KR101441297B1 - Fin tube cleaning apparatus and combined cycle power plant - Google Patents

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KR101441297B1 KR1020130110859A KR20130110859A KR101441297B1 KR 101441297 B1 KR101441297 B1 KR 101441297B1 KR 1020130110859 A KR1020130110859 A KR 1020130110859A KR 20130110859 A KR20130110859 A KR 20130110859A KR 101441297 B1 KR101441297 B1 KR 101441297B1
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이경인
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Abstract

A combined cycle power plant according to an embodiment of the present invention includes a gas turbine; a duct connected to the gas turbine to be fed by an exhaust gas generated from the gas turbine; a fin tube installed in the duct and heated by the exhaust gas, through which a medium flows; a steam turbine connected to the fin tube and fed by the steam generated from the medium heated in the fin tube; a steam supply line provided between the fin tube and the steam turbine to supply the steam to the steam turbine; a steam nozzle installed on one side of the fin tube to discharge the steam toward the fin tube; and a steam discharge line branched from the steam supply line and connected to the steam nozzle.

Description

핀 튜브 클리닝 장치 및 복합화력발전설비{FIN TUBE CLEANING APPARATUS AND COMBINED CYCLE POWER PLANT}FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to a fin tube cleaning apparatus and a combined-

본 발명은 핀 튜브 클리닝 장치 및 복합화력발전설비에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 핀 튜브 내부에서 생성된 증기를 이용하여 핀 튜브를 클리닝할 수 있는 장치 및 복합화력발전설비에 관한 것이다.The present invention relates to a fin tube cleaning apparatus and a combined-cycle power generation facility, and more particularly, to an apparatus and a combined-cycle power generation facility capable of cleaning a fin tube using steam generated in a fin tube.

복합화력 발전은 연료를 통한 1차 발전에서 생산된 에너지를 이용하여 다시 2차 발전하는 것으로, 천연가스나 경유 등의 연료를 사용하여 1차로 가스터빈을 돌려 발전하며, 가스터빈에서 나오는 배기가스 열을 다시 보일러에 통과시켜 증기를 생산하여 2차로 증기터빈을 돌려 발전하는 것이다.
The combined cycle power generation is a second generation by using the energy generated from the primary power generation through the fuel. The secondary power generation is performed by using the fuel such as natural gas or light oil to generate the primary gas turbine, and the exhaust gas heat Is passed back to the boiler to produce steam, which is then converted to steam to generate steam.

복합화력은 두 차례에 걸쳐 발전하기 때문에 기존 화력보다 열효율이 높다는 점과, 공해가 적고 정지 후에 다시 가동하는 시간이 짧다는 장점이 있으며, 건설기간에 있어서도 유연탄화력에 비해 1/3정도에 불과하여 긴급한 전력 계통을 위해 건설되기도 한다.Since the combined-cycle power develops twice, the thermal efficiency is higher than the existing thermal power, the pollution is less and the time to restart after the shutdown is short. In the construction period, it is only about 1/3 of the coal burning power It is also built for an urgent power system.

한국공개특허공보 2005-0062290호 2005.06.23.Korean Unexamined Patent Application Publication No. 2005-0062290 2005.06.23.

본 발명의 목적은 핀 튜브에 형성된 그을음을 클리닝할 수 있는 핀 튜브 클리닝 장치 및 복합화력발전설비를 제공하는 데 있다.It is an object of the present invention to provide a fin tube cleaning apparatus and a combined-cycle power generation facility capable of cleaning soot formed on a fin tube.

본 발명의 다른 목적은 증기의 압력이 충분히 높지 않아 증기터빈에 공급될 수 없는 증기를 이용하여 핀 튜브의 표면을 클리닝할 수 있는 핀 튜브 클리닝 장치 및 복합화력발전설비를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a fin tube cleaning apparatus and a combined-cycle power generation facility capable of cleaning the surface of a fin tube by using steam that can not be supplied to the steam turbine because the pressure of the steam is not sufficiently high.

본 발명의 또 다른 목적들은 다음의 상세한 설명과 첨부한 도면으로부터 보다 명확해질 것이다.Other objects of the present invention will become more apparent from the following detailed description and the accompanying drawings.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 복합화력발전설비는, 가스터빈; 상기 가스터빈에 연결되어 상기 가스터빈에서 발생한 배기가스가 유입되는 덕트; 내부에 매체가 흐르며, 상기 덕트 내에 설치되어 상기 배기가스에 의해 가열되는 핀 튜브; 상기 핀 튜브에 연결되어 상기 핀 튜브 내부에서 가열에 의해 상기 매체로부터 생성된 증기가 공급되는 증기터빈; 상기 핀 튜브와 상기 증기터빈 사이 사이에 설치되어 상기 증기를 상기 증기터빈에 공급하는 증기공급라인; 상기 핀 튜브의 일측에 설치되며, 상기 핀 튜브를 향해 상기 증기를 토출하는 증기노즐; 그리고 상기 증기공급라인으로부터 분기되어 상기 증기노즐에 연결되는 증기배출라인을 포함한다.According to an embodiment of the present invention, a combined-cycle power plant includes a gas turbine; A duct connected to the gas turbine to introduce exhaust gas generated from the gas turbine; A fin tube in which a medium flows, a fin tube installed in the duct and heated by the exhaust gas; A steam turbine connected to the fin tube and supplied with steam generated from the medium by heating in the fin tube; A steam supply line installed between the fin tube and the steam turbine to supply the steam to the steam turbine; A steam nozzle installed at one side of the fin tube for discharging the steam toward the fin tube; And a vapor discharge line branched from the vapor supply line and connected to the vapor nozzle.

상기 복합화력발전설비는, 상기 증기배출라인에 설치되어 상기 증기배출라인을 개폐하는 배출밸브; 상기 증기공급라인에 설치되어 상기 증기의 압력을 감지하는 압력센서; 그리고 상기 압력센서 및 상기 배출밸브에 연결되며, 상기 압력센서를 통해 측정된 상기 압력이 기설정된 범위 이내인 경우 상기 배출밸브를 개방하고 상기 범위를 벗어난 경우 상기 배출밸브를 폐쇄하는 제어기를 더 포함할 수 있다.The combined-cycle power generation facility includes a discharge valve installed in the steam discharge line and opening / closing the steam discharge line; A pressure sensor installed in the steam supply line for sensing a pressure of the steam; And a controller connected to the pressure sensor and the discharge valve for opening the discharge valve when the pressure measured through the pressure sensor is within a predetermined range and closing the discharge valve when the pressure is out of the predetermined range .

상기 범위는 20kg/cm2 내지 50kg/cm2일 수 있다.The range may be 20 kg / cm 2 to 50 kg / cm 2.

상기 복합화력발전설비는 상기 증기공급라인에 설치되어 상기 증기공급라인을 개폐하는 공급밸브를 더 포함하며, 상기 제어기는 상기 공급밸브에 연결되어 상기 압력이 상기 범위 이내인 경우 상기 공급밸브를 폐쇄하고 상기 범위를 초과할 경우 상기 공급밸브를 개방할 수 있다.The combined-cycle power generation facility further includes a supply valve installed in the steam supply line for opening and closing the steam supply line, and the controller is connected to the supply valve to close the supply valve when the pressure is within the range The supply valve can be opened when the flow rate exceeds the above range.

상기 복합화력발전설비는 상기 덕트의 내부에 설치되어 기립배치되는 노즐헤드를 더 포함하며, 상기 증기노즐은 상기 노즐헤드를 따라 이격배치될 수 있다.The combined-cycle power generation facility may further include a nozzle head installed inside the duct and standing upright, and the steam nozzle may be disposed along the nozzle head.

상기 핀 튜브는 저압 핀튜브 및 중압 핀튜브, 그리고 고압 핀튜브를 구비하며, 상기 복합화력발전설비는, 상기 저압 핀튜브에 상기 매체를 공급하는 저압드럼; 상기 중압 핀튜브에 상기 매체를 공급하는 중압드럼; 그리고 상기 고압 핀튜브에 상기 매체를 공급하는 고압드럼을 더 포함하며, 상기 증기공급라인은 상기 고압 핀튜브와 상기 증기터빈을 연결할 수 있다.Wherein the fin tube includes a low pressure fin tube, a medium pressure fin tube, and a high pressure fin tube, wherein the combined heat power generator includes: a low pressure drum for supplying the medium to the low pressure fin tube; An intermediate pressure drum for supplying the medium to the intermediate pressure fin tube; And a high pressure drum for supplying the medium to the high pressure fin tube, wherein the steam supply line can connect the high pressure fin tube to the steam turbine.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 핀 튜브 클리닝 장치는, 내부에 매체가 흐르는 핀 튜브; 상기 핀 튜브에 연결되어 상기 핀 튜브 내부에서 가열에 의해 상기 매체로부터 생성된 증기가 공급되는 증기터빈; 상기 핀 튜브와 상기 증기터빈 사이 사이에 설치되어 상기 증기를 상기 증기터빈에 공급하는 증기공급라인; 상기 핀 튜브의 일측에 설치되며, 상기 핀 튜브를 향해 상기 증기를 토출하는 증기노즐; 그리고 상기 증기공급라인으로부터 분기되어 상기 증기노즐에 연결되는 증기배출라인을 포함한다.According to an embodiment of the present invention, a fin tube cleaning apparatus includes: a fin tube through which a medium flows; A steam turbine connected to the fin tube and supplied with steam generated from the medium by heating in the fin tube; A steam supply line installed between the fin tube and the steam turbine to supply the steam to the steam turbine; A steam nozzle installed at one side of the fin tube for discharging the steam toward the fin tube; And a vapor discharge line branched from the vapor supply line and connected to the vapor nozzle.

상기 핀 튜브 클리닝 장치는, 상기 증기배출라인에 설치되어 상기 증기배출라인을 개폐하는 배출밸브; 상기 증기공급라인에 설치되어 상기 증기의 압력을 감지하는 압력센서; 그리고 상기 압력센서 및 상기 배출밸브에 연결되며, 상기 압력센서를 통해 측정된 상기 압력이 기설정된 범위 이내인 경우 상기 배출밸브를 개방하고 상기 범위를 벗어난 경우 상기 배출밸브를 폐쇄하는 제어기를 더 포함할 수 있다.The fin tube cleaning apparatus includes a discharge valve installed in the steam discharge line and opening / closing the steam discharge line; A pressure sensor installed in the steam supply line for sensing a pressure of the steam; And a controller connected to the pressure sensor and the discharge valve for opening the discharge valve when the pressure measured through the pressure sensor is within a predetermined range and closing the discharge valve when the pressure is out of the predetermined range .

본 발명의 일 실시예에 의하면 핀 튜브의 내부에서 생성된 증기를 이용하여 핀 튜브의 표면에 형성된 그을음을 클리닝할 수 있다. 특히, 종래 증기의 압력이 충분히 높지 않은 경우 증기를 증기터빈에 공급할 수 없어 외부로 방출하였으나, 방출되는 증기를 이용하여 핀 튜브의 표면을 클리닝함으로써 핀 튜브의 열전달효율을 개선하여 증기터빈을 통한 발전효율을 대폭 개선할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the soot formed on the surface of the fin tube can be cleaned by using the steam generated in the fin tube. In particular, when the pressure of the conventional steam is not sufficiently high, the steam can not be supplied to the steam turbine but is discharged to the outside. However, since the surface of the fin tube is cleaned by using the steam to be discharged, heat transfer efficiency of the fin tube is improved, The efficiency can be remarkably improved.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합화력발전설비를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시한 덕트의 내부를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2에 도시한 압력센서와 공급밸브 및 회수밸브에 연결된 제어기를 나타내는 블럭도이다.
도 4는 도 2에 도시한 핀 튜브를 클리닝할 수 있는 증기의 압력범위를 나타내는 도면이다.
도 5 및 도 6은 도 1에 도시한 복합화력발전설비의 작동을 나타내는 흐름도이다.1 is a view schematically showing a combined-cycle thermal power plant according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a view showing the interior of the duct shown in Fig. 1. Fig.
3 is a block diagram showing a controller connected to the pressure sensor and the supply valve and the recovery valve shown in Fig.
Fig. 4 is a view showing a pressure range of the steam for cleaning the fin tube shown in Fig. 2. Fig.
5 and 6 are flowcharts showing the operation of the combined-cycle thermal power plant shown in Fig.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부된 도 1 내지 도 6을 참고하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 설명하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예들은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에 나타난 각 요소의 형상은 보다 분명한 설명을 강조하기 위하여 과장될 수 있다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments of the present invention can be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described below. The embodiments are provided to explain the present invention to a person having ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Accordingly, the shape of each element shown in the drawings may be exaggerated to emphasize a clearer description.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합화력발전설비를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 복합화력발전설비는, 연료(예를 들어, 천연가스)를 사용하여 동작하는 가스터빈(10)과, 가스터빈(10)으로부터 발생된 배기가스의 배열을 이용하여 증기를 발생시키는 배열회수보일러(HRSG: Heat Recovery Steam Generator)와, 배열회수보일러(20)에서 발생된 증기에 의해 구동하는 증기터빈(30)을 포함한다.
1 is a view schematically showing a combined-cycle thermal power plant according to an embodiment of the present invention. 1, the combined-cycle power generation facility includes a gas turbine 10 operating using fuel (e.g., natural gas) and an arrangement of exhaust gases generated from the gas turbine 10 A heat recovery steam generator (HRSG) for generating steam, and a steam turbine 30 driven by the steam generated in the batch recovery boiler 20. [

가스터빈(10)에서는 압축기를 통해 공기가 압축되어 공급되며, 히터(11)에 의해 가열된 고온 상태의 천연가스는 연소기로 보내져 연소가 이루어져 터빈을 회전시키게 되며, 그 동력에 의해 발전기(12)를 구동한다.
In the gas turbine 10, air is compressed and supplied through a compressor. Natural gas at a high temperature, which is heated by the heater 11, is sent to a combustor for combustion, thereby rotating the turbine. .

배열회수보일러는 가스터빈(10)의 후단에 연결된 덕트(20)와 덕트(20) 내에 설치된 핀 튜브(22a,22b,22c), 그리고 고압드럼(20a), 중압드럼(20b), 고압드럼(20c)을 구비하며, 가스터빈(10)에서 배출된 배열은 배기가스를 통해 덕트(20)에 공급되어 증기 발생 열원으로 이용된 후에 주연돌(22)을 통해 배출된다. 고압드럼(20a), 중압드럼(20b), 고압드럼(20c)은 매체를 저장하며, 매체는 핀 튜브(22a,22b,22c) 내에서 가스터빈(10)에서 배출된 배열에 의해 가열되어 증기상태로 변환되고, 이후에 급수펌프(21)에 의해 증기공급라인(21a,21b,21c)을 통하여 증기터빈(30)으로 공급된다.
The batch recovery boiler includes a duct 20 connected to the rear end of the gas turbine 10 and fin tubes 22a, 22b and 22c provided in the duct 20 and a high pressure drum 20a, a medium pressure drum 20b, And the exhaust gas discharged from the gas turbine 10 is supplied to the duct 20 through the exhaust gas and is discharged through the main stones 22 after being used as a steam generating heat source. The high pressure drum 20a, the intermediate pressure drum 20b and the high pressure drum 20c store the medium and the medium is heated by the arrangement discharged from the gas turbine 10 in the fin tubes 22a, 22b, And is then supplied to the steam turbine 30 via the steam supply lines 21a, 21b, and 21c by the feed pump 21.

증기터빈(30)은 증기 상태의 매체에 의해 회전하여 발전기(31)를 구동함으로써 2차 발전이 이루어지며, 증기터빈(30)에서 배출된 증기는 복수기(32)에서 응축된 후에 복수펌프(33)에 의해 고압드럼(20a), 중압드럼(20b), 고압드럼(20c)으로 다시 공급된다.
The steam turbine 30 is rotated by the vaporous medium to drive the generator 31 to generate secondary power and the steam discharged from the steam turbine 30 is condensed in the condenser 32, To the high-pressure drum 20a, the intermediate-pressure drum 20b, and the high-pressure drum 20c.

복수기(32)는 해수인양펌프 및 순환펌프에 의해 해수가 순환하면서 열교환이 이루어져 증기터빈(30)에서 배출된 증기를 응축시킨다. 복수기(32)에는 보일러 공급수를 보충하기 위한 공급원으로써 해수담수화 설비인 원수탱크, 물처리설비, 및 순수탱크가 마련될 수 있다.
The condensate (32) circulates the seawater by the seawater suction pump and the circulation pump to heat-exchange the steam and condense the steam discharged from the steam turbine (30). A raw water tank, a water treatment facility, and a pure water tank, which are seawater desalination facilities, may be provided as a supply source for replenishing boiler feed water to the condenser (32).

한편, 도 1에 도시한 바와 같이, 증기배출라인(25)은 증기공급라인(21a)으로부터 분기되며, 공급밸브(23b)는 증기배출라인(25)의 분기점보다 후방에 설치되어 증기공급라인(21a)을 개폐한다. 배출밸브(23c)는 증기배출라인(25)에 설치되어 증기배출라인(25)을 개폐한다. 한편, 본 실시예에서는 증기배출라인(25)이 증기공급라인(21a)으로부터 분기되는 것으로 설명하였으나, 증기배출라인(25)은 증기공급라인(21b,21c) 중 어느 하나로부터 분기될 수 있다.
1, the steam discharge line 25 is branched from the steam supply line 21a, and the supply valve 23b is provided behind the branch point of the steam discharge line 25, 21a. The discharge valve 23c is installed in the steam discharge line 25 to open and close the steam discharge line 25. Although the steam discharge line 25 is described as being branched from the steam supply line 21a in the present embodiment, the steam discharge line 25 may be branched from any one of the steam supply lines 21b and 21c.

앞서 설명한 바와 같이, 증기터빈(30)은 증기 상태의 매체를 통해 발전기(31)를 구동하나, 최초 증기터빈(30)을 기동하기 위해서는 매체를 일정 조건(예를 들어, 압력 50kg/cm2 이상, 온도 500℃ 이상)으로 승압 및 승온할 필요가 있으며, 일정 조건에 미달하는 매체는 증기터빈(30)에 사용될 수 없다. 따라서, 매체가 일정 조건에 미달할 경우, 공급밸브(23b)를 폐쇄시킨 상태에서 배출밸브(23c)를 개방하여 증기 상태의 매체를 증기배출라인(25) 및 보조라인(29)을 통해 대기로 방산해야 하나, 본 실시예에서는 방산되는 증기 중 일정 범위 내의 증기를 통해 핀 튜브(22a,22b,22c)의 표면을 클리닝할 수 있다. 한편, 보조밸브(29a)는 보조라인(29)에 설치되어 보조라인(29)을 개폐한다.
As described above, the steam turbine 30 drives the generator 31 through the vapor-state medium. However, in order to start the first steam turbine 30, the medium is kept under a predetermined condition (for example, at a pressure of 50 kg / The temperature needs to be raised to 500 ° C or higher), and a medium that is under a certain condition can not be used for the steam turbine 30. Therefore, when the medium is not in a predetermined condition, the discharge valve 23c is opened while the supply valve 23b is closed, and the vaporized medium is discharged to the atmosphere through the vapor discharge line 25 and the auxiliary line 29 The surface of the fin tubes 22a, 22b, 22c can be cleaned through the steam within a certain range among the steam to be dissipated in the present embodiment. On the other hand, the auxiliary valve 29a is provided on the auxiliary line 29 to open and close the auxiliary line 29. [

도 2는 도 1에 도시한 덕트의 내부를 나타내는 도면이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 핀 튜브(22a,22b,22c)는 각각 덕트(20) 내부에 설치되며, 고압드럼(20a), 중압드럼(20b), 고압드럼(20c)에 각각 연결된다. 앞서 설명한 바와 같이, 고압드럼(20a), 중압드럼(20b), 고압드럼(20c)에 각각 저장된 매체는 핀 튜브(22a,22b,22c)의 내부를 따라 흐르며, 덕트(20)에 공급된 배기가스의 배열을 통해 가열되어 증기상태로 변환된다. 그러나, 연소기 내에서 발생한 연소생성물은 배기가스와 함께 덕트(20)를 따라 흐르며, 핀 튜브(22a,22b,22c)의 표면에 부착되어 그을음 또는 스케일을 형성한다.
Fig. 2 is a view showing the interior of the duct shown in Fig. 1. Fig. 2, the fin tubes 22a, 22b and 22c are respectively installed inside the duct 20 and connected to the high pressure drum 20a, the intermediate pressure drum 20b and the high pressure drum 20c, respectively. The media stored in the high pressure drum 20a, the intermediate pressure drum 20b and the high pressure drum 20c respectively flow along the inside of the fin tubes 22a, 22b and 22c, Heated through an array of gases and converted to a vapor state. However, the combustion products generated in the combustor flow along the duct 20 together with the exhaust gas and adhere to the surfaces of the fin tubes 22a, 22b, 22c to form soot or scale.

이로 인해, 핀 튜브(22a,22b,22c)의 열전달률이 급격하게 저하되어 증기발생량을 감소시킬 뿐만 아니라, 배열회수보일러의 배열회수율을 저하되어 열효율 저하의 원인이 된다. 따라서, 핀 튜브(22a,22b,22c)의 표면을 클리닝할 필요가 있으며, 클리닝이 완료된 후 10일 가량이 경과하면 다시 핀 튜브(22a,22b,22c)가 오염되는 현상이 반복된다. 핀 튜브(22a,22b,22c)는 고압수 세척 또는 드라이 아이스 분사, 샌드브라싱을 통해 클리닝할 수 있으나, 이를 위해 배열회수보일러의 가동정지가 불가피할 뿐만 아니라, 작업자가 직접 클리닝을 해야 하는 번거로움이 발생한다.
As a result, the heat transfer rate of the finned tubes 22a, 22b, and 22c is rapidly lowered to reduce the amount of steam generated, as well as lowering the arrangement recovery rate of the batch recovery boiler, thereby causing a reduction in thermal efficiency. Therefore, it is necessary to clean the surfaces of the finned tubes 22a, 22b, and 22c. When about 10 days have elapsed after completion of the cleaning, the finned tubes 22a, 22b, and 22c are repeatedly fouled. The fin tubes 22a, 22b, and 22c can be cleaned by high-pressure water washing, dry ice spraying, or sand brushing. However, in order to do this, it is inevitable to stop operation of the batch recovery boiler, .

노즐헤드(27)는 핀 튜브(22a,22b,22c)의 길이방향과 나란하게 기립설치되어 핀 튜브(22a,22b,22c)로부터 이격배치되며, 증기배출라인(25)에 연결되어 증기배출라인(25)을 따라 흐르는 증기 상태의 매체는 노즐헤드(27)에 공급될 수 있다. 증기노즐(27a)은 노즐헤드(27)에 설치되어 노즐헤드(27)의 길이방향을 따라 이격배치되며, 노즐헤드(27)를 통해 증기 상태의 매체가 공급된다. 따라서, 핀 튜브(22a,22b,22c)는 증기노즐(27a)로부터 토출되는 증기 상태의 매체를 통해 클리닝될 수 있으며, 이 경우 작업자가 직접 클리닝하는 수고를 덜 수 있을 뿐만 아니라, 핀 튜브(22a,22b,22c)를 주기적으로 손쉽게 클리닝할 수 있다. 이에 대한 구체적인 설명은 후술하기로 한다.
The nozzle head 27 is installed in parallel with the longitudinal direction of the fin tubes 22a, 22b and 22c and is spaced apart from the fin tubes 22a, 22b and 22c and connected to the steam discharge line 25, A vapor state medium flowing along the nozzle 25 can be supplied to the nozzle head 27. [ The vapor nozzles 27a are provided in the nozzle head 27 and are disposed along the longitudinal direction of the nozzle head 27 and supplied with the vaporized medium through the nozzle head 27. [ Accordingly, the fin tubes 22a, 22b, and 22c can be cleaned through the vapor state medium discharged from the vapor nozzles 27a. In this case, not only the worker can directly clean the work, but also the fin tubes 22a , 22b, 22c can be periodically and easily cleaned. A detailed description thereof will be described later.

도 3은 도 2에 도시한 압력센서와 공급밸브 및 회수밸브에 연결된 제어기를 나타내는 블럭도이며, 도 4는 도 2에 도시한 핀 튜브를 클리닝할 수 있는 증기의 압력범위를 나타내는 도면이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 압력센서(23a)가 증기공급라인(21a) 상에 설치되며, 압력센서(23a)는 증기공급라인(21a) 내부의 증기압력을 측정한다. 제어기(39)는 압력센서(23a)와 공급밸브(23b) 및 회수밸브(23c)에 각각 연결되며, 압력센서(23a)를 통해 측정된 증기압력에 따라 공급밸브(23b) 및 회수밸브(23c)를 각각 개방하거나 폐쇄한다.
FIG. 3 is a block diagram showing a controller connected to the pressure sensor, the supply valve and the recovery valve shown in FIG. 2, and FIG. 4 is a view showing a pressure range of the steam for cleaning the fin tube shown in FIG. As shown in Fig. 1, a pressure sensor 23a is installed on the steam supply line 21a, and the pressure sensor 23a measures the steam pressure inside the steam supply line 21a. The controller 39 is connected to the pressure sensor 23a and the supply valve 23b and to the recovery valve 23c and is connected to the supply valve 23b and the recovery valve 23c in accordance with the steam pressure measured through the pressure sensor 23a Respectively.

앞서 설명한 바와 같이, 증기터빈(30)을 기동하기 위해서는 매체를 일정 조건(예를 들어, 압력 50kg/cm2 이상, 온도 500℃ 이상)으로 승압 및 승온할 필요가 있으며, 매체가 일정 조건에 미달할 경우 증기배출라인(25)을 통해 증기를 대기로 방산한다. 따라서, 제어기(39)는 압력 센서(23a)를 통해 측정된 증기압력이 일정 조건(예를 들어, 50kg/cm2) 미만인 경우, 공급밸브(23b)를 폐쇄하여 매체가 증기터빈(30)으로 공급되는 것을 제한하며, 배출밸브(23c)를 개방하여 증기를 증기배출라인(25)으로 유도한다.
As described above, in order to start the steam turbine 30, it is necessary to increase the pressure and raise the temperature of the medium to a certain condition (for example, a pressure of 50 kg / cm 2 or higher and a temperature of 500 ° C or higher) The steam is discharged to the atmosphere through the steam discharge line 25. The controller 39 closes the supply valve 23b to supply the medium to the steam turbine 30 when the steam pressure measured through the pressure sensor 23a is less than a predetermined condition (for example, 50 kg / cm2) And discharges the vapor to the vapor discharge line 25 by opening the discharge valve 23c.

이때, 증기압력이 일정 조건(예를 들어, 20kg/cm2) 미만인 경우, 제어기(39)는 보조밸브(29a)를 개방하여 보조라인(29)을 통해 증기를 방산한다. 그러나, 증기압력이 일정 조건(예를 들어, 20kg/cm2) 이상인 경우, 제어기(39)는 보조밸브(29a)를 폐쇄하여 증기가 방산되는 것을 제한하며, 증기는 노즐헤드(27)를 통해 노즐(27a)에 공급되며, 노즐(27a)은 핀 튜브(22a,22b,22c)의 표면에 증기를 분사하여 핀 튜브(22a,22b,22c)의 표면을 클리닝한다. 결론적으로, 도 4에 도시한 바와 같이, 증기압력이 20kg/cm2 이상 50kg/cm 미만인 경우, 증기는 노즐(27a)에 공급되어 핀 튜브(22a,22b,22c)의 표면 클리닝에 사용될 수 있으며, 이를 통해 종래 방산되는 증기를 활용하여 핀 튜브(22a,22b,22c)의 표면을 클리닝할 수 있다. 반면, 증기압력이 20kg/cm2 미만인 경우 증기는 방산되며, 후술하는 바와 같이, 증기압력이 50kg/cm2 이상인 경우 증기는 증기터빈(30)에 공급되어 2차 발전에 사용된다.
At this time, when the steam pressure is less than a certain condition (for example, 20 kg / cm 2), the controller 39 opens the auxiliary valve 29 a to dissipate the steam through the auxiliary line 29. However, when the steam pressure is equal to or higher than a certain condition (for example, 20 kg / cm 2), the controller 39 closes the auxiliary valve 29a to limit the spread of the steam, And the nozzle 27a injects steam onto the surfaces of the fin tubes 22a, 22b and 22c to clean the surfaces of the fin tubes 22a, 22b and 22c. 4, the steam can be supplied to the nozzle 27a to be used for surface cleaning of the fin tubes 22a, 22b, and 22c when the steam pressure is 20 kg / cm2 or more and less than 50 kg / cm, Accordingly, the surfaces of the fin tubes 22a, 22b, and 22c can be cleaned by utilizing the vapor that is conventionally dissipated. On the other hand, when the steam pressure is less than 20 kg / cm 2, the steam is dissipated and, as described later, when the steam pressure is 50 kg / cm 2 or more, the steam is supplied to the steam turbine 30 and used for the secondary power generation.

한편, 별도의 보조밸브(도시안함)가 보조라인(29)의 분기점보다 후방에 설치되어 제어기(39)를 통해 조절될 수 있으며, 증기압력이 일정 조건(예를 들어, 20kg/cm2) 미만인 경우 증기배출라인(25)을 폐쇄하여 증기가 노즐헤드(27)로 이동하는 것을 제한할 수 있다.
On the other hand, a separate auxiliary valve (not shown) may be provided behind the branch point of the auxiliary line 29 and adjusted through the controller 39, and when the steam pressure is less than a predetermined condition (for example, 20 kg / The steam discharge line 25 may be closed to restrict the steam from moving to the nozzle head 27. [

반대로, 압력 센서(23a)를 통해 측정된 증기압력이 일정 조건(예를 들어, 50kg/cm2) 이상인 경우, 제어기(39)는 배출밸브(23c)를 폐쇄하여 증기가 증기배출라인(25)으로 이동하는 것을 제한하며, 공급밸브(23b)를 개방하여 매체가 증기터빈(30)으로 공급되는 것을 허용한다. 한편, 본 실시예와 달리, 압력센서(23a)는 온도센서로 대체될 수 있으며, 제어기(39)는 온도 조건에 따라 공급밸브(23b) 및 배출밸브(23c), 그리고 보조밸브(29a)를 조절할 수 있다.
Conversely, when the steam pressure measured through the pressure sensor 23a is equal to or higher than a certain condition (for example, 50 kg / cm2), the controller 39 closes the discharge valve 23c to supply steam to the steam discharge line 25 And opens the supply valve 23b to allow the medium to be supplied to the steam turbine 30. [ On the other hand, unlike the present embodiment, the pressure sensor 23a may be replaced by a temperature sensor, and the controller 39 may control the supply valve 23b, the discharge valve 23c, and the auxiliary valve 29a Can be adjusted.

도 5 및 도 6은 도 1에 도시한 복합화력발전설비의 작동을 나타내는 흐름도이다. 이하, 도 5 및 도 6을 참고하여 복합화력발전설비의 작동을 설명하면 아래와 같다.
5 and 6 are flowcharts showing the operation of the combined-cycle thermal power plant shown in Fig. Hereinafter, the operation of the combined-cycle thermal power plant will be described with reference to FIGS. 5 and 6. FIG.

앞서 설명한 바와 같이, 가스터빈(10)으로부터 발생된 배기가스는 덕트(20)에 유입되며, 배기가스의 배열에 의해 핀 튜브(22a,22b,22c)가 가열되어 핀 튜브(22a,22b,22c) 내의 매체로부터 증기가 생성된다(S100). 압력센서(23a)는 증기공급라인(21a)에 설치되어 증기의 압력(P)을 감지하며, 제어기(39)는 압력센서(23a)를 통해 증기공급라인(21a) 내부의 증기압력을 측정한다(S200).
As described above, the exhaust gas generated from the gas turbine 10 flows into the duct 20, and the fin tubes 22a, 22b, and 22c are heated by the arrangement of the exhaust gases to form the fin tubes 22a, 22b, and 22c (S100). ≪ / RTI > The pressure sensor 23a is installed in the steam supply line 21a to sense the pressure P of the steam and the controller 39 measures the steam pressure inside the steam supply line 21a through the pressure sensor 23a (S200).

제어기(39)는 증기압력이 일정 조건(예를 들어, 20kg/cm2 이상 50kg/cm 미만)에 해당하는지 여부를 판단하며(S300), 증기압력이 일정 조건에 해당할 경우 공급밸브(23b)를 통해 증기공급라인(21a)을 폐쇄하며(S400), 배출밸브(23c)를 통해 증기배출라인(25)을 개방한다(S500). 이때, 보조밸브(29a)를 통해 보조라인(29)은 폐쇄된다. 따라서, 증기는 증기배출라인(25)을 통해 노즐헤드(27)로 이동하며, 노즐(27a)은 핀 튜브(22a,22b,22c)의 표면에 증기를 토출하여 클리닝할 수 있다(S600). 즉, 본 실시예에서는 증기터빈(30)의 기동과정에서 사용할 수 없는 증기 중 일정 조건을 만족하는 증기를 이용하여 핀 튜브(22a,22b,22c)의 표면을 클리닝할 수 있으며, 이를 통해 증기터빈(30)을 기동하기 이전에 주기적으로 핀 튜브(22a,22b,22c)의 표면을 클리닝할 수 있으므로, 핀 튜브(22a,22b,22c)의 열전달률을 대폭 개선할 수 있을 뿐만 아니라 증기발생량을 증가시켜 배열회수보일러의 배열회수율 및 열효율을 증가시킬 수 있다.
The controller 39 determines whether the steam pressure corresponds to a certain condition (for example, 20 kg / cm2 or more and less than 50 kg / cm) (S300). If the steam pressure corresponds to a certain condition, the supply valve 23b The steam supply line 21a is closed (S400), and the steam discharge line 25 is opened through the discharge valve 23c (S500). At this time, the auxiliary line 29 is closed through the auxiliary valve 29a. Accordingly, the steam moves to the nozzle head 27 through the steam discharge line 25, and the nozzle 27a discharges steam to the surfaces of the fin tubes 22a, 22b, and 22c to perform cleaning (S600). That is, in the present embodiment, the surfaces of the fin tubes 22a, 22b, 22c can be cleaned by using steam which can not be used in the starting process of the steam turbine 30, The surfaces of the fin tubes 22a, 22b, and 22c can be cleaned periodically before starting the operation of the fin tubes 22, 22b, and 22c so that the heat transfer rate of the fin tubes 22a, 22b, and 22c can be remarkably improved, To increase the batch recovery rate and thermal efficiency of the batch recovery boiler.

반면, 제어기(39)는 증기압력이 일정 조건(예를 들어, 20kg/cm2 이상 50kg/cm 미만)에 해당하지 않을 경우, 즉, 증기압력이 20kg/cm2 미만일 경우 공급밸브(23b)를 통해 증기공급라인(21a)을 폐쇄하며(S320), 배출밸브(23c)를 통해 증기배출라인(25)을 개방하고 보조밸브(29a)를 통해 보조라인(29)을 개방하여 증기를 보조라인(29)을 통해 방산한다(S340).
On the other hand, when the steam pressure does not correspond to a certain condition (for example, 20 kg / cm 2 to 50 kg / cm 2), that is, when the steam pressure is less than 20 kg / cm 2, The steam supply line 21a is closed S320 and the steam discharge line 25 is opened through the discharge valve 23c and the auxiliary line 29 is opened through the auxiliary valve 29a, (S340). ≪ / RTI >

한편, 핀 튜브(22a,22b,22c)의 클리닝이 개시된 이후에도 제어기(39)는 증기압력이 일정 조건(예를 들어, 50kg/cm 미만)에 해당하는지 여부를 판단하며(S700), 가스터빈(10)이 가동됨에 따라 증기압력은 지속적으로 상승한다. 증기압력이 일정 조건에 해당할 경우 배출밸브(23c)를 통해 증기배출라인(25)을 폐쇄하며(S800), 공급밸브(23b)를 통해 증기공급라인(21a)을 개방한다(S900). 따라서, 증기는 증기공급라인(21a)을 통해 증기터빈(30)으로 공급되며, 증기터빈(30)은 증기에 의해 회전하여 발전기(31)를 구동함으로써 2차 발전이 이루어진다(S1000).
On the other hand, even after the cleaning of the finned tubes 22a, 22b and 22c is started, the controller 39 judges whether the steam pressure corresponds to a certain condition (for example, less than 50 kg / cm) (S700) 10), the steam pressure continuously increases. If the steam pressure corresponds to a certain condition, the steam discharge line 25 is closed through the discharge valve 23c (S800), and the steam supply line 21a is opened through the supply valve 23b (S900). Accordingly, the steam is supplied to the steam turbine 30 through the steam supply line 21a, and the steam turbine 30 is rotated by the steam to drive the generator 31 (S1000).

본 발명을 바람직한 실시예들을 통하여 상세하게 설명하였으나, 이와 다른 형태의 실시예들도 가능하다. 그러므로, 이하에 기재된 청구항들의 기술적 사상과 범위는 바람직한 실시예들에 한정되지 않는다.Although the present invention has been described in detail by way of preferred embodiments thereof, other forms of embodiment are possible. Therefore, the technical idea and scope of the claims set forth below are not limited to the preferred embodiments.

10 : 가스터빈 11 : 히터
12,31 : 발전기 20 : 덕트
20a,20b,20c : 드럼 21 : 급수펌프
21a,21b,21c : 증기공급라인 22 : 주연돌
22a,22b,22c : 핀 튜브 23a : 압력센서
23b : 공급밸브 23c : 배출밸브
25 : 증기배출라인 27 : 노즐헤드
27a : 증기노즐 29 : 보조라인
29a : 보조밸브 30 : 증기터빈
32 : 복수기 33 : 복수펌프
39 : 제어기10: gas turbine 11: heater
12, 31: Generator 20: Duct
20a, 20b, 20c: drum 21: feed pump
21a, 21b, 21c: steam supply line 22:
22a, 22b, 22c: pin tube 23a: pressure sensor
23b: Supply valve 23c: Discharge valve
25: steam discharge line 27: nozzle head
27a: steam nozzle 29: auxiliary line
29a: auxiliary valve 30: steam turbine
32: condenser 33: multiple pump
39:

Claims (8)

가스터빈;
상기 가스터빈에 연결되어 상기 가스터빈에서 발생한 배기가스가 유입되는 덕트;
내부에 매체가 흐르며, 상기 덕트 내에 설치되어 상기 배기가스에 의해 가열되는 핀 튜브;
상기 핀 튜브에 연결되어 상기 핀 튜브 내부에서 가열에 의해 상기 매체로부터 생성된 증기가 공급되는 증기터빈;
상기 핀 튜브와 상기 증기터빈 사이 사이에 설치되어 상기 증기를 상기 증기터빈에 공급하는 증기공급라인;
상기 핀 튜브의 일측에 설치되며, 상기 핀 튜브를 향해 상기 증기를 토출하는 증기노즐; 및
상기 증기공급라인으로부터 분기되어 상기 증기노즐에 연결되는 증기배출라인을 포함하는, 복합화력발전설비.Gas turbines;
A duct connected to the gas turbine to introduce exhaust gas generated from the gas turbine;
A fin tube in which a medium flows, a fin tube installed in the duct and heated by the exhaust gas;
A steam turbine connected to the fin tube and supplied with steam generated from the medium by heating in the fin tube;
A steam supply line installed between the fin tube and the steam turbine to supply the steam to the steam turbine;
A steam nozzle installed at one side of the fin tube for discharging the steam toward the fin tube; And
And a vapor discharge line branched from the vapor supply line and connected to the vapor nozzle. 제1항에 있어서,
상기 복합화력발전설비는,
상기 증기배출라인에 설치되어 상기 증기배출라인을 개폐하는 배출밸브;
상기 증기공급라인에 설치되어 상기 증기의 압력을 감지하는 압력센서; 및
상기 압력센서 및 상기 배출밸브에 연결되며, 상기 압력센서를 통해 측정된 상기 압력이 기설정된 범위 이내인 경우 상기 배출밸브를 개방하고 상기 범위를 벗어난 경우 상기 배출밸브를 폐쇄하는 제어기를 더 포함하는, 복합화력발전설비.The method according to claim 1,
In the combined-cycle power plant,
A discharge valve installed in the steam discharge line for opening and closing the steam discharge line;
A pressure sensor installed in the steam supply line for sensing a pressure of the steam; And
Further comprising a controller coupled to the pressure sensor and the discharge valve and configured to open the discharge valve when the pressure measured through the pressure sensor is within a predetermined range and to close the discharge valve when the pressure is outside the predetermined range, Combined cycle power plant. 제2항에 있어서,
상기 범위는 20kg/cm2 내지 50kg/cm2인, 복합화력발전설비.3. The method of claim 2,
The range is from 20 kg / cm 2 to 50 kg / cm 2. 제2항에 있어서,
상기 복합화력발전설비는 상기 증기공급라인에 설치되어 상기 증기공급라인을 개폐하는 공급밸브를 더 포함하며,
상기 제어기는 상기 공급밸브에 연결되어 상기 압력이 상기 범위 이내인 경우 상기 공급밸브를 폐쇄하고 상기 범위를 초과할 경우 상기 공급밸브를 개방하는, 복합화력발전설비.3. The method of claim 2,
The combined-cycle power generation facility further includes a supply valve installed in the steam supply line for opening and closing the steam supply line,
Wherein the controller is connected to the supply valve to close the supply valve when the pressure is within the range and to open the supply valve if the pressure exceeds the range. 제1항에 있어서,
상기 복합화력발전설비는 상기 덕트의 내부에 설치되어 기립배치되는 노즐헤드를 더 포함하며,
상기 증기노즐은 상기 노즐헤드를 따라 이격배치되는, 복합화력발전설비.The method according to claim 1,
The combined-cycle power generation facility may further include a nozzle head installed in the duct and standing upright,
Wherein the steam nozzle is spaced apart along the nozzle head. 제1항에 있어서,
상기 핀 튜브는 저압 핀튜브 및 중압 핀튜브, 그리고 고압 핀튜브를 구비하며,
상기 복합화력발전설비는,
상기 저압 핀튜브에 상기 매체를 공급하는 저압드럼;
상기 중압 핀튜브에 상기 매체를 공급하는 중압드럼; 및
상기 고압 핀튜브에 상기 매체를 공급하는 고압드럼을 더 포함하며,
상기 증기공급라인은 상기 고압 핀튜브와 상기 증기터빈을 연결하는, 복합화력발전설비.The method according to claim 1,
The fin tube includes a low pressure fin tube, a medium pressure fin tube, and a high pressure fin tube,
In the combined-cycle power plant,
A low pressure drum for supplying the medium to the low pressure fin tube;
An intermediate pressure drum for supplying the medium to the intermediate pressure fin tube; And
Further comprising a high-pressure drum for supplying the medium to the high-pressure fin tube,
Said steam supply line connecting said high pressure fin tube with said steam turbine. 내부에 매체가 흐르는 핀 튜브;
상기 핀 튜브에 연결되어 상기 핀 튜브 내부에서 가열에 의해 상기 매체로부터 생성된 증기가 공급되는 증기터빈;
상기 핀 튜브와 상기 증기터빈 사이 사이에 설치되어 상기 증기를 상기 증기터빈에 공급하는 증기공급라인;
상기 핀 튜브의 일측에 설치되며, 상기 핀 튜브를 향해 상기 증기를 토출하는 증기노즐; 및
상기 증기공급라인으로부터 분기되어 상기 증기노즐에 연결되는 증기배출라인을 포함하는, 핀 튜브 클리닝 장치.A fin tube through which the medium flows;
A steam turbine connected to the fin tube and supplied with steam generated from the medium by heating in the fin tube;
A steam supply line installed between the fin tube and the steam turbine to supply the steam to the steam turbine;
A steam nozzle installed at one side of the fin tube for discharging the steam toward the fin tube; And
And a steam discharge line branched from the steam supply line and connected to the steam nozzle. 제7항에 있어서,
상기 핀 튜브 클리닝 장치는,
상기 증기배출라인에 설치되어 상기 증기배출라인을 개폐하는 배출밸브;
상기 증기공급라인에 설치되어 상기 증기의 압력을 감지하는 압력센서; 및
상기 압력센서 및 상기 배출밸브에 연결되며, 상기 압력센서를 통해 측정된 상기 압력이 기설정된 범위 이내인 경우 상기 배출밸브를 개방하고 상기 범위를 벗어난 경우 상기 배출밸브를 폐쇄하는 제어기를 더 포함하는, 핀 튜브 클리닝 장치.8. The method of claim 7,
In the fin tube cleaning apparatus,
A discharge valve installed in the steam discharge line for opening and closing the steam discharge line;
A pressure sensor installed in the steam supply line for sensing a pressure of the steam; And
Further comprising a controller coupled to the pressure sensor and the discharge valve and configured to open the discharge valve when the pressure measured through the pressure sensor is within a predetermined range and to close the discharge valve when the pressure is outside the predetermined range, Fin tube cleaning device.
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