KR101085997B1 - Safety Valve Bypass Element Guard - Google Patents
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Abstract
본 발명은 보일러 안전 밸브의 SBE 가드에 관한 것이다.The present invention relates to a SBE guard of a boiler safety valve.
본 발명은 보일러의 증기 압력이 과도하게 상승하는 경우 증기를 외부로 배출하도록 하는 안전 밸브에 장착되는 SBE(Safety valve Bypass Element)의 고장 시 출력감발 없이 교체를 가능하게 하기 위한 보일러 안전 밸브의 SBE 가드에 관한 것이다.The present invention provides a SBE guard of a safety valve for a boiler to enable replacement without an output loss when a safety valve bypass element (SBE) mounted on a safety valve that discharges steam to the outside when the steam pressure of the boiler rises excessively. It is about.
본 발명에 따른 안전 밸브의 SBE 가드는, 발전소 정상운전 중 상기 SBE의 고장 시 작동유체의 이동을 SBE 가드에서 차단하여 상기의 고장 SBE를 신품으로 교체할 수 있으며, 운전 중 SBE의 고장 여부를 확인 가능한 것을 특징으로 한다.SBE guard of the safety valve according to the present invention, when the failure of the SBE during the normal operation of the power plant can block the movement of the working fluid in the SBE guard can replace the above-mentioned failure SBE with a new, check the failure of the SBE during operation It is characterized by possible.
하지만, 종래에는 운전 중 SBE의 고장여부 확인 불가능하였으며, 발전소가 정상운전 중에는 SBE가 고장 날 경우, 고장 난 SBE의 교체를 위해서 보일러 안전밸브에 기계적 스토퍼(Stopper)를 설치하여 SBE 교체 시 보일러 안전밸브를 강제로 닫아 두어 계통 주파수 급변에 의한 증기 압력 증가 시 발전소의 안전을 위협할 수 있는 상황을 초래하였다.However, in the past, it was not possible to check the failure of the SBE during operation.If the SBE breaks down during normal operation of the power plant, a mechanical stopper is installed on the boiler safety valve to replace the failed SBE. Was forced to close, causing a situation that could jeopardize the safety of the plant if the steam pressure increased due to system frequency sudden change.
보일러 안전밸브에 스토머(Stopper) 설치하지 않을 경우는, 각 보일러 안전밸브가 담당하는 정도의 증기량을 줄여 출력감발을 시행해야 만하는 등의 각종 문제점이 발생할 수 있었다.When the stopper is not installed in the boiler safety valve, various problems such as the need to perform output reduction by reducing the amount of steam that each boiler safety valve is responsible for may occur.
그러나 본 발명에 의하여 발전소 정상운전 중 SBE의 고장 발생시는 SBE 가드를 경유하는 유체 이동을 폐쇄하여 운전 중 SBE를 교체 할 수 있기 때문에 SBE 교 체 시에 발생 가능한 사고를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.However, according to the present invention, when the failure of the SBE occurs during normal operation of the power plant, it is possible to replace the SBE during operation by closing the fluid movement through the SBE guard, thereby preventing an accident that may occur when the SBE is replaced. have.
보일러, 안전 밸브, SBE, SBE 가드 Boiler, Safety Valve, SBE, SBE Guard
Description
본 발명은 보일러 안전 밸브의 SBE의 가드(Guard)에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 보일러의 증기 압력이 과도하게 상승하는 경우 증기를 외부로 배출하도록 하는 안전 밸브에 장착되는 SBE의 고장 시, 보일러의 정상운전 중 SBE를 교체하기 위한 것으로, 고장난 SBE의 교체를 용이하게 할 수 있도록 한 보일러 안전 밸브의 SBE 가드에 관한 것이다.The present invention relates to the guard (Guard) of the SBE of the boiler safety valve, and more specifically, when the failure of the SBE mounted to the safety valve to discharge the steam to the outside when the steam pressure of the boiler excessively, the boiler This is to replace the SBE during normal operation of the SBE, and to the SBE guard of the boiler safety valve to facilitate the replacement of the failed SBE.
종래에는 운전 중 SBE의 고장여부 확인 불가능하였지만, 본 발명에 따른 안전 밸브의 SBE 가드는, 운전 중 SBE의 고장 여부를 확인 가능한 것을 특징으로 한다.Conventionally, it was not possible to check whether a failure of the SBE during operation, the SBE guard of the safety valve according to the present invention is characterized in that it is possible to determine whether the failure of the SBE during operation.
일반적으로 표준 석탄 화력 발전소에는 증기 압력의 비정상적인 상승을 방지하는 설비인 안전 밸브는 발전기 각 호기당 주 증기용 4개와 재열 증기용 4개의 총 8개가 설치되어 있다. In general, a standard coal-fired power plant has a total of eight safety valves, four for main steam and four for reheat steam, for each generator.
주 증기용 4개는 과열기 출구에 4개가 설치되어 있으며, 재열 증기용 4개는 재열기 입구측에 2개 출구측에 2개가 각각 설치되어 있다.Four main steams are installed at the outlet of the superheater and four reheat steams are installed at the two outlets at the inlet side of the reheater.
도 1은 일반적인 발전소에서 사용되는 SBE가 장착된 안전 밸브의 사시도이다.1 is a perspective view of a safety valve equipped with a SBE used in a typical power plant.
안전 밸브(100)는 보일러 내의 증기 압력이 과도하게 상승하는 경우에 외부로 기체를 방출하는 기능을 한다. The
안전 밸브(100)에는 서보 밸브(110) 1개와 SBE(Safety valve Bypass Element: 120) 3개가 각각 90° 방향으로 위치하며, 내부에는 작동 실린더(미도시)를 포함하고 있다.In the
서보 시스템은 물체의 위치, 방위, 자세 등의 변위를 제어하여 원하는 목표값의 변화에 추종하도록 하는 제어 시스템을 말하며, 서보 밸브는 상기 서보 시스템에서 원하는 기계적 변위을 얻기 위해 유압을 조절하여 작동기를 제어하는 역할을 한다. Servo system refers to a control system that controls the displacement of the position, orientation, posture, etc. of the object to follow the change of the desired target value, and the servo valve controls the actuator by adjusting the hydraulic pressure to obtain the desired mechanical displacement in the servo system. Play a role.
이와 같은 서보 밸브는 각종 발전소나 조선, 항공 산업 등 다양한 산업 분야에 응용되어 사용되고 있다.Such servo valves are applied to various industrial fields such as power plants, shipbuilding, and aviation industries.
이와 같은 발전소의 안전 밸브는 보일러 내 증기 압력이 과도하게 상승할 때 사고를 방지하기 위하여 필수적인 장치이며, 각 안전 밸브에는 3개의 SBE(120)가 설치되어 증기 압력의 상승 시 즉시 안전 밸브가 작동되도록 하기 위해 SBE(120) 고장 시는 즉시 교체하여야 한다.The safety valve of such a power plant is an essential device to prevent an accident when the steam pressure in the boiler is excessively increased, and three
그러나 종래의 경우 SBE(120)를 교체하기 위해서는 작동유의 배출이 필요하여 출력감발이 발생하고, 이에 따른 SBE 교체작업을 위해서는 안전밸브의 종류에 따라 500MW의 정격출력을 최소 420MW에서 300MW까지 감소하여 출력을 내야하지만, 현재는 전력계통 불안 및 수익감소를 막기 위해 Stopper를 설치한 후 500MW의 정격출력을 유지한 상태에서 SBE를 교체하고 있다.However, in order to replace the SBE (120) in the prior art, the output of the hydraulic oil is required to reduce the output, according to the type of safety valve for the SBE replacement work according to the type of safety valve 500MW minimum output from the minimum 420MW to 300MW However, in order to prevent power system instability and profit reduction, the SBE is being replaced while maintaining the rated output of 500MW after the stopper is installed.
이 경우 SBE 교체시간 동안은 안전밸브의 기능이 동작되지 않으므로 만약의 경우 계통 주파수 급변시는 보일러 튜브의 대량절손에 의한 발전소 대형 사고의 우려가 있다. In this case, the safety valve function does not operate during the replacement time of the SBE. In case of system frequency sudden change, there is a risk of a large-scale accident of the power plant due to the large loss of boiler tube.
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 발전소의 정상운전 상태에서도 SBE를 교체할 수 있도록 고압의 작동유를 공급 및 차단할 수 있는 장치를 포함하며, 발전소 정상운전 중 SBE의 건전성 확인이 가능한 것을 특징으로 하는 보일러 안전 밸브의 SBE 가드를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and includes a device that can supply and cut off the high-pressure hydraulic fluid to replace the SBE in the normal operation of the power plant, it is possible to check the health of the SBE during the normal operation of the power plant It is an object of the present invention to provide a SBE guard of a boiler safety valve.
본 발명에 따른 보일러 안전 밸브의 SBE 가드는, 보일러의 증기 압력이 과도하게 상승하는 경우 증기를 외부로 배출하도록 하는 안전 밸브에 장착되는 SBE(Safety valve Bypass Element)의 발전소 정상운전 중 엑츄에이터(Actuator)에서 상기 SBE를 탈, 부착하기 위한 보일러 안전 밸브의 SBE 가드에 있어서, 상기 SBE에 고압의 작동유를 공급 및 차단하기 위한 유로 개폐 장치; 상기 엑츄에이터와 상기 SBE의 사이에 연결되어 있고 상기 작동유를 상기 엑츄에이터에서 상기 SBE로 공급하기 위한 공급 관로를 포함하는 것을 특징으로 한다.SBE guard of the boiler safety valve according to the present invention, the actuator (Actuator) during the normal operation of the power plant of the safety valve bypass element (SBE) mounted on the safety valve to discharge the steam to the outside when the steam pressure of the boiler is excessively increased In the SBE guard of the safety valve of the boiler for removing and attaching the SBE, Flow opening and closing device for supplying and blocking the high-pressure hydraulic fluid to the SBE; It is connected between the actuator and the SBE and characterized in that it comprises a supply line for supplying the hydraulic fluid from the actuator to the SBE.
본 발명에 따른 보일러 안전 밸브의 SBE 가드는, 고압의 작동유를 공급 및 차단하기 위한 유로 개폐 장치와 일체로서 형성되는 하우징을 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.SBE guard of the boiler safety valve according to the invention is characterized in that it further comprises a housing formed integrally with the flow path opening and closing device for supplying and blocking the high-pressure hydraulic fluid.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 보일러 안전 밸브의 SBE 가드에 따르면, 다음과 같은 효과가 있다.According to the SBE guard of the boiler safety valve of the present invention as described above has the following effects.
발전소 정상운전 중 보일러 안전밸브의 SBE를 교체시에도 보일러 안전밸브의 기능을 유지하며 SBE를 엑츄에이터(Actuator)에서 탈, 부착하기 위한 유로 개방 및 폐쇄장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 보일러 안전 밸브의 SBE 가드를 제공함으로써, 종래의 발전소 정상운전 중 보일러 안전밸브의 SBE를 교체시에 발생하는 발전기 출력감발 및 보일러 안전밸브의 안전밸브로써의 기능 일시정지 등의 경제적 손실 및 안전위협 요인 제공 등의 문제점을 방지할 수 있는 이점이 있다.SBE of the boiler safety valve, which maintains the function of the boiler safety valve even when the SBE of the boiler safety valve is replaced during normal operation of the power plant, and includes a flow path opening and closing device for detaching and attaching the SBE from the actuator. By providing a guard, it is possible to solve problems such as generator output reduction caused by replacing the SBE of the boiler safety valve during normal operation of a conventional power plant and providing economic risks such as suspension of function as a safety valve of the boiler safety valve and providing safety threats. There is an advantage that can be prevented.
따라서, 발전소 정상운전 중 SBE의 교체시에도 출력 감발 혹은 안전위협 요인을 없앨 수 있는 효과가 있다.Therefore, even when the SBE is replaced during normal operation of the power plant, there is an effect that can eliminate the power deterioration or safety threats.
이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
참고적으로, 이하에서 설명될 본 발명의 구성들 중 종래기술과 동일한 구성에 대해서는 전술한 종래기술을 참조하기로 하고 별도의 상세한 설명은 생략한다.For reference, among the configurations of the present invention to be described below, the same configuration as the prior art will be referred to the above-described prior art, and a detailed description thereof will be omitted.
도 1은 일반적인 발전소서 사용되는 SBE가 장착된 안전 밸브의 사시도 이다.1 is a perspective view of a safety valve equipped with a SBE used in a general power plant.
도 2는 본 발명이 사용되는 화력발전소 보일러 안전 밸브의 유압 회로도 이고Figure 2 is a hydraulic circuit diagram of the thermal power plant boiler safety valve used in the present invention
도 3a는 본 발명이 사용되는 화력발전소 보일러 정상 운행시 상태를 나타내 는 유압 회로도 이며Figure 3a is a hydraulic circuit diagram showing a state during normal operation of the thermal power plant boiler used in the present invention
도 3b는 본 발명이 사용되는 화력발전소 보일러 안전 밸브의 동작시 상태를 나타내는 유압 회로도 이고Figure 3b is a hydraulic circuit diagram showing the state of operation of the thermal power plant boiler safety valve used in the present invention
도 3c는 본 발명이 사용되는 화력발전소 보일러의 SBE가 작동하지 않는 경우의 상태를 나타내는 유압 회로도 이다.Figure 3c is a hydraulic circuit diagram showing a state when the SBE of the thermal power plant boiler in which the present invention is used does not operate.
도 4a는 본 발명이 사용되는 화력발전소에서 보일러 안전 밸브의 SBE 가 장착된 안전밸브의 사시도이며, 4A is a perspective view of a safety valve equipped with SBE of a boiler safety valve in a thermal power plant using the present invention,
도 4b는 본 발명의 SBE 가드와 SBE를 연결하는 제1 연결부와 제2 연결부의 단면도 이며,Figure 4b is a cross-sectional view of the first connecting portion and the second connecting portion connecting the SBE guard and the SBE of the present invention,
도 4c는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엑츄에이터(Actuator)와 SBE의 사이에 SBE 가드가 장착된 유압 회로도이다.4C is a hydraulic circuit diagram in which an SBE guard is mounted between an actuator and an SBE according to a preferred embodiment of the present invention.
보일러의 안전 밸브(100)는 서보 밸브(110), 작동 실린더(220) 및 SBE(120)를 포함하여 구성되어 있다.The
작동 실린더(220)는 증기의 압력의 상승 유무에 따라 밸브를 개폐하는 역할을 한다. The
작동 실린더(220)는 복동 실린더이며 실린더 내부에 피스톤을 포함하고 피스톤은 하부측으로 디스크(280)와 연결되어 있다. The working
복동 실린더는 단동 실린더와 달리 실린더 내부의 피스톤 양측에 공급 및 배 출을 할 수 있는 포트를 포함하고 있어 실린더가 작동할 때뿐만 아니라 복귀할 때에도 유압이 작용하여 유압의 힘으로 작동하는 실린더를 말한다.Double-acting cylinders, unlike single-acting cylinders, contain ports for supplying and discharging to both sides of the piston inside the cylinder.
도 2에 도시된 바와 같이 작동 실린더(220)는 실린더 상부 및 하부에 서보 밸브(110)로부터 유압이 공급되는 실린더 상부 유로(210) 및 실린더 하부 유로(215)를 포함하고 있다.As shown in FIG. 2, the
실린더 상부 유로(210) 및 실린더 하부 유로(215)는 각각 작동유가 공급되는 유로가 되기도 하며 또한 작동유가 배출되는 유로가 되기도 한다. The cylinder
작동 실린더(220)는 복동 실린더로서 서보 밸브(110)의 유량 제어에 따라 실린더 상부 유로(210)에 작동유가 공급되면 실린더 내의 피스톤은 하향으로 동작되며 실린더 하부에 있던 작동유는 실린더 하부 유로(215)를 통해 배출된다. The
이와 같은 작동 과정은 피스톤이 상향으로 동작하여야 하는 경우에는 역으로 작용한다.This operation process works in reverse when the piston must be operated upwards.
서보 밸브(110)는 작동 실린더(220)를 동작시키기 위해 작동유를 제어한다. The
도 2에 도시된 서보 밸브(110)는 4포트 3위치 방식의 서보 밸브(110)이며, 따라서 작동유가 공급 및 배출되는 연결 포트가 4개가 있으며, 밸브의 전환 위치가 3가지가 된다.The
서보 밸브(110)에는 유압 펌프에서 작동유가 공급되는 작동유 공급 포트와 오일 탱크로 되돌려 보내는 리턴 포트가 있으며, 작동 실린더(220)의 동작을 위해 유압을 공급하거나 배출하는 실린더 상부 유로(210) 및 실린더 하부 유로(215)에 결합되는 포트가 각각 하나씩 있다.The
또한, 서보 밸브(110)는 작동유를 실린더 상부 유로(210)로 공급을 하여 작동 실린더(220)를 동작하고 실린더 하부 유로(215)를 통해 오일 탱크로 리턴시키는 위치, 작동유의 공급을 중단하는 위치 및 작동유를 실린더 하부 유로(215)로 공급하여 작동 실린더(220)를 동작하고 실린더 상부 유로(210)를 통해 오일 탱크로 리턴시키는 위치가 있어 작동유의 선택적 공급으로 작동 실린더(220)를 제어한다.In addition, the
SBE(120)는 보일러 내의 증기 압력이 과도하게 상승하는 경우에 안전 밸브가 신속히 작동하도록 하는 역할을 한다. SBE 120 serves to allow the safety valve to operate quickly in case the steam pressure in the boiler rises excessively.
이와 같은 SBE(120)는 SBE 상부 유로(230), SBE 하부 유로(235), 체크 밸브(240), 솔레노이드 밸브(250), 유량조절 밸브(260) 및 바이패스 라인(270)을 포함하여 구성되어 있다.The SBE 120 includes an SBE
SBE 상부 유로(230)는 작동 실린더(220)의 상부측 실린더에 있던 작동유를 급격하게 배출시키는 통로가 되며, SBE 하부 유로(235)는 SBE 상부 유로(230)로 유입된 작동유를 작동 실린더(220)의 하부측 실린더로 배출하는 통로가 된다.The SBE
그러므로 보일러가 정상적으로 운행되는 경우에는 작동유가 체크 밸브(240)에서 솔레노이드 밸브(250)를 지나 유량 조절 밸브(260)에 전달되게 된다.Therefore, when the boiler is normally operated, the working oil is transmitted from the
솔레노이드 밸브(250)는 보일러 내의 증기 압력이 기준치 이상으로 상승될 경우에 작동 실린더(220)를 급격하게 작동시키도록 작동유를 조절한다.The
이와 같은 솔레노이드 밸브(250)는 원통형 코일에 전류가 흐르면 자기장이 형성되고 이때 형성된 자기장에 의해 밸브를 개폐하여 작동유를 제어한다. The
SBE(120)에 사용되는 솔레노이드 밸브(250)는 3포트 2위치 밸브이며 솔레노 이드가 여자되면 작동유가 SBE 상부 유로(230)로부터 체크 밸브(240) 및 솔레노이드 밸브(250)를 지나 유량 조절 밸브(260)로 공급이 된다.The
솔레노이드 밸브(250)는 전류가 차단되면 압축 스프링에 의해 작동되어 작동유 이동 경로를 변경하여 유량 조절 밸브(260)로부터 작동유를 배출시킨다.The
유량 조절 밸브(260)는 바이패스 라인(270)의 작동유가 SBE 하부 유로(235)를 통해 이동하도록 제어한다. The
유량 조절 밸브(260)는 보일러가 정상적으로 동작시에는 밸브 내의 압축 스프링과 솔레노이드 밸브(250)를 통해 유입되는 작동유에 의해 밸브가 닫히게 되어 바이패스 라인(270)으로부터 작동유가 이동하는 것을 방지한다.The
이와 같은 유량 조절 밸브(260)는 실린더 형상의 포핏 밸브로 밸브 내부의 피스톤은 바이패스 라인(270)측 단면적이 솔레노이드 밸브(250)측의 단면적보다 상대적으로 작아서 압축 스프링의 압력을 추가하여도 솔레노이드가 여자된 상태에서는 밸브가 항상 닫혀있게 된다.The
따라서, 솔레노이드에 전류가 차단되면 유량 조절 밸브(260)의 작동유가 배출되면서 바이패스 라인(270)측의 압력이 커지게 되어 유량 조절 밸브(260)가 개방되면서 작동유가 바이패스 라인(270)으로부터 SBE 하부 유로(235)로 유동된다.Therefore, when the current is cut off from the solenoid, the hydraulic oil of the
바이패스 라인(270)은 SBE 상부 유로(230)로부터 공급된 작동유를 SBE 하부 유로(235)로 유동시켜 보일러내 압력이 기준치 이상으로 상승할 때 작동 실린더(220)가 즉시 상향으로 이동되어 증기를 배출할 수 있도록 한다.The
본 발명은, 보일러의 증기 압력이 과도하게 상승하는 경우 증기를 외부로 배출하도록 하는 안전 밸브에 장착되는 SBE(Safety valve Bypass Element)를 교체할 수 있는 장치에 있어서, 상기 SBE에 고압의 작동유의 공급과 차단 및 발전소 정상운전 중 SBE의 건전성 확인이 가능한 것을 특징으로 하는 보일러 안전 밸브의 SBE 가드를 제공한다.The present invention is a device capable of replacing a safety valve bypass element (SBE) mounted on a safety valve for discharging steam to the outside when the steam pressure of the boiler is excessively increased, the supply of high-pressure hydraulic oil to the SBE Provides a SBE guard of the boiler safety valve, characterized in that the overhaul and shutdown and the integrity of the SBE can be checked during normal plant operation.
이하, 본 발명의 본 발명이 사용되는 화력발전소 보일러 안전 밸브의 유압 회로도를 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, a hydraulic circuit diagram of a thermal power plant boiler safety valve using the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
우선 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. First, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are used as much as possible even if displayed on different drawings.
또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
도 3a는 보일러 정상 운행시 상태를 나타내는 유압 회로도이다.3A is a hydraulic circuit diagram illustrating a state in normal operation of a boiler.
보일러가 정상적으로 운행되는 경우에는 안전 밸브(100)의 작동 실린더(220)는 서보 밸브(110)에 의해서 제어된다. When the boiler is normally operated, the
서보 밸브(110)는 전술한 바와 같이 3위치 제어가 가능하므로 안전 밸브(100)가 작동하지 않을 경우에는 실린더 상부 유로(210)를 통하여 작동유를 공급하며 실린더 하부 유로(215)를 통하여 작동유를 배출하여 오일 탱크로 되돌린다. Since the
또한 SBE 상부 유로(230)를 통해 공급되는 작동유는 체크 밸브(240)를 통하여 유로(a)를 통해 솔레노이드 밸브(250)로 공급되며, 솔레노이드 밸브(250)는 보일러의 정상 운행의 경우에는 항상 여자되어 있으므로 작동유를 유로(d)를 통해 유량 조절 밸브(260)로 공급한다. In addition, the hydraulic oil supplied through the SBE
이때 유량 조절 밸브(260)의 포핏 밸브는 작동유의 압력에 의해 바이패스 라인(270)을 막아 바이패스 라인(270)으로 부터 작동유가 SBE 하부 유로(235)로 공급되지 않게 된다.At this time, the poppet valve of the
따라서, 보일러가 정상 작동하는 경우에는 작동 실린더(220)의 상부측 실린더에는 작동유가 공급되며 하부측 실린더는 작동유가 배출되어 작동 실린더(220)는 하향으로 압력을 가하게 된다.Therefore, when the boiler is operating normally, the operating oil is supplied to the upper cylinder of the
도 3b는 보일러 안전 밸브의 동작시 상태를 나타내는 유압 회로도이다.3B is a hydraulic circuit diagram showing a state in operation of a boiler safety valve.
보일러 내부의 증기 압력이 기준치 이상으로 상승되면 안전 밸브(100)가 작동하게 되는데, 이때 서보 밸브(110) 실린더 상부 유로(210) 및 실린더 하부 유로(215)에 작동유를 공급하지 않는 위치로 제어된다.When the steam pressure inside the boiler rises above the reference value, the
이때, 디스크(280)에 작용하는 과도한 압력을 감지하면 제어부(미도시)에 의해 솔레노이드 밸브(250)에 작용하는 전류를 차단하게 되면서 솔레노이드 밸브(250)는 유량 조절 밸브(260) 내의 작동유를 유로(d)를 통해 공급받아 공급받은 작동유를 라인(b)와 라인(c)를 통해 SBE 하부 유로(235)로 배출하는 위치로 동작된다.At this time, when the excessive pressure acting on the
유량 조절 밸브(260)의 포핏 밸브에 작용하는 압력이 제거되면 상대적으로 바이패스 라인(270)의 압력이 증가하게 되면서 포핏 밸브가 개방된다.When the pressure acting on the poppet valve of the
따라서, 작동 실린더(220)의 상부측 실린더에 포함되어 있던 작동유는 SBE 상부 유로(230)를 통해 SBE(120)로 유입되며 작동유는 바이패스 라인(270)과 SBE 하부 유로(235)를 통하여 작동 실린더(220)의 하부측 실린더로 공급되어 작동 실린더(220)는 상향으로 압력을 받아 안전 밸브(100)가 개방된다.Therefore, the hydraulic oil contained in the upper cylinder of the working
도 3c는 SBE가 작동하지 않는 경우의 상태를 나타내는 유압 회로도이다.3C is a hydraulic circuit diagram showing a state when the SBE does not operate.
SBE(120)가 정상적으로 동작하는 경우에는 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이 보일러 내의 압력이 기준치 이하에서는 유량 조절 밸브(260)의 유로가 폐쇄되며 보일러 내의 압력이 기준치 이상으로 상승한 경우에만 SBE(120)가 동작하여 안전 밸브(100)가 개방되도록 되어있다.When the
그러나, 도 3c와 같이 SBE(120)가 정상적으로 작동되지 않는 경우에는 보일러 내부의 압력이 기준치 이하로 유지되어 서보 밸브(110)에서 실린더 상부 유로(210)로 작동유를 공급하게 될지라도 SBE(120)의 유량 조절 밸브(260)가 개방되어 작동유가 바이패스 라인(270)과 SBE 하부 유로(235)를 통해 하부측 실린더로 배출되어 디스크(280)에 작용하는 증기압에 의해 안전 밸브(100)는 개방된다.However, when the
이와 같이 유량 조절 밸브(260)의 유로가 개방되는 이유는 유량 조절 밸브(260) 자체의 이상 또는 솔레노이드 밸브(250)의 작동 불량이 원인이 된다.The reason why the flow path of the
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 SEB(120)와 SBE 가드(300)의 사시도 및 단면도이다.4A and 4B are perspective and cross-sectional views of
도 4a 및 도 4b에 도시된 바와같이 안전 밸브(100)와 SBE(Safety valve Bypass Element: 120) 사이에는 SBE 가드(300)가 설치된다.As shown in FIGS. 4A and 4B, an
SBE 가드(300)는 사각통 형상의 하우징으로 이루어지며, 내부에 공급 관로 및 연결 관로(17)와 연결 관로(17)를 개방 및 차단하는 수결합부 형태의 제1 연결부(10)를 포함하여 구성된다.
제1 연결부(10)는 누름 봉(12), 본체(11), 볼(15), 스프링(16), 패킹(13)으로 구성되며 연결 관로(17)와 연결된다.The
누름 봉(12)의 일단에는 접촉부(12a)가 형성되며, 누름 봉(12)의 내부에는 제1 유로(20) 및 제2 유로(21)가 형성된다.A
제1유로(20)와 제2 유로(21)는 연통하고 있다.The
접촉부(12a)는 누름 봉(12)의 일단(X1방향)의 끝으로 갈수록 점점 단면적이 좁아지도록 이루어지며, 이와 동시에 테이퍼부(12b)가 형성된다.The
누름 봉(12)이 후술하는 제2 연결부(30)의 누름 봉 수용 공간(33)에 수용된 상태로, 수나사부(14)와 접속 너트(35)의 암나사부(32)가 나사 결합된 경우에, 테이퍼부(12b)는 접속 너트(35)의 너트 테이퍼부(21)에 접촉한다. When the
누름 봉(12)의 타단부(X2방향)는 볼(15)에 접한다. The other end (X2 direction) of the
누름 봉(12)은 볼(15)과 함께 스프링(16)에 의하여 누름 봉의 일단측(X1방향)을 향하여 압박된다. The
즉, 누름 봉(12)은 누름 봉의 일단측으로부터 누름 봉의 타단측으로 외력이 가해지면, 누름 봉은 연결 관로(17)를 향하여 이동 가능하다. That is, the
본체(11)는, 누름 봉 수용 공간(22), 수나사부(14) 및 제1 중계로(24)를 구비한다. The
누름 봉 수용 공간(22)에는, 누름봉(12)의 접촉부(12a)가 외부로 돌출된 상태로 수용되며, 누름 봉 수용 공간(22)은 누름 봉(12)이 수용된 상태에서 제1 유로(20)와 제2 유로(21)가 연통되도록 이루어진다.The pressing
볼(15)은 제1 중계로(24)에 배치되고, 스프링(16)의 압박에 의해 누름 봉 수용 공간(22)과 제1 중계로(24)를 폐쇄한다.The
스프링(16)은 볼(15)과 마찬가지로 제1 중계로(24)에 배치되고, 상술한 바와 같이 누름 봉(12) 및 볼(15)을 압박한다.The
연결 관로(17)는 제2 중계로(23)를 가지고 있다. The connecting
SBE(120)에는 암결합부 형상의 제2 연결부(30)가 형성된다.
상기 제2 연결부(30)는 접속너트(35)가 회전가능하게 설치되어 있다.The
접속너트(35)의 내부에는 암나사부(32)와, 너트 테이퍼부(21)가 형성된다.An
접속너트(35)의 내부에는 SBE 상부유로(230) 및 SBE 하부유로(235)의 끝단부가 돌출되어 있다.The ends of the SBE
SBE 가드와 SBE(120)를 연결하는 경우, 제1 연결부(10)의 수나사부(14)와 접속 너트(35)의 암나사부(32)를 나사 결합하여 가면, 먼저, SBE 상부유로(230) 및 SBE 하부유로(235)의 끝단부는 제1유로(20)로 삽입된다. When the SBE guard and the
그리고, 접촉 테이퍼부(12b)가 제2 연결부(30)의 너트 테이퍼부(21)에 접촉하고, 누름 봉(12) 및 볼(15)이 스프링(16)의 스프링력에 반발하여 누름 봉은 연결 관로(17)를 향하여 이동하기 시작한다. Then, the
이 결과, SBE 상부유로(230) 및 SBE 하부유로(235)는 제1 유로(20)와 제2 유로(21)에 연통되는 것과 동시에, 누름 봉 수용 공간(22)과 제1 중계로(24)도 연통된다.As a result, the SBE
SBE를 교체를 교체하기 위해 SBE 가드와 SBE(120)를 분리하는 경우, 위의 순서의 역순으로 이루어지며, 볼(15)에 의해 누름 봉 수용 공간(22)과 제1 중계로(24)는 폐쇄된다.When the SBE guard and the
상기 제1 연결부(10)와 제2 연결부(30)는 유로를 개방 및 패쇄할 수 있는 다양한 구성에 의해 실시될 수 있음은 물론이다.The first connecting
위에서 상술한 일 예에 한정되지 않으며, 상기 제1 연결부(10)는 한국특허공개공보 2008-0094339의 유량조절밸브로 이루어질 수 있으며, 또는 스위치에 의해 상기 제1 연결부(10) 내부를 패쇄한 후, SBE 가드와 SBE(120)를 분리할 수 있음은 물론이다.Not limited to the above-described example, the
도 4c는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엑츄에이터(Actuator)와 SBE(120)의 사이에 SBE 가드(300)가 장착된 유압 회로도이다.4C is a hydraulic circuit diagram in which an
SBE 가드(300)는 내부에 공급 관로 및 연결 관로(17)를 개방 및 차단하는 유로 개폐 장치를 포함하여 구성된다.
SBE 가드(300) 내부에 설치되는 하 방향전환 밸브(320)와 연결 관로(17) 사이에는 압력계(PI: Pressure Indicator)가 설치된다.A pressure indicator (PI) is installed between the
SBE(120)가 정상적으로 작동하기 위해서 도 4c에 도시된 바와 같이 SBE 가드(300)를 엑츄에이터(Actuator)와 SBE(120) 사이에 장착한다. In order for the
이때 SBE 가드의 공급 관로 및 연결 관로(17)는 엑츄에이터(Actuator)와 SBE(120)의 사이에서 직접 연결되어 폐회로를 구성하게 된다.At this time, the supply line and the
또한 SBE 상부 유로(230)를 통해 공급되는 작동유는 체크 밸브(240)를 통하여 솔레노이드 밸브(250)로 공급되며, 솔레노이드는 보일러의 정상 운행의 경우에는 항상 여자되어 있으므로 작동유를 유량 조절 밸브(260)로 공급한다. In addition, the hydraulic oil supplied through the SBE
이때 유량 조절 밸브(260)의 포핏 밸브는 작동유의 압력에 의해 바이패스 라인(270)을 막아 바이패스 라인(270)으로부터 작동유가 SBE 하부 유로(235)로 공급되지 않게 된다.At this time, the poppet valve of the
따라서, 보일러가 정상 작동하는 경우에는 작동 실린더(220)의 상부측 실린더에는 작동유가 공급되며 하부측 실린더는 작동유가 배출되어 작동 실린더(220)는 하향으로 압력을 가하게 된다.Therefore, when the boiler is operating normally, the operating oil is supplied to the upper cylinder of the
SBE 가드는 정상운전 중 발전소 안전밸브의 기능을 유지하며 엑츄에이 터(Actuator)에서 SBE(120)를 탈, 부착할 수 있다.The SBE guard maintains the function of the power plant safety valve during normal operation and can attach and remove the
먼저, 엑츄에이터(Actuator)에서 SBE를 분리하기 위해서는 도 4c에 도시된 바와 같이 유로 개폐 장치인 SBE 가드의 상, 하 방향전환 밸브(310, 320)의 위치를 각각 변경하여 유로를 차단한다.First, in order to separate the SBE from the actuator (Actuator), as shown in FIG. 4C, the flow paths are blocked by changing the positions of the up and down
그 후, 제1 연결부(10)의 수나사부(14)와 접속 너트(35)의 암나사부(32)를 분리하면, 위에서 밝힌 바와 같이 볼(15)에 의해 누름 봉 수용 공간(22)과 제1 중계로(24)는 폐쇄된다.Thereafter, when the
그 다음에 고장 난 SBE(120)를 SBE 가드(300)에서 분리한 후, 준비한 신품 SBE를 SBE 가드(300)에 부착한다.Then, after the
SBE(120)를 SBE 가드(300)에 설치한 상태에서, 제1 연결부(10)와 제2 연결부(30)가 외부에 노출되어 결합이 풀리는 것을 방지하기 위해 통 형상의 커버인 보호케이스를 상기 제1 연결부(10)와 제2 연결부(30)의 외부에 설치할 수 있다.In a state in which the
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments.
본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동 등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
이상과 같이, 발전소의 정상운전 상태에서도 SBE를 교체할 수 있도록 고압의 작동유를 공급 및 차단할 수 있는 장치를 포함하며, 발전소 정상운전 중 SBE의 건전성 확인이 가능한 것을 특징으로 하는 보일러 안전 밸브의 SBE 가드를 제공하는데 적합하다.As described above, the SBE guard of the boiler safety valve includes a device capable of supplying and cutting off the high-pressure hydraulic fluid so that the SBE can be replaced even in the normal operation state of the power plant. Suitable for providing
도 1은 일반적인 발전소서 사용되는 SBE가 장착된 안전 밸브의 사시도1 is a perspective view of a safety valve equipped with a SBE used in a typical power plant
도 2는 본 발명이 사용되는 화력발전소 보일러 안전 밸브의 유압 회로도2 is a hydraulic circuit diagram of a thermal power plant boiler safety valve used in the present invention
도 3a는 본 발명이 사용되는 화력발전소 보일러 정상 운행시 상태를 나타내는 유압 회로도Figure 3a is a hydraulic circuit diagram showing a state during normal operation of the thermal power plant boiler used in the present invention
도 3b는 본 발명이 사용되는 화력발전소 보일러 안전 밸브의 동작시 상태를 나타내는 유압 회로도Figure 3b is a hydraulic circuit diagram showing the state of operation of the thermal power plant boiler safety valve used in the present invention
도 3c는 본 발명이 사용되는 화력발전소 보일러의 SBE가 작동하지 않는 경우의 상태를 나타내는 유압 회로도Figure 3c is a hydraulic circuit diagram showing a state when the SBE of the thermal power plant boiler is not used in the present invention
도 4a는 본 발명이 사용되는 화력발전소에서 보일러 안전 밸브의 SBE 가 장착된 안전밸브의 사시도Figure 4a is a perspective view of a safety valve equipped with the SBE of the boiler safety valve in the thermal power plant in which the present invention is used
도 4b는 본 발명의 SBE 가드와 SBE를 연결하는 제1 연결부와 제2 연결부의 단면도Figure 4b is a cross-sectional view of the first connecting portion and the second connecting portion connecting the SBE guard and the SBE of the present invention
도 4c는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엑츄에이터(Actuator)와 SBE의 사이에 SBE 가드가 장착된 유압 회로도4C is a hydraulic circuit diagram in which an SBE guard is mounted between an actuator and an SBE according to a preferred embodiment of the present invention.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **** Description of symbols for the main parts of the drawing **
10: 제1 연결부 11: 본체10: first connection portion 11: main body
12: 누름 봉 15: 볼12: push rod 15: ball
16: 스프링 17: 배출 관로16: spring 17: discharge line
20: 제1 유로 21: 제2 유로20: first euro 21: second euro
30: 제2 연결부 36: 접속너트30: second connection portion 36: connection nut
100: 보일러 안전 밸브 110: 서보 밸브100: boiler safety valve 110: servo valve
120: SBE 210: 실린더 상부 유로120: SBE 210: cylinder upper flow path
215: 실린더 하부 유로 220: 작동 실린더215: cylinder lower flow path 220: working cylinder
230: SBE 상부 유로 235: SBE 하부 유로230: SBE upper flow path 235: SBE lower flow path
240: 체크 밸브 250: 솔레노이드 밸브240: check valve 250: solenoid valve
260: 유량 조절 밸브 270: 바이 패스 라인260: flow control valve 270: bypass line
280: 디스크 300: SBE 가드280: Disc 300: SBE Guard
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