캔형 소성로에서 휘발성 물질의 2차 연소를 위한 공기 비율을 최적화하여 자열 균형을 달성하려면 공기량의 정확한 계산, 층류 공기 분배 제어, 과잉 공기 계수 조정, 노 내부의 부압 관리 및 자동화 제어 적용 등 5가지 측면에서 종합적인 조정이 필요합니다. 구체적인 사항은 다음과 같습니다.
I. 공기량의 정확한 계산
- 휘발성 물질 연소 요구량: 원료에 포함된 휘발성 물질의 함량과 발열량을 기준으로, 휘발성 물질의 완전 연소에 필요한 정확한 공기량을 계산하십시오. 주로 탄화수소로 구성된 휘발성 물질은 연소 반응에 충분한 산소를 필요로 합니다.
- 탄소 연소 요구 사항: 원료에 함유된 고정 탄소의 연소 과정을 고려하여 연소에 필요한 공기량을 계산하십시오. 고정 탄소의 연소는 소성 공정에서 중요한 열원 중 하나입니다.
- 황 연소 요구사항: 원료에 황이 포함되어 있는 경우, 연소에 필요한 공기량을 계산하십시오. 황 연소 시 이산화황과 같은 가스가 발생하므로, 오염물질 배출을 줄이기 위해서는 완전 연소가 필수적입니다.
II. 층류 공기 분배 제어
- 연소실 층화 설계: 캔형 소성로는 일반적으로 여러 개의 연소실을 가지고 있으며, 각 연소실은 서로 다른 온도 분포와 연소 요구 조건을 갖습니다. 따라서 각 연소실의 온도 분포 곡선에 따라 독립적인 공기 비율 제어가 필요합니다.
- 예열 공기 활용: 연소실 바닥이나 측벽에 설치된 예열 공기 덕트를 통해 찬 공기를 예열한 후 연소실로 유입시킵니다. 예열된 공기는 연소 효율을 높이고 열 손실을 줄일 수 있습니다.
- 휘발성 물질 배출판 조정: 휘발성 물질 집진 채널과 연소 통로 사이에 배출판을 설치합니다. 배출판의 개구부를 조정하여 휘발성 물질의 유량과 연소 위치를 제어함으로써 공기 비율을 최적화합니다.
III. 과잉 공기 계수 조정
- 예열 구역의 산화 분위기 조성: 예열 구역에 소량의 1차 공기를 주입하여 과잉 공기 계수가 1보다 큰 산화 분위기를 조성합니다. 이는 휘발성 물질의 완전 연소를 촉진하고 노의 온도를 상승시킵니다.
- 소성 구역의 환원 분위기 조성: 소성 구역에서는 2차 공기 주입량을 조절하여 과잉 공기 계수가 1 미만인 환원 분위기를 조성한다. 이는 재료의 산화 연소를 줄이고 소성 코크스의 품질을 향상시키는 데 도움이 된다.
- 3차 공기 보조 연소: 예열 구역에서 발생하는 휘발성 물질의 완전 연소를 보장하기 위해 가마 끝부분에 적절한 양의 3차 공기를 주입합니다. 이는 전체 가마 온도를 높이고 소성 구역의 길이를 연장하는 데 도움이 됩니다.
IV. 용광로 내부의 음압 관리
- 음압 운전 방식 조정: 기존의 음압 운전 방식에서 소성로 연도의 음압을 80~95Pa로 조정하는 저압 운전 방식으로 전환합니다. 이는 찬 공기 유입을 줄이고 열 손실을 최소화하는 데 도움이 됩니다.
- 음압 균형 제어: 분기 덕트와 주 덕트를 모두 제어하는 이중 제어 방식을 통해 음압 균형을 개선합니다. 분기 덕트와 주 덕트 간의 음압 차이를 50Pa에서 20Pa로 줄여 각 방화선로의 안정적인 음압을 확보합니다.
- 음압 및 온도 연동 조정: 용광로 내부의 온도 분포에 따라 음압과 공기량을 연동하여 조정합니다. 고온 영역에서는 열 발산을 촉진하기 위해 음압을 적절히 증가시키고, 저온 영역에서는 열 손실을 최소화하기 위해 음압을 감소시킵니다.
V. 자동화 제어의 응용
- 온도 및 압력 자동 조절 시스템: 연소실 온도 분포 곡선을 기반으로 온도와 압력을 자동으로 조절하는 온도 및 압력 자동 조절 시스템의 적용을 촉진합니다. 이는 안정적인 연소로 상태를 유지하고 열효율을 향상시키는 데 도움이 됩니다.
- 수치 시뮬레이션 최적화: 수치 시뮬레이션 도구를 활용하여 용광로 내부의 열 및 유동장을 분석하고, 온도 및 부압 분포 특성을 기반으로 용광로 구조를 정밀하게 설계합니다. 공기 덕트 및 휘발성 물질 통로의 구조를 최적화하여 휘발성 물질의 연소 효율을 향상시킵니다.
- 온라인 모니터링 및 데이터 분석: 온라인 모니터링 장비를 설치하여 용광로 내부의 온도, 압력, 공기량 등의 매개변수를 지속적으로 모니터링합니다. 모니터링된 데이터를 분석하여 공기 비율과 부압 설정을 신속하게 조정함으로써 자열 균형을 최적화하여 제어합니다.
게시 시간: 2026년 4월 22일