KR101816010B1 - 발전용 열교환기의 부식 저감장치 - Google Patents

발전용 열교환기의 부식 저감장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101816010B1
KR101816010B1 KR1020150127052A KR20150127052A KR101816010B1 KR 101816010 B1 KR101816010 B1 KR 101816010B1 KR 1020150127052 A KR1020150127052 A KR 1020150127052A KR 20150127052 A KR20150127052 A KR 20150127052A KR 101816010 B1 KR101816010 B1 KR 101816010B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
corrosion
boiler
reducing material
injector
amount
Prior art date
Application number
KR1020150127052A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20170029898A (ko
Inventor
최석천
박석균
장영석
Original Assignee
한국생산기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국생산기술연구원 filed Critical 한국생산기술연구원
Priority to KR1020150127052A priority Critical patent/KR101816010B1/ko
Publication of KR20170029898A publication Critical patent/KR20170029898A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101816010B1 publication Critical patent/KR101816010B1/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B37/00Component parts or details of steam boilers
    • F22B37/02Component parts or details of steam boilers applicable to more than one kind or type of steam boiler
    • F22B37/025Devices and methods for diminishing corrosion, e.g. by preventing cooling beneath the dew point
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F19/00Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers
    • F28F19/002Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers by using inserts or attachments
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F19/00Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers
    • F28F19/02Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers by using coatings, e.g. vitreous or enamel coatings
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/08Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring diameters
    • G01B11/12Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring diameters internal diameters
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B17/00Measuring arrangements characterised by the use of infrasonic, sonic or ultrasonic vibrations
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/02Constructional details
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/0004Gaseous mixtures, e.g. polluted air

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)

Abstract

발전용 열교환기의 부식 저감장치에 관한 것으로, 보일러 내부에 설치된 보일러 튜브의 직경을 실시간으로 측정하는 측정기; 상기 보일러 내부에 부식 저감물질이 투입되도록 상기 보일러에 설치되는 부식저감물질 분사기; 상기 측정기에서 측정된 상기 보일러 튜브의 직경 변화에 따른 부식 상태를 측정한 결과를 비교·판단하여 부식 저감물질이 실시간으로 투입되도록 상기 부식저감물질 분사기를 제어하는 제어부;를 마련하여 보일러 튜브의 직경을 실시간으로 측정할 수 있고, 보일러 튜브의 부식 변화량에 따라 부식저감물질의 투입량을 달리 투입할 수 있으며, 부식저감물질을 부식 변화량에 따라 달리 투입함으로써 보일러 튜브의 부식을 보다 효율적으로 저감시킬 수 있다.

Description

발전용 열교환기의 부식 저감장치{Corrosion Reduction Apparatus of Power Plant Boiler Tubes}
본 발명은 발전용 열교환기의 부식 저감장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 발전용 보일러에 설치된 튜브의 부식 상태를 실시간으로 검출함은 물론 튜브의 부식 상태에 따라 부식 방지물질을 최적화된 시기에 투입하는 발전용 열교환기의 부식 저감장치에 관한 것이다.
일반적으로 석유 화학 공업 분야, 화력 발전소 등에서는 유체와 기체의 냉각, 응축, 가열 및 증발 등의 용도로 열 교환기를 사용한다. 상기 열 교환기는 다관식, 공랭식 등 여러 종류가 있으며, 다관식 타입의 열 교환기가 저온, 저압에서 고온, 고압까지 다목적으로 가장 많이 사용되고 있다.
그러나 상기 다관식 열 교환기 중 내부에 냉각수가 흐르는 튜브는 유체와의 마찰, 유체의 이물질, 스케일, 급수 처리상의 문제 등으로 튜브 내벽이 쉽게 부식 또는 스케일이 부착된다. 따라서 튜브 내부의 부식/스케일 여부 및 부식/스케일 정도를 주기적으로 검사하고 누수를 예방할 필요가 있다.
열 교환기 튜브 내부의 검사 방법은 크게 두 가지로 나눌 수 있다.
먼저, 튜브를 기계적으로 절단한 후 부식 여부 및 부식 정도를 파악하는 파괴적인 시험 방법이 있는데, 이는 발관 자체의 어려움 및 시간, 비용 면에서 비경제적이므로 문제가 있다.
다른 방법은 튜브를 절단하지 않고 부식 여부 및 부식 정도를 측정하는 비파괴적 방법으로써, 내시경 카메라를 이용하는 방법 및 튜브 외벽에서 초음파를 투사하여 측정하는 방법이 있다.
상기 내시경 카메라를 이용하여 내벽의 부식 상태를 측정하는 방법은 튜브의 길이가 제한되고 수집 가능한 정보량의 제한이 있기 때문에 한계가 있다.
따라서 최근에는 튜브의 외벽에서 초음파를 투사하여 내벽의 부식 상태를 측정하는 방법이 가장 많이 이용되고 있다.
상기 초음파를 이용한 방법은 수직형 또는 사각형 펄스 파를 튜브 내부로 투과시키고 이에 대한 반사파를 측정하여 튜브의 부식 정도를 파악하는 것이다.
그러나 수직형 펄스 반사법을 이용한 부식 정도 측정 방법의 문제점은 검사 대상 튜브의 곡률로 인하여 빔이 튜브의 외부로 퍼져나가 튜브의 내벽에서 반사되는 음압이 상대적으로 미약하고, 튜브의 두께가 얇을 경우 초음파 측정 장치의 전면에 시간 지연을 주어 근거리 음장을 해소할 수 있는 기구를 별도로 부착해야 한다는 문제점이 있었다.
또한 사각형 초음파 측정 장치를 이용한 방법의 문제점은 각도 변화 정도의 한계 및 이동 측정 시 결과의 오차 범위 확대로 인해 이용이 제한된다는 문제점이 있었다.
한편 발전용 열교환기의 내부에 설치되는 부식장치는 보일러 튜브의 관내 두께나 보일러 튜브의 내부 및 외부의 온도에 대한 저항값의 노이즈 측정을 통한 저항의 차이로 부식의 변화를 측정하고 있으며, 이러한 보일러 튜브의 두께 변화에 따라 필요 시 부식 저감물질을 투입하고 있는 실정이다.
또한 보일러 튜브의 부식을 측정하는 링 프루브를 설치하여 설정된 값의 비교 판독에 따라 부식 저감물질을 투입하고 있으나, 보일러 튜브의 부식 측정 시 정확도가 떨어지는 문제점이 있었다.
예를 들어, 하기 특허문헌 1에는 '튜브 내면 두께 측정 초음파 장치'가 개시되어 있다.
하기 특허문헌 1에 따른 튜브 내면 두께 측정 초음파 장치에는 하우징 내부에 장치된 탐촉자에 의해 초음파를 튜브 측으로 투사하여 상기 튜브 내부의 산화 스케일 두께를 측정하는 초음파 측정 장치로서, 상기 탐촉자 전방에 배치되어 초음파를 집속하는 집속렌즈; 상기 탐촉자와 상기 집속렌즈 사이에 삽입되는 커플란트; 및 상기 탐촉자 및 상기 집속렌즈와 동축 상에 배치되며 상기 집속된 초음파를 상기 튜브 벽과 수직되는 방향으로 투사되도록 만곡된 오목 반사면이 형성된 반사부;를 포함하고, 상기 하우징은 상기 튜브와 접촉하는 면을 곡면으로 형성하여 상기 튜브에 밀착 가능하게 설치되어 있다.
하기 특허문헌 2에는 '무선 네트워크를 기반으로 한 온도 및 부식 모니터링 장치'가 개시되어 있다.
하기 특허문헌 2에 따른 무선 네트워크를 기반으로 한 온도 및 부식 모니터링 장치에는 온도와 부식 모니터링이 필요하며 고온의 열원이 상시 존재하는 보일러 튜브와 벽면에 설치(부착)되는, 다수 개의 온도 모니터링 센서와 다수 개의 부식 모니터링 센서와 상기 센서들과 각각 연결되어 동작 제어를 위한 전력을 공급하는 다수 개의 열전소자(thermoelectric element)를 포함하여 구성되는 열전소자부로 구성되는 센서부; 상기 센서부와 무선 네트워크를 통해 연결되며, 상기 센서부로부터 전달받은 센싱 정보를 외부로 전달하는 통신 관리부; 및 상기 통신 관리부와 네트워크를 통해 연결되며, 상기 통신 관리부를 통해서 전달받은 센싱 정보를 이용하여 온도, 열 유속(heat flux)을 분석하거나, 부식 정도(corrosion rate)를 분석하여 외부로 전달하는 통합 분석부;가 개시되어 있다.
대한민국 특허 공개번호 제10-2009-0095796호(2009년 9월 10일 공개) 대한민국 특허 등록번호 제10-1528810호(2015년 6월 9일 등록)
그러나 종래기술 1에 따른 튜브 내면 두께 측정 초음파 장치는 보일러 튜브의 내면에 형성되는 스케일의 두께를 측정하므로 부식을 감지할 수 없는 문제점이 있으며, 보일러 튜브의 부식을 감지하는 부식 모니터링 센서를 온도가 낮은 수냉벽에 설치하므로 고온의 보일러 내부에 설치되는 보일러 튜브의 부식을 검출할 수 없는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 발전용 열교환기에 보일러 튜브의 부식 정도를 실시간으로 측정 및 분석하여 부식 저감물질을 적절한 시기에 실시간으로 투입할 수 있는 발전용 열교환기의 부식 저감장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 발전용 열교환기의 보일러 튜브의 부식 측정 결과에 따라 최적화된 시기에 부식 저감물질을 투입하여 보일러 튜브의 부식을 최소화시킬 수 있는 발전용 열교환기의 부식 저감장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 열교환기의 보일러 튜브의 부식 저감물질을 액상 또는 분말 형태로 투입할 수 있는 발전용 열교환기의 부식 저감장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 열교환기에 보일러 튜브의 부식을 측정하는 관측장치를 다양한 형태로 설치할 수 있는 발전용 열교환기의 부식 저감장치를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 발전용 열교환기의 부식 저감장치는 보일러 내부에 설치된 보일러 튜브의 직경을 실시간으로 측정하는 측정기; 상기 보일러 내부에 부식 저감물질이 투입되도록 상기 보일러에 설치되는 부식저감물질 분사기; 상기 측정기에서 측정된 상기 보일러 튜브의 직경 변화에 따른 부식 상태를 측정한 결과를 비교·판단하여 부식 저감물질이 실시간으로 투입되도록 상기 부식저감물질 분사기를 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 측정기는 상기 보일러의 외면에 설치되며, 초음파 또는 레이저가 관통되도록 개폐 가능하게 설치되는 관측창; 상기 보일러 튜브의 직경이 측정되도록 상기 보일러 외부에 설치되며, 초음파 또는 레이저를 발생시키는 부식관측수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 관측창은 상기 보일러에 회전 가능하게 설치되는 도어; 상기 도어가 개방되도록 상기 보일러 외면에서 내면으로 이동 가능하게 설치되는 액추에이터; 상기 보일러 내부로 이동된 상기 액추에이터가 보호되도록 분사되며, 상기 액추에이터와 함께 상기 도어를 개폐시키는 에어 공급라인;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 부식관측수단은 초음파를 발생시키는 초음파 발생기; 상기 초음파의 발생을 제어하는 초음파 발생 제어부; 상기 초음파 발생기에서 발생된 초음파를 상기 보일러 내부로 방출시켜 반향되는 초음파에 의해 상기 보일러 튜브의 직경을 검출하는 초음파 센서;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 부식관측수단은 상기 보일러 내부의 보일러 튜브 부식을 검출하는 레이저 센서; 상기 레이저 센서에 의해 물리량의 변화를 연속적으로 측정하는 데이터 수집장치; 상기 데이터 수집장치에 의해 부식저감물질이 투입되도록 상기 보일러에 설치되는 인젝터;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 부식관측수단은 상기 관측창으로부터 일정 거리만큼 떨어져 설치되는 미러 마운트; 상기 미러 마운트 내부에 설치되는 미러; 상기 미러 마운트로부터 소정 거리만큼 이격되도록 설치되는 고정부재; 상기 고정부재에 설치되며, 상기 미러를 통해 상기 보일러 튜브의 직경을 검출하는 레이저 센서; 상기 고정부재에 설치되며, 상기 미러를 통해 상기 보일러 내부의 온도를 측정하는 적외선 센서; 상기 고정부재에 설치되며 상기 미러를 통해 상기 보일러 내부를 실시간으로 관측하는 관측 카메라;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 부식관측수단은 상기 보일러의 배출 측에 연소된 연소가스의 성분을 분석하는 가스 분석기;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 부식저감물질 분사기는 상기 보일러에 설치된 투입구에 부식저감물질이 공급되도록 설치되는 관로; 상기 관로에 액상의 부식저감물질이 분사되도록 설치되는 인젝터; 상기 인젝터에 액상 부식저감물질이 공급되도록 설치되는 저장탱크; 상기 관로에 분말 부식저감물질이 공급되도록 설치되는 스크류; 상기 스크류에 고체 상태의 부식저감물질을 미분시켜 공급되도록 설치되는 미분기; 상기 관로를 따라 공급된 부식저감물질이 상기 보일러 내부로 투입되도록 설치되는 에어 공급부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 관로에는 액상 또는 분말의 부식저감물질이 상기 보일러 내부에 골고루 공급되도록 스월 인젝터가 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는 상기 부식저감물질을 투입한 후 상기 측정기에서 측정된 상기 보일러 튜브의 부식 변화량에 따라 상기 부식저감물질 분사기의 부식저감물질의 투입 주기, 투입량 및 분사압력을 각각 다르게 조절하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는 부식저감물질의 투입 후 상기 측정기에서 측정된 부식 변화량이 일정하게 유지되면, 설정된 분사량 및 설정된 분사 압력에 의해 부식저감물질을 주기적으로 투입하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는 부식저감물질의 투입 후 상기 측정기에서 측정된 부식 변화량이 설정된 기준값보다 크면, 부식저감물질의 투입량 및 분사압력을 증가시키고 투입 주기를 단축시켜 투입하는 것을 특징으로 한다.
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 발전용 열교환기의 부식 저감장치에 의하면, 보일러 튜브의 직경을 실시간으로 측정할 수 있고, 보일러 튜브의 부식 변화량에 따라 부식저감물질의 투입량을 달리 투입할 수 있으며, 부식저감물질을 부식 변화량에 따라 달리 투입함으로써 보일러 튜브의 부식을 보다 효율적으로 저감시킬 수 있다는 효과가 얻어진다.
본 발명에 따른 발전용 열교환기의 부식 저감장치에 의하면, 보일러에 부식저감물질 분사기에 의하여 액상 또는 분말의 부식저감물질을 선택적으로 투입할 수 있고, 스월 인젝터에 의해 부식저감물질이 보일러 내부에 골고루 투입할 수 있다는 효과가 얻어진다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 발전용 열교환기의 부식 저감장치를 보인 구성도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 발전용 열교환기에 설치되는 관측기 및 부식관측수단의 개방 전 상태를 보인 개략적인 단면도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 발전용 열교환기에 설치되는 관측기 및 부식관측수단의 개방 후 상태를 보인 개략적인 단면도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 발전용 열교환기에 설치된 관측창을 보인 단면도,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 발전용 열교환기의 제1 관측수단을 보인 구성도,
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 발전용 열교환기의 제2 관측수단을 보인 구성도,
도 7은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 발전용 열교환기의 제3 관측수단을 보인 개략적인 구성도,
도 8은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 발전용 열교환기의 부식저감물질 분사기를 보인 구성도,
도 9는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 발전용 열교환기의 부식 저감방법을 보인 흐름도.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 발전용 열교환기의 부식 저감장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 발전용 열교환기의 부식 저감장치를 보인 구성도이다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 발전용 열교환기의 부식 저감장치는
보일러(1) 내부에 설치된 보일러 튜브(2)의 직경을 실시간으로 측정하는 측정기(10); 상기 보일러(1) 내부에 부식저감물질이 투입되도록 상기 보일러(1)에 설치되는 부식저감물질 분사기(50); 상기 측정기(10)에서 측정된 상기 보일러 튜브(2)의 직경 변화에 따른 부식 상태를 측정한 결과를 비교·판단하여 부식 저감물질이 실시간으로 투입되도록 상기 부식저감물질 분사기(50)를 제어하는 제어부;를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 발전용 열교환기의 부식 저감장치는 열교환기인 보일러(1) 내부에 보일러 튜브(2)가 설치되고 있으며, 보일러 튜브(2)는 연소가스의 연소에 의해 보일러(1) 내부의 온도가 대략 650~980℃를 유지하게 되므로, 보일러 튜브(2)는 부식이 발생되고 있다.
이러한 보일러 튜브(2)의 부식을 저감시키기 위하여 부식저감물질을 투입하게 되는데, 보일러 튜브(2)의 부식을 실시간으로 측정하면서 보일러 튜브(2)의 변화량에 따라 부식저감물질의 투입량 및 투입 주기 등을 각각 다르게 투입하여 보일러 튜브(2)의 부식을 줄일 수 있도록 한다.
즉, 본 발명의 발전용 열교환기의 부식 저감장치는 보일러 튜브(2)의 부식 변화량에 따라 부식저감물질의 투입량, 투입 주기, 부식저감물질의 투입 압력 등을 조절하여 투입시킴으로써, 보일러 튜브(2)의 부식을 저감시킬 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 보일러(1) 내부에는 연소에 필요한 연료와 공기가 공급됨은 물론 점화 플러그에 의해 연소가 지속적으로 이루어지도록 한다.
상기 보일러(1)에는 내부에 설치되어 있는 보일러 튜브(2)의 부식을 측정하기 위한 측정기(10)가 설치되며, 부식저감물질을 투입하는 부식저감물질 분사기(50)가 설치된다.
도 1에서와 같이, 관측창(11)은 보일러(1)의 상면에 설치되는 것으로 도시되어 있으며, 부식저감물질 분사기(50)는 보일러(1)의 측면에 설치되는 것으로 도시되어 있다.
이들 관측창(11) 및 부식저감물질 분사기(50)는 필요에 따라 보일러(1)의 다른 위치에 설치될 수 있음은 물론이다.
상기 관측창(11)에는 보일러(1) 내부의 보일러 튜브(2)를 관측하기 위한 부식관측수단(20)이 설치되며, 부식관측수단(20)은 다양한 실시 예로 설치될 수 있다.
아울러 부식저감물질 분사기(50)는 보일러(1)에 설치되는데, 부식저감물질 분사기(50)의 인젝터(52)가 보일러(1)의 측면에 설치된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 인젝터(52)는 인접한 측면에 설치되거나 서로 대칭되는 면에 설치될 수 있다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 발전용 열교환기에 설치되는 관측기 및 부식관측수단의 개방 전 상태를 보인 개략적인 단면도이고, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 발전용 열교환기에 설치되는 관측기 및 부식관측수단의 개방 후 상태를 보인 개략적인 단면도이다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 측정기(10)는 상기 보일러(1)의 외면에 설치되며, 초음파 또는 레이저가 관통되도록 개폐 가능하게 설치되는 관측창(11) 및 상기 보일러 튜브(2)의 직경이 측정되도록 상기 보일러(1) 외부에 설치되며, 초음파 또는 레이저를 발생시키는 부식관측수단(20);을 포함한다.
상기 측정기(10)는 보일러(1)에 설치되는 관측창(11)과 관측창(11)의 외부에 관측창(11)을 통해 보일러(1) 내부의 보일러 튜브(2)를 측정하는 부식관측수단(20)으로 이루어진다.
상기 관측창(11)은 상기 보일러(1)에 회전 가능하게 설치되는 도어(12); 상기 도어(12)가 개방되도록 상기 보일러(1) 외면에서 내면으로 이동 가능하게 설치되는 액추에이터(13); 상기 보일러(1) 내부로 이동된 상기 액추에이터(13)가 보호되도록 분사되며, 상기 액추에이터(13)와 함께 상기 도어(12)를 개폐시키는 에어 공급라인(14);을 포함한다.
상기 도어(12)는 보일러(1)에 회전 가능하게 설치되며, 이들 도어(12)는 2개로 분할되게 설치된다. 상기 보일러(1) 외측에는 도어(12)를 개폐시킬 수 있는 엑추에이터(13)가 설치된다. 상기 엑추에이터(13)는 유압 실린더 또는 다수의 관절로 이루어진 링크를 사용할 수 있다.
도 2 및 도 3에서와 같이, 관측창(11)의 외측에는 유압에 의해 보일러(1) 내부를 향해 이동 가능한 액추에이터(13)가 설치되며, 상기 액추에이터(13)와 함께 도어(12)를 개폐시킴은 물론 보일러(1) 내부의 열원으로부터 액추에이터(13)를 보호되도록 공기를 공급하는 에어 공급라인(14)이 설치된다.
상기 에어 공급라인(14)은 발전소에 설치되어 있는 컴프레셔 등에 연결되어 공기를 공급하도록 설치된다. 상기 에어 공급라인(14)은 보일러(1)의 외부에서 내부 방향으로 흐르도록 한다.
상기 에어 공급라인(14)에서 분출되는 공기는 액추에이터(13)의 구동에 따라 보일러(1) 내부로 진입하는 액추에이터(13)를 고온의 열원으로부터 액추에이터(13)를 냉각시켜 주어 액추에이터(13)를 고온의 열로부터 손상 또는 파손을 방지하게 된다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 발전용 열교환기에 설치된 관측창을 보인 단면도로서, 전술한 관측창(11)과 동일한 구조로 이루어진 것이므로, 동일한 명칭에 대하여 동일한 도면부호를 사용하여 설명하기로 한다.
도 4는 관측창(11)의 다른 실시 예를 도시한 것으로, 보일러(1)에는 분할된 2개의 도어(12)가 설치되며, 도어(12)를 개폐시키는 액추에이터(13)가 설치된다.
이러한 액추에이터(13)는 다수의 링크(15)로 이루어지며, 다수의 링크(15)는 관절을 고정핀(15a, 15b) 등에 의해 회전되지 않도록 고정되거나 링크(15)의 진입에 따라 도어(12)에 인접한 링크(15)가 내부로 이동되도록 설치할 수 있다.
즉, 링크(15)에는 제1 고정핀(15a)이 2개의 링크(15) 사이에 회전 가능하게 설치되고, 제2 고정핀(15b)은 일정 길이를 갖는 장공(미도시)을 따라 이동 가능하게 설치된다.
아울러 관측창(11)에는 내부를 투시할 수 있는 투시창(16)이 설치될 수 있으며, 보일러(1)의 외측에는 보일러 튜브(2)의 직경을 측정할 수 있는 부식관측수단(20)이 설치된다.
상기 부식관측수단(20)은 초음파에 의해 보일러 튜브(2)의 직경을 측정하는 부식관측수단, 레이저에 의해 보일러 튜브(2)의 직경을 측정하는 부식관측수단 및 레이저와 적외선 센서 및 관측 카메라에 의해 보일러 튜브(2)의 직경을 측정함은 물론 보일러(1) 내부를 실시간으로 관측하는 부식관측수단으로 이루어질 수 있다.
상기 부식관측수단(20)은 설명의 편의를 위하여 초음파를 이용하는 부식관측수단(20)을 제1 부식관측수단으로 설명하고, 레이저를 이용하는 부식관측수단(20)을 제2 부식관측수단으로 설명하며, 레이저와 적외선 및 카메라를 이용하는 부식관측수단(20)을 제3 관측수단으로 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 발전용 열교환기의 제1 관측수단을 보인 구성도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 부식관측수단(20) 중 제1 부식관측수단을 개략적으로 도시되어 있다.
도 5에서와 같이, 부식관측수단(20)은 초음파를 발생시키는 초음파 발생기(21); 상기 초음파의 발생을 제어하는 초음파 발생 제어부(22); 상기 초음파 발생기(21)에서 발생된 초음파를 상기 보일러(1) 내부로 방출시켜 반향되는 초음파에 의해 상기 보일러 튜브(2)의 직경을 검출하는 초음파 센서(23);를 포함한다.
도 5는 보일러(1)를 간략하게 도시한 것으로, 보일러(1)에는 연료를 공급하는 펌프, 예열된 공기를 공급하는 열풍발생장치 등이 설치된 상태로 도시한 것으로, 보일러(1) 내부에는 보일러 튜브(2, 미도시)가 설치되어 있음은 물론이다.
이러한 보일러(1)에는 관측창(11, 미도시)이 설치됨은 물론 부식관측수단(20) 중 제1 부식관측수단이 설치된다.
상기 제1 부식관측수단은 초음파를 발생시키는 초음파 발생기(21)와 초음파를 보일러(1) 내부로 방출시켜 반향되는 초음파에 의해 보일러 튜브(2)의 직경을 검출하는 초음파 센서(23)가 설치된다.
아울러 초음파 발생 제어부(22)는 초음파 발생기(21)에서 발생된 초음파를 초음파 센서(23)에서 출력하고자 하는 초음파로 조정한다. 상기 초음파 센서(23)에서 방출된 초음파는 보일러(1) 내부로 진입한 다음 보일러 튜브(2)에 부딪히면서 반향되는 초음파를 비교하여 보일러 튜브(2)의 직경을 측정하게 된다.
이렇게 초음파 센서(23)에서 측정된 보일러 튜브(2)의 직경은 제어부(미도시)로 보내지게 되고, 제어부에서는 보일러 튜브(2)의 직경 변화에 따른 보일러 튜브(2)의 부식 여부를 판단하게 된다. 이와 함께 제어부에서는 초음파 센서(23)에 의해 보일러 튜브(2)의 직경 변화, 즉 부식을 지속적으로 측정하게 되며, 부식의 변화량에 따라 후술되는 부식저감물질 분사기(50)를 구동시켜 부식저감물질을 보일러(1) 내부로 투입하게 된다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 발전용 열교환기의 제2 관측수단을 보인 구성도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 부식관측수단(20) 중 제2 부식관측수단을 개략적으로 도시되어 있다.
도 6에서와 같이, 본 발명의 부식관측수단은 상기 보일러(1) 내부의 보일러 튜브(2) 부식을 검출하는 레이저 센서(24); 상기 레이저 센서(24)에 의해 물리량의 변화를 연속적으로 측정하는 데이터 수집장치(25); 상기 데이터 수집장치(25)에 의해 부식저감물질이 투입되도록 상기 보일러(1)에 설치되는 인젝터(26);를 포함한다.
도 6에서와 같이, 펌프 및 열풍발생강치는 동일하므로, 그 중복되는 설명을 생략하기로 하며, 동일한 명칭에 대하여 동일한 도면부호를 사용하여 설명하기로 한다.
도 6에서와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 부식관측수단(20) 중 제2 부식관측수단이 개략적으로 도시되어 있다.
도 6은 보일러(1)를 간략하게 도시한 것으로, 보일러(1)에는 연료를 공급하는 펌프, 예열된 공기를 공급하는 열풍발생장치 등이 설치된 상태로 도시한 것으로, 보일러(1) 내부에는 보일러 튜브(2, 미도시)가 설치되어 있음은 물론이다.
이러한 보일러(1)에는 관측창(11, 미도시)이 설치됨은 물론 부식관측수단(20) 중 제2 부식관측수단이 설치된다.
상기 부식관측수단 중 제2 부식관측수단은 보일러(1) 외부에 레이저 센서(24)가 설치되며, 레이저 센서(24)에 의해 측정되는 보일러 튜브(2)의 두께, 즉 부식의 변화량을 지속적으로 측정할 수 있도록 데이터 수집장치(25, Data Acqusition)가 설치된다.
상기 데이터 수집장치(25)는 제1 부식관측수단에서 초음파 센서에 의해 측정되는 보일러 튜브(2)의 부식 변화량을 연속적으로 측정하여 변화되는 물리량을 지속적으로 기록함은 물론 제2 부식관측수단에서 레이저 센서에 의해 측정되는 보일러 튜브(2)의 부식 변화량을 연속적으로 측정하여 변화되는 물량을 지속적으로 기록한다.
한편 데이터 수집장치(25)는 초음파 센서(23) 또는 레이저 센서(24)에 의해 측정된 데이터를 기록함은 물론 보일러 튜브(2)의 부식 변화량에 따라 부식저감물질의 투입 여부를 판단하며, 이와 함께 부식 변화량에 따라 부식저감물질의 투입 주기 및 투입량 등을 제어할 수 있는 제어부가 포함된다.
상기 보일러(1)에는 부식관측수단(20)에 의해 측정된 부식 변화량에 따라 데이터 수집장치(25)의 제어로 부식저감물질을 투입할 수 있는 인젝터(26)가 설치된다.
상기 인젝터(26)는 후술하는 부식저감물질 분사기(50)의 인젝터(52)와 같이 부식저감물질을 투입하는 것으로, 도 6에 도시된 인젝터(26)는 액상의 부식저감물질만을 제한적으로 투입할 수 있도록 설치된다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 관측창(11)과 함께 부식관측수단(20) 중 제3 부식관측수단이 설치되어 있으므로, 도 2 및 도 3을 참조하여 제3 부식관측수단을 설명하기로 한다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 부식관측수단(20) 중 제3 부식관측수단은 상기 관측창(11)으로부터 일정 거리만큼 떨어져 설치되는 미러 마운트(27); 상기 미러 마운트(27) 내부에 설치되는 미러(28); 상기 미러 마운트(27)로부터 소정 거리만큼 이격되도록 설치되는 고정부재(29); 상기 고정부재(29)에 설치되며, 상기 미러(28)를 통해 상기 보일러 튜브(2)의 직경을 검출하는 레이저 센서(30); 상기 고정부재(29)에 설치되며, 상기 미러(28)를 통해 상기 보일러(1) 내부의 온도를 측정하는 적외선 센서(31); 상기 고정부재(29)에 설치되며, 상기 미러(28)를 통해 상기 보일러(1) 내부를 실시간으로 관측하는 관측 카메라(32);를 포함한다.
아울러 부식관측수단(20)은 상기 보일러(1)의 연소가스 성분을 분석하는 가스 분석기(33)를 더 포함한다.
상기 제3 부식관측수단은 관측창(11)의 외부에 설치되는데, 상기 미러 마운트(27)는 액추에이터(13)와 인접하게 설치되며, 미러 마운트(27) 내부에는 레이저, 적외선 등을 굴절시키는 미러(28)가 설치된다.
이러한 미러 마운트(27)는 고온의 보일러(1)로부터 부식관측수단(20)을 보호하기 위하여 보일러(1)의 열원이 직접 전달되지 않도록 관측창(11)으로부터 교차되는 위치에 설치되도록 한다.
즉, 레이저 센서(30), 적외선 센서(31) 및 관측 카메라(32)는 관측창(11)에 대하여 일직선이 아닌 직교되는 위치에 설치함으로써, 레이저 센서(30), 적외선 센서(31) 및 관측 카메라(32)를 고온의 열원으로부터 보호되게 한다.
상기 미러 마운트(27)는 액추에이터(13)와 인접하게 설치되고, 미러 마운트(27)에는 레이저 센서(30), 적외선 센서(31) 및 관측 카메라(32)를 이격된 위치에 설치되도록 일정 길이를 갖는 고정부재(29)가 설치된다.
상기 고정부재(29)에는 미러(28)를 향해 레이저 센서(30)가 설치되고, 적외선 센서(31) 및 관측 카메라(32)가 설치된다.
상기 레이저 센서(30), 적외선 센서(31) 및 관측 카메라(32)는 미러(28)를 향해 설치되어 있으므로, 이들 센서(30, 31) 및 관측 카메라(32)는 미러(28)를 향해 광원을 조사하게 된다.
상기 미러(28)에 도달된 광원은 미러(28)에서 굴절되어 보일러(1) 내부로 조사된다. 아울러 보일러(1)에는 연소가스의 성분을 분석하기 위한 가스 분석기(33)가 설치되며, 가스 분석기(33)는 보일러(1)의 배출 측에 설치될 수 있다.
상기 관측 카메라(32)는 미러(28)를 통해 보일러(1) 내부를 지속적으로 촬영하게 되고, 촬영된 데이터는 데이터 수집장치(25) 또는 별도의 녹화장치 등에 저장된다.
이러한 관측 카메라(32)는 보일러(1) 내부를 육안으로 확인할 수 있도록 함은 물론 보일러 튜브(2)의 부식 상태를 실시간으로 파악할 수 있도록 한다.
상기 관측 카메라(32)는 초음파 센서(23), 레이저 센서(24) 및 적외선 센서(31) 등에 의해 보일러 튜브(2)의 부식 변화량을 측정한 데이터와 함께 육안으로 확인되는 부식의 변화량을 실시간으로 파악될 수 있도록 한다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 발전용 열교환기의 제3 관측수단을 보인 개략적인 구성도로서, 도 7(a)는 보일러(1)에 부식관측수단(20)의 설치 상태를 개략적으로 도시하고 있고, 도 7(b)는 관측창(11)에 공기를 공급하는 컴프레셔(35)가 설치된 상태를 개략적으로 도시하고 있다.
도 7은 보일러(1)에 부식관측수단(20)은 보일러(1)의 측정 위치를 변경할 수 있도록 할 수 있다. 즉, 도 7은 보일러(1)에는 내부를 관측할 수 있는 투시경(34, Sight Glass)이 설치되며, 이들 투시경은 일정 간격으로 다수 설치된다.
이와 함께 보일러(1) 외부에는 부식관측수단(20)을 이동시킬 수 있도록 호이스트 크레인(hoist crane, 미도시)이 설치된다. 이와 함께 컴프레셔(35)는 에어 공급라인(14)에 공기를 공급할 수 있도록 설치된다.
상기 에어 공급라인(14)은 각각의 투시경(34)으로 공급되도록 연결되는데, 이들 투시경(34)에도 관측창(11)에 설치된 에어 공급라인(14)과 동일하게 에어 공급라인(14)이 설치됨은 물론이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 발전용 열교환기의 부식저감물질 분사기를 보인 구성도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 부식저감물질 분사기(50)는 상기 보일러(1)에 설치된 투입구(미도시)에 부식저감물질이 공급되도록 설치되는 관로(51); 상기 관로(51)에 액상의 부식저감물질이 분사되도록 설치되는 인젝터(52); 상기 인젝터(52)에 액상 부식저감물질이 공급되도록 설치되는 저장탱크(53); 상기 관로(51)에 분말 부식저감물질이 공급되도록 설치되는 스크류(54); 상기 스크류(54)에 고체 상태의 부식저감물질을 미분시켜 공급되도록 설치되는 미분기(55); 상기 관로(51)를 따라 공급된 부식저감물질이 상기 보일러(1) 내부로 투입되도록 설치되는 에어 공급부(56);를 포함한다.
도 1 및 도 8에 도시된 바와 같이, 보일러(1)에는 관로(51)와 연결되는 투입구가 설치되며, 투입구에는 일정 길이를 갖는 관로(51)가 설치된다.
이러한 관로(51)는 부식저감물질이 공급되도록 설치되며, 관로(51)는 액상 또는 미분된 분말의 부식저감물질이 공급되도록 설치된다. 상기 관로(51)에는 액상의 부식저감물질을 분사하는 인젝터(52)가 설치되며, 인젝터(52)에는 액상의 부식저감물질이 저장된 저장탱크(53)가 연결 설치된다.
이러한 저장탱크(53)에는 인젝터(52)에 부식저감물질을 공급하기 위한 펌프(미도시)가 설치됨은 물론이다.
또한 관로(51)에는 분말의 부식저감물질을 공급하는 스크류(54)가 설치되며, 상기 스크류(54)의 일측에는 고체 상태의 부식저감물질을 미분시켜 공급하는 미분기(55)가 설치된다.
상기 인젝터(52) 또는 스크류(54)에서 공급되는 부식저감물질은 보일러(1) 내부에 골고루 공급되어야 하므로, 투입구에는 인젝터(52) 또는 스크류(54)에서 공급된 부식저감물질을 나선형으로 공급하여 투입구에서 확산이 이루어지도록 스월 인젝터(57)가 설치된다. 상기 스월 인젝터(57)는 관로(51)의 선단에 설치된다.
상기 측정기(10)는 보일러 튜브(2)의 직경 변화에 따른 부식을 부식관측수단(20)으로 측정하여 제어부로 보내게 되고, 제어부에서는 측정된 부식 변화량에 따라 부식저감물질 분사기(50)를 제어하여 부식저감물질을 보일러(1) 내부에 투입하게 된다.
상기 제어부는 상기 부식저감물질을 투입한 후 상기 측정기(10)에서 측정된 상기 보일러 튜브(2)의 부식 변화량에 따라 상기 부식저감물질 분사기(50)의 부식저감물질의 투입 주기, 투입량 및 분사압력을 각각 다르게 조절한다.
이러한 제어부에서는 부식저감물질의 투입 후 상기 측정기(10)에 설치된 부식관측수단(20)에 의해 측정된 부식 변화량이 일정하게 유지되면, 설정된 분사량 및 설정된 압력으로 부식저감물질을 주기적으로 투입한다.
즉, 제어부에서는 부식저감물질을 투입된 이후 부식관측수단(20)에 의해 보일러 튜브(2)의 부식 변화량을 지속적으로 측정하거나 일정 시간 단위로 측정하게 된다.
이렇게 부식관측수단(20)에서 측정된 부식 변화량은 제어부로 보내지게 되고, 제어부에서는 부식저감물질의 투입된 이후의 부식 변화량이 거의 없거나 기준값 이하를 유지하게 되면, 부식저감물질을 이전에 투입된 분사량 및 압력 등과 동일한 조건으로 설정된 주기에 따라 부식저감물질을 주기적으로 투입하게 된다.
한편 제어부에서는 부식저감물질의 투입 후 상기 측정기(10)의 부식관측수단(20)에서 측정된 부식 변화량이 상기 기준값보다 크면, 부식저감물질의 투입량 및 분사압력을 증가시키고, 투입 기간 등을 단축시켜 투입한다.
상기 부식관측수단(20)에 의해 측정된 보일러 튜브(2)의 부식 변화량이 기준값보다 높은 경우, 제어부는 이전에 투입된 부식저감물질의 분사량을 증가시킴은 물론 분사 압력을 높여 투입되게 한다.
즉, 부식 변화량이 기준값보다 높은 경우에는 부식저감물질의 분사량 증가, 분사 압력의 증가, 분사 주기를 단축시켜 보다 많은 양의 부식저감물질을 투입한다.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 발전용 열교환기의 부식 저감방법을 단계별로 설명하는 흐름도이다.
본 발명의 실시 예에 따른 발전용 열교환기의 부식 저감방법은 (a) 보일러(1) 내부에 설치된 보일러 튜브(2)의 직경 변화를 측정기(10)에 의해 실시간으로 측정하는 단계(S10); (b) 상기 보일러 튜브(2)의 부식 변화량을 측정하여 기준값과 비교·판단하는 단계(S20); (c) 상기 (b) 단계에서 부식으로 판단됨에 따라 부식저감물질 분사기(50)를 구동하여 부식저감물질을 설정된 제1 설정량 또는 제2 설정량으로 투입하는 단계(S30); (d) 상기 (c) 단계 이후, 상기 측정기(10)에 의해 상기 보일러 튜브(2)의 부식 두께 변화를 지속적으로 측정하는 단계(S40);를 포함한다.
상기 부식측정 단계(S10)는 보일러(1)에 설치되어 있는 측정기(10)를 이용하여 측정하게 되며, 보일러 튜브(2)의 부식 측정은 측정기(10)에 설치되어 있는 부식관측수단(20)에 의해 이루어진다.
상기 부식관측수단(20)은 전술한 바와 같이, 제1 부식관측수단, 제2 부식관측수단 또는 제3 부식관측수단 중 어느 하나를 사용한다. 이러한 보일러 튜브(2)의 부식 측정은 관측창(11)에 설치되어 있는 액추에이터(13)가 보일러(1) 내부를 향해 이동하게 된다.
상기 액추에이터(13)가 보일러(1) 내부로 진입하게 됨에 따라 관측창(11)에 설치되어 있는 도어(12)가 개방되며, 관측창(11)에 설치되어 있는 에어 공급라인(14)으로 차가운 공기가 분출된다.
상기 에어 공급라인(14)에서 분출되는 공기는 액추에이터(14)를 보일러(1)에서 연소되는 열원으로부터 보호함은 물론 관측창(11)의 외부로 열원이 방출되지 않도록 함으로써, 부식관측수단(20)의 측정을 보다 양호하게 측정할 수 있도록 한다.
상기 부식 변화량 판명 단계(S20)는 부식관측수단(20)에 의해 측정된 보일러 튜브(2)의 직경은 제어부로 보내지게 되고, 제어부에서는 보일러 튜브(2)의 직경 변화에 따라 부식 여부를 비교·판명하게 된다.
상기 제어부에서는 보일러 튜브(2)의 직경이 변화함에 따라 기준값 이상의 직경이면, 보일러 튜브(2)가 부식된 것으로 판명하고, 보일러 튜브(2)의 직경 변화가 기준값 이하이면 부식되지 않은 것으로 판명한다.
상기 (S20) 단계에서 부식으로 판명되면, 부식저감물질 투입 단계(S30)는 부식저감물질 분사기(50)를 이용하여 보일러(1) 내부에 부식저감물질을 투입하게 된다.
상기 부식저감물질 투입 단계는 부식 변화량이 기준값 이하인 경우, 제1 설정량을 보일러(1) 내부에 투입하는 제1 설정량 투입 단계(S31)로 진입하게 되고, 부식 변화량이 기준값 이상인 경우, 제2 설정량을 보일러(1) 내부에 투입하는 제2 설정량 투입 단계(S35)로 진입하게 된다.
상기 제어부에서는 상기 보일러 튜브(2)의 부식 두께 변화량이 설정된 기준값보다 작은 경우, 부식저감물질을 제1 설정량만큼 주기적으로 투입한다(S31). 즉, 보일러 튜브(2)에 부식이 발생하게 되면, 부식저감물질을 투입한다. 이러한 부식저감물질 투입 단계에서 부식저감물질의 제1 설정량은 부식의 변화량이 크지 않으므로, 소량의 부식저감물질을 설정된 압력 및 주기에 따라 투입하게 된다.
이렇게 부식관측수단(20)에 의해 측정된 부식 두께의 변화량이 크지 않은 경우에는 제1 설정량으로 설정된 부식저감물질의 투입량(또는 분사량) 및 분사 압력을 설정된 주기에 따라 주기적으로 투입하게 된다.
상기 (S20) 단계에서, 제어부는 상기 보일러 튜브(2)의 부식 두께 변화량이 상기 기준값보다 큰 경우, 부식저감물질을 제2 설정량만큼 투입한다(S35).
이러한 부식저감물질 투입 단계에서 부식저감물질의 제2 설정량은 부식의 변화량이 급격하게 변화되고 있으므로, 제1 설정량에 비하여 다량의 부식저감물질을 설정된 고압의 압력 및 제1 설정량의 투입 주기보다 단축된 주기로 투입한다.
상기 부식저감물질이 투입된 이후에도 부식관측수단(20)은 지속적으로 보일러 튜브(2)의 부식 변화량을 측정한다(S40).
상기 부식 변화량 측정 단계(S40)에서 부식 변화량이 기준값보다 작은 경우에는 부식저감물질을 제1 설정량 투입 조건에 따라 주기적으로 투입되도록 한다.
이와 달리 부식 변화량 측정 단계(S40)에서 부식 두께 변화량이 큰 경우에는 부식저감물질의 투입량을 증가시키는 부식저감물질 투입량 증가 단계(S50)로 진입하게 된다.
이러한 부식저감물질 투입량 증가 단계(S50)는 먼저 투입된 부식저감물질의 제2 설정량 투입 조건보다 부식저감물질의 투입량, 분사 압력, 분사 주기 등을 증가시켜 투입한다.
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.
1: 보일러 2: 보일러 튜브
10: 측정기 11: 관측창
12: 도어 13: 액추에이터
14: 에어 공급라인 15: 링크
15a, 15b: 제1,2고정핀 16: 투시창
20: 부식 관측수단 21: 초음파 발생기
22: 초음파 발생 제어부 23: 초음파 센서
24: 레이저 센서 25: 데이터 수집장치
26: 인젝터 27: 미러 마운트
28: 미러 29: 고정부재
30: 레이저 센서 31: 적외선 센서
32: 관측 카메라 33: 가스 분석기
34: 투시경 35: 컴프레셔
50: 부식저감물질 분사기 51: 관로
52: 인젝터 53: 저장탱크
54: 스크류 55: 미분기
56: 에어 공급부 57: 스월 인젝터

Claims (17)

  1. 보일러 내부에 설치된 보일러 튜브의 직경을 실시간으로 측정하는 측정기;
    상기 보일러 내부에 부식 저감물질이 투입되도록 상기 보일러에 설치되는 부식저감물질 분사기;
    상기 측정기에서 측정된 상기 보일러 튜브의 직경 변화에 따른 부식 상태를 측정한 결과를 비교·판단하여 부식 저감물질이 실시간으로 투입되도록 상기 부식저감물질 분사기를 제어하는 제어부;를 포함하고,
    상기 부식저감물질 분사기는 상기 보일러에 설치된 투입구에 부식저감물질이 공급되도록 설치되는 관로;
    상기 관로에 액상의 부식저감물질이 분사되도록 설치되는 인젝터;
    상기 인젝터에 액상 부식저감물질이 공급되도록 설치되는 저장탱크;
    상기 관로에 분말 부식저감물질이 공급되도록 설치되는 스크류;
    상기 스크류에 고체 상태의 부식저감물질을 미분시켜 공급되도록 설치되는 미분기;
    상기 관로를 따라 공급된 부식저감물질이 상기 보일러 내부로 투입되도록 설치되는 에어 공급부;를 포함하며,
    상기 측정기는 상기 보일러의 외면에 설치되며, 초음파 또는 레이저가 관통되도록 개폐 가능하게 설치되는 관측창;
    상기 보일러 튜브의 직경이 측정되도록 상기 보일러 외부에 설치되며, 초음파 또는 레이저를 발생시키는 부식관측수단;을 포함하고,
    상기 관측창은 상기 보일러에 회전 가능하게 설치되는 도어;
    상기 도어가 개방되도록 상기 보일러 외면에서 내면으로 이동 가능하게 설치되는 액추에이터;
    상기 보일러 내부로 이동된 상기 액추에이터가 보호되도록 분사되며, 상기 액추에이터와 함께 상기 도어를 개폐시키는 에어 공급라인;을 포함하는 것을 특징으로 하는 발전용 열교환기의 부식 저감장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 부식관측수단은 초음파를 발생시키는 초음파 발생기;
    상기 초음파의 발생을 제어하는 초음파 발생 제어부;
    상기 초음파 발생기에서 발생된 초음파를 상기 보일러 내부로 방출시켜 반향되는 초음파에 의해 상기 보일러 튜브의 직경을 검출하는 초음파 센서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 발전용 열교환기의 부식 저감장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 부식관측수단은 상기 보일러 내부의 보일러 튜브 부식을 검출하는 레이저 센서;
    상기 레이저 센서에 의해 물리량의 변화를 연속적으로 측정하는 데이터 수집장치;
    상기 데이터 수집장치에 의해 부식저감물질이 투입되도록 상기 보일러에 설치되는 인젝터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 발전용 열교환기의 부식 저감장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 부식관측수단은 상기 관측창으로부터 일정 거리만큼 떨어져 설치되는 미러 마운트;
    상기 미러 마운트 내부에 설치되는 미러;
    상기 미러 마운트로부터 소정 거리만큼 이격되도록 설치되는 고정부재;
    상기 고정부재에 설치되며, 상기 미러를 통해 상기 보일러 튜브의 직경을 검출하는 레이저 센서;
    상기 고정부재에 설치되며, 상기 미러를 통해 상기 보일러 내부의 온도를 측정하는 적외선 센서;
    상기 고정부재에 설치되며 상기 미러를 통해 상기 보일러 내부를 실시간으로 관측하는 관측 카메라;를 포함하는 것을 특징으로 하는 발전용 열교환기의 부식 저감장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 부식관측수단은 상기 보일러의 배출 측에 연소된 연소가스의 성분을 분석하는 가스 분석기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발전용 열교환기의 부식 저감장치.
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 관로에는 액상 또는 분말의 부식저감물질이 상기 보일러 내부에 골고루 공급되도록 스월 인젝터가 설치되는 것을 특징으로 하는 발전용 열교환기의 부식 저감장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 부식저감물질을 투입한 후 상기 측정기에서 측정된 상기 보일러 튜브의 부식 변화량에 따라 상기 부식저감물질 분사기의 부식저감물질의 투입 주기, 투입량 및 분사압력을 각각 다르게 조절하는 것을 특징으로 하는 발전용 열교환기의 부식 저감장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는 부식저감물질의 투입 후 상기 측정기에서 측정된 부식 변화량이 일정하게 유지되면, 설정된 분사량 및 설정된 분사 압력에 의해 부식저감물질을 주기적으로 투입하는 것을 특징으로 하는 발전용 열교환기의 부식 저감장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는 부식저감물질의 투입 후 상기 측정기에서 측정된 부식 변화량이 설정된 기준값보다 크면, 부식저감물질의 투입량 및 분사압력을 증가시키고, 투입 주기를 단축시켜 투입하는 것을 특징으로 하는 발전용 열교환기의 부식 저감장치.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
KR1020150127052A 2015-09-08 2015-09-08 발전용 열교환기의 부식 저감장치 KR101816010B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150127052A KR101816010B1 (ko) 2015-09-08 2015-09-08 발전용 열교환기의 부식 저감장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150127052A KR101816010B1 (ko) 2015-09-08 2015-09-08 발전용 열교환기의 부식 저감장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170029898A KR20170029898A (ko) 2017-03-16
KR101816010B1 true KR101816010B1 (ko) 2018-01-08

Family

ID=58497662

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150127052A KR101816010B1 (ko) 2015-09-08 2015-09-08 발전용 열교환기의 부식 저감장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101816010B1 (ko)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008170112A (ja) * 2007-01-12 2008-07-24 Miura Co Ltd 蒸気ボイラへの薬剤供給方法
JP2011524508A (ja) * 2008-05-13 2011-09-01 スートテック アクティエボラグ スートブロワを使用して動力ボイラ炉内の状態を測定するための方法
WO2014192313A1 (ja) * 2013-05-31 2014-12-04 川崎重工業株式会社 ボイラの腐食抑制剤、ボイラ及びボイラの腐食抑制方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100931718B1 (ko) 2008-03-06 2009-12-14 두산중공업 주식회사 튜브 내면 두께 측정 초음파 장치
KR101528810B1 (ko) 2014-10-14 2015-06-15 한국남동발전 주식회사 무선 네트워크를 기반으로 한 온도 및 부식 모니터링 장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008170112A (ja) * 2007-01-12 2008-07-24 Miura Co Ltd 蒸気ボイラへの薬剤供給方法
JP2011524508A (ja) * 2008-05-13 2011-09-01 スートテック アクティエボラグ スートブロワを使用して動力ボイラ炉内の状態を測定するための方法
WO2014192313A1 (ja) * 2013-05-31 2014-12-04 川崎重工業株式会社 ボイラの腐食抑制剤、ボイラ及びボイラの腐食抑制方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170029898A (ko) 2017-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11346781B2 (en) Optical fiber laser induced breakdown spectroscopy detection device and method
KR101097814B1 (ko) 표면 검사 방법 및 표면 검사 디바이스
KR101009741B1 (ko) 밸브 유체누설 모의시험장치
EP3273230A1 (en) Infrared non-destructive evaluation of cooling holes using evaporative membrane
CN109751972B (zh) 高压涡轮工作叶片冷却气膜孔检测平台及测试方法
JP5972527B2 (ja) 伝熱管内面又は蒸発管内面の減肉状態監視装置
RU2010143982A (ru) Способ измерения в печи энергетического котла с использованием обдувочного аппарата
KR101816010B1 (ko) 발전용 열교환기의 부식 저감장치
JP3670869B2 (ja) コーティング層熱抵抗測定法
KR101463444B1 (ko) 원자로 용기 헤드의 냉각재 누설 검지 장치 및 이를 이용한 냉각재 누설 검지 방법
KR101517657B1 (ko) 엔진 설비 내 작동 물질의 화학적 특성 및/또는 물리적 특성을 측정하기 위한 방법 및 장치
CN107702136B (zh) 用于航空发动机燃烧室的火焰识别系统
CN107420198A (zh) 测量涡轮叶轮的温度的设备及发动机控制方法
KR20160054413A (ko) 터보차저 장치
JP2014509392A (ja) 冶金応用における耐火性セラミック部品のシリンダー状表面を検出及び測定するための装置
CN206862935U (zh) 一种液态co2相变过程模拟测试系统
Guillebert et al. Development of a thermographic NDI system for service damage identification in inaccessible areas
Falcone et al. Identifying uncertainties in diesel spray rate-of-momentum transients under elevated back pressure
US20140230523A1 (en) Device and method for measuring the particle concentration in an aerosol
Hoberg Hypersonic Wind Tunnel Flow Characterization, Condensation Detection, and Valve Modifications
JP2011515671A (ja) 光学式測定装置およびタービン
KR101791309B1 (ko) 실린더 헤드 어셈블리
KR101937422B1 (ko) 실시간 회분 점착 특성 분석 시스템
Radkar Characterization and Application of a Lens System Design for Engine Diagnostics and 3D Reconstructions
Dvořák et al. Contribution to the modeling of combustion processes

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
GRNT Written decision to grant