KR20180072230A - Apparatus for preheating fuel supplied to heating furnace - Google Patents

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Abstract

The present invention provides an apparatus for preheating fuel supplied to a heating furnace capable of preheating fuel while improving a thermal energy use efficiency of the heating furnace. The apparatus for preheating fuel supplied to a heating furnace according to one embodiment of the present invention comprises: a heat storage type burner discharging exhaust gas for controlling the pressure of a furnace for adjusting an interior pressure thereof; a fuel pipe composing a supply passage of fuel supplied to the heating furnace including the heat storage type burner; and a fuel preheater provided in the fuel pipe, and heat exchanging the heat of the exhaust gas for controlling the pressure of a furnace with the fuel.

Description

가열로 공급용 연료 예열장치{APPARATUS FOR PREHEATING FUEL SUPPLIED TO HEATING FURNACE}FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to a fuel preheating apparatus for a furnace,

본 발명은 가열로 공급용 연료 예열장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가열로에서 배출되는 열을 회수하여 회수한 열로 가열로에 공급되는 연료를 예열할 수 있는 가열로 공급용 연료 예열장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel preheating apparatus for supplying a heating furnace, and more particularly to a fuel preheating apparatus for a heating furnace capable of preheating fuel supplied to a heating furnace by recovering heat recovered from a heating furnace will be.

철강공정에서 발생하는 COG(Coke Oven Gas)를 포함하는 부생가스를 연료로 사용하는 가열로의 경우, COG중의 점성이 높은 타르미스트(tar mist) 성분의 퇴적과 H2S성분에 의한 스케일 생성으로 인해 연료배관(연료가 가열로로 공급되는 배관)이 막히는 현상이 발생한다. 특히, 부생가스에 포함되는 다량의 타르는 녹는점이 80℃가 넘으므로, 온도가 낮은 경우 고형화되어 연료배관 내에 고착된다.In the case of a furnace using a by-product gas containing COG (Coke Oven Gas) generated in a steel process as a fuel, the formation of a tar mist component having high viscosity in the COG and scale formation by the H 2 S component The fuel piping (the pipe through which the fuel is supplied to the heating furnace) is clogged. In particular, a large amount of tar contained in the by-product gas has a melting point exceeding 80 캜, so that the tar is solidified and fixed in the fuel pipe when the temperature is low.

연료배관이 막히면, 가열로의 각 버너로 연료공급이 고르지 못하게 이루어져 연소불안정성과 가열소재에 대한 불균일 가열로 가열품질 확보가 어렵게 된다.When the fuel piping is clogged, the fuel supply is unevenly provided by each burner of the heating furnace, and it becomes difficult to secure the heating quality by uneven heating of the heating material and combustion instability.

일본 공개특허공보 제2001-065822호에는 부생가스의 저온상태에서 연료배관 막힘 문제를 해결하기 위해, 축열식 버너의 축열기의 열로 연료가스를 예열하는 장치가 개시되어 있다. 그러나, 일본 공개특허공보 제2001-065822호에 개시된 연료가스 예열장치는 축열식 버너 자신에게만 예열된 연료가스를 공급할 수 있을 뿐 가열로에 설치된 다른 버너에는 예열된 연료가스를 공급하기 어렵다는 단점을 가지고 있으며, 축열기의 열의 일부가 연료가스 예열에 사용되므로 축열기의 온도조절이 용이하지 않다는 단점이 있다.Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-065822 discloses an apparatus for preheating fuel gas by the heat of the regenerator of the regenerative burner in order to solve the problem of clogging the fuel piping in a low temperature state of the by-product gas. However, the fuel gas preheating apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-065822 can supply the preheated fuel gas only to the regenerative burner itself, but has a disadvantage that it is difficult to supply the preheated fuel gas to other burners installed in the heating furnace , A part of the heat of the regenerator is used for the preheating of the fuel gas, so that the temperature control of the regenerator is not easy.

한편, 폐열회수식 버너와 축열식 버너의 세트로 이루어진 혼재형 열간압연 가열로 공장에서, 폐열회수식 버너에서 발생하는 배가스는 레큐퍼레이터(recuperator)에 의한 1차 배열회수에 의해 버너에 공급되는 연소용 공기를 예열하는데 사용된다. 폐열회수식 버너에서 회수되어 연소용 공기의 예열을 마친 400℃정도의 가스는 연돌(Stack)로 배출된다.On the other hand, in a mixed hot-rolling heating furnace comprising a set of a waste heat reclaim burner and a regenerative burner, the exhaust gas generated in the waste heat reclaim burner is burned by the first order arrangement by the recuperator, It is used to preheat the air. Waste heat recovery After recovering from the burner and preheating the combustion air, the gas of about 400 ° C is discharged to the stack.

그러나, 축열식 버너의 연소용 배가스는 축열기로 회수가 되지만 축열식 버너 내부의 가열실의 압력조절을 위해 배출되는 로압제어용 배가스(Escape 가스)는 700℃정도의 고온임에도 불구하고 배열회수 없이 그대로 연돌로 배출된다.However, although the combustion exhaust gas of the regenerative burner is recovered by the regenerator, the exhaust gas for the pressure regulator exhausted to regulate the pressure in the heating chamber inside the regenerative burner is heated at a high temperature of about 700 ° C., .

따라서, 종래의 기술에 의한 축열식 버너는 고온의 배가스를 배열회수 없이 폐기하므로 열에너지 사용효율이 낮다는 단점이 있다.Accordingly, the regenerative burner according to the related art has disadvantages that the efficiency of using heat energy is low because the high-temperature flue gas is discarded without being arrayed.

JPJP 2001-0658222001-065822 AA

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점 중 적어도 일부를 해결하고자 안출된 것으로, 일 측면으로서, 가열로의 열에너지 사용효율을 향상시키고 연료를 예열할 수 있는 가열로 공급용 연료 예열장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a fuel preheating apparatus for a heating furnace capable of improving the heat energy utilization efficiency of a heating furnace and preheating fuel, The purpose.

상기 목적 중 적어도 일부를 달성하기 위한 일 측면으로서, 본 발명은 내부압력 조절을 위한 로압제어용 배가스를 배출하는 축열식 버너; 상기 축열식 버너를 포함하는 가열로에 공급되는 연료의 공급경로를 구성하는 연료배관; 및 상기 연료배관에 구비되며, 상기 로압제어용 배가스의 열과 상기 연료를 열교환시키는 연료예열기;를 포함하는 가열로 공급용 연료 예열장치를 제공한다. In order to attain at least part of the above object, the present invention provides a regenerative burner for exhausting flue gas for pressure control for internal pressure regulation; A fuel pipe constituting a supply path of the fuel supplied to the heating furnace including the regenerative burner; And a fuel preheater provided in the fuel pipe for exchanging heat between the heat of the exhaust gas for the pressurized gas and the fuel.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 가열로 공급용 연료 예열장치는 상기 축열식 버너와 연돌 간에 연결되어 상기 로압제어용 배가스가 연돌로 배출되는 경로를 구성하는 배기유로; 및 상기 배기유로에 구비되며, 상기 로압제어용 배가스와 열교환하는 열매체를 구비하고 상기 열매체를 상기 연료예열기에 공급하는 열교환기;를 포함하고, 상기 열매체가 상기 로압제어용 배가스의 열을 상기 연료에 전달하도록 구성된다.Further, the fuel preheating apparatus for supplying a heating furnace according to an embodiment of the present invention includes an exhaust flow passage connected between the regenerative burner and a stack, and constituting a path through which the exhaust gas for the furnace pressure control is discharged to the stack; And a heat exchanger provided in the exhaust passage, the heat exchanger including a heating medium for heat-exchanging with the exhaust gas for the furnace pressurizing device, and supplying the heating medium to the fuel pre-heater, wherein the heating medium heats the heat of the exhaust gas for pressure- .

이러한 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 의하면, 가열로에 공급되는 연료를 예열하여 연료배관의 막힘 현상이 방지되는 효과를 얻을 수 있다.According to an embodiment of the present invention having such a configuration, the fuel supplied to the heating furnace is preheated, thereby preventing clogging of the fuel piping.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 축열식 버너에서 발생하여 폐기되는 배가스에서 회수한 열을 가열로에 공급되는 연료예열에 사용하므로, 제강공정의 열에너지 사용효율이 향상된다는 효과를 얻을 수 있다.Further, according to the embodiment of the present invention, the heat recovered from the exhaust gas generated in the regenerative burner is used for preheating fuel supplied to the heating furnace, so that the use efficiency of heat energy in the steelmaking process can be improved.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 예열장치의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 예열장치가 가열로 공장건물에 설치된 일 예를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 예열장치의 로압제어용 배가스의 흡입량을 조절하는 방법의 순서도이다.1 is a conceptual diagram of a fuel preheating apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing an example in which a fuel preheating apparatus according to an embodiment of the present invention is installed in a heating furnace factory building.
FIG. 3 is a flowchart of a method for controlling the amount of inhalation of exhaust gas for pressurized air in the fuel preheating apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 또한, 본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Furthermore, the singular forms "a", "an," and "the" include plural referents unless the context clearly dictates otherwise.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

먼저, 도 1을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 예열장치(100)에 대해서 설명한다. First, a fuel preheating apparatus 100 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 예열장치(100)는 가열로(110), 축열식 버너(111), 연료배관(120), 배기유로(130), 댐퍼부재(150), 연료예열기(160) 및 열교환기(170)를 포함할 수 있다.
1, a fuel preheating apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes a heating furnace 110, a regenerative burner 111, a fuel pipe 120, an exhaust passage 130, a damper member 150, a fuel preheater 160, and a heat exchanger 170.

상기 가열로(110)는 연료와 연소용 공기를 사용하여 소재를 가열하는 설비로서, 복수의 버너를 포함할 수 있다. The heating furnace 110 is a facility for heating a material using fuel and combustion air, and may include a plurality of burners.

일 실시예에서, 가열로(110)는 리큐퍼레이터(Recupertor)를 구비하는 폐열회수식 버너(112)와 배가스의 열을 저장하는 축열기를 포함하는 축열식 버너(111)를 포함할 수 있다. 여기서, 가열로(110)에 포함되는 폐열회수식 버너(112)와 축열식 버너(111)의 개수는 특별히 한정되지 않는다.
In one embodiment, the heating furnace 110 may include a waste heat reclaim burner 112 having a recuperator and a regenerative burner 111 comprising an accumulator to store the heat of the exhaust gas. Here, the number of waste heat recovery burners 112 and regenerative burners 111 included in the heating furnace 110 is not particularly limited.

상기 축열식 버너(111)는 가열로(110)에 포함되어 소재를 가열하는 장치이다. 이러한 축열식 버너(111)는 내부압력 조절을 위한 로압제어용 배가스를 배출할 수 있다.
The regenerative burner 111 is included in the heating furnace 110 to heat the material. This regenerative burner 111 is capable of discharging flue gas for pressure control for internal pressure control.

상기 연료배관(120)은 가열로(110)에 공급되는 연료의 공급경로를 구성하는 부재이다. 일 실시예에서, 가열로(110)에 복수의 폐열회수식 버너(112)와 축열식 버너(111)가 설치된 경우, 연료배관(120)은 하나의 배관라인이 각각의 버너로 분기될 수 있다.
The fuel pipe 120 is a member constituting a supply path of the fuel supplied to the heating furnace 110. In one embodiment, when a plurality of waste heat reclaim burners 112 and regenerative burners 111 are installed in the heating furnace 110, the fuel lines 120 can be branched into respective burners.

상기 배기유로(130)는 축열식 버너(111)와 연돌(140) 간에 연결되어 축열식 버너(111)에서 배출되는 로압제어용 배가스 및 다른 종류의 배가스가 연돌(140)로 배출되는 경로를 구성할 수 있다.
The exhaust passage 130 is connected between the regenerative burner 111 and the stack 140 so as to constitute a path for discharging the exhaust gas for the furnace pressure regulator and other kinds of exhaust gases to the stack 140 have.

상기 댐퍼부재(150)는 배기유로(130)에 구비되어 로압제어용 배가스의 배출을 제어할 수 있다. 일 실시예에서, 댐퍼부재(150)는 개도율을 조절하여 로압제어용 배가스의 배출량 및 배출시기를 조절할 수 있다.
The damper member 150 is provided in the exhaust passage 130 to control the discharge of the exhaust gas for the pressurized gas. In one embodiment, the damper member 150 may adjust the discharge rate and discharge timing of the exhaust gas for the furnace pressurizing apparatus by adjusting the opening rate.

상기 연료예열기(160)는 연료배관(120)에 구비되며 로압제어용 배가스의 열과 연료배관(120)을 통해 가열로(110)로 공급되는 연료를 서로 열교환시킬 수 있다. 이때, 연료는 가열로(110)에 공급되지 전에 연료예열기(160)에서 로압제어용 배가스의 열을 전달받아서 예열될 수 있다. The fuel preheater 160 is provided in the fuel pipe 120 and can exchange heat between the exhaust gas for pressurized gas and fuel supplied to the heating furnace 110 through the fuel pipe 120. At this time, the fuel may be preheated by receiving the heat of the exhaust gas for the pressurized gas from the fuel preheater 160 before being supplied to the heating furnace 110.

일 실시예에서, 연료예열기(160)는 연료를 부생가스에 포함되는 타르 미스트의 유동성을 확보하고 황(S)성분이 수분에 응축하지 않도록 연료를 노점온도 이상으로 예열하는 것이 바람직하다. 일 예로, 연료예열기(160)는 연료를 100℃ 이상으로 예열할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 연료가 버너에 공급될 때까지 연료에 포함된 타르가 녹는점 이상으로 유지된다면 연료를 100℃ 미만으로 예열하는 것도 가능하다. In one embodiment, the fuel preheater 160 preferably preheats the fuel to above the dew point temperature to ensure fluidity of tar mists contained in the by-product gas and to prevent the sulfur (S) component from condensing into moisture. For example, the fuel preheater 160 may preheat the fuel to 100 ° C or higher, but is not limited thereto. If the fuel contained in the fuel is maintained above the melting point until the fuel is supplied to the burner, It is also possible to preheat to less than.

일 실시예에서, 연료예열기(160)는 도 1에 도시된 바와 같이 하우징(162) 및 히팅관(163)을 포함할 수 있다. In one embodiment, the fuel preheater 160 may include a housing 162 and a heating tube 163 as shown in FIG.

여기서, 상기 하우징(162)은 연료가 유동하는 내부공간을 구비하고, 연료가 내부로 유입되는 연료유입부(164)와, 내부의 연료가 외부로 토출되는 연료토출부(165)를 구비할 수 있다. 상기 연료유입부(164)와 연료토출부(165)는 연료배관(120)에 연결된다.Here, the housing 162 may include an internal space through which the fuel flows, and may include a fuel inlet 164 through which fuel flows into the inside, and a fuel outlet 165 through which fuel is discharged to the outside have. The fuel inlet 164 and the fuel outlet 165 are connected to the fuel line 120.

또한, 상기 히팅관(163)은 하우징(162)의 내부에 배치되며 후술할 열매체가 유동하는 유로를 구성할 수 있다. 히팅관(163)은 하우징(162)은 내부에 유동하는 연료를 열매체와 열교환시킬 수 있다.
In addition, the heating pipe 163 is disposed inside the housing 162 and can constitute a flow path through which the heating medium flows, which will be described later. The heating pipe (163) allows the housing (162) to heat-exchange the fuel flowing therein with the heating medium.

상기 열교환기(170)는 배기유로(130)에 구비되며 로압제어용 배가스의 열을 회수할 수 있다. The heat exchanger 170 is provided in the exhaust passage 130 and can recover the heat of the exhaust gas for pressurized gas.

일 실시예에서, 열교환기(170)는 로압제어용 배가스와 열교환하는 열매체를 구비하고 열매체를 연료예열기(160)에 공급할 수 있다. In one embodiment, the heat exchanger 170 includes a heating medium that exchanges heat with the exhaust gas for pressurized air, and can supply the heating medium to the fuel preheater 160.

이때, 열매체는 로압제어용 배가스의 열을 연료예열기(160)에서 연료에 전달하여 연료를 예열하는 열원으로 사용될 수 있다. At this time, the heating medium can be used as a heat source for preheating the fuel by transferring the heat of the exhaust gas for the furnace pressurizer from the fuel preheater 160 to the fuel.

또한, 열교환기(170)는 열매체가 열교환기(170)와 연료예열기(160)에 순환하도록 구성될 수 있다. 즉, 본 발명에서, 열매체는 열교환기(170)에서 로압제어용 배가스에 의해 가열된 후 연료예열기(160)로 보내질 수 있고 연료예열기(160)에서 연료와 열교환하여 냉각된 후 다시 열교환기(170)로 복귀하는 동작을 반복하여, 열교환기(170)와 연료예열기(160) 간에 순환할 수 있다. In addition, the heat exchanger 170 may be configured to circulate the heating medium to the heat exchanger 170 and the fuel preheater 160. That is, in the present invention, the heating medium may be heated by the exhaust gas for pressurized air in the heat exchanger 170 and then sent to the fuel preheater 160, heat-exchanged with the fuel in the fuel preheater 160, ), And can circulate between the heat exchanger 170 and the fuel preheater 160. [0070]

일 예로, 상기 열매체로 5 내지 10bar의 저압증기가 사용될 수 있다. 본 발명에서, 열매체는 열을 전달하는 역할만 수행할 뿐 연료에 별도의 압력을 부가할 필요가 없고 연료의 예열 온도가 초고온이 아닌 100℃정도인 것을 고려했을 때 저압증기를 열매체로 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 이와 달리, 열매체로 고압증기를 사용하는 경우에는 열매체를 가열하는데 필요한 열량이 증가하기 때문에 오히려 열효율이 감소할 수 있다.For example, low pressure steam of 5 to 10 bar may be used as the heating medium. In the present invention, the heating medium only carries the heat, and it is not necessary to add additional pressure to the fuel, and considering that the preheating temperature of the fuel is about 100 ° C. rather than the ultra-high temperature, the use of the low pressure steam as the heating medium Lt; / RTI > On the other hand, in the case of using high-pressure steam as the heating medium, the heat efficiency required for heating the heating medium increases, and thus the thermal efficiency may be reduced.

본 발명의 일 실시예에 따른 연료 예열장치(100)는 전술한 바와 같이 로압제어용 배가스의 열을 열매체를 사용하여 간접적으로 회수하고, 로압제어용 배가스와 연료를 열매체를 매개로 간접적으로 열교환 시킨다. 이러한 간접배열회수 방법을 통해 비열이용 효율을 향상, 열교환기(170)의 소형화 및 설비 안정성을 확보할 수 있다. As described above, the fuel preheating apparatus 100 according to an embodiment of the present invention indirectly recovers the heat of the exhaust gas for pressurized gas using a heating medium, indirectly exchanges heat between the exhaust gas for pressurized gas and the fuel via the heating medium . The indirect heat recovery method improves the specific heat utilization efficiency and ensures the miniaturization and facility stability of the heat exchanger 170.

이와 달리, 로압제어용 배가스와 연료를 직접 열교환시키는 경우에는, 로압제어용 배가스의 평균 온도가 700℃(통상 500~1000℃)이기 때문에 로압제어용 배가스와 연료를 열교환시키는 배열회수장치의 재질의 온도제약으로 인해 외부공기를 흡입 및 혼합하여 로압제어용 배가스의 온도를 감소시켜야 하므로, 배열회수 및 배열이용 효율이 낮아진다는 단점이 있다. On the other hand, in the case of directly exchanging heat with the exhaust gas for the pressurized gas, since the average temperature of the exhaust gas for the pressurized gas is 700 ° C (normally 500 to 1000 ° C), the material of the exhaust gas recycling apparatus It is necessary to reduce the temperature of the flue gas for the pressurized gas by sucking and mixing the outside air due to the temperature restriction.

또한, 로압제어용 배가스와 연료를 직접 열교환시키는 경우에는, 로압제어용 배가스와 연료를 가스상 대 가스상으로 열교환시켜야 하므로 넓은 전열면적이 필요하게 되어 열교환장치가 대형화된다는 단점이 있으며, 열교환장치를 배기유로(130)에 직접 설치해야 하므로 로압제어용 배가스에 포함된 부식성분이 열교환장치의 배관 내부에 부착되고 이러한 부식성분이 로압제어용 배가스의 높은 온도와 산소를 공급받아서 배관 내부에서 연소되는 문제가 발생할 수 있다.
Further, in the case of direct heat exchange with the flue gas for the pressurized gas for the pressurized gas, since the flue gas for the pressurized gas and the fuel must be heat-exchanged in the gas phase to the gaseous phase, a wide heat transfer area is required, which leads to a disadvantage that the heat exchanger is enlarged. The corrosive component contained in the exhaust gas for the pressurized gas adheres to the inside of the pipe of the heat exchanger, and such a corrosive component may cause a problem that the high temperature of the exhaust gas for pressurized gas and the oxygen are supplied to the inside of the pipe, .

한편, 일 실시예에서, 열교환기(170)는 챔버(172), 저장탱크(174), 제1 열교환관(176), 제2 열교환관(177) 및 제3 열교환관(178)을 포함할 수 있다. In one embodiment, the heat exchanger 170 includes a chamber 172, a storage tank 174, a first heat exchange tube 176, a second heat exchange tube 177 and a third heat exchange tube 178 .

상기 챔버(172)는 배기유로(130) 상에 배치되며 로압제어용 배가스가 유입되는 내부공간을 구비할 수 있다. 챔버(172)의 내부공간에 유입된 로압제어용 배가스는 열매체와 열교환된 후 챔버(172)의 외부로 배출되어 배기유로(130)를 통해 연돌(140)로 배출될 수 있다. The chamber 172 is disposed on the exhaust passage 130 and may include an internal space through which the exhaust gas for pressurized gas flows. The exhaust gas for the pressurized air flowed into the inner space of the chamber 172 is exchanged with the heating medium and then discharged to the outside of the chamber 172 and discharged to the stack 140 through the exhaust flow path 130.

상기 저장탱크(174)는 챔버(172)의 외부에 구비되며 열매체가 저장되는 부재이다. 일 실시예에서, 저장탱크(174)에는 연료와 열교환한 액체상태의 열매체 및 로압제어용 배가스와 열교환한 기체상태의 열매체가 함께 저장될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The storage tank 174 is a member that is provided outside the chamber 172 and stores a heating medium. In one embodiment, the storage tank 174 may be provided with, but not limited to, a liquid-phase heat medium that has been heat-exchanged with the fuel, and a gaseous heat medium that is heat-exchanged with the exhaust gas for the pressurized liquid.

상기 제1 열교환관(176)은 챔버(172)의 내부공간에 배치되며 내부에 열매체가 유동하는 유로를 구성하고, 입구와 출구가 저장탱크(174)에 연결될 수 있다. The first heat exchange pipe 176 is disposed in an inner space of the chamber 172 and constitutes a flow path through which the heating medium flows, and the inlet and the outlet may be connected to the storage tank 174.

여기서, 제1 열교환관(176)의 입구에서는 저장탱크(174)에 저장된 액체상태의 열매체가 유입될 수 있고, 제1 열교환관(176)의 출구에서는 제1 열교환관(176)을 지나면서 로압제어용 배가스와 열교환된 고온액체상태 내지 기체상태의 열매체가 저장탱크(174)로 배출될 수 있다. At the inlet of the first heat exchange tube 176, the liquid heating medium stored in the storage tank 174 may flow into the first heat exchange tube 176. At the outlet of the first heat exchange tube 176, The heat medium in the hot liquid state or the gaseous state that has been heat-exchanged with the pressurized flue gas may be discharged to the storage tank 174. [

이때, 제1 열교환관(176)에서 저장탱크(174)로 배출된 열매체가 고온액체상태인 경우, 고온액체상태의 열매체는 저장탱크(174)의 내부에서 체적 및 압력변화에 의해 기체상태로 상변화할 수 있다. At this time, when the heating medium discharged from the first heat exchange tube 176 to the storage tank 174 is in a high temperature liquid state, the heating medium in a high temperature liquid state flows into the storage tank 174, It can change.

상기 제2 열교환관(177)은 챔버(172)의 내부공간에 배치되며 내부에 열매체가 유동하는 유로를 구성하고, 입구가 저장탱크(174)에 연결되고 출구가 연료예열기(160)에 연결될 수 있다. The second heat exchanger tube 177 is disposed in the inner space of the chamber 172 and constitutes a flow path through which the heating medium flows in the first heat exchange tube 177. The inlet may be connected to the storage tank 174 and the outlet may be connected to the fuel preheater 160 have.

여기서, 제2 열교환관(177)의 입구에서는 저장탱크(174)에 저장된 기체상태의 열매체가 유입될 수 있고, 제2 열교환관(177)의 출구에서는 로압제어용 배가스와 추가적으로 열교환된 기체상태의 열매체가 연료예열기(160)로 공급될 수 있다. Here, the gaseous heat medium stored in the storage tank 174 may be introduced at the inlet of the second heat exchange tube 177, and at the outlet of the second heat exchange tube 177, The heating medium may be supplied to the fuel preheater 160.

상기 제3 열교환관(178)은 챔버(172)의 내부공간에 배치되며 내부에 열매체가 유동하는 유로를 구성하고, 입구가 연료예열기(160)에 연결되고 출구가 저장탱크(174)에 연결될 수 있다. The third heat exchanger tube 178 is disposed in the inner space of the chamber 172 and constitutes a flow path for the heating medium to flow therein and has an inlet connected to the fuel preheater 160 and an outlet connected to the storage tank 174 have.

여기서, 제3 열교환관(178)의 입구에서는 연료예열기(160)에서 연료와 열교환한 액체상태의 열매체가 유입될 수 있고, 제3 열교환관(178)의 출구에서는 로압제어용 배가스와 열교환한 고온액체상태의 열매체가 저장탱크(174)로 배출될 수 있다. At the inlet of the third heat exchange pipe 178, a heat medium in a liquid state heat-exchanged with the fuel can be introduced into the fuel preheater 160. At the outlet of the third heat exchange pipe 178, The heating medium in the liquid state can be discharged to the storage tank 174. [

한편, 일 실시예에서, 도 1에 도시된 바와 같이, 챔버(172)의 내부에는 로압제어용 배가스의 유동방향을 기준으로 제1 열교환관(176), 제2 열교환관(177) 및 제3 열교환관(178)이 순서대로 배치될 수 있다. 1, a first heat exchange tube 176, a second heat exchange tube 177, and a third heat exchanger tube 176 are disposed in the chamber 172 on the basis of the flow direction of the exhaust gas for pressurized gas, Heat exchange tubes 178 may be arranged in order.

따라서, 챔버(172) 내부로 유입된 로압제어용 배가스는 첫 번째로 제1 열교환관(176)에 유동하는 열매체와 열교환한 후, 두 번째로 제2 열교환관(177)에 유동하는 열매체와 열교환하며, 이후, 세 번째로 제3 열교환관(178)에 유동하는 열매체와 열교환할 수 있다.Therefore, the exhaust gas for the pressurized gas introduced into the chamber 172 first exchanges heat with the heat medium flowing in the first heat exchange tube 176, and then exchanges heat with the heat medium flowing in the second heat exchange tube 177 And then heat exchange with the heat medium flowing in the third heat exchange tube 178 for the third time.

이를 통해, 제1 열교환관(176)에 유동하는 열매체는 가장 높은 온도 상태의 로압제어용 배가스와 열교환하여 승온 내지 액체로 상변환될 수 있고, 제2 열교환관(177)에 유동하는 기체상태의 열매체는 두 번째로 높은 온도 상태의 로압제어용 배가스에 의해 추가적으로 승온된 후 연료예열기(160)로 공급될 수 있다. Accordingly, the heat medium flowing into the first heat exchange pipe 176 can be heat-exchanged with the exhaust gas for the pressurized gas in the highest temperature state to be phase-changed from the temperature elevated to the liquid, The heating medium may be further heated by the pressurized flue gas in the second high temperature state and then supplied to the fuel preheater 160.

그리고, 제3 열교환관(178)에 유동하는 열매체는 가장 낮은 온도 상태의 로압제어용 배가스와 열교환하여 저장탱크(174)에 저장될 수 있다. 여기서, 제3 열교환관(178)에 유동하는 열매체는 연료 예열에 사용된 후 복귀한 열매체이므로 액체상태이며 온도가 낮다. 따라서, 열교환기(170)는 제3 열교환관(178)을 통해 열매체를 저장탱크(174) 및 제1 열교환관(176)에 유입되기 전 단계에서 로압제어용 배가스의 최종 배출열을 사용하여 예열시킴으로써, 제1 열교환관(176)에서 열매체의 온도상승폭을 증가시키고 장치 전체의 열에너지 사용효율을 향상시키는 장점이 있다.
The heat medium flowing in the third heat exchange pipe 178 may be heat-exchanged with the exhaust gas for pressurized gas in the lowest temperature state and stored in the storage tank 174. Here, the heating medium flowing in the third heat exchanging tube 178 is a liquid in a state of being in a liquid state because it is a returned heating medium after being used for fuel preheating. The heat exchanger 170 is connected to the first heat exchanger 176 through the third heat exchanger 178. The heat exchanger 170 is connected to the first heat exchanger 176 through the third heat exchanger 178, Thereby increasing the temperature rise width of the heating medium in the first heat exchange tube 176 and improving the heat energy utilization efficiency of the entire apparatus.

다음으로, 도 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 예열장치(100)가 공장건물(10)에 설치되는 구조에 대해서 설명한다. 여기서, 도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 예열장치가 공장건물(10)에 설치된 일 예가 도시되어 있다.
Next, a structure in which the fuel preheating apparatus 100 according to an embodiment of the present invention is installed in the factory building 10 will be described with reference to FIG. Here, FIG. 2 shows an example in which a preheating apparatus according to an embodiment of the present invention is installed in a factory building 10.

도 2에 도시된 바와 같이, 가열로(110)는 축열식 버너(111) 외에 적어도 하나의 폐열회수식 버너(112)를 추가로 포함할 수 있다.As shown in FIG. 2, the heating furnace 110 may further include at least one waste heat recycling burner 112 in addition to the regenerative burner 111.

또한, 공장건물(10)에는 폐열회수식 버너(112) 각각에서 발생한 배가스가 외부로 배출되는 연돌(140)이 구비될 수 있다. 일반적으로, 폐열회수식 버너(112)에서 발생한 배가스는 축열식 버너(111)에서 발생한 로압제어용 배가스와 온도차이가 있기 때문에, 축열식 버너(111)와 폐열회수식 버너(112)는 서로 다른 연돌(140)을 사용하도록 구성될 수 있다. In addition, the factory building 10 may be provided with a stack 140 in which exhaust gas generated in each waste heat reclaim burner 112 is discharged to the outside. Generally, since the exhaust gas generated in the waste heat reclaim burner 112 has a temperature difference from that of the pressurized exhaust gas generated in the regenerative burner 111, the regenerative burner 111 and the waste heat reclaim burner 112 are different from each other 140 < / RTI >

또한, 일 실시예에서, 연료예열기(160)는 공장건물(10)의 벽체(11)에 설치될 수 있다. 이때, 연료배관(120)은 공장건물(10)의 외부에서 연료예열기(160)에 연결되어 공장건물(10)의 내부로 진입하도록 설치될 수 있다. 그리고, 연료배관(120)은 축열식 버너(111)와 복수의 폐열회수식 버너(112)의 전단에서 분기될 수 있다. Also, in one embodiment, the fuel preheater 160 may be installed in the wall 11 of the factory building 10. At this time, the fuel pipe 120 may be installed outside the factory building 10 to be connected to the fuel preheater 160 and enter the interior of the factory building 10. The fuel pipe 120 can be branched at the front end of the regenerative burner 111 and the plurality of waste heat recoverable burners 112.

그리고, 열교환기(170)는 공장건물(10)의 내부에 설치될 수 있다. The heat exchanger 170 may be installed inside the factory building 10.

이때, 열교환기(170)와 연료예열기(160) 간에 연결되어 열매체가 유동하는 매체유동관(20)은 열교환기(170)에서 공장건물(10)의 외부로 인출된 후 공장건물(10)의 외부에서 열교환기(170)에 연결될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. At this time, the medium flow pipe 20 connected between the heat exchanger 170 and the fuel pre-heater 160 and flowing through the heat medium is drawn out from the heat exchanger 170 to the outside of the factory building 10, But the present invention is not limited thereto.

다만, 매체유동관(20)이 공장건물(10)의 내부에 배관되는 경우에는 열매체의 열에 의해 공장건물(10) 내부온도가 상승될 수 있으며, 작업자의 안전사고 위험이 있기 때문에, 매체유동관(20)은 도 2에 도시된 바와 같이 공강건물의 외부로 우회하여 연료예열기(160)에 연결되는 것이 바람직할 수 있다. However, when the medium flow pipe 20 is piped into the factory building 10, the internal temperature of the factory building 10 may be raised by the heat of the heating medium, May be preferably bypassed to the outside of the steel building and connected to the fuel preheater 160 as shown in FIG.

한편, 일 실시예에서, 열교환기(170)는 도 2에 도시된 바와 같이 댐퍼부재(150)와 연돌(140) 사이에 구비될 수 있다. Meanwhile, in one embodiment, the heat exchanger 170 may be provided between the damper member 150 and the stack 140 as shown in FIG.

구체적으로, 열교환기(170)는 댐퍼부재(150)와 연돌(140) 사이에 연결된 배기유로(130)에 유동하는 로압제어용 배가스를 공급받도록 구성될 수 있다. Specifically, the heat exchanger 170 may be configured to receive the exhaust gas for the low pressure control flowing into the exhaust passage 130 connected between the damper member 150 and the stack 140.

여기서, 댐퍼부재(150)는 개도율 및 개도시간를 조절하여 축열식 버너(111)에서 배출되는 로압제어용 배가스의 배출량을 조절할 수 있다. 즉, 축열식 버너(111)의 로압(버너 내부 압력)은 댐퍼부재(150)에 의해 제어된다.Here, the damper member 150 may adjust the discharge rate of the exhaust gas for the furnace pressure regulator discharged from the regenerative burner 111 by adjusting the opening rate and the opening time. That is, the pressure of the regenerative burner 111 (the pressure inside the burner) is controlled by the damper member 150.

본 발명의 일 실시예에 따른 연료 예열장치(100)는 열교환기(170)를 댐퍼부재(150)의 후단에 설치함으로써, 로압제어용 배가스가 열교환기(170)로 흡입되는 동작이 축열식 버너(111)의 로압제어에 미치는 영향을 최소화시킬 수 있다.The fuel preheating apparatus 100 according to the embodiment of the present invention is constructed such that the heat exchanger 170 is installed at the rear end of the damper member 150 so that the operation of sucking the exhaust gas for the furnace pressurizing agent into the heat exchanger 170 is regenerative burner 111 can be minimized.

한편, 일 실시예에서, 배기유로(130)는 댐퍼부재(150)에서 연돌(140)까지 연결될 수 있으며, 열교환기(170)는 배기유로(130)에서 분기된 우회유로(180)에 구비될 수 있다. 즉, 열교환기(170)는 배기유로(130)와 병렬적으로 설치될 수 있다. In one embodiment, the exhaust passage 130 may be connected from the damper member 150 to the stack 140. The heat exchanger 170 may be provided in the bypass passage 180 branched from the exhaust passage 130 . That is, the heat exchanger 170 may be installed in parallel with the exhaust passage 130.

이때, 배기유로(130)와 우회유로(180)의 분기지점에는 배기유로(130)를 연돌(140)로 직접 연결하거나 열교환기(170)로 연결할 수 있는 유로전환밸브(182)가 구비될 수도 있다. At this time, a passage switching valve 182 may be provided at a branch point between the exhaust passage 130 and the bypass passage 180 to directly connect the exhaust passage 130 to the stack 140 or to connect the exhaust passage 130 to the heat exchanger 170 have.

이러한 유로전환밸브(182)는 축열식 버너(111)에서 배출되는 배가스의 열을 회수하지 않고 곧바로 연돌(140)로 배출시킬 필요가 있을 경우 및 열교환기(170) 또는 연료예열기(160)가 고장난 경우에 우회유로(180)를 폐쇄하여 축열식 버너(111)에서 배출되는 배가스가 곧바로 연돌(140)로 배출되도록 할 수 있다.When the flow path switching valve 182 is required to discharge the exhaust gas discharged from the regenerative burner 111 directly to the stack 140 without recovering the heat and when the heat exchanger 170 or the fuel preheater 160 fails The bypass passage 180 may be closed to discharge the exhaust gas discharged from the regenerative burner 111 directly to the stack 140.

또한, 일 실시예에서, 우회유로(180)에는 열교환기(170)로 흡입되는 로압제어용 배가스의 흡입량을 조절하는 흡입팬(190)이 구비될 수 있다. In addition, in one embodiment, the bypass channel 180 may be provided with a suction fan 190 for controlling the suction amount of the exhaust gas for the low pressure control sucked into the heat exchanger 170.

일 예로, 흡입팬(190)은 로압제어용 배가스의 고열에 의한 열손상을 최소화하기 위해 배기유로(130)에서 열교환기(170)로 유입되는 유로보다 열교환기(170)에서 배기유로(130)로 배출되는 유로에 설치되는 것이 바람직할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
The suction fan 190 is disposed in the exhaust passage 130 in the heat exchanger 170 rather than in the flow path from the exhaust passage 130 to the heat exchanger 170 in order to minimize thermal damage due to the high temperature of the exhaust gas for pressurized air. But it is not limited thereto.

한편, 전술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 예열장치(100)를 가열로에 적용하는 경우, 열교환기(170)가 흡입팬(190)을 통해 로압제어용 배가스를 강제로 흡입하기 때문에 축열식 버너(111)에 내부 압력(로압)이 불안정한 압력 헌팅현상이 발생할 수 있다. Meanwhile, when the fuel preheating apparatus 100 according to an embodiment of the present invention as described above is applied to a heating furnace, the heat exchanger 170 forcibly sucks the exhaust gas for pressure control through the suction fan 190 Therefore, a pressure hunting phenomenon in which the internal pressure (low pressure) is unstable may occur in the regenerative burner 111.

즉, 로압제어를 위해 댐퍼부재(150)가 개방되어 축열식 버너(111)에서 로압제어용 배가스가 배출될 때 흡입팬(190)에 의해 로압제어용 배가스가 강제로 열교환기(170)로 흡입되면 축열식 버너(111)에서 필요 이상의 양의 로압제어용 배가스가 추출되어 축열식 버너(111) 내부의 압력이 변경될 수 있고 이로 인해, 축열식 버너(111)의 내부 압력이 불안정해 질 수 있다.That is, when the damper member 150 is opened for the control of the low pressure and the exhaust gas for pressurized gas is discharged from the regenerative burner 111, the exhaust gas for the pressurized gas is forcibly sucked into the heat exchanger 170 by the suction fan 190 A necessary amount of exhaust gas for pressure control can be extracted from the regenerative burner 111 to change the pressure inside the regenerative burner 111 and thereby the internal pressure of the regenerative burner 111 may become unstable.

이러한 압력 헌팅현상을 해결하기 위해, 일 실시예에서, 연료 예열장치(100)는 로압제어용 배가스의 유량(B) 및 온도(T)를 기초로 열교환기(170)로 흡입되는 로압제어용 배가스의 흡입량을 제어하는 제어부(미도시)를 더 포함할 수 있다. In order to solve this pressure hunting phenomenon, in one embodiment, the fuel preheating apparatus 100 is provided with an exhaust gas purifying apparatus for purifying exhaust gas for a pressurized gas purifier, which is sucked into the heat exchanger 170 based on the flow rate B and the temperature T of the exhaust gas for pressurized gas, (Not shown) for controlling the amount of suction of the fluid.

도 3의 순서도에는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 예열장치(100)의 로내 압력 헌팅현상을 방지하기 위한 로압제어용 배가스의 흡입량을 조절하는 방법의 일 예가 도시되어 있다.The flowchart of FIG. 3 shows an example of a method of controlling the suction amount of the pressurizing agent exhaust gas for preventing the pressure hunting phenomenon in the furnace of the fuel preheating apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.

이하, 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 예열장치(100)의 로압제어용 배가스의 흡입량을 조절하는 방법에 대해서 설명한다. Hereinafter, with reference to FIG. 3, a method of controlling the suction amount of exhaust gas for pressurized fuel in the fuel preheating apparatus 100 according to an embodiment of the present invention will be described.

먼저, 로압제어용 배가스가 배출되면, 제어부는 로압제어용 배가스의 유량(B) 및 온도(T)를 측정할 수 있다. 이때, 로압제어용 배가스의 유량(B)은 유량계, 온도(T)는 온도계를 통해 측정될 수 있다.First, when the exhaust gas for the pressurized gas is discharged, the control unit can measure the flow rate B and the temperature T of the exhaust gas for the pressurized gas. At this time, the flow rate (B) of the flue gas for the pressurized flue gas can be measured through a flow meter and the temperature (T) through a thermometer.

그리고, 제어부는 로압제어용 배가스의 온도(T)를 변수로 하기 [계산식 1]에 따라 적정흡입량(F(T))를 계산할 수 있다.Then, the control unit can calculate the appropriate intake amount F (T) in accordance with the following formula (1), using the temperature T of the exhaust gas for pressurized control as a variable.

[계산식 1][Equation 1]

적정흡입량 f(T) = 0.1571×(T)2 - 57×(T) + 117114 [Nm3/h] (T) = 0.1571 x (T) 2 - 57 x (T) + 117114 [Nm 3 / h]

이후, 제어부는 계산한 적정흡입량(F(T))을 미리 설정된 값과 비교하여 실시흡입량을 설정하고, 설정된 실시흡입량에 따라 로압제어용 배가스를 열교환기(170)로 흡입시킬 수 있다. 이때, 제어부는 흡입팬(190)을 제어하여 열교환기(170)로 흡입되는 로압제어용 배가스의 흡입량을 조절할 수 있다. Thereafter, the controller compares the calculated appropriate intake amount F (T) with a preset value to set the actual intake amount, and can suck the exhaust gas for pressure relief to the heat exchanger 170 according to the set actual intake amount. At this time, the control unit controls the suction fan 190 to adjust the suction amount of the exhaust gas for the pressurized air to be sucked into the heat exchanger 170.

일 예로, 제어부는, 로압제어용 배가스의 유량(B)이 적정흡입량(F(T))의 1.2배 이상인 경우 실시흡입량을 로압제어용 배가스의 유량(B)의 80%를 초과하는 양으로 설정할 수 있다.For example, when the flow rate B of the pressurized agent exhaust gas is equal to or larger than 1.2 times the appropriate intake amount F (T) , the control unit sets the actual intake amount to an amount exceeding 80% of the flow rate B of the pressurized flue gas exhaust gas .

또한, 제어부는 로압제어용 배가스의 유량(B)이 5를 초과하고 적정흡입량(F(T))의 1.2배 미만인 경우 실시흡입량을 로압제어용 배가스의 유량(B)의 80%로 설정함으로써, 로압제어용 배가스의 유량(B)이 적은 저부하 조업상태인 경우 축열식 버너(111)의 내부 압력의 급격한 변동을 감소시킬 수 있다.When the flow rate B of the exhaust gas for pressurized gas is more than 5 and less than 1.2 times the appropriate intake amount F (T) , the control unit sets the actual suction amount to 80% of the flow rate B of the pressurized flue gas exhaust gas, The sudden fluctuation of the internal pressure of the regenerative burner 111 can be reduced in the low load operating state in which the flow rate B of the pressurized flue gas is small.

또한, 제어부는 로압제어용 배가스의 유량(B)이 5 이하인 경우 실시흡입량을 로압제어용 배가스의 유량(B)의 0%로 설정함으로써, 로압제어용 배가스의 유량(B)이 열교환기(170)를 가동시키기 불가능한 정도로 적은 경우 열교환기(170)로 로압제어용 배가스가 흡입되지 않도록 할 수 있다.When the flow rate B of the exhaust gas for pressurized gas is 5 or less, the control unit sets the actual suction amount to 0% of the flow rate B of the pressurized flue gas as the pressurized flue gas, It is possible to prevent the exhaust gas for pressure control from being sucked into the heat exchanger 170.

한편, 이와 같이 설정된 실시흡입량에 따라 열교환기(170)로 로압제어용 배가스가 흡입되는 경우에도 로내 압력 헌팅현상이 발생할 수 있다. On the other hand, even when the exhaust gas for pressurized air is sucked into the heat exchanger 170 according to the actual amount of the inhalation set as described above, pressure hunting in the room may occur.

따라서, 로압제어용 배가스의 배열회수 동작 중 로내 압력 헌팅현상이 발생하면, 제어부는 댐퍼부재(150)의 개도율(Z)을 측정하고, 댐퍼부재(150)의 개도율(Z)을 기초로 열교환기(170)에 흡입되는 로압제어용 배가스의 흡입량을 추가로 조절함으로써, 로내 압력 헌팅현상을 최소화할 수 있다.Therefore, when pressure hunting in the furnace occurs during the arrangement and retrieval operation of the pressurized gas exhaust gas, the control unit measures the opening rate Z of the damper member 150, and based on the opening rate Z of the damper member 150 By further controlling the suction amount of the exhaust gas for the furnace for pressure control to be sucked into the heat exchanger 170, the pressure hunting phenomenon in the furnace can be minimized.

일 실시예에서, 제어부는 댐퍼부재(150)의 개도율(Z)을 미리 설정된 복수의 범위와 비교하고 복수의 범위 각각에 따라 서로 다른 비율로 열교환기(170)에 흡입되는 로압제어용 배가스의 흡입량을 조절할 수 있다. In one embodiment, the control unit compares the opening rate Z of the damper member 150 with a predetermined plurality of ranges, and calculates the ratio of the opening ratio Z of the exhaust gas for the pressurizing agent to the heat exchanger 170 at different ratios The amount of suction can be adjusted.

일 예로, 댐퍼부재(150)의 개도율(Z)이 30% 내지 70% 범위 내인 경우, 제어부는 열교환기(170)에 흡입되는 로압제어용 배가스의 흡입량을 열교환기(170)로 흡입되고 있는 로압제어용 배가스의 현재 흡입량의 100%로 유지시킬 수 있다.For example, when the opening rate Z of the damper member 150 is within the range of 30% to 70%, the control unit controls the suction amount of the exhaust gas for the pressurized air to be sucked into the heat exchanger 170 to be sucked into the heat exchanger 170 It can be maintained at 100% of the present suction amount of the pressurized flue gas.

또한, 댐퍼부재(150)의 개도율(Z)이 25% 내지 30% 범위에 있거나 70% 내지 75% 범위에 있는 경우, 제어부는 열교환기(170)로 흡입되는 로압제어용 배가스의 흡입량을 현재 흡입량의 70%로 변경할 수 있다. When the opening rate Z of the damper member 150 is in the range of 25% to 30% or in the range of 70% to 75%, the control unit sets the suction amount of the exhaust gas for the pressurized- It can be changed to 70% of the suction amount.

또한, 댐퍼부재(150)의 개도율(Z)이 20% 내지 25% 범위에 있거나 70% 내지 80% 범위에 있는 경우, 제어부는 열교환기(170)로 흡입되는 로압제어용 배가스의 흡입량을 현재 흡입량의 50%로 변경할 수 있다. When the opening rate Z of the damper member 150 is in the range of 20% to 25% or in the range of 70% to 80%, the control unit sets the suction amount of the exhaust gas for the pressurized control unit, It can be changed to 50% of the suction amount.

그리고, 댐퍼부재(150)의 개도율(Z)이 20% 미만이거나 80%를 초과하는 경우, 제어부는 열교환기(170)로 흡입되는 로압제어용 배가스의 흡입량을 현재 흡입량의 20%로 변경할 수 있다. When the opening rate Z of the damper member 150 is less than 20% or exceeds 80%, the controller can change the suction amount of the exhaust gas for the pressure control valve to be sucked into the heat exchanger 170 to 20% of the present suction amount have.

이와 같은 제어동작을 통해, 축열식 버너(111)의 내부 압력 헌팅현상이 최소화될 수 있다. Through this control operation, the internal pressure hunting phenomenon of the regenerative burner 111 can be minimized.

구체적으로, 댐퍼부재(150)의 개도율(Z)이 소정 범위 이하로 낮은 경우는 축열식 버너(111) 내부의 압력을 소량만 변화시켜서 로내 압력을 제어하는 것을 의미한다. 이때, 열교환기(170)로 다량의 로압제어용 배가스가 강제로 흡입되면 축열식 버너(111)의 내부 압력변화량이 커져서 로내 압력헌팅 현상이 발생할 확률이 높아지므로, 열교환기(170)로 흡입되는 로압제어용 배가스의 흡입량을 낮추는 것이 바람직하다. Specifically, when the opening rate Z of the damper member 150 is lower than a predetermined range, it means that the pressure in the furnace is controlled by changing only the pressure inside the regenerative burner 111 by a small amount. At this time, if a large amount of the exhaust gas for pressurized air is forcedly sucked into the heat exchanger 170, the internal pressure change amount of the regenerative burner 111 becomes large to increase the probability of the pressure hunting phenomenon in the furnace. It is preferable to reduce the suction amount of the pressurized flue gas.

또한, 반대로, 댐퍼부재(150)의 개도율(Z)이 소정 범위 이상으로 높은 경우에는 흡입팬(190)에 의해 축열식 버너(111)에서 과도하게 많은 양의 가스가 추출되어 축열식 버너(111)의 내부 압력변화량이 커져서 로내 압력헌팅 현상이 발생할 확률이 높아지므로, 열교환기(170)로 흡입되는 로압제어용 배가스의 흡입량을 낮추는 것이 바람직하다.
On the contrary, when the opening rate Z of the damper member 150 is higher than the predetermined range, an excessive amount of gas is extracted from the regenerative burner 111 by the suction fan 190, It is preferable to reduce the suction amount of the flue gas exhausted by the heat exchanger 170 because the internal pressure change amount of the flue gas pressure increases.

본 발명은 특정한 실시예에 관하여 도시하고 설명하였지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 밝혀두고자 한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to particular embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications and variations will be apparent to those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the following claims I would like to make it clear.

100: 연료 예열장치 110: 가열로
111: 축열식 버너 112: 폐열회수식 버너
120: 연료배관 130: 배기유로
140: 연돌 150: 댐퍼부재
160: 연료예열기 162: 하우징
163: 히팅관 164: 연료유입부
165: 연료토출부 170: 열교환기
172: 챔버 174: 저장탱크
176: 제1 열교환관 177: 제2 열교환관
178: 제3 열교환관 180: 우회유로
182: 유로전환밸브 190: 흡입팬
10: 공장건물 11: 벽체
20: 매체유동관100: fuel preheating device 110: heating furnace
111: regenerative burner 112: waste heat recovery burner
120: fuel piping 130:
140: stack 150: damper member
160: fuel preheater 162: housing
163: Heating pipe 164: Fuel inflow part
165: fuel discharging portion 170: heat exchanger
172: chamber 174: storage tank
176: first heat exchange tube 177: second heat exchange tube
178: third heat exchanger tube 180: bypass channel
182: Flow path switching valve 190: Suction fan
10: Factory building 11: Wall
20: Medium flow tube

Claims (13)

내부압력 조절을 위한 로압제어용 배가스를 배출하는 축열식 버너;
상기 축열식 버너를 포함하는 가열로에 공급되는 연료의 공급경로를 구성하는 연료배관; 및
상기 연료배관에 구비되며, 상기 로압제어용 배가스의 열과 상기 연료를 열교환시키는 연료예열기;
를 포함하는 가열로 공급용 연료 예열장치.
A regenerative burner for discharging the flue gas for pressurized control for controlling the internal pressure;
A fuel pipe constituting a supply path of the fuel supplied to the heating furnace including the regenerative burner; And
A fuel pre-heater provided in the fuel pipe, the fuel pre-heater exchanging heat between the heat of the exhaust gas for the low pressure control and the fuel;
Wherein the heating furnace is a furnace.
제1항에 있어서,
상기 축열식 버너와 연돌 간에 연결되어 상기 로압제어용 배가스가 연돌로 배출되는 경로를 구성하는 배기유로; 및
상기 배기유로에 구비되며, 상기 로압제어용 배가스와 열교환하는 열매체를 구비하고 상기 열매체를 상기 연료예열기에 공급하는 열교환기;를 포함하고,
상기 열매체가 상기 로압제어용 배가스의 열을 상기 연료에 전달하는 가열로 공급용 연료 예열장치.
The method according to claim 1,
An exhaust passage connected between the regenerative burner and the burner so as to constitute a path through which exhaust gas for the burner pressures is discharged to the burner; And
And a heat exchanger provided in the exhaust passage, the heat exchanger having a heat medium which exchanges heat with the exhaust gas for pressurized gas, and supplies the heat medium to the fuel pre-
Wherein the heating medium transfers the heat of the exhaust gas for pressure control to the fuel.
제2항에 있어서,
상기 열매체는 5 내지 10bar의 저압증기인 가열로 공급용 연료 예열장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the heating medium is a low-pressure steam of 5 to 10 bar.
제2항에 있어서,
상기 열교환기는 상기 열매체가 상기 열교환기와 상기 연료예열기에 순환하도록 구성된 가열로 공급용 연료 예열장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the heat exchanger is configured to circulate the heat medium to the heat exchanger and the fuel pre-heater.
제4항에 있어서,
상기 열교환기는,
상기 로압제어용 배가스가 유입되는 챔버;
상기 챔버의 외부에 구비되며 상기 열매체가 저장되는 저장탱크;
상기 챔버의 내부에 배치되며 내부에 상기 열매체가 유동하고, 입구와 출구가 상기 저장탱크에 연결된 제1 열교환관;
상기 챔버의 내부에 배치되며 내부에 상기 열매체가 유동하고, 입구가 상기 저장탱크에 연결되고 출구가 상기 연료예열기에 연결된 제2 열교환관; 및
상기 챔버의 내부에 배치되며 내부에 상기 열매체가 유동하고, 입구가 상기 연료예열기에 연결되고 출구가 상기 저장탱크에 연결된 제3 열교환관;을 포함하는 가열로 공급용 연료 예열장치.
5. The method of claim 4,
The heat exchanger
A chamber into which the flue gas for pressure control is introduced;
A storage tank provided outside the chamber and storing the heating medium;
A first heat exchange tube disposed inside the chamber, the first heat exchange tube having an inlet and an outlet connected to the storage tank;
A second heat exchange tube disposed inside the chamber, the second heat exchange tube having an inlet connected to the storage tank and an outlet connected to the fuel preheater; And
And a third heat exchange pipe disposed inside the chamber, the third heat exchange pipe having the heating medium flowing therein, the inlet connected to the fuel preheater, and the outlet connected to the storage tank.
제5항에 있어서,
상기 챔버의 내부에는 상기 로압제어용 배가스의 유동방향을 기준으로 상기 제1 열교환관, 상기 제2 열교환관 및 상기 제3 열교환관이 순서대로 배치되는 가열로 공급용 연료 예열장치.
6. The method of claim 5,
Wherein the first heat exchanger tube, the second heat exchanger tube and the third heat exchanger tube are arranged in order in the chamber in the flow direction of the exhaust gas for pressurized gas.
제2항에 있어서,
상기 배기유로에는 상기 로압제어용 배가스의 배출을 제어하는 댐퍼부재가 구비되고,
상기 열교환기는 상기 댐퍼부재와 상기 연돌 사이에 구비되는 가열로 공급용 연료 예열장치.
3. The method of claim 2,
The exhaust passage is provided with a damper member for controlling the discharge of the exhaust gas for the pressure relief,
Wherein the heat exchanger is provided between the damper member and the stack.
제1항에 있어서,
상기 가열로는 적어도 하나의 폐열회수식 버너를 더 포함하는 가열로 공급용 연료 예열장치.
The method according to claim 1,
Wherein the heating furnace further comprises at least one waste heat recycling burner.
제2항에 있어서,
상기 연료예열기는 상기 가열로가 설치된 공장건물의 벽체에 설치되고,
상기 열교환기는 상기 공장건물의 내부에 설치되며,
상기 열교환기와 상기 연료예열기 간에 연결되어 상기 열매체가 유동하는 매체유동관은 상기 열교환기에서 상기 공장건물의 외부로 인출되어 상기 공장건물의 외부에서 상기 열교환기에 연결되는 가열로 공급용 연료 예열장치.
3. The method of claim 2,
The fuel pre-heater is installed in a wall of a factory building in which the heating furnace is installed,
The heat exchanger is installed inside the factory building,
And a medium flow pipe connected between the heat exchanger and the fuel preheater and flowing through the heat medium is drawn to the outside of the factory building in the heat exchanger and connected to the heat exchanger from outside the factory building.
제7항에 있어서,
상기 로압제어용 배가스의 유량 및 온도를 기초로 상기 열교환기로 흡입되는 상기 로압제어용 배가스의 흡입량을 제어하는 제어부를 더 포함하는 가열로 공급용 연료 예열장치.
8. The method of claim 7,
And a control unit for controlling the suction amount of the exhaust gas for the low pressure control sucked into the heat exchanger based on the flow rate and the temperature of the exhaust gas for pressurized gas.
제10항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 로압제어용 배가스의 온도(T)를 변수로 계산식 1에 따라 적정흡입량(f(T))을 계산하고, 상기 적정흡입량(f(T))을 미리 설정된 값과 비교하여 실시흡입량을 설정하고, 상기 실시흡입량에 따라 상기 로압제어용 배가스를 상기 열교환기로 흡입시키는 가열로 공급용 연료 예열장치.
[계산식 1]
f(T) = 0.1571×(T)2 - 57×(T) + 117114 [Nm3/h]
11. The method of claim 10,
The control unit calculates an appropriate intake amount f (T) according to the equation (1) using the temperature T of the exhaust gas for the pressure control valve as a variable and compares the appropriate intake amount f (T ) with a preset value And a sucking amount is set and sucked into the heat exchanger by the exhaust gas for pressurized gas according to the amount of the actual suction.
[Equation 1]
f (T) = 0.1571 x (T) 2 - 57 x (T) + 117114 [Nm 3 / h]
제11항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 댐퍼부재의 개도율을 측정하도록 구성되고,
상기 열교환기가 상기 로압제어용 배가스를 흡입할 때 상기 축열식 버너의 내부에 압력이 불안정한 압력 헌팅현상이 발생하면 상기 개도율을 기초로 상기 열교환기에 흡입되는 상기 로압제어용 배가스의 흡입량을 조절하는 가열로 공급용 연료 예열장치.
12. The method of claim 11,
Wherein,
And to measure an opening rate of the damper member,
And a pressure hunting phenomenon is generated in the regenerative burner when the heat exchanger sucks the flue gas for the pressurized control by the heat exchanger, and controls the suction amount of the flue gas for the low pressure control sucked into the heat exchanger based on the opening ratio, Fuel preheater for supply.
제12항에 있어서,
상기 제어부는 상기 개도율을 미리 설정된 복수의 범위와 비교하고 상기 복수의 범위 각각에 따라 서로 다른 비율로 상기 흡입량을 조절하는 가열로 공급용 연료 예열장치.13. The method of claim 12,
Wherein the control unit compares the opening ratio with a plurality of ranges set in advance and adjusts the intake amount at different ratios according to each of the plurality of ranges.
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