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공기 중의 산소 농도에 비해 산소의 양을 증가시킨 산소부화된 공기를 저발열량을 갖는 연료와 혼합해서 보일러에 설치되는 다단의 버너에서 연소시키는 연소장치에 있어서,각 단 버너에 공급되는 연료를 공급하는 연료공급부, 공기 중의 산소에 비해 산소의 양을 증가시켜 산소부화된 공기를 생성하는 산소부화공기 발생장치,각 단 버너에 공급되는 공기량과 산소부화공기량, 배가스의 온도 및 배가스에 포함된 산소 농도를 측정하는 측정유닛,각 단 버너에 공급되는 고산소농도 산소부화공기 또는 산소부화공기의 유량을 조절하는 조절유닛 및 상기 연료공급부의 연료공급량, 각 단 버너에 공급되는 연료량, 공기량 및 산소부화공기량에 기초해서 각 단별 당량비를 산출하고, 상기 산소부화공기 발생장치에서 각 단 버너 및 화로에 공급되는 산소부화공기 공급량을 조절해서 각 단별로 당량비를 조절하도록 상기 조절유닛의 구동을 제어하며, 전체 연소장치의 당량비 분포를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 각 단 버너에서 필요로 하는 산소부화공기량을 합산해서 총 공기량을 산출하는 공기량 산출부, 상기 각 단 버너에 공급하는 단별 연료량, 공기량 및 산소부화공기량을 이용해서 단별 당량비를 산출하는 당량비 산출부 및 상기 각 단 버너에 필요로 하는 산소부화공기량을 공급하도록 조절밸브의 구동을 제어하는 제어신호를 발생하는 신호발생부를 포함하며,상기 측정유닛에 의해 측정된 배가스의 온도와 산소 농도를 이용하여 보일러 흡수 열량을 계산해서 산소부화공기 내 총 산소 농도를 결정하고, 결정된 산소부화공기 내 총 산소 농도를 기준으로 복수의 단으로 마련된 각 단 버너에 공급되는 공기량, 산소부화공기량, 각 단 버너별 산소부화공기 내 산소 농도를 조절해서 일부 버너를 연료 희박 조건으로 연소시키며, 나머지 버너를 연료 과농 조건에서 연소시키며, 화로에 공급되는 산소부화공기량을 증가시켜 총 산소량을 일정하게 유지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 산소부화 연소장치
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제1항에 있어서, 상기 각 단별 당량비는 보일러의 일부 버너 단들 내에서 1 이하로 설정되어 연료 과농 지역을 생성하는 것을 특징으로 하는 산소부화 연소장치
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제1항에 있어서, 공급되는 연료량과 산소부화공기량에 따른 상기 산소부화 연소장치의 전체 당량비는 일정하게 제어되는 것을 특징으로 하는 산소부화 연소장치
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제1항에 있어서, 상기 제어부는 보일러 출구에서 측정된 배가스 온도값과 미리 설정된 설정온도값을 비교하여 공급되는 산소부화공기 공급량을 증감시켜 당량비를 제어하는 것을 특징으로 하는 산소부화 연소장치
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제1항에 있어서, 상기 보일러의 최상부 버너의 상부에 산소부화공기를 직접 공급하는 별도의 산화제 공급 장치가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 산소부화 연소장치
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제1항에 있어서, 상기 연료공급부는 각 단 버너에 공급되는 연료를 미분하는 미분기 및 미분된 연료와 상기 산소부화공기 발생장치에서 산소부화된 공기를 혼합해서 상기 각 단 버너로 공급하는 윈드박스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 산소부화 연소장치
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제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 구성으로 이루어진 산소부화 연소장치, 배열회수 보일러에서 생산된 증기의 열에너지를 기계적 일로 변환하는 증기터빈, 상기 증기터빈에서 변환된 기계적 일을 이용해서 발전하는 발전기 및상기 산소부화 연소장치에서 발생하는 배가스 내에 포함된 유해물질을 제거하고, 상기 배가스의 열을 이용해서 상기 산소부화공기를 예열하는 배가스 처리장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 산소부화 연소장치가 적용된 화력발전 시스템
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공기 중의 산소 농도에 비해 산소의 양을 증가시킨 산소부화된 공기를 산화제로 이용하여 저발열량을 갖는 연료와 혼합해서 보일러에 설치되는 다단의 버너에서 연소시키는 산소부화 연소장치가 적용되는 화력발전 시스템의 제어방법에 있어서,산소부화 연소장치의 출구를 통해 배출되는 배가스의 온도와 산소 농도를 측정하여 보일러 흡수 열량을 계산해서 산소부화공기 내 총 산소 농도를 결정하는 1단계 및 상기 1단계에서 결정된 산소부화공기 내 총 산소 농도를 기준으로 복수의 단으로 마련된 각 단 버너에 공급되는 공기량, 산소부화공기량, 각 단 버너별 산소부화공기 내 산소 농도를 조절하는 2단계를 포함하고,측정유닛에 의해 측정된 배가스의 온도와 산소 농도를 이용하여 보일러 흡수 열량을 계산해서 산소부화공기 내 총 산소 농도를 결정하고, 결정된 산소부화공기 내 총 산소 농도를 기준으로 복수의 단으로 마련된 각 단 버너에 공급되는 공기량, 산소부화공기량, 각 단 버너별 산소부화공기 내 산소 농도를 조절해서 일부 버너를 연료 희박 조건으로 연소시키고, 나머지 버너를 연료 과농 조건에서 연소시키며, 화로에 공급되는 산소부화공기량을 증가시켜 총 산소량을 일정하게 유지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 화력발전 시스템의 제어방법
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제9항에 있어서, 상기 1단계는 (a) 제어부에서 산소부화 연소장치에 공급되는 총 산소부화공기 내 산소 농도를 초기 설정하는 단계,(b) 투입되는 연료 투입량과 발열량을 이용해서 총 열입력을 계산하는 단계,(c) 측정유닛을 이용해서 상기 산소부화 연소장치의 출구를 통해 배출되는 배가스의 온도 및 산소 농도를 측정하는 단계,(d) 측정된 출구 온도와 산소 농도 측정값을 이용해서 총 산화제량을 계산하는 단계,(e) 미리 저장된 연료의 성상과 산화제의 성상을 통해 배가스 유량 및 조성을 계산하고, 계산된 값을 이용해서 상기 배가스의 현열을 계산하는 단계,(f) 상기 총 열입력과 총 배가스의 현열의 차이인 보일러의 흡수 열량을 계산하는 단계,(g) 미리 저장된 보일러 흡수 열량 설계치와 상기 (f)단계에서 계산된 보일러의 흡수 열량의 차를 미리 설정된 설정범위와 비교해서 근사도를 검사하는 단계, (h) 상기 검사결과 흡수 열량 설계치와 계산된 흡수 열량의 차가 상기 설정범위 이내이면 상기 (a)단계에서 설정된 산소 농도값을 고정하는 단계 및 (i) 상기 검사결과 흡수 열량 설계치와 계산된 흡수 열량의 차가 상기 설정범위를 초과하면 총 산소부화공기 내 산소 농도값을 재설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화력발전 시스템의 제어방법
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제11항에 있어서, 상기 (i)단계에서 제어부는 계산된 보일러의 흡수 열량이 설계치에 비해 크면 총 산소부화공기 내 산소 농도값을 상기 초기값으로 유지하거나 감소시켜 재설정하고, 계산된 보일러의 흡수 열량이 설계치에 비해 작으면 총 산소부화공기 내 산소 농도값을 초기값보다 증가시켜 재설정하는 것을 특징으로 하는 화력발전 시스템의 제어방법
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제11항에 있어서, (j) 상기 연료의 조성 정보가 미제공되는 경우, 상기 제어부에서 상기 (c)단계에서 측정된 보일러 출구의 배가스와 설계시 설정된 기준온도값을 비교하여 산소부화공기 내 산소 농도를 재설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화력발전 시스템의 제어방법
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제9항 및 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 2단계는(k) 측정유닛을 이용해서 화로의 각 단 버너에 각각 공급되는 공기량과 산소부화공기량을 측정하는 단계, (l) 제어부에서 상기 각 단 버너에 공급되는 연료량와 상기 (a)단계에서 측정된 공기량과 산소부화공기량을 이용해서 각 단별 당량비를 산출하는 단계, (m) 산출된 각 단별 당량비에 기초해서 상기 각 단 버너에 공급되는 공기량 또는 산소부화공기량을 조절해서 각 단별 당량비를 제어하는 단계 및 (n) 상기 화로의 화로에 공급되는 산소부화공기량을 조절해서 전체 당량비를 일정하게 유지하거나 연료의 특성에 기초해서 각 단별 당량비를 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화력발전 시스템의 제어방법
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제14항에 있어서, 상기 (m)단계는 (m1) 상기 복수 단의 버너 중에서 일부에 공급되는 공기량을 미리 설정된 기준 공기량보다 감소시키고, 부족한 공기량만큼 산소부화공기량을 증가시켜 연료 희박 조건에서 연료와 공기를 연소시켜 기준 당량비를 유지하는 단계, (m2) 나머지 버너에 공급되는 공기량 또는 산소부화공기량을 감소시키거나 공기량과 산소부화공기량을 모두 감소시켜 연료 과농 조건에서 연료와 공기를 연소시키는 단계 및(m3) 상기 화로에 공급되는 산소부화공기량을 기준 공기량보다 증가시켜 총산소량을 일정하게 유지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화력발전 시스템의 제어방법
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