KR100747739B1 - 보일러 탈황설비의 가스쿨러 진동저감 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 보일러 탈황설비에서 배기가스 계통에 설치되는 가스쿨러 진동저감 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 발전소의 연소실에서 연소된 연소가스인 배기가스를 안내하는 튜브들의 진동을 감소시키어 튜브들의 리크(Leak) 발생을 저감시킴에 따라 가스쿨러의 수명 연장뿐만 아니라, 정비비용의 절감과 안정적으로 설비운영에 기여할 수 있는 보일러 탈황설비의 가스쿨러 진동저감 구조에 관한 것이다.

이를 위해 본 발명은 냉각수가 냉각수 입구(1)를 통하여 유입되어 냉각수 출구(2) 쪽으로 배출되되, 상기 냉각수 입구(1)와 냉각수 출구(2) 사이에는 튜브(3)들이 다발방식으로 배치되는 튜브군(30)들이 정렬되고 이 튜브군(30)들 사이로 배기가스가 통과하여 열교환이 이루어지는 보일러 탈황설비의 가스쿨러 장치에 있어서, 상기 튜브군(30)들 사이에는 테프론 재질의 배플판(4)들이 등간격으로 연속 배치되는데, 이 배플판(4)들은 이웃하는 동일한 상하 배플판(4)들과 서로 엇갈려 배치되면서 튜브 지지 파이프(5)들과 이 배플판(4)의 모서리 부분에 형성된 구멍(8)에 관통되어 연결되는 케이블 타이(6)를 매개로 체결 고정되는 구조로 되어 있다.

Description

보일러 탈황설비의 가스쿨러 진동저감 구조{Gas cooler vibration reduction structure of boiler desulfurization equipment}

도 1은 본 발명에 따른 진동저감 구조를 갖춘 보일러 탈황설비의 가스쿨러 전체 정면도이고,

도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ선 확대 측면도,

도 3은 도 1의 측면도이다.

-도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-

1 : 냉각수 입구, 2 : 냉각수 출구,

3 : 튜브, 4 : 배플판(Baffle plate),

5 : 튜브 지지 파이프, 6 : 케이블 타이,

7 : 드레인 파이프 라인, 8 : 구멍.

본 발명은 보일러 탈황설비에서 배기가스 계통에 설치되는 가스쿨러 진동저감 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 발전소의 연소실에서 연소된 연소가스인 배기가스를 안내하는 튜브들의 진동을 감소시키어 튜브들의 리크(Leak) 발생을 저감시킴에 따라 가스쿨러의 수명 연장뿐만 아니라, 정비비용의 절감과 안정적으로 설비운영에 기여할 수 있는 보일러 탈황설비의 가스쿨러 진동저감 구조에 관한 것이다.

화력발전소의 보일러 운전 중 이 보일러의 연소시에 생성되는 배연가스 중에는 아황산(SO₂)이 함유되어 있으며, 이 배연가스에 포함된 SO_X를 흡수, 산화, 환원, 융착 등의 공정으로 제거하는 설비가 탈황설비이다.

이러한 탈황설비에서 가스쿨러는 흡수탑 계통으로 유입되는 배기가스를 냉각시키는 설비로서, 고온(약 161℃)의 보일러 배기가스를 일정한 온도(약 109℃)로 냉각시키도록 되어 있다.

상기와 같은 가스쿨러는 냉각수가 튜브 내면으로 지나가고 이 튜브 외면으로 연소가스가 지나가면서 열교환이 이루어지게 된다.

그러나 종래 가스쿨러에서는 배기가스가 튜브 외면을 지나갈 때 가스가 흘러가면서 튜브들과 접촉하여 이 튜브들의 좌우 흔들림이 심하게 발생하는 진동을 야기시키게 되는데, 이러한 지속적인 진동은 튜브 간의 마모로 튜브 리크(Leak)를 발생시킬 뿐만 아니라, 지속적인 진동으로 인한 피로가 발생하여 장기적으로 보일러 운전시 가스쿨러 설비에 손상을 일으킬 위험도 큰 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 가스쿨러에서 유입되는 배기가스에 의해 발생하는 튜브들의 진동발생을 저감하여 이 튜브들의 리크 발생을 감소시킬 뿐만 아니라 장기적 운전시 구조물 손상도 방지 하면서 정비비용도 낮출 수 있는 보일러 탈황설비의 가스쿨러 진동저감 구조를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 냉각수가 냉각수 입구를 통하여 유입되어 냉각수 출구 쪽을 통하여 배출되되, 상기 냉각수 입구와 냉각수 출구 사이에는 튜브들이 다발방식으로 배치되는 튜브군들이 정렬되고 이 튜브군들 사이로 배기가스가 통과하여 열교환이 이루어지는 보일러 탈황설비의 가스쿨러 장치에 있어서, 상기 튜브 군들 사이에는 테프론 재질의 배플판들이 등간격으로 연속 배치되는데, 이 배플판들은 이웃하는 동일한 상하 배플판들과 서로 엇갈려 배치되면서 튜브 지지 파이프들과 이 배플판의 모서리 부근에 형성된 구멍에 관통되어 연결되는 케이블 타이를 매개로 체결 고정되는 구조로 되어 있다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 진동저감 구조를 갖춘 가스쿨러의 전체 정면도이고, 도 2는 도 1의 Ⅰ-선 확대 단면도이며, 도 3은 도 1의 측면도이다.

본 발명은 도면에 도시된 바와 같이 냉각수가 냉각수 입구(1)를 통하여 유입되어 냉각수 출구(2) 쪽으로 배출되되, 상기 냉각수 입구(1)와 냉각수 출구(2) 사이에는 튜브(3)들이 다발방식으로 배치되는 튜브군(30)들이 정렬되고 이 튜브군(30)들 사이로 배기가스가 통과하여 열교환이 이루어지는 보일러 탈황설비의 가스쿨러 장치에 있어서, 상기 튜브군(30)들 사이에는 테프론 재질의 배플판(4)들이 등간격으로 연속 배치되는데, 이 배플판(4)들은 이웃하는 동일한 상하 배플판(4)들과 서로 엇갈려 배치되면서 튜브 지지 파이프(5)들과 이 배플판(4)의 모서리 부근에 형성된 구멍(8)에 관통되어 연결되는 케이블 타이(6)를 매개로 체결 고정되는 구조로 되어 있다.

즉, 본 발명에 따른 보일러 탈황설비의 가스쿨러 진동저감 구조는 튜브(3)들 사이로 배플판(4)을 배치함에 따라 배기가스 통과시 튜브(3)들의 좌우 흔들림을 억제하여 튜브(3)들의 진동을 저감 시키도록 되어 있는바, 즉 배기가스가 튜브(3)들 사이로 지나갈 때 흔들리는 튜브(3)들을 이 배플판(4)이 잡아줄 수 있도록 되어 있다.

여기서 상기 배플판(4)들은 튜브군의 설비에 따라 그 크기와 사이즈를 다양하게 형성시킬 수 있음은 물론이다.

그리고 도 3에 도시된 바와 같이 냉각수는 냉각수 입구(1)로 유입되어 파형관로를 따라 냉각수 출구(2) 쪽으로 빠져 나가도록 되어 있고, 하단부에 드레인 파이프 라인(7)이 연결되어 있어서 도 3의 화살표 방향으로 유입되는 고온의 배기가스들과 튜브(3)들에서 열교환이 이루어지는데, 이때 생성되는 응축수는 이 드레인 파이프 라인(7)을 통하여 배출되도록 되어 있다.

한편, 다음 표는 종래와 본 발명을 적용한 가스쿨러 및 흡수기의 진동측정을 실험한 표로서, 가스쿨러의 진동저감이 종래 7월 20일 오후 340MW 출력일 때 가스쿨러 케이싱의 진동이 640㎛ 이었으나, 본 발명을 설치한 8월 12일 오전 330MW 출력에서 가스쿨러 케이싱의 진동이 40㎛ 임을 알 수 있기에 본원 발명은 진동저감에 탁월한 효과를 보이고 있음을 알 수 있다.

<표> 가스쿨러와 흡수기(Absorber) 진동측정

상기와 같이 본 발명에 따른 보일러 탈황설비의 가스쿨러 진동저감 구조는 가스쿨러 튜브의 손상에 따른 정비 비용절감과 수명연장과 같은 유형효과 이외에 신규설비의 안정적 운전으로 무고장 운전에 기여하고 정비인력의 절감과 같은 무형의 효과를 지닌다.

Claims (1)

1. 냉각수가 냉각수 입구(1)를 통하여 유입되어 냉각수 출구(2) 쪽으로 배출되되, 상기 냉각수 입구(1)와 냉각수 출구(2) 사이에는 튜브(3)들이 다발방식으로 배치되는 튜브군(30)들이 정렬되고 이 튜브군(30)들 사이로 배기가스가 통과하여 열교환이 이루어지는 보일러 탈황설비의 가스쿨러 장치에 있어서,

   상기 튜브군(30)들 사이에는 테프론 재질의 배플판(4)들이 등간격으로 연속 배치되는데, 이 배플판(4)들은 이웃하는 동일한 상하 배플판(4)들과 서로 엇갈려 배치되면서 튜브 지지 파이프(5)들과 이 배플판(4)의 모서리 부근에 형성된 구멍(8)에 관통되어 연결되는 케이블 타이(6)를 매개로 체결 고정되는 것을 특징으로 하는 보일러 탈황설비의 가스쿨러 진동저감 구조.

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