KR100983676B1 - Coal analyzer using a fluidizer - Google Patents
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Abstract
이 발명은 2종류 이상의 석탄이 혼합되어 있는 혼합 석탄을 분석할 경우에, 석탄이 충분히 혼합되도록 함과 동시에 석탄의 입도 및 투입량을 고르게 함으로써 근적외선 센서의 분석 성능의 정밀도를 높일 수 있는, 유동층 혼합기를 이용한 석탄 성상 분석장치에 관한 것으로서,The present invention is a fluidized bed mixer that can improve the accuracy of the analysis performance of the near-infrared sensor by allowing the coal to be sufficiently mixed and evenly coal particle size and input amount when analyzing mixed coal in which two or more types of coal are mixed. Regarding the coal property analyzer used,
혼합 석탄을 공급하기 위한 상부 호퍼와, 상기한 상부호퍼로부터 공급되는 혼합 석탄을 이송하기 위한 제1 컨베이어와, 상기한 제1 컨베이어에 연결되어 있으며 혼합 석탄을 입도를 기준으로 굵은 혼합 석탄과 가는 혼합 석탄으로 분리하기 위한 스크린과, 상기한 스크린에서 걸러진 가는 혼합 석탄을 기포를 이용하여 잘 섞어 줌 동시에 입도에 따라 2차적으로 분리되도록 하는 유동층 혼합기와, 상기한 유동층 혼합기에 기포를 제공하기 위한 에어 박스와, 상기한 스크린으로부터 공급되는 굵은 혼합 석타과 상기한 유동층 혼합기으로부터 오버플로우되어 공급되는 가는 혼합 석탄을 이송하기 위한 제2 컨베이어와, 상기한 유동층 혼합기로부터 공급되는 가늘고 잘 혼합된 석탄을 이송시키기 위한 제3 컨베이어와, 상기한 유동층 혼합기로부터 제3 컨베이어로 공급되는 가늘고 잘 혼합된 석탄의 양을 조절하기 위한 석탄높이 조절밸브와, 상기한 제2 및 제3 컨베이어에 연결되어 있는 하부 호퍼와, 상기한 하부호퍼로부터 공급되는 석탄을 이송하기 위한 제4 컨베이어와, 상기한 제3 컨베이어에 근접하여 설치되어 있으며 상기한 제3 컨베이어에 의해 이송되는 가늘고 잘 혼합된 석탄의 성상을 분석하기 위한 근적외선 센서와, 상기한 근적외선 센서에 연결되어 있는 데이터 처리용 컴퓨터를 포함하여 이루어진다.The upper hopper for supplying the mixed coal, the first conveyor for conveying the mixed coal supplied from the upper hopper, and the mixed coal which is connected to the first conveyor and coarse mixed coal with the coarse grain based on the particle size A screen for separating coal, a fluidized bed mixer for mixing the finely mixed coal filtered in the above screen by using a bubble, and a second separation according to the particle size, and an air box for providing bubbles to the fluidized bed mixer. And a second conveyor for conveying coarse mixed stone supplied from the screen and fine mixed coal overflowed from the fluidized bed mixer, and for feeding the finely mixed coal supplied from the fluidized bed mixer. Third conveyor from the third conveyor and the fluidized bed mixer described above. A coal height control valve for controlling the amount of finely mixed coal supplied to the fish, a lower hopper connected to the second and third conveyors described above, and a fourth for transporting coal supplied from the lower hopper. A near-infrared sensor for analyzing the properties of the thin, well-mixed coal conveyed by the third conveyor and installed near the conveyor, the third conveyor, and a data processing computer connected to the near-infrared sensor. It is made, including.
컨베이어, 호퍼, 근적외선 센서, 컴퓨터, 에어 박스, 유동층, 혼합기 Conveyor, Hopper, Near Infrared Sensor, Computer, Air Box, Fluidized Bed, Mixer
Description
이 발명은 석탄 성상 분석장치 분야에 관한 것으로서, 좀더 세부적으로 말하자면 2종류 이상의 석탄이 혼합되어 있는 혼합 석탄을 분석할 경우에, 석탄이 충분히 혼합되도록 함과 동시에 석탄의 입도 및 투입량을 고르게 함으로써 근적외선 센서의 분석 성능의 정밀도를 높일 수 있는, 유동층 혼합기를 이용한 석탄 성상 분석장치에 관한 것이다.The present invention relates to the field of coal property analyzers. More specifically, when analyzing mixed coals in which two or more types of coals are mixed, a near infrared ray sensor is made by allowing coals to be sufficiently mixed and at the same time, the particle size and input amount of coals are uniform. The present invention relates to a coal property analyzer using a fluidized bed mixer, which can increase the accuracy of the analysis performance.
석탄은 지질시대에 쌓인 식물의 섬유소가 탈수작용을 통해 부식화됨으로써 형성되는 것으로서, 그 특성은 생산 지역에 따라 다르게 나타나게 되는데, 일반적으로 갈탄, 역청탄, 무연탄 등의 순으로 부식화의 정도가 증가되므로 부식화의 정도에 따라 갈탄, 역청탄, 무연탄 등으로 분류한다.Coal is formed by the dehydration of fiber from plants accumulated in the geological age, and its characteristics are different depending on the production area.In general, the degree of deterioration increases in the order of lignite, bituminous coal, anthracite coal, etc. Depending on the degree of corrosion, it is classified into lignite, bituminous coal and anthracite coal.
이러한 석탄의 성상을 분석하기 위한 기술은 뉴트론 감마선(Neutron gamma ray)을 이용한 방법과 근적외선 센서를 이용한 방법으로 크게 두 부분으로 나누어 개발되고 있다. The technique for analyzing the properties of coal has been developed into two parts, a method using Neutron gamma ray and a method using a near infrared sensor.
상기한 뉴트론 감마선(Neutron gamma ray)을 이용한 방법은 이미 상용화되어 있기는 하지만, 설비의 가격이 비싸며, 원자력법을 적용받기 때문에 운영상에 어려움이 있어서 새로운 대안이 요구되고 있는 실정이다.Although the method using the Neutron gamma ray is already commercialized, the price of the facility is expensive, and since the nuclear method is applied, there is a need for a new alternative due to difficulties in operation.
이와 같은 뉴트론 감마선(Neutron gamma ray)법의 대안으로서 최근에 근적외선 센서를 이용한 방법이 많이 연구가 되고 있다.Recently, as an alternative to the Neutron gamma ray method, a method using a near infrared sensor has been studied.
근적외선 센서를 이용하여 온라인으로 실시간 석탄 성상을 분석하는 방법은, 일반적으로 전체 근적외선 파장대역(1,200nm ~ 2,500nm)에서 스펙트럼을 구해 분석하는 방법과는 달리, 분석에 필요한 일부 파장(4 ~ 6개)에 대해서만 흡광도를 측정하여 분석하는 특징이 있다. 또한, 이러한 근적외선 센서를 이용한 석탄 성상분석 방법은, 전체 파장을 이용하는 일반적인 분석 방법에 비해서 데이터 량이 적고 필요한 정보에 대한 통계학 처리가 간단해 온라인 분석 장치에 적용하기에 유리한 장점이 있다. 이의 대표적 활용 예로서는, 일본 케트(Kett)사의 상용 제품으로서, 다파장을 갖는 근적외선 센서를 이용하여 석탄 성상에 따라 흡수, 반사되는 파장의 스펙트럼 분석을 통한 상관식 개발을 통해 석탄 성상을 예측하는 기술이 개시된 바 있다. 참고로, 일본 케트(Kett)사의 기술적 상관도의 개발 개념은 대한민국 등록특허공보 공고번호 10-0239851호(공고일: 2000년 1월 15일)의 "석탄종의 구별방법 및 장치"에 자세히 소개되어 있으며, 개발된 온라인 석탄 성상 기술의 실증 적용을 위해 석탄 화력 발전소 미분기 전단의 급탄기에 설치 운영을 하고 있다.The method of analyzing real-time coal properties online using a near-infrared sensor generally differs from obtaining a spectrum in the entire near-infrared wavelength band (1,200 nm to 2,500 nm), and some wavelengths (4 to 6) required for analysis are used. ) Absorbance is measured and analyzed only. In addition, the coal property analysis method using the near-infrared sensor has an advantage that it is advantageous to apply to an on-line analysis device because the amount of data and the statistical processing of the necessary information is simple compared to the general analysis method using the full wavelength. A representative example of this is the commercial product of Kett, Japan, which uses a near-infrared sensor with multiple wavelengths to predict coal properties by developing correlations through spectrum analysis of wavelengths absorbed and reflected by coal properties. It has been disclosed. For reference, the concept of developing a technical correlation diagram of Kett of Japan is introduced in detail in "Methods and Apparatus for Distinguishing Coal Species" of Korean Patent Publication No. 10-0239851 (Notice date: January 15, 2000). In order to demonstrate the application of the developed on-line coal condensation technology, it is installed and operated in a coal feeder in front of the branch of coal-fired power plant.
그러나, 종래의 근적외선 센서를 이용한 온라인 석탄 성상분석장치를 석탄 화력발전소 미분기 전단에 있는 급탄기에 설치하여 2종류 이상의 석탄이 혼합되어 있는 혼합 석탄을 분석할 경우에, 석탄의 혼합이 충분히 이루어지지 않게 되면 석 탄 표면층을 분석하는 근적외선 센서의 특성상, 분석 성능의 정밀도가 떨어지게 되는 문제점이 있다. However, when an on-line coal property analyzer using a conventional near-infrared sensor is installed in a feeder in front of a coal-fired power plant differentiator and analyzes mixed coal containing two or more types of coal, the coal is not sufficiently mixed. Due to the characteristics of the near infrared sensor for analyzing the surface layer of coal, there is a problem that the accuracy of the analysis performance is reduced.
이와 더불어, 도 1과 도 2에 나타낸 바와 같이 근적외선 센서는 측정하고자 하는 석탄 입도와 컨베이어 속도에 따라 흡광도 값이 경향 없이 달라지는 특성이 있어서, 석탄의 입도나 투입량이 변화하게 되면 정확한 석탄의 성상분석이 이루어지기가 어려운 문제점이 있다. In addition, as shown in FIGS. 1 and 2, the near-infrared sensor has a characteristic that the absorbance value does not tend to change depending on the coal particle size and the conveyor speed to be measured. There is a problem that is difficult to achieve.
또한, 이러한 혼합된 석탄의 분석 및 컨베이어의 환경에 따른 영향은 석탄의 성상 분석에 관한 상관식의 상관도를 떨어뜨리게 되어 측정의 정밀도에 큰 영향을 미치게 됨으로써 분석장치의 신뢰성을 떨어뜨리게 되며, 발전소 급탄기의 운전 환경이 달라질 경우 또 다른 상관식을 만들어 내야 하는 어려움이 존재하는 문제점이 있다.In addition, the effects of the analysis of the mixed coal and the environment of the conveyor will reduce the correlation of the correlation for the analysis of coal properties, which greatly affects the accuracy of the measurement, thereby reducing the reliability of the analysis device. If the operating environment of the feeder is different, there is a problem that has to create another correlation.
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 2종류 이상의 석탄이 혼합되어 있는 혼합 석탄을 분석할 경우에, 석탄이 충분히 혼합되도록 함으로써 근적외선 센서의 분석 성능의 정밀도를 높일 수 있는, 유동층 혼합기를 이용한 석탄 성상 분석장치를 제공하는 데 있다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the conventional problems as described above. When analyzing mixed coals in which two or more types of coals are mixed, the coals are sufficiently mixed to increase the accuracy of the analysis performance of the near infrared sensor. The present invention provides a coal phase analyzer using a fluidized bed mixer.
본 발명의 다른 목적은, 석탄의 입도 및 투입량을 고르게 함으로써 근적외선 센서의 분석 성능의 정밀도를 높일 수 있는, 유동층 혼합기를 이용한 석탄 성상 분석장치를 제공하는 데 있다. Another object of the present invention is to provide a coal property analyzer using a fluidized bed mixer which can improve the precision of the analysis performance of the near infrared sensor by making the particle size and the amount of coal uniform.
상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 이 발명의 구성은, 혼합 석탄을 공급하기 위한 상부 호퍼와, 상기한 상부호퍼로부터 공급되는 혼합 석탄을 이송하기 위한 제1 컨베이어와, 상기한 제1 컨베이어에 연결되어 있으며 혼합 석탄을 입도를 기준으로 굵은 혼합 석탄과 가는 혼합 석탄으로 분리하기 위한 스크린과, 상기한 스크린에서 걸러진 가는 혼합 석탄을 기포를 이용하여 잘 섞어 줌 동시에 입도에 따라 2차적으로 분리되도록 하는 유동층 혼합기와, 상기한 유동층 혼합기에 기포를 제공하기 위한 에어 박스와, 상기한 스크린으로부터 공급되는 굵은 혼합 석탄과 상기한 유동층 혼합기로부터 오버플로우되어 공급되는 가는 혼합 석탄을 이송하기 위한 제2 컨베이어와, 상기한 유동층 혼합기로부터 공급되는 가늘고 잘 혼합된 석탄을 이송시키기 위한 제3 컨베이어와, 상기한 제2 및 제3 컨베이어에 연결되어 있는 하부 호퍼와, 상기한 하부호퍼로부터 공급되는 석탄을 이송하기 위한 제4 컨베이어와, 상기한 제3 컨베이어에 근접하여 설치되어 있으며 상기한 제3 컨베이어에 의해 이송되는 가늘고 잘 혼합된 석탄의 성상을 분석하기 위한 근적외선 센서와, 상기한 근적외선 센서에 연결되어 있는 데이터 처리용 컴퓨터를 포함하여 이루어진다.As a means for achieving the above object, the configuration of the present invention comprises an upper hopper for supplying mixed coal, a first conveyor for transporting the mixed coal supplied from the upper hopper, and a connection with the first conveyor. Screen for separating mixed coal into coarse mixed coal and fine mixed coal based on the particle size, and fluidized bed to mix the fine mixed coal filtered in the above screen by using a bubble and to separate it secondly according to the particle size. A mixer, an air box for supplying air bubbles to the fluidized bed mixer, a coarse mixed coal supplied from the screen and a second conveyor for conveying fine mixed coal overflowed from the fluidized bed mixer; To transport fine and well-mixed coal from one fluidized bed mixer A third conveyor, a lower hopper connected to the second and third conveyors, a fourth conveyor for transporting coal supplied from the lower hopper, and a third conveyor And a near-infrared sensor for analyzing the properties of the thin, well-mixed coal conveyed by the third conveyor, and a data processing computer connected to the near-infrared sensor.
이 발명의 구성은, 상기한 유동층 혼합기로부터 제3 컨베이어로 공급되는 가늘고 잘 혼합된 석탄의 양을 조절하기 위한 석탄높이 조절밸브를 더 포함하여 이루어지면 바람직하다. It is preferable that the configuration of the present invention further comprises a coal height control valve for controlling the amount of fine and finely mixed coal fed from the fluidized bed mixer to the third conveyor.
이 발명의 구성은, 상기한 유동층 혼합기에 공급되는 기포는 2 ~ 3umf의 최소 유동화 속도로 공급되면 바람직하다. In the configuration of the present invention, it is preferable that the bubble supplied to the fluidized bed mixer is supplied at a minimum fluidization rate of 2 to 3 μm.
이 발명의 구성은, 상기한 유동층 혼합기는, 일측 하단에 성상 분석을 하기 위한 가는 혼합석탄을 제3 컨베이어로 배출하기 위한 오리피스가 형성되고, 하부에는 에어 박스로부터 기포를 유입시키기 위한 망이 형성되면 바람직하다. In the configuration of the present invention, the fluidized bed mixer has an orifice for discharging fine mixed coal to perform a property analysis on a third conveyor at one lower end thereof, and a net for introducing air bubbles from the air box is formed at the bottom of the fluidized bed mixer. desirable.
이 발명의 구성은, 상기한 유동층 혼합기는, 오버플로우되는 가는 혼합석탄을 제2 컨베이어로 배출하기 위한 출구관이 일측 상단에 형성되면 바람직하다. The configuration of the present invention is preferably such that the fluidized bed mixer is provided with an outlet pipe for discharging the fine mixed coal overflowed to the second conveyor at one upper end.
이 발명의 구성은, 상기한 제3 컨베이어는 등속으로 운행되면 바람직하다. The configuration of the present invention is preferably such that the third conveyor is operated at a constant speed.
이 발명은, 2종류 이상의 석탄이 혼합되어 있는 혼합 석탄을 분석할 경우에, 석탄이 충분히 혼합되도록 함과 동시에 석탄의 입도 및 투입량을 고르게 함으로써 근적외선 센서의 분석 성능의 정밀도를 높일 수 있는, 효과를 갖는다.The present invention has the effect of increasing the accuracy of the analysis performance of the near-infrared sensor by analyzing the mixed coal in which two or more types of coal are mixed, by allowing the coal to be sufficiently mixed, and by uniformizing the particle size and input amount of the coal. Have
이하, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 이 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다. 이 발명의 목적, 작용, 효과를 포함하여 기타 다른 목적들, 특징점들, 그리고 동작상의 이점들이 바람직한 실시예의 설명에 의해 보다 명확해질 것이다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings in order to describe in detail enough to enable those skilled in the art to easily carry out the present invention. . Other objects, features, and operational advantages, including the purpose, operation, and effect of the present invention will become more apparent from the description of the preferred embodiments.
참고로, 여기에서 개시되는 실시예는 여러가지 실시가능한 예중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 실시예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 이 실시예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 부가 및 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시예가 가능함을 밝혀 둔다.For reference, the embodiments disclosed herein are only presented by selecting the most preferred embodiment in order to help those skilled in the art from the various possible examples, the technical spirit of the present invention is not necessarily limited or limited only by this embodiment Rather, various changes, additions, and changes are possible within the scope without departing from the spirit of the present invention, as well as other equivalent embodiments.
도 3은 이 발명의 일실시예에 따른 유동층 혼합기를 이용한 석탄 성상 분석장치이고, 도 4는 이 발명의 일실시예에 따른 유동층 혼합기를 이용한 석탄 성상 분석장치의 유동층 혼합기의 세부 구조도이다.3 is a coal phase analyzer using a fluidized bed mixer according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a detailed structural diagram of the fluidized bed mixer of the coal phase analyzer using a fluidized bed mixer according to an embodiment of the present invention.
도 3 및 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 이 발명의 일실시예에 따른 유동층 혼합기를 이용한 석탄 성상 분석장치의 구성은, 혼합 석탄을 공급하기 위한 상부 호퍼(1)와, 상기한 상부호퍼(1)로부터 공급되는 혼합 석탄을 이송하기 위한 제1 컨베이어(3)와, 상기한 제1 컨베이어(3)에 연결되어 있으며 혼합 석탄을 입도를 기준으로 굵은 혼합 석탄과 가는 혼합 석탄으로 분리하기 위한 스크린(7)과, 상기한 스크린(7)에서 걸러진 가는 혼합 석탄을 기포를 이용하여 잘 섞어 줌 동시에 입도에 따라 2차적으로 분리되도록 하는 유동층 혼합기(8)와, 상기한 유동층 혼합기(8)에 기포를 제공하기 위한 에어 박스(9)와, 상기한 스크린(7)으로부터 공급되는 굵은 혼합석탄과 상기한 유동층 혼합기(8)로부터 오버플로우되어 공급되는 가는 혼합 석탄을 이송하기 위한 제2 컨베이어(4)와, 상기한 유동층 혼합기(8)로부터 공급되는 가늘고 잘 혼합된 석탄을 이송시키기 위한 제3 컨베이어(5)와, 상기한 유동층 혼합기(8)로부터 제3 컨베이어(5)로 공급되는 가늘고 잘 혼합된 석탄의 양을 조절하기 위한 석탄높이 조절밸브(10)와, 상기한 제2 및 제3 컨베이어(4, 5)에 연결되어 있는 하부 호퍼(2)와, 상기한 하부호퍼(2)로부터 공급되는 석탄을 이송하기 위한 제4 컨베이어(6)와, 상기한 제3 컨베이어(5)에 근접하여 설치되어 있으며 상기한 제3 컨베이어(5)에 의해 이송되는 가늘고 잘 혼합된 석탄의 성상을 분석하기 위한 근적외선 센서(11)와, 상기한 근적외선 센서(11)에 연결되어 있는 데이터 처리용 컴퓨터(12)를 포함하여 이루어진다.As shown in Figures 3 and 4, the configuration of the coal properties analyzer using a fluidized bed mixer according to an embodiment of the present invention, the upper hopper (1) for supplying mixed coal and the upper hopper ( A screen for separating the mixed coal into coarse mixed coal and fine mixed coal based on the particle size, which is connected to the
상기한 유동층 혼합기(8)는 제2 컨베이어와(4) 제3 컨베이어(5)의 전단계의 공정에 설치되며, 일측 하단에 성상 분석을 하기 위한 가는 혼합석탄을 제3 컨베이어(5)로 배출하기 위한 오리피스(81)가 형성되고, 일측 상단에는 오버플로우되는 가는 혼합석탄을 제2 컨베이어(4)로 배출하기 위한 출구관(82)이 형성되고, 하부에는 에어 박스(9)로부터 기포를 유입시키기 위한 망(83)이 형성되는 구조로 이루어진다. The fluidized
상기한 유동층 혼합기(8)는 에어박스(9)로부터 망(83)을 통하여 입력되는 기포를 이용하여 가는 혼합석탄을 유동시킴으로써 가는 혼합 석탄이 골구루 잘 섞이도록 하는데, 이러한 기포 유동화를 위한 공기 유속은 가는 혼합 석탄이 잘 섞이게 하기 위해 2 ~ 3umf의 최소 유동화 속도로 운전하는 것이 적당하다. The fluidized
상기한 유동층 혼합기(8)는 기포유동층의 특성을 이용하여 원하는 석탄 입도만 배출하는 오리피스(81)가 설치되고, 상기한 오리피스(81)에는 제3 컨베이어(5)의 위로 이송되는 가는 혼합 석탄의 높이와 표면 상태를 일정하게 하기 위한 석탄높이 조절밸브(10)가 설치된다.The fluidized
상기한 구성에 의한, 이 발명의 일실시예에 따른 유동층 혼합기를 이용한 석탄 성상 분석장치의 작용은 다음과 같다.According to the above configuration, the action of the coal property analyzer using a fluidized bed mixer according to an embodiment of the present invention is as follows.
제1 내지 제4 컨베이어(3~6)의 구동 모터에 전원이 인가되면 제1 내지 제4 컨베이어(3~6)가 정속으로 운행되면서 혼합 석탄이 이송될 수 있도록 한다.When power is applied to the drive motors of the first to
이와 같이 제1 내지 제4 컨베이어(3~6)가 운행되고 있는 상태에서, 상부 호 퍼(1)에 저장되어 있던 다종의 혼합 석탄이 제1 컨베이어(3)를 따라 이송하게 되면서 스크린(7)으로 공급된다. As described above, in the state in which the first to
스크린(7)으로 공급된 다종의 혼합 석탄은 굵은 혼합 석탄과 가는 혼합 석탄으로 구분되면서, 굵은 혼합 석탄은 제2 컨베이어(4)로 공급되고, 가는 혼합 석탄은 유동층 혼합기(8)로 공급된다.The various mixed coals supplied to the
유동층 혼합기(8)로 보내진 가는 혼합 석탄은 에어박스(9)로부터 공급되는 기포에 의해 혼합이 더욱 균등하게 잘 섞여지면서 입자의 크기에 따라 분류된다. 이와 같이 유동층 홉합기(8)에서 기포 유동층에 의해 일정한 입도를 가지면서 잘 섞여진 가는 혼합 석탄은 오리피스(81)를 통해서 제3 컨베이어(5)로 공급되는데 석탄높이 조절밸브(10)에 의해 제3 컨베이어(5)로 공급되는 석탄량이 조절될 수 있으며, 스크린(7)으로부터 가는 혼합 석탄이 유동층 혼합기(8)로 너무 많이 공급되어 오버플로우(overflow)되는 경우에는 출구관(82)을 통해서 제2 컨베이어(4)로 공급된다. 이와 같이, 오버플로우에 의해 제2 컨베이어(4)로 공급되는 가는 혼합석탄은 상대적으로 굵은 입도의 가는 혼합석탄으로 이루어지는데, 상대적으로 굵은 입도를 갖는 가는 혼합석탄의 경우에 유동층의 혼합에 방해를 줄뿐만 아니라, 기포 유동층 하층에 분리, 축적되는 현상을 보일 수 있어서, 출구관(82)을 통해서 유동층 전단에 있는 굵은 입도를 갖는 가는 혼합석탄이 제2 컨베이어(4)로 바로 공급될 수 있도록 한다. The fine mixed coal sent to the fluidized
제3 컨베이어(5)로 공급되는 가는 혼합석탄은 근적외선 센서(11)에 의해 성상이 감지되어 데이터 처리용 컴퓨터(12)에 의해 처리되는데, 이종 석탄이 균등하 게 섞여 있을 뿐만 아니라 균일한 입도를 가지므로, 석탄층 높이 변화 및 표면의 굴곡이 방지되어 상대적으로 근적외선 센서(11)의 분석 성능의 정밀도를 높일 수 있게 된다. 또한 제3 컨베이어(5)에 의해 등속으로 이송됨으로써 온라인 석탄성상 분석기의 측정 오차를 감소시킬 수 있다.The fine mixed coal supplied to the
이와 같이 제2 컨베이어(4) 및 제3 컨베이어(5)로 공급된 혼합 석탄은 하부호퍼(2)로 공급되어 다시 섞인 후에, 제4 컨베이어(6)로 공급되고, 제4 컨베이어(6)에 의해 급탄기(도시되지 않음)로 공급된다.In this way, the mixed coal supplied to the second conveyor 4 and the
본 발명은 근적외선을 이용한 고정밀, 범용 석탄 성상분석 장치로서 근적외선 온라인 석탄 성상 분석시 다음의 특징과 기대 효과를 갖는다.The present invention is a high-precision, general-purpose coal property analyzer using near infrared light and has the following features and expected effects when analyzing near-infrared online coal properties.
첫 번째는 본 발명의 실시예에 따른 근적외선을 이용한 온라인 석탄 성상분석장치는 석탄 성상과 관련된 특성 피크가 나타나는 일부 파장(4 ~ 6개)에서 흡광도를 측정하여 전체 파장을 이용하는 일반적인 분석기에 비해 데이터 량이 적고 필요한 정보에 대한 통계학 처리가 간단해 온라인 분석 장치에 적용하기에 유리한 장점 있다.First, the on-line coal constellation analyzer using near infrared rays according to an embodiment of the present invention measures the absorbance at some wavelengths (4 to 6) in which characteristic peaks related to coal constellations appear, and compared to the general analyzer using the full wavelength. The statistical processing of small and necessary information is simple, which is advantageous to apply to an on-line analysis device.
두 번째로, 근적외선을 이용한 석탄 성상분석장치는 석탄 표면의 흡광도를 이용하기 때문에 석탄의 혼합이 잘 안될 경우 전체 석탄 성상을 측정할 수 없는데, 본 발명의 실시예에 따른 근적외선을 이용한 온라인 석탄 성상분석 장치는 기포유동층을 이용한 석탄 혼합부를 설치하여, 2개 이상의 석탄이 균일하게 혼합할 수 있게 구성함으로써 혼탄 성상 측정이 가능하다. Secondly, since coal absorption analysis apparatus using near infrared ray uses absorbance of coal surface, it is impossible to measure overall coal properties when coal is not mixed well. On-line coal appearance analysis using near infrared ray according to an embodiment of the present invention. The apparatus is provided with a coal mixing unit using a bubble fluidized bed, and is configured so that two or more coals can be uniformly mixed, so that mixed carbon properties can be measured.
세 번째로, 근적외선 센서는 측정하고자 하는 석탄 입도, 표면 상태 및 이송 속도에 따라 흡광도 값이 경향성 없이 달라지는 특성이 있기 때문에 기 개발된 검량선식을 이용하여 다른 환경에 적용할 경우, 정확한 석탄 성상분석이 이루어지지 않는데, 본 발명의 실시예에 따른 근적외선을 이용한 온라인 석탄 성상분석 장치는 기포유동층을 이용한 석탄 입도 분리부를 설치하여, 측정에 유리한 입도로 분리할 수 있게 하며, 분리부 후단에 높이 조절용 밸브를 설치하여 측정시 균일한 석탄층 높이를 유지할 수 있게 구성하고, 측정에 유리한 입도로 분리된 석탄의 이송 속도를 일정하게 하기 위해 측정용 컨베이어를 따로 설치함으로써 온라인 석탄성상 분석기의 측정 오차를 감소시킬 수 있으며, 아울러 기 개발된 검량선식을 측정 환경이 다른 발전소에 설치된 온라인 석탄 성상분석 장치에도 적용할 수 있는 장점이 있다.Third, because the near infrared sensor has the characteristic that the absorbance value does not tend to change depending on the coal particle size, surface condition and conveying speed to be measured, accurate coal property analysis is required when applied to other environments using the developed calibration curve. Although not made, the on-line coal constellation analysis device using the near infrared ray according to the embodiment of the present invention is installed by the coal particle size separation unit using the bubble fluidized bed, so that it can be separated into an advantageous particle size for measurement, the height adjustment valve at the rear end of the separation unit It is possible to reduce the measurement error of the online coal properties analyzer by installing the conveyor so that the uniform coal bed height can be maintained during the measurement, and the measuring conveyor is installed separately to maintain the constant conveying speed of the coal with the particle size favorable for the measurement. In addition, the developed calibration curve can be applied to power plants with different measurement environments. There is an advantage that can be applied to the deployed online coal analyzers properties.
도 1은 일반적인 근적외선 센서의 석탄 입도와 흡광도와의 관계를 나타낸 그래프이다.1 is a graph showing the relationship between coal particle size and absorbance of a general near infrared sensor.
도 2는 일반적인 근적외선 센서의 컨베이어 속도와 흡광도와의 관계를 나타낸 그래프이다.2 is a graph showing the relationship between the conveyor speed and the absorbance of a general NIR sensor.
도 3은 이 발명의 일실시예에 따른 유동층 혼합기를 이용한 석탄 성상 분석장치의 단면 구조도이다.3 is a cross-sectional structural view of a coal property analyzer using a fluidized bed mixer according to an embodiment of the present invention.
도 4는 이 발명의 일실시예에 따른 유동층 혼합기를 이용한 석탄 성상 분석장치의 유동층 혼합기의 세부 구조도이다.4 is a detailed structural diagram of a fluidized bed mixer of the coal phase analysis apparatus using a fluidized bed mixer according to an embodiment of the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
1 : 상부 호퍼 2 : 하부 호퍼1: upper hopper 2: lower hopper
3 : 제1 컨베이어 4 : 제2 컨베이어3: first conveyor 4: second conveyor
5 : 제3 컨베이어 6 : 제4 컨베이어5: 3rd conveyor 6: 4th conveyor
7 : 스크린 8 : 유동층 혼합기7 screen 8: fluidized bed mixer
9 : 에어 박스 10 : 석탄높이 조절밸브9: air box 10: coal height control valve
11 : 근적외선 센서 12 : 데이터 처리용 컴퓨터11: near infrared sensor 12: computer for data processing
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