연소제어시스템과 열효율 향상 방안에 관한 연구

A study on the Combustion Control System and Thermal Efficiency

  • 장용남 (동서대학교 메카트로닉스공학과) ;
  • 박수홍 (동서대학교 메카트로닉스공학과)
  • 투고 : 2010.10.03
  • 심사 : 2010.12.10
  • 발행 : 2010.12.31

초록

본 연구에서 울산 현대중공업 및 사천 유니슨에 설치사용 중인 공업용로의 연소문제 및 시스템을 분석하고 열효율 개선방안을 제시하여 연료절감 및 생산성 향상에 도움이 되고자 한다. 단조산업에 사용 중인 공업용로는 원소재의 가열 및 재료의 특성향상을 위한 설비로 운전조건 및 연소시스템에 따라 연료의 사용량 및 재료의 특성에 지대한 영향을 줄 수 있다. 따라서 현대중공업에 설치운전 중인 100톤 가열로 및 열처리로의 연소시스템의 특성을 분석하였다. 통상적으로 각 가열장치에 설치된 버너(Burner)는 용량에 맞는 공연비를 가지며 버너가 작동할 수 있는 Turndown ratio를 가지고 있다. 이는 각각의 공업용로 특성을 정하는 것으로서 가열성능 및 온도정밀도에 지대한 영향을 미친다. 용량이 큰 버너를 설치한 열처리로는 가열성능은 향상시킬 수 있어도 유지구간에서의 온도정밀도를 얻기 힘들다. 이에 버너의 성능을 최대한 발휘할 수 있도록 연소시스템을 개선하여 각 가열구간에 맞는 연소특성을 적용 분석한 현대중공업의 가열로 및 열처리로를 예시로 연료의 절감 및 온도정밀도를 향상시키도록 본 연구에서 방안을 제시하였다.

In this research, the problem of combustion and its system in Hyundai Heavy Industries and Sachuan Unison will be analyzed in order to provide some methods of thermal efficiency improvement and help to make a positive influence on fuel savings and their productivity. In forging industries, in order to improve the material properties of the industrial heating elements which are being used, depending on different operation conditions of system equipment and combustion systems, fuel consumption and material properties can get a profound influence. Thus, analyzing about combustion system characteristics of 100 tons heating furnace and heat treatment furnace which are in operation in Hyundai Heavy Industry will be done. In usual, air-fuel ratio is proper for capacity of burner installed in each heating device, otherwise burner gets an automatic turn down ratio. It has a profound influence on heating performance and precision of temperature because it is the fixed characteristics of every industrial furnace. Even if there are some methods to improve the heating performance of a furnace installed with a large capacity burner, it is very difficult to obtain the precision of temperature in maintenance interval. Based on this, performance of burner can be drove to best by improving combustion system. Proper Combustion characteristic for each heating interval was analyzed in heating furnace in Hyundai Heavy Industry. A project plan for improving fuel savings and increasing precision of temperature was presented in this research.

키워드

참고문헌

  1. Frank P.Incropera David P.Dewitt, "Fundamentals of Heat and Mass Transfer", Kyobo press, P244-300, Fourth edition
  2. North American Mfg. Technical handbook.
  3. Korea KOSO Co., www.kosokor.co.kr
  4. kengin Engineering, www.kiabc.com
  5. 김영권, 공업로 제어시스템에 관한 연구, 동서대학교 대학원 석사학위논문, 2009.
  6. 노동순, 연소시스템 고성능 지능화 기술개발,기술보고서, 한국원자력연구원, 2005.