KR100306154B1 - Method and apparatus for supplying fine coal - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 용광로 또는 석탄 가스화로 등과 같은 석탄 고압 연소장치에 연료로서 사용되는 미분탄을 공기를 이용하여 안정적으로 공급할수 있도록한 미분탄 공급방법 및 공급장치에 관한 것으로, 특히 미분탄 공급조의 하측으로 테이블 피더가 설치되며, 상기 테이블 피더는 하부 배관을 개재하여 미분탄을 수송하는 수송공기 공급관과 연결되며, 상기 수송공기 공급관의 일단에는 미분탄 공급관이 연결되어 테이블 피더에서 공급되는 미분탄을 수평으로 이송토록 설치되며, 상기 미분탄 공급관은 공기와 미분탄이 혼합 이송되는 분배조와 연결 설치되어 이와 연결된 분배관을 개재하여 연소로에 미분탄을 공급토록 함으로 인하여, 미분탄 공급조를 통하여 연소로에 공급되는 미분탄의 장거리 수송시, 미분 수송공기를 공급하는 콤프레셔의 용량을 적정하게 설정할수 있도록 되며, 이에따라 미분탄 공급장치의 균형을 이루도록 함은 물론, 미분탄 공급판 내부에서의 분체의 유속을 알맞게 설정하여 배관의 마모를 방지토록 하며, 또한 국부적으로 유속이 너무 느리게 되는것을 미연에 예방하여, 분체의 수송을 원활하게 수행할수 있는 미분탄 공급방법 및 공급장치에 관한 것이다.The present invention relates to a pulverized coal supply method and a supply device for stably supplying pulverized coal used as fuel to a coal high pressure combustion apparatus such as a blast furnace or a coal gasifier, in particular, a table feeder is provided below the pulverized coal supply tank. It is installed, the table feeder is connected to the transport air supply pipe for transporting pulverized coal through the lower pipe, the pulverized coal supply pipe is connected to one end of the transport air supply pipe is installed to transport the pulverized coal supplied from the table feeder horizontally. The pulverized coal supply pipe is connected to the distribution tank where air and pulverized coal is mixed and transported to supply the pulverized coal to the combustion furnace through the distribution pipe connected to the pulverized coal, so the pulverized coal transported through the pulverized coal supply tank for long distance transportation Write down the capacity of the compressor It is possible to set the flow rate of the pulverized coal supply device accordingly, and to set the flow rate of the powder in the pulverized coal supply plate properly to prevent the abrasion of the pipe, and also to make the local flow rate too slow. The present invention relates to a pulverized coal supply method and a supply device capable of preventing the transport of powder smoothly.
일반적으로 연소로 등의 연소장치에 연료로서 사용되는 미분탄은, 이를 공급하는 공급장치를 설치하는 경우, 가능한한 연소장치와 근접한 장소로 미분탄 공급장치를 설치하여, 연소장치에 미분 석탄을 공급하는 단거리 수송에 의존하였으며, 이와같은 경우 미분탄 수송을 위한 배관 설계는 주로 경험에 의존하는 실정인 것이다.In general, pulverized coal used as fuel in a combustion device such as a combustion furnace is provided with a pulverized coal supply device as close to the combustion device as possible to supply fine coal to the combustion device. In this case, the piping design for pulverized coal transportation is mainly dependent on experience.
그러나, 대규모 생산설비에 있어서는 석탄을 파쇄하여 미분탄을 제조하는 파쇄장치와, 미분탄을 사용하는 연소장치가 서로 분리되어 있는 관계로, 약 200m에서 800m에 이르는 장거리의 미분탄 수송이 불가피한 경우가 많이 발생되고 있다.However, in a large-scale production facility, a crusher for pulverizing coal to produce pulverized coal and a combustion device using pulverized coal are separated from each other, and thus, transportation of long distance pulverized coal from 200 m to 800 m is inevitable. have.
상기와 같은 경우, 미분탄 공급장치를 설치시 공급배관등은, 상기와 같이 작업자의 경험에 의해서 설치토록 함으로 인하여, 미분탄을 이송하는 수송 공기의 압력, 유량 및 배관크기 등에 따라 미분탄 공급장치의 불균형을 초래하게 됨은 물론, 상기 미분탄을 적정한 압력으로 원활하게 공급할수 없게 되는등 많은 문제점이 있었던 것이다.In the above case, when the pulverized coal supply device is installed, the supply pipe is installed according to the operator's experience as described above, so that the pulverized coal supply device is unbalanced according to the pressure, flow rate and pipe size of the transport air conveying the pulverized coal. Of course, there are many problems, such as being unable to supply the pulverized coal smoothly at an appropriate pressure.
본 발명은 상기한 바와같은 종래의 여러 문제점들을 개선시키기 위하여 안출된 것으로서 그 목적은, 미분탄 공급조를 통하여 연소로에 공급되는 미분탄의 장거리 수송시, 미분 수송 공기를 공급하는 콤프레셔의 용량을 적정하게 설정할수 있도록 되며, 이에 따라 미분탄 공급장치의 균형을 이루도록 함은 물론, 미분탄 공급관 내부에서의 분체의 유속을 알맞게 설정하여 배관의 마모를 방지토록 하며, 또한 국부적으로 유속이 너무 느리게 되는것을 미연에 예방하여, 분체의 수송을 원활하게 수행할수 있는 미분탄 공급방법 및 공급장치를 마련함에 의한다.The present invention has been made in order to improve the various problems as described above, the object of the present invention is to adequately adjust the capacity of the compressor for supplying finely transported air in the long distance transportation of pulverized coal supplied to the combustion furnace through the pulverized coal supply tank. In this way, it is possible to set the balance of the pulverized coal supply device and to set the flow rate of the powder in the pulverized coal supply pipe appropriately to prevent the abrasion of the pipe and also to prevent the local flow rate from being too slow. By providing a fine coal supply method and a supply device that can smoothly transport the powder.
상기 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서 본 발명은, 미분탄 공급조의 하측으로 테이블 피더가 설치되며, 상기 테이블 피더는 하부 배관을 개재하여 미분탄을 수송하는 수송공기 공급관과 연결되며, 상기 수송공기 공급관의 일단에는 미분탄 공급관이 연결되어 테이블 피더에서 공급되는 미분탄을 수평으로 이송토록 설치되며, 상기 미분탄 공급관은 공기와 미분탄이 혼합 이송되는 분배조와 연결 설치되어 이와 연결된 분배관을 개재하여 연소로에 미분탄을 공급토록 설치되는 미분탄 공급장치를 마련함에 의한다.As a technical configuration for achieving the above object, the present invention, the table feeder is installed under the pulverized coal supply tank, the table feeder is connected to the transport air supply pipe for transporting the pulverized coal through the lower pipe, At first, the pulverized coal supply pipe is connected to be installed to horizontally transfer the pulverized coal supplied from the table feeder, and the pulverized coal supply pipe is connected to a distribution tank where air and pulverized coal is mixed and transported to supply pulverized coal to the combustion furnace through a distribution pipe connected thereto. By providing a pulverized coal supply device installed so far.
또한, 미분탄 공급조에서 질소와 미분탄의 고기비(固氣比,Gas Solid Ratio)(기체에 대한 고체 비율)를 400kg-coa1/㎥-N2이하로 설정하여 테이블피더와, 상기 테이블 피더의 미분탄을 테이블 피더 하측으로 위치된 하부 배관에 공급토록 하며, 상기 하부배관에서 그 하측에 위치되는 수송공기 공급관까지는 상기 미분탄 공급조의 압력에 의하여 수송공기 공급관까지 이루어지게 되며, 상기 수송공기 공급관에는 미분탄을 수송하기 위한 수송 공기의 고기비(固氣比)가 100kg-coal/㎥-air이하로 공급되며, 상기 수송 공기는 미분탄 공급관내에서 수송공기와 함께 미분탄을 20m이내의 유속으로 분배조로 공급토록 된후, 상기 분배조에서는 미분탄의 유속을 10-20 m/sec의 범위가 되도록 분배관의 크기를 결정하여 연소로에 미분탄을 공급토록 하는 미분탄 공급방법을 마련함에 의한다.Further, in the pulverized coal supply tank, a table feeder and the pulverized coal of the table feeder are set by setting the gas solid ratio (solid ratio to gas) of nitrogen and pulverized coal to 400 kg-coa1 / m 3 -N 2 or less. Is supplied to the lower pipe positioned below the table feeder, and the transport air supply pipe located below the lower pipe is made up to the transport air supply pipe by the pressure of the pulverized coal supply tank, and transports the pulverized coal to the transport air supply pipe. The meat ratio of the transport air to be supplied is less than 100kg-coal / ㎥-air, and the transport air is supplied to the distribution tank with the pulverized coal at a flow rate of 20m or less together with the transport air in the pulverized coal supply pipe, The distribution tank determines the size of the distribution pipe so that the flow rate of the pulverized coal is in the range of 10-20 m / sec. It depends.
제1도는 본 발명에 따른 미분탄 공급장치의 개략 구성도.1 is a schematic configuration diagram of a pulverized coal supply device according to the present invention.
제2도는 미분탄 공급관 길이에 대한 미분탄 공급조, 수송공기 공급관, 분배관의 압력변화를 나타낸 그래프도.2 is a graph showing the pressure change of the pulverized coal supply tank, the transportation air supply pipe, and the distribution pipe with respect to the length of the pulverized coal supply pipe.
제3도는 미분탄 공급조의 압력유지를 위해 공급되는 질소량을 나타낸 실시예.3 is an embodiment showing the amount of nitrogen supplied for maintaining the pressure of the pulverized coal supply tank.
제4도는 수송공기 공급관에 공급되는 수송공기량을 나타낸 실시예.Figure 4 is an embodiment showing the amount of transport air supplied to the transport air supply pipe.
제5도는 미분탄 수송형태를 나타낸 개요도.5 is a schematic diagram showing the pulverized coal transport mode.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 미분탄 공급조 2 : 테이블 피더1: pulverized coal supply tank 2: table feeder
3 : 하부 배관 4 : 수송공기 공급관3: lower pipe 4: transport air supply pipe
5 : 미분탄 공급관 6 : 분배조5: pulverized coal supply pipe 6: distribution tank
7 : 분배관 8 : 연소로7: distribution pipe 8: combustion furnace
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제1도는 본 발명에 따른 미분탄 공급장치의 개략 구성도로서, 미분탄 공급조(1)의 하측으로 테이블 피더(2)가 설치되며, 상기 테이블 피더(2)는 하부 배관(3)을 개재하여 미분탄을 수송하는 수송공기 공급관(4)과 연결되며, 상기 수송공기 공급관(4)의 일단에는 미분탄 공급관(5)이 연결되어 테이블 피더(2)에서 공급되는 미분탄을 수평으로 이송토록 설치되며, 상기 미분탄 공급관(5)은 공기와 미분탄이 혼합 이송되는 분배조(6)와 연결 설치되어 이와 연결된 분배관(7)을 개재하여 연소로(8)에 미분탄을 공급토록 설치되는 구성으로 이루어 진다.1 is a schematic configuration diagram of a pulverized coal supply apparatus according to the present invention, in which a table feeder 2 is installed below the pulverized coal supply tank 1, and the table feeder 2 is pulverized coal through a lower pipe 3. It is connected to the transport air supply pipe (4) for transporting, and the pulverized coal supply pipe (5) is connected to one end of the transport air supply pipe (4) is installed to transport the pulverized coal supplied from the table feeder (2) horizontally, the pulverized coal The supply pipe 5 is connected to a distribution tank 6 through which air and pulverized coal are mixed and transported, and is configured to supply pulverized coal to the combustion furnace 8 via a distribution pipe 7 connected thereto.
이와같은 구성으로 이루어진 본 발명은 제1도에 도시한 바와같이, 미분탄 공급조(1)에서 테이블피더(2)로 미분탄이 공급되고, 테이블 피더(2)는 원하는 량의 미분탄을 테이블 피더(2) 하측으로 위치된 하부 배관(3)에 공급토록 한다.In the present invention having such a configuration, as shown in FIG. 1, pulverized coal is supplied from the pulverized coal supply tank 1 to the table feeder 2, and the table feeder 2 supplies the desired amount of pulverized coal to the table feeder 2. ) Supply to lower pipe (3) located below.
상기 하부배관(3)에서 그 하측에 위치되는 수송공기 공급관(4)까지의 거리는 약 10m 이하로 매우짧고, 이 부분에서 미분탄 수송은 미분탄 공급조(1)의 압력에 의하여 수송공기 공급관(4)까지 이루어진다.The distance from the lower pipe (3) to the transport air supply pipe (4) located below it is very short, about 10 m or less, in which the pulverized coal transport is carried by the pressure of the pulverized coal supply tank (1). Is done until.
계속해서, 상기 수송공기 공급관(4)에는 미분탄을 수송하기 위한 수송 공기가 공급되며, 상기 수송 공기는 미분탄 공급관(5)내에서 수송공기와 미분탄이 혼합되어 분배조(6)로 공급토록 되고, 상기 분배조(6)에서는 분배관(7)에 의하여 연소로(8)에 미분탄을 원활하게 공급하게 된다.Subsequently, transport air for transporting pulverized coal is supplied to the transport air supply pipe 4, and the transport air is supplied to the distribution tank 6 by mixing transport air and pulverized coal in the pulverized coal supply pipe 5, In the distribution tank 6, the pulverized coal is smoothly supplied to the combustion furnace 8 by the distribution pipe 7.
한편, 상기 테이블피더 하부배판(3)에서 미분탄 공급조(1)로 부터의 질소와 미분탄의 고기비(固氣比)는 400kg-coal/㎥-N2이하, 그리고 미분탄 공급관(5)에서의 고기비(固氣比)는 100kg-coal/㎥-air이하, 미분탄 유속은 20m이내이고, 분배관(7)에서 미분탄 유속을 10에서 20m/sec 범위가 되도록 배관의 크기를 설정토록 한다.On the other hand, the meat ratio of nitrogen and pulverized coal from the pulverized coal supply tank 1 in the table feeder lower plate 3 is 400 kg-coal / m 3 -N 2 or less, and the pulverized coal supply pipe 5 The meat ratio is 100kg-coal / ㎥-air or less, the pulverized coal flow rate is less than 20m, and the size of the pipe is set so that the pulverized coal flow rate is 10 to 20m / sec in the distribution pipe (7).
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples.
[실시예]EXAMPLE
용광로에 보조원료로서 미분탄을 공급할 경우, 제1도에서와 같은 공급장치를 설치하며, 이때 용광로는 연소로(8)의 위치에 설치된다.In the case of supplying pulverized coal as an auxiliary raw material to the furnace, a supply device as shown in FIG. 1 is provided, wherein the furnace is installed at the position of the combustion furnace 8.
본 발명의 실시예 에서는, 용광로의 내부 압력이 4.4kg/㎠이고, 공급하고자 하는 미분탄 량이 36ton/hr, 테이블피더 하부배관(3)의 길이를 6m, 미분탄 공급관(5)의 길이를 310m, 분배관(7) 길이를 70m로 설정하여 미분탄을 수송하는 것이다.In the embodiment of the present invention, the internal pressure of the furnace is 4.4kg / ㎠, the amount of pulverized coal to be supplied 36ton / hr, the length of the table feeder lower pipe (3) 6m, the length of the pulverized coal supply pipe 5 310m, min The pulverized coal is transported by setting the length of the pipe 7 to 70 m.
여기에서, 미분탄 공급관(5)은, 그 길이가 길어서 분배조(6)으로 갈수록 압력강하에 의해 압력이 낮아지기 때문에 부피가 증가하여 미분탄 공급관(5)의 배관내에서 유속이 증가한다.Here, the pulverized coal supply pipe 5 has a long length, so that the pressure is lowered due to the pressure drop as it goes to the distribution tank 6, so that the volume increases and the flow velocity in the pipe of the pulverized coal supply pipe 5 increases.
따라서, 본 발명의 제약조건을 만족시키기 위해서는 미분탄 공급관(S)의 배관경을 유속에 따라 변화시켜야 하며, 제2도는 테이블피더(2)의 하부배관(3) 길이를 5m, 분배관(7)의 길이를 70m로 하였을 때 미분탄 공급관(5)의 길이에 따라 미분탄 공급조(1)에 걸어주어야 하는 압력을 계산한 것으로 본 실시예 에서는 미분탄 공급관(5)의 길이가 310m이므로 공급조(1)의 내압을 11.4kg/㎠가 되도록 설정한다.Therefore, in order to satisfy the constraints of the present invention, the pipe diameter of the pulverized coal supply pipe S must be changed according to the flow rate, and FIG. 2 shows the length of the lower pipe 3 of the table feeder 2 5 m and the distribution pipe 7. The pressure to be applied to the pulverized coal supply tank 1 is calculated according to the length of the pulverized coal supply pipe 5 when the length of the pulverized coal supply pipe 5 is 70 m. In this embodiment, the length of the pulverized coal supply pipe 5 is 310 m. Set the internal pressure of to be 11.4 kg / cm 2.
또한, 제3도는 미분탄 공급조(1)의 압력을 유지하기 위하여 공급되는 질소 공급량을 나타낸 그래프도로서, 본 발명의 경우에는 918N㎥/hr, 제4도는 수송공기 공급관에 공급되는 수송공기량에 대한 것으로 3,750N㎥/hr이며, 이때 공급되는 수송공기 공급압력은 제2도에 나타낸 수송공기 공급관 압력인 9.8kg/㎠로 설정토록 한다.3 is a graph showing the amount of nitrogen supplied to maintain the pressure of the pulverized coal supply tank 1, in the case of the present invention, 918 Nm3 / hr, and FIG. 4 shows the amount of transport air supplied to the transport air supply pipe. 3,750 Nm 3 / hr, and the supply air supply pressure is set to 9.8 kg / cm 2, which is the pressure of the supply air supply pipe shown in FIG. 2.
이와 같이 본 발명의 기준에 의해 제2도, 제3도 및 제4도와 같은 값을 계산할 수 있으며, 미분탄 수송관의 유속에 대한 제약조건으로 미분탄 공급관(5)의 크기에 대한 길이를 결정할수 있다.As such, the values of FIGS. 2, 3, and 4 may be calculated based on the present invention, and the length of the pulverized coal supply pipe 5 may be determined as a constraint on the flow velocity of the pulverized coal transport pipe. .
하기 표 1은 본 발명에 의해 계산된 미분탄 공급관(5)의 크기와 길이이다.Table 1 below is the size and length of the pulverized coal supply pipe 5 calculated by the present invention.
본 발명에서 미분탄 공급관(5)에서 고기비(固氣比)가 100kg-coal/㎥-air이하로 제한하는 이유는, 제5도에서 나타나는 것과 같이 미분탄 공급관(5)에서 고기비(固氣比)가 100kg-coal/㎥-air이하의 경우의 흐름형태인 제5(a)도에서 제5(b)도와 같이 바뀌면, 배관내 미분탄의 퇴적이 발생되는 미분탄 흐름형태로 바뀌어 미분탄 공급관(5)에서 미분탄의 막힘이 발생되기 쉽고, 수송관에서 압력손실(5)이 증대되어 수송에너지의 소요가 증대되기 때문이다.In the present invention, the reason why the meat ratio in the pulverized coal supply pipe 5 is limited to 100 kg-coal / m 3 -air or less is as shown in FIG. 5. ) Is changed to the pulverized coal flow form in which the pulverized coal is deposited in the pipe when the pulverized coal in the pipe is changed from the fifth (a) to the fifth (b) in the case of less than 100 kg-coal / m 3 -air. This is because clogging of pulverized coal is easily generated in the fuel cell, and the pressure loss (5) is increased in the transportation pipe, thereby increasing the transportation energy requirement.
또한, 이와같은 현상은 미분탄 수송관(5)의 앞부분에 설치된 점검창에서 관찰하였으며, 수송관(5)에 설치된 압력계 눈금의 진동 강약의 정도로도 감지 가능하다.In addition, this phenomenon was observed in the inspection window installed in the front of the pulverized coal transport pipe (5), it is possible to detect the degree of vibration intensity of the pressure gauge scale installed in the transport pipe (5).
그리고, 미분탄 분배관에서 유속이 10m/sec 이하인 경우는 국부적으로 유속이 너무 느리게 되어 미분탄 분배관에서 미분탄의 적체 및 침강이 일어나고, 20m/sec 이상인 경우는 과도한 유속으로 인하여 미분탄 공급장치의 균형을 이룰 수 없게 되는 문제점이 발생되어 분체의 유속을 알맞게 설정하여 수치를 한정한 것이다.If the flow rate is less than 10 m / sec in the pulverized coal distribution pipe, the flow rate is too slow locally, and the pulverized coal is deposited and settled in the pulverized coal distribution pipe. The problem of not being able to be generated is to limit the numerical value by properly setting the flow rate of the powder.
상술한 바와같이 본 발명에 따른 미분탄 공급방법 및 공급장치에 의하면, 미분탄 공급조를 통하여 연소로에 공급되는 미분탄의 장거리 수송시, 미분 수송 공기를 공급하는 콤프레셔의 용량을 적정하게 설정할수 있도록 되며, 이에따라 미분탄 공급장치의 균형을 이루도록 함은 물론, 미분탄 공급관 내부에서의 분체의 유속을 알맞게 설정하여 배관의 마모를 방지토록 하며, 또한 국부적으로 유속이 너무 느리게 되는것을 미연에 예방하여, 분체의 수송을 원활하게 수행할수 있는 우수한 효과가 있다.As described above, according to the pulverized coal supply method and the supply apparatus according to the present invention, during the long distance transportation of pulverized coal supplied to the combustion furnace through the pulverized coal supply tank, the capacity of the compressor for supplying the pulverized air can be set appropriately. Accordingly, the pulverized coal supply device is balanced, and the flow rate of the powder in the pulverized coal supply pipe is properly set to prevent the abrasion of the pipe, and also the local flow rate is prevented from becoming too slow, thereby preventing the transport of the powder. There is an excellent effect that can be performed smoothly.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 19961220 |
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| A201 | Request for examination | ||
| PA0201 | Request for examination |
Patent event code: PA02012R01D Patent event date: 19980729 Comment text: Request for Examination of Application Patent event code: PA02011R01I Patent event date: 19961220 Comment text: Patent Application |
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| PG1501 | Laying open of application | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20000525 Patent event code: PE09021S01D |
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| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20001228 Patent event code: PE09021S01D |
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| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| PE0701 | Decision of registration |
Patent event code: PE07011S01D Comment text: Decision to Grant Registration Patent event date: 20010727 |
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| GRNT | Written decision to grant | ||
| PR0701 | Registration of establishment |
Comment text: Registration of Establishment Patent event date: 20010806 Patent event code: PR07011E01D |
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Payment date: 20010807 End annual number: 3 Start annual number: 1 |
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| PG1601 | Publication of registration | ||
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee | ||
| PC1903 | Unpaid annual fee |
Termination category: Default of registration fee Termination date: 20050510 |