, and C. It was installed at 1.5, 3, 6, 9, and 12 m positions at 3 m intervals, and at 3 m intervals in terms of width.

한편, 온도센서의 깊이는 표면과 내부의 온도를 측정하기 위해 대기온도, 깊이 0.5m로 설치하였다. 온도센서는 t-type으로 400℃까지 측정가능하며, 데이터 로거는 1분 간격으로 8일간 데이터 저장이 가능하도록 구성하였다. 온도 데이터는 1주일 간격으로 취득하고 재부팅하는 방식으로 수행하였다.On the other hand, the depth of the temperature sensor was installed at atmospheric temperature and a depth of 0.5 m to measure the surface and inside temperatures. The temperature sensor is t-type and can measure up to 400℃, and the data logger is configured to store data for 8 days at 1-minute intervals. Temperature data were acquired at weekly intervals and performed by rebooting.

도 12의 표 및 도 17은 표면온도 136℃ 석탄을 하탄하면서 노즐기울기 20°으로 분사하면서 쌓은 석탄의 1.5m, 3.0m 및 6.0m경사면의 50cm 깊이에서의 저탄기간별 온도변화이다. 물이 끓고, 탈휘발화가 개시되는 136℃ 석탄의 경우 분사압력 10kgf/㎠, 노즐기울기 20°에서 분사하여 시작온도는 1.5m, 3.0m부위의 온도가 40℃이하로 냉각되어 있으며, 6.0m 부위는 65℃ 정도로 냉각된 것을 확인 할 수 있다. The table of FIG. 12 and FIG. 17 are the temperature changes for each coal storage period at a depth of 50 cm of 1.5 m, 3.0 m, and 6.0 m slopes of coal piled up while lowering coal at a surface temperature of 136° C. while spraying it with a nozzle inclination of 20°. In the case of 136℃ coal where water boils and devolatilization starts, the starting temperature is 1.5m by spraying at 10kgf/cm2 of injection pressure and 20° nozzle inclination, and the temperature at the 3.0m area is cooled to 40°C or less, and the 6.0m area It can be confirmed that it is cooled to about 65 °C.

특히, 대기온도 30℃ 전후 기준으로 저탄기간이 30일이 지나도 온도가 상승하지 않고 일정한 분포를 형성하여 자연발화를 억제하는 것으로 나타났다. 도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 노즐 기울기 20°에서 소화수 분사시 하역탄의 야적기간 및 위치별 온도변화를 보여주는 표이다. In particular, it was found that the temperature did not rise even after 30 days of coal storage based on the atmospheric temperature around 30℃ and formed a uniform distribution to suppress spontaneous ignition. 12 is a table showing the storage period and temperature change for each location of the unloading coal when the fire extinguishing water is sprayed at a nozzle inclination of 20° according to an embodiment of the present invention.

도 13 및 도 18은 표면온도 136℃ 석탄의 노즐기울기 40°으로 분사하면서 쌓은 석탄의 1.5m, 3.0m 및 6.0m의 50cm 깊이에서의 저탄기간별 온도변화이다. 노즐기울기를 40°으로 경사면의 중간부로 분사할 경우 6.0m 지점의 석탄이 냉각소화되어 온도가 크게 낮아짐을 알 수 있다. 한편, 자연발화가 다발하는 1.5m, 3.0m부위에 쌓인 석탄은 안정적인 65℃이하로 냉각되지 않고, 100℃이하로 약간 냉각된 반면, 저탄기간이 지남에 따라 공극율이 높기 때문에 공기 소통이 원활하고 탄산칼슘 반응막이 완벽하게 형성되지 않아 산화반응이 활발하여 10일 이내에 자연발화가 발생하는 것으로 나타났다. 13 and 18 are temperature changes for each coal storage period at a depth of 1.5 m, 3.0 m, and 6.0 m of coal accumulated while spraying coal at a surface temperature of 136° C. with a nozzle inclination of 40°. It can be seen that if the nozzle is sprayed to the middle of the slope with a nozzle inclination of 40°, the coal at 6.0m is cooled and digested, resulting in a significant decrease in temperature. On the other hand, coal accumulated in 1.5m and 3.0m areas where spontaneous ignition occurs frequently is not cooled to a stable temperature of 65℃ or less and is slightly cooled to 100℃ or less. Since the calcium carbonate reaction film was not completely formed, the oxidation reaction was active and spontaneous ignition occurred within 10 days.

반면, 상대적으로 공극률이 낮아 자연발화가 많지 않는 경사면 높이 6.0m부위의 경우 저탄기간이 30일이 지나도 72℃까지만 온도가 상승하고 자연발화는 발생하지 않는 것으로 나타났다. 노즐 기울기를 40°로 소화수를 분사할 경우 자연발화가 다발하는 1.5∼3.0m 부위의 자연발화는 억제하지 못하는 것으로 확인되었다. 도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 노즐 기울기 40°에서 소화수 분사 시 하역탄의 야적기간 및 위치별 온도변화를 보여주는 표이다. On the other hand, in the case of the 6.0m high slope where spontaneous ignition is not much due to the relatively low porosity, the temperature rises only to 72℃ even after 30 days of coal storage, and spontaneous ignition does not occur. It was confirmed that when the fire extinguishing water was sprayed with a nozzle inclination of 40°, spontaneous ignition in the 1.5 to 3.0 m area where spontaneous ignition occurs frequently cannot be suppressed. 13 is a table showing the storage period and temperature change for each location of the unloading coal when the fire extinguishing water is sprayed at a nozzle inclination of 40° according to an embodiment of the present invention.

도 14의 표 6 및 도 19는 표면온도 136℃ 석탄의 노즐기울기 60°으로 분사하면서 쌓은 석탄의 1.5m, 3.0m 및 6.0m의 50cm 깊이에서의 저탄기간별 온도변화이다. 노즐기울기를 60°로 경사면 상단부로 분사하면서 소화탄을 쌓는 경우 상부 60m 지점의 경우만 약간 냉각되어 온도가 내려갈 뿐 나머지 하부의 석탄은 전혀 냉각소화되지 않는 것으로 나타났다. 특히, 발화 다발위치인 하부 1.5, 3.0m지점의 경우 일주일 내 바로 자연발화가 급격하게 발생하는 것으로 나타나며, 하부에 비해 미립분이 쌓인 상부 6.0m 부위의 저탄기간이 길어질수록 온도가 상승하나 통상 저탄기간인 30일까지 연기발생온도인 250℃까지 상승하지 않는 것으로 나타났다.Tables 6 and 19 of FIG. 14 are temperature changes for each coal storage period at a depth of 1.5 m, 3.0 m, and 6.0 m of the coal piled up while spraying the coal at a surface temperature of 136° C. with a nozzle inclination of 60°. In the case of stacking fire pits while spraying the nozzle at a slope of 60° to the upper part of the slope, it was found that only the upper 60m point was slightly cooled and the temperature decreased, but the coal in the lower part was not cooled and extinguished at all. In particular, in the case of the lower 1.5 and 3.0 m points, where the ignition clusters are located, spontaneous ignition occurs rapidly within a week. It was found that the temperature did not rise to 250℃, which is the smoke generation temperature, until 30 days.

따라서, 선택적으로 자연발화를 억제하기 위해서는 노즐기울기를 5∼25°로 분사하여 경사면의 하부에 쌓이는 조립분을 집중 냉각소화시켜 공극률이 높지만 온도를 낮추고 탄산칼슘의 반응막을 형성시켜 산소와의 접촉 차단을 통해 자연발화 방지가 필요한 것으로 나타났다. 도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 노즐 기울기 60°에서 소화수 분사 시 하역탄의 야적기간 및 위치별 온도변화를 보여주는 표이다. Therefore, in order to selectively suppress spontaneous ignition, the nozzle inclination is sprayed at 5 to 25° to intensively quench and extinguish the granulated powder accumulated on the lower part of the slope to lower the temperature and form a reaction film of calcium carbonate to block contact with oxygen. It was found that spontaneous ignition prevention was necessary. 14 is a table showing the storage period and temperature change for each location of the unloading coal when the fire extinguishing water is sprayed at a nozzle inclination of 60° according to an embodiment of the present invention.

도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 소화수 노즐 기울기 및 경사면 높이별 깊이 50cm온도센서에서 온도측정 결과를 보여주는 그래프이다. 도 15를 참조하면, 지표면을 기준으로 상부 수직방향으로 노즐기울기 10∼60°범위로 10° 간격으로 소화수를 분사하여 냉각소화한 석탄의 경사면 높이 1.5m, 3.0m, 6.0m. 9.0m, 12.0m의 50cm 깊이에서의 온도이다. 기울기가 10∼20°로 낮을수록 조립분으로 바닥에서 가까운 위치인 1.5∼3.0m의 위치의 석탄이 냉각되어 30℃까지 냉각됨을 알 수 있다. 기울기를 증가시킬수록 상부쪽의 석탄에 분사되므로 상부에 쌓이는 석탄의 온도를 낮추는 것을 알 수 있다. 본 발명의 일실시예는 발화탄을 하역시 발화가 발생하는 부위만의 석탄에만 선택적으로 냉각소화하기 위한 것이다.15 is a graph showing the temperature measurement results in the 50 cm depth temperature sensor for each inclination and slope height of the fire extinguishing water nozzle according to an embodiment of the present invention. 15, the height of the slope of the coal that is cooled and extinguished by spraying fire extinguishing water at intervals of 10° in the range of 10-60° with a nozzle inclination in the upper vertical direction with respect to the ground surface is 1.5m, 3.0m, and 6.0m. Temperature at 50 cm depth of 9.0 m and 12.0 m. It can be seen that the lower the inclination of 10-20°, the closer to the floor as the coarse powder, the coal at a position of 1.5 to 3.0 m is cooled and cooled to 30°C. It can be seen that the higher the slope, the lower the temperature of the coal accumulated in the upper part because it is sprayed on the upper coal. An embodiment of the present invention is for selectively cooling and extinguishing only the coal in the portion where the ignition occurs when the pyrotechnic coal is unloaded.

도 16은 본 발명의 일실시예에 따른 소화탄 석탄더미의 저탄기간별 온도측정용 온도센서 설치도를 보여주는 그래프이다. 도 16을 참조하면, 소화탄을 하역시킨 후 각 경사면 높이에 따른 50cm깊이의 온도변화를 측정하기 위한 온도 센서의 설치도이다. 온도 센서(7-1 내지 7-5)는 400℃이하의 온도를 0.1℃간격으로 실시간 측정할 수 있도록 구성하며, 발화 발생예측지점인 바닥으로부터 하부지점인 1.5m, 3.0m와 그 이상의 경우, 3.0m간격으로 6.0m, 9.0m, 12.0m의 경사면 위치에 설치하였다. 좌우 폭간격은 3.0m로 설치하였다. 16 is a graph showing an installation diagram of a temperature sensor for temperature measurement for each coal storage period of a coal pile of pyrotechnic coal according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 16 , it is an installation view of a temperature sensor for measuring a temperature change of a depth of 50 cm according to the height of each slope after unloading fire munitions. The temperature sensors 7-1 to 7-5 are configured to measure the temperature below 400°C in real-time at 0.1°C intervals, and in the case of 1.5m, 3.0m, and above, which are the lower points from the floor, which are the ignition occurrence prediction points, They were installed on slopes of 6.0m, 9.0m, and 12.0m at intervals of 3.0m. The left and right width intervals were installed at 3.0 m.

또한, 온도 센서는 지표면 기준 수직으로 20°기울기로 소화수를 분사하여 냉각소화하면서 쌓은 부위, 40°기울기로 냉각소화하여 쌓은 부위, 60°기울기로 냉각소화하여 쌓은 부위로 구분하여 일정간격으로 온도센서를 설치할 수 있다.In addition, the temperature sensor divides fire extinguishing water at an inclination of 20° vertically from the ground surface and stacks up while cooling and extinguishing, at a 40° inclination and stacking up by cooling and extinguishing at an inclination of 60°. sensor can be installed.

도 17은 도 12에 따른 노즐 기울기 20°에서 분사 소화탄의 저탄기간별 온도측정결과를 보여주는 그래프이다. 도 17을 참조하면, 표면온도 136℃ 석탄의 노즐기울기 20°으로 분사하면서 쌓은 석탄의 1.5m, 3.0m 및 6.0m의 50cm 깊이에서의 저탄기간별 온도변화이다. 물이 끓고 탈휘발화가 개시되는 136℃ 석탄의 경우 분사압력 11kgf/㎠, 노즐기울기 20°에서 분사하여 시작온도는 1.5m, 3.0m부위의 온도가 40℃이하로 냉각되어 있으며, 6.0m 부위는 65℃ 정도로 냉각된 것을 확인 할 수 있다. 특히, 대기온도 30℃ 전후로를 기준으로 저탄기간이 30일이 지나도 온도가 상승하지 않고 일정한 분포를 형성하여 자연발화를 억제하는 것으로 나타났다.FIG. 17 is a graph showing the temperature measurement results for each coal storage period of the sprayed fire coals at a nozzle inclination of 20° according to FIG. 12 . Referring to FIG. 17 , it is a temperature change for each coal storage period at a depth of 1.5 m, 3.0 m, and 6.0 m of coal accumulated while spraying coal at a surface temperature of 136° C. with a nozzle inclination of 20°. In the case of 136℃ coal where water boils and devolatilization begins, the injection pressure is 11kgf/cm2 and the nozzle inclination is 20°. It can be confirmed that it is cooled to about 65°C. In particular, it was found that the temperature did not rise even after 30 days of coal storage based on the atmospheric temperature around 30℃ and formed a constant distribution to suppress spontaneous ignition.

도 18은 도 13에 따른 노즐 기울기 40°에서 분사 소화탄의 저탄기간별 온도측정결과를 보여주는 그래프이다. 도 18을 참조하면, 표면온도 136℃ 석탄의 노즐기울기 40°으로 분사하면서 쌓은 석탄의 1.5m, 3.0m 및 6.0m의 50cm 깊이에서의 저탄기간별 온도변화이다. 노즐기울기를 40°으로 중간부를 분사할 경우 6.0m 지점의 석탄이 냉각소화되어 온도가 낮아짐을 알 수 있다. FIG. 18 is a graph showing the temperature measurement results for each coal storage period of the fire extinguishing coal sprayed at a nozzle inclination of 40° according to FIG. 13 . Referring to FIG. 18 , it is a temperature change for each coal storage period at a depth of 1.5 m, 3.0 m, and 6.0 m of coal accumulated while spraying coal at a surface temperature of 136° C. with a nozzle inclination of 40°. It can be seen that if the middle part is sprayed with a nozzle inclination of 40°, the coal at 6.0m is cooled and digested and the temperature is lowered.

한편, 발화가 다발하는 1.5m, 3.0m부위에 쌓인 석탄은 100℃이하로 냉각된 반면, 저탄기간이 지남에 따라 공극율이 높아 공기 소통이 원활하고 탄산칼슘 반응막이 작아 산화반응이 활발하여 10일 이내에 자연발화가 발생하는 것으로 나타났다. 6.0m부위의 경우 저탄기간이 30일이 지나도 72℃까지만 상승하고 자연발화는 방지되는 것으로 나타났다. 40°기울기로 소화수를 분사할 경우 자연발화가 다발하는 15∼3.0m 부위의 자연발화는 억제하지 못하는 것으로 나타났다.On the other hand, the coal accumulated in the 1.5m and 3.0m areas where ignition occurs frequently was cooled to below 100℃, but as the coal-lowering period passed, the porosity was high, so air communication was smooth, and the calcium carbonate reaction film was small, so the oxidation reaction was active for 10 days. It was found that spontaneous combustion occurred within In the case of the 6.0m area, it was found that even after 30 days of low coal period, the temperature rose only to 72℃ and spontaneous ignition was prevented. It was found that when the fire extinguishing water was sprayed at an angle of 40°, spontaneous ignition in the 15 to 3.0 m area where spontaneous ignition occurs frequently could not be suppressed.

도 19은 도 14에 따른 노즐기울기 50°에서 분사 소화탄의 저탄기간별 온도측정결과를 보여주는 그래프이다. 도 19를 참조하면, 표면온도 136℃ 석탄의 노즐기울기 60°으로 분사하면서 쌓은 석탄의 1.5m, 3.0m 및 6.0m의 50cm 깊이에서의 저탄기간별 온도변화이다. 노즐기울기를 60°으로 상단부를 분사할 경우 6.0m 지점의 경우만 약간 냉각되어 온도가 내려갈 뿐 나머지 하부의 석탄은 전혀 냉각소화되지 않는 것으로 나타났다. 특히, 하부 15, 3.0m지점의 경우 일주일내 바로 자연발화가 발생하는 것으로 나타나며, 하부에 비해 미립분이 쌓인 상부 6.0m 부위의 저탄기간이 길어질수록 온도가 상승하나 통상 저탄기간인 30일까지 연기가 발생하는 250℃까지 상승하지 않는 것으로 나타났다.19 is a graph showing the temperature measurement results for each coal storage period of the fire extinguishing coal sprayed at a nozzle inclination of 50° according to FIG. 14 . Referring to FIG. 19 , it is a temperature change for each coal storage period at a depth of 1.5m, 3.0m, and 6.0m of the coal piled up while spraying the coal at a surface temperature of 136°C with a nozzle slope of 60°. When spraying the upper part with a nozzle inclination of 60°, it was found that only the 6.0m point was slightly cooled and the temperature decreased, but the remaining coal was not cooled and digested at all. In particular, in the case of the lower 15 and 3.0 m points, spontaneous ignition occurs within a week. It was found that the temperature did not rise to 250 °C.

또한, 여기에 개시된 실시형태들과 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계들은, 마이크로프로세서, 프로세서, CPU(Central Processing Unit) 등과 같은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 (명령) 코드, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. In addition, the steps of the method or algorithm described in connection with the embodiments disclosed herein are implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means such as a microprocessor, a processor, a CPU (Central Processing Unit), etc. It can be recorded on any available medium. The computer-readable medium may include program (instructions) codes, data files, data structures, and the like alone or in combination.

상기 매체에 기록되는 프로그램 (명령) 코드는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프 등과 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD, 블루레이 등과 같은 광기록 매체(optical media) 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 (명령) 코드를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 반도체 기억 소자가 포함될 수 있다. The program (instructions) code recorded on the medium may be specially designed and configured for the present invention, or may be known and available to those skilled in the art of computer software. Examples of the computer-readable recording medium include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs, DVDs, Blu-rays, and the like, and ROM, RAM ( A semiconductor memory device specially configured to store and execute program (instruction) code such as RAM), flash memory, and the like may be included.

여기서, 프로그램 (명령) 코드의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.Here, examples of the program (instruction) code include not only machine language codes such as those generated by a compiler but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.


*300: 저탄장 자연발화 발생탄 제어 시스템
120: 석탄 배출기
121: 온도 측정계
160: 분사 장치
301: 통신 장치
310: 중앙 제어 단말
320: 구동 펌프
330: 분사 노즐
340: 소화액 공급부

*300: Low-coal mine spontaneously ignited munitions control system
120: coal ejector
121: temperature meter
160: injection device
301: communication device
310: central control terminal
320: drive pump
330: spray nozzle
340: digestive fluid supply

Claims (1)

(a) 온도 측정계(121)가 저탄기의 석탄 배출기(120)로부터 투하되는 석탄의 온도를 센싱하여 온도 정보를 생성하는 단계;
(b) 중앙 제어 단말(310)이 상기 온도 정보와 미리 설정되는 기준값을 비교하여, 상기 비교 결과에 따라 투하된 석탄에 소화액을 살포하도록 살포 제어 명령을 생성하는 단계; 및
(c) 분사 장치(160)가 상기 살포 제어 명령에 따라 상기 소화액을 살포하는 단계;를 포함하며,
상기 분사 장치(160)는,
각도 조절이 가능한 다수의 분사 노즐을 갖는 분사 노즐기(330); 및
상기 분사 노즐기(330)에 상기 소화액을 공급하는 구동 펌프(320);를 포함하며,
상기 석탄 배출기(120)의 이동에 따라 상기 온도 측정계(121)의 배열(a,b,c,d,e,f,g)이 다른 방향으로 이동되고,
상기 소화액은 석탄표면의 열을 흡수하면서 배가스인 이산화탄소(CO2)와 반응하여 중탄산칼슘(Ca(HCO3)2)을 형성하고 석탄표면의 기름성분((H-O-CO-CH2)n)과의 비누화 반응을 통해 석탄 표면에 단단한 칼슘염(Ca-(O-CO-CH2)2)막을 형성시켜 석탄표면과 산소와의 접촉을 차단시켜 자연발화의 진행을 억제하는 친수성(Hydrophilic)의 탄산칼슘 소화수이고,
상기 온도 측정계(121)는 저탄기간별로 바닥으로부터 일정 간격으로 설치되되, 지표면 기준 수직으로 특정 각도의 기울기로 상기 소화수를 분사하여 냉각소화하면서 쌓은 부위로 구분하여 설치되며,
상기 지표면을 기준으로 경사면의 바닥에서 경사면 1/3지점, 경사면 1/3지점부터 2/3지점, 경사면 2/3지점부터 정상부까지를 기울기에 따라 구분한 것을 특징으로 하는 저탄장 자연발화 발생탄 제어 방법.







(a) generating temperature information by sensing the temperature of the coal that is dropped from the coal discharger 120 of the coal storage unit 121;
(b) generating, by the central control terminal 310, the temperature information and a preset reference value, and generating a spraying control command to spray the extinguishing liquid on the dropped coal according to the comparison result; and
(c) spraying the extinguishing liquid according to the spraying control command by the spraying device 160;
The injection device 160,
The spray nozzle unit 330 having a plurality of spray nozzles that can be adjusted in angle; and
and a driving pump 320 for supplying the fire extinguishing liquid to the spray nozzle 330.
As the coal ejector 120 moves, the arrangement (a, b, c, d, e, f, g) of the thermometer 121 is moved in different directions,
The fire extinguishing liquid reacts with carbon dioxide (CO 2 ), which is an exhaust gas, while absorbing heat from the coal surface to form calcium bicarbonate (Ca(HCO 3 ) 2 ), and the oil component on the coal surface ((HO-CO-CH 2 )n) and Hydrophilic carbonic acid that forms a hard calcium salt (Ca-(O-CO-CH 2 ) 2 ) film on the coal surface through the saponification reaction of calcium digestible water,
The temperature measuring meter 121 is installed at regular intervals from the floor for each coal storage period, and is installed by dividing the fire extinguishing water by spraying the fire extinguishing water at a specific angle perpendicular to the ground surface and dividing it into parts piled up while cooling and extinguishing,
Coal minefield spontaneously ignited coal control, characterized in that the slope from the bottom of the slope to the 1/3 point, from the 1/3 point to the 2/3 point, and from the 2/3 point to the top of the slope based on the ground surface is divided according to the slope Way.







KR1020220100293A 2020-06-04 2022-08-11 System and Method of controlling spontaneous combustion coal at unload process in coal yard KR102509197B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220100293A KR102509197B1 (en) 2020-06-04 2022-08-11 System and Method of controlling spontaneous combustion coal at unload process in coal yard

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200067551A KR102433209B1 (en) 2020-06-04 2020-06-04 System and Method of controlling spontaneous combustion coal at unload process in coal yard
KR1020220100293A KR102509197B1 (en) 2020-06-04 2022-08-11 System and Method of controlling spontaneous combustion coal at unload process in coal yard

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200067551A Division KR102433209B1 (en) 2020-06-04 2020-06-04 System and Method of controlling spontaneous combustion coal at unload process in coal yard

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220117864A true KR20220117864A (en) 2022-08-24
KR102509197B1 KR102509197B1 (en) 2023-03-15

Family

ID=78831976

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200067551A KR102433209B1 (en) 2020-06-04 2020-06-04 System and Method of controlling spontaneous combustion coal at unload process in coal yard
KR1020220100293A KR102509197B1 (en) 2020-06-04 2022-08-11 System and Method of controlling spontaneous combustion coal at unload process in coal yard
KR1020220100292A KR102509196B1 (en) 2020-06-04 2022-08-11 System and Method of controlling spontaneous combustion coal at unload process in coal yard

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200067551A KR102433209B1 (en) 2020-06-04 2020-06-04 System and Method of controlling spontaneous combustion coal at unload process in coal yard

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220100292A KR102509196B1 (en) 2020-06-04 2022-08-11 System and Method of controlling spontaneous combustion coal at unload process in coal yard

Country Status (1)

Country Link
KR (3) KR102433209B1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100799294B1 (en) 2007-10-05 2008-01-30 어드벤스드레곤(주) A fire sensor in the pulverizer for a thermal power plant
KR20190075418A (en) * 2017-12-21 2019-07-01 허인순 Coal dust suppression system for indoors coal
KR102090434B1 (en) * 2019-12-23 2020-03-17 임창환 System for spontaneous combustion monitoring and prevention of enclosed coal shed and method their of
KR102114822B1 (en) * 2020-02-11 2020-05-25 이은석 Particulate spray device for dust reduction and system including the spray device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100799294B1 (en) 2007-10-05 2008-01-30 어드벤스드레곤(주) A fire sensor in the pulverizer for a thermal power plant
KR20190075418A (en) * 2017-12-21 2019-07-01 허인순 Coal dust suppression system for indoors coal
KR102090434B1 (en) * 2019-12-23 2020-03-17 임창환 System for spontaneous combustion monitoring and prevention of enclosed coal shed and method their of
KR102114822B1 (en) * 2020-02-11 2020-05-25 이은석 Particulate spray device for dust reduction and system including the spray device

Also Published As

Publication number Publication date
KR102433209B1 (en) 2022-08-18
KR102509196B1 (en) 2023-03-15
KR20220117863A (en) 2022-08-24
KR102509197B1 (en) 2023-03-15
KR20210150748A (en) 2021-12-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101960025B (en) Process for producing sintered ore and sintering machine
KR102632078B1 (en) System and Method for detecting spontaneous combustion in indoor coal yard
CN107109519B (en) Agglomerating plant and sintering method
CN103131850B (en) Partially-reduced iron producing method and partially-reduced iron producing apparatus
KR20100074549A (en) A apparatus of preventing the ignition
CN103667569B (en) Partial reduction iron device
KR102433209B1 (en) System and Method of controlling spontaneous combustion coal at unload process in coal yard
KR102000172B1 (en) System to prevent spontaneous combustion in coal shed
JP6024890B2 (en) Method and apparatus for supplying gaseous fuel to a sintering machine
JP5699453B2 (en) Sintering machine and method for producing sintered ore
CN211726137U (en) Clean, efficient and safe multi-powder-grinding-function coal powder preparation device
KR101925882B1 (en) Method of preventing spontaneous combustion in coal yard
CN214623383U (en) Safety control system for environmental monitoring of indoor closed coal yard
CN101605574B (en) Applying solid carbon dioxide to a target material
KR20210092405A (en) System to prevent spontaneous combustion in an indoor coal yard and method thereof
KR102194524B1 (en) Rail removable sprinkler
JP2010133615A (en) Sintering machine and manufacturing method of sintered ore
KR20200002002U (en) Coal storage facilities to prevent spontaneous coal ignition
Ray et al. Effects of water mist on open fire–a model study
Sipilä et al. Fire incidents in underground coal storage
JPH05230480A (en) Material and method for preventing spontaneous ignition and dusting of coal pile, and structure of coal pile
CN207401270U (en) The automatic continuous ash exhauster of gas making dust arrester
KR20200142263A (en) Method and Apparatus for Injecting Slurry for Fire Extinguishment and Repressing Spontaneous Combustion in Coal Stockpiles
JP2005194447A (en) Spontaneous ignition inhibitor for coal and method for preventing spontaneous ignition
JP3798738B2 (en) Heat generation / ignition prevention agent and prevention method

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant