KR101261855B1 - Apparatus for stabilizing flare - Google Patents
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Abstract
플래어 안정화 장치가 개시된다. 본 발명 실시예에 따른 플래어 안정화 장치는, 폐가스이송관을 통해 이송된 폐가스를 소각 처리하는 플래어 시스템에 있어서, 폐가스를 토출하도록 서로 이격되어 배치되는 적어도 두 개의 전도성 폐가스토출노즐; 및 폐가스토출노즐에 각각 연결되어 전류을 공급하며, 폐가스토출노즐 사이에 전자기장을 발생시키는 전자기장 발생장치;를 포함한다.Flare stabilization apparatus is disclosed. Flare stabilization apparatus according to an embodiment of the present invention, the flare system for incineration the waste gas transported through the waste gas transfer pipe, at least two conductive waste gas discharge nozzles spaced apart from each other to discharge the waste gas; And an electromagnetic field generating device connected to the waste gas discharge nozzles to supply a current, and generating an electromagnetic field between the waste gas discharge nozzles.
Description
본 발명은 플래어 안정화 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a flare stabilization device.
석유 또는 천연가스 등을 생산하는 플랜트 시스템에서 석유 또는 천연가스를 정제 후에 남는 폐가스는 플래어 시스템으로 보내져 모두 소각 처리된다. In a plant system that produces petroleum or natural gas, the waste gas remaining after petroleum or natural gas refining is sent to the flare system, where all are incinerated.
폐가스의 주성분은 다양한 화학종의 탄화수소계 물질들로써 소각시 방출되는 복사열의 양이 매우 크고, 주변 기류에 의해 화염이 플랜트 시스템을 구성하는 주변 구조물로 향하는 경우에 상기 복사열에 의해 구조물에 손상을 가할 수 있고, 작업자의 안전에 악영향을 미칠 수 있다. 또한, 폐가스 분출 속도가 너무 빠르거나 강한 바람이 부는 경우, 화염이 소실되어 재점화시켜야 하는 문제가 있다. The main component of the waste gas is a large amount of radiant heat emitted by incineration of hydrocarbon-based materials of various chemical species, which can damage the structure when the flame is directed to the surrounding structure of the plant system by the surrounding air flow. And adversely affect worker safety. In addition, if the waste gas blowing rate is too fast or strong wind blowing, there is a problem that the flame is lost to re-ignite.
따라서, 폐가스 소각시 화염의 안정성을 확보하는 것이 무엇보다도 중요하다. Therefore, it is most important to ensure the stability of the flame when burning waste gas.
본 발명의 실시예는 폐가스가 토출되는 폐가스토출노즐 근처에 전자기장을 형성함으로써, 화염을 폐가스토출노즐에 부착시켜 안정화시키고자 한다.In the embodiment of the present invention, by forming an electromagnetic field near the waste gas discharge nozzle from which the waste gas is discharged, the flame is attached to the waste gas discharge nozzle to stabilize it.
또한, 폐가스토출노즐에 절연체를 결합하여 폐가스토출지점과 절연체 사이에서 전류가 흐르도록 하여, 전자기장 발생장치로부터 인가되는 전류에 의해 전자기장의 발생 효율을 향상시키고자 한다.In addition, the insulator is coupled to the waste gas discharge nozzle so that a current flows between the waste gas discharge point and the insulator, thereby improving the generation efficiency of the electromagnetic field by the current applied from the electromagnetic field generating apparatus.
또한, 오실로스코프를 이용하여 전자기장의 강도 및 주파수를 실시간으로 체크하고, 온도센서에 의해 폐가스토출노즐 근처의 온도를 센싱하고 그 센싱된 온도에 따라서 전자기장의 세기를 조절하고자 한다. In addition, the oscilloscope is used to check the strength and frequency of the electromagnetic field in real time, and sense the temperature near the waste gas nozzle by a temperature sensor and adjust the strength of the electromagnetic field according to the sensed temperature.
본 발명의 일측면에 따르면, 폐가스이송관을 통해 이송된 폐가스를 소각처리하는 플래어 시스템에 있어서, 상기 폐가스를 토출하도록 서로 이격되어 배치되는 적어도 두 개의 전도성 폐가스토출노즐; 및 상기 폐가스토출노즐에 각각 연결되어 전류를 공급하며, 상기 폐가스토출노즐 사이에 전자기장을 발생시키는 전자기장 발생장치;를 포함하는 플래어 안정화 장치가 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, a flare system for incineration of waste gas transferred through a waste gas transfer pipe, comprising: at least two conductive waste gas discharge nozzles spaced apart from each other to discharge the waste gas; And an electromagnetic field generating device connected to each of the waste gas ejection nozzles to supply a current and generating an electromagnetic field between the waste gas ejection nozzles.
또한, 상기 폐가스토출노즐에는 상기 폐가스가 토출되는 폐가스토출지점으로부터 일정거리 이격되어 절연체가 결합되며, 상기 폐가스토출지점과 상기 절연체 사이에서 전류가 흐를 수 있다. In addition, an insulator is coupled to the waste gas discharge nozzle at a predetermined distance from the waste gas discharge point at which the waste gas is discharged, and a current may flow between the waste gas discharge point and the insulator.
또한, 상기 전자기장 발생장치로부터 발생되는 전자기장의 강도 및 주파수를 검출하는 오실로스코프가 구비될 수 있다. In addition, an oscilloscope for detecting the intensity and frequency of the electromagnetic field generated from the electromagnetic field generating device may be provided.
또한, 상기 폐가스토출노즐에 근접되어 온도센서가 배치될 수 있다. In addition, a temperature sensor may be disposed in close proximity to the waste gas discharge nozzle.
또한, 상기 온도센서에 의해 검출된 온도와 소각시의 적정온도를 비교하여 전자기장의 강도를 조절하는 제어부를 더 구비할 수 있다.The apparatus may further include a controller configured to adjust the intensity of the electromagnetic field by comparing the temperature detected by the temperature sensor with an appropriate temperature during incineration.
또한, 상기 전자기장 발생장치는 상기 폐가스가 상기 폐가스이송관을 경유할 때, 상기 폐가스토출노즐에 전류를 공급할 수 있다.The electromagnetic field generating device may supply a current to the waste gas discharge nozzle when the waste gas passes through the waste gas transfer pipe.
본 발명의 실시예는, 폐가스가 토출되는 폐가스토출노즐 근처에 전자기장을 형성함으로써, 화염을 폐가스토출노즐에 부착시켜 안정화시킬 수 있다. In the embodiment of the present invention, by forming an electromagnetic field near the waste gas discharge nozzle from which the waste gas is discharged, the flame can be stabilized by being attached to the waste gas discharge nozzle.
또한, 폐가스토출노즐에 절연체를 결합하여 폐가스토출지점과 절연체 사이에서 전류가 흐르도록 하여, 전자기장 발생장치로부터 인가되는 전류에 의해 전자기장의 발생 효율을 향상시킬 수 있다.In addition, the insulator is coupled to the waste gas discharge nozzle so that a current flows between the waste gas discharge point and the insulator, thereby improving the generation efficiency of the electromagnetic field by the current applied from the electromagnetic field generator.
또한, 오실로스코프를 이용하여 전자기장의 강도 및 주파수를 실시간으로 체크할 수 있으며, 온도센서에 의해 폐가스토출노즐 근처의 온도를 센싱하고 그 센싱된 온도에 따라서 전자기장의 세기를 조절할 수 있다. In addition, the oscilloscope may be used to check the strength and frequency of the electromagnetic field in real time, and sense the temperature near the waste gas nozzle by a temperature sensor and adjust the strength of the electromagnetic field according to the sensed temperature.
도1은 플랜트 시스템의 개략적인 개념도이다.
도2는 본 발명 실시예에 따른 플래어 안정화 장치의 개략적인 단면도이다.
도3은 본 발명 실시예에 따른 플래어 안정화 장치의 블럭도이다.1 is a schematic conceptual diagram of a plant system.
2 is a schematic cross-sectional view of the flare stabilization apparatus according to the embodiment of the present invention.
3 is a block diagram of a flare stabilization apparatus according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대하여 설명한다. 본 발명은 본 실시예로 제한되지 않는다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. The present invention is not limited to this embodiment.
먼저, 도1을 참조하여 플랜트 시스템의 개략적인 구성을 설명한다. First, a schematic configuration of a plant system will be described with reference to FIG.
도1에 도시된 바와 같이, 플랜트 시스템은, 폐가스이송관(1), 녹아웃드럼(Knock-out Drum;3), 리퀴드실(Liquid Seal;4), 플래어 스택(flare Stack;5), 가스장벽(Gas Barrier;6), 파일롯버너(Pilot Burner;7), 스팀노즐(Steam Nozzles;8), 버너점화장치(Ignition device;9) 등을 포함하여 구성된다. As shown in FIG. 1, the plant system includes a waste
폐가스이송관(1)은 폐가스가 이송되는 경로이다. 도1에서 폐가스이송관(1)에는 폐가스수집헤더(Gas Collection Header;2)가 설치되어 폐가스의 압력, 온도 등을 체크한다. The waste
상기 녹아웃드럼(3)은 폐가스에 포함된 물, 기름 등을 중력 침전에 의해 제거하기 위해 마련된다. 녹아웃드럼(3)의 하측으로 물, 기름 등이 배출된다. The
상기 리퀴드실(4)은 녹아웃드럼(3)으로부터 이송된 폐가스에 포함된 불순물을 침전시키고, 퍼지가스(Purge Gas)를 이용하여 불순물을 제거한다. 상기 리퀴드실(4)은 녹아웃드럼(3)을 경유한 폐가스가 주입되는 폐가스주입관(4a)과, 상기 퍼지가스가 주입되는 퍼지가스주입관(4b)를 구비한다.The
폐가스는 플래어 스택(5)을 경유하여 플래어 스택(5)의 상단부로 이동되어 폐가스토출노즐(10, 도2 참조)로부터 토출되면서 소각되게 된다. 이때, 버너점화장치(9)에 의해 파일롯버너(7)가 동작하여 소각이 개시된다. The waste gas is moved to the upper end of the
가스장벽(6)은 소각 중에 화염이 플래어 스택(5) 측으로 말려 들어오는 것을 방지한다. 상기 가스장벽(6)의 내부에는 폐가스가 상하방향으로 이동하면서 이동하도록 복수의 격벽(6a)이 설치되어 있다. The
또한, 폐가스의 소각 중에 스팀노즐(8)은 화염 측으로 스팀을 분사하여 복사열을 냉각시키게 된다. In addition, during incineration of the waste gas, the
본 실시예에 따른 플래어 안정화 장치는, 폐가스가 플래어 스택(5)의 상단부에서 소각될 때 형성되는 화염을 안정화시키기 위한 것이다. 본 실시예에 따른 플래어 안정화 장치는, 도1의 A부분에 설치되는 것으로, 도2는 도1의 A부분을 확대하여 개략적으로 도시한 것이다.The flare stabilization apparatus according to the present embodiment is for stabilizing a flame formed when the waste gas is incinerated at the upper end of the
도2 및 도3을 참조하면, 본 실시예에 따른 플래어 안정화 장치는, 폐가스토출노즐(10)과, 전자기장 발생장치(20)를 포함한다. 2 and 3, the flare stabilization device according to the present embodiment includes a waste
상기 폐가스토출노즐(10)은 폐가스를 토출시키며, 서로 이격되어 적어도 두 개가 배치된다. 상기 폐가스토출노즐(10)은 전도성 물질로 이루어진다. 예컨대, 폐가스토출노즐(10)은 스틸(steel)일 수 있다. The waste
물론, 폐가스토출노즐(10)의 재질은 스틸(steel)로 한정되지 않는다. 도2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 상기 폐가스토출노즐(10)은 플래어 스택(5)의 상단부 내측에 2 개가 마련된다.Of course, the material of the waste
상기 전자기장 발생장치(20)는, 상기 폐가스토출노즐(10)의 근처에 전자기장을 발생시키기 위해서 마련된다. 상기 전자기장 발생장치(20)는 상기 폐가스토출노즐(10)에 각각 연결되어 전류를 공급한다. 본 실시예에서, 상기 전자기장 발생장치(20)는 상기 폐가스가 상기 폐가스이송관(1)을 경유할 때, 상기 폐가스토출노즐(10)에 전류를 공급한다. The electromagnetic
도2에 도시된 바와 같이, 상기 전자기장 발생장치(20)에 의해 전자기장이 발생되면, 화염이 폐가스토출노즐(10) 근처에 안정적으로 부착될 수 있다. As shown in FIG. 2, when an electromagnetic field is generated by the
구체적으로, 화염이 형성될 때, OH- 와 같은 이온들이 생성되고, 전자기장이 상기 이온들을 당기는 효과를 제공하여 화염이 폐가스토출노즐(10) 근처에 안정적으로 위치하여 소각되게 된다. Specifically, when the flame is formed, ions such as OH − are generated, and the electromagnetic field provides the effect of pulling the ions so that the flame is stably positioned near the waste
따라서, 주변의 강한 기류에 의해 화염이 폐가스토출노즐(10)로부터 떨어져 불안정해 지거나, 화염이 소실되는 것을 방지하게 된다. Therefore, the flame is prevented from falling off from the waste
또한, 본 발명 실시예에 따른 플래어 안정화 장치는, 절연체(30), 오실로스코프(oscilloscope;40), 온도센서(50), 및 제어부(60)를 더 포함할 수 있다. In addition, the flare stabilization apparatus according to the embodiment of the present invention may further include an
상기 절연체(30)는 폐가스가 토출되는 폐가스토출지점으로부터 일정거리 이격되어 상기 폐가스토출노즐(10)에 결합된다. 따라서, 상기 전자기장 발생장치(20)로부터 폐가스토출노즐(10)로 인가되는 전류는 상기 폐가스토출지점과 절연체(30) 사이에서 흐르게 된다. The
본 실시예에서, 상기 절연체(30)는 폐가스토출지점으로부터 하측으로 이격되어 배치되어 있으며, 절연체(30)가 배치된 지점으로부터 하측으로는 전류가 흐르지 아니한다. 따라서, 전자기장 발생장치(20)로부터 인가된 전류는 누설됨이 없이 전자기장을 형성하는데 사용되어 전자기장 발생효율을 향상시킨다. In this embodiment, the
상기 오실로스코프(40)는 상기 전자기장 발생장치(20)로부터 발생되는 전자기장의 강도 및 주파수를 검출한다. 따라서, 작업자는 전자기장 발생장치(20)에 의해 발생된 전자기장의 강도 및 주파수를 실시간으로 확인가능하다. The
상기 온도센서(50)는 상기 폐가스토출노즐(10)에 근접되어 배치되어 그 근접 부근의 온도를 센싱하고, 상기 제어부(60)는 상기 온도센서(50)에 의해 검출된 온도와 소각시의 적정온도를 비교하여 전자기장의 강도를 조절하기 위해서 구비된다. The
예컨대, 폐가스의 소각시 화염에 의한 온도가 적정온도보다 낮은 경우, 제어부(60)는 전자기장 발생장치(20)를 제어하여 전자기장의 세기를 높임으로써 화염이 폐가스토출노즐(10) 근처에 더 안정적으로 위치하게 하고, 반대로 폐가스의 소각시 화염의 온도가 적정온도보다 지나치게 높은 경우에 전자기장의 세기를 낮추도록 전자기장 발생장치(20)를 제어한다.For example, when the temperature caused by the flame is lower than the proper temperature when the waste gas is incinerated, the
이하, 상기 구성에 의한 본 실시예의 플래어 안정화 장치의 작용을 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the operation of the flare stabilization device of the present embodiment by the above configuration will be described in detail.
먼저, 폐가스가 폐가스이송관(1)을 경유할 때 전자기장 발생장치(20)는 폐가스토출노즐(10)에 전류를 인가한다. 상기 폐가스이송관(1)을 경유한 폐가스는 플래어 스택(5)의 상단부까지 신속히 이동하므로, 폐가스가 폐가스이송관(1)을 경유할 때 폐가스토출노즐(10)에 전류를 인가하여 전자기장을 형성한다. 따라서, 폐가스가 소각되는 시작 시점부터 화염의 안정성을 보장하게 된다.First, the electromagnetic
폐가스의 소각시, 오실로스코프(40)는 전자기장 발생장치(20)에 의해 형성된 전자기장의 강도 및 주파수를 체크하며, 작업자는 이를 이용하여 플래어 안정화 장치의 실시간 상태를 점검할 수 있다.When the waste gas is incinerated, the
또한, 폐가스의 소각시, 온도센서(50)는 폐가스토출노즐(10) 인근의 온도를 센싱한다. 상기 제어부(60)는 센싱된 온도와 소각시 적정온도를 비교하여 전자기장 발생장치(20)에 의해 발생되는 전자기장의 강도를 조절한다. In addition, when the waste gas is incinerated, the
이때, 제어부(60)는 전자기장의 강도 및 주파수 정보를 오실로스코프(40)로부터 피드백받으며, 온도센서(50)에 의해 센싱된 온도와 전자기장의 변화에 의해 변화하는 화염의 온도를 지속적으로 비교한다. 화염의 온도가 소각시의 적정온도에 도달하면 전자기장을 일정하게 유지시킨다. 상술한 바와 같이, 상기 제어부(60)는 화염의 온도가 적정온도보다 낮은 경우에 전자기장의 세기를 높이고, 반대로 화염의 온도가 적정온도보다 높은 경우에 전자기장의 세기를 낮추도록 전자기장 발생장치(20)를 제어한다.At this time, the
이처럼, 본 실시예에 따른 플래어 안정화 장치는, 폐가스토출노즐(10)에 전류를 인가하여 전자기장을 발생시키고 상기 전자기장에 의해 화염이 안정적으로 유지되므로, 주변 기류의 영향 없이 안정적으로 폐가스를 소각시킬 수 있다. Thus, the flare stabilization apparatus according to the present embodiment, by applying a current to the waste
또한, 전자기장에 의해 화염이 폐가스토출노즐(10)에 대하여 수직방향으로 정열되므로, 플랜트 시스템을 구성하는 주변 구조물이 화염에 의해 손상되는 것을 미연에 방지한다. In addition, since the flame is aligned vertically with respect to the waste
또한, 본 실시예에 따른 플래어 안정화 시스템은, 소각시 화염의 온도가 일정하게 유지되므로 플랜트 시스템을 안정적으로 가동하는데 기여한다.In addition, the flare stabilization system according to the present embodiment contributes to the stable operation of the plant system because the temperature of the flame is kept constant during incineration.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 범주를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 많은 변형이 제공될 수 있다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described in detail, this invention is not limited to the said embodiment, A various many deformation | transformation may be provided within the range which does not deviate from the scope of the present invention. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.
10... 폐가스토출노즐 20... 전자기장 발생장치
30... 절연체 40... 오실로스코프
50... 온도센서 60... 제어부10 ...
30 ...
50 ...
Claims (6)
상기 폐가스를 토출하도록 서로 이격되어 배치되는 적어도 두 개의 전도성 폐가스토출노즐; 및
상기 폐가스토출노즐에 각각 연결되어 전류를 공급하며, 상기 폐가스토출노즐 사이에 전자기장을 발생시키는 전자기장 발생장치;를 포함하며,
상기 전자기장 발생장치는 상기 폐가스가 상기 폐가스이송관을 경유할 때, 상기 폐가스토출노즐에 전류를 공급하는 것을 특징으로 하는 플래어 안정화 장치.In the flare system for incineration of waste gas transferred through the waste gas transfer pipe,
At least two conductive waste gas discharge nozzles spaced apart from each other to discharge the waste gas; And
And an electromagnetic field generating device connected to each of the waste gas ejection nozzles to supply a current, and generating an electromagnetic field between the waste gas ejection nozzles.
And the electromagnetic field generating device supplies a current to the waste gas discharge nozzle when the waste gas passes through the waste gas transfer pipe.
상기 폐가스토출노즐에는 상기 폐가스가 토출되는 폐가스토출지점으로부터 일정거리 이격되어 절연체가 결합되며, 상기 폐가스토출지점과 상기 절연체 사이에서 전류가 흐르는 것을 특징으로 하는 플래어 안정화 장치.The method of claim 1,
The waste gas discharge nozzle is flared stabilization apparatus, characterized in that the insulator is coupled a predetermined distance from the waste gas discharge point from which the waste gas is discharged, the current flows between the waste gas discharge point and the insulator.
상기 전자기장 발생장치로부터 발생되는 전자기장의 강도 및 주파수를 검출하는 오실로스코프가 구비된 것을 특징으로 하는 플래어 안정화 장치.The method according to claim 1 or 2,
Flare stabilization apparatus characterized in that the oscilloscope for detecting the intensity and frequency of the electromagnetic field generated from the electromagnetic field generating device.
상기 폐가스토출노즐에 근접되어 온도센서가 배치된 것을 특징으로 하는 플래어 안정화 장치.The method of claim 3,
Flare stabilization apparatus characterized in that the temperature sensor is disposed in close proximity to the waste gas discharge nozzle.
상기 온도센서에 의해 검출된 온도와 소각시의 적정온도를 비교하여 전자기장의 강도를 조절하는 제어부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 플래어 안정화 장치.5. The method of claim 4,
Flare stabilization apparatus further comprises a control unit for adjusting the intensity of the electromagnetic field by comparing the temperature detected by the temperature sensor with the appropriate temperature during incineration.
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