KR100309163B1 - 보일러의수트블로어제어시스템및이의제어방법 - Google Patents

Abstract

목적 : 보일러 내부의 수트를 제거하여 보일러 효율을 최상으로 유지하는 것이 목적이고, 다른 목적은 블로잉 결과를 피드백하여 자가 습득 알고리즘을 반복 실시함으로써 보일러 운전 후에 연료의 상태가 변하거나 운전 조건이 변화하더라도 수트 블로어를 최적으로 운전하는 것이다.

구성 : 보일러(6)에 설치되어 있는 각종 센서들(40)에 의해 획득되어지는 데이타를 분산 제어수단(42)과, 프로그램 로직 제어수단(44) 및 수트 블로잉 컴퓨 터(46) 그리고 다수의 모듈(50)(52)(54)(56)(58)(60)(62)(64)(66)(68)을 이용하여 수트 블로어(38)를 자동으로 동작시키는 구성으로 이루어진다.

효과 : 오염된 부분을 자동으로 감지하여 그 부분의 수트 블로어만을 동작시켜 자동으로 수트를 제거하도록 함으로써 증기의 소모량을 줄이고, 적정한 시기에 수트 제거 시기를 판단하여 침착된 수트를 제거함으로써 보일러의 효율과 부하율을 향상시킬 수 있게 되는 것이다.

[색인어]

수트 블로어, 보일러, 센서

Description

보일러의 수트 블로어 제어시스템 및 이의 제어방법{System for controlling soot blower in boiler and method for controlling the same}

본 발명은 보일러의 수트 블로어 제어시스템 및 이의 제어방법에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는 보일러의 연소시 발생되어 보일러의 연소로(燃燒爐) 내부나 연도(煙道)에 배치된 전열관 표면에 침착됨으로써 보일러의 효율이나 부하율을 감소시키는 수트(soot)를 증기 또는 공기의 분사에 의해 세척하는 수트 블로어를 자동으로 제어하는 보일러의 수트 블로어 제어시스템 및 이의 제어방법에 관한 것이다.

보일러는 밀폐된 강판제 용기로 이루어진 연소로 내부에서 연료를 연소시킬 때 발생되는 열로 물을 가열하여 증기를 발생시키는 장치로써, 이러한 증기로 터빈을 회전시켜서 전력을 얻거나 과냉된 물을 온수나 난방에 사용하는 장치이다.

이와 같은 보일러에는 증기가 내부에서 순환하는 다수의 전열관이 배열되는데, 이들 전열관의 표면에 연소시 발생되는 수트가 침착되어 열전달율을 저하시키게 되고 이는 보일러의 전체 효율과 부하율을 감소시킨다. 그러므로 높은 열효율과 부하율을 유지하기 위해서는 전열관 표면에 침착된 수트를 제거해야 한다.

이를 위하여, 보일러의 연소로에 수트 블로어가 구비되데, 전열관을 순환하는 고압증기를 바이패스하여 수트 제거시 사용하는 것으로, 이들 증기의 사용량이 많아지게 되면 터빈을 회전시키는 고압증기의 압력이나 유량이 저하되기 때문에 가능한 한 적게 사용되는 것이 바람직하다.

상기에 언급된 수트 블로어는 작업자가 보일러의 내부가 오염되었다고 판단한 연후에 수동으로 작동하는 방식과, 타이머에 의해 동작시키는 방식 및 보일러의 운전상태를 평가하여 기동하는 방식등이 제안되고 있다.

그러나, 종래 공지된 방식으로 수트 블로어를 동작시켰을 때, 전열관의 표면에 침착된 수트의 양이나 오염정도를 판단할 근거가 전무한 상태에서 가시적 판단과 직관적인 판단으로 수트 블로잉 작업이 이루어짐으로써 증기의 소모량을 증가시키거나, 또는 블로잉 시점임에도 불구하고 블로잉을 행하지 못하여 오염물질에 의해 보일러 전열면의 열전달 효율이 급속히 저하되게 하는 문제점이 있는 것이다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 방안으로 본 발명은 보일러 내부 각 부분의 오염도를 추론하여 오염된 부분을 자동 블로잉함으로써 블로잉에 사용되는 증기를 최소화하고 나아가 보일러 효율을 최상으로 유지할 수 있는 보일러의 수트 블로어 제어시스템을 제공하는 것이 목적이다.

또한, 블로잉 결과를 피드백하여 자가 습득 알고리즘을 반복 실시함으로써 보일러 운전 후에 연료의 상태가 변하거나 운전 조건이 변화하더라도 수트 블로어를 최적으로 운전하는 것이 가능하게 할 수 있는 제어방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

이와 같은 목적을 달성하기 위해서 본 발명은 다음과 같은 제어시스템과 제어방법을 제안한다.

즉, 전열관의 표면에 부착된 오염물질을 증기로써 세척하는 수트 블로어가 구비된 보일러를 제어하는 분산 제어수단과; 이와 연계되어 상기 수트 블로어가 동작되도록 하는 프로그램 로직 제어수단과; 상기 분산 제어수단에 연결되어 각종 데이타 및 파라메타를 입력하거나 전송하는 수트 블로잉용 컴퓨터와; 상기 다수의 센서 및 상기 분산 제어수단으로부터 보일러의 운전 데이타들이 입력되는 신호 인터페이스 모듈과; 상기 수트 블로잉용 컴퓨터에 의해 상기 프로그램 로직 제어수단으로부터 각종 파라메트의 정보가 입력되는 주문 도구 모듈과; 상기 신호 인터페이스 모듈과 주문 도구 모듈로부터 각종 데이타 및 파라메트를 입력 받아서 오염도 평가를 위한 실제치를 생성하는 열역학 모델링 모듈과; 상기 신호 인터페이스 모듈과 주문 도구 모듈로부터 각종 데이타 및 파라메트를 입력 받아서 오염도 평가를 위한 기준치를 생성하는 모델 확인 모듈과; 상기 실제치와 기준치를 입력 받아 운전 지식 베이스 툴을 이용하여 비교한 결과가 특정부위의 오염으로 판단되면 상기 신호 인터페이스 모듈을 통해 상기 수트 블로어의 블로잉 위치와 초기 구동명령을 상기 분산 제어수단에 전송함으로써 프로그램 로직 제어수단이 상기 수트 블로어를 동작하도록 하는 구성으로 이루어진다.

또한, 상기 수트 블로어의 동작 후 오염도 저감 효과를 평가하기 위해서 상기 실제치와 기준치를 상기 열역학 모델링 모듈과 상기 모델 확인 모듈에서 전송받아 상기 운전 지식 베이스 툴을 이용하여 수트 블로잉 효과를 판정하는 효과 평가용 모듈이 구비될 수 있다.

특히, 상기 효과 평가용 모듈과 오염도 추론용 모듈에 연결되는 자가 습득 알고리즘 모듈은 상기 효과 평가용 모듈에서 전송되는 상기 수트 블로잉 판정 결과의 파라메타를 자동수정하여 상기 효과 평가용 모듈과 추론용 모듈로 전송할 수 있다.

아울러, 상기 자가 습득 알고리즘 모듈과 오염도 추론용 모듈 사이에 연결되어 보일러 센서 값과 추론 결과치 등을 화면에 디스플레이하는 상태 모니터링 모듈이 구비될 수도 있다.

일단이 상기 신호 인터페이스 모듈과 오염도 추론용 모듈의 바이패스 라인에 연결되고, 타단이 상기 수트 블로잉용 컴퓨터에 연결되어 상기 보일러 센서의 값과 추론 결과치를 출력되도록 하는 상태 및 알람 프린터 모듈이 구비될 수 있다.

상기 다수의 센서는 상기 연소로 내부의 오염도 추론하기 위해서 보일러에서 생성되는 배가스의 출구 온도와, 상기 전열관 중에서 재열기의 가스 댐퍼 개도량과, 상기 연소로의 노즈 출구 증기온도와, 연소로의 출구 가스온도 및 연소로 내부의 열흡수율 등을 감지할 수 있다.

이와 같은 제어시스템을 기반으로 하여 수트 블로어를 제어하는 방법은, 다수의 센서 및 분산 제어수단으로부터 신호 인터페이스 모듈로 획득된 보일러의 운전 데이타들과, 수트 블로잉용 컴퓨터에 의해 상기 프로그램 로직 제어수단으로부터 주문 도구 모듈로 입력된 각종 파라메타를 획득하여 열역학 모델링 모듈에서 매핑함으로써 실제치를 생성하는 단계와; 상기 신호 인터페이스 모듈과 주문 도구 모듈로부터 모델 확인 모듈로 획득된 파라메타가 매핑되어 기준치를 생성하는 단계와; 상기 실제치와 기준치를 획득한 오염도 추론용 모듈에서 운전 지식 베이스 툴을 이용하여 오염도를 판정하는 단계와; 상기 보일러 내부의 특정부위가 오염되었을 경우 상기 신호 인터페이스 모듈을 통해 수트 블로어의 블로잉 위치와 초기 구동명령을 상기 분산 제어수단에 전송함으로써 프로그램 로직 제어수단이 상기 수트 블로어를 동작하도록 하여 보일러 내부를 세정하는 단계와; 상기 보일러 내부의 세정 상태를 감지한 데이타가 다시 신호 인터페이스 모듈을 통해 획득되어 실제치를 수정하는 단계와; 상기 수정된 실제치와 기준치를 열역학 모델링 모듈 및 모델 확인 모듈에서 획득하는 효과 평가용 모듈이 운전 지식 베이스 툴을 이용하여 매핑함으로써 수트 블로잉 효과를 판정하는 단계와; 효과 판정된 결과가 자가 습득 알고리즘 모듈로 전송되어 오염도 추론용 모듈과 효과 평가용 모듈의 파라메타를 자동 수정하는 단계로 보일러 내부의 오염물질을 자동으로 세정한다.

특히, 상기 연소로의 오염도를 평가하기 위한 실제치와 기준치를 생성하기 위해서 보일러의 배가스 출구 온도와, 상기 전열관 중에서 재열기의 가스 댐퍼 개도량과, 상기 연소로의 노즈 출구 증기온도, 상기 연소로의 출구 가스온도 및 연소로 내부의 열흡수율 등을 감지한다.

또한, 상기 실제치와 기준치로 상기 연소로의 오염도를 판정함에 있어 상기 보일러의 배가스 출구 온도와, 상기 전열관 중에서 재열기의 가스 댐퍼 개도량과, 상기 연소로의 노즈 출구 증기온도, 상기 연소로의 출구 가스온도 및 연소로 내부의 열흡수율을 상호 조합하여 판단할 수 있다.

상기 수트 블로어의 세정위치는 연소로의 노즈부, 제2과열기부, 재열기부, 일차 제1과열기부 및 에어히터부로 할 수도 있다.

한편, 상기 어느 한 부의 세정이 끝단 후 떨어져 나온 수트가 이전에 세정된 타부에 부착되어 오염도를 증가시키지 않도록 연소로 배가스의 흐름을 고려하여 세정작업이 이루어지게 할 수 있다.

도 1은 본 발명에 관련된 보일러의 연소로 구조와 수트 블로어의 세정위치를 보인 개략도.

도 2는 본 발명에 관련된 수트 블로어 제어시스템을 도시한 블록도.

도 3은 각 단계에 따른 수트 블로어 제어방법을 도시한 흐름도.

도 4는 보일러가 구비되는 증기 원동소의 전체 구조를 개략적으로 도시한 도면.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

6 : 보일러 16 : 연소로

38 : 수트 블로어 42 : 분산 제어수단

44: 프로그램 로직 제어수단 46 : 수트 블로잉용 컴퓨터

48 : 프린터 50 : 신호 인터페이스 모듈

52 : 주문 도구 모듈 54 : 열역학 모델링 모듈

56 : 모델 확인 모듈 58 : 오염도 추론용 모듈

60 : 운전 지식 베이스 툴 62 : 효과 평가용 모듈

64 : 자가 습득 알고리즘 모듈 66 : 상태 모니터링 모듈

68 : 상태 및 알람 프린터 모듈

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 관련된 보일러의 연소로 구조와 수트 블로어의 세정위치를 보인 개략도이고, 도 2는 본 발명에 관련된 수트 블로어 제어시스템을 도시한 블록도이며, 도 3은 각 단계에 따른 수트 블로어 제어방법을 도시한 흐름도이고, 도 4는 보일러가 구비되는 증기 원동소의 전체 구조를 개략적으로 나타내고 있다.

도 4에서 알 수 있듯이, 증기 원동소는 석탄조(2)에서 공급되는 화석 연료를 연소시키는 연소로(4)가 구비되는 보일러(6)와, 이 보일러(6)의 내부에 일정한 양태로 전열관(8)이 배치되고, 상기 전열관(8) 내부를 흐르는 증기가 연소로(4)에서 발생되는 열을 흡수하여 고압의 증기로 전환하며, 이어서 상기 증기가 증기 터빈 (10)을 회전시킴으로써 증기 터빈(10)과 연결되는 발전기(12)가 전력을 생성하도록 하는 구성으로 된다. 여기서 화석연료의 연소시 발생되는 배가스는 스택(stack;14)을 통해 배출된다.

좀 더 구체적으로 상기 보일러(6)는 도 1에 도시한 바와 같은 구조를 갖는다.

즉, 화석 연료를 측방에서 공급받는 보일러(6)는 브리지(bridge) 형태를 가지며 좌방에는 연소로(16)가, 우방에는 격벽(18)을 사이에 두고 재열기(reheater; 20)와 제1과열기(primary super heater;22)가 배치되고, 또한 재열기(20)와 제1과열기(22)의 하부에는 절탄기(economizer;24)가 배치된다. 이 절탄기(24)의 튜브는 연소로(16)로 연장되어 나선형 구조로 배열되는 것이다.

그리고, 보일러(6) 우방의 배가스 출구에 장착되는 에어 히터(air heater; 26)는 배가스의 폐열을 이용하여 보일러(6)로 보내지는 연소용 공기를 예열시키게 된다.

특히, 보일러(6)의 상부에 배치되는 제2과열기(28)는 과열기 튜브(30)의 일단이 증기 터빈(10)으로 연계되고, 상기 재열기(20)에 연장되는 재열기 튜브(32)의 일단이 상기 과열기 튜브(30)의 일단과 연접하게 배치된 상태로 증기 터빈(10)으로 연계되어지는 것이다.

여기서, 상기 제2과열기(28)는 3부분으로 나뉘어지되, 보일러(6)의 좌방에서 우방을 향하여 펜던트 과열기(pendant super heater;34), 플래튼 과열기(platen super heater;36) 및 상기 과열기 튜브(30) 순서로 배열된다.

한편, 수트 블로어(38)는 보일러(6)의 내부를 이동할 수 있게 장착되어 보일러(6) 내부의 오염도에 따라 세정작업이 이루어지도록 한다. 이 때 사용되는 증기는 재열기(20)에서 바이패스하여 얻게 되는 것이다.

이와 같은 구조로 이루어진 보일러(6)는, 연소로(16) 내부에서 화석연료가 연소될 때 생성된 열이 발생되고, 이 열에 의해 물이 증발하여 포화증기 상태로 되며, 이 포화증기는 제1~2과열기(22)(28)를 거치면서 고압의 증기로 전환되어 증기 터빈(10)을 일차로 회전시킨다.

이어서, 회전하고 난 증기는 재열기(20)에서 재열됨에 따라 상기 고압의 증기에 근접한 압력을 지닌 증기로 전환되고, 재열기 튜브(32)를 통과하여 증기 터빈(10)을 회전시키는 것이며, 이 증기는 도시 생략된 응축기에서 응축되어 물로 변환된 다음 절탄기(24)로 유입되고 여기서 예열되어 보일러(6)로 급수되어진다.

이러한 연소과정에서 불가피하게 발생되는 수트는 배가스와 함께 연소로 출구를 통해 배출되기 마련인데, 일부는 배출 후 집진되어 후처리가 가능하지만 나머지는 연소로(16) 내부의 전열관, 즉 제2과열기(28), 재열기(20), 제1과열기(22) 및 절탄기(24)에 침착되거나 연소로(16) 내부 혹은 연소로 배가스 출구에 부착되는 것이다.

이렇게 침착되는 수트로 인하여 전열관 내부를 흐르는 증기가 연소로(16)의 열과 제대로 열교환되지 못함으로, 본 발명에 따른 수트 블로어 제어시스템을 도 2에 도시한 바와 같이 제안하여 수트에 의한 연소로 내부의 오염을 자동으로 제거하게 된다. 특히, 보일러 내부의 오염도를 판단하는 위치는 연소로의 노즈부(A), 제2과열기부(B), 재열기부(C), 제1과열기부(D) 및 에어히터부(E)이다.

상술한 보일러(6)의 내부에는 다수의 센서(40)가 설치되고, 이들 센서들(40)과 연결되어 보일러(6)의 가동시 각종 데이타를 획득하는 분산 제어수단(42)이 구비되며, 상기 분산 제어수단(42)에는 프로그램 로직 제어수단(44)이 연계되어 수트 블로어(38)의 가동을 콘트롤하게 된다.

또한, 수트 블로잉용 컴퓨터(46)는 상기 분산 제어수단(42)과 연결되어 작업자에 의해 지시되는 데이타나 상기 각종 센서들(40)에 의해 획득된 보일러 상태에 대한 파라메타를 매핑함으로써 프로그램 로직 제어수단(44)이 수트 블로어(38)를 동작하도록 하는 것이며, 모든 결과치는 상기 수트 블로잉용 컴퓨터(46)에 연결되는 프린터(48)에 의해 출력될 수 있다.

좀 더 상세하게 수트 블로잉을 위한 각종 모듈들의 연결고리와 상호 관계를 설명하면, 상기 다수의 센서(40) 및 상기 분산 제어수단(42)으로부터 보일러(6)의 운전 데이타들이 신호 인터페이스 모듈(50)에 의해 획득되어지고, 상기 수트 블로잉용 컴퓨터(46)에 의해 상기 프로그램 로직 제어수단(44)으로부터 각종 파라메타의 정보가 주문 도구 모듈(52)로 입력되어진다.

여기서, 보일러(6)의 오염도를 판단하기 위해 획득되는 각종 데이타와 파라메타는 보일러(6)의 가동에 따른 실제치와 수트 블로어(38)의 가동 시점을 판단하기 위해서 입력되어지는 기준치이다.

특히, 연소로(16)의 오염도를 판단할 경우에는 보일러(6)의 실운전 데이타를 입력 받아서 5가지 기준 요소에 따라 각각 계산된 실제치와 기준치를 비교하여 오염도를 판단하게 된다. 여기서, 상기 5가지 기준 요소는 연소로의 출구 배가스 온도와, 상기 전열관 중에서 재열기의 가스 댐퍼 개도량과, 상기 연소로의 노즈 출구 증기온도와, 상기 연소로의 출구 가스온도 및 연소로 내부의 열흡수율이다.

이렇게 획득되는 실제치와 기준치는 상기 신호 인터페이스 모듈(50) 및 주문 도구 모듈(52)과 각각 연계되는 열역학 모델링 모듈(54)과 모델 확인 모듈(56)에서 생성되어지는 것이다.

상기 열역학 모델링 모듈(54)과 모델 확인 모듈(56)은 오염도 추론용 모듈(58)에 동시에 연결되고, 오염도 추론용 모듈(58)은 이에 연결되는 운전 지식 베이스 툴(60)을 이용하여 특정부위의 오염도를 판정한다.

판정된 결과치는 상기 신호 인터페이스 모듈(50)을 통해 상기 수트 블로어 (38)의 블로잉 위치와 초기 구동명령을 상기 분산 제어수단(42)에 전송함으로써 프로그램 로직 제어수단(44)이 상기 수트 블로어(38)를 동작하도록 한다.

한편, 상기 열역학 모델링 모듈(54)과 모델 확인 모듈(56)은 효과 평가용 모듈(62)에도 동시에 연계되고, 이 효과 평가용 모듈(62)에는 상기 운전 지식 베이스 툴(60)이 연결되어져서 수트 블로잉 후의 효과를 판정할 때 사용되는 것이다.

특히, 상기 효과 평가용 모듈(62)과 오염도 추론용 모듈(58)에 동시에 연결되는 자가 습득 알고리즘 모듈(64)은 상기 효과 평가용 모듈(62)에서 전송되는 상기 수트 블로잉 판정 결과의 파라메타를 자동수정하여 상기 효과 평가용 모듈(62)과 오염도 추론용 모듈(58)로 피드백한다.

이러한, 자가 습득 알고리즘 모듈(64)과 오염도 추론용 모듈(58) 사이에는 보일러의 오염도 상태를 감지한 센서 값과 추론 결과치 등을 화면에 디스플레이하는 상태 모니터링 모듈(66)이 연결되는 것이다.

그리고, 상기 신호 인터페이스 모듈(50)과 오염도 추론용 모듈(58)의 바이패스 라인에 상태 및 알람 프린터 모듈(68)의 일단이 연결되고 타단이 상기 수트 블로잉용 컴퓨터(46)에 연결되어 다수의 센서(40)에 의해 획득된 각종 데이타와 추론 결과치를 출력되도록 한다.

이와 같은 제어시스템을 기반으로 하여 수트 블로어를 제어하는 방법은 도 3에서 나타내고 있다.

첫번째 단계(100)는 다수의 센서(40) 및 분산 제어수단(42)으로부터 신호 인터페이스 모듈(50)로 획득된 보일러의 운전 데이타들과, 수트 블로잉용 컴퓨터(46)에 의해 상기 프로그램 로직 제어수단(44)으로부터 주문 도구 모듈(52)로 입력된 각종 파라메타를 획득하여 열역학 모델링 모듈(54)에서 매핑함으로써 실제치를 생성한다.

이어서, 두번째 단계(200)는 상기 신호 인터페이스 모듈(50)과 주문 도구 모듈(52)로부터 모델 확인 모듈(56)로 획득된 파라메타가 매핑되어 기준치를 생성하는 것이다.

세번째 단계(300)는 상기 실제치와 기준치를 획득한 오염도 추론용 모듈(58)에서 운전 지식 베이스 툴(60)을 이용하여 오염도를 판정하고, 네번째 단계(400)에서 보일러(6) 내부의 특정부위가 오염되었을 경우 상기 신호 인터페이스 모듈(50)을 통해 수트 블로어(38)의 블로잉 위치와 초기 구동명령을 상기 분산 제어수단 (42)에 전송함으로써 프로그램 로직 제어수단(44)이 상기 수트 블로어(38)를 동작하도록 하여 보일러(6) 내부를 세정하게 된다.

상기 보일러(6) 내부의 세정 후 그 상태를 감지한 데이타가 다시 신호 인터페이스 모듈(50)을 통해 획득되어 실제치를 수정하는 다섯번째 단계(500) 이후에, 열역학 모델링 모듈(54) 및 모델 확인 모듈(56)에서 수정된 실제치와 기준치를 획득하는 효과 평가용 모듈(62)이 운전 지식 베이스 툴(60)을 이용하여 매핑함으로써 수트 블로잉 효과를 판정하는 단계(600) 다음으로, 효과 판정된 결과가 자가 습득 알고리즘 모듈(64)로 전송되어 오염도 추론용 모듈(58)과 효과 평가용 모듈(62)의 파라메타를 자동 수정하는 단계(700)로 보일러(6) 내부의 수트를 자동으로 세정한다. 이러한 세정작업은 보일러(6)의 오염정도에 따라 반복하여 행하여 지는 것이 바람직하다.

특히, 연소로(16)의 오염도를 판정하기 위한 실제치와 기준치를 생성하기 위해서 보일러(6)의 배가스 출구 온도와, 상기 전열관 중에서 재열기(20)의 가스 댐퍼 개도량과, 상기 연소로(16)의 노즈 출구 증기온도, 상기 연소로(16)의 출구 가스온도 및 연소로(16) 내부의 열흡수율이 상기 다수의 센서(40)에 의해 감지되거나 작업자에 의해 분산 제어수단(42) 및 슈트 블로잉 컴퓨터(46)로 입력되어진다.

또한, 상기 오염도 추론용 모듈(58)에서 실제치와 기준치로 연소로(16)의 오염도를 판정함에 있어 상기 보일러(6)의 배가스 출구 온도와, 상기 전열관 중에서 재열기(20)의 가스 댐퍼 개도량과, 상기 연소로(16)의 노즈 출구 증기온도, 상기 연소로(16)의 출구 가스온도 및 연소로(16) 내부의 열흡수율을 상호 조합하여 판단하는 것이다.

아울러, 상기 어느 한 부의 세정이 끝단 후 떨어져 나온 수트가 이전에 세정된 타부에 부착되어 오염도를 증가시키지 않도록 연소로 배가스의 흐름을 고려하여 세정작업이 이루어지도록 한다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 실시예는 종래의 문제점을 실질적으로 해소하고 있다.

즉, 보일러의 내부에 각종 센서들을 설치하고, 이에 의해 획득되어지는 데이타를 분산 제어수단과, 프로그램 로직 제어수단 및 수트 블로잉 컴퓨터 그리고 다수의 모듈을 이용하여 보일러의 각부분에 대한 오염정도를 판단하고, 이를 기반으로 수트 블로어가 오염 위치로 이동하여 자동으로 수트를 제거하도록 함으로써 증기의 소모량을 줄일 수 있다.

또한, 적정한 시기에 수트 제거 시기를 판단하여 침착된 수트를 제거함으로써 보일러의 효율과 부하율을 향상시킬 수 있게 되는 것이다.

Claims (11)

1. 보일러 내부에 열교환을 위해 배치된 다수의 전열관이 연소시 발생된 수트에 의해 오염되었을 때, 보일러에 설치되는 다수의 센서로부터 오염도를 측정하여 상기 전열관의 표면에 부착된 오염물질을 증기로서 세척하는 수트 블로어에 있어서, 상기 보일러(6)를 제어하는 분산 제어수단(42)과; 상기 분산 제어수단(42)과 연계되어 상기 수트 블로어(38)가 동작되도록 하는 프로그램 로직 제어수단(42)과; 상기 분산 제어수단(42)에 연결되어 각종 데이타 및 파라메트를 입력하고 전송하는 수트 블로잉용 컴퓨터(46)와; 상기 다수의 센서(40) 및 상기 분산 제어수단(42)으로부터 보일러(6)의 운전 데이타들이 입력되는 신호 인터페이스 모듈(50)과; 상기 수트 블로잉용 컴퓨터(46)에 의해 상기 프로그램 로직 제어수단(44)으로부터 각종 파라메트의 정보가 입력되는 주문 도구 모듈(52)과; 상기 신호 인터페이스 모듈 (50)과 주문 도구 모듈(52)로부터 각종 데이타 및 파라메트를 입력 받아서 오염도 평가를 위한 실제치를 생성하는 열역학 모델링 모듈(54)과; 상기 신호 인터페이스 모듈(50)과 주문 도구 모듈(52)로부터 각종 데이타 및 파라메트를 입력 받아서 오염도 평가를 위한 기준치를 생성하는 모델 확인 모듈 (56)과; 상기 실제치와 기준치를 입력 받아 운전 지식 베이스 툴(60)을 이용하여 비교한 결과가 특정부위의 오염으로 판단되면 상기 신호 인터페이스 모듈(50)을 통해 상기 수트 블로어의 블로잉 위치와 초기 구동명령을 상기 분산 제어수단(42)에 전송함으로써 프로그램 로직 제어수단(44)이 상기 수트 블로어(38)를 동작하도록 하는 오염도 추론용 모듈(58)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 보일러의 수트 블로어 제어시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 수트 블로어(38)의 동작 후 오염도 저감 효과를 평가하기 위해서 상기 실제치와 기준치를 상기 열역학 모델링 모듈(54)과 상기 모델 확인 모듈(56)에서 전송받아 상기 운전 지식 베이스 툴(60)을 이용하여 수트 블로잉 효과를 판정하는 효과 평가용 모듈(62)이 구비되는 것을 특징으로 하는 보일러의 수트 블로어 제어시스템.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 효과 평가용 모듈(62)과 오염도 추론용 모듈(58)에 연결되는 자가 습득 알고리즘 모듈(64)은 상기 효과 평가용 모듈(62)에서 전송되는 수트 블로잉 판정 결과의 파라메타를 자동수정하여 상기 효과 평가용 모듈(62)과 추론용 모듈(58)로 전송하는 것을 특징으로 하는 보일러의 수트 블로어 제어시스템.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 자가 습득 알고리즘 모듈(64)과 오염도 추론용 모듈 (58) 사이에 연결되어 보일러 센서 값과 추론 결과치 등을 화면에 디스플레이하는 상태 모니터링 모듈(68)이 구비되는 것을 특징으로 하는 보일러의 수트 블로어 제어시스템.
5. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서, 일단이 상기 신호 인터페이스 모듈(50)과 오염도 추론용 모듈(58)의 바이패스 라인에 연결되고, 타단이 상기 수트 블로잉용 컴퓨터(46)에 연결된 상태 및 알람 프린터 모듈(68)이 구비되는 것을 특징으로 하는 보일러의 수트 블로어 제어시스템.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 다수의 센서(40)는 상기 연소로 내부의 오염도를 추론하기 위해서 보일러(6)에서 생성되는 배가스의 출구 온도와, 상기 전열관 중에서 재열기(20)의 가스 댐퍼 개도량과, 상기 연소로(16)의 노즈 출구 증기온도와, 상기 연소로(16)의 출구 가스온도 및 연소로(16) 내부의 열흡수율 등을 감지하는 것을 특징으로 하는 보일러의 수트 블로어 제어시스템.
7. 보일러 내부에 열교환을 위해 배치된 다수의 전열관이 연소시 발생된 수트에 의해 오염되었을 때, 연소로에 설치되어 상기 전열관의 외면에 부착된 오염물질을 증기로서 세척하는 수트 블로어를 제어하는 방법에 있어서, 다수의 센서(40) 및 분산 제어수단(42)으로부터 신호 인터페이스 모듈(50)로 획득된 보일러(6)의 운전 데이타들과, 수트 블로잉용 컴퓨터(46)에 의해 상기 프로그램 로직 제어수단(44)으로부터 주문 도구 모듈(52)로 입력된 각종 파라메타를 획득하여 열역학 모델링 모듈(54)에서 매핑함으로써 실제치를 생성하는 단계(100)와; 상기 신호 인터페이스 모듈(50)과 주문 도구 모듈(52)로부터 모델 확인 모듈로 획득된 파라메타가 매핑되어 기준치를 생성하는 단계(200)와; 상기 실제치와 기준치를 획득한 오염도 추론용 모듈(58)에서 운전 지식 베이스 툴(60)을 이용하여 오염도를 판정하는 단계(300)와; 상기 보일러(6) 내부의 특정부위가 오염되었을 경우 상기 신호 인터페이스 모듈(50)을 통해 수트 블로어(38)의 블로잉 위치와 초기 구동명령을 상기 분산 제어수단(42)에 전송함으로써 프로그램 로직 제어수단(44)이 상기 수트 블로어(38)를 동작하도록 하여 보일러(6) 내부를 세정하는 단계(400)와; 상기 보일러(6) 내부의 세정 상태를 감지한 데이타가 다시 신호 인터페이스 모듈(50)을 통해 획득되어 실제치를 수정하는 단계(500)와; 상기 수정된 실제치와 기준치를 열역학 모델링 모듈(54) 및 모델 확인 모듈(56)에서 획득하는 효과 평가용 모듈(62)이 운전 지식 베이스 툴(60)을 이용하여 매핑함으로써 수트 블로잉 효과를 판정하는 단계(600)와; 효과 판정된 결과가 자가 습득 알고리즘 모듈(64)로 전송되어 오염도 추론용 모듈(58)과 효과 평가용 모듈(62)의 파라메타를 자동 수정하는 단계(700)로 보일러(6) 내부의 오염물질을 자동으로 세정하는 것을 특징으로 하는 보일러의 수트 블로어 제어방법.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 연소로(16)의 오염도를 판정하기 위한 실제치와 기준치를 생성하기 위해서 보일러(6)의 배가스 출구 온도와, 상기 전열관 중에서 재열기(20)의 가스 댐퍼 개도량과, 상기 연소로(16)의 노즈 출구 증기온도와, 상기 연소로(16)의 출구 가스온도 및 연소로(16) 내부의 열흡수율 등을 감지하는 단계를 포함하는 보일러의 수트 블로어 제어방법.
9. 제 7 항에 있어서, 상기 실제치와 기준치로 상기 연소로(16)의 오염도를 판정함에 있어 상기 보일러(6)의 배가스 출구 온도와, 상기 전열관 중에서 재열기 (20)의 가스 댐퍼 개도량과, 상기 연소로(16)의 노즈 출구 증기온도와, 상기 연소로(16)의 출구 가스온도 및 연소로(16) 내부의 열흡수율을 상호 조합하여 판단하는 단계를 더 포함하는 보일러의 수트 블로어 제어방법.
10. 제 7 항 또는 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서, 상기 수트 블로어(38)는 연소로의 노즈부(A), 제2과열기부(B), 재열기부(C), 제1과열기부(D) 및 에어히터부(E)에 위치되었을 때 세정 작동되도록 함을 특징으로 하는 보일러의 수트 블로어 제어방법.
11. 제 10 항에 있어서, 상기 어느 한 부의 세정이 끝단 후 떨어져 나온 수트가 이전에 세정된 타부에 부착되어 오염도를 증가시키지 않도록 연소로(16) 배가스의 흐름을 고려하여 세정작업이 이루어지도록 함을 특징으로 하는 보일러의 수트 블로어 제어방법.