KR101495403B1 - 건식 소화 설비의 집진후드 변형 방지장치 - Google Patents

Abstract

그리즐리바의 변형을 방지할 수 있는 건식 소화 설비의 집진후드 변형 방지장치가 소개된다.
본 발명의 건식 소화 설비의 집진후드 변형 방지장치는, 적열 코크스가 담긴 버켓을 프리챔버로 안내하는 진입로의 일측에 결합된 집진덕트; 상기 집진덕트로 적열 코크스가 유입되는 것을 방지할 수 있도록 상기 집진덕트 일단에 일정 간격을 두고 설치된 복수 개의 그리즐리바; 상기 그리즐리바로 냉각수를 공급하는 냉각수 공급부; 및 상기 그리즐리바의 온도 조건에 따라 냉각수 공급 조건을 결정하는 제어부를 포함한다.

Description

건식 소화 설비의 집진후드 변형 방지장치 {APPARATUS FOR PREVENTING DEFORMATION OF DUST COLLECTING HOOD IN DRY FIRE-EXTINGUISHING APPLIANCE OF COKE}

본 발명은 건식 소화 설비의 집진후드 변형 방지장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 집진후드 그리즐리바에 연속적으로 냉각수를 순환시켜 그리즐리바의 변형을 방지한 건식 소화 설비의 집진후드 변형 방지장치에 관한 것이다.

일반적으로, 코크스 건식 소화(Coke Dry Quenching; CDQ) 설비는 코크스 오븐에서 압출되는 적열 코크스를 건식 방식으로 냉각시키는 설비로서, 적열 코크스가 장입된 챔버에 순환가스를 순환시키고, 적열 코크스와 열 교환되어 가열된 순환가스를 보일러에서 열 회수되도록 순환시켜 증기를 발생시킬 수 있다. 또한, 보일러에서 발생된 증기는 터빈을 회전시키는데 사용되어 전력을 생산할 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 코크스 건식 소화설비는 고온의 적열 코크스(1)를 공급받아 저장하는 프리챔버(2)와, 이 프리챔버(2)의 하부에 형성되어 적열 코크스(1)를 냉각하는 냉각실(3)을 포함하는 냉각탑(4)를 구비한다.

고온의 적열 코크스(1)는 버켓(5)에 담겨 이송대차에 탑재되어 냉각탑(4)의 상부에 이송된 후, 이 냉각탑(4)의 상부 중앙에 설치된 장입구(8)에 이르러 프리챔버(2)로 공급된다.

프리챔버(2)로 공급된 적열 코크스(1)는 냉각실(3)에서 냉각되며, 열회수 보일러(미도시)로부터 공급되는 저온의 순환 가스(9)에 의해 냉각되며, 적열 코크스(1)로부터 열량을 회수한 순환 가스(9)는 열회수 보일러의 열원으로 사용되어 재활용된다.

이러한 과정에서 버켓(5)이 냉각탑(4) 상부 유입되는 경우, 적열 코크스(1)로부터 발생하는 가스 등을 회수할 필요가 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 프리챔버(2) 입구상에 설치되어 버켓(5)을 안내하는 진입구(E)에는 고온의 적열 코크스(1)로부터 비산되는 분진 등을 포집하기 위해 집진후드(H)가 설치된다. 집진후드(H)에는 적열 코크스(1) 덩어리가 유입되는 것을 방지할 수 있도록 서로 일정 간격을 두고 설치된 다수의 그리즐리바(G)가 설치되어 있다.

그러나, 고온의 적열 코크스(1)로부터 발생한 열로 인하여 그리즐리바(G)에 열 변형이 발생하고, 그리즐리바(G) 사이의 공간이 확대됨으로써 적열 코크스(1)가 이로 유입됨으로써 설비 장애를 유발하는 문제점이 존재한다.

상기한 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

일본공개특허 제1997-53079호(1997. 2. 25.)

본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위해 집진후드의 그리즐리바에 연속적으로 냉각수를 순환시킴으로써 그리즐리바의 변형을 방지할 수 있는 건식 소화 설비의 집진후드 변형 방지장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 건식 소화 설비의 집진후드 변형 방지장치는, 적열 코크스가 담긴 버켓을 프리챔버로 안내하는 진입로의 일측에 결합된 집진덕트; 상기 집진덕트로 적열 코크스가 유입되는 것을 방지할 수 있도록 상기 집진덕트 일단에 일정 간격을 두고 설치된 복수 개의 그리즐리바; 상기 그리즐리바로 냉각수를 공급하는 냉각수 공급부; 및 상기 그리즐리바의 온도 조건에 따라 냉각수 공급 조건을 결정하는 제어부를 포함한다.

상기 집진덕트의 상단 및 하단측에는 상기 집진덕트의 폭 방향으로 각각 출측헤더와 입측헤더가 설치되고, 상기 그리즐리바는 세로 방향으로 상기 입측헤더와 출측헤더를 연결하며, 상기 냉각수 공급부는 냉각수 탱크와, 이 냉각수 탱크와 상기 입측헤더를 매개하는 입측배관과, 상기 냉각수 탱크와 출측헤더를 매개하는 출측배관을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 냉각수 탱크에는 냉각수 보충라인이 연결되고, 안전밸브 및 압력센서가 설치되며, 상기 냉각수 보충라인에는 개폐밸브가 장착되되, 상기 제어부는 상기 압력센서에서 전송된 상기 냉각수 탱크 내부 압력 조건에 따라 상기 안전밸브를 개방함과 동시에 상기 개폐밸브를 개방하여 새로운 냉각수를 공급하는 것을 특징으로 한다.

상기 그리즐리바가 상기 집진덕트의 폭 방향으로 변형되는 것을 방지할 수 있도록 상기 그리즐리바의 폭 방향 외측면에는 변형방지편이 결합된 것을 특징으로 한다.

상기 그리즐리바는 격자형인 것을 특징으로 한다.

본 발명은 상기한 기술적 구성으로 인해 아래와 같은 이점이 있다.

첫째, 적열 코크스의 고열에 의해 그리즐리바가 변형되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.

둘째, 적열 코크스 덩어리가 집진후드 측으로 유입되는 것을 차단함으로써 2차적으로 집진 설비에 사고가 발생하는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.

셋째, 그리즐리바의 상태를 실시간으로 감지하고, 그 상태에 따라 냉각수의 양을 조절함으로써 관리 효율성을 개선할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 종래 건식 소화 설비를 나타낸 도면,
도 2는 종래 건식 소화 설비에 장착된 집진장치를 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 건식 소화 설비의 집진후드 변형 방지장치를 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 건식 소화 설비의 집진후드 변형 방지장치의 확대도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 건식 소화 설비의 집진후드 변형 방지장치를 설명한다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 건식 소화 설비의 집진후드 변형 방지장치는, 집진덕트(10), 그리즐리바(20), 냉각수 공급부(30) 및 제어부(40)를 포함한다.

적열 코크스가 버켓(5, 도 1참조)에 담겨 진입로(G)로 진입하는 과정에서 적열 코크스로부터 발생되는 분진 및 고온의 유체는 집진덕트(10)로 흡입된다.

집진덕트(10)는 진입로(G)의 일측에 결합되는데, 진입로(G)로부터 집진덕트(10)로 적열 코크스가 유입되는 것을 방지할 수 있도록 집진덕트(10)의 일단에는 그리즐리바(20)가 설치된다.

대략 직사각형 형상으로 형성되는 집진덕트의 입구는 복수 개의 그리즐리바(20)가 그 폭 방향으로 일정한 간격을 두고 설치되며, 서로 이웃하는 그리즐리바(20) 사이의 간격은 적열 코크스가 통과할 수 없도록 그 간격이 적절히 조절되어 설치된다.

고온 환경에 노출되는 그리즐리바(20)가 변형되어, 서로 이웃하는 그리즐리바(20) 사이의 간격이 벌어지는 것을 방지할 수 있도록 그리즐리바(20)는 냉각되어야 하는데, 냉각수 공급부(30)에서는 작업 환경의 온도 조건에 따라 냉각수를 공급함으로써 그리즐리바(20)를 냉각시키는 것이다.

제어부(40)는 집진덕트(10) 또는 진입로(G) 등의 온도 조건에 따라 냉각수 공급 조건을 결정하여 냉각수 공급부(30)에서 공급되는 냉각수의 양 내지 냉각수 온도 등을 결정한다.

한편, 본 발명의 건식 소화 설비의 집진후드 변형 방지장치는, 집진덕트(10)의 상단 및 그 하단에 폭 방향으로 길게 장착되는 출측헤더(60) 및 입측헤더(50)를 포함하고, 그리즐리바(20)는 출측헤더(60) 및 입측헤더(50)를 세로 방향으로 연결하며, 출측헤더(60), 입측헤더(50), 그리즐리바(20)는 모두 연통됨으로써 냉각수의 유로 역할을 한다.

냉각수 공급부(30)는 냉각수 탱크(T)를 포함하고, 냉각수 탱크(T)와 입측헤더(50)는 입측배관(32)과 연결되며, 냉각수 탱크(T)와 출측헤더(60)는 출측배관(34)으로 연결된다.

냉각수 탱크(T)로부터 공급된 냉각수는 입측배관(32)을 통해 입측헤더(50)로 향하고, 출측헤더(60) 및 출측배관(34)을 통해 다시 냉각수 탱크(T)로 반입되는바, 연속적으로 순환한다.

냉각수 탱크(T)에는 안전밸브(39), 압력센서(S)가 설치되고 그 타측에는 냉각수 보충라인(36)이 연결되는바, 이 냉각수 보충라인(36)에는 개폐밸브(38)가 장착된다.

냉각수 탱크(T)에서 입측배관(32) 및 입측헤더(50)로 유입된 냉각수는 적열 코크스와 열교환하면서 그 온도가 상승한다. 온도가 상승한 냉각수는 출측헤더(60) 및 출측배관(34)을 통해 다시 냉각수 탱크(T)로 되돌아 오는바, 이 과정에서 냉각수는 기화되기도 하며 그 부피가 팽창하기도 한다.

냉각수의 기화 내지 부피 팽창에 의해 냉각수 탱크(T) 내부의 압력이 상승하는 경우, 압력센서(S)는 이를 감지하여 냉각수 탱크(T)의 내부 상태와 관련된 정보를 제어부(40)로 전송하고, 제어부(40)에서는 냉각수 탱크(T) 내부 압력이 기준치를 초과하는 경우 안전밸브(39)에 개방 신호를 전송한다.

안전밸브(39)가 개방되면 냉각수 탱크(T) 내부에 존재하는 고온의 냉각수는 외부로 배출된다.

냉각수 탱크(T)로부터 소정의 양만큼 냉각수가 배출되면 새로운 냉각수를 공급해주어야 하는데, 새로운 냉각수는 냉각수 보충라인(36)을 통하여 공급된다.

즉, 제어부(40)를 통하여 안전밸브(39)가 개방, 고온의 냉각수가 배출됨과 동시에 제어부(40)에서는 냉각수 보충라인(36) 상에 설치된 개폐밸브(38)에 개방 신호를 전송하여 개폐밸브(38)를 개방, 새로운 냉각수를 냉각수 탱크(T)로 공급하게 되는 것이다.

새로운 냉각수가 공급되어 냉각수 탱크(T)에 기준치 이상의 냉각수가 공급되면 제어부(40)는 개폐밸브(38)를 폐쇄시켜 새로운 냉각수 공급을 중단한다.

한편, 상술한 바와 같이, 그리즐리바(20)의 내부로 냉각수를 지속적으로 순환시킴으로써 그리즐리바(20)의 변형을 방지하는 것 이외에, 그리즐리바(20)의 외측면에 변형방지편(20a)을 결합하여 그리즐리바(20) 폭 방향 변형을 방지할 수도 있다.

그리즐리바(20)가 폭 방향으로 변형되어 굴곡되어지면 서로 이웃하는 그리즐리바 사이의 간격이 벌어지게 되어 고온의 적열 코크스가 집진덕트(10) 내부로 유입될 수 있다.

이를 방지하기 위해 그리즐리바(20)의 폭 방향 변형을 방지하기 위해서, 그리즐리바(20)의 폭 방향 양 외측면에 변형방지편(20a)을 결합하는 것이다.

이러한 변형방지편(20a)은 그리즐리바(20)의 재질보다 그 강도 및 내열성이 우수한 재질로 형성되어져야 한다.

설령 적열 코크스에 의해서 그리즐리바(20)에 변형이 발생하더라도 그리즐리바(20)의 폭 방향 외측면에는 변형방지편(20a)이 결합되어 있는바, 폭 방향으로 물리적인 변형은 불가능하다.

또한, 그리즐리바(20)를 격자형으로 형성하는 경우에도 그 격자 크기를 촘촘하게 함으로써 분진 제거 효과는 물론, 변형 발생시에도 적열 코크스 덩어리가 집진후드로 유입되는 것은 방지할 수 있다.

본 발명은 특정한 실시 예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

10 : 집진덕트 20 : 그리즐리바
20a : 변형방지편 30 : 냉각수 공급부
32 : 입측배관 34 : 출측배관
36 : 냉각수 보충라인 38 : 개폐밸브
39 : 안전밸브 40 : 제어부
50 : 입측헤더 60 : 출측헤더
T : 냉각수 탱크 S : 압력센서

Claims (5)

1. 적열 코크스가 담긴 버켓을 프리챔버로 안내하는 진입로의 일측에 결합된 집진덕트;
   상기 집진덕트로 적열 코크스가 유입되는 것을 방지할 수 있도록 상기 집진덕트 일단에 일정 간격을 두고 설치된 복수 개의 그리즐리바;
   상기 그리즐리바로 냉각수를 공급하는 냉각수 공급부; 및
   상기 그리즐리바의 온도 조건에 따라 냉각수 공급 조건을 결정하는 제어부를 포함하고,
   상기 집진덕트의 상단 및 하단측에는 상기 집진덕트의 폭 방향으로 각각 출측헤더와 입측헤더가 설치되고, 상기 그리즐리바는 세로 방향으로 상기 입측헤더와 출측헤더를 연결하며, 상기 냉각수 공급부는 냉각수 탱크와, 이 냉각수 탱크와 상기 입측헤더를 매개하는 입측배관과, 상기 냉각수 탱크와 출측헤더를 매개하는 출측배관을 포함하는 것을 특징으로 하는, 건식 소화 설비의 집진후드 변형 방지장치.
   
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 냉각수 탱크에는 냉각수 보충라인이 연결되고, 안전밸브 및 압력센서가 설치되며,
   상기 냉각수 보충라인에는 개폐밸브가 장착되되,
   상기 제어부는 상기 압력센서에서 전송된 상기 냉각수 탱크 내부 압력 조건에 따라 상기 안전밸브를 개방함과 동시에 상기 개폐밸브를 개방하여 새로운 냉각수를 공급하는 것을 특징으로 하는, 건식 소화 설비의 집진후드 변형 방지장치.
   
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 그리즐리바가 상기 집진덕트의 폭 방향으로 변형되는 것을 방지할 수 있도록 상기 그리즐리바의 폭 방향 외측면에는 변형방지편이 결합된 것을 특징으로 하는, 건식 소화 설비의 집진후드 변형 방지장치.
   
5. 청구항 3에 있어서,
   상기 그리즐리바는 격자형인 것을 특징으로 하는, 건식 소화 설비의 집진후드 변형 방지장치.
   

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