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1. 설명문 답변 1. 마모 지수(하스 마모 지수)의 개념을 설명하시오?마모 지수란 하스 지수와 석탄의 분쇄 및 연삭과의 관계는 어떠한가?하스 지수가 클수록 전력을 더 절약할 수 있나요?답: 연마 지수란 원석탄이 연마 과정에서의 내마모 강도를 나타내는 지표입니다.실험실에서 석탄의 연마 지수(즉, 하들로프 지수)를 측정할 때는, 1그램의 연탄 샘플과 5그램의 무연탄 샘플을 충분히 혼합한 뒤, 엄격하게 규정된 조건 하에서 탄화시킵니다. 그런 다음 얻어진 코크스를 특정한 회전식 장치에서 연마 실험을 실시하여 코크스의 내마모성을 측정합니다. 이때 사용되는 지수가 클수록 석탄이 더 쉽게 연마된다는 것을 의미하며, 즉 석탄의 경도가 낮아서 합격 기준에 부합하는 석탄 슬러리로 만들기가 더 쉽다는 뜻입니다.이로부터 하스 지수가 클수록 분쇄기의 출력, 즉 생산량도 많아지며, 단위 시간당 생산량 측면에서도 전력 소비가 더 적어진다고 할 수 있다.2. 텍사코가 권장하는 석탄 슬러리의 고형분 함량 기준은 얼마인가요?너무 높거나 낮은 경우, 석탄 슬러리의 운반, 저장 및 가스화에 어떤 영향을 미칠까?답: 텍사코가 권장하는 석탄 슬러리의 고형분 함량 기준은 60.5～63%입니다.석탄 슬러리의 고형분 함량이 너무 높아지면, 즉 석탄 슬러리의 농도가 증가하면 가스화 효율을 높이는 데 도움이 됩니다. 하지만 이 경우 석탄 슬러리의 점도가 높아져 유동성이 나빠지며, 펌프로 운반하는 데 어려움이 생깁니다. 또한 저장할 때 침전되거나 층분리가 쉽게 발생합니다.반면, 석탄 슬러리의 농도가 너무 낮으면 석탄 슬러리 펌프의 이송과 저장에는 유리하지만, 가스화로에 공급되는 유효 성분(즉, 건조 기준 석탄)이 줄어들고 발열량도 감소합니다. 또한 수분이 증발하면서 많은 열이 소모되어 가스화 효율이 떨어집니다.3. 첨가제의 역할은 무엇인가요? 그 물리적 특성에 대해 설명해 주세요답: 첨가제의 역할은 수탄 슬러리의 유동성과 안정성을 향상시키는 것입니다. 계면활성제로서는 세 가지 기능이 있습니다: a) 석탄 입자를 촉촉하게 해서 물과 석탄이 잘 결합하도록 하는 것；b) 더 큰 응고 상태의 석탄 입자를 분산시킴；c) 수화막의 평형 이온으로 양이온을 공급하여 전기분해 작용을 한다.그 물리적 특성은 다음과 같습니다. 이 첨가제는 분산 작용을 하며, 석탄 입자 표면의 친수성과 전하량을 조절할 수 있습니다. 또한 석탄 입자 표면의 수화막과 이온들 사이의 인력을 줄여주어, 석탄 입자 표면에 고정된 물이 밖으로 나오도록 합니다.4. 점도의 단위에는 어떤 것들이 있나요?그들은 어떻게 환산하는 걸까요?답: 점도의 단위는 뉴턴의 법칙을 통해 도출되며, 물리 단위는 포아즈이고 기호는 P로 표시됩니다.뉴턴의 점성 법칙에 따르면, 유체 층들 사이의 전단 응력은 유체의 점도와 속도 기울기의 곱과 같다.이 법칙에 따라 도출된 점도 단위인 포아즈는 상당히 크며, 이로 표시되는 물질의 점도 값은 매우 작다.(예: 20℃일 때 물의 점도는 0.0102포이다.) 그래서 보통 점도는 포의 1/100인 센티포(CP)로 표시됩니다. 다른 주요 점도 단위로는 국제단위인 Pa•S, 공학단위인 kgf•s/m², 그리고 cm²/s도 있습니다. 환산 관계는 1Pa•S = 10P = 10³CP이며, kgf•s/m²는 98.1P = 9810CP입니다. 그렇다면 점도란 무엇일까요? 20℃일 때 물의 점도는 얼마일까요? 유체의 점성을 나타내는 물리량이 바로 점도입니다. 점도는 유체의 물리적 성질을 나타내며, 뉴턴의 점성 법칙을 통해 점도의 정의를 도출할 수도 있습니다.점도의 물리적 의미는 유체의 흐름을 촉진하여 단위 속도 기울기에 따른 절단 응력을 발생시키는 것이며, 유체가 움직일 때에만 나타납니다. 정지해 있는 유체의 성질을 분석할 때는 점도라는 요소를 고려할 필요가 없습니다.점도는 유체의 물리적 특성 중 하나로, 그 값은 실험을 통해 측정됩니다.20℃에서 물의 점도(물리 단위)는 1.02CP입니다.6. 왜 분쇄기의 입구에는 철제 물체, 나무 조각, *관, 철사 등이 섞여 들어가서는 안 될까요? 답: 분쇄기는 서로 마찰하는 물질들과, 통 안에서 날아오르는 물질들을 이용하여 물질을 분쇄합니다.철제 부품이나 철사가 섞여 들어가면 갈아내는 것이 불가능할 뿐만 아니라, 가공 대상물의 마모를 가속화시키고 베이스 플레이트도 손상시킵니다.목재 덩어리와 같은 유연한 물질은 유연성이 뛰어나며, 충격과 마찰로 인해 부서지지 않습니다.돌은 단단한 물질이라서 잘 부수기 어렵지만, *관은 쉽게 **되며, 섞여 들어가 강철 막대와 마찰하고 충격을 주어 폭발을 일으키기 쉽다.또한, 위에서 언급한 마모가 잘 되지 않는 물질들은 분쇄기의 롤러 체에 들어가면 체망을 막게 되므로, 이러한 물질들이 분쇄기에 섞이지 않도록 해야 합니다.7. 텍사코가 권장하는 석탄 슬러리의 점도 최대값은 얼마인가요?답: 텍사코가 권장하는 석탄 슬러리의 점도 최대값은 1400cP입니다.8. 텍사코가 권장하는 석탄 슬러리 파이프라인의 석탄 슬러리 유속은 얼마인가요?왜?답: 텍사코가 권장하는 석탄 슬러리 파이프라인의 석탄 슬러리 유속은 0.6~0.9미터/초입니다.석탄 슬러리의 유속이 0.6m/초 미만이 되면 석탄 입자가 분리되는 경향이 있고, 유속이 높을 경우에는 석탄 슬러리 파이프라인의 마모가 매우 심해집니다.9. 작업자는 왜 석탄 슬러리의 농도를 엄격하게 조절해야 하며, 큰 입자의 고체가 시스템에 섞이는 것을 막아야 할까요?답: 텍사코의 가스화 공정에서는 석탄 슬러리의 농도가 63%여야 합니다. 이는 가스화 공정에서 매우 중요한 지표 중 하나로, 가스화의 질과 효율, 운영 조건, 그리고 석탄 슬러리의 운반 등에 영향을 미칩니다. 이 수치가 변동하면 생산 상황이 불안정해질 수 있으므로, 반드시 지정된 범위 내에서 관리해야 합니다.만약 큰 입자의 고체가 시스템에 섞이면, 석탄 슬러리 펌프의 입구와 출구, 밸브 및 석탄 슬러리 파이프라인, 가스화로의 버너가 쉽게 막히며, 석탄 슬러리 시스템의 마모도 가속화됩니다. 또한 연소가 완전하지 않아 가스화 효율도 낮아집니다.10. 텍사코가 권장하는 O2 파이프라인의 유속은 얼마인가요?답: 텍사코는 O2가 저속으로 흐르도록 요구하며, O2의 압력이 40kg/cm2를 초과할 경우 그 최대 유속은 12m/s를 넘어서는 안 됩니다.O2 역류방지 밸브 판이 충격을 받아 손상되는 것을 방지하고, 가스화로에 과도한 산소가 공급되는 것을 막기 위해, 최소 유량은 반드시 역류밸브 제조업체가 권장하는 최소 유량 이상이어야 합니다.11. O2 시스템의 시운전 및 가동/정지 시 주의해야 할 사항은 무엇인가요?답: 조립이 완료된 산소 공급관은 반드시 건조한 질소를 이용해 불순물을 제거하고, 기밀성 및 압력 테스트를 실시해야 합니다.시험할 때는 각 관련 부품과 연결 부위에 무지방 비눗물을 발라야 하며, 1분 이내에 기포가 생겨서는 안 됩니다. 산소 공급 시스템의 파이프라인을 테스트하거나 가동할 때는 밸브를 천천히 열어서 유량을 점차 조절해야 합니다. 절대로 밸브를 급격하게 열거나 닫는 작업은 금지되며, 이는 단열 압축이나 순간적인 유속 증가를 방지하기 위함입니다.장기간 사용된 파이프의 경우, 차량을 운행하기 전에 반드시 밸브, 엘보우, 트라이엔드와 같은 부품들을 제거하고, 마모나 얇아짐, 철가루가 쌓인 곳이 있는지 확인해야 합니다. 문제가 발견되면 즉시 교체하고 청소해 주어야 합니다.12. 버너에는 왜 냉각수 코일이 필요한가요? 그 역할은 무엇인가요?답: 버너는 용광로 내부로 들어가 있기 때문에, 작동 환경의 온도는 약 1450℃에 달합니다. 다른 냉각 방법이 없다면 버너는 금방 손상될 수 있으므로, 냉각수로는 연수를 사용합니다.냉각수 코일의 역할은 고온의 열복사로 인해 버너가 손상되는 것을 방지하기 위해 버너의 머리 부분을 보호하는 것입니다.13. 가동용 펌프와 분리 탱크의 작동 원리를 설명해 주세요?답: (1) 가동용 펌프는 증기 노즐, 축소관, 혼합실, 그리고 확장관으로 구성됩니다.작동 증기는 고압 상태에서 증기 노즐을 통해 1000~1400m/s의 빠른 속도로 분출됩니다. 이때 증기의 정압 에너지가 운동 에너지로 변환되어, 확장 챔버 내에 음압이 발생합니다. 그 결과 연료 가스가 끌려들어오고, 끌려온 가스와 증기는 혼합실에서 섞인 후 확장실로 들어갑니다. 여기서 속도는 점차 줄어들고 압력은 증가하며, 다시 운동 에너지가 정압 에너지로 변환됩니다. 그 후 압력 출구를 통해 배출됩니다.(1) 분리탱크 내에서 증기와 연소가스(연도가스)가 혼합된 가스는 분리탱크의 내접선 방향으로 분리탱크 안으로 들어간다.안으로 들어간 공기는 용기 내부의 내벽을 따라 회전하며 아래로 흐르면서 나선형의 흐름을 형성합니다.원심력의 작용으로 인해, 가스가 용기 벽에 부딪히면서 일부 증기가 물로 변합니다(이는 용기 벽이 냉각되기 때문입니다). 그리고 이 물은 용기 벽을 따라 바닥으로 흘러내리고, 연료 가스는 분리되어 용기의 중앙 관을 통해 배출됩니다. 이렇게 해서 기체와 액체가 분리됩니다.14. 버너에 불이 붙은 후, 용광로로 공급되는 산소와 석탄 슬러리의 유량은 어떻게 조절해야 할까요?답: 탄소의 부분 산화로 CO가 생성되는 반응(2C+O2=2CO+Q)을 통해 알 수 있듯이, 산소의 이론적인 사용량은 산소와 탄소 원자의 비율이 1:1이어야 합니다.따라서 산소와 석탄의 비율이 너무 높아지면, 일부 탄소가 완전히 연소하여 CO2가 생성됩니다. 그 결과 온도가 상승하고, 가스 내의 CO2 함량이 증가하여 냉각된 가스의 효율이 떨어집니다.너무 낮으면 반응이 충분히 일어나지 않아 탄소의 전환율도 낮아집니다.하지만 실제 반응에서는 다른 반응들 간의 상호작용과 제약, 그리고 열 손실 등의 요인이 존재하기 때문에, 일반적으로 산소-석탄 비율은 이론값보다 약간 높습니다.위의 이론에 따르면, 가스화 부하를 증가시킬 때는 가능한 한 산소-석탄 비율을 이론값에 가깝게 유지하는 것이 좋으며, 이를 통해 보다 안정적인 운전 온도를 유지할 수 있다.량을 늘려야 할 때는 먼저 석탄 슬러리의 유량을 늘린 다음 산소 유량을 늘려야 합니다(부하를 줄일 때는 그 반대). 이렇게 하면 산소와 석탄의 비율이 너무 높아져 가스화로의 온도가 상승하는 것을 방지할 수 있습니다.15. 왜 가스화로에는 표면 온도 센서를 설치해야 할까요?총 몇 개의 점을 측정했나요?부분적인 온도 상승은 어떤 문제를 의미할까요?답: 가스화로 설치용 표면 열전대의 목적은 가스화로 하우징의 표면 온도를 모니터링하는 것입니다.표면 온도가 너무 높아지면 가스화로의 재질 내부 구조에 변화가 생기고, 응력이 줄어들어 강도가 낮아집니다. 심한 경우 가스화로가 폭발할 수도 있습니다.단일 가스화로의 표면 열전대는 1200피트 길이입니다.Φ3mm의 금속선으로 약 30개의 온도 측정 구역.국부적인 온도 상승은 내화블록의 탈락 및 부적절한 설치로 인해 발생합니다. 내화블록이 탈락하면 그 부분의 전체 열저항이 감소하여 열전달량이 증가하고, 이로 인해 온도가 상승하게 됩니다.설치가 잘못되었을 경우, 가스가 난로 벽으로 새어 들어가면 온도 상승을 유발할 수도 있습니다.16. 기화로 슬래그 출구의 크기는 얼마인가요?어떤 요인이 가스화로의 슬래그 배출구를 막게 할까?어떤 현상을 통해 판단하나요?일단 어떻게 처리할지 알아내면?답: 기화로 슬래그 출구 크기는 625mm입니다；슬래그 배출구가 막히는 원인은 가스화로의 운전 온도가 너무 낮아 슬래그의 점도가 증가하기 때문입니다(슬래그의 점도는 온도와 반비례합니다).한편, 용슬래그가 섞인 합성 가스는 슬래그 포트를 통과할 때 그 주변에 부딪혀 쌓이게 되며, 다른 한편으로는 화염에 노출된 내화 벽돌에 부딪힌 용슬래그도 아래로 흘러내려 슬래그 포트에 모여 쌓이게 되어 결국 슬래그 포트가 막히게 됩니다.차압계 PDI203(또는 PDI253)을 통해 이 현상을 판단할 수 있습니다.막힘이 발생하면 압력 차이가 증가하는데, 이때 다음과 같은 조치를 취할 수 있습니다: (1) 산소와 석탄의 비율을 높여로의 온도를 상승시키고, 재의 점도를 낮춤；(2) 가스화로의 작동 압력을 적절히 낮추고 불꽃을 길게 만들어 슬래그 출구 부분의 온도를 높여, 쌓인 슬래그가 녹아 흘러내리도록 하는 방법입니다(일반적으로는 사용되지 않음).17. 벽돌을 쌓을 때, 수직도, 수평도, 동심도 등에는 어떤 요구사항이 있나요?답: 가스화로의 내화물 조립 품질을 보장하기 위해, 시공 과정에서 각 층의 벽돌들이 동일한 수평면에 있으며 가스화로의 중심선에 수직이어야 합니다. 또한 각 층의 벽돌 내부 표면의 원형도를 확인하여, 그 중심점이 가스화로의 중심선과 일치하는지 점검해야 합니다.구체적인 요구 사항은, 수직도가 ±5mm/m이며, 수평도는 ±4mm/m입니다. 최대 동심도는 5mm/m입니다.18. 급냉실의 수욕은 어떤 역할을 하나요?답: 급냉실의 수욕은 두 가지 역할을 합니다. (1) 고온의 합성가스가 급냉실로 들어오면, 급냉수와 직접 접촉하여 기류에 섞여 있던 슬래그가 굳어져 급냉실 바닥에 침전됩니다. 동시에 고온의 합성가스도 냉각됩니다.(2) CO 변환 시스템에 포화수증기(급냉수가 가열될 때 생성되는 수증기)를 공급하여 에너지를 절약할 수 있으며, 이 역시 급냉 공정의 큰 장점 중 하나입니다.일. 빈칸 채우기 1. 로프트 논리 시스템에서 로프트 밸브의 동작과 밀접하게 관련된 다섯 가지 공정 파라미터 (로프트 압력 ≤ 0.28 MPa)(로프트 압력 차 ≤ 0.18 MPa)(세척수 탱크 수위 낮음)(세척수 탱크 수위 높음)(로프트 수위 가득).2. 로투 안전밸브는 (사고 상태, 즉 냉각실의 액체 수위가 매우 낮은 경우)에만 자동으로 닫힙니다.3. 버너 점검 시에는 측정을 중점적으로 확인해야 하며(노즐의 내마모 부품 마모 상태 및 냉각수 코일의 상태).버너의 정상적인 사용 수명은 (3개월)입니다. 4. 진공펌프의 분리탱크에 물을 보충하는 목적은 (물의 손실을 보완하기 위함), 그리고 (진공펌프의 보조수로 사용되는 액체의 온도를 낮추기 위함)입니다. 5. 토치 워터 실링 탱크의 역할은: (워터 실링 기능), (기체와 액체의 분리 기능), (압력 완화 기능)입니다.6. 석탄 슬러리의 점도에 영향을 미치는 요인: (첨가제 사용량), (석탄 슬러리의 입도 분포), (석탄 슬러리의 농도).7. 가스화로의 작동 온도는 (가스화로의 슬래그가 최적의 점도를 갖는 온도)에 의해 결정됩니다.8. 마지막 단계의 증발 과정에서의 작동 압력은 (침전조의 온도에 해당하는 압력)에 의해 결정됩니다.9. 안전 시스템의 바이패스 스위치를 설정하는 목적은(고장이 발생한 감지 소자를 수리하여 가스화 작동에 영향을 주지 않도록 하는 것입니다).10. 원료 석탄의 사전 분쇄 입도 요구사항은 ≤10mm이며, 석회암의 사전 분쇄 입도 요구사항은 ≤30mm입니다. 13. 토치 밀봉기의 역할 (공기가 토치로 유입되는 것을 방지함) (배출 가스에 포함된 응축액을 분리함)
14. 정상적인 생산 과정에서 고압 석탄 슬러리 펌프가 작동을 중단하게 될 수 있는 요인들은 다음과 같습니다: (정지 트리거 신호), (수동 정지), (가스화로의 작동 중단), (계측용 공기 압력이 너무 낮음), (전원 차단), (윤활유 압력이 너무 낮음), (구동 유체의 문제), (펌프 출구 압력이 너무 높음).15. 가스화로 예열 시의 온도 조절 원칙: (온도 상승: 먼저 펌프ing량을 늘린 다음, 가스량을 늘림)；온도 하강: 먼저 가스량을 줄이고, 그 다음에 흡입량을 줄인다).16. 가스화로의 부하 조절 원칙: (부하 증가: 먼저 석탄 슬러리를 추가한 후, 산소량을 늘림)；부하 감소: 먼저 산소량을 줄이고, 그 다음에 석탄 슬러리를 줄인다.17. 석탄 슬러리 농도에 영향을 미치는 주요 요인: (첨가제 사용량) (석탄의 내재 수분 함량) (입도 분포).二．문답형 1. 분쇄기에 투입되는 석탄의 표면 수분 제어 지표는 얼마인가?표면 수분이 너무 많을 때, 분쇄 공정에 어떤 영향을 미칠까요?답: 석탄 분쇄기로 들어가는 석탄의 표면 수분 관리 지표