KR101070188B1 - 화력발전소 미분기 화재감시시스템 - Google Patents
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Abstract
개시된 본 발명에 따른 화력발전소 미분기 화재감시시스템은 상기 미분기 내에 설치되어 스파크에 의한 화염을 감지하는 근적외선센서를 포함한 화염감지부, 상기 미분기 내측의 실제 영상을 촬영하는 모니터링모듈 및 상기 화염감지부와 모니터링모듈에서 센싱 및 관찰된 스파크에 의한 화재 발생 가능성이 큰 경우 컨트롤시스템에 의해 제어되어 스프레이식 소방수 및 미세 소화분말을 분사하는 스프레이 분사 장치로 구성된 화염접촉부; 상기 화염감지부 및 모니터링모듈의 신호를 수신하는 데이터수신부, 상기 모니터링모듈의 동작을 제어하는 모듈제어부, 상기 데이터수신부의 신호를 증폭 및 디지털신호로 변경하고 기준화염값과 비교하여 경고 및 소방여부를 결정 및 지시하는 제어부, 상기 제어부의 신호를 외부로 전달하는 통신부, 상기 제어부의 화염값을 일시적으로 저장하는 메모리로 구성된 지역컨트롤시스템; 상기 지역컨트롤시스템으로부터 수신된 신호를 분석하여 실시간으로 미분기 내측의 환경에 따른 연소조건 및 기준화염값을 도출하며, 화재 발생의 위험이 높은 경우, 화재방지를 위한 개인서비스 및 공공기관서비스를 제공하는 메인컨트롤시스템;으로 구성된 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 화재감시시스템에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 모니터링모듈을 이용하여 실시간으로 미분기 내의 화염을 감시하고 화재에 즉각적인 대응 및 화재를 예방할 수 있는 화력발전소 미분기 화재감시시스템에 관한 것이다.
석탄 화력발전소란 주로 석탄(유연탄, 아역청탄), 경유 등의 연료원을 태워 발생하는 화력을 이용하여 증기를 발생시켜 터빈을 회전시키고 이 축에 연결된 발전기에서 전기를 생산하는 설비를 의미한다.
상기한 연료원 중에서도 특히 석탄을 주 원료원으로 하는 석탄화력 발전소에는 상기 석탄을 보일러에서 연소하기 위한 미분탄 즉, 입도가 큰 석탄을 분쇄하는 미분기가 구비된다.
첨부된 도 1은 상기한 석탄화력 발전소 석탄분쇄용 미분기(10)를 도시한 도면으로서, 도시된 바와 같이 종래의 일반적인 미분기(10)는 상부에 석탄을 유입하기 위한 입구부(15)가 형성되고, 하부에는 유입된 석탄이 분쇄될 분쇄테이블(Bowl)(21)과 분쇄 로울러(23)에 의해 분쇄된 석탄 즉, 미분된 미분탄과 200 메쉬 크기로 분쇄된 석탄을 각각 배출 가능하도록 입도크기를 결정하는 분류부(14)와 보일러로 공급하기 위해 분할 구획된 네 개의 출구부(13)를 갖는 본체 상부(17)와, 상기 본체부의 하부에 분쇄 테이블(21)을 구동하는 모터 연결 기어(19)의 구동에 대응하여 회전가능하게 구비되는 분쇄 테이블(21)과, 상기 분쇄 테이블(21)과 상호 작용하여 공급되는 석탄을 분쇄시키기 위해 구비되는 3개의 유압식 분쇄 로울러(23)와, 상기 본체부(14)의 입구부(15)와 연동되어 분쇄된 미분탄을 보일러에 공급하기 위해 이송용 공기와 함께 미분탄을 이송하게 구비됨과 아울러 공급되는 이송용 공기의 양을 조절하기 위한 댐퍼(미도시)가 구비된 석탄공급수단(25)과, 상기 본체부(17)의 입구부(15)에 연동되게 설치되는 석탄 공급수단(25)과 연계되어 보일러에 공급되는 석탄이 대형 보일러 내부에서 연소할 때 보일러 연소 효율을 증대시키도록 구비되어 있으며, 미분기 본체(17) 내부 화재 발생시 진화를 위해 소화용 이산화탄소 공급(미도시) 및 소화수 공급부(미도시), 내부 잔탄 제거를 위한 증기공급부(27)로 이루어진다.
또한 미분기(10)의 본체부(17) 상부 즉, 출구부(13) 측에는 상기 미분기(10) 내부의 온도를 센싱하기 위한 미도시된 온도센서가 구비되며, 상기 본체부(17)의 내부에는 상기 온도센서로부터 센싱된 값에 따라 예입력된 값과 비교하여 본체부(17)의 내부온도가 일정이상 즉, 화재가 발생될 때, 화재를 위해 소화용 CO2 공급부(미도시)가 설치되어 있다.
그리고 상기한 미분기(10)는 화재발생을 최소화하기 위해 출구온도가 60~68℃를 유지하여 운전되도록 설계된다. 이와 같이 이루어진 종래의 석탄화력 발전소 석탄분쇄용 미분기(10)의 구동은 먼저 석탄이동공기(25)를 통하여 내부 잔탄을 제거한 후, 석탄이 자중에 의해 공급관(15)을 통하여 본체부(17)의 내부로 유입된다.
상기와 같이 본체부(17) 내부로 유입된 석탄은 회전하는 분쇄 테이블(21) 위에서 유압식 분쇄 로울러(23)에 의해 미분됨과 동시에 소정의 크기로 분쇄된다.
이와 같이 상기한 분쇄 로울러(23)에 의해 분쇄된 석탄은 본체부(17)의 상부에 분할된 출구부(13)를 통하여 보일러 각 코너의 연소 버너에서 각각 분출된다.
그러나, 상기와 같은 종래의 일반적인 미분기는 습기가 많은 우기시 미분기의 출구온도 즉, 60~68℃의 출구온도를 유지하기 위해 석탄 이송수단으로 설치된 댐퍼를 더 개방시켜 뜨거운 공기와 찬 공기 유입량을 조정하여 출구온도가 적정의 온도로 유지되도록 운전하고 있다. 이 과정에서 출구온도가 과도한 상승 온도에 도달하기 전에 미분기의 입구부측의 온도가 상승됨에 따라 미분기 내부에서 화재가 빈번하게 발생되는 문제점이 있었다. 그리고, 상기한 바와 같이 종래의 일반적인 상기 미분기의 입구 측의 온도가 상승됨에 따른 입구부에서의 화재가 빈번하게 발생됨에 따라 설비에 열화나 노후화가 인한 대형사고가 발생할 수 있는 문제점이 있다.
또한, 미분기의 화재를 막기 위하여 센서를 이용하는 경우, 단순한 센싱값을 보고 비상사태에 대응함에 따라 즉각적인 대응이 이루어지지 못하여 피해가 크며, 변화하는 미분기 내 석탄미분의 연소조건을 파악하지 못하고 일정농도의 미분을 지속적으로 보일러에 공급함으로써 경제적이지 못한 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로서, 미분기 내측의 화염을 실시간으로 분석하여 화재를 예방하고 화재에 즉각적으로 대응할 수 있는 화력발전소 미분기 화재감시시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 제공되는 본 발명에 따른 화력발전소 미분기 화재감시시스템은 화력발전소 석탄분쇄용 미분기 화재를 제어하는 감시장치에 있어서, 상기 미분기 내에 설치되어 스파크에 의한 화염을 감지하는 근적외선센서를 포함한 화염감지부, 상기 미분기 내측의 실제 영상을 촬영하는 모니터링모듈 및 상기 화염감지부와 모니터링모듈에서 센싱 및 관찰된 스파크에 의한 화재 발생 가능성이 큰 경우 컨트롤시스템에 의해 제어되어 스프레이식 소방수 및 미세 소화분말을 분사하는 스프레이 분사 장치로 구성된 화염접촉부; 상기 화염감지부 및 모니터링모듈의 신호를 수신하는 데이터수신부, 상기 모니터링모듈의 동작을 제어하는 모듈제어부, 상기 데이터수신부의 신호를 증폭 및 디지털신호로 변경하고 기준화염값과 비교하여 경고 및 소방여부를 결정 및 지시하는 제어부, 상기 제어부의 신호를 외부로 전달하는 통신부, 상기 제어부의 화염값을 일시적으로 저장하는 메모리로 구성된 지역컨트롤시스템; 상기 지역컨트롤시스템으로부터 수신된 신호를 분석하여 실시간으로 미분기 내측의 환경에 따른 연소조건 및 기준화염값을 도출하며, 화재 발생의 위험이 높은 경우, 화재방지를 위한 개인서비스 및 공공기관서비스를 제공하는 메인컨트롤시스템;으로 구성된 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 화력발전소 미분기 화재감시시스템은 상기 화염접촉부의 각 장치 및 상기 지역컨트롤시스템의 제어부에 전력을 공급하는 메인전력공급부; 및, 상기 메인전력공급부가 정상적으로 전력을 공급할 수 없는 경우 즉각 상기 화염접촉부의 각 장치 및 상기 지역컨트롤시템의 제어부에 보조 전력을 공급하는 보조전력공급부;로 구성된 전력공급부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 화염감지부 및 모니터링모듈은 상기 미분기의 본체상부 및 분쇄장치가 설비된 미분기 본체하부에서 소정각도만큼 이격되어 다수개 설치되며, 상기 미분기 내측에서 발생하는 스파크를 사방에서 센싱 및 관찰하도록 중심축이 평행축으로부터 8°내지 15°경사지게 설치되는 것이 좋다.
상기 모니터링 모듈은 상기 미분기 내의 스파크에 의한 화염을 촬영하는 촬영장치부; 상기 촬영장치부에 의해 촬영된 촬영정보를 디지털신호로 변환하여 임시로 저장하는 영상저장부; 상기 영상저장부의 영상정보로부터 화염의 크기나 온도를 분석하며, 미분기 내측의 환경정보를 일정시간마다 결정하여 상기 지역컨트롤시스템으로 송신하는 화염분석부;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 촬영장치부는 미분기 내측의 고온의 열로부터 내측 장비를 보호하기 위한 하우징; 상기 하우징의 중앙 공간에 형성되고 일측에 방사열을 막기 위한 필터가 구비되며 다수의 보상렌즈가 규칙적으로 배치된 렌즈모듈; 상기 렌즈모듈의 일측에 구비되며 상기 미분기 내측의 영상을 촬영하는 CCD; 및, 상기 하우징과 렌즈모듈 사이의 형성되며 상기 렌즈모듈 및 CCD를 냉각시키는 냉각공기가 유동되는 냉각공간;을 포함하며, CCD로 촬영된 정보를 감지하는 CCD 센서가 상기 미분기 외측에 설치되어 열에 의한 파손의 위험성이 감소되는 특징이 있다.
여기서, 상기 기준화염값은 상기 메인컨트롤시스템에서 설정한 광감도로써 상기 화염감지부 및 모니터링 모듈에 의해 측정된 스파크의 광감도가 기준화염값의 40% 이상일 경우 상기 지역컨트롤시스템의 제어부에서 경고 및 스프레이식 소방수를 분사하도록 지시하고, 측정된 스파크의 광감도가 기준화염값의 100%인 경우 화재로 감지하여 상기 지역컨트롤시스템의 제어부에서 경고 및 미세소화분말을 분사하도록 지시하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 메인컨트롤시스템은 측정된 스파크의 광감도가 기준화염값의 40%이하가 되는 미분기 공급에어의 최고온도를 결정하여 상기 미분기 공급에어의 온도를 제어하는 것이 좋다.
또한, 상기 지역컨트롤시스템은 상기 제어부에서 경고 및 소방의 상황으로 판단한 경우, 경고음을 출력하는 스피커 및 시각적 신호를 출력하는 경광등으로 구성된 경고부를 더 포함하는 것이 좋다.
상기 메인컨트롤시스템은 상기 지역컨트롤시스템과 인터넷을 통하여 연결될 수 있으며, 비상시 관공서 및 사용자에게 E-mail, 유선통신, 무선통신, SMS를 통하여 비상상황에 대한 정보를 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 화력발전소 미분기 화재감시시스템에 의하면, 미분기 내측에서 발생하는 스파크 및 화염을 실시간으로 관찰하여 소화분말분사나 미분의 농도 조절, 공기온도조절 등의 조치를 통하여 화재를 예방할 수 있고, 화재에 대한 즉각적인 대응을 할 수 있는 효과가 있다. 또한, 미분기 내 석탄미분의 최상의 연소조건을 파악할 수 있고 이에 맞추어 공급에어의 온도를 조절하여 연소효율을 높일 수 있어 종래 미분기보다 경제적이다.
도 1은 종래의 일반적인 화력발전소 석탄분쇄용 미분기를 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 화력발전소 미분기 화재감시시스템의 구성도,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 화력발전소 미분기 화재감시시스템의 블록도,
도 4는 도 2와 도 3의 촬영장치부를 구체적으로 나타낸 측면도,
도 5는 도 4의 단면도,
도 6은 도 2와 도 3의 화염감지부를 구체적으로 나타낸 측면도, 및
도 7은 도 6의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 화력발전소 미분기 화재감시시스템의 구성도,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 화력발전소 미분기 화재감시시스템의 블록도,
도 4는 도 2와 도 3의 촬영장치부를 구체적으로 나타낸 측면도,
도 5는 도 4의 단면도,
도 6은 도 2와 도 3의 화염감지부를 구체적으로 나타낸 측면도, 및
도 7은 도 6의 단면도이다.
본 발명의 상기와 같은 목적, 특징 및 다른 장점들은 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 화력발전소 미분기 화재감시시스템을 상세히 설명하기로 한다. 본 명세서를 위해서, 도면에서의 동일한 참조번호들은 달리 지시하지 않는 한 동일한 구성부분을 나타낸다.
도 2는 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 화력발전소 미분기 화재감시시스템의 구성도, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 화력발전소 미분기 화재감시시스템의 블록도, 도 4는 도 2와 도 3의 촬영장치부(125)를 구체적으로 나타낸 측면도, 도 5는 도 4의 단면도, 도 6은 도 2와 도 3의 화염감지부(122)를 구체적으로 나타낸 측면도, 및 도 7은 도 6의 단면도이다.
도 2 내지 도 7을 살펴보면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 화력발전소 미분기 화재감시시스템은 미분기(110) 내측에서 직접 스파크에 의한 화염과 대면하는 화염접촉부(120), 화염접촉부(120)의 데이터를 수신하고 경고 및 소방 여부를 결정 및 지시하는 지역컨트롤시스템(140) 및 메인컨트롤시스템(160), 상기 각 구성에 전력을 공급하는 전력공급부(130)으로 구성된다.
여기서, 화염접촉부(120)는 미분기(110) 내에 설치되어 스파크에 의한 화염을 감지하는 근적외선센서를 포함한 화염감지부(122), 미분기(110) 내측의 실제 영상을 촬영하는 모니터링모듈(124) 및 화염감지부(122)와 모니터링모듈(124)에서 센싱 및 관찰된 스파크에 의한 화재 발생 가능성이 큰 경우 지역컨트롤시스템(140)에 의해 제어되어 미세 소화분말을 분사하는 스프레이 분사 장치(129)로 구성된다.
여기서, 화염감지부(122) 및 모니터링모듈(124)의 외부케이스는 미분기(110)의 본체상부 및 분쇄장치가 설비된 미분기(110)의 본체하부에 소정각도만큼 이격되어 다수 개 설치되며, 상기 미분기(110) 내측에서 발생하는 스파크 및 스파크에 의한 화염을 사방에서 센싱 및 관찰하도록 중심축이 평행축으로부터 8°내지 15°경사지게 설치될 수 있다.(도 4 및 도 6 참조) 즉, 미분기(110) 내측에 화염을 감지할 수 있는 센서를 미분기(110)의 일측에 설치한 경우에는 관찰의 사각지대가 존재하여 정확한 스파크 발생빈도나 강도를 측정하기 어려웠다. 하지만 본 발명의 경우 화염감지부(122)와 모니터링모듈(124)이 미분기 내측을 사방에서 센싱 및 관찰할 수 있어서 사각지대를 없앨 수 있고, 보다 정확한 스파크 및 화염의 관찰이 가능하게 되었다. 특히, 단순히 센서를 중심축과 평행하게 설치한 경우 미분기(110)의 내측 구조상 정면만 관찰되고 미분기(110)의 구석부분은 관찰하지 못하였으나, 본 발명의 경우, 화염감지부(122)와 모니터링모듈(124)의 중심축이 평행축으로부터 8°내지 15°만큼 경사지게 설치되어 관찰범위가 더 넓어지고, 미분기 내측의 중앙부분을 집중적으로 관찰할 수 있게 되었다. 또한, 화염감지부(122)는 근적외선센서를 이용하는데, 적외선센서에 비하여 협소한 파장 영역(0.75㎛ ~ 3㎛)을 형성하고 있지만 광을 보다 정밀하게 측정할 수 있는 장점이 있다.
상기 모니터링모듈(124)은 미분기 내의 스파크에 의한 화염을 촬영하는 촬영장치부(125), 촬영장치부(125)에 의해 촬영된 촬영정보를 디지털신호로 변환하여 임시로 저장하는 영상저장부(126), 영상저장부(126)의 영상정보로부터 화염의 강도나 온도를 분석하며, 미분기(110) 내측의 환경정보를 일정시간마다 결정하여 지역컨트롤시스템(140)으로 송신하는 화염분석부(127)으로 구성된다.
도 4 및 도 5를 살펴보면, 상기 촬영장치부(125)는 미분기 내측의 고온의 열로부터 내측 장비를 보호하기 위한 하우징(220), 하우징(220)의 중앙 공간에 형성되고 일 측에 방사열을 막기 위한 필터(238)가 구비되며 다수의 보상렌즈(235)가 내측에 배치된 렌즈모듈(230), 렌즈모듈(230)의 일 측에 구비되며 미분기 내측의 영상을 촬영하는 CCD(240) 및, 하우징(220)과 렌즈모듈(230) 사이의 형성되며 렌즈모듈(230) 및 CCD(240)를 냉각시키는 냉각공기가 유동되는 냉각공간(225)으로 구성된다. 또한 필터(238)의 뒷부분인 미분기(110)의 외부에는 CCD 센서(미도시)가 구비되어 미분기(110) 내측의 고온의 열로부터 CCD 센서(미도시)가 파손되지 않도록 한다. 즉, 기존에는 센서, 콘트롤러, PCB 등이 하우징과 함께 미분기(110) 내부에 위치하고 있어서 열에 의한 파손의 위험성이 컸으며, 이를 냉각하기 위하여 전자기기에 취약할 수 있는 수냉식을 이용하여 각 기기를 냉각하였다. 하지만, 본 발명의 촬영장치부(125)는 CCD 센서(미도시)를 미분기(110)의 외측에 설치하고, 렌즈모듈(230)이 미분기(110) 안쪽까지 연결하여 영상을 촬영하고 공냉식을 이용하여 각 기기를 냉각하도록 하여 전자기기인 각 구성을 안전하게 사용할 수 있도록 하였다.(도 4 및 도 5 참조)
촬영장치부(125)의 하우징(220)은 열에 강한 내열 강화 금속이 사용되는 것이 좋으며, 렌즈모듈(230)의 긴 경로로 인하여 CCD(240)에 의하여 촬영된 영상이 훼손되지 않도록 하기 위하여 보상 기능을 갖는 보상렌즈(235)가 렌즈모듈(230)의 경로 상에 규칙적으로 배열된다. 냉각공기는 하우징(220)의 일측에 마련된 냉각공기유입구(250)를 통하여 하우징(220) 내측에 형성된 냉각공간(225)으로 유입되고, 렌즈모듈(230) 및 CCD(240)을 냉각한 후 하우징(220)의 타측에 마련된 냉각공기배출구(260)를 통하여 외부로 배출된다.
미분기(110) 내측이 촬영된 촬영정보는 영상저장부(126)에 의하여 디지털신호로 변환되거나, 지역컨트롤시스템(140)의 A/D 변환기(144)에 의하여 디지털신호로 변환된다. 화염분석부(127)는 실시간으로 미분기(110) 내측의 환경으로부터 미분의 상태를 분석하는데, 이 분석된 정보를 메인컨트롤시스템(160)에서 수신하여 미분기(110) 내측의 공기 중에 미분의 농도에 따른 화염의 크기나 온도를 파악하여 최적의 미분 배합비나 온도를 결정할 수 있다. 즉, 특정 온도의 공기와 특정 농도의 미분이 공급되었을 때, 발생하는 화염 정보를 수집하고, 화염의 발생을 줄이도록 공기의 온도나 미분농도를 제어함으로써 최적의 미분상태를 결정할 수가 있다. 여기서, 메인컨트롤시스템(160)에서 결정된 최적의 미분상태에서의 미분기(110) 내측에서 발생된 화염의 강도 또는 광감도를 "기준화염값"이라 한다.
도 6 및 도 7을 살펴보면, 화염감지부(122)는 미분기(110) 내측의 고온의 열로부터 근적외선센서(370)를 보호하기 위한 하우징(320), 하우징(320) 내측의 일측에 구비되어 화염발생 시 적외선을 감지하는 근적외선센서(370), 하우징(320) 내측에 형성되어 근적외선센서(370)를 냉각시키는 냉각공기가 유동되는 냉각공간(325)으로 구성된다. 냉각공기는 하우징(320)의 일측에 마련된 냉각공기유입구(350)를 통하여 하우징(320) 내측에 형성된 냉각공간(325)으로 유입되고, 하우징(320)의 타측에 마련된 냉각공기배출구(360)를 통하여 외부로 배출된다. 냉각공기배출구(360)의 외측에는 공기 유동에 따른 소음을 줄이도록 소음기(380)가 구비될 수 있다. 또한, 화재발생 시 근적외선센서(370) 자체의 온도를 파악하기 위한 온도계, 자가테스트용 LED 램프 등이 추가로 구비될 수 있다.
본 발명에 따른 화력발전소 미분기 화재감시시스템의 일 구성인 지역컨트롤시스템(140)은 화염감지부(122) 및 모니터링모듈(124)의 신호를 수신하는 데이터수신부(142), 모니터링모듈(124)의 동작을 제어하는 모듈제어부(145), 데이터수신부(142)의 신호를 증폭하는 증폭부(143) 및 증폭된 신호를 디지털신호 변경하는 A/D 변환기(144), A/D 변환기(144)의 신호를 수신하고 기준화염값과 비교하여 경고 및 소방여부를 결정하며, 필요 시 경고부(150) 및 스프레이 분사장치(129)에 제어신호를 송신하는 제어부(146), 제어부(146)의 신호를 외부로 전달하는 통신부(147,148), 제어부(146)의 화염값을 일시적으로 저장하는 메모리(149)로 구성된다. 또한, 제어부(146)에서 경고 및 소방의 상황으로 판단한 경우, 경고음을 출력하는 스피커(151) 및 시각적 신호를 출력하는 경광등(152)을 더 포함할 수 있다.
제어부(146)는 메인컨트롤시스템(160)으로부터 전달받은 기준화염값과 모니터링모듈(124)의 화염분석부(127)로부터 실시간으로 전달받은 스파크의 광감도를 비교하여 스파크의 광감도가 기준화염값의 40% 이상일 경우 경고부(150)에 신호를 보내어 음성 또는 시각적 신호를 출력하도록 하고, 스프레이 분사장치(129)에 신호를 보내어 스프레이식 소방수를 미분기(110) 내측에 분사하도록 한다. 이는 스파크 감지를 통한 화재의 사전 예방 조치의 의미를 갖는다. 또한, 제어부(146)는 스파크의 광감도가 기준화염값의 100%인 경우 화재로 감지하여 경고부(150)에 신호를 보내어 음성 또는 시각적 신호를 출력하도록 하고, 스프레이 분사장치(129)에 신호를 보내어 미세소화분말을 미분기(110) 내측에 분사하도록 한다. 이는 화재에 대한 즉각적인 처리조치의 의미를 갖는다.
메인컨트롤시스템(160)은 미분기(110) 내측에서 측정된 스파크의 광감도가 기준화염값의 40% 이하가 되는 미분기 공급에어의 최고온도를 결정하여 이에 맞도록 미분기 공급에어의 온도를 제어할 수 있다. 미분기(110) 내측에 공급되는 에어에는 가열에어(hot air)와 냉각에어(cold air)가 있는데, 여기서 가열에어의 온도를 높여 줌으로써 연소효율을 높여줄 수 있다. 즉, 가열에어를 미분기(110) 내측에 공급할 경우 이로 인하여 발생되는 미분기(100) 내부의 화염이 냉각에어로 인한 미분기 연소 효율의 저하를 방지할 수 있다. 메인컨트롤시스템(160)은 스파크의 화재발생 위험성이 없는 조건(스파크의 광감도가 기준화염값의 40% 이하)을 만족하는 공급에어의 최고의 온도를 찾고, 이에 맞추어 가열에어의 온도를 조절하여 연소효율을 극대화시킬 수 있다.
또한, 메인컨트롤시스템(160)은 지역컨트롤시스템(140)으로부터 수신된 신호를 분석하여 실시간으로 미분기 내측의 환경에 따른 연소조건 및 기준화염값을 도출하며, 화재 발생의 위험이 높은 경우, 화재방지를 위한 개인서비스 및 공공기관서비스를 제공한다. 메인컨트롤시스템(160)의 제어부(164)는 통신부(162, 166)를 통하여 지역컨트롤시스템(140)과 인터넷(200) 또는 유선통신(210)을 통하여 연결될 수 있으며, 비상시 관공서(320) 및 사용자(310)에게 E-mail, 유선통신, 무선통신, SMS를 통하여 비상상황에 대한 정보를 제공할 수 있다.
지역컨트롤시스템(140)과 메인컨트롤시스템(160) 사이에는 인터페이스 캐비넷(136)이 추가로 구비되어 양 구성이 연결될 수 있다.
전력공급부(130)는 화염접촉부(120)의 각 장치 및 지역컨트롤시스템(140)의 제어부(146)에 전력을 공급하는 메인전력공급부(132) 및, 메인전력공급부(132)가 정상적으로 전력을 공급할 수 없는 경우 즉각 화염접촉부(120)의 각 장치 및 지역컨트롤시템(140)의 제어부(146)에 보조 전력을 공급하는 보조전력공급부(134)로 구성된다. 일반 상황에서는 메인전력공급부(132)에서 화염접촉부(120)나 각 시스템의 구성으로 전력이 공급되고, 메인전력공급부(132)의 정상적인 전력공급이 불가능한 경우, 자동으로 보조전력공급부(134)에서 전력이 공급된다. 이로써 메인전력공급부(132)의 전력이 소진되거나 고장 시 발생할 수 있는 미분기 화재에 대하여 즉각적인 대응이 가능할 것이다.
본 발명에 따른 화력발전소 미분기 화재감시시스템에 의하면, 본 발명에 따른 화력발전소 미분기 화재감시시스템에 의하면, 미분기 내측에서 발생하는 스파크 및 화염을 실시간으로 관찰하여 소화분말분사나 미분의 농도 조절, 공기온도조절 등의 조치를 통하여 화재를 예방할 수 있고, 화재에 대한 즉각적인 대응을 할 수 있는 효과가 있다. 또한, 미분기 내 석탄미분의 최상의 연소조건을 파악할 수 있고 이에 맞추어 공급에어의 온도를 조절하여 연소효율을 높일 수 있어 종래 미분기보다 경제적이다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니한다. 즉, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능하며, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정의 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
120 : 화염접촉부 124 : 모니터링모듈
125 : 촬영장치부 126 : 영상저장부
127 : 화염분석부 129 : 스프레이 분사장치
130 : 전력공급부 132 : 메인전력공급부
134 : 보조전력공급부 140 : 지역컨트롤시스템
142 : 데이터수신부 143 : 증폭부
144 : A/D 변환기 145 : 모듈제어부
146 : 제어부 147 : 통신부
148 : 통신부 149 : 메모리
150 : 경고부 151 : 스피커
152 : 경광등 160 : 메인컨트롤시스템
162 : 통신부 164 : 제어부
166 : 통신부 200 : 인터넷
300 : 인터넷 310 : 사용자
320 : 관공서
125 : 촬영장치부 126 : 영상저장부
127 : 화염분석부 129 : 스프레이 분사장치
130 : 전력공급부 132 : 메인전력공급부
134 : 보조전력공급부 140 : 지역컨트롤시스템
142 : 데이터수신부 143 : 증폭부
144 : A/D 변환기 145 : 모듈제어부
146 : 제어부 147 : 통신부
148 : 통신부 149 : 메모리
150 : 경고부 151 : 스피커
152 : 경광등 160 : 메인컨트롤시스템
162 : 통신부 164 : 제어부
166 : 통신부 200 : 인터넷
300 : 인터넷 310 : 사용자
320 : 관공서
Claims (9)
- 화력발전소 석탄분쇄용 미분기 화재를 제어하는 감시장치에 있어서,
상기 미분기 내에 설치되어 스파크에 의한 화염을 감지하는 근적외선센서를 포함한 화염감지부, 상기 미분기 내측의 실제 영상을 촬영하는 모니터링모듈 및 상기 화염감지부와 모니터링모듈에서 센싱 및 관찰된 스파크에 의한 화재 발생 가능성이 큰 경우 컨트롤시스템에 의해 제어되어 스프레이식 소방수 및 미세 소화분말을 분사하는 스프레이 분사 장치로 구성된 화염접촉부;
상기 화염감지부 및 모니터링모듈의 신호를 수신하는 데이터수신부, 상기 모니터링모듈의 동작을 제어하는 모듈제어부, 상기 데이터수신부의 신호를 증폭 및 디지털신호로 변경하고 기준화염값과 비교하여 경고 및 소방여부를 결정 및 지시하는 제어부, 상기 제어부의 신호를 외부로 전달하는 통신부, 상기 제어부의 화염값을 일시적으로 저장하는 메모리로 구성된 지역컨트롤시스템;
상기 지역컨트롤시스템으로부터 수신된 신호를 분석하여 실시간으로 미분기 내측의 환경에 따른 연소조건 및 기준화염값을 도출하며, 화재 발생의 위험이 높은 경우, 화재방지를 위한 개인서비스 및 공공기관서비스를 제공하는 메인컨트롤시스템;으로 구성된 것을 특징으로 하는 화력발전소 미분기 화재감시시스템. - 제 1 항에 있어서, 상기 화력발전소 미분기 화재감시시스템은
상기 화염접촉부의 각 장치 및 상기 지역컨트롤시스템의 제어부에 전력을 공급하는 메인전력공급부; 및, 상기 메인전력공급부가 정상적으로 전력을 공급할 수 없는 경우 즉각 상기 화염접촉부의 각 장치 및 상기 지역컨트롤시템의 제어부에 보조 전력을 공급하는 보조전력공급부;로 구성된 전력공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화력발전소 미분기 화재감시시스템. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 화염감지부 및 모니터링모듈은
상기 미분기의 본체상부 및 분쇄장치가 설비된 미분기 본체하부에서 소정각도만큼 이격되어 다수개 설치되며, 상기 미분기 내측에서 발생하는 스파크를 사방에서 센싱 및 관찰하도록 중심축이 평행축으로부터 8°내지 15°경사지게 설치되는 것을 특징으로 하는 화력발전소 미분기 화재감시시스템. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 모니터링 모듈은
상기 미분기 내의 스파크에 의한 화염을 촬영하는 촬영장치부;
상기 촬영장치부에 의해 촬영된 촬영정보를 디지털신호로 변환하여 임시로 저장하는 영상저장부;
상기 영상저장부의 영상정보로부터 화염의 크기나 온도를 분석하며, 미분기 내측의 환경정보를 일정시간마다 결정하여 상기 지역컨트롤시스템으로 송신하는 화염분석부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화력발전소 미분기 화재감시시스템. - 제 4 항에 있어서, 상기 촬영장치부는
미분기 내측의 고온의 열로부터 내측 장비를 보호하기 위한 하우징;
상기 하우징의 중앙 공간에 형성되고 일측에 방사열을 막기 위한 필터가 구비되며 다수의 보상렌즈가 규칙적으로 배치된 렌즈모듈;
상기 렌즈모듈의 일측에 구비되며 상기 미분기 내측의 영상을 촬영하는 CCD; 및,
상기 하우징과 렌즈모듈 사이의 형성되며 상기 렌즈모듈 및 CCD를 냉각시키는 냉각공기가 유동되는 냉각공간;을 포함하며, CCD로 촬영된 정보를 감지하는 CCD 센서가 상기 미분기 외측에 설치되어 열에 의한 파손의 위험성이 감소되는 것을 특징으로 하는 화력발전소 미분기 화재감시시스템. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 기준화염값은
상기 메인컨트롤시스템에서 설정한 광감도로써 상기 화염감지부 및 모니터링 모듈에 의해 측정된 스파크의 광감도에 따라 상기 지역컨트롤시스템의 제어부에서 경고 및 스프레이식 소방수를 분사하도록 지시하고,
측정된 스파크의 광감도가 기준화염값의 100%인 경우 화재로 감지하여 상기 지역컨트롤시스템의 제어부에서 경고 및 미세소화분말을 분사하도록 지시하는 것을 특징으로 하는 화력발전소 미분기 화재감시시스템. - 제 6 항에 있어서, 상기 메인컨트롤시스템은
측정된 스파크의 광감도가 기준화염값의 40%이하가 되는 미분기 공급에어의 최고온도를 결정하여 상기 미분기 공급에어의 온도를 제어하는 것을 특징으로 하는 화력발전소 미분기 화재감시시스템. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 지역컨트롤시스템은
상기 제어부에서 경고 및 소방의 상황으로 판단한 경우, 경고음을 출력하는 스피커 및 시각적 신호를 출력하는 경광등으로 구성된 경고부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화력발전소 미분기 화재감시시스템. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 메인컨트롤시스템은
상기 지역컨트롤시스템과 인터넷을 통하여 연결될 수 있으며, 비상시 관공서 및 사용자에게 E-mail, 유선통신, 무선통신, SMS를 통하여 비상상황에 대한 정보를 제공하는 것을 특징으로 하는 화력발전소 미분기 화재감시시스템.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020100087282A KR101070188B1 (ko) | 2010-09-07 | 2010-09-07 | 화력발전소 미분기 화재감시시스템 |
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| KR1020100087282A KR101070188B1 (ko) | 2010-09-07 | 2010-09-07 | 화력발전소 미분기 화재감시시스템 |
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ID=45032300
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| KR1020100087282A KR101070188B1 (ko) | 2010-09-07 | 2010-09-07 | 화력발전소 미분기 화재감시시스템 |
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|---|---|
| KR (1) | KR101070188B1 (ko) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR101102884B1 (ko) | 2010-11-11 | 2012-01-10 | 주식회사남북이엔지 | 발전플랜트용 미분기 화재감시장치 |
| KR200486030Y1 (ko) | 2017-12-20 | 2018-03-26 | 윤석상 | 미분기내 화재 방지를 위한 부착형 세라믹 라이너 |
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-
2010
- 2010-09-07 KR KR1020100087282A patent/KR101070188B1/ko active IP Right Grant
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