KR100276628B1 - 분탄 공급관 감시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 화력발전소등과 같이 분탄을 연료로 사용하는 직접연소식 대형 석탄보일러 시스템에 있어서 연료인 석탄이 저탄조로 부터 분탄 공급관을 통하여 보일러로 중단없이 공급되도록 정확히 감시하여 열출력의 저하됨을 방지하도록 하는 분탄공급관 감시장치에 관한 것이다.

본 발명은 분탄공급관(100) 내부의 흑체를 조사 위한 적외선 광원과, 그 조사광향이 분탄이 흐르는 전방향으로 향하도록 하기 위한 광반사판으로 이루어지는 조명수단(10)과, 상기 조명수단(10)에 의하여 비춰진 공급관의 분탄의 흐름상태를 관찰하기 위한 렌즈 및 카메라를 포함하는 관찰수단(20)과, 압축공기의 와류현상을 유발하기 위한 공기분사변으로 이루어지는 노즐과 격리판을 포함하고, 상기 조명수단과 관찰수단을 분탄 공급관의 먼지 등으로부터 오염됨을 방지하여 청정상태가 유지되기 위한 오염방지수단(30)과, 상기 조명수단(10), 관찰수단(20) 및 오염방지수단(30)을 지지. 내장하며, 상기 오염방지수단의 공기 주입구를 구비한 고정관(41) 및 프레임과, 상기 관찰수단(20)에 의하여 입사. 변환된 영상신호를 원거리 운전자에게 표시하도록 하는 이미지 모니터를 포함하는 표시수단을 포함하여 구성되는 것임.

Description

분탄 공급관 감시장치

본 발명은 화력발전소등과 같이 분탄을 연료로 사용하는 직접연소식 대형 석탄보일러 시스템에 있어서 연료인 석탄이 저탄조로 부터 분탄 공급관을 통하여 보일러로 중단없이 공급되도록 정확히 감시하여 열출력의 저하됨을 방지하도록 하는 분탄공급관 감시장치에 관한 것이다.

직접연소식 대형 석탄보일러 시스템에 공급되는 석탄이 공급관내에서 막혀 연료공급이 중단될 경우, 즉 저탄조로 부터 석탄이 연속적으로 공급되는 과정에서 분탄 공급관내에서 석탄의 막힘 등의 결함이 발생될 경우 보일러의 열출력이 저하되게 되며, 이에 따라 발전설비 등의 가동에 문제가 될 수 있다.

이와같은 문제점을 해소하기 위하여 분탄 공급관내의 연료의 흐름을 상시 확인 감시하여 연료공급중단 등의 사태를 미연에 예방하므로서 대형 보일러의 열출력이 저하하는 등의 손실을 감소시키도록 하기 위한 분탄 공급관 감시장치를 구비하여 원활한 연료공급이 이루어지도록 하여야 한다.

종래의 분탄 공급관 감시장치는 도 1에 도시된 바와 같이 직접레버장치(130)에 의한 접촉방식이나 도 2에 도시된 바와 같이 진동센서(150)에 의한 진동측정 방식 등이 적용되고 있는데 이와같은 종래의 방법은 습기 및 분탄의 정도에 따라 오동작 현상이 많으며 분탄 이송에 따른 마모 및 파손 등의 문제점이 있다.

또한 도 3에 도시된 바와 같이 방사선시료(171) 및 방사선센서(172)를 이용한 방사선 투사방식이 적용되는데 이 방식은 방사능 오염의 위험성이 항상 내재되어 있고 관련 법규에 의해 방사선 관리자가 항상 상주해야 하므로 인건비의 부담이 높을 뿐만 아니라 이들 장치들이 전량 수입에 의존하고 있어 경제적 손실이 많았다.

또한 분탄 공급관의 구조상 탄 공급에 이상이 생겼다고 내부를 육안으로 관찰하는 것이 불가능할 뿐만 아니라 분탄 자체를 카메라로 볼 경우도 석탄이 흑체로서 빛(가시광선)의 반사량이 매우 적어 그 관찰이 어렵고 렌즈의 오염문제 등으로 인해 설치 가능성이 없었다.

이와같은 문제점을 해소하기 위하여 안출된 본 발명에서는,

흑체인 분탄에서 빛의 반사량이 많은 적외대역(920nm-1100nm)의 광원과, 적외대역에서 감광효율이 민감한 고체촬상관(CCD)카메라를 이용하여 가시대역에서 관찰이 어려웠던 분탄의 흐름을 영상화시키도록 하는 것으로서,

본 발명의 목적은 밀폐된 공간의 흑체내의 분탄의 흐름상태를 원거리의 운전원으로 하여금 직접 육안으로 보는 것과 같은 관찰이 가능하도록 하는 분탄공급관 감시장치를 제공함에 있다.

도 1은 종래의 분탄공급관 감시장치(레바잡촉식)의 구성 및 사용상태도.

도 2는 종래의 분탄공급관 감시장치(진동감지식)의 구성 및 사용상태도.

도 3은 종래의 분탄공급관 감시장치(방사선투과식)의 구성 및 사용상태도.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전체 구성도.

도 5는 본 발명의 작용상태도.

도 6은 본 발명의 사용상태도.

도 7은 본 발명의 실시예를 보이는 시스템 구성도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1: 분탄공급관 감시장치 11: 적외선 광원

13: 광반사판 21: 렌즈

23: 고체촬상관(CCD)카메라 31: 노즐

33: 격리판 41: 고정관

45: 공기공급구 51: 모니터

60: 제어수단 100: 분탄공급관

상기의 목적을 달성하는 본 발명에 따른 분탄공급관 감시장치는,

분탄공급관 내부의 흑체를 조사하기 위한 적외선 광원과, 그 조사광향이 분탄이 흐르는 전방향으로 향하도록 하기 위한 광반사판으로 이루어지는 조명수단과,

상기 조명수단에 의하여 비춰진 분탄공급관 내부의 분탄의 흐름상태를 관찰하기 위한 렌즈 및 카메라를 포함하는 관찰수단과,

압축공기의 와류현상을 유발하기 위한 공기분사변으로 이루어지는 노즐과 격리판을 포함하고, 상기 조명수단과 관찰수단을 분탄 공급관의 먼지 등으로부터 오염됨을 방지하여 청정상태가 유지되기 위한 오염방지수단과,

상기 조명수단, 관찰수단 및 오염방지수단을 지지. 내장하며, 상기 오염방지수단의 공기 주입구를 구비한 고정관 및 프레임과,

상기 관찰수단에 의하여 입사. 변환된 영상신호를 원거리 운전자에게 표시하도록 하는 이미지 모니터를 포함하는 표시수단을 포함하는 것이다.

또한 상기한 분탄공급관 감시장치는, 상기 관찰수단에 의하여 입사. 변환된 영상신호를 정보로 하여 분탄공급관의 막힘상황에 별도의 막힘방지수단을 가동시켜 자동으로 해소토록 하며, 운전자에게 정보를 알리도록 하는 제어수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.

이하 본 발명의 분탄공급관 감시장치에 대한 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 분탄공급관 감시장치(1)의 개략적인 구성도이다.

도 4에 도시된 것처럼, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 분탄공급관 감시장치(1)는

분탄공급관(100) 내부의 흑체를 비추어주기 위하여 흑체인 분탄에서 빛의 반사량이 많은 적외대역(920mn-1100mn)의 적외선 광원(11)과 그 광향이 분탄이 흐르는 전방향으로 향하도록 하기 위한 광반사판(13)으로 이루어지는 조명수단(10)과,

상기 조명수단(10)에 의하여 조사된 분탄공급관(100)의 분탄의 흐름상태를 관찰하기 위하여 감광효율이 적외대역에서 민감한 렌즈(21) 및 고체촬상관(CCD)카메라(23)를 포함하는 관찰수단(20)과,

압축공기의 와류현상을 유발하기 위한 공기분사변으로 이루어지는 노즐(31)과 격리판(33)을 포함하고, 상기 조명수단(10)과 관찰수단(20)을 분탄공급관(100)의 먼지 등으로부터 오염됨을 방지하여 청정상태가 유지되기 위한 오염방지수단(30)과,

상기 조명수단(10), 관찰수단(20) 및 오염방지수단(30)을 지지. 내장하며, 상기 오염방지수단의 공기 주입구(45)를 구비한 고정관(41) 및 프레임(43)과,

상기 관찰수단(20)에 의하여 입사. 변환된 영상신호를 원거리 운전자에게 표시하도록 하는 이미지 모니터(51)를 포함하는 표시수단(50)을 포함한다.

또한 상기한 분탄공급관 감시장치(1)는, 상기 관찰수단(20)에 의하여 입사. 변환된 영상신호를 정보로 하여 분탄공급관(100)의 막힘상황에 별도의 막힘방지장치를 가동시켜 자동으로 해소토록 하며, 운전자에게 정보를 알리도록 하는 제어수단(60)을 포함하여 구성한다.

이와같이 구성된 본 발명의 작용상태를 살펴본다.

도 5는 본 발명의 작용상태도이다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와같이, 고정관(41) 내에 적외선 광원(11)이 광반사판(13)에 의해 카메라렌즈(21)로 비추어지지 않고 분탄공급관(100)을 향하도록 하며, 흑체인 분탄(110)에서 반사량이 많은 적외대력의 광원(11)을 조명수단(10)으로 하고, 감광효율이 적외대역에서 민감한 고체촬상관(CCD)카메라(23) 이용하여 가시대역에서 관찰이 어려웠던 분탄(110)의 흐름상태를 영상화시켜 원거리의 운전원으로 하여금 관찰이 가능하도록 한다.

한편으로 고정관(41) 내부와 연결된 공기공급구(45)를 통하여 여과된 압축공기를 넣어 주어 장치내부 압력을 높여주고 노즐(31)부에서 공기를 분사시키면 적외선 광원(11)부에서 와류현상을 발생시켜 분탄공급관(100) 내의 먼지 등으로 인한 렌즈(21), 고체촬상관(CCD)카메라(23) 및 적외선 광원(11)부의 오염을 완벽하게 방지하여 깨끗한 영상신호를 증폭기로 전달 할 수 있도록 한다.

도 6은 본 발명의 사용상태도이고, 도 7은 본 발명의 실시예를 보이는 시스템 구성도이다.

도 6 및 도 7에 도시된 바와같이, 본 발명인 분탄공급관 감시장치(1)를 분탄공급관(100)에 고정하여 적외선 광원(11)에서 적외선을 물체에 조사시키면 물체로부터 반사된 적외선만이 렌즈(21)를 통하여 고체촬상관(CCD)카메라(23)에 입사되어 영상신호로 변환되고 이 영상신호는 이미지 모니터(51)를 통하여 원거리에 위치한 운전자에게 분탄공급관(100) 내의 실제적인 분탄(110)의 흐름상태를 표시하므로서 상시 감시할 수 있도록 한다.

또한 상기 영상신호는 제어수단(60)인 제어유닛에서 디지털 신호로 변환시킨 후 연산 처리함으로서 별도의 분탄공급관 막힘방지장치(200)에 신호를 보내어 자동으로 해소토록 하거나 운전자에게 정보를 보내도록 한다.

비록 상기에서는 본 발명을 분탄공급관에 한정하여 설명하였으나, 본 발명에 따른 분탄공급관 감시장치는 이 이외에 다른 류의, 사람의 접근이 어렵고 주변환경이 조악한 장소의 물체를 지속적으로 감시할 수 있는 센서로서 적용될 수 있다는 것은 본 발명이 속한 기술분야의 당업자에게 있어서 자명할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 사람의 접근이 어려운 밀폐된 공간내부의 흑체의 흐름상태를 효과적으로 육안 관찰이 가능하도록 하며, 오작동이나 마모 또는 파손의 염려가 없고, 능율적인 관리가 가능하도록 하는 센서기능을 가져, 대형보일러 시스템을 효과적으로 운용할 수 있게 하는 매우 유용한 기술이다.

Claims (2)

1. 분탄공급관(100) 내부의 흑체를 조사 위한 적외선 광원과, 그 조사광향이 분탄이 흐르는 전방향으로 향하도록 하기 위한 광반사판으로 이루어지는 조명수단(10)과,

   상기 조명수단(10)에 의하여 비춰진 공급관의 분탄의 흐름상태를 관찰하기 위한 렌즈 및 카메라를 포함하는 관찰수단(20)과,

   압축공기의 와류현상을 유발하기 위한 공기분사변으로 이루어지는 노즐과 격리판을 포함하고, 상기 조명수단과 관찰수단을 분탄 공급관의 먼지 등으로부터 오염됨을 방지하여 청정상태가 유지되기 위한 오염방지수단(30)과,

   상기 조명수단(10), 관찰수단(20) 및 오염방지수단(30)을 지지. 내장하며, 상기 오염방지수단의 공기 주입구를 구비한 고정관(41) 및 프레임과,

   상기 관찰수단(20)에 의하여 입사. 변환된 영상신호를 원거리 운전자에게 표시하도록 하는 이미지 모니터를 포함하는 표시수단을 포함하는 분탄공급관 감시장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기한 분탄공급관 감시장치는, 상기 관찰수단에 의하여 입사. 변환된 영상신호를 정보로 하여 분탄공급관의 막힘상황에 별도의 막힘방지장치를 가동시켜 자동으로 해소토록 하며, 운전자에게 정보를 알리도록 하는 제어수단(60)을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 분탄공급관 감시장치.