KR910008140B1

KR910008140B1 - 고온 고로 가스 회수 장치

Info

Publication number: KR910008140B1
Application number: KR1019880009763A
Authority: KR
Inventors: 게니찌 이시바시; 히데유끼 가마노; 마사히꼬 세끼
Original assignee: 가와사끼 세이데쓰 가부시끼가이샤; 야기 야스히로
Priority date: 1987-07-31
Filing date: 1988-07-30
Publication date: 1991-10-10
Also published as: EP0301577B1; CN1030941A; EP0301577A3; JPS6422760U; CN1022114C; JPH0426432Y2; US4898600A; EP0301577A2; KR890002426A; DE3851672D1; DE3851672T2

Abstract

내용 없음.

Description

고온 고로 가스 회수 장치

제1도는 본 발명에 따른 분진 제거 장치, 터어빈 발전기 등을 포함하는 고로 가스 유동 회로(blast furance gas flow circuit)의 바람직한 실시예의 개략 설명도.

제2도는 제1도의 회로의 집진기에 사용된 냉각수 분무 노즐 및 관련된 냉각수 공급회로의 설명도.

제3도는 제1도의 고로 가스 유동 회로의 바람직한 실시예에 사용된 백 필터(bag filter)의 설명도.

제4도는 제1도의 회로의 백 필터의 하류와 같은 가스 유동 배관에 사용된 냉각수 분무 노즐 및 관련된 냉각수 공급회로의 설명도.

제5도는 제1도의 회로의 격벽 밸브(sepctum valve)의 상류와 같은 가스 유동 배관에 사용된 냉각수 분무 노즐 및 관련된 냉각수 공급회로의 설명도.

제6도는 제2도의 수분무 노즐의 상세 단면도.

제7도는 제6도의 수분무 노즐의 분무 노즐 요소의 상세를 도시한 확대 단면도.

제8도는 집진기내로 도입된 가스를 냉각하기 위한 가스 냉각 장치의 개략도.

제9도는 제5도의 수분무 노즐을 위한 수공급 제어 장치를 도시하는 회로도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 정상 압력 터어빈 12 : 고로

14 : 집진기 16 : 백필터

18 : 격벽 밸브 24 : 건식분진 제거장치

36, 38, 40 : 가스 냉각 장치 14 : 수분무 노즐

46 : 공급 라인 48 : 복귀 라인

본 발명은 고로 가스 회수에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 건식 분진 제거 장치를 포함하는 고로 가스 회수 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 고로 가스 냉각 장치에 관한 것이다.

현대식 고로에 있어서, 고로 가스는 발전 등에 활용하기 위해서 수집 또는 회수된다. 고로 가스 경로에 예를 들어 백 필터와 같은 분진 제거 장치가 고로 가스에 함유된 분진을 제거하기 위해 마련된다. 최근, 보다 양호한 발전 성능을 위해서 보다 고온의 가스가 발전설비로 순환될 수 있기 때문에 건식 분진 제거 장치가 바람직하다.

이런 고로 가스 회수 장치는 고로 가스의 온도가 약 200℃로 안정되는 고로의 정상조업 상태에서보다 높은 발전 성능에 효과적이다. 그러나, 고로 가스를 위한 직접 경로를 형성함으로써 노정을 통해 고온가스를 직접 배출할 때, 고로 가스 온도는 약 300℃ 내지 400℃, 최악의 경우에는 약 800℃까지 급격히 상승한다. 이런 고온은 분진 제거 장치, 발전기의 터어빈, 격벽 밸브 및 고로 가스 회수 장치의 다른 부품들을 손상시킨다. 이런 손상을 방지하기 위해, 가스는 각 부품들의 임계 온도(critical temperature)보다 낮은 레벨의 온도로 냉각되어야 한다.

예를 들어, 일본 특허 공개 공고 제(소)54-40207호 및 제(소)57-43913회는 집진기 내에서 물을 분무함으로써 가스를 냉각하는 것을 제안하고 있다. 이들 제안은 가스 온도를 강하시키는데 효과적이다. 그러나, 이 경우, 수분 분무 장치는 채널링(channeling)이 발생할 때라도 가스 온도를 만족스럽게 강하시키기 위한 용량을 가져야 한다. 이것은 수분 분무 장치를 마련하기 위한 비용을 증가시킨다. 노의 채널링이 거의 발생하지 않고 따라서 전술한 설비가 단지 비상용이기 때문에 실질적인 비용 증가는 보통 허용될 수 없다.

한편, 고로 가스 회수 장치의 각 부품의 임계 온도는 각기 다르다. 예를 들어, 분진 제거 장치로서의 백필터 임계 온도는 보통 약 250℃이고, 터어빈의 임계 온도는 보통 약 200℃이며, 격벽 밸브의 임계 온도는 보통 약 100℃ 또는 그 이하이다. 이것은 백필터에서의 가스 온도가 약 250℃ 또는 그 이하에서 제어되어야 하며 터어빈과 격벽 밸브의 임계 온도보다 낮을 필요가 없다는 것을 의미한다.

따라서, 본 발명의 목적은 설비 유지비를 합리적으로 낮게 유지하면서 만족스러운 냉각 효과를 달성하기 위해 다른 것과는 독립적으로 각 부품에서 가스 온도를 제어함으로써 각 부품을 효과적으로 열로부터 보호할 수 있는 고로 가스 회수 장치를 제공하는 것이다.

상술한 그리고 다른 목적들을 달성하기 위해 본 발명에 따른 전기 발전기와 같은 동력설비에서 사용하기 위한 고로 가스 회수 장치 및 방법은 다수의 냉각장치를 사용한다. 냉각 장치는 고로 가스의 온도를 분진 제거 장치의 임계 온도 근처 또는 그 이하가 되게 제어하기 위해 분진 제거 장치의 상류에 배치되는 제1장치를 포함한다. 냉각 장치는 또한 가스 온도를 터어빈의 임계 온도 근처 또는 그 이하가 되게 제어하기 위해 발전 터어빈의 상류와 분진 제거 장치의 하류에 배치되는 제2장치를 포함한다. 제1 및 제2장치는 가스온도에 대응하여 서로 독립적으로 작동된다.

본 발명의 한 양상에 따라서, 고로 가스 순환 장치는 전력을 발생시키기 위해 고로 가스에 의해 구동되며 제1내열 온도를 유지하는 터어빈 깃을 갖는 터어빈, 고로의 정상부 터어빈에 연결하는 가스 유동 통로, 고로 가스 의 분진을 제거하기 위해 가스 유통 통로내에 배치되며 제1내열 온도보다 높은 제2내열 온도를 갖는 필터 부품을 갖는 건식 분진 제거 장치, 고로 가스를 제2내열 온도보다 낮은 온도로 냉각하기 위해 건식 분진 제거 장치의 상류에 마련된 제1냉각 장치 및 터어빈의 상류와 건식 분진 제거 장치의 하류에 마련되며 고로 가스를 제1내열 온도보다 낮은 온도로 냉각시키기 위해 제1내열 온도보다 높은 그 상류에서의 고온 가스 온도에 반응하는 제2냉각 장치를 포함한다.

바람직한 구조에서, 고로 가스 순환 장치는 또한 건식 분진 제거 장치의 상류의 가스 유동 통로내에 마련된 집진기를 포함하며, 제1냉각 장치가 상기 집진기 내에 배치된다. 그리고, 고로 가스 순환 장치는 또한 터어빈에 평행하게 마련된 격벽 밸브 조립체를 포함하며, 제3냉각 장치가 로로 가스를 제3온도보다 낮은 온도로 냉각하기 위해 격벽 밸브의 상류와 제2냉각 장치의 하류에 마련된다.

제1냉각 장치는 복귀 라인과 공급 라인을 경유하여 가압 냉각수원에 연결된 냉각수 분무 노즐을 포함하며, 그 복귀 라인이 냉각수 분무 노즐의 상류 위치에서 공급 라인에 연결되고, 압력 조절 밸브가 냉각수 분무 노즐에 고급된 냉각수의 압력을 조절하기 위해 복귀 통로내에 배치된다. 제1냉각 장치는 적어도 제1 및 제2노즐을 포함하는 다수의 냉각수 분무 노즐을 가지며, 제1노즐은 그 속에 제1압력 조정밸브가 배치되는 제1복귀 라인과 제1공급 라인을 포함하는 제1가압 냉각수 공급 장치에 연결되며 상기 제2노즐은 그 속에 제2압력 조절밸브가 배치되는 제2복귀 라인과 제2공급 라인을 포함하는 제2가압 냉각수 공급 장치에 연결된다.

격벽 밸브 조립체는 적어도 제1 및 제2격벽 밸브를 포함하며 제3가스 냉각 장치는 제1 및 제2격벽 밸브의 위치에 따라 냉각수 분무량을 변화시킬 수 있는 냉각수 분무 수단을 포함한다. 제3냉각 장치는 격벽 밸브 부품의 내열 온도로 설정된 제3온도보다 높은 고로 가스 온도를 검출하는 가스 온도 감지기와 일체화되므로 제3온도보다 높은 고로 가스 온도가 검출되는 것이 가능하다. 제2냉각 장치는 제2냉각 장치의 상류와 건식 분진 제거 장치의 하류 위치에서 고로 가스 온도를 모니터링하는 가스 온도 감지기와 관련되며 제2냉각을 위해서 제1온도보다 높은 고로 가스 온도를 검출한다. 제2냉각 장치는 공급 라인을 경유하여 가압 냉각수원에 연결된 냉각수 공급 노즐을 포함하며, 거기서 가스 온도 감지기에 대응하여 유동 제어 밸브가 제1온도보다 높은 고로 가스 온도를 검출한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예들이 첨부도면을 참조하여 상세히 설명되지만, 그것들은 단지 설명을 위한 것으로서 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.

도면, 특히 제1도에서, 본 발명에 따른 고로 가스 유동 순환 장치의 바람직한 실시예는 고로 가스를 활용하여 전력을 발생시키기 위한 정상 압력 회수 터어빈(10)을 포함한다. 정상 압력 회수 터어빈(10)은 집진기(14), 백필터(16)을 경유하여 고로(12)의 정상부에 연결된다. 고로 가스 유동 순환 장치의 도시한 실시예에 사용된 백필터(16)은 건식 백필터다. 정상 압력 회수 터어빈(10)과 평행하게 격벽 밸브(18)이 마련된다.

백필터(16)의 상류 및 하류에 고글 밸브(goggle valve)(20, 22)가 마련된다. 백필터(16)과 고글 밸브(20, 22)는 가스 유동 장치내에 건식 분진 제거 장치(24)를 형성한다. 상류 측부 고글 밸브(20)과 병렬로 충전 압력 나비 밸브(21)이 있다.

건식 분진 제거장치(24)와 병렬되게 고로 가스 유동 순환 장치의 도시한 실시예에 습식 분진 제거 장치(30)을 형성하는 미스트 분리기(28)과 링 슬릿 와셔(ring slit washer)(26)이 설치된다. 미스트 분리기(28)의 하류와 링 슬릿와셔(26)의 상류에 나비 밸브(32, 34)가 마련된다.

여기서, 제3도에 도시한 그 속에 배치된 백챔버(16b)와 원가스 챔버(raw gas chamber)(16a)를 갖는 건식 백필터(16)을 유지하기 위해 그 내열 온도가 250℃보다 낮거나 같은 다수의 원통형 수지 필터 부품(16c)들이 배치된다. 따라서, 과도한 고로 가스 온도에 기인하여 필터 부품(16c)가 녹아버리는 것을 방지하기 위해, 백필터 내로 도입된 고로 가스 온도는 200℃ 이하로, 바람직하기는 200℃ 내지 180℃로 유지되어야 한다. 한편, 정상 압력 회수 터어빈(10)의 터어빈 깃을 열에 의한 손상으로부터 보호하기 위해 고로 가스 온도는 200℃ 이하로 유지되어야 한다. 그리고, 고로 가스가 예를 들어 정비의 경우와 같은 어떤 이유로 정압 입력 회수 터어빈(10)으로부터 차단되는 경우, 격벽 밸브(18)을 통해 유동하기 위한 고로 가스 온도는 100℃ 미만이어야 한다. 한편, 정상적인 고로 조업에 있어서, 고로(12)의 정상부에서의 고로 가스는 보통 150℃ 내지 200℃이다. 따라서, 고로가 정상 상태에서 조업되고 있는 한 정상 온도 범위, 즉 200℃ 내지 180℃의 고로 가스 온도는 건식 백필터(16)과 정상 압력 회수 터어빈(10)에 영향을 미치지 않을 것이다. 그러나, 고로(12)의 정상부에서의 고로 가스가 고로의 조업 조건에 따라 현저한 레벨로 맥동하려 하므로 고로(12)의 정상부에서의 고로 가스 온도는 백필터(16)의 온도 상한, 예를 들어 250℃보다 높게 된다. 채널링의 발생과 같은 현저한 경우, 고로 가스 온도는 1000℃보다 높아지려 한다. 이런 경우, 고로 가스는 고로 가스 유동 회로의 부품들을 손상시키지 않도록 효과적으로 냉각되어야 한다.

정상 압력 회수 터어빈(10)에서 발전 효율의 저하와 가격의 실질적인 증가를 유발하지 않으면서 고로 가스 유동 회로의 부품들을 만족스럽게 보호하기 위해서, 회로 내에 가스 냉각 장치(36,38,40,42)가 마련된다. 가스 냉각 장치(36)은 집진기(14)내에 배치된다. 가스 냉각 장치(38)은 백필터(16)의 가스 유동 배관 하류에 배치된다. 가스 냉각 장치(40)은 격벽 밸브의 상류에 마련된다. 가스 냉각 장치(42)는 가스를 고로(12)의 장입장치로 재순환시키는 복귀 배관에 마련된다.

제2도에 도시한 바와 같이, 가스 냉각 장치(36)은 집진기(14)에 배치된 링 형상 수분분무 노즐(44)를 포함한다. 수분분무 노즐(44)는 복귀 라인(48)과 냉각 분무 공급 라인(46)을 포함하는 냉각수 공급수단에 연결된다. 복귀 라인(48)은 냉각수 분무 노즐(44)의 상류 위치에서 공급 라인(46)에 연결된다. 압력 조절 밸브(50)이 복귀 라인(48)에 냉각수 분무 노즐(44)를 경유하여 냉각수 공급 장치내에서 순환하는 냉각수 압력을 조절하기 위해 마련됨으로써 냉각수 분무 노즐을 통해 배출된 냉각수량을 조절한다. 도시한 냉각수 공급 회로는 집진기(14)의 고로 가스 온도를 정밀하게 조절하기 위해 유리하게 도입된다. 정밀한 가스 온도 제어를 촉진하기 위해, 가스 냉각 장치(36)은 제8도에 도시되어 추출될 집진기 가스 냉각 제어 장치와 연관된다.

제4도와 같이, 가스 냉각 장치(38)은 정상 압력 회수 터어빈(10)에 백필터(16)을 연결하는 가스 유동관(54)내에 배치된 링 형상 냉각수 분무 노즐(52)를 포함한다. 냉각수 분무 노즐(52)는 공급 라인에 배치된 냉각수 유동 제어 밸브(58)과 냉각수 공급 라인(56)을 갖는 냉각수 공급 장치에 연결된다. 냉각수 유동 제어 밸브(58)은 가스 유동관(54) 내에 배치된 온도 감지기(62)에 연결된 밸브 작동기(66)과 연관된다. 온도감지기(62)는 설정 온도에 대한 고로 가스 온도에 따라서 높은 수준과 낮은 수준 사이에서 감지기 신호수준을 변화시키도록 설계된다. 즉, 고로 가스 온도가 설정 온도를 가로질러 상승할 때, 감지기 신호수준은 유동제어 밸브(58)을 개방하기 위해 밸브 작동기(60)을 여자시키기 위해 낮은 수준에서 높은 수준으로 변화한다. 정상 압력 회수 터어빈(10)의 터어빈 내로 도입된 고로 가스가 약 200℃ 내지 180℃로 유지되므로, 가스 유동관(54)를 유동하는 고로 가스가 200℃보다 높을 때 가스 냉각 장치(38)이 작동되도록 설정 온도가 이 범위로 설정될 것이다.

고로 가스 온도를 조절하는데 가스 냉각 장치(36)에 대해 요구되는 것과 같은 높은 정밀도를 가스 냉각 장치(38)은 요구하지 않으므로 전술한 것과 같은 간단한 구조가 원하는 가스 냉각 효과를 달성하기 위해서 만족스러울 것이다.

복귀 라인에서 가스 냉각 장치(42)는 전술한 가스 냉각 장치(38)에 관한 것과 같은 구조를 갖는다.

제5도는 격벽 밸브(18)로 도입될 고로 가스를 냉각시키기 위한 가스 냉각 장치(40)의 구조를 도시한다. 가스 냉각 장치(40)은 큰 직경의 냉각수 분무 노즐(64) 및 작은 직경의 냉각수 분무 노즐(66)의 1조를 포함한다. 냉각수 분무 노즐(64,66)은 각기 거기에 연결된 분기관(70,72)를 포함하는 냉각수 공급회로(68)에 연결된다. 유동 제어 밸브(74,76)은 각기 연관된 냉각수 분무 노즐(64,66)에의 수분 공급을 제어하기 위해 분기관(70,72)내에 배치된다. 유동 제어 밸브(70,72)는 밸브 작동기(78,80)과 연관된다. 밸브 작동기(70, 80)은 격벽 밸브(18)의 밸브 상태에 따라서, 그리고 가스 온도 감지기(84)에 의해 모니터링되는 것과 같이 격벽 밸브(18)을 위한 가스 유동 통로(82)를 통해 유동하는 고로 가스 온도에 따라서 냉각수 공급을 제어하기 위해 선택적으로 작동된다. 즉, 도시한 실시예에서, 격벽 밸브(18)은 정상 압력 회수 터어빈(10)의 작동 상태에 따라서 선택적으로 개폐되는 3개의 밸브 요소(18a,18b,18c)를 갖는다. 밸브 온도(18a,18b,18c)의 선택과 동기하여 유동 제어 밸브(74,76)을 제어하고 냉각 효율을 조절하기 위해, 밸브 작동기(78,80)은 제9도에 도시되며 후술될 전기 수분 분무 제어 장치에 연결된다.

제6 및 7도와 같이, 링 형상 냉각수 분무 노즐(44)는 링 형상 분무 본체(44a)를 포함하며, 그 위에 상당히 작은 입자의 냉각수를 배출 또는 분무하기 위해 배출 노즐 조립체(44b)가 배치된다. 배출 노즐 조립체(44b)는 분무 본체(44a)에 나착된 노즐 베이스(44c)와 노즐 베이스(44c)에 나착된 노즐 헤드(44d)를 포함한다. 각 노즐 베이스(44c)는 거기에 노즐 헤드(44d)가 고정되는 다수의 원주 방향으로 배치된 노즐 헤드리셉터클(44e)로 형성된다. 각 노즐 헤드(44d)는 그곳을 통해 실질적으로 고압이며 입자가 작은 냉각수를 분무하기 위한 배출 오리피스(44f)를 갖는다.

제8도는 집진기(14)내에서 가스 냉각 장치(36)을 통해 배출된 냉각수 분무량을 제어하기 위해 마련된 가스 냉각 제어 장치를 도시한다. 만족스럽게 높은 반응으로 정밀한 고로 가스 온도 제어를 촉진하기 위해, 도시한 가스 냉각 제어 장치는 압력 조절 밸브(50)에 설정 압력을 조절하기 위한 전향기술을 취한다. 특히 제8도와 같이, 도시한 실시예는 서로에 대해 수직 정렬된 집진기(14)내에 배치된 3개의 냉각수 분무 노즐(45a,45b,45c)를 사용한다. 도시한 실시예에서, 최상 분무 노즐(45a)는 냉각수 배출을 위해서 35개의 노즐 헤드를 가지며, 최하 분무 노즐(45c)는 17개의 노즐 헤드를, 그리고 중간 분무 노즐(45b)는 18개의 노즐헤드를 갖는다. 냉각수 공급 장치는 직렬로 배치된 3개의 수펌프(84,86,88)을 갖는다. 압력 냉각수는 88,86,84의 순서로 펌프들을 통해 유동한다. 펌프(84)의 출구는 공급 라인(90)을 경유하여 냉각수 분무 노즐(45a)에 연결된다. 분무 노즐(45a)도 복귀 라인(92)를 경유하여 펌프(88)의 입구에 연결되며, 거기에 압력 조절 밸브(60a)가 마련된다. 압력 조절 밸브(60a)는 밸브 작동기(94)와 연관된다. 펌프(88)은 2개의 배출 출구를 갖는다. 출구의 하나는 펌프(86)에 연결된다. 한편, 다른 출구는 분무 노즐(45b,45c)에 공통으로 연결된다. 분무 노즐(45b,45c)는 또한 압력 조절 밸브(98)을 경유하여 복귀 라인(96)을 통해 펌프(88)의 입구에 연결된다. 압력 제어 밸브(98)은 밸브 작동기(100)과 관련된다.

밸브 작동기(94,100)은 제어 장치에 의해 수행될 작동을 도시하는 기능도의 형태로 나타낸 전기 또는 전자 가스 냉각 제어 장치에 연결된다. 제어 장치는 고로의 정상부에서의 고로 가스 온도를 나타내는 가스 온도 지시 데이터를 발생하기 위해 온도 감지기(104)로부터 고로 가스 온도 감지 신호를 수납하는 평균치 계산 스테이지(102)를 포함하며, 가스 온도 지시 데이터는 이후 "정상부 가스 온도 데이터"라고 호칭될 것이다. 정상부 가스 온도 데이터는 피이드 전형 제어 계산 스테이지(106)으로 피이드되며, 거기서 냉각수 분무 노즐(45a,45b,45c)를 통해 배출될 냉각수량이 결정된다.

피이드 전향 제어 계산 스테이지(106)은 가스 이송 지연 계산 스테이지(108)과 연관되며, 그것은 순차적으로 건식 전환 스테이지(110)과 연관되고, 거기서 가스 유동 지연 계수는 백필터(16)의 주위에 마련된 가스 유량계(112)에 의해 얻은 고로 가스 유량 데이터를 기초로 하여 유도된다. 피이드 전향 제어 계산 스테이지(106)은 피이드백 가스 온도 데이터 유도 스테이지(114)와 연관되며, 그것은 "고선택"으로 표시되고 온도 감지기로부터의 고로 가스 온도 감지기 신호를 수납하여 피이드백 가스 온도 데이트로서 가스 온도 감지기 신호를 나타내는 보다 높은 온도를 선택한다. 그리고, 피이드 전향 제어 계산 단계(106)은 건식 전환 스테이지(110)과 직접 연관되어 거기로부터 가스 유량 지시 데이터를 수납한다.

피이드 전향 제어 계산 단계(106)에서, 냉각수 배출량을 유도하기 위해 정상 가스 온도 데이터, 가스 유동 지연 계수, 피이드백 가스 온도 데이터 및 가스 유량 데이터를 취하는 산술 연산이 수행된다. 분무 노즐(45a,45b,45c)를 통해 배출될 유도된 냉각수 배출량의 배포는 배출 배포 유도 단계(116)에 의해 결정된다. 배출 배포 유도 단계(116)에서 밸브 작동기(94,100)을 위한 배출 제어 신호가 발생되며 유동 제어 IC회로 (FIC)(118,120)을 경유하여 후자로 피이드된다. 유동 제어 IC 회로(118,120)은 감산 연산자(122,124)에 각기 연결된다. 감산 연산자(122)는 수압차 지시 데이터를 발생하기 위해 냉각수압 감지기(126,128)에 연결된다. 유사하게, 감산 연산자(124)는 수압차 지시 데이터를 발생하기 위해 냉각수압 감지기(130,132)에 연결된다. 이들 압력차 지시 데이터는 피이드백 데이터로서 유동 제어 IC 회로(118,120)에 피이드되며 밸브 작동기(94,100)의 작동 크기는 그것에 따라 제어된다.

냉각수 분무 노즐(45a,45b,45c)의 실제 데이터는 하기와 같다;

배출 개시 조건

분무 노즐(45a)

정상부 가스 온도가 400℃에 도달하거나 노즐(45b,45c)에 배포될 냉각수량이 80㎥/H보다 크거나 같게될 때.

분무 노즐(45b)

노즐(45,45c)로 배포될 냉각수량이 30㎥/H보다 크거나 같을 때.

분무 노즐(45c)

정상부 가스 온도가 250℃에 도달하거나 피이드백 가스 온도가 190℃일 때.

배출 종료 조건

분무 노즐(45a)

정상 가스 온도가 370℃에 도달하거나 노즐(45b,45c)에 배포될 냉각수량이 70㎥/H보다 크거나 같을 때.

분무 노즐(45b)

노즐(45b,45c)에 배포될 냉각수량이 20㎥/H보다 작거나 같을 때.

분무 노즐(45c)

정상 가스 온도가 240℃에 도달하거나 피이드백 가스 온도가 170℃일 때.

최소 배출량

분무 노즐(45a) 60㎥/H

분무 노즐(45b) 10㎥/H

분무 노즐(45c) 4㎥/H

최대 배출량

분무 노즐(45a) 253㎥/H

분무 노즐(45b) 131㎥/H

평균 분무 수분 입자크기

분무 노즐(45a) 120마이크로미터

분무 노즐(45b＋45c) 96마이크로미터

상기 예시한 데이터는 냉각수 배출량을 유도하기 위해 활용될 피이드 전향 제어 계산 단계(106)내에서 설정된다.

제9도는 냉각수 분무 노즐(64,66)을 위한 냉각수 송출을 제어하기 위한 제어회로를 도시한다. 제어회로는 3개의 논리곱 게이트(134,136,138)을 포함한다. 논리곱 게이트(134)의 1입력은 미리 설정된 수분배출기준보다 높은 가스 온도 감지기(84)에 의해 모니터링된 가스 온도에 대응하여 높은 수준 신호를 발생하기 위해 출력 신호를 역전시키며 미리 설정된 수분배출 종료기준보다 낮은 온도에 대응하여 낮은 수준 신호를 발생하기 위해 출력신호를 역전시키도록 설계한 가스 온도 종속 신호 발생기 부품(140)에 연결된다. 가스 온도 종속 신호 발생기 부품(140)은 또한 논리곱 게이트(136,138)의 1입력 단자에 연결된다. 논리곱 게이트(134)의 다른 입력 단자에, 2개의 터어빈이 작동될 때 높은 수준 신호가 입력된다. 논리곱게이트(136)의 다른 입력 단자에, 단일 터어빈이 작동될 때 높은 수준 신호가 입력된다. 한편, 아무 터어빈도 구동되지 않을 때 높은 수준 신호가 논리곱 게이트(138)에 입력된다.

논리곱 게이트(134)의 출력단자는 다른 논리곱게이트(142)의 1입력 단자에 연결된다. 다른 논리곱게이트(142)는 격벽 밸브의 개방 비율이 10%와 같거나 보다 커질 때 설정되고 밸브 개방 비율이 5%보다 리세트되는 플립플롭(144)에 연결된다. 논리곱게이트(142,136,138)의 출력 단자는 논리합게이트(146)에 연결된다. 논리합게이트의 출력 단자는 밸브 작동기(78)에 연결된다. 논리곱게이트(138)의 출력 단자는 밸브 작동기(80)에 연결된다.

전술한 제어회로에 의해서, 냉각수는 가스 온도 및 정상 입력 회수 터어빈(10)의 작동 상태에 따라서 냉각수 분무 노즐에 선택적으로 공급될 수 있다.

본 발명의 이해를 촉진시키기 위해서 본 발명이 바람직한 실시예에 대해서 설명되었지만, 본 발명의 원리로부터 이탈하지 않고 본 발명이 다양하게 실시될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 본 발명은 첨부된 특허청구의 범위에 나타낸 본 발명의 원리로부터 이탈함이 없이 실시될 수 있는 모든 가능한 실시예 및 변형들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

Claims

전력을 발생시키기 위해 고로 가스에 의해 구동되며 제1내열 온도를 유지하는 터어빈 깃을 갖는 터어빈, 고로의 정상부를 상기 터어빈에 연결하는 가스 유동 통로, 상기 고로 가스의 분진을 제거하기 위해 상기 가스 유동 통로내에 배치되며 상기 제1내열 온도보다 높은 제2내열 온도를 유지하는 필터 부품을 갖는 건식 분진 제거 장치, 상기 고로 가스를 상기 제2내열 온도보다 낮은 온도로 냉각하기 위해 상기 건식 분진 제거 장치의 상류에 마련된 제1냉각 장치, 및 상기 터어빈의 상류와 상기 건식 분진 제거 장치의 하류에 마련되며 상기 고로 가스를 상기 제1내열 온도보다 낮은 온도로 냉각시키기 위해 상기 제1내열 온도 보다 높은 그 상태에서의 상기 고로 가스 온도에 반응하는 제2냉각 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 고로 가스 순환 장치.
제1항에 있어서, 상기 건식 분진 제거 장치 상류의 상기 가스 유동 통로내에 마련된 집진기를 포함하며, 상기 제1냉각 장치가 상기 집진기 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 고로 가스 순환 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1냉각 장치가 복귀 라인과 공급 라인을 경유하여 가압 냉각수원에 연결된 냉각수 분무 노즐을 포함하며, 상기 복귀 라인이 상기 냉각수 분무 노즐의 상류 위치에서 상기 공급 라인에 연결되고, 압력 조절 밸브가 상기 냉각수 분무 노즐에 공급된 상기 냉각수의 압력을 조절하기 위해 상기 복귀 통로 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 고로 가스 순환 장치.
제2항에 있어서, 상기 제1냉각 장치가 복귀 라인과 공급 라인을 경유하여 가압 냉각수원에 연결된 냉각수 분무 노즐을 포함하며, 상기 복귀 라인이 상기 냉각수 분무 노즐의 상류 위치에서 상기 공급라인에 연결되고, 압력 조절 밸브가 상기 냉각수 분무 노즐에 공급된 상기 냉각수의 압력을 조절하기 위해 상기 복귀 통로 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 고로 가스 순환 장치.
제4항에 있어서, 상기 제1냉각 장치가 제1 및 제2노즐을 포함하는 다수의 냉각수 분무 노즐을 가지며, 상기 제1노즐이 그속에 제1압력 조절 밸브가 배치되는 제1복귀 라인과 제1공급 라인을 포함하는 제1가압 냉각수 공급 장치에 연결되며, 상기 제2노즐이 그속에 제2압력 조절 밸브가 배치되는 제2복귀 라인과 제2공급 라인을 포함하는 제2가압 냉각수 공급 장치에 연결되는 것을 특징으로 하는 고로 가스 순환 장치.
제1항에 있어서, 상기 제2냉각 장치가 상기 제2냉각 장치의 상류과 상기 건식 분진 제거 장치의 하류 위치에서 고로 가스 온도를 모니터링하는 가스 온도 감지기와 병합되고 제2온도보다 높은 고로 가스 온도가 검출되도록 하는 것을 특징으로 하는 고로 가스 순환 장치.
제6항에 있어서, 상기 제2냉각 장치가 공급 라인을 경유하여 가압 냉각수원에 연결된 냉각수 공급노즐을 포함하며, 거기서 상기 가스 온도 감지기에 대응하여 유동 제어 밸브가 상기 제2온도보다 높은 상기 고로 가스 온도를 검출하는 것을 특징으로 하는 고로 가스 순환 장치.
전력을 발생시키기 위해 고로 가스에 의해 구동되며 제1내열 온도를 유지하는 터어빈 깃을 갖는 터어빈, 고로의 정상부를 터어빈에 연결하는 가스 유동 통로, 고로 가스의 분진을 제거하기 위해 가스 유동통로 내에 배치되며 제1내열 온도보다 높은 제2 내열 온도를 유지하는 필터 부품을 갖는 건식 분진 제거 장치, 상기 터어빈에 평행하게 마련되며 제3내열 온도를 유지하는 격벽 밸브, 고로 가스를 제2내열 온도보다 낮은 온도로 냉각하기 위해 건식 분진 제거 장치의 상류에 마련된 제1냉각 장치 및 터어빈의 상류와 건식 분진 제거 장치의 하류에 마련되며 고로 가스를 제1내열 온도보다 낮은 온도로 냉각시키기 위해 제1내열 온도보다 높은 그 상류에서의 고로 가스 온도에 반응하는 제2냉각 장치, 및 고로 가스를 상기 제3내열 온도보다 낮은 온도로 냉각시키기 위해 상기 제3내열 온도보다 높은 상기 고로 가스 온도에 대응하여 상기 격벽 밸브의 상류에 마련되는 제3 냉각 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 고로 가스 순환 장치.
제8항에 있어서, 상기 터어빈에 평행하게 마련된 격벽 밸브를 포함하며, 제3냉각 장치가 고로 가스를 제3온도보다 낮은 온도로 냉각하기 위해 상기 격벽 밸브의 상류와 상기 제2냉각 장치의 하류에 마련되는 것을 특징으로 하는 고로 가스 순환 장치.
제9항에 있어서, 상기 격벽 밸브 장치가 제1, 제2격벽 밸브를 포함하며 상기 제3가스 냉각 장치가 상기 제1 및 제2격벽 밸브의 위치에 따라 냉각수 분무량을 변화시킬 수 있는 냉각수 분무 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 고로 가스 순환 장치.
제10항에 있어서, 상기 격벽 밸브 부품의 내열 온도로 설정된 상기 제3온도보다 높은 고로 가스 온도를 검출하는 가스 온도 감지기와 병합되므로 상기 제3온도보다 높은 상기 고로 가스 온도를 검출하는 것이 가능한 것을 특징으로 하는 고로 가스 순환 장치.
제8항에 있어서, 고로의 장입 장치에 고로 가스의 일부를 재순환시키기 위한 회로와, 상기 고로 가스를 상기 제3온도보다 낮은 온도로 냉각시키기 위해 제3온도보다 높은 고로 가스 온도에 대응하는 제3냉각 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 고로 가스 순환 장치.