KR100740652B1 - 전기탈이온 복수탈염장치의 복수 우회장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 복수 중에 포함된 이온성분들을 제거하는 전기탈이온 복수탈염장치에 관한 것으로; 상기 복수탈염장치에 구성된 정밀여과기(10)의 배출관로상에 복수의 전도도 및 불순물의 농도를 측정하는 분석장치(20)가 장착되며, 상기 분석장치(20)와 처리수출구(B)의 사이에 바이패스밸브(35)를 구비한 우회관로(30)가 장착되는 한편, 상기 우회관로(30)와 제1전기식순수장치(A)의 관로상에 복수유입밸브(40)가 장착되며, 상기 제1전기식순수장치(A)와 처리수출구(B)의 관로상에 처리수배출밸브(50)가 장착되어, 상기 분석장치(20)의 신호에 따라 상기 바이패스밸브(35) 또는 상기 복수유입/처리수배출밸브(40,50)가 선택적으로 개폐되게 하여; 복수탈염장치의 정밀여과기를 통해 여과되는 복수의 전도도나 불순물농도 등을 측정하여 규제치 이내의 값을 가질 경우 복수탈염장치를 우회시킴으로써, 복수탈염장치의 가동과정에서 사용하는 에탄올아민이나 하이드라진 등의 사용이 감소되어 비용이 절감되게 한 것이다.

정밀여과기, 전기탈이온,복수탈염장치, 전도도, 분석장치, 바이패스밸브,

Description

전기탈이온 복수탈염장치의 복수 우회장치 및 방법 {Operation Device and Method of Electro-deionization equipment for condensate}

도 1은 본 발명에 따른 복수탈염장치의 작동과정을 도시한 일실시예,

도 2는 본 발명에 따른 복수탈염장치의 작동과정을 도시한 이실시예이다.

* 도면 중 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 전기탈이온장치 10 : 정밀여과기

20 : 분석장치 30 : 우회관로

40 : 복수유입밸브 50 : 처리수배출밸브

본 발명은 복수 중에 포함된 이온성분들을 제거하는 전기탈이온 복수탈염장치에 관한 것으로, 특히 복수탈염장치의 정밀여과기를 통해 여과되는 복수의 전도도 및 불순물의 농도에 따라 배출경로를 우회시킬 수 있도록 된 전기탈이온 복수탈염장치 복수 우회장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 원자력발전소나 화력발전소 등에서 스팀을 생산하는 계통수 내의 나트륨이온이나 염소이온의 증가는 응축기의 냉각수로 사용하는 바닷물이 누수 되어 유입되는 경우 발생한다. 또한 이온교환수지를 이용하는 복수탈염장치에서 약품 재생시 교차오염에 의한 이온 누출에 의해 발생한다.

이러한 이유 때문에, 이온교환수지를 사용하는 종래의 복수탈염장치 운전은 유입수의 조건에 따라서 선택적으로 하지 않고 유입수를 전량 복수탈염장치를 통과 시켜 복수 중의 이온성분들을 제거한다.

그런데, 종래의 시스템은 이온교환수지 탑이 복수중의 불순물인 부유입자들을 여과할 뿐만 아니라 이온성분 들도 제거하는 역할을 하기 때문에, 우회 운전시 전단에 정밀여과장치가 없어 부유입자들이 여과되지 않고 통과되어 후단 스팀발생장치에 누적되어 장치에 악영향을 주게 된다.

또한, 종래의 이온교환수지를 이용한 복수탈염장치는 정지시 이온교환수에 교환된 이온들이 누출되어, 정지 후 재가동시에는 누출된 이온들을 포함한 물을 버리고 운전해야하기 때문에 응축기에서 해수 누수에 따른 불순물이나 이온성분들이 갑작스럽게 유입되는 경우 즉시 대처가 어려운 점이 있다.

이와 같이 종래의 복수탈염장치는 해수가 누수되지 않아 Na 이온과 Cl 이온의 증가가 거의 없는, 유입수의 이온성분이 규제치 이하로 유입되는 경우라도 복수탈염장치를 통과하여 운전하며, 이때 계통의 부식을 억제하기 위하여 주입하는 에탄올아민(ETA)고 같은 약품을 제거하여 다시 주입해야하는 불필요한 운전을 통해 약품과 에너지 비용증가로 운전비가 상승하는 문제점이 있다.

이에, 본 발명은 상기한 바와 같은 제문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 복수탈염장치의 정밀여과기를 통해 여과되는 복수의 전도도 및 불순물의 농도에 따라 배출경로를 우회시킬 수 있도록 된 전기탈이온 복수탈염장치 복수 우회장치 및 방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 복수탈염장치에 구성된 정밀여과기의 배출관로상에 장착되어 복수의 전도도 및 불순물의 농도를 측정하는 분석장치와, 상기 분석장치와 처리수출구의 사이에 장착되어 바이패스밸브를 구비한 우회관로와, 상기 우회관로와 제1전기식순수장치의 관로상에 장착된 복수유입밸브 및, 상기 제1전기식순수장치와 처리수출구의 관로상에 장착된 처리수배출밸브가 더 구비된 것을 특징으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 복수탈염장치에 구성된 정밀여과기를 통하여 여과되는 복수의 전도도 및 불순물의 농도를 상기 분석장치를 통해 측정하여 규제치 값과 비교하는 단계와; 상기 분석장치에 의해 규제치 이하의 값으로 판단되는 경우 상기 바이패스밸브에 열림신호를 출력함과 동시에 상기 복수유입/처리수배출밸브에 닫힘신호를 출력하는 단계 및; 상기 분석장치에 의해 규제치 이상의 값으로 판단되는 경우 상기 바이패스밸브에 닫힘신호를 출력함과 동시에 상기 복수유입/처리수배출밸브에 열림신호를 출력하는 단계로 이루어진다.

[실시예 1]

이하, 본 실시예들의 구성을 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 복수탈염장치의 작동과정을 도시한 일실시예로서, 정밀여과기(10)를 통하여 여과되는 복수의 이온성분들을 제1전기식순수장치와 전극수탈기장치와 제2전기식순수장치와 승압펌프와 순수공급펌프를 거쳐 재처리한 다음 처리수출구(B)를 통하여 발전계통 또는 증기발생기로 공급하도록 된 전기탈이온 복수탈염장치로서, 상기 정밀여과기(10)의 배출관로상에 복수의 전도도 및 불순물의 농도를 측정하는 분석장치(20)가 장착되며, 상기 분석장치(20)와 처리수출구(B)의 사이에 바이패스밸브(35)를 구비한 우회관로(30)가 장착되는 한편, 상기 우회관로(30)와 제1전기식순수장치(A)의 관로상에 복수유입밸브(40)가 장착되며, 상기 제1전기식순수장치(A)와 처리수출구(B)의 관로상에 처리수배출밸브(50)가 장착되어, 상기 분석장치(20)의 신호에 따라 상기 바이패스밸브(35) 또는 상기 복수유입/처리수배출밸브(40,50)가 선택적으로 개폐되는 구성이다.

먼저, 본 실시예에 따른 구성요소 중 정밀여과기(10)와 제1,2전기식순수장치와 전극수탈기장치와 승압펌프와 순수공급펌프 등을 포함한 장치는 본원 출원인에 의해 선출원된 "전기식복수탈염장치"(출원번호:10-2005-34454호)를 응용한 것이므로 이에 관한 작동구조에 관한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명에 따른 구성요소 중에서 복수탈염설비의 주요 배관만을 도시하고, 그 밖의 배관 및 이러한 배관에 연결되는 각종 밸브는 공지기술을 이용한 것이므로 도시하지 않았음을 첨언한다.

그리고, 정밀여과기(10)는, 복수탈염설비를 순환하는 복수중에 포함된 금속산화물 등의 입자들을 여과하는 것으로서, 그 공극의 크기가 1 마이크론 이하, 보다 바람직하게는 0.1∼0.2 마이크론 정도를 갖는 카트리지타입모듈이나 중공사막모듈을 적용하여 사용함이 바람직하다.

그리고, 분석장치(20)는, 정밀여과기(10)의 배출관로상에 장착되어 정밀여과기를 통과하는 복수의 전도도 및 불순물(Na,Cl 등)의 농도를 측정하는 장치로서, 그 제어 및 비교회로 등을 이용하여 규제치 값의 초과여부에 따라 이후에 설명하는 밸브(35,40,50)에 개폐신호를 출력한다.

이때, 분석장치(20)의 분석대상물로서 복수의 전도도 및 Na나 Cl의 농도를 측정하는 것으로 한정하여 설명하였지만, 그 밖에도 복수 중에 함유된 Ca나 Mg 등의 경도 성분을 추가하여 분석할 수도 있다.

그리고, 우회관로(30)는, 정밀여과기(10)의 배출관로 바람직하게는 정밀여과기(10)와 처리수출구(B)의 사이에 장착된 관체로서, 그 관로상에 분석장치(20)의 신호에 따라 개폐되는 바이패스밸브(35)가 장착된다.

그리고, 복수유입밸브(40)는, 정밀여과기(10)와 제1전기식순수장치(A)의 관로상에 장착된 것으로서, 정밀여과기(10)에 의해 여과되어 제1전기식순수장치(A)로 공급되는 복수를 차단 또는 통과시킨다.

그리고, 처리수배출밸브(50)는, 제1전기식순수장치(A)와 처리수출구(B)의 관로상에 장착된 것으로서, 제1전기식순수장치(A)에 의해 처리되어 처리수출구(B)로 배출되는 처리수를 차단 또는 통과시킨다.

따라서, 정밀여과기(10)에 의해 여과되어진 복수가, 상기 분석장치(20)의 신호에 따라 상기 바이패스밸브(35)가 열리고 복수유입/처리수배출밸브(40,50)가 닫히는 경우, 상기 전기탈염장치(100)를 우회하면서 처리수출구(B)를 통해 배출되어 발전계통 또는 증기발생기로 공급된다.

반면에, 정밀여과기(10)에 의해 여과되어진 복수가, 상기 분석장치(20)의 신호에 따라 상기 바이패스밸브(35)가 닫히고 복수유입/처리수배출밸브(40,50)가 열리는 경우, 상기 제1전기식순수장치(A)를 통해 전기탈염장치(100)를 거쳐 탈염처리되어 발전계통 또는 증기발생기로 공급되는 것이다.

[실시예 2]

도 2는 본 발명에 따른 복수탈염장치의 작동과정을 도시한 이실시예로서, 정밀여과기(10)를 통하여 여과되는 복수의 이온성분들을 제1탈이온장치와 전극수탈기장치와 제2탈이온장치와 이젝터와 승압펌프와 순수공급펌프를 거쳐 재처리한 다음 처리수출구(B)를 통하여 발전계통 또는 증기발생기로 공급하도록 된 전기탈이온 복수탈염장치로서, 상기 정밀여과기(10)의 배출관로상에 복수의 전도도 및 불순물의 농도를 측정하는 분석장치(20)가 장착되며, 상기 분석장치(20)와 처리수출구(B)의 사이에 바이패스밸브(35)를 구비한 우회관로(30)가 장착되는 한편, 상기 우회관로(30)와 제1탈이온장치(C)의 관로상에 복수유입밸브(40)가 장착되며, 상기 제1탈이온장치(C)와 처리수출구(B)의 관로상에 처리수배출밸브(50)가 장착되어, 상기 분석장치(20)의 신호에 따라 상기 바이패스밸브(35) 또는 상기 복수유입/처리수배출밸브(40,50)가 선택적으로 개폐되는 것을 특징으로 한다.

먼저, 본 실시예에 따른 구성요소 중 정밀여과기(10)와 제1,2전기식순수장치와 전극수탈기장치와 승압펌프와 순수공급펌프 등을 포함한 장치는 본원 출원인에 의해 선출원된 "전기식복수탈염장치"(출원번호:10-2005-94502호)를 응용한 것이므로 이에 관한 작동구조에 관한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명에 따른 구성요소 중에서 복수탈염설비의 주요 배관만을 도시하고, 그 밖의 배관 및 이러한 배관에 연결되는 각종 밸브는 공지기술을 이용한 것이므로 도시하지 않았음을 첨언한다.

그리고, 정밀여과기(10)에 의해 여과되는 복수의 성분을 비교 및 분석하는 분석장치(20) 및 이 분석장치(20)에 의해 선택적으로 작동하는 우회관로(30)는 실시예 1과 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.

그리고, 복수유입밸브(40)는, 정밀여과기(10)와 제1탈이온장치(C)의 관로상에 장착된 것으로서, 정밀여과기(10)에 의해 여과되어 제1탈이온장치(C)로 공급되는 복수를 차단 또는 통과시킨다.

그리고, 처리수배출밸브(50)는, 제1탈이온장치(C)와 처리수출구(B)의 관로상에 장착된 것으로서, 제1탈이온장치(C)에 의해 처리되어 처리수출구(B)로 배출되는 처리수를 차단 또는 통과시킨다.

따라서, 정밀여과기(10)에 의해 여과되어진 복수가, 상기 분석장치(20)의 신호에 따라 상기 바이패스밸브(35)가 열리고 복수유입/처리수배출밸브(40,50)가 닫히는 경우, 상기 전기탈염장치(100)를 우회하면서 처리수출구(B)를 통해 배출되어 발전계통 또는 증기발생기로 공급된다.

반면에, 정밀여과기(10)에 의해 여과되어진 복수가, 상기 분석장치(20)의 신호에 따라 상기 바이패스밸브(35)가 닫히고 복수유입/처리수배출밸브(40,50)가 열리는 경우, 상기 제1탈이온장치(C)를 통해 전기탈염장치(100)를 거쳐 탈염처리되어 발전계통 또는 증기발생기로 공급되는 것이다.

이하, 본 발명에 따른 방법을 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 복수탈염장치의 작동과정을 도시한 일실시예이며, 도 2는 본 발명에 따른 복수탈염장치의 작동과정을 도시한 이실시예로서, 상기 복수탈염장치(100)에 구성된 상기 정밀여과기(10)를 통하여 여과되는 복수의 전도도 및 불순물의 농도를 상기 분석장치(20)를 통해 측정하여 기 설정된 규제치 값과 비교하는 단계와; 상기 분석장치(20)에 의해 규제치 이하의 값으로 판단되는 경우 상기 바이패스밸브(35)에 열림신호를 출력함과 동시에 상기 복수유입/처리수배출밸브(40,50)에 닫힘신호를 출력하는 단계 및; 상기 분석장치(20)에 의해 규제치 이상의 값으로 판단되는 경우 상기 바이패스밸브(35)에 닫힘신호를 출력함과 동시에 상기 복수유입/처리수배출밸브(40,50)에 열림신호를 출력하는 단계로 이루어진다.

먼저, 본 발명에 따른 장치를 가동하려는 경우, 일단 분석장치(20)에 복수의 전도도 및 Na, Cl 등과 같은 불순물의 농도를 측정하기 위한 측정기와 이를 비교분석하는 비교기를 각각 구비한다.

이렇게 하면, 정밀여과기(10)에 의해 여과되는 복수의 성분이 분석장치(20)에 의해 비교 분석되고, 이 분석장치(20)에 세팅된 규체치의 값에 의한 출력신호에 따라 밸브(35,40,50)가 개방되거나 닫히게 되는 것이다.

이에 의해, 분석장치(20)에 의해 분석된 값이 규제치 값 이하인 경우 바이패스밸브(35)를 열고 복수유입밸브(40)와 처리수배출밸브(50)을 닫아, 정밀여과기(10)를 통과하는 복수가 우회관로(30)를 통해 우회되므로, 에탄올아민 등과 같은 별도의 약품을 주입할 필요가 없게 되는 것이다,

한편, 전기탈염장치(100)를 일정기간 우회 운전하면, 이전에 주입되어 있던 약품들이 특히, 하이드라진 등이 높은 열에 의해 분해되어 암모니아로 변하고, 이것이 복수의 전도도를 상승시켜 규제치 보다 전도도가 높아지게 된다.

이때, 전기탈염장치(100)의 우회운전이 정지되면. 정밀여과기(10)를 통해 유입되는 복수는 전기탈염장치(100)를 통과하면서 생성된 암모니아를 제거하여 전도도를 규제치 이하로 낮추게 된다.

또한. 전기탈염장치(100)의 우회운전이 정지되고 전기탈염장치(100)를 통해 복수가 처리되면, 하이드라진과 에탄올아민 등과 같은 약품 들이 주입되어 계통의 수질 관리를 적정하게 유지하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 전기탈이온 복수탈염장치의 복수 우회장치 및 방법에 의하면, 복수탈염장치의 정밀여과기를 통해 여과되는 복수의 전도도 및 불순물의 농도를 측정하여 규제치 이내의 값을 가질 경우 전기탈이온장치를 우회시킴으로써, 복수탈염장치의 가동과정에서 사용하는 에탄올아민이나 하이드라진 등의 사용이 감소되어 비용이 절감되는 효과가 있다.

그리고, 복수탈염장치에 가해지는 부하를 줄여주어 복수탈염설비의 가동에 따른 신뢰성이 증대될 뿐만 아니라, 복수탈염설비의 재생과정에서 교차오염에 의한 운전 중 금속이온들의 누출이 차단되어 운전에 소요되는 각종 부대비용이 절감됨은 물론 발전소 스팀계통의 부식이 최소화되는 효과가 있다.

그리고, 정밀여과기에 의한 부식생성물인 철분 입자들을 제거하여 운전에 소요되는 각종 부대비용 및 작업공정수가 절감됨은 물론 발전소 스팀계통의 부식이 최소화될 뿐만 아니라, 약품재생에 따른 교차오염을 없앰은 물론 화학약품으로 인한 폐수가 최소화되어 환경에 이바지하는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 정밀여과기(10)를 통하여 여과되는 복수의 이온성분들을 제1전기식순수장치와 전극수탈기장치와 제2전기식순수장치와 승압펌프와 순수공급펌프를 거쳐 재처리한 다음 처리수출구(B)를 통하여 발전계통 또는 증기발생기로 공급하도록 된 전기탈이온 복수탈염장치로서,

   상기 정밀여과기(10)의 배출관로상에 복수의 전도도 및 불순물의 농도를 측정하는 분석장치(20)가 장착되며, 상기 분석장치(20)와 처리수출구(B)의 사이에 바이패스밸브(35)를 구비한 우회관로(30)가 장착되는 한편, 상기 우회관로(30)와 제1전기식순수장치(A)의 관로상에 복수유입밸브(40)가 장착되며, 상기 제1전기식순수장치(A)와 처리수출구(B)의 관로상에 처리수배출밸브(50)가 장착되어,

   상기 분석장치(20)의 신호에 따라 상기 바이패스밸브(35) 또는 상기 복수유입/처리수배출밸브(40,50)가 선택적으로 개폐되는 것을 특징으로 하는 전기탈이온 복수탈염장치의 복수 우회장치.
2. 정밀여과기(10)를 통하여 여과되는 복수의 이온성분들을 제1탈이온장치와 전극수탈기장치와 제2탈이온장치와 이젝터와 승압펌프와 순수공급펌프를 거쳐 재처리한 다음 처리수출구(B)를 통하여 발전계통 또는 증기발생기로 공급하도록 된 전기탈이온 복수탈염장치로서,

   상기 정밀여과기(10)의 배출관로상에 복수의 전도도 및 불순물의 농도를 측정하는 분석장치(20)가 장착되며, 상기 분석장치(20)와 처리수출구(B)의 사이에 바이패스밸브(35)를 구비한 우회관로(30)가 장착되는 한편, 상기 우회관로(30)와 제1탈이온장치(C)의 관로상에 복수유입밸브(40)가 장착되며, 상기 제1탈이온장치(C)와 처리수출구(B)의 관로상에 처리수배출밸브(50)가 장착되어,

   상기 분석장치(20)의 신호에 따라 상기 바이패스밸브(35) 또는 상기 복수유입/처리수배출밸브(40,50)가 선택적으로 개폐되는 것을 특징으로 하는 전기탈이온 복수탈염장치의 복수 우회장치.
3. 복수탈염장치(100)에 구성된 정밀여과기(10)를 통하여 여과되는 복수의 전도도 및 불순물의 농도를 분석장치(20)를 통해 측정하여 기 설정된 규제치 갑과 비교하는 단계와;

   상기 분석장치(20)에 의해 규제치 이하의 값으로 판단되는 경우 바이패스밸브(35)에 열림 신호를 출력함과 동시에 복수유입/처리수배출밸브(40,50)에 열림신호를 출력하는 단계 및;

   상기 분석장치(20)에 의해 규제치 이상의 값으로 판단되는 경우 상기 바이패스밸브(35)에 닫힘신호를 출력함과 동시에 상기 복수유입/처리수배출밸브(40,50)에 열림신호를 출력하는 단계로;

   이루어진 것을 특징으로 하는 전기탈이온 복수탈염장치의 복수 우회방법.

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