KR100997250B1 - 소각로용 2차 연소공기 유량유속조절 댐퍼와 소각로내 온도측정값 및 열정산 프로그램을 이용한 소각로 자동 운전 제어시스템 - Google Patents
소각로용 2차 연소공기 유량유속조절 댐퍼와 소각로내 온도측정값 및 열정산 프로그램을 이용한 소각로 자동 운전 제어시스템 Download PDFInfo
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Abstract
이때 2차 연소공기노즐의 토출유속이 공급되는 공기량의 증감에 따라 자동으로 항상 제트기류가 유지되도록 한 후, 연소실내의 온도(소각로출구, 건조단상부, 후연소단상부)측정값을 이용하여 연소실내의 완전연소 조건인 3T(온도, 체류시간, 난류)연소조건을 충족시킬 수 있는 소각로 자동운전제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.
본 발명에 의한 소각로용 2차 연소공기 유량유속조절 댐퍼와 소각로내 온도측정값 및 열정산 프로그램을 이용한 소각로 자동 운전 제어시스템은, 소각로용 2차 연소공기 유량유속 조절댐퍼 및 소각로내 온도측정값을 이용한 소각로 자동 운전 제어시스템은, 소각로의 출구 온도를 측정하는 출구온도계(401)와; 보일러의 산소농도를 측정하는 산도농도센서(45)와; 열정산 프로그램을 구비하며 상기 출구온도계와 산소농도센서에서 각각 검출한 온도와 산소 농도를 근거로 하여 상기 2차 연소공기 공급수단을 제어하는 컨트롤러를 포함한다. 그리고, 상기 컨트롤러는, 소각로의 건조단 및 후연소단의 온도계에서 측정한 온도로 건조단, 연소단, 후연소단에 공기를 배분하고 화격자 이송속도를 제어한다.
상기 2차 연소공기 공급수단은, 2차 연소공기 송풍기(206)로부터 2차 연소공기를 공급받아 이송하는 2차 연소공기 메인배관(203), 상기 2차 연소공기 메인배관의 출구측에 연결되며 2차 연소공기를 상기 소각로의 2차 연소실에 투입하는 다수의 2차 연소공기 노즐(201), 상기 메인배관을 개폐하는 유량조절댐퍼(204), 상기 다수의 2차 연소공기 노즐을 각각 개폐하는 유속조절댐퍼(205), 각각의 에어헤드(202)에 설치된 바이패스(by pass)댐퍼(207)를 포함한다.
Description
도 1b는 종래 소각로의 2차 연소공기 공급 시스템
도 2는 본 발명에 따른 소각로용 2차 연소공기 유량유속 조절댐퍼와 소각로내 온도측정값 및 열정산(heat balance)프로그램을 이용한 소각로 자동 운전 제어시스템의 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 2차 연소공기 유속 자동제어시스템 세부 구성도.
도 4 내지 도 6c는 본 발명에 따른 소각로용 2차 연소공기 유량유속 조절댐퍼와 소각로내 온도측정값 및 열정산(heat balance)프로그램을 이용한 소각로 자동 운전 제어 방법의 흐르도로서,
도 4는 1차 연소공기 공급 자동 제어 방법의 흐름도이며,
도 5는 화격자 이동 속도 제어 방법의 흐름도이고,
도 6a 내지 도 6c는 2차 연소공기공급량 및 노즐 끝단 유속의 자동조절을 위한 방법의 흐름도이다.
80 : 1차 연소공기 메인배관, 81,82,83 : 분기관
81a,82a,83a : 댐퍼,
201 : 2차 연소공기 노즐, 202 : 에어헤드
203 : 2차 연소공기 메인배관, 204 : 유량조절댐퍼
205 : 유속조절댐퍼, 206 : 2차 연소공기 송풍기
207 : 바이패스(by pass)댐퍼
401 : 출구 온도계, 45 : 산소농도센서
Claims (7)
- 폐기물의 투입구에서부터 건조단(71)과 연소단(72) 및 후연소단(73)이 차례로 배치된 1차 연소실 및 상기 1차 연소실 상부에 연통 형성되며 상기 1차 연소실에서 미연소된 폐기물을 2차로 연소시키는 2차 연소실로 이루어진 소각로의 상기 2차 연소실의 출구측에 설치되는 출구온도계(401)와;
상기 소각로의 건조단의 상부에 설치되는 건조단측 온도계(63)와;
상기 소각로의 후연소단의 상부에 설치되는 후연소단측 온도계(64)와;
상기 소각로의 출구측과 연결되어 상기 소각로에서 발생된 폐열을 회수하는 보일러 내부의 산소 농도를 측정하는 산소 농도센서(45)와;
상기 소각로의 2차 연소실에 2차 연소공기를 공급하는 2차 연소공기 공급수단과;
소각로의 설계 폐기물 발열량, 폐기물량, 과잉공기비, 소각로 손실열량을 포함하는 입력값을 근거로 하여 1,2차 연소공기량, 연소배가스량, 소각로 예상출구 온도값을 포함하는 출력값을 출력하는 공지의 열정산(heat balance) 프로그램을 구비하며 상기 출구온도계와 산소농도센서에서 각각 검출한 온도와 산소 농도를 근거로 하여 상기 2차 연소공기 공급수단을 제어하여 2차 연소공기의 유량과 유속을 제어하는 컨트롤러를 포함하고,
상기 2차 연소공기 공급수단은,
2차 연소공기 송풍기(206)로부터 2차 연소공기를 공급받아 이송하는 2차 연소공기 메인배관(203), 상기 2차 연소공기 메인배관의 출구측에 연결된 에어헤드(202)에서 분기되며 2차 연소공기를 상기 소각로의 2차 연소실에 투입하는 다수의 2차 연소공기 노즐(201), 상기 2차 연소공기 메인배관의 개도를 조절하는 유량조절댐퍼(204), 상기 다수의 2차 연소공기 노즐을 각각 개폐하는 유속조절댐퍼(205), 상기 에어헤드(202)에 남은 2차 연소공기를 배출하는 바이패스(by pass)댐퍼(207)를 포함하며,
상기 컨트롤러는, 실시간 열정산 프로그램을 통해 폐기물 발열량, 폐기물량, 과잉공기비, 소각로 손실열량을 입력값으로 하여 1,2차 연소공기량, 연소배가스량, 소각로 예상출구 온도값을 1시간 단위로 계산하되,
2차 연소공기의 유속(V) = Q/A
(Q = 2차 연소공기량 값, A = m×A' ; m은 2차 연소공기 노즐 개수, A'는 2차 연소공기 노즐 한 개당 면적, V : 2차 연소공기의 속도 설정값)의 식을 통해 소각로 내 연소 상황에 따라 변화되는 2차 연소공기량의 증감에 따라 상기 유속조절댐퍼의 ON/OFF의 개수를 결정하여 2차 연소공기의 유속을 일정하게 유지하고,
상기 소각로 내 온도를 측정하는 상기 소각로 출구온도계(401)의 검출값을 이용하여 소각로내 온도가 950℃이하이고 상기 산소농도센서(45)의 산소농도 검출값이 6-8%인 범위 내에서 상기 유량조절댐퍼의 개도를 통해 2차 연소공기량을 조절하는 것을 특징으로 하는 소각로용 2차 연소공기 유량유속조절 댐퍼와 소각로내 온도측정값 및 열정산 프로그램을 이용한 소각로 자동 운전 제어시스템. - 청구항 1에 있어서, 상기 유속조절댐퍼는 상기 2차 연소공기 노즐을 폐쇄할 때 공기가 통할 수 있도록 하나 이상의 공기구멍(205a)이 형성되어, 소각로 내의 고온 및 양압에 견딜 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 소각로용 2차 연소공기 유량유속 조절댐퍼와 소각로내 온도측정값 및 열정산(heat balance)프로그램을 이용한 소각로 자동 운전 제어시스템.
- 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 2차 연소공기 노즐(201)은 상기 소각로의 2차 연소실의 둘레를 따라 상기 1차 연소실의 건조단 및 후연소단의 상부에 배치되는 건조단측 2차 연소공기 노즐 및 후연소단측 2차 연소공기 노즐로 구분되며, 상기 컨트롤러는 상기 건조단측 온도계(63)와 후연소단측 온도계(64)의 검출 온도를 기준 온도와 비교하여 상기 건조단측 2차 연소공기 노즐과 상기 후연소단측 2차 연소공기 노즐의 개폐 수량을 서로 다르게 조절하는 것을 특징으로 하는 소각로용 2차 연소공기 유량유속 조절댐퍼와 소각로내 온도측정값 및 열정산프로그램을 이용한 소각로 자동 운전 제어시스템.
- 청구항 3에 있어서, 1차 연소공기를 공급하는 1차 연소공기 메인배관(80), 상기 1차 연소공기 메인배관에서 분기되며 1차 연소공기를 상기 건조단, 연소단 및 후연소단에 각각 공급하는 제1 내지 제3분기관(81,82,83), 상기 1차 연소공기 메인배관을 개폐하는 1차 연소공기 조절댐퍼(80a), 상기 제1 내지 제3분기관을 각각 개폐하는 제1 내지 제3댐퍼(81a,82a,83a)로 이루어져 상기 소각로의 건조단, 연소단 및 후연소단에 각각 공기를 공급하는 1차 연소공기 공급수단이 포함되며, 상기 컨트롤러는 상기 건조단측 온도계와 후연소단측 온도계를 통해 검출한 온도를 기준 온도와 비교하여 상기 제1 내지 제3댐퍼의 개폐를 조절하는 것을 특징으로 하는 소각로용 2차 연소공기 유량유속 조절댐퍼와 소각로내 온도측정값 및 열정산프로그램을 이용한 소각로 자동 운전 제어시스템.
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