KR100716873B1 - Apparatus for transferring the highly viscous fuel by using a heat transfer oil - Google Patents

Apparatus for transferring the highly viscous fuel by using a heat transfer oil Download PDF

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Abstract

본 발명은 열매체유를 이용한 고점도 연료 공급장치에 관한 것으로, 열매체유를 저장하는 열매체유 저장조와, 상기 열매체유 저장조의 열매체유가 배관을 통해 이송가능하도록 이송압을 제공하는 이송펌프와, 배관을 통해 유동하는 상기 열매체유를 가열하는 가열기와, 고점도 연료가 저장되며 가열된 열매체유가 유동하면서 본체 내부의 고점도 연료와의 열교환을 통해 고점도 연료를 가열하는 것이 가능하도록 하는 열교환 관이 설치된 연료탱크와, 상기 연료탱크 본체에 연결되어 연료가 이송되는 연료 이송관과, 상기 연료탱크 본체 내부의 열교환 관에 연결되어 열매체유가 이송되는 열매체유 이송관이 구비되되, 상기 열매체유 이송관 내부를 상기 연료 이송관이 지나는 연료 이송용 이중 동심원관과, 상기 연료 이송관에 설치되어 연료의 이송량을 조절하는 연료 이송 펌프, 및 상기 열매체유 이송관에 연결되어 열매체유를 상기 열매체유 저장조로 순환시키는 열매체유 순환관을 포함하여 구성되며, 고점도 연료의 이송 및 분무에 필요한 점도 확보를 위하여 열매체유를 이용한 간접가열방식으로 연료의 온도를 안정적으로 승온시키는 것이 가능하게 하는 효과가 있다.The present invention relates to a high viscous fuel supply apparatus using a thermal oil, comprising a thermal oil storage tank for storing thermal oil, a transfer pump for providing a transfer pressure for transferring the thermal oil of the thermal oil storage tank through a pipe, A fuel tank in which a high-viscosity fuel is stored and a heat exchange tube is installed to heat the high viscosity fuel through heat exchange between the heated viscous fluid and the high viscosity fuel in the main body, A fuel transfer pipe connected to the fuel tank main body and to which the fuel is transferred, and a heat medium oil transfer pipe connected to the heat exchange pipe inside the fuel tank main body for transferring the heat medium oil, wherein the inside of the heat medium oil transfer pipe is connected to the fuel transfer pipe A double concentric tube for conveying the fuel, and a fuel conveying amount And a heat medium oil circulation pipe connected to the heat medium oil transfer pipe for circulating the heat medium oil to the heat medium oil storage tank. In order to secure the necessary viscosity for transporting and spraying the high viscosity fuel, a heat medium oil It is possible to stably raise the temperature of the fuel by the indirect heating method using the exhaust gas.

보일러, 고점도 연료 Boiler, high viscous fuel

Description

열매체유를 이용한 고점도 연료 공급 장치{APPARATUS FOR TRANSFERRING THE HIGHLY VISCOUS FUEL BY USING A HEAT TRANSFER OIL} BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a high viscosity fuel supply system using a thermal oil,

도 1 은 본 발명에 의한 열매체유를 이용한 고점도 연료 공급장치의 설비 다이아그램.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a facility diagram of a high viscous fuel supply apparatus using thermal oil according to the present invention. FIG.

도 2a 는 본 발명에 의한 연료 탱크의 정면 단면도.2A is a front sectional view of a fuel tank according to the present invention.

도 2b 는 본 발명에 의한 연료 탱크의 상부 평면 단면도.2B is a top plan sectional view of the fuel tank according to the present invention.

도 3 은 본 발명에 의한 이중 동심원관을 단면도. 3 is a sectional view of a double concentric tube according to the present invention.

도 4 는 통상적으로 사용되는 2종의 감압 잔사유의 점도와 비교예로서 중유의 점도를 표시한 그래프.4 is a graph showing the viscosities of two types of commonly used vacuum residue oil and the viscosity of heavy oil as a comparative example.

도 5는 본 발명에 의한 연료 이송 펌프에서 연료 유량과 회전수의 관계를 도시한 그래프. 5 is a graph showing the relationship between the fuel flow rate and the number of revolutions in the fuel feed pump according to the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >Description of the Related Art

12: 열매체유 저장조 14: 이송펌프12: thermal oil storage tank 14: transfer pump

16: 가열기 18: 열교환 관16: heater 18: heat exchanger tube

20: 연료탱크 25: 연료 이송관20: Fuel tank 25: Fuel transfer pipe

26: 열매체유 이송관 30,35: 이중 동심원관26: heat medium oil transfer pipe 30, 35: double concentric pipe

28: 연료 순환관 48: 열매체유 순환관 28: Fuel circulation pipe 48: Heat oil circulation pipe

본 발명은 열매체유를 이용한 고점도 연료 공급 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 발전용, 산업용 보일러 등에서 감압 잔사유, 아스팔트 등의 고점도 물질을 연료로 사용할 수 있도록 열매체유를 이용한 간접 가열 방식으로 고점도 연료를 승온하면서도 연료탱크로부터 버너 노즐 까지 연료를 공급할 수 있는 열매체유를 이용한 고점도 연료 공급장치에 관한 것이다. More particularly, the present invention relates to a high viscosity fuel supply device using a thermal oil, and more particularly to a high viscosity fuel supply device using an indirect heating method using a heat medium oil to use a high viscosity material such as a reduced pressure residual oil or asphalt as a fuel in a power generation, industrial boiler, To a high viscosity fuel supply device using a heat medium oil capable of supplying fuel from a fuel tank to a burner nozzle while raising the temperature of the fuel.

발전용 또는 산업용 보일러에서 고점도 물질인 감압 잔사유, 아스팔트 등을 연료로 사용하기 위해서는 버너 노즐로 공급되기 전에 분무에 적합한 동점도인 20~30 mm2/s 에 도달하도록 승온을 필요로 한다. In order to use as a fuel for decompression residues and asphalt, which are highly viscous materials in power generation or industrial boilers, it is necessary to raise the temperature to 20 to 30 mm 2 / s, which is suitable for spraying before being supplied to the burner nozzle.

예컨대 감압 잔사유는 상온에서 거의 고체 상태이며, 100℃까지 승온하여도 동점도가 약 2,100 ~ 6,600 mm2/s 이기 때문에 적어도 140℃까지 승온하여 동점도를 1,000 mm2/s 이하로 맞추어야 이송이 가능하고 분무에 적합한 동점도인 20~30 mm2/s 에 도달하기 위해서는 약 200℃ 이상으로 승온을 필요로 한다. 한편 고점도 연료의 종류에 따라서는 300℃ 까지 승온을 필요로 한다. For example, decompression residue oil is almost solid at room temperature. Since the kinematic viscosity is about 2,100 to 6,600 mm 2 / s even after raising the temperature to 100 ° C, it is necessary to raise the temperature to at least 140 ° C and adjust the kinematic viscosity to 1,000 mm 2 / s or less In order to reach a kinematic viscosity suitable for spraying of 20 to 30 mm 2 / s, it is necessary to raise the temperature to about 200 ° C or more. On the other hand, depending on the type of high-viscosity fuel, it is necessary to raise the temperature to 300 ° C.

일반적인 발전용 또는 산업용 보일러는 중유 등의 액체 연료를 연료로 사용하는 데, 중유를 버너로 공급할 때 분무에 필요한 20~30 mm2/s 의 동점도를 얻기 위 해, 가열기에서 고압의 증기를 이용하여 연료를 가열하는 방식을 이용하고 있다. 중유의 경우 약 100℃에서 동점도가 약 20mm2/s 정도이므로 이를 위해서 가열기에서 보일러에 추출한 약 18기압, 295℃의 고압증기를 이용하여 중유를 가열하고 있다. In general, industrial or industrial boilers use liquid fuel such as heavy oil as a fuel. When supplying heavy oil to the burner, use high-pressure steam in the heater to obtain a kinematic viscosity of 20 to 30 mm 2 / s necessary for spraying And a method of heating the fuel is used. In the case of heavy oil, the kinematic viscosity is about 20 mm 2 / s at about 100 ° C. Therefore, the heavy oil is heated by the high pressure steam of about 18 atm and 295 ° C extracted from the boiler in the heater.

그러나 이와 같은 고압 증기를 이용한 가열방식을 고점도 연료를 사용하는 보일러에 그대로 도입하는 경우, 대규모의 내압 설비를 필요로 하는 점에서 설비의 증강 및 개선을 필요로 하는 문제점이 있다. However, when such a heating method using high-pressure steam is directly introduced into a boiler using high-viscosity fuel, there is a problem that a large-scale pressure-resistant equipment is required, thereby requiring enhancement and improvement of facilities.

즉, 중유 등의 액체 연료의 경우에도 100℃로 승온을 위해 약 18기압 및 295℃의 고압설비를 필요로 하는 바, 종류에 따라서는 300℃ 까지의 승온을 필요로 하는 고점도 액체 연료를 고압증기를 이용하여 승온하는 것은 부수적인 많은 문제점을 유발하게 된다. 또한, 보일러에서 일정량의 증기를 지속적으로 추출하여 연료 가열의 목적으로 소비하여야 하는 바, 승온 온도가 증가되는 경우 그 손실양이 증가하여 보일러의 효율에 악영향을 미치게 되는 문제점이 있다. That is, even in the case of liquid fuels such as heavy oil, a high-pressure facility of about 18 atm and 295 ° C is required for raising the temperature to 100 ° C. Depending on the type, high viscosity liquid fuel, The temperature rise by using the heat exchanger causes many troubles. Also, since a certain amount of steam is continuously extracted from the boiler and consumed for the purpose of heating the fuel, there is a problem that the efficiency of the boiler is adversely affected due to an increase in the amount of loss when the temperature is increased.

본 발명은 이와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 열매체유를 이용한 간접 가열 방식으로 감압 잔사유, 아스팔트 등과 같은 고점도 연료를 승온하여 연료탱크로부터 버너 노즐 까지 연료를 공급할 수 있는 열매체유를 이용한 고점도 연료 공급장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an indirect heating method using a heating medium oil, in which a high viscosity fuel such as decompression residual oil or asphalt is heated to supply fuel from a fuel tank to a burner nozzle It is an object of the present invention to provide a highly viscous fuel supply device using oil.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명 열매체유를 이용한 고점도 연료 공급 장치는 열매체유를 저장하는 열매체유 저장조와, 상기 열매체유 저장조의 열매체유가 배관을 통해 이송가능하도록 이송압을 제공하는 이송펌프와, 배관을 통해 유동하는 상기 열매체유를 가열하는 가열기와, 고점도 연료가 저장되며, 가열된 열매체유가 유동하면서 본체 내부의 고점도 연료와의 열교환을 통해 고점도 연료를 가열하는 것이 가능하도록 하는 열교환 관이 설치된 연료탱크와, 상기 연료탱크 본체에 연결되어 연료가 이송되는 연료 이송관과, 상기 연료탱크 본체 내부의 열교환 관에 연결되어 열매체유가 이송되는 열매체유 이송관이 구비되되, 상기 열매체유 이송관 내부를 상기 연료 이송관이 지나는 연료 이송용 이중 동심원관과, 상기 연료 이송관에 설치되어 연료의 이송량을 조절하는 연료 이송 펌프, 및 상기 열매체유 이송관에 연결되어 열매체유를 상기 열매체유 저장조로 순환시키는 열매체유 순환관을 포함한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a highly viscous fuel supply apparatus using a thermal oil, comprising: a heat medium oil storage tank for storing thermal oil; a transfer pump for providing a transfer pressure for transferring heat medium oil of the heat medium oil storage tank through a pipe; A heater for heating the thermal oil flowing through the pipe, a high-viscosity fuel storing portion for storing the high viscosity fuel, and a heat exchange tube for heating the high viscosity fuel through heat exchange between the heated viscous fuel and the high viscosity fuel A fuel tank connected to the fuel tank main body for transferring fuel therein and a heat medium oil transfer pipe connected to the heat exchange pipe inside the fuel tank main body for transferring the heat medium oil, A double concentric tube for fuel delivery through which the fuel transfer tube is passed, Fuel feed pump for controlling the feed amount of fuel, and a thermal oil circulation pipe that is connected to the oil transfer tube heat medium circulating thermal oil to said thermal oil storage tank.

여기서, 상기 연료탱크 내부의 열교환 관은 관이 길이 방향으로 나선형으로 여러겹 감긴 코일 형상으로 이루어진다. Here, the heat exchanger tube in the fuel tank is formed in a coil shape having a plurality of turns in a spiral shape in the longitudinal direction.

본 발명에 의한 열매체유를 이용한 고점도 연료 공급장치는, 상기 연료 이송관에 연통되어 연료가 연료탱크로 복귀하는 것을 가능하게 하는 연료 순환관을 구비하되, 상기 열매체유 순환관 내부를 상기 연료 순환관이 지나도록 형성되어, 이중 동심원관 형태의 순환관을 이루며, 이송되는 연료의 온도를 감지 가능한 온도 센서, 및 상기 연료 순환관을 통한 연료의 순환을 제어하는 밸브를 포함하며, 상기 밸브는 상기 온도 센서의 감지 정보에 의해 고점도 연료가 분무에 필요한 동점도를 가지는 온도로 승온되지 않은 경우에 고점도 연료가 버너 노즐 측으로 공급되지 않 고 상기 연료 순환관을 통해 상기 연료탱크로 순환되는 흐름만을 허용하도록 제어된다. The high viscous fuel supply device using the thermal oil according to the present invention comprises a fuel circulation pipe communicated with the fuel transfer pipe to enable the fuel to return to the fuel tank, And a valve for controlling the circulation of the fuel through the fuel circulation pipe, wherein the valve controls the temperature of the fuel, When the temperature of the high viscosity fuel is not raised to a temperature having a kinetic viscosity necessary for spraying, the high viscosity fuel is controlled not to be supplied to the burner nozzle side but only to the circulation of the fuel to the fuel tank through the fuel circulation tube .

본 발명의 다른 관점에 의하면, 고점도의 연료를 분무가 가능한 동점도를 갖는 온도로 승온하여 버너 노즐로 공급하는 열매체유를 이용한 고점도 연료 공급장치에 있어서, 하나의 관 내부를 다른 하나의 관이 지나는 이중 동심원관이 마련되고, 상기 이중 동심원관 중 외부의 관에는 열매체유가 지나고, 상기 이중 동심원관 중 내부의 관에는 고점도 연료가 지나도록 구성된 연료 이송관을 갖는 열매체유를 이용한 고점도 연료 공급장치를 제공한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a highly viscous fuel supply apparatus using a heating medium oil for raising a temperature of a high viscosity fuel to a temperature having a kinematic viscosity capable of spraying and supplying the same to a burner nozzle, There is provided a highly viscous fuel supplying apparatus using a heat medium oil having a concentric tube, a heat transfer oil passing through an outer tube of the double concentric tube, and a fuel transfer tube configured to pass a high viscosity fuel through an inner tube of the double concentric tube .

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이하, 상기한 바와 같은 본 발명의 실시예를 첨부도면에 의거하여 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention as described above will be described with reference to the accompanying drawings.

첨부도면 도 1 은 본 발명에 의한 열매체유를 이용한 고점도 연료 공급장치의 설비 다이아그램이고, 도 2a 는 본 발명에 의한 연료탱크의 정면 단면도이며, 도 2b 는 본 발명에 의한 연료탱크의 평면 단면도이고, 도 3 은 본 발명에 의한 이중 동심원관을 단면도이다. FIG. 2 is a front sectional view of the fuel tank according to the present invention, FIG. 2B is a plan sectional view of the fuel tank according to the present invention, FIG. 3 is a cross-sectional view of a double concentric tube according to the present invention.

이에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예는 열매체유를 가열 공급할 수 있는 열매체 공급부와, 연료탱크, 연료이송용 이중 동심원관, 연료이송펌프 및 열매체유 순환관을 포함한다. As shown therein, the embodiment of the present invention includes a heating medium supply unit capable of heating and supplying heat oil, and a fuel tank, a double concentric circular pipe for fuel transfer, a fuel feed pump, and a heat medium oil circulation pipe.

열매체유 공급부는 열매체유를 저장하는 열매체유 저장조(12)와, 열매체유 저장조(12)의 열매체유에 이송압을 제공하여 배관을 따라 이송할 수 있게 하는 이송펌프(14) 및 열매체유를 소정 온도로 가열가능한 가열기(16)를 포함한다. 가열기에 의해 승온된 열매체유는 연료탱크(20) 내부의 열교환 관(18)으로 공급되어, 고점도 연료를 승온시키는 열전달 매체로 사용되며, 열매체유 순환관을 따라 열매체유 저장조(12)로 다시 복귀하는 순환을 이룬다. The heat medium oil supply unit includes a heat medium oil reservoir 12 for storing heat medium oil, a transfer pump 14 for transferring the heat medium oil to the heat medium oil of the heat medium oil reservoir 12 to transfer it along the pipe, And a heater 16 capable of being heated to a predetermined temperature. The heat medium oil heated by the heater is supplied to the heat exchange pipe 18 inside the fuel tank 20 to be used as a heat transfer medium for heating the high viscosity fuel and is returned to the heat medium oil storage tank 12 along the heat medium oil circulation pipe .

열매체유는 열전달 매체로서 석유계, 합성유계의 다양한 물질들이 알려져 있으며, 온도 조절이 용이하고, 열전달 계수가 높고, 증기압이 낮으며, 열적 안정성이 우수하다. Thermal oil is a heat transfer medium and various materials of petroleum and synthetic oil are known. Temperature control is easy, heat transfer coefficient is high, vapor pressure is low, and thermal stability is excellent.

본 발명에 의한 열매체유 공급부는 이러한 열매체유를 열매체유 저장조(12)로부터 이송펌프(14)의 이송압으로 배관을 따라 순환되도록 구성되어 있으며, 가열기(16)를 통해 열매체유를 가열하여 고점도 연료를 가열하는 가열물질로 이용되도록 구성되어 있다. The heat medium oil supply unit according to the present invention is configured such that the heat medium oil is circulated along the pipe from the heat medium oil storage tank 12 to the transfer pressure of the transfer pump 14. The heat medium oil is heated through the heater 16, As shown in FIG.

본 발명에 의하면, 드럼(21)에 보관 중인 고점도 연료는 드럼히터(20)를 이용하여 유동성을 가지도록 가열된 후 연료탱크(20)로 옮겨지는 데, 연료탱크(20) 내부에는 가열된 열매체유가 지나는 열교환 관(18)이 설치된다. 열교환 관(18)을 매개로 연료탱크(20) 내부의 고점도 연료가 열매체유의 열을 전달받아 가열된다. According to the present invention, the high viscosity fuel stored in the drum 21 is heated to have fluidity by using the drum heater 20 and then transferred to the fuel tank 20. In the fuel tank 20, A heat exchange pipe 18 through which oil flows is installed. The high viscosity fuel in the fuel tank 20 receives heat of the heat medium oil through the heat exchange pipe 18 and is heated.

특히, 본 발명에 의하면, 열교환 관(18)은 관이 길이방향으로 나선형으로 여러번 감긴 코일 형상으로 이루어진 열교환 코일로 이루어지고, 이를 통해 연료탱크(20) 내부에서 열매체유와 고점도 연료의 접촉시간이 증대되어 고점도의 연료의 가열 효과를 높일 수 있다. Particularly, according to the present invention, the heat exchange tube 18 is made of a heat-exchange coil having a tube shape in which the tube is wound several times in a spiral shape in the longitudinal direction, and the contact time of the heat medium oil and the high viscosity fuel in the fuel tank 20 The heating effect of the fuel having a high viscosity can be increased.

열매체유 공급부에는 열매체의 온도를 감지할 수 있는 온도센서(17)를 구비하여 열매체유가 설정된 온도로 공급될 수 있도록 가열기(16)가 제어된다. The heating medium supply unit is provided with a temperature sensor 17 capable of sensing the temperature of the heating medium so that the heating medium 16 is controlled such that the heating medium is supplied at a predetermined temperature.

연료탱크(20)의 고점도 연료는 열매체유에 의해 가열된 상태로 연료탱크 하단으로 연통된 연료 이송관(25)으로 공급되는 데, 열교환 관(18) 연통된 열매체 이송관(26)을 통해 연료탱크(20) 외부로 공급된다. The high viscosity fuel of the fuel tank 20 is supplied to the fuel transfer pipe 25 communicated with the lower end of the fuel tank in a state heated by the heat medium oil and is circulated through the heat transfer pipe 26 communicated with the heat exchange pipe 18, (20).

이때 연료 이송관(25)과 열매체 이송관(26)은 도 3 에 보이는 바와 같이, 열매체 이송관(26) 내부를 따라 연료 이송관(25)이 통과하는 이중 동심원관(30)을 이룬다. 즉, 열매체유 이송관(26)이 연료 이송관(25)을 감싸 연료 이송관(25)을 통해 유동하는 연료의 가열 및 냉각 방지가 이루어 질 수 있도록 구성된 것이다. 3, the fuel transfer pipe 25 and the heating medium transfer pipe 26 form a double concentric pipe 30 through which the fuel transfer pipe 25 passes along the inside of the heating medium transfer pipe 26. As shown in FIG. That is, the heat medium oil transfer pipe 26 is constructed so as to enclose the fuel transfer pipe 25 and prevent the heating and cooling of the fuel flowing through the fuel transfer pipe 25.

이중 동심원관(30)의 내부의 연료 이송관(25)을 따라 이송되는 연료는 연료 이송관(25)에 설치된 연료 이송 펌프(40)에 의해 이송량이 결정되는 데, 본 발명에 의하면 연료 이송 펌프(40)는 임펠러(혹은 터빈) 회전수가 조절가능한 가변 조절형 연료 이송 펌프(40)가 사용된다. 즉, 연료 이송 펌프(40)의 임펠러의 회전을 직접 제어하여 버너로 공급되는 연료 이송량을 결정할 수 있도록 구성된다. 연료탱크(20)로부터 버너로의 연료 공급은 연료 이송 펌프의 이송압에 의해 결정된다. The amount of fuel to be conveyed along the fuel conveyance pipe 25 inside the double concentric circular tube 30 is determined by the fuel conveyance pump 40 installed in the fuel conveyance pipe 25. According to the present invention, (40) is a variable regulating fuel feed pump (40) capable of controlling the number of revolutions of the impeller (or turbine). That is, the rotation of the impeller of the fuel feed pump 40 is directly controlled to determine the amount of fuel feed to the burner. The fuel supply from the fuel tank 20 to the burner is determined by the feed pressure of the fuel feed pump.

이중 동심원관(30)으로 함께 유동하는 연료 및 열매체유는 버너 노즐 인접 측에 이르면 다시 연료 이송관(25)과 열매체유 이송관(26)으로 분리되고, 연료 이송관(25)은 버너 노즐에 연결되어 버너에 공급되게 구성된다. 열매체유 이송관(26)은 열매체유 순환관(48)에 연통되어 열매체유 저장조(12)로 복귀되며, 위에서 설명한 루트를 따라 순환이 반복된다. 이러한 열매체유의 순환 흐름이 가능한 구성은 가열 매체의 손실을 줄이고 열효율을 증가를 이룰 수 있도록 한다. The fuel and the heat medium oil flowing together in the double concentric circular tube 30 are separated into the fuel transfer pipe 25 and the heating medium oil transfer pipe 26 when they reach the side adjacent to the burner nozzle and the fuel transfer pipe 25 is connected to the burner nozzle And connected to the burner. The heat medium oil transfer pipe 26 communicates with the heat medium oil circulation pipe 48 and returns to the heat medium oil storage tank 12, and circulation is repeated along the route described above. A possible configuration of the circulation flow of the heat medium oil reduces the loss of the heating medium and makes it possible to increase the thermal efficiency.

본 발명에 의하면, 연료 이송관(25)과 버너 노즐 사이에는 연료 순환관(28)이 구비되어 버너로 공급되지 않은 연료를 연료탱크(20)로 순환시키도록 구성된다. According to the present invention, a fuel circulation pipe (28) is provided between the fuel transfer pipe (25) and the burner nozzle to circulate the fuel not supplied to the burner to the fuel tank (20).

이때, 연료 순환관(28) 및 열매체유 순환관(48)은 열매체유 순환관(48) 내부를 연료 순환관(28)이 지나는 이중 동심원관 형태의 순환관(35)을 이룬다. At this time, the fuel circulation pipe 28 and the heating medium oil circulation pipe 48 form a double-concentric circulation pipe 35 through which the fuel circulation pipe 28 passes through the heat medium oil circulation pipe 48.

또한, 본 발명에 의하면 연료 이송관(25) 및 연료 순환관(28) 통해 이송되는 연료의 온도를 측정하는 온도센서(41,42)와, 연료 순환관(28)을 통한 연료의 순환을 조절하는 공압 밸브(43)를 포함한다. According to the present invention, temperature sensors (41, 42) for measuring the temperature of the fuel transferred through the fuel transfer pipe (25) and the fuel circulation pipe (28) And a pneumatic valve (43).

이러한 구성에 의해, 연료 이송관(25)을 통해 공급되는 연료가 버너 노즐에서 분무될 충분한 동점도를 가지지 않은 경우에 공압 밸브(43)의 개폐 제어를 통해 연료는 연료탱크(20)로 다시 순환되는 순환 흐름의 형성이 가능하며, 이러한 순환 흐름 형성을 통해 버너 노즐로부터 분무될 만큼의 충분한 동점도를 가지지 않지만 열매체유와의 열교환을 통해 승온된 고점도 연료가 다시 연료탱크(20)로 복귀하는 것을 허용하고, 이는 연료탱크(20)의 연료가 충분한 동점도를 가질 수 있도록 순환을 지속하면서 승온되는 것을 허용하게 한다. With this arrangement, when the fuel supplied through the fuel feed pipe 25 does not have sufficient kinematic viscosity to be sprayed from the burner nozzle, the fuel is circulated back to the fuel tank 20 through the opening and closing control of the pneumatic valve 43 Allowing the formation of a circulating flow and returning the highly viscous fuel that has not been sufficiently sprayed from the burner nozzle through this circulating flow to the fuel tank 20 through heat exchange with the heat medium oil, , Which allows the fuel in the fuel tank 20 to be heated up while continuing the circulation to have sufficient kinematic viscosity.

이는 열매체유 순환 흐름과 연계되어 열매체유 역시 순환 흐름을 통해 가열 된 상태로 열매체유 저장조(12)로 복귀하고, 고점도 연료 역시 가열된 상태로 연료탱크(20)로 복귀하는 것을 허용하는 구조를 형성하므로, 고점도 연료가 충분한 동점도를 가진 상태에서 버너 노즐을 통해 분무되는 것을 허용하며, 특히 순환관(35)이 이중 동심원관을 형성하므로 연료탱크(20)로 순환하는 흐름에서도 연료가 가열되는 것을 허용하게 된다.This is in conjunction with the heat medium oil circulation flow, so that the heat medium oil also returns to the heat medium oil storage tank 12 while being heated through the circulation flow and allows the high viscosity fuel to return to the fuel tank 20 in a heated state , Allowing the high viscosity fuel to be sprayed through the burner nozzle with sufficient kinematic viscosity and in particular to allow the fuel to be heated even in the flow circulating to the fuel tank 20 since the circulation tube 35 forms a double concentric tube .

또한, 본 발명에 의하면, 이중 동심원관(30,35) 외부에는 히팅용 열선이 감겨지고, 단열재로 보온되도록 구성됨으로써, 열매체유의 순환 중에 열손실이 발생하는 것을 방지가능하고, 연료와의 열교환을 보다 효율적으로 수행할 수 있도록 구성되어 있다. According to the present invention, since the heating wire for heating is wound on the outside of the double concentric tubes (30, 35) and is kept warm by the heat insulating material, heat loss can be prevented from occurring during circulation of the heat medium oil, So that it can be performed more efficiently.

이와 같이 구성되는 본 발명에 의한 열매체유를 이용한 고점도 연료 공급장치의 실시예를 설명하면 다음과 같다.An embodiment of the highly viscous fuel supplying apparatus using the thermal oil according to the present invention will be described as follows.

도 4 는 통상적으로 사용되는 2종의 감압 잔사유의 점도와 비교예로서 중유의 점도를 표시한 그래프이다.4 is a graph showing the viscosities of two types of commonly used vacuum residue oil and the viscosity of heavy oil as a comparative example.

도 4 에 도시된 바와 같이, 감압 잔사유와 같은 고점도 연료는 중유 등과 같이 일반적으로 발전용, 설비용으로 사용되는 중유에 비해 점도가 높고, 분무에 필요한 동점도를 얻기 위해서는 보다 높은 온도로의 승온을 필요로 하는 것을 알 수 있다. As shown in Fig. 4, the viscous fuel such as decompressed residual oil generally has a higher viscosity than the heavy oil used for power generation and equipment such as heavy oil, and the temperature is increased to a higher temperature in order to obtain the kinematic viscosity required for spraying You can see what you need.

이와 같은 고점도 연료를 보관하고 있는 드럼(21)을 드럼히터(22)를 이용하여 가열한 후 소정의 유동성을 갖은 상태에서 연료는 연료탱크(20)로 옮겨진다. 일반적으로 연료를 히터를 통해 직접 가열하는 경우 히터에 인접한 부분을 중심으로 국부가열을 초래하게 되고, 이러한 국부 가열이 지나치며 발화를 통해 폭발을 유발하게 된다. 그러나 본 발명에 의하면 드럼히터(22)에 의한 가열은 고체 상태의 고점도 연료를 연료탱크(20)로 옮길 수 있을 정도의 유동성을 갖도록 하는 상대적 저온 가열, 즉, 고점도 연료가 인화점에 이르지 않은 상태의 가열이므로 이러한 문제점이 없으며, 고점도 연료 또는 본 발명의 장치에 사용되는 연료가 상온에서 유동성을 갖는 연료인 경우에는 굳이 드럼히터(22)를 이용한 가열을 필요로 하지 않는다. After the drum 21 storing the high-viscosity fuel is heated by the drum heater 22, the fuel is transferred to the fuel tank 20 with a predetermined flowability. In general, when the fuel is directly heated through the heater, local heating is caused around a portion adjacent to the heater, and this local heating is excessive, which causes explosion through ignition. However, according to the present invention, the heating by the drum heater 22 is performed by relatively low-temperature heating which has a fluidity enough to transfer the solid state highly viscous fuel to the fuel tank 20, that is, the state in which the high viscosity fuel does not reach the flash point There is no such a problem as heating. When the high viscosity fuel or the fuel used in the apparatus of the present invention is a fuel having fluidity at room temperature, the heating using the drum heater 22 is not required.

도 4 에 도시된 고점도 연료의 사용을 예로 들면, 열매체유를 가열하는 가열기(16)는 250℃의 온도로 열매체유를 가열하도록 세팅되며, 이송 펌프의 이송압에 의해 열교환 관(18), 열매체유 이송관(26), 열매체유 순환관(48)을 거쳐 열매체유 저장조(12)로 순환하는 흐름을 가지면서, 연료탱크(20), 연료 이송관(25), 연료 순환관(28)을 가열 즉, 그 내부의 연료를 가열시키도록 구성된다. 4, the heater 16 for heating the thermal oil is set to heat the thermal oil at a temperature of 250 DEG C, and the heat transfer pipe 18, The fuel transfer pipe 25 and the fuel circulation pipe 28 while having a flow circulating through the oil transfer pipe 26 and the heat medium oil circulation pipe 48 to the heat medium oil storage tank 12, That is, to heat the fuel therein.

연료탱크(20) 내의 연료 온도는 연료탱크내에 설치된 열전대로 구성된 온도센서를 사용하여 감시하며 온도가 120℃ 정도 이르렀을 때 연료 이송 펌프를 기동하며 필요한 공급량에 맞게 회전수가 조절된다.  The fuel temperature in the fuel tank 20 is monitored using a temperature sensor constituted by a thermocouple installed in the fuel tank. When the temperature reaches about 120 ° C, the fuel feed pump is started and the rotational speed is adjusted to the required supply amount.

보일러 운전 초기에는 연료의 재순환시키도록 구성되는 데, 이 때 이중동심원관 구조의 이송관(30) 및 순환관(35)에 의해 연료가 가열된 상태로 연료탱크(20)로 되돌아 온다. At this time, the fuel is returned to the fuel tank 20 in a state in which the fuel is heated by the transfer pipe 30 and the circulation pipe 35 having the double concentric tube structure.

연료가 분문에 적합한 온도, 예컨대 190℃에 도달하면 공압밸브(43)를 제어하여 연료가 버너 노즐 쪽으로 공급되도록 한다. 연료 공급량은 연료 이송 펌프 (40)의 임펠러 회전수에 제어에 의해 조절된다. When the fuel reaches a temperature suitable for the flow passage, for example, 190 占 폚, the pneumatic valve 43 is controlled so that fuel is supplied toward the burner nozzle. The fuel supply amount is controlled by the control of the impeller rotation number of the fuel feed pump 40.

도 5 는 본 발명에 의한 연료 이송 펌프에서 연료 유량(kg/hr)과 회전수(Hz)의 관계를 도시한 그래프이다. 이와 같이 본 발명은 회전수 조절이 가능한 연료 이송 펌프의 사용으로 인해 별도 유량 제어 장치를 생략할 수 있게 된다. 5 is a graph showing the relationship between the fuel flow rate (kg / hr) and the number of revolutions (Hz) in the fuel feed pump according to the present invention. As described above, the present invention can omit a separate flow control device due to the use of a fuel feed pump capable of controlling the rotation speed.

이상에서 설명된 본 발명은 특정된 바람직한 실시예를 참조하여 구체적으로 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상이나 범위를 벗어남이 다양한 변형이 가능할 것이다. 첨부된 청구항들은 전술한 실시예 뿐만 아니라 이러한 다양한 변형예들을 포함하기 위해 의도된 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention . The appended claims are intended to cover the foregoing embodiments as well as various such variations.

본 발명에 의하면, 고점도 연료의 이송 및 분무에 필요한 점도 확보를 위하여 열매체유를 이용한 간접가열방식으로 연료의 온도를 안정적으로 승온시키는 것이 가능하다. According to the present invention, it is possible to raise the temperature of the fuel stably by an indirect heating method using thermal oil for securing the viscosity necessary for transportation and spraying of high viscosity fuel.

이와 같은 열매체유를 이용한 고점도 연료 이송장치는 감압 잔사유, 아스팔트 등과 같은 고점도 연료를 산업용, 발전용 보일러의 연료로 안정적으로 사용하는 것을 가능하게 하며, 특히 대규모 내압 설비 등과 같은 부속 장치 들을 생략할 수 있어 장치의 단순화 및 소규모화를 유지하면서 보일러의 가동을 가능하게 한다. The high viscosity fuel transfer system using the thermal oil makes it possible to use highly viscous fuel such as decompression residue oil and asphalt as fuel for industrial and power generation boilers in a stable manner. In particular, it is possible to omit the accessories such as large-scale pressure- Thereby enabling the operation of the boiler while maintaining the simplification and small size of the apparatus.

Claims (7)

열매체유를 저장하는 열매체유 저장조;A heating medium oil reservoir for storing the heating medium oil; 상기 열매체유 저장조의 열매체유가 배관을 통해 이송가능하도록 이송압을 제공하는 이송펌프;A transfer pump for providing a transfer pressure for transferring heat medium oil of the thermal oil storage tank through a pipe; 배관을 통해 유동하는 상기 열매체유를 가열하는 가열기;A heater for heating the heat medium oil flowing through the pipe; 고점도 연료가 저장되며, 가열된 열매체유가 유동하면서 본체 내부의 고점도 연료와의 열교환을 통해 고점도 연료를 가열하는 것이 가능하도록 하는 열교환 관이 설치된 연료탱크;A fuel tank in which a high viscosity fuel is stored and a heat exchange tube is installed to enable heating of the high viscosity fuel through heat exchange with the high viscosity fuel inside the main body while the heated heat medium oil flows; 상기 연료탱크 본체에 연결되어 연료가 이송되는 연료 이송관과, 상기 연료탱크 본체 내부의 열교환 관에 연결되어 열매체유가 이송되는 열매체유 이송관이 구비되되, 상기 열매체유 이송관 내부를 상기 연료 이송관이 지나는 연료 이송용 이중 동심원관;A fuel transfer pipe connected to the fuel tank main body and to which fuel is transferred and a heat medium oil transfer pipe connected to the heat exchange pipe inside the fuel tank main body for transferring the heat medium oil, A double concentric tube for fuel transfer; 상기 연료 이송관에 설치되어 연료의 이송량을 조절하는 연료 이송 펌프; 및A fuel feed pump installed in the fuel feed pipe to adjust a feed amount of the fuel; And 상기 열매체유 이송관에 연결되어 열매체유를 상기 열매체유 저장조로 순환시키는 열매체유 순환관을 포함하는 것을 특징으로 하는 열매체유를 이용한 고점도 연료 공급 장치.And a heat medium oil circulation pipe connected to the heat medium oil transfer pipe and circulating the heat medium oil to the heat medium oil storage tank. 제 1 항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 연료탱크 내부의 열교환 관은 관이 길이 방향으로 나선형으로 여러겹 감긴 코일 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 열매체유를 이용한 고점도 연료 공급 장치.Wherein the heat exchange tube inside the fuel tank is formed in a coil shape having a plurality of turns in a spiral shape in the longitudinal direction of the tube. 제 1 항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 연료 이송관에 연통되어 연료가 연료탱크로 복귀하는 것을 가능하게 하는 연료 순환관을 구비하되,And a fuel circulation pipe communicating with the fuel transfer pipe to enable the fuel to return to the fuel tank, 상기 열매체유 순환관 내부를 상기 연료 순환관이 지나도록 형성되어, 이중 동심원관 형태의 순환관을 이루며,Wherein the fuel circulation pipe passes through the heat medium oil circulation pipe so as to form a double-concentric circulation pipe, 이송되는 연료의 온도를 감지 가능한 온도 센서; 및A temperature sensor capable of sensing the temperature of the fuel being transferred; And 상기 연료 순환관를 통한 연료의 순환을 제어하는 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 열매체유를 이용한 고점도 연료 공급장치.And a valve for controlling the circulation of the fuel through the fuel circulation pipe. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, 상기 밸브는 상기 온도 센서의 감지 정보에 의해 고점도 연료가 분무에 필요한 동점도를 가지는 온도로 승온되지 않은 경우에 고점도 연료가 버너 노즐 측으로 공급되지 않고 상기 연료 순환관을 통해 상기 연료탱크로 순환되는 흐름만을 허용하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 열매체유를 이용한 고점도 연료 공급 장치.Wherein the valve controls the flow of the high viscosity fuel to the fuel tank through the fuel circulation pipe without supplying the high viscosity fuel to the burner nozzle side when the temperature of the high viscosity fuel is not raised to a temperature having the kinetic viscosity necessary for spraying, Wherein the high viscosity fuel is supplied to the high viscous fuel supply device. 제 1 항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 연료 이송 펌프는 임펠러의 회전수가 직접 제어되며, 상기 회전수 제어 에 의해 연료 이송량이 제어되도록 구성된 것을 특징으로 하는 열매체유를 이용한 고점도 연료 공급 장치.Wherein the fuel feed pump is configured to directly control the number of rotations of the impeller and to control the amount of fuel conveyed by the rotation speed control. 삭제delete 고점도의 연료를 분무가 가능한 동점도를 갖는 온도로 승온하여 버너 노즐로 공급하는 열매체유를 이용한 고점도 연료 공급장치에 있어서,A highly viscous fuel supply apparatus using a thermal oil for raising a temperature of a fuel having a high viscocity to a temperature having a kinematic viscosity capable of spraying and supplying it to a burner nozzle, 하나의 관 내부를 다른 하나의 관이 지나는 이중 동심원관이 마련되고, There is provided a double concentric tube in which one tube passes through another tube, 상기 이중 동심원관 중 외부의 관에는 열매체유가 지나고, 상기 이중 동심원관 중 내부의 관에는 고점도 연료가 지나도록 구성된 연료 이송관을 갖는 열매체유를 이용한 고점도 연료 공급장치.Wherein a high-viscosity fuel is supplied to an inner pipe of the double-concentric circular tube, and a high-viscosity fuel passes through an inner pipe of the double concentric circular tube.
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