KR100380733B1 - How to manage negative pressure of coke oven - Google Patents
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- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
- C10B21/00—Heating of coke ovens with combustible gases
- C10B21/10—Regulating and controlling the combustion
Abstract
본 발명은 코크스로의 부압을 관리하는 방법에 관한 것이며; 그 목적은 코크스로의 각 폐기변의 적정한 부압조절시점을 최적 선택하여 연소실의 불완전 연소발생을 방지하고, 이를 통해 최적의 노온 유지로 코크스의 품질을 향상시키는데 있다.The present invention relates to a method of managing underpressure into coke ovens; The purpose is to prevent the occurrence of incomplete combustion of the combustion chamber by optimally selecting the appropriate negative pressure control time of each waste stool to the coke oven, thereby improving the quality of the coke by maintaining the optimum temperature.
상기 목적달성을 위한 본 발명은 다수개의 탄화실(20)과 연소실(10)이 배열되고, 상기 연소실(10)의 하단에 설치된 가스공급관(30)과 공기공급관(40)에 연결치되어 부압(-)에 의해 연소폐가스압을 조정하는 폐기변(70)을 포함하여 구성되는 코크스로(100)을 이용한 코크스 제조시 석탄이 장입된 임의의 탄화실(21)(22)을 간접가열하는 장입 연소실(12)의 노내온도와 상기 장입 연소실과 대향되어 이웃한 다른 인접 연소실(11)(13)의 노내온도가 서로 처음 만나는 시점에서, 상기 장입 연소실(12)의 폐가스와 인접 연소실(11)의 폐가스가 합쳐져 배출되는 가스공급관(31)과 공기공급관(41)에 연결된 폐기변(71)의 부압과, 상기 인접연소실(13)의 폐가스와 장입 연소실(12)의 폐가스가 합쳐져 배출되는 가스공급관(32)과 공기공급관(42)의 폐기변(72)의 부압이 서로 일치하는 범위로 각 부압을 조정하는 코크스로의 부압관리방법에 관한 것을 그 기술적 요지로 한다.The present invention for achieving the above object is a plurality of carbonization chamber 20 and the combustion chamber 10 is arranged, connected to the gas supply pipe 30 and the air supply pipe 40 installed on the lower end of the combustion chamber 10 is negative pressure ( Charged combustion chamber indirectly heating any carbonization chamber (21) (22) loaded with coal during coke production using coke oven (100) comprising a waste valve (70) for adjusting the combustion waste gas pressure by means of-). The waste gas of the charged combustion chamber 12 and the waste gas of the adjacent combustion chamber 11 at the point where the furnace temperature of (12) and the furnace temperature of the other adjacent combustion chambers 11 and 13 which are opposed to the charged combustion chamber for the first time meet each other. Of the gas supply pipe 31 and the negative pressure of the waste valve 71 connected to the air supply pipe 41 and the waste gas of the adjacent combustion chamber 13 and the waste gas of the charged combustion chamber 12 are summed and discharged. ) And the negative pressure of the waste valve 72 of the air supply pipe 42 coincide with each other. And that on the negative pressure control of the coke oven method of adjusting the negative pressure in each of the technical aspect.
Description
본 발명은 코크스로의 부압을 관리하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 코크스로의 각 폐기변의 적정한 부압조절시점을 선택하여 연소실의 불완전 연소발생을 방지하고, 이를 통해 최적의 노온을 유지할 수 있는 코크스로의 부압관리방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for managing the negative pressure to the coke furnace, and more particularly, to select the appropriate negative pressure control time of each waste stool in the coke oven to prevent the occurrence of incomplete combustion of the combustion chamber, thereby maintaining the optimum temperature It relates to a negative pressure management method of coke oven.
통상 코크스로(coke oven)는, 도1a와 같이, 한 개의 로단(oven battery)이 총 75개의 연소실(11)(12)(13)과 탄화실(21)(22)(23)이 이웃하여 형성되며, 각 연소실(10)의 하단에는 연소용 가스공급관(30)과 공기공급관(40)이 마련되어 있고, 각 공급관들은 주공급관(60)과 연결된 구조를 이루고 있다. 그리고, 각 연소실은 도1b와 같이, 각각 32개의 개별연소실(fule)(111)(112)(121)로 나누어져 있고, 각 두 개의 개별연소실(121)(122)는 연소실 상부의 헤어핀(121a)을 통하여 서로 연결되어 한짝을 이루고 있다.In a coke oven, as shown in FIG. 1A, one oven battery has a total of 75 combustion chambers 11, 12, 13, and carbonization chambers 21, 22, 23 adjacent to each other. It is formed, the lower end of each combustion chamber 10 is provided with a gas supply pipe 30 and the air supply pipe 40 for combustion, each supply pipe forms a structure connected to the main supply pipe (60). Each combustion chamber is divided into 32 individual combustion chambers (111) (112) and 121, respectively, as shown in FIG. 1B, and each of the two individual combustion chambers (121) and (122) has a hairpin 121a above the combustion chamber. Are connected to each other through).
상기 탄화실(20)에는 그 상부에 위치한 각 장입구를 통해 석탄이 장입되어 밀폐된 후, 연소실(10)의 연소열에 의해 약 16~18시간 정도 간접가열후 건류되므로써 코크스가 제조된다.The carbonization chamber 20 is filled with coal through each charging hole located in the upper portion of the carbonization chamber 20, and after the indirect heating for about 16 to 18 hours by the heat of combustion of the combustion chamber 10, the coke is manufactured by coking.
보통 코크스로(100)의 연소는 그 특성상 연소용 공급가스의 양압(+)송풍과 연소용 공기의 자연송풍이 혼합된 연소방식을 사용하고 있다. 즉, 코크스로의 연소는 도1과 같이, 주공급관(60)를 통해 먼저 가스공급관(30)에 가스공급이 시작되어 이루어진다. 가스공급은 각 가스공급관(30)에 부착된 가스공급개폐밸브(50)에 의해 홀수열 밸브(51)(53)과 짝수열 밸브(52)로 나뉘어 20~30분 주기로 상호 교대로 작동되면서 홀수열과 짝수열들의 가스공급관을 통해 연소용 가스가 규칙적으로 반복교대로 각 연소실에 공급된다.In general, the combustion of the coke oven 100 uses a combustion method in which positive pressure (+) blowing of combustion feed gas and natural blowing of combustion air are mixed. That is, combustion of the coke oven is performed by first supplying gas to the gas supply pipe 30 through the main supply pipe 60 as shown in FIG. 1. The gas supply is divided into odd-numbered valves 51 and 53 and even-numbered valves 52 by the gas supply opening / closing valves 50 attached to the gas supply pipes 30, and are alternately operated at intervals of 20 to 30 minutes. Combustion gases are supplied to each combustion chamber regularly and repeatedly through a gas supply line of heat and even heat.
이를 상세히 살펴보면, 우선 짝수열의 가스공급개폐밸브(52)가 열리는 경우 가스공급관(32)을 통해 연소용 가스가 공급되어 오븐솔(32a)를 통하여 연소실(12)의 개별연소실(122)에 가스가 공급됨과 동시에 오븐솔(32b)를 통해서도 연소실(13)의 개별연소실(131)에 가스가 공급된다. 또한, 이 경우 공기공급관(42)의 도어(42c)가 열리면서 공기공급관(42)에 연소용 공기가 공급되며, 공급된 연소용 공기는 공기공급관(42a)(42b)를 통해 각각 연소실(12)의 개별연소실(122)과 연소실(13)의 개별연소실(131)내로 유입된다. 이렇게 연소실(12)의 개별연소실(122)내로 공급된 가스는 공기와 함께 연소된 후, 폐가스는 연소실(12)의 개별연소실(122) 상부의 헤어핀(121a)를 통하여 개별연소실(121)로 넘어가 연소실(12)의 하부에 연결된 오븐솔(31b)(41b)를 지나 현재 가스와 공기가 공급되지 않는 가스공급관(31)와 공기공급관(41)을 통해 각 폐기변(71)을 거쳐 연돌(90)로 배출된다. 또 연소실(13)의 개별연소실(131)내로 공급된 가스는 공기와 함께 연소된 후 폐가스는 연소실(13)의 개별연소실(131) 상부의 헤어핀(131a)를 통하여 개별연소실(132)로 넘어가 연소실(13)의 하부에 연결된 오븐솔(33a)(43a)를 지나 현재 가스와 공기가 공급되지 않는 가스공급관(33)과 공기공급관(43)을 통해 폐기변(73)을 거쳐 연돌(90)으로 배출된다.In detail, first, even-numbered gas supply opening / closing valve 52 is opened, and gas for combustion is supplied through the gas supply pipe 32 so that gas is supplied to the individual combustion chamber 122 of the combustion chamber 12 through the oven brush 32a. At the same time as the gas is supplied to the individual combustion chamber 131 of the combustion chamber 13 through the oven brush 32b. In addition, in this case, the door 42c of the air supply pipe 42 is opened, and combustion air is supplied to the air supply pipe 42, and the supplied combustion air is respectively supplied through the air supply pipes 42a and 42b. The individual combustion chamber 122 and the combustion chamber 13 of the individual combustion chamber 131 is introduced. After the gas supplied into the individual combustion chamber 122 of the combustion chamber 12 is burned together with air, the waste gas is passed to the individual combustion chamber 121 through the hairpin 121a on the upper portion of the individual combustion chamber 122 of the combustion chamber 12. The stack 90 passes through each waste stool 71 through the gas supply pipe 31 and the air supply pipe 41 through which the gas and air are not currently supplied, passing through the oven brushes 31b and 41b connected to the lower part of the combustion chamber 12. To be discharged. In addition, after the gas supplied into the individual combustion chamber 131 of the combustion chamber 13 is combusted with air, the waste gas is transferred to the individual combustion chamber 132 through the hairpin 131a above the individual combustion chamber 131 of the combustion chamber 13. The oven brush 33a, 43a connected to the lower part of the 13 passes through the waste stool 73 through the gas supply pipe 33 and the air supply pipe 43 in which gas and air are not currently supplied to the stack 90. Discharged.
반대로 홀수열의 가스공급관(31)로부터 연소용 가스가 공급되는 경우 짝수열의 가스공급관(32)와 공기공급관(42)는 차단되며, 홀수열의 연소실(13)의 폐가스는 현재 가스 및 공기가 차단된 상태인 짝수열의 가스공급관(32)와 공기공급관(42)을 통해 연돌(90)로 배출된다.On the contrary, when the combustion gas is supplied from the odd-numbered gas supply pipe 31, the even-numbered gas supply pipe 32 and the air supply pipe 42 are blocked, and the waste gas of the odd-numbered combustion chamber 13 is currently blocked with gas and air. Phosphorus is discharged to the stack 90 through the even-numbered gas supply pipe 32 and the air supply pipe 42.
상기 연돌(90)의 상부 대기압과 외부온도, 연소폐가스의 온도차에 의한 자연통풍에 의하여 부압(-)이 발생되며, 연소실(12)에서 연소된 폐가스는 이 부압을 이용하여 연소실(12) 하부의 오븐솔(31b)(41b)를 거쳐 연소실(11) 하부의 가스공급관(31)과 공기공급관(41)에 연결된 폐기변(71)과 연도(91)를 거쳐 연돌(90)을 통해 대기중에 배출된다. 상기 폐기변(71)은 공급관(31)(41)과 연도(91) 사이에 위치하며, 각 연소실(10)마다 마련되어 있는데, 상기 폐기변(71)내의 덤퍼(81)를 조정하여 적정 연소실의 양압과 폐기변의 부압을 유지하면서 폐가스를 배출하므로써 연소 열효율을 균일하게 유지하게 된다.Negative pressure (-) is generated by natural ventilation due to the difference between the upper atmospheric pressure and the external temperature of the stack (90), the temperature of the combustion waste gas, the waste gas burned in the combustion chamber 12 by using the negative pressure of the lower portion of the combustion chamber 12 Discharge into the atmosphere through the stack 90 through the waste stool 71 and the flue 91 connected to the gas supply pipe 31 and the air supply pipe 41 at the lower part of the combustion chamber 11 through the oven brushes 31b and 41b. do. The waste stool 71 is located between the supply pipes 31 and 41 and the flue 91, and is provided for each combustion chamber 10, and the dumper 81 in the waste stool 71 is adjusted to adjust the proper combustion chamber. By maintaining the positive pressure and the negative pressure of the waste stool, the waste gas is discharged to maintain the combustion thermal efficiency uniformly.
이같이 상기 코크스로(100)의 연소방식은 짝수열과 홀수열의 가스공급관들이 규칙적으로 반복 개폐되면서 연소가 이루어지므로 가스공급관과 공기공급관은 각각 연소용 가스 및 공기의 공급통로가 되는 한편 폐가스의 배출통로로 이용되고 있다.In this way, the combustion method of the coke oven 100 is the combustion of the gas supply pipes of even and odd rows are repeatedly opened and closed regularly, so that the gas supply pipe and the air supply pipe becomes the supply passage of combustion gas and air, respectively, while the exhaust passage of the waste gas. It is used.
한편, 코크스로는 각 탄화실에 장입되는 석탄은 성분과 수분에 차이가 있고, 그 장입시간과 장입량은 서로 다를 뿐만아니라 코크스로의 가동율에 따라 건류시간 또한 각기 다르기 때문에 연소실내의 온도는 심하게 변화된다. 특히, 연소용 가스의 공급이 차단되고 폐가스의 통로가 되는 연소실은 연소실의 온도가 높은 상태에서 시간이 경과하면서 연소실의 온도는 떨어지게 되며, 연소되는 연소실에서는 시간이 경과하면서 연소실의 온도가 올라가게 되므로 폐가스의 온도도 올라가게 된다. 또한, 코크스로는 20~30분 주기로 규칙적인 혼합가스의 공급과 차단이 이루어지므로 연소실의 온도도 그와같은 주기로 냉각과 가열이 반복되는 형태를 보이기 때문에 코크스로에서는 연소열효율이나 공기비 관리 측면에서 어려움이 많다.On the other hand, as the coke furnace, the coal charged in each carbonization chamber differs in composition and moisture, and the charging time and the loading amount are different from each other, and the drying time is also different according to the operation rate of the coke furnace. do. In particular, in the combustion chamber in which the supply of combustion gas is cut off and the passage of the waste gas, the temperature of the combustion chamber decreases as time passes in a state where the temperature of the combustion chamber is high, and in the combustion chamber that burns, the temperature of the combustion chamber increases as time passes. The temperature of the waste gas also rises. In addition, since the coke oven is regularly supplied with a gas mixture and shut off every 20 to 30 minutes, the temperature of the combustion chamber is repeatedly cooled and heated at the same cycle. There are many.
실제로 코크스로는 각 연소실을 사이에 두고 탄화실이 위치하므로 탄화실을 기준으로 양쪽 연소실의 노온변화를 측정한 결과, 도2a와 같이, 탄화실에 석탄을 장입한 후 건류가 진행되면서 두 개의 인접한 연소실의 노온이 규칙적인 변화를 보이고 있다.In fact, as the coke furnace is located in the carbonization chamber with each combustion chamber in between, as a result of measuring the temperature change in both combustion chambers based on the carbonization chamber, as shown in FIG. The furnace temperature in the combustion chamber is changing regularly.
구체적으로 도2a의 경우 탄화실(22)에 상온의 석탄이 장입되면 그 탄화실(22)에 열량을 공급하는 장입 연소실(12)의 노온은 장입초기에는 석탄 장입전의 코크스 형성이 완료되면서 노온이 상승하는 영향을 받아 노온이 감깐 동안 상승하게 된다. 장입후 약 20~30분 경과된 시점에서부터 장입된 석탄의 영향으로 노온은 최대점(B)에서 하락하게 되며, 건류시간이 약 3~4시간이 경과된 시점에서는 수분이 제거되고 석탄중의 가연성 가스의 발생이 증가되면서 다시 노온이 서서히 상승하게 된다. 그 후 약 6~7시간이 경과된 시점에서는 코크스로의 구조상 탄화실(21)에 장입되는 석탄의 영향으로 인하여 다시 장입 연소실(12)의 노온이 하락하게 되며, 약 10.5~11.5시간 경과된 시점에서는 석탄이 코크스화되면서 노온이 다시 상승하게 되는 것이다. 그리고, 상기 장입 연소실과 인접한 연소실(11)의 노온은, 도2a에서도 알 수 있듯이, 장입 연소실(12)의 노온변화와 주기를 달리하면서 장입 연소실(12)와 같은 변화를 보인다.Specifically, in the case of FIG. 2A, when normal temperature coal is charged into the carbonization chamber 22, the furnace temperature of the charging combustion chamber 12, which supplies heat to the carbonization chamber 22, is completed by forming coke before charging the coal. Under the influence of the ascension, it rises for a while. From 20 to 30 minutes after charging, the temperature of the furnace decreases at the maximum point (B) due to the effect of coal. The moisture is removed and the flammability of coal is removed when the drying time is about 3 to 4 hours. As the generation of gas increases, the temperature rises again. After about 6 to 7 hours have elapsed, the furnace temperature of the charging combustion chamber 12 falls again due to the effect of coal charged into the carbonization chamber 21 due to the structure of the coke oven, and about 10.5 to 11.5 hours have elapsed. In Esau, the coal is coking and the warming rises again. The furnace temperature of the combustion chamber 11 adjacent to the charged combustion chamber is the same as that of the charged combustion chamber 12 while varying the cycle and the change in the temperature of the charged combustion chamber 12.
또 상기와 동일한 시점에서 폐기변의 부압을 측정한 결과, 두 개의 인접한 연소실의 폐기변에서는 도2b와 같은 부압변화를 보이고 있다. 즉, 각 연소실의 노온변화와 그에 따른 폐기변의 부압변화는 밀접한 관계가 있음을 알 수 있다. 따라서, 코크스로에서의 연소실 양압과 폐기변(70)의 부압관리는 코크스로의 연소관리에 가장 중요한 요소로서, 특히 폐기변(70)의 부압조정에 의해 연소실내의 압력유지와 연소 폐가스를 일정량 배출하게 되므로 적절한 폐기변의 부압조정은 연소실에 불필요한 공기 흡입을 방지하고, 연소 열효율을 균일하게 유지함은 물론 코크스제조에 필요한 적정 노온을 유지하는데 필수적이다.In addition, as a result of measuring the negative pressure of the waste valve at the same time point as described above, the negative pressure change as shown in FIG. In other words, it can be seen that there is a close relationship between the change in the temperature of each combustion chamber and the change in the negative pressure of the waste stool. Therefore, positive pressure management of the combustion chamber in the coke oven and negative pressure management of the waste stool 70 are the most important factors in the combustion management of the coke oven, and in particular, the pressure maintaining in the combustion chamber and the amount of the combustion waste gas are maintained by adjusting the negative pressure of the waste stool 70. The negative pressure adjustment of the appropriate waste valve is essential to prevent unnecessary air intake in the combustion chamber, to maintain the combustion thermal efficiency uniformly, and to maintain the proper temperature required for coke production.
통상 이러한 연소실의 노온과 폐기변의 부압변화의 관계에서 전체 폐기변의 부압은 2주에 1회 정도로 조정이 이루어지며, 이때 부압은 각 폐기변마다 약 평균 -14.5±0.2mmH2O 의 압력으로 조정된다. 연소실내의 양압(+)유지를 위한 폐기변(70)의 덤퍼(80)에 의한 부압(-)이 너무 높거나 낮은 경우 이로 인한 연소실내의 연소용 공기유입이 너무 과대하거나 너무 적어 불완전 연소가 발생된다. 그럼에도, 종래에는 폐기변의 부압조정을 각기 다른 변화시점에서 일률적으로 행하였기 때문에 노온의 적정부압이 상호보완되지 못하였다. 예를들면, 종래에는 폐기변의 부압조정을 도2b의 "B'" 또는 "C'"와 같은 시점에서 폐기변의 부압조정을 행하였다.In general, in relation to the furnace temperature of the combustion chamber and the negative pressure change of the waste stool, the negative pressure of the entire waste stool is adjusted about once every two weeks, and the negative pressure is adjusted to a pressure of about -14.5 ± 0.2mmH 2 O on average for each waste stool. . If the negative pressure (-) by the dumper 80 of the waste stool 70 for maintaining the positive pressure (+) in the combustion chamber is too high or low, the resultant inflow of combustion air in the combustion chamber is too large or too small, resulting in incomplete combustion. Is generated. Nevertheless, in the related art, since the negative pressure adjustment of the waste stool was uniformly performed at different time of change, the proper negative pressure of the furnace was not complementary to each other. For example, in the prior art, the negative pressure adjustment of the waste valve was performed at the same time as "B '" or "C'" in Fig. 2B.
장입 연소실의 최대온도이고 실제 폐기변의 부압이 평균 -15.0±0.2mmH2O 로서 최고점에 해당되는 "B'" 와 같은 시점에서 폐기변의 부압을 -14.5±0.2mmH2O 조정하는 경우 장입연소실의 노온변화는 도3a와 같이, 그 하락정도가 크며, 폐기변의 부압 또한 관리범위를 도3b와 같이, 크게 벗어나게 된다. 또한, 도2b의 "C'"시점과 같이 인접 연소실의 온도가 최저점이면서 인접연소실의 폐기변의 부압이 최저점인 시점에서 부압을 조정하게 되면 도4a에서와 같이, 노온은 강하하게 되면서 부압도 도4b에 도시된 바와 같이, 관리범위를 벗어나게 된다. 결국 이러한 폐기변의 부압조정은 연소실의 노온하락으로 인해 불완전 연소의 원인이 되며, 결국 코크스로의 성상에 영향을 주어 코크스의 품질을 떨어뜨리게 된다.When the negative pressure of the waste chamber is adjusted to -14.5 ± 0.2mmH 2 O at the point where the maximum temperature of the charged combustion chamber and the negative pressure of the actual waste stool is -15.0 ± 0.2 mmH 2 O, which is the highest point, "B '". As shown in FIG. 3A, the change is large, and the negative pressure of the waste stool is also greatly out of the management range as shown in FIG. 3B. In addition, when the negative pressure is adjusted at the point where the temperature of the adjacent combustion chamber is the lowest point and the negative pressure of the waste valve of the adjacent combustion chamber is the lowest point, as in the time point “C ′” of FIG. 2B, as shown in FIG. As shown in the figure, the management goes out of scope. As a result, the negative pressure adjustment of the waste stool causes incomplete combustion due to the lowering of the combustion chamber temperature, which in turn affects the properties of the coke furnace and degrades the coke quality.
따라서, 본 발명은 상기 종래의 폐기변 부압조정에 따른 문제점을 해결하고자 제안된 것으로서 연소실의 불완전 연소발생을 방지하여 최적의 노온을 유지하므로써 품질이 균일한 코크스를 제조할 수 있는 코크스로의 부압관리방법을 제공함에 그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been proposed to solve the problems caused by the conventional negative pressure adjustment of the waste valve as a negative pressure management to the coke oven to prevent the incomplete combustion of the combustion chamber to maintain the optimum temperature by producing a coke of uniform quality The purpose is to provide a method.
도1a는 통상의 코크스로의 구조도1A is a structural diagram of a conventional coke oven
도1b는 도1a의 연소실과 탄화실에 대한 상세도FIG. 1B is a detailed view of the combustion chamber and the carbonization chamber of FIG. 1A
도2a는 도1a의 코크스로의 장입 연소실과 인접연소실내의 노온변화를 보이는 그래프FIG. 2A is a graph showing the change in temperature in the charged combustion chamber and the adjacent combustion chamber of the coke oven of FIG.
도2b는 도2a과 동일시점에서의 폐기변 부압변화를 보이는 그래프FIG. 2B is a graph showing changes in the negative pressure of the waste valve at the same time as in FIG. 2A
도3a는 종래의 부압관리에 따른 장입 연소실내의 온도변화를 보이는 그래프Figure 3a is a graph showing the temperature change in the charging combustion chamber according to the conventional negative pressure management
도3b는 도3a와 동일시점에서의 폐기변 부압변화를 보이는 그래프FIG. 3B is a graph showing changes in the negative pressure of the waste valve at the same time as in FIG. 3A
도4a는 종래의 부압관리에 따른 인접 연소실내의 온도변화를 보이는 그래프Figure 4a is a graph showing the temperature change in the adjacent combustion chamber according to the conventional negative pressure management
도4b는 도4a와 동일시점에서의 폐기변 부압변화를 보이는 그래프Figure 4b is a graph showing the change in the negative pressure of the waste valve at the same time as in Figure 4a
도5a는 본 발명의 부압관리에 따른 장입 연소실내의 온도변화를 보이는 그래프Figure 5a is a graph showing the temperature change in the charging combustion chamber according to the negative pressure management of the present invention
도5b는 본 발명의 부압관리에 따른 인접 연소실내의 온도변화를 보이는 그래프Figure 5b is a graph showing the temperature change in the adjacent combustion chamber according to the negative pressure management of the present invention
도6은 종래 및 본 발명에 따라 부압관리후 연소실내의 상호 온도변차를 보이는 그래프Figure 6 is a graph showing the mutual temperature difference in the combustion chamber after the negative pressure management according to the conventional and the present invention
도7은 본 발명에 의한 폐기변 부압조정 전후의 조업일수에 따른 연소실내 평균온도변화그래프Figure 7 is a graph of the average temperature change in the combustion chamber according to the number of operating days before and after the negative pressure adjustment of the waste valve according to the present invention
도8은 본 발명에 의한 폐기변 부압조정 전후 연소실의 소비열량변화를 보이는 그래프Figure 8 is a graph showing the change in heat consumption of the combustion chamber before and after the negative pressure adjustment of the waste valve according to the present invention
도9는 본 발명에 의한 폐기변 부압조정 전후 생산된 코크스의 강도변화를 보이는 그래프9 is a graph showing the change in strength of the coke produced before and after the negative pressure adjustment of the waste in accordance with the present invention
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10, 11, 12, 13 ....... 연소실10, 11, 12, 13 ....... combustion chamber
20, 21, 22, 23 ....... 탄화실20, 21, 22, 23 ....... carbonization chamber
30, 31, 32, 33 ....... 가스공급관30, 31, 32, 33 ....... Gas supply pipe
31a, 31b, 32a, 32b, 33a, 33b, 41a, 41b, 42a, 42b ...... 오븐솔31a, 31b, 32a, 32b, 33a, 33b, 41a, 41b, 42a, 42b ...... Oven Brush
40, 41, 42, 43 ....... 공기공급관40, 41, 42, 43 ....... Air Supply Line
41c, 42c, 43c ........ 도어41c, 42c, 43c ........ Door
50, 51, 52, 53 ........ 가스공급개폐밸브50, 51, 52, 53 ........ Gas supply switch
60 ........ 주공급관 70, 71, 72, 73 ...... 폐기변60 ........ Main supply pipe 70, 71, 72, 73
80, 81, 82, 83 ........ 담퍼 90 ...... 연돌80, 81, 82, 83 ........ Damper 90 ...... Stack
100 ....... 코크스로100 ....... coke furnace
111, 112, 121 ..... 개별연소실111, 112, 121 ..... Individual combustion chamber
상기 목적달성을 위한 본 발명은 석탄이 장입되는 다수개의 탄화실; 상기 탄화실에 인접하여 위치되어 탄화실을 간접 가열하는 다수개의 연소실; 각 연소실의 하단에 연결되어 연소용 가스를 공급하는 가스공급관; 상기 연소실의 하단에 상기 가스공급관과 이웃하여 마련되어 공기를 공급하는 공기공급관; 및 상기 각각의 가스공급관과 공기공급관에 연결되어 부압(-)으로 연소된 폐가스압을 조정하는 폐기변; 을 포함한 코크스로를 이용하여 코크스를 제조하는 방법에 있어서,The present invention for achieving the above object is a plurality of carbonization chamber in which coal is charged; A plurality of combustion chambers positioned adjacent said carbonization chamber to indirectly heat the carbonization chamber; A gas supply pipe connected to a lower end of each combustion chamber to supply a gas for combustion; An air supply pipe provided adjacent to the gas supply pipe at a lower end of the combustion chamber to supply air; And a waste valve connected to each of the gas supply pipes and the air supply pipe to adjust the waste gas pressure burned under negative pressure (−). In the method for producing coke using a coke oven,
상기 연소실중 석탄이 장입된 임의의 탄화실을 간접가열하는 장입 연소실의 노내온도와 상기 장입 연소실과 대향되어 이웃한 다른 인접 연소실의 노내온도가 서로 처음 만나는 시점에서, 상기 장입 연소실의 폐가스가 배출되는 가스공급관과 공기공급관에 연결된 폐기변의 부압과 상기 인접연소실의 폐가스가 배출되는 가스공급관과 공기공급관의 폐기변의 부압이 서로 일치하는 범위로 각 부압을 조정하는 코크스로의 부압관리방법에 관한 것이다.The waste gas of the charged combustion chamber is discharged when the internal temperature of the charged combustion chamber indirectly heating any carbonized chamber in which the coal is charged in the combustion chamber and the furnace temperature of the adjacent adjacent combustion chamber meet each other for the first time. It relates to a negative pressure management method for the coke oven to adjust each negative pressure in a range in which the negative pressure of the waste valve connected to the gas supply pipe and the air supply pipe and the negative pressure of the waste valve of the gas supply pipe and the air supply pipe from which the waste gas of the adjacent combustion chamber is discharged coincide with each other.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명은 코크스로의 연소실내의 양압(+)을 유지하면서 연소상태를 조절하기 위해 코크스로의 전체 연소과정에 가장 큰 변동요인이 되는 부압조정에 관한 것으로, 특히 연소 폐가스와 외부기체의 온도차에 의해 연돌의 자연통풍으로 발생되는 폐기변의 부압을 적기에 최적으로 조절함에 특징이 있다.The present invention relates to a negative pressure adjustment which is the biggest variable in the overall combustion process of the coke oven in order to control the combustion state while maintaining a positive pressure (+) in the combustion chamber of the coke oven, and in particular, the temperature difference between the combustion waste gas and the external gas It is characterized by optimally adjusting the negative pressure of the waste stool generated by natural ventilation of the stack in a timely manner.
우선, 본 발명은 도1a와 같은 통상의 코크스로(100)이면 어느 방식이건 적용 가능하다. 구체적으로 본 발명에 부합되는 코크스로는 다수개의 탄화실(20), 연소실(10) 및 각 연소실(10)의 하단에 연결된 가스공급관(30)과 공기공급관(40), 그리고 폐기변(70)을 포함한 코크스로를 들 수 있다.First, the present invention can be applied in any manner as long as the conventional coke oven 100 as shown in Fig. 1A. Specifically, the coke oven according to the present invention includes a plurality of carbonization chambers 20, a combustion chamber 10, and a gas supply pipe 30 and an air supply pipe 40 connected to the lower ends of each combustion chamber 10, and a waste stool 70. And coke ovens.
상기 코크스로에서 코크스를 제조할 때, 임의의 탄화실, 예를들면 도1b의 경우 탄화실(21)에 인접한 장입 연소실(12)의 노온과 인접 연소실(11)의 노온은 전술한 도2a와 도2b에서도 알 수 있듯이, 건류시간에 따라 매우 규칙적인 변화를 보이고 있다. 본 발명은 이러한 규칙적인 연소실내의 노온변화를 적정 부압관리를 통해 안정시켜준다.When producing coke in the coke oven, the furnace of any carbonization chamber, for example the charging chamber 12 adjacent to the carbonization chamber 21 and the furnace of the adjacent combustion chamber 11 in the case of FIG. As can be seen in Figure 2b, it shows a very regular change according to the duration of the distillation. The present invention stabilizes the temperature change in the regular combustion chamber through proper negative pressure management.
그러나, 보통 장입 연소실(12)의 노온은 그 이웃한 탄화실(22)과 탄화실(21)의 석탄 장입에 따라 영향을 받게 될 뿐만아니라 장입 연소실(12)에서 배출되는 폐가스가 인접 연소실(11)에서 배출되는 폐가스가 합쳐져 각 폐기변(71)을 통해 배출되기 때문에 단지 "B"시점처럼 장입 연소실(11)의 노온 변화를 기준하거나 "C"시점처럼 인접 연소실(13)의 노온변화를 기준으로 하는 것은 바람직하지 않다. 따라서, 본 발명은 임의의 탄화실(21)을 간접가열하는 장입 연소실(12)의 노내온도와 상기 장입 연소실과 대향되어 이웃한 다른 인접 연소실(11)의 노내온도가 서로 만나는 최초의 시점, 즉 도2a의 "A" 시점에서 상기 장입 연소실(12)로부터 배출되는 폐가스의 부압을 조절하는 것이다.However, the normal temperature of the charged combustion chamber 12 is not only affected by the coal charging of the neighboring carbonization chamber 22 and the carbonization chamber 21, but also the waste gas discharged from the charging combustion chamber 12 is adjacent to the combustion chamber 11. ), The waste gas discharged from) is discharged through each waste stool 71 so that it is based solely on the change in the temperature of the charging combustion chamber 11 at the point of "B" or on the change of the temperature of the adjacent combustion chamber 13 at the point of "C". It is not preferable to make it. Accordingly, the present invention is the first time when the furnace temperature of the charged combustion chamber 12 indirectly heating any carbonization chamber 21 and the furnace temperature of another adjacent combustion chamber 11 opposite to the charged combustion chamber meet each other, that is, The negative pressure of the waste gas discharged from the charged combustion chamber 12 is adjusted at the time "A" of FIG. 2A.
더욱이, 상기 "A"시점에서의 두 연소실의 폐기변의 부압은 거의 동일한 수준에 있어 본 발명은 폐기변의 부압관리에 보다 적절함을 알 수 있다. 즉, 본 발명은 상기 시점에서 임의의 장입 연소실(12)의 폐가스와 인접 연소실(11)의 폐가스가 합쳐져 배출되는 가스공급관(31)과 공기공급관(41)에 연결된 폐기변(71)의 부압과, 상기 인접연소실(13)의 폐가스와 장입 연소실(12)의 폐가스가 합쳐져 배출되는 가스공급관(32)과 공기공급관(42)의 폐기변(72)의 부압이 서로 일치하는 범위로 각 부압을 조정함이 가능하다.Furthermore, it can be seen that the negative pressure of the waste valves of the two combustion chambers at the time point "A" is about the same level, so that the present invention is more suitable for the negative pressure management of the waste valves. That is, according to the present invention, the negative pressure of the waste valve 71 connected to the gas supply pipe 31 and the air supply pipe 41 through which the waste gas of an arbitrary charging combustion chamber 12 and the waste gas of the adjacent combustion chamber 11 are discharged together at this point is determined. Each negative pressure is adjusted to a range in which the negative pressures of the gas supply pipe 32 through which the waste gas of the adjacent combustion chamber 13 and the waste gas of the charged combustion chamber 12 are combined and discharged are matched with each other. It is possible.
이러한 본 발명의 폐기변 부압관리는 임의의 장입 연소실의 노온 하락을 방지하여 연소실의 연소상태가 가장 좋은 상태를 유지할 수 있고, 이에 따라 연소실내의 불완전 연소를 최소화할 수 있다.Such waste valve negative pressure management of the present invention can prevent the drop in the temperature of any charging combustion chamber to maintain the best state of combustion of the combustion chamber, thereby minimizing incomplete combustion in the combustion chamber.
이하, 본 발명을 실시예를 통하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail through examples.
[실시예1]Example 1
75문의 탄화실과 연소실이 나란히 배치된 코크스로의 탄화실내에 석탄을 장입한 후, 건류시간에 따라 각 폐기변의 부압조정을 달리하면서 코크스를 제조하였다. 각 폐기변 부압조정은 약 14.5±0.2mmH2O 를 기준으로 하였으며, 본 발명의 경우 도2b의 "A"에서, 종래예1의 경우 도2b의 "B"에서, 그리고 종래예2의 경우 도2b의 "C"에서 각각 폐기변의 덤퍼를 조절하므로써 행하였다. 구체적으로 "B"시점은 석탄장입후 약 25분이었으며, "C"시점은 석탄장입후 약 5시간, 그리고 "A"시점은 석탄장입후 약 8시간 건류가 진행된 시점이었다.After the coal was charged into the coking furnace carbonization chamber in which 75 carbonization chambers and a combustion chamber were arranged side by side, the coke was manufactured by adjusting the negative pressure of each waste valve according to the drying time. Each waste valve negative pressure adjustment was based on about 14.5 ± 0.2mmH 2 O, and in the case of the present invention, “A” of FIG. 2B, “B” of FIG. 2B, and FIG. In "C" of 2b, it performed by adjusting the dumper of a waste stool respectively. Specifically, "B" time was about 25 minutes after coal loading, "C" time was about 5 hours after coal loading, and "A" time was about 8 hours after coal loading.
이같이 각 부압조정시점을 달리한 후 석탄의 건류가 진행되는 동안 연소실의 노온변화를 측정하고, 그 결과를 각각 도5와 도6에 나타내었다.After changing the negative pressure adjustment time as described above, the change in the temperature of the combustion chamber during the drying of coal is measured, and the results are shown in FIGS. 5 and 6, respectively.
도5a는 "A"에서 부압을 변경된 임의의 장입 연소실의 노온변화를 보이는 경우이다. 도5a에서와 같이, 이웃한 두 개의 연소실내의 부압이 같은 시점(A)에서 부압을 조절한 발명예의 경우 단지 장입 연소실내의 노온이 최고시점(B)에서 부압을 조절한 종래예1에 비하여 장입 연소실내의 노온이 크게 상승된 패턴을 이루고 있음을 알 수 있다.Fig. 5A shows the change in the temperature of any charged combustion chamber in which the negative pressure is changed at " A ". As shown in Fig. 5A, in the case of the invention example in which the negative pressure in two adjacent combustion chambers is adjusted at the same time point A, only the furnace temperature in the charged combustion chamber is adjusted compared to the conventional example 1 in which the negative pressure is adjusted at the highest point B. It can be seen that the furnace temperature in the charging combustion chamber has a greatly increased pattern.
또한, 도5b는 "A"에서 부압을 변경된 임의의 인접 연소실의 노온변화를 보이는 경우이다. 도5b에서와 같이, 이웃한 두 개의 연소실내의 부압이 같은 시점(A)에서 부압을 조절한 발명예의 경우 단지 인접 연소실내의 노온이 최저시점(C)에서 부압을 조절한 종래예2에 비하여 인접 연소실에서도 노내의 온도가 역시 상승된 패턴을 이루고 있음을 알 수 있다.5B shows the change in the temperature of any adjacent combustion chamber whose negative pressure is changed at " A ". As shown in Fig. 5B, in the case of the invention example in which the negative pressures in two adjacent combustion chambers are adjusted at the same time point A, compared with the conventional example 2 in which the furnace temperature in the adjacent combustion chambers only adjusts the negative pressure at the lowest time point C, It can be seen that the temperature in the furnace also has an elevated pattern in the adjacent combustion chamber.
한편, 도6은 각각 "A"시점과 "B"시점에서 폐기변의 부압을 조정한 상태에서 약 48시간 동안 계속하여 코크스를 가동한 후 일어나는 연소실내의 온도변화를 서로 상대적으로 비교한 것이다. 즉, "A"시점에서 부압조정된 연소실의 온도변화에 대해 "B"시점에서 부압조정된 연소실의 온도변화편차를 보이는 것으로서, "B"시점에서 부압조정이 된 연소실내의 온도가 상대적으로 크게 하락하고 있음을 알 수 있다. 이러한 경향은 "C"시점에서 부압이 조정된 경우와도 유사하게 나타났다.On the other hand, Figure 6 relatively compares the temperature change in the combustion chamber that occurs after the coke is continuously operated for about 48 hours while adjusting the negative pressure of the waste valve at the time of "A" and "B", respectively. That is, the temperature change of the negative pressure-controlled combustion chamber at the time of "B" is shown to the temperature change of the negative pressure-controlled combustion chamber at the time "A", and the temperature in the combustion chamber with negative pressure control at the "B" time is relatively large. You can see that it is falling. This tendency is similar to the case where negative pressure is adjusted at the "C" time point.
따라서, 코크스로의 연소실의 노온변화에 가장 큰 변동요인이 되는 폐가스의 부압관리를 장입 연소실과 인접 연소실의 온도가 동일한 시점(A)에서 부압조정이 이루어지는 것이 연소실의 노온 하락이 적어 연소실의 연소상태가 가장 좋은 상태를 유지할 수 있어 불완전 연소를 최소화할 수 있음을 알 수 있다.Therefore, the negative pressure control of the waste gas, which is the biggest change factor in the furnace temperature change of the coke furnace, is controlled by the negative pressure adjustment when the temperature of the combustion chamber and the adjacent combustion chamber is the same (A). It can be seen that can maintain the best state to minimize incomplete combustion.
[실시예2]Example 2
실시예1과 같이, "A"의 시점에서 폐기변의 부압조정이 이루어진 전후의 상태에서 한달간 연소실의 평균노온변화와 이때 연소실 소비열량변화, 그리고 제조된 코크스의 성상을 측정하고, 그 결과를 각각 도7 내지 도9에 나타내었다.As in Example 1, the average temperature change of the combustion chamber, the change in the heat consumption of the combustion chamber, and the properties of the manufactured coke were measured for one month in the state before and after the negative pressure adjustment of the waste valve at the time of "A". 7 to 9 are shown.
도7에 나타난 바와 같이, "A" 시점에서 폐기변 부압이 조정된 다음에는 평균 노온이 약 25.4℃ 정도 상승하고, 이때 도8의 노내 소비열량도 감소함은 물론 소비열량 자체가 거의 일정한 안정된 수준을 보이고 있음을 알 수 있다.As shown in FIG. 7, the average temperature rises by about 25.4 ° C. after the negative pressure of the waste stool is adjusted at the time point “A”. At this time, the heat consumption in the furnace of FIG. 8 also decreases, and the heat consumption itself is almost constant. It can be seen that.
또한, 도9에 나타난 바와 같이, 본 발명의 부압조정에 따라 제조된 코크스의 경우 폐기변 부압 조정 전에 비하여 코크스 강도가 우수하여 양질의 코크스가 얻어짐을 알 수 있었다.In addition, as shown in Figure 9, in the case of coke produced according to the negative pressure adjustment of the present invention it was found that the coke strength is superior to the coke strength before the negative pressure adjustment is obtained a good coke.
상술한 바와 같이, 본 발명은 코크스로의 각 폐기변의 적정한 부압조절시점을 적절히 선택 조정하므로써, 연소실의 불완전 연소발생을 방지하여 최적의 노온을 유지하고, 이에 따라 품질이 균일한 코크스를 제조할 수 있는 매우 유용한 효과가 있다.As described above, according to the present invention, by appropriately adjusting and adjusting the appropriate negative pressure adjustment time of each waste stool to the coke oven, it is possible to prevent the incomplete combustion of the combustion chamber to maintain the optimum temperature, thereby producing coke with uniform quality. That has a very useful effect.
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