KR101540693B1

KR101540693B1 - Cdq 설비의 보일러 튜브 보호 장치

Info

Publication number: KR101540693B1
Application number: KR1020130161840A
Authority: KR
Inventors: 이현경; 고영환; 김다희
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2013-12-23
Filing date: 2013-12-23
Publication date: 2015-07-30
Also published as: KR20150073771A

Abstract

본 발명은 CDQ 설비의 보일러 튜브를 보호하기 위한 장치로서, 일측이 보일러 튜브의 입측에 힌지 연결되어, 보일러 튜브의 내주면에 충돌하는 가스 입자의 유속을 감소시키는 플레이트부; 및 플레이트부에 연결되어, 힌지 연결된 플레이트부의 각도를 조절하는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하여, CDQ 설비의 보일러 튜브 파손을 방지하는 효과를 제공한다.

Description

CDQ 설비의 보일러 튜브 보호 장치{APPARATUS FOR PROTECTING TUBE OF BOILER AT CDQ FACILITIES}

본 발명은 CDQ(Coke Dry Quenching)에서의 보일러 튜브(boiler tube)를 보호하기 위한 장치에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는, CDQ 설비에서 순환 가스에 포함된 더스트(dust)에 의해 보일러 튜브가 파손되는 것을 방지하기 위한, 보일러 튜브 보호 장치에 관한 기술 분야이다.

도 1은 CDQ 설비와, CDQ 설비로부터의 순환 가스를 보일러로 유입하기 위한 설비를 도시한 단면도이다.

CDQ(Coke Dry Quenching)란, 고온의 적열 코크스를 건식으로 냉각하는 설비이다. CDQ의 순환 가스는 가스 파이프(10)를 통해 챔버(1)로부터 빠져나오게 되며, 순환 가스는 보일러 튜브(20)를 통해 열교환 방식으로 발전기(30)를 가동시키게 된다.

현재의 CDQ는 적열 코크스 연소에 따른 회수율 저감 방지를 위하여, 챔버(1) 내에 질소(N₂)를 취입하게 되는데, 이로 인하여 챔버(1)의 순환 가스는 더스트(dust)를 많이 함유하게 되었다.

이러한 가스 입자에 포함된 더스트로 인하여, 보일러 튜브(20)를 통한 열 교환시, 보일러 튜브(20)의 내부면(21, 22)가 파손되는 문제점이 발생하게 되었는데, 이는 순환 가스의 더스트가 집중적으로 충돌하게 되는 부분(21 참조)에서 흔히 발생하게 되었다.

보일러 튜브(20)가 파손되면, 순환 가스가 외부에 유출되어 작업자의 안전사고 발생의 우려가 존재하였으며, 나아가 보일러 폭발까지 발생할 수 있는 문제점을 가지고 있다.

본 발명에 따른 CDQ 설비의 보일러 튜브 보호 장치는 상기한 바와 같은 종래 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, CDQ 순환 가스에 포함된 더스트로 인해 보일러 튜브가 파손되는 것을 방지할 수 있는 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 CDQ 설비의 보일러 튜브 보호 장치는 상기의 해결하고자 하는 과제를 위하여 다음과 같은 과제 해결 수단을 가진다.

본 발명에 따른 CDQ 설비의 보일러 튜브 보호 장치는 CDQ 설비의 보일러 튜브를 보호하기 위한 장치로서, 일측이 상기 보일러 튜브의 입측에 힌지 연결되어, 상기 보일러 튜브의 내주면에 충돌하는 가스 입자의 유속을 감소시키는 플레이트부; 및 상기 플레이트부에 연결되어, 힌지 연결된 상기 플레이트부의 각도를 조절하는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 CDQ 설비의 보일러 튜브 보호 장치의 상기 플레이트부는, 복수 개로 구비되어, 각기 독립적으로 구동되는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 CDQ 설비의 보일러 튜브 보호 장치는 상기 플레이트부에 위치되어, 상기 플레이트부에 충돌하는 가스 입자의 유속을 측정하는 센싱부; 및 상기 센싱부로부터 상기 유속에 대한 정보를 수신하여, 상기 구동부를 제어하여, 상기 플레이트부의 각도를 조절하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 CDQ 설비의 보일러 튜브 보호 장치의 상기 플레이트부는, 재질이 메쉬망으로 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 CDQ 설비의 보일러 튜브 보호 장치의 상기 메쉬망은, 상기 가스 입자는 통과시키되, 더스트는 통과시키지 않는 것을 특징으로 할 수 있다.

이상과 같은 구성의 본 발명에 따른 CDQ 설비의 보일러 튜브 보호 장치는 다음과 같은 효과를 가진다.

첫째, 더스트를 포함하고 있는 CDQ 순환 가스에 원심력이 발생하여, 보일러 튜브의 내주면과 출동하게 되는 부분의 파손을 집중적으로 방지할 수 있는 효과를 제공한다.

둘째, CDQ 순환 가스의 유속에 따라, 플레이트부의 각도가 조절되는바, CDQ 순환 가스의 유속을 적절히 감소시킬 수 있는 효과를 제공한다.

셋째, 플레이트부가 더스트만을 선별하여 필터링하고, 가스만을 통과시켜, 보일러 튜브의 파손을 방지할 수 있는 효과를 제공한다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 CDQ 설비와, CDQ 설비로부터의 순환 가스를 보일러로 유입하기 위한 설비를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른, CDQ 설비의 보일러 튜브 보호 장치가 설치될 위치를 설명하기 위한 부분 확대 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른, CDQ 설비의 보일러 튜브 보호 장치의 일 실시예를 도시한 사시도이다.

본 발명에 따른 CDQ 설비의 보일러 튜브 보호 장치는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 CDQ 설비의 보일러 튜브 보호 장치를 상세히 설명하고자 한다.

도 2는 본 발명에 따른, CDQ 설비의 보일러 튜브 보호 장치가 설치될 위치를 설명하기 위한 부분 확대 단면도이다. 도 3은 본 발명에 따른, CDQ 설비의 보일러 튜브 보호 장치의 일 실시예를 도시한 사시도이다.

본 발명에 따른, CDQ 설비의 보일러 튜브 보호 장치는 플레이트부(110); 및 구동부(120)를 포함한다.

먼저, 플레이트부(110)는 도 2에 도시된 바와 같이, CDQ 설비로부터의 가스(gas)가 유입되는 보일러 튜브(20)의 입측의 내부면에 힌지(hinge) 연결된다.

구체적으로는, 도 3에서 도시된 바와 같이, 플레이트부(110)는 구동축(111)을 가지며, 구동축(111) 부분이 보일러 튜브(20)의 내부면에 부착되는데, 플레이트부(110)가 구동축(111)을 중심으로 각도가 조절되면서, 플레이트부(110)에 충돌하는 가스 입자의 유속을 감소시키는 것이다.

도 2를 참조하면, 가스 입자는 상부①의 유속이 하부②의 유속보다 빠르게 진행되어, 보일러 튜브(20)의 원심력이 작용하는 내부면(21, 이하, '원심면'이라 한다)에 집중적으로 충돌하는 경향을 보인다. 상대적으로, 가스 입자는 보일러 튜브(20)의 구심력이 작용하는 내부면(22, 이하, '구심면'이라 한다)에는 가스 입자의 충돌이 빈번하지도 않으며, 그 유속은 원심면(21)에 비하여 낮은 유속의 가스 입자와 충돌되어, 가스 입자에 포함된 더스트에 의해 보일러 튜브(20)가 파손이 잘 일어나지 않는 특성을 보인다. 따라서, 원심면(21)이 가스 입자에 포함된 더스트로 인해 집중적으로 파손되는 것이다.

상술한 바와 같은 이유로, 플레이트부(110)는 가스 입자의 유속이 빠르고, 가스 입자가 보일러 튜브(20)의 원심면을 향하는 위치, 즉, 가스 파이프(10)의 상면에 부착되도록 하는 것이 중요하다.

구동부(120)는 도 3에 도시된 바와 같이, 플레이트부(110)에 연결, 구체적으로는 플레이트부(110)의 구동축(111) 부분에 연결되어, 플레이트부(110)의 각도를 조절한다.

구동부(120)는 회전 동력을 발생시키는 모터(motor)와 같은 것으로서, 플레이트부(110)의 각도를 조절할 수 있는 토크를 발생시키는 것이 바람직하다. 구동부(120)는 산업상 이용되는 일반 산업용 모터이면 족한바, 그 구체적인 작동 원리의 설명은 생략한다.

플레이트부(110)는 도 3에 도시된 바와 같이, 복수 개로 구비되어, 각기 독립적으로 구동되는 것이 바람직하다. 이 경우, 구동부(120) 역시 이들 개별적인 플레이트부(110)에 독립적으로 연결될 수도 있고, 하나의 구동부(120)를 사용하는 경우에는 구동부(120)에 기어 박스를 통하여 복수 개의 플레이트부(110)를 독립적으로 구동시키는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른, CDQ 설비의 보일러 튜브 보호 장치는 센싱부(140); 및 제어부(130)를 더 포함할 수 있다.

먼저, 센싱부(140)는 도 3에 도시된 바와 같이, 플레이트부(110)에 위치되어, 플레이트부(110)에 충돌하는 가스 입자의 유속을 측정한다.

센싱부(140)의 부착 위치는, 플레이트부(110)의 특정 위치에 한정할 것은 아니지만, 플레이트부(110)의 종단에 위치하는 것이 바람직하다. 이는 센싱부(140)의 위치가 플레이트부(110)의 중앙이나 힌지 연결된 구동축(111) 부위에 위치되면, 플레이트부(110)에 충돌된 가스 입자의 상호 유속의 상쇄로 인하여, 정확한 가스 입자의 유속을 측정하기 힘들기 때문이다.

제어부(130)는 센싱부(140)로부터 유속에 대한 정보를 수신하며, 구동부(120)를 제어하는 구성이다. 제어부(130)는 구동부(120)를 제어함으로써, 최종적으로 플레이트부(110)의 각도를 가스 입자의 유속에 따라 조절하게 된다. 즉, 가스 입자의 유속이 큰 경우에는 제어부(130)는 플레이트부(130)를 직각으로 세워서 가스 입자의 유속을 현저히 감소시키며, 가스 입자의 유속이 상대적으로 작다고 판단되는 경우에는 플레이트부(130)의 도 3에 도시된 바와 같이, 가스 입자가 향하는 방향으로 플레이트부(130)를 향하게 하여, 가스 입자의 유속을 덜 감소시키도록 한다.

플레이트부(110)의 재질은 메쉬망으로 이루어지는 것이 바람직한데, 메쉬망은 가스 입자의 온도를 견딜 수 있도록 하기 위하여, 금속 메쉬망인것이 바람직하다.

여기서 메쉬망은 가스 입자는 통과시키되, 더스트(dust)를 필터링하기 위한 것인바, 타일러 표준체(Tyler Standard Sieve)는 통상적으로 가스 입자에 포함된 더스트 크기보다 작아야할 것이다.

본 명세서에서 사용되는 용어에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 해석되지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함한다" 등의 용어는 설시된 특징, 개수, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 개수, 단계 동작 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명의 권리 범위는 특허청구범위에 기재된 사항에 의해 결정되며, 특허 청구범위에 사용된 괄호는 선택적 한정을 위해 기재된 것이 아니라, 명확한 구성요소를 위해 사용되었으며, 괄호 내의 기재도 필수적 구성요소로 해석되어야 한다.

1: 챔버(chamber)
2: 더스트 캐쳐(dust catcher)
10: 가스 파이프
20: 보일러 튜브(boiler tube)
21: 원심면
22: 구심면
100: 본 발명
110: 플레이트부
111: 구동축
120: 구동부
130: 제어부
140: 센싱부

Claims

CDQ 설비의 보일러 튜브를 보호하기 위한 장치에 있어서,
일측이 상기 보일러 튜브의 입측에 힌지 연결되어, 상기 보일러 튜브의 내주면에 충돌하는 가스 입자의 유속을 감소시키는 플레이트부;
상기 플레이트부에 연결되어, 힌지 연결된 상기 플레이트부의 각도를 조절하는 구동부;
상기 플레이트부에 위치되어, 상기 플레이트부에 충돌하는 가스 입자의 유속을 측정하는 센싱부; 및
상기 센싱부로부터 상기 유속에 대한 정보를 수신하여, 상기 구동부를 제어하여, 상기 플레이트부의 각도를 조절하는 제어부를 포함하되,
상기 플레이트부는 복수 개로 구비되어, 각기 독립적으로 구동되는 것을 특징으로 하는, 보일러 튜브 보호 장치.
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제1항에 있어서, 상기 플레이트부는,
재질이 메쉬망으로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 보일러 튜브 보호 장치.
제4항에 있어서, 상기 메쉬망은,
상기 가스 입자는 통과시키되, 더스트는 통과시키지 않는 것을 특징으로 하는, 보일러 튜브 보호 장치.