KR101478006B1 - Inner flue for chimney - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 연돌 내부구조물에 관한 것으로, 더 자세하게는 외부연돌 내부에 마련되어 발전연료가 연소되는 과정에서 발생된 배기가스의 외부 배출을 유도하는 것에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a stack internal structure, and more particularly, to inducing external exhaust of exhaust gas generated in the process of burning power generation fuel provided inside an external stack.
도 1은 일반적인 LNG 화력발전계통도이다.1 is a general LNG thermal power generation system diagram.
발전소에 있어서 연돌(Chimney)은 발전연료가 연소되는 과정에서 발생된 배기가스를 발전소 수명기간 동안 안전하게 배출시키는 중요한 구조물이다.Chimney in power plants is an important structure for safely discharging the exhaust gas generated during the combustion of power generation fuel during the lifetime of the power plant.
그러나 상기 연돌은 높이가 높고 연소가스에 의한 극심한 연소가스에 의한 극심한 부식환경 조건에 노출되어 취약한 구조물로 인식되고 있다.However, the above-mentioned stack is high in height and exposed to extreme corrosive environmental conditions due to a severe combustion gas caused by combustion gas, and is recognized as a weak structure.
특히 고체 석탄 연료에 의하여 발생되는 연소가스는 액화천연가스와 달리 유황성분이 많으므로 연소시 발생되는 연소가스가 주변 구조물에 부식 환경을 유발하게 되어 구조물의 내구성 및 안정성을 감소시킨다.In particular, unlike liquefied natural gas, combustion gas generated by solid coal fuels has a large amount of sulfur components, so combustion gas generated during combustion causes corrosive environment in the surrounding structure, thereby reducing the durability and stability of the structure.
도 2는 연돌의 일부 절제 사시도이다.2 is a partially cutaway perspective view of the stack.
도 2에 도시된 바와 같이 상기 연돌(10)은 외부연돌(11, Chimney); 외부연돌 내부에 마련되는 내부구조물(12, Inner Flue);로 구성된다.As shown in FIG. 2, the
상기에서 실제 배기가스를 유도하는 내부구조물(12)은 발전소 정상운전시 내부온도 90~150℃ 전후의 황산화물과 질산화물 그리고 분진(ASH) 등이 혼합된 배기가스를 배출함으로서 부식의 취약한 환경에서 운전되고 있는 상황이다.The internal structure (12) for inducing actual exhaust gas discharges exhaust gas mixed with sulfur oxide, nitric oxide and dust (ASH) at an internal temperature of about 90 to 150 ° C. during normal operation of the power plant, .
이러한 부식특성에 저항하기 위하여 현재 국내 발전소의 경우 티타늄 합금 덮개판(Titanium Alloy Clad Plate) 공법을 사용하거나 붕규산 발포 유리블럭(Borosilicate Foamed Glass Block) 공법 등을 이용하고 있다.In order to resist such corrosion characteristics, current titanium plants are using Titanium Alloy Clad Plate method or Borosilicate Foamed Glass Block method.
표 1은 발전소 연돌 배기가스 주요성분을 나타낸 것이다.Table 1 shows the main components of the exhaust gas of the power plant.
(스택 입구 기준)Amount of exhaust gas
(Based on stack entry)
(스택 입구/출구)Exhaust gas temperature
(Stack entry / exit)
(Wet, VOL %)
Gas component
(Wet, VOL%)
상기 부식특성에 저항하는 공법 중에서 티타늄 합금 덮개판 공법은 공장 제작된 반원 스틸 캔(Steel Can)에 티타늄 합금을 전기저항 특수용접으로 접합하고 티타늄 접합 캔을 현장에서 재용접하는 공법이다.Among the methods against the above corrosion characteristics, the titanium alloy cover plate method is a method in which a titanium alloy is bonded to a steel can made by a factory by means of electric resistance special welding, and the titanium can is reused in the field.
도 3은 티타늄 합금 덮개판 공법에 의한 연돌 내부구조물의 요부 절제 사시도이다.Fig. 3 is a perspective view of the lumen internal structure of the lumen cut by the titanium alloy lid plate method. Fig.
도 3에 도시된 바와 같이 티타늄 합금 덮개판 공법에 의한 연돌 내부구조물(300)은 카본 스틸재의 외부철판(310); 외부철판(310)의 내측면에 특수용접되는 타타늄 합금재의 라이닝(320); 외부철판(310)의 외부둘레에 설치되는 단열재(330);를 포함한다.As shown in FIG. 3, the fuselage
상기 부식특성에 저항하는 공법 중에서 붕규산 발포 유리블럭 공법은 공장 제작 후 현장 공급된 붕규산 발포 유리블럭을 탄소강에 인력으로 접착하는 공법이다.Among the methods against corrosion characteristics, the borosilicate foamed glass block method is a method of attaching borosilicate foamed glass blocks to the carbon steel by a force after the factory is manufactured.
도 4는 붕규산 발포 유리블럭 공법에 의한 연돌 내부구조물의 요부 절제 사시도이다.FIG. 4 is a perspective view of the lumen internal structure of a lumen cut by a borosilicate foam glass block method. FIG.
도 4에 도시된 바와 같이 붕규산 발포 유리블럭 공법에 의한 연돌 내부구조물(400)은 카본 스틸재의 외부철판(410); 외부철판(410)의 내측면에 접착제(B)를 통해 접착되는 복수의 붕규산 발포 유리블럭(420);을 포함한다.
As shown in FIG. 4, the
그러나 전술한 종래 기술에 따른 연돌 내부구조물(300)(400) 중에서 티타늄 합금 덮개판 공법에 의한 연돌 내부구조물(300)은 원자재를 전량 수입하는 고가의 티타늄 합금재의 라이닝(320)을 사용하기 때문에 재료특성에 따른 성능대비 시공비가 높은 문제가 있었다.However, since the fuselage
또한, 티타늄 합금 덮개판 공법에 의한 연돌 내부구조물(300)은 티타늄 합금재의 라이닝(320)을 외부철판(310)의 내측에 특수용접하기 때문에 현장용접 및 접합부위에 대한 시공이 매우 어려운 문제가 있었다.In addition, because the
또한, 티타늄 합금 덮개판 공법에 의한 연돌 내부구조물(300)은 현장운반시에 용접부위가 외부 충격에 의해 손상될 우려가 많게 되고, 용접부위가 부식에 취약하게 되는 문제가 있었다.In addition, there has been a problem that the fuselage
전술한 종래 기술에 따른 연돌 내부구조물(300)(400) 중에서 붕규산 발포 유리블럭 공법에 의한 연돌 내부구조물(400)은 전술한 티타늄 합금 덮개판 공법에 의한 내부구조물(300)에 비하여 다소 저렴하고 시공성은 비교적 단순하지만 작업자가 통해 붕규산 발포 유리블럭(420)의 접착작업을 실시하기 때문에 품질관리의 어려움이 있게 되고, 블럭간의 연속성이 저하되는 문제가 있었다.Among the stacked
또한, 붕규산 발포 유리블럭 공법에 의한 연돌 내부구조물(400)은 물리적 충격에 의해 마모 및 탈락의 우려가 많게 되어 내구력에 심각한 문제가 있었다.In addition, the stack
또한, 붕규산 발포 유리블럭 공법에 의한 연돌 내부구조물(400)은 외부 유출시 환경오염이 발생하게 되는 문제가 있었다.In addition, there has been a problem that environmental pollution occurs in the stacked
본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적이 내부식성 및 내마모성, 내열성, 내오염성이 우수한 연돌 내부구조물을 제공하는 데에 있는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a stack internal structure excellent in corrosion resistance, abrasion resistance, heat resistance and stain resistance.
본 발명은 그 다른 목적이 제작 및 시공이 용이하고, 제작비용 및 시공비용, 유지관리비용 등이 절감될 수 있도록 하는 연돌 내부구조물을 제공하는 데에 있는 것이다.
Another object of the present invention is to provide a stack internal structure which is easy to manufacture and construct, and can reduce production costs, construction costs, maintenance costs, and the like.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 연돌 내부구조물은 외부철판; 체결수단을 통해 외부철판에 체결 설치되는 라이닝(Lining); 외부철판과 라이닝 사이의 공간에 충전 설치되는 단열재;를 포함하고, 상기 라이닝의 내측면에 나노 무기 코팅(Nano Inorganic Coating)이 마련된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a stack structure, comprising: an outer steel plate; A lining fastened to the outer steel plate through fastening means; And a heat insulating material filled in a space between the outer steel plate and the lining, wherein the inner surface of the lining is provided with a nano inorganic coating.
본 발명에 따른 연돌 내부구조물은 상기 외부철판이 카본 스틸(Carbon Steel)로 구성된 것을 특징으로 한다.The inner structure of the stack according to the present invention is characterized in that the outer steel plate is made of carbon steel.
본 발명에 따른 연돌 내부구조물은 상기 라이닝이 스테인레스 스틸(Stainless Steel) 등의 내부식성이 강한 합금강으로 구성된 것을 특징으로 한다.The fins internal structure according to the present invention is characterized in that the lining is made of alloy steel having high corrosion resistance such as stainless steel.
본 발명에 따른 연돌 내부구조물은 외부철판과 라이닝의 사이에 설치되어 외부철판 및 라이닝의 수축, 팽창 및 변형을 방지하는 복수의 보강채널;을 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention is characterized in that the stack internal structure includes a plurality of reinforcing channels installed between the outer steel plate and the lining to prevent contraction, expansion and deformation of the outer steel plate and the lining.
본 발명에 따른 연돌 내부구조물은 상기 보강채널의 외측단이 외부철판의 내측면에 접속되고, 내측단에 라이닝 접속면이 마련된 것을 특징으로 한다.The inner structure of the stack according to the present invention is characterized in that the outer end of the reinforcing channel is connected to the inner surface of the outer steel plate and the lining connecting surface is provided at the inner end.
본 발명에 따른 연돌 내부구조물은 상기 보강채널이 링형 또는 직선형으로, 스테인레스 스틸(Stainless Steel) 등의 금속(Metal)로 구성된 것을 특징으로 한다.The present invention is characterized in that the reinforcing channel is a ring or a straight line, and is made of a metal such as stainless steel.
본 발명에 따른 연돌 내부구조물은 상기 보강채널이 수평부의 내측 하부에 수직부가 절곡 형성된 기역자형인 것을 특징으로 한다.The intestinal internal structure according to the present invention is characterized in that the reinforcing channel is a trapezoidal type in which a vertical portion is bent and formed in an inner lower portion of a horizontal portion.
본 발명에 따른 연돌 내부구조물은 상기 보강채널이 수평부의 내측에 수직부가 절곡 형성되고 수직부의 하단에 수평부가 내측방향으로 다시 절곡된 디귿자형인 것을 특징으로 한다.
The intralayer structure according to the present invention is characterized in that the reinforcing channel is a diagonal type in which the vertical portion is bent at the inner side of the horizontal portion and the horizontal portion is bent at the lower end of the vertical portion in the inner direction.
본 발명에 따른 연돌 내부구조물에 의하면, 티타늄 합금에 비해 저렴한 스테인레스 스틸재의 라이닝에 국내 생산이 가능한 나노 무기 코팅층을 형성함으로써 제작비용을 크게 절감할 수 있게 된다.According to the internal structure of the stack according to the present invention, it is possible to greatly reduce the manufacturing cost by forming a nano inorganic coating layer capable of being produced domestically in a lining of a stainless steel material which is inexpensive compared with a titanium alloy.
또한, 본 발명에 따른 연돌 내부구조물에 의하면, 내식성 및 내마모성이 우수한 나노 무기 코팅층의 초친수성과 이에 따른 자정작용으로 인하여 배기가스의 높은 온도 및 오염물질에 대한 저항성이 증대되고, 유지보수가 매우 용이하게 된다.Further, according to the internal structure of the stack according to the present invention, the super-hydrophilic property of the nano-inorganic coating layer excellent in corrosion resistance and abrasion resistance and the self-cleaning action thereby increases the resistance to exhaust gas at high temperature and pollutant, .
또한, 본 발명에 따른 연돌 내부구조물에 의하면, 라이닝을 외부철판에 용접하지 않고 체결수단으로 체결함으로써 품질관리가 용이하게 되고, 시공성이 뛰어나게 되어 시공비용을 절감할 수 있게 된다.
Further, according to the internal structure of a stack according to the present invention, quality control is facilitated by fastening the lining with the fastening means without welding the lining to the outer steel plate, and the workability is excellent, so that the construction cost can be reduced.
도 1은 일반적인 LNG 화력발전계통도,
도 2는 연돌의 일부 절제 사시도,
도 3은 티타늄 합금 덮개판 공법에 의한 연돌 내부구조물의 요부 절제 사시도,
도 4는 붕규산 발포 유리블럭 공법에 의한 연돌 내부구조물의 요부 절제 사시도,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 연돌 내부구조물의 일부 절제 사시도,
도 6은 동 바람직한 실시 예에 따른 연돌 내부구조물의 요부 종단면도,
도 7 및 도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 연돌 내부구조물의 요부 종단면도,
도 9 및 도 10은 동 다른 실시 예에 따른 연돌 내부구조물의 일부 절제 사시도.1 is a general LNG thermal power generation system diagram,
2 is a partially cutaway perspective view of the stack,
Fig. 3 is a perspective view of a lumbar resection of the internal structure of the stacked structure by the titanium alloy cover plate method,
Fig. 4 is a perspective view of a lumbar resection of a fuselage inner structure by a borosilicate foam glass block method,
5 is a partially cutaway perspective view of a stack structure according to a preferred embodiment of the present invention,
FIG. 6 is a longitudinal sectional view of a concave portion of a stacked internal structure according to the presently preferred embodiment,
FIGS. 7 and 8 are longitudinal sectional views of the main part of the stack internal structure according to another embodiment of the present invention,
9 and 10 are partially cutaway perspective views of a stack internal structure according to another embodiment.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 연돌 내부구조물을 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a stack structure according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
이하에서, "상방", "하방", "전방" 및 "후방" 및 그 외 다른 방향성 용어들은 도면에 도시된 상태를 기준으로 정의한다.In the following, the terms "upward", "downward", "forward" and "rearward" and other directional terms are defined with reference to the states shown in the drawings.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 연돌 내부구조물의 일부 절제 사시도이고, 도 6은 동 바람직한 실시 예에 따른 연돌 내부구조물의 요부 종단면도이다.FIG. 5 is a partially cutaway perspective view of a stack internal structure according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a vertical cross-sectional view of a main part of the stack internal structure according to the present preferred embodiment.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 연돌 내부구조물(100)은 외부철판(110), 라이닝(120), 단열재(130)를 포함한다.The frit
외부철판(110)은 원통형으로, 카본 스틸(Carbon Steel)로 구성된다.The
라이닝(120)은 외부철판(110)보다 직경이 작은 원통형으로, 체결볼트나 리벳 등의 체결수단(151)을 통해 상기 외부철판(110)에 체결 설치된다.The
상기 라이닝(120)은 스테인레스 스틸(Stainless Steel) 등의 내부식성이 강한 합금강으로 구성된다.The
상기 라이닝(120)의 내측면에는 나노 무기 코팅층(121, Nano Inorganic Coating)이 마련된다.The inner surface of the
상기 라이닝(120)은 범용강재 및 제작주문 등에 의해 크기 및 형상에 제한 없이 체결 설치된다.The
단열재(130)는 라이닝(120)의 내측을 통과하는 배기가스의 열이 라이닝(120)을 통해 외부철판(110) 쪽으로 전달되어 배출되는 것을 차단하기 위한 것이다.The
상기 단열재(130)는 외부철판(110)과 라이닝(120)의 사이의 공간에 충전 설치된다.The
도 7 및 도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 연돌 내부구조물의 요부 종단면도이다.FIG. 7 and FIG. 8 are longitudinal sectional views of the main part of the stack internal structure according to another embodiment of the present invention.
도 7 및 도 8에 도시된 본 발명의 다른 실시 예에 따른 연돌 내부구조물(100)은 외부철판(110), 라이닝(120), 단열재(130), 보강채널(140)을 포함한다.7 and 8, the
보강채널(140)은 외부철판(110) 및 라이닝(120)의 수축, 팽창 및 변형 등을 방지하고, 라이닝(120)을 지지, 연결하기 위한 것으로, 외부철판(110)과 라이닝(120)의 사이에 설치된다.The reinforcing
상기 보강채널(140)은 외측단이 외부철판(110)의 내측면에 접속되고, 내측단에 라이닝 접속면(141)이 마련된다.The reinforcing
상기 보강채널(140)은 링형 또는 직선형으로, 스테인레스 스틸(Stainless Steel) 등의 금속(Metal)으로 구성된다.The reinforcing
상기 보강채널(140)은 외부철판(110) 및 라이닝(120) 사이의 공간에 상하방향으로 다수개가 일정간격으로 이격 설치된다.The reinforcing
도 9 및 도 10은 동 다른 실시 예에 따른 연돌 내부구조물의 일부 절제 사시도이다.9 and 10 are partial cutaway perspective views of a stack structure according to another embodiment of the present invention.
상기 보강채널(140)의 형태는 도 7 및 도 9와 같이 수평부의 내측 하부에 수직부가 절곡 형성된 기역자형, 또는 도 8 및 도 10과 같이 수평부의 내측에 수직부가 절곡 형성되고 수직부의 하단에 수평부가 내측방향으로 다시 절곡된 디귿자형이 사용될 수 있다.7 and 9, the reinforcing
또한, 상기 보강채널(140)은 도시된 기역자형 또는 디귿자형 뿐만 아니라 장방형 등의 그 밖의 예측 가능한 다른 형태의 것이 사용될 수 있다.In addition, the
본 발명에 따른 연돌 내부구조물(100)은 외부연돌(Chimney)의 내부에 시공되며, 발전소의 발전연료가 연소되는 과정에서 발생된 배기가스의 외부 배출을 유도하게 된다.The internal structure (100) of the stack according to the present invention is installed inside an external chimney and induces the external exhaust of the exhaust gas generated in the process of burning the power generation fuel of the power plant.
본 발명에 따른 연돌 내부구조물(100)은 배기가스가 접촉되는 라이닝(120)이 국내 생산이 가능한 스테인레스 스틸재이고, 라이닝(120)의 내측면에 나노 무기 코팅층(121)이 마련된 것이다.The
따라서 본 발명에 따른 연돌 내부구조물(100)은 저비용의 내부식성 및 기계적 특성이 우수할 뿐 아니라 간단한 공정으로 시공할 수 있게 된다.Therefore, the
또한, 스테인레스 스틸재의 라이닝(120)에 마련된 나노 무기 코팅층(121)의 재료 특성성 평활도가 우수하게 되고, 초친수성으로 인해 오염물질의 부착이 어렵고 자정작용으로 청소가 용이하게 되므로 유지보수가 쉽게 된다.In addition, the nano-
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
Although the present invention has been described in detail with reference to the above embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made without departing from the spirit of the present invention.
100 : 연돌 내부구조물
110 : 외부철판
120 : 라이닝
121 : 나노 무기 코팅층
130 : 단열재
140 : 보강채널100: stack structure
110: outer plate
120: lining
121: Nano-inorganic coating layer
130: Insulation
140: reinforcement channel
Claims (8)
체결수단(151)을 통해 외부철판(110)에 체결 설치되고, 내측면에 나노 무기 코팅층(121)이 마련된 라이닝(120);
외부철판(110)과 라이닝(120) 사이의 공간에 충전 설치되는 단열재(130);
외부철판(110)과 라이닝(120)의 사이에 설치되어 외부철판(110) 및 라이닝(120)의 수축, 팽창 및 변형을 방지하는 복수의 보강채널(140);을 포함하는 것을 특징으로 하는 연돌 내부구조물.
An outer steel plate 110;
A lining 120 fastened to the outer steel plate 110 through the fastening means 151 and having a nano-inorganic coating layer 121 on the inner surface thereof;
A heat insulating material 130 filled in a space between the outer steel plate 110 and the lining 120;
And a plurality of reinforcing channels (140) provided between the outer steel plate (110) and the lining (120) to prevent contraction, expansion and deformation of the outer steel plate (110) and the lining (120) Internal structure.
상기 체결수단(151)는 볼트 또는 리벳인 것을 특징으로 하는 연돌 내부구조물.
The method according to claim 1,
Wherein the fastening means (151) are bolts or rivets.
상기 외부철판(110)은 카본 스틸(Carbon Steel)로 구성되고,
상기 라이닝(120)은 스테인레스 스틸(Stainless Steel)로 구성된 것을 특징으로 하는 연돌 내부구조물.
The method according to claim 1,
The outer steel plate 110 is made of carbon steel,
Wherein the lining (120) is made of stainless steel.
상기 보강채널(140)은 외측단이 외부철판(110)의 내측면에 접속되고, 내측단에 라이닝 접속면(141)이 마련된 것을 특징으로 하는 연돌 내부구조물.
The method according to claim 1,
Wherein the reinforcing channel (140) has an outer end connected to an inner surface of the outer steel plate (110) and a lining connecting surface (141) at an inner end.
상기 보강채널(140)은 금속(Metal)으로 구성된 것을 특징으로 하는 연돌 내부구조물.
The method according to claim 1,
Wherein the reinforcing channel (140) is made of metal.
상기 보강채널(140)은 수평부의 내측 하부에 수직부가 절곡 형성된 기역자형인 것을 특징으로 하는 연돌 내부구조물.
The method according to claim 1,
Wherein the reinforcing channel (140) is a translucent type formed by bending a vertical portion in an inner lower portion of a horizontal portion.
상기 보강채널(140)은 수평부의 내측에 수직부가 절곡 형성되고 수직부의 하단에 수평부가 내측방향으로 다시 절곡된 디귿자형인 것을 특징으로 하는 연돌 내부구조물.
The method according to claim 1,
Wherein the reinforcing channel (140) is a diagonal type in which a vertical portion is bent at an inner side of a horizontal portion and a horizontal portion is bent at a lower end of a vertical portion in an inner direction.
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