KR101939065B1 - 보일러 댐퍼 루프 시험 방법 및 보일러 댐퍼 루프 시험 장치 - Google Patents

보일러 댐퍼 루프 시험 방법 및 보일러 댐퍼 루프 시험 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 보일러 댐퍼 루프 시험 방법 및 보일러 댐퍼 루프 시험 장치에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 의한 보일러 댐퍼 루프 시험 방법은, 보일러 내부로 유입하는 공기의 유량을 조절하는 댐퍼, 상기 댐퍼의 개도량을 설정하여 댐퍼제어신호를 생성하는 댐퍼제어부 및 상기 댐퍼제어신호를 공기압신호로 변환하고 상기 공기압신호를 상기 댐퍼로 전송하여 상기 댐퍼의 개도량을 조절하는 컨버터를 포함하는 보일러 댐퍼 장치에 있어서, 상기 댐퍼제어부가 출력하는 댐퍼제어신호를 상기 컨버터에서 시뮬레이터로 절환하는 제1절환단계; 상기 시뮬레이터가 상기 댐퍼제어신호에 따라 상기 댐퍼의 동작을 시뮬레이션하여, 상기 댐퍼부에서 상기 컨버터까지의 제1루프가 정상적으로 동작하는지 확인하는 제1루프시험단계; 댐퍼시험부가 생성하는 시험제어신호를 순차적으로 상기 컨버터로 입력하는 제2절환단계; 및 상기 시험제어신호에 따라 기 설정된 댐퍼의 동작과, 상기 댐퍼의 실제 동작을 비교하여, 상기 컨버터에서 상기 댐퍼까지의 제2루프가 정상적으로 동작하는지 확인하는 제2루프시험단계를 포함할 수 있다.

Description

보일러 댐퍼 루프 시험 방법 및 보일러 댐퍼 루프 시험 장치 {Apparatus for loop test of wind box damper and method for the same}
본 발명은 보일러 댐퍼 루프 시험 방법 및 보일러 댐퍼 루프 시험 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 보일러 댐퍼에 대한 제어동작, 신호선 결선 상태, 댐퍼의 동작상태 등을 점검하기 위한 보일러 댐퍼 루프 시험 방법 및 보일러 댐퍼 루프 시험 장치에 관한 것이다.
발전소 보일러는 연료를 연소하고 대기오염물질을 저감하기 위한 공기의 공급을 제어하는 댐퍼를 사용하고 있다. 500MW급 한국형 표준석탄화력발전소의 경우 1기당 132개의 댐퍼가 설치되어 있으며, 다른 타입의 석탄화력발전소의 경우도 상당히 많은 수의 댐퍼를 사용하고 있다.
정기적인 발전소 정비시 상기 댐퍼에 대한 제어로직, 신호선 결선 상태, 댐퍼 동작 상태 등을 점검하기 위한 루프시험을 시행한다. 다만, 댐퍼의 수는 많고, 댐퍼에 대한 루프 시험을 수행할 수 있는 별도의 루프시험장치는 없으므로 상기 댐퍼에 대한 루프 시험에 많은 시간 및 인원이 소요되었다. 특히, 발전소의 경우 루프 시험의 지연에 따르는 전력생산 개시가 늦어져 발전수익이 악화되는 등이 문제가 발생하고 있다.
본 발명은 보일러 댐퍼에 대한 제어동작, 신호선 결선 상태, 댐퍼의 동작상태 등을 점검할 수 있는 보일러 댐퍼 루프 시험 방법 및 보일러 댐퍼 루프 시험 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 보일러 댐퍼 루프 시험 방법은, 보일러 내부로 유입하는 공기의 유량을 조절하는 댐퍼, 상기 댐퍼의 개도량을 설정하여 댐퍼제어신호를 생성하는 댐퍼제어부 및 상기 댐퍼제어신호를 공기압신호로 변환하고 상기 공기압신호를 상기 댐퍼로 전송하여 상기 댐퍼의 개도량을 조절하는 컨버터를 포함하는 보일러 댐퍼 장치에 있어서, 상기 댐퍼제어부가 출력하는 댐퍼제어신호를 상기 컨버터에서 시뮬레이터로 절환하는 제1절환단계; 상기 시뮬레이터가 상기 댐퍼제어신호에 따라 상기 댐퍼의 동작을 시뮬레이션하여, 상기 댐퍼제어부에서 상기 컨버터까지의 제1루프가 정상적으로 동작하는지 확인하는 제1루프시험단계; 댐퍼시험부가 생성하는 시험제어신호를 순차적으로 상기 컨버터로 입력하는 제2절환단계; 및 상기 시험제어신호에 따라 기 설정된 댐퍼의 동작과, 상기 댐퍼의 실제 동작을 비교하여, 상기 컨버터에서 상기 댐퍼까지의 제2루프가 정상적으로 동작하는지 확인하는 제2루프시험단계를 포함할 수 있다.
여기서 제1루프시험단계는, 상기 댐퍼제어신호에서 설정된 상기 댐퍼의 동작이, 상기 시뮬레이터에 의하여 계산된 상기 댐퍼의 동작과 상이하면, 상기 시뮬레이터가 제1루프 이상신호를 생성할 수 있다.
여기서 상기 제1루프시험단계는, 상기 제1루프 이상신호를 입력받으면, 상기 제1루프에 대한 정비를 수행할 수 있다.
여기서 상기 제2루프시험단계는, 현장단말기를 이용하여, 댐퍼의 실제 동작에 대응하는 댐퍼동작신호를 입력받는 댐퍼동작신호입력과정; 상기 현장단말기가 상기 댐퍼동작신호를 상기 댐퍼시험부로 전송하는 댐퍼동작신호전송과정; 및 상기 댐퍼동작신호와 상기 시험제어신호에 따른 댐퍼의 동작이 서로 상이하면, 상기 댐퍼시험부가 제2루프 이상신호를 생성하는 제2루프 이상판별과정을 포함할 수 있다.
여기서 상기 제2루프시험단계는, 상기 제2루프 이상신호를 입력받으면, 상기 제2루프에 대한 정비를 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 보일러 댐퍼 루프 시험 장치는, 보일러 내부로 유입하는 공기의 유량을 조절하는 댐퍼, 상기 댐퍼의 개도량을 설정하여 댐퍼제어신호를 생성하는 댐퍼제어부 및 상기 댐퍼제어신호를 공기압신호로 변환하고 상기 공기압신호를 상기 댐퍼로 전송하여 상기 댐퍼의 개도량을 조절하는 컨버터를 포함하는 보일러 댐퍼 장치에 있어서, 상기 댐퍼의 동작을 모사하는 것으로서, 입력되는 상기 댐퍼제어신호에 따른 상기 댐퍼의 동작을 시뮬레이션 신호로 출력하는 시뮬레이터; 상기 댐퍼를 기 설정된 시험동작 시퀀스에 따라 동작하도록 하는 시험제어신호를 생성하는 댐퍼시험부; 제1 루프시험시에는 상기 댐퍼제어부가 생성하는 댐퍼제어신호를 절환하여 상기 시뮬레이터로 연결하고, 제2루프시험시에는 상기 댐퍼시험부가 생성하는 시험제어신호를 절환하여 상기 컨버터로 연결하며, 정상동작시에는 상기 댐퍼제어부의 댐퍼제어신호를 상기 컨버터와 연결하는 신호절환기; 및 상기 제1루프시험에서 상기 시뮬레이션 신호와 상기 댐퍼제어신호에 대응하는 댐퍼의 동작을 비교하여 제1루프 이상신호를 생성하고, 상기 제2루프시험에서 상기 시험제어신호에 따른 댐퍼의 동작과 상기 댐퍼의 실제 동작을 비교하여 제2루프 이상신호를 생성하는 루프시험부를 포함할 수 있다.
여기서 상기 루프시험부는, 상기 댐퍼제어신호에서 설정된 상기 댐퍼의 동작이, 상기 시뮬레이터에 의한 시뮬레이신호에 따른 댐퍼의 동작과 상이하면, 상기 제1루프 이상신호를 생성할 수 있다.
여기서 상기 루프시험부는, 상기 댐퍼의 실제 동작에 대응하는 댐퍼동작신호를 현장단말기로부터 입력받고, 상기 댐퍼동작신호와 상기 시험제어신호에 따른 댐퍼의 동작이 서로 상이하면 제2루프 이상신호를 생성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 보일러 댐퍼 루프 시험 장치 및 보일러 댐퍼 루프 시험 방법에 의하면, 보일러 댐퍼 장치의 루프시험에 소요되는 시간 및 인원절감할 수 있으며, 발전수익을 향상할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 보일러 댐퍼 루프 시험 장치 및 보일러 댐퍼 루프 시험 방법에 의하면, 보일러 댐퍼 장치에 대한 루프 시험을 2이상으로 분리하여 수행할 수 있으므로, 상기 보일러 댐퍼 장치 중에서 문제가 발생한 위치 및 원인을 보다 빠르고 정확하게 파악하는 것이 가능하다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 의한 보일러 댐퍼 루프 시험 장치를 나타내는 블록도이다.
도2는 본 발명의 일 실시에에 의한 보일러 댐퍼 루프 시험 장치의 신호절환기를 나타내는 개략도이다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 의한 보일러 댐퍼 루프 시험 방법을 나타내는 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 의한 보일러 댐퍼 루프 시험 장치를 나타내는 블록도이다.
도1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 보일러 댐퍼 루프 시험 장치는, 시뮬레이터(10), 댐퍼시험부(20), 신호절환기(30) 및 루프시험부(40)를 포함할 수 있다.
이하, 도1을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 보일러 댐퍼 루프 시험 장치를 설명한다.
먼저 보일러 댐퍼 장치는, 댐퍼(1), 댐퍼제어부(2) 및 컨버터(3)를 포함하여 구성될 수 있다.
댐퍼(1)는 보일러(f)에 공급하는 공기의 유량을 제어하는 것으로서, 상기 보일러(f)에 복수개 구비될 수 있다. 상기 댐퍼(1)는, 용도에 따라 다량연료 연소용, 소량연료 연소용, 보조공기용, 질소산화물 저감용 등으로 다양하게 분류할 수 있으며, 용도에 따라 각기 제어방법을 달리할 수 있다. 상기 댐퍼(1)는 상기 보일러(f)에 공급되는 공기가 흐르는 공기유로에 설치될 수 있으며, 상기 댐퍼(1)가 가로막는 상기 공기유로의 단면적의 크기에 따라 즉, 댐퍼(1)의 개도량에 따라 상기 보일러(f) 내부로 유입되는 공기의 유량을 조절할 수 있다. 여기서, 상기 댐퍼(1)의 개도량은 댐퍼제어부(2)가 설정할 수 있다.
댐퍼제어부(2)는, 보일러(f)의 운전원이 입력하는 명령이나 상기 보일러(f)에 요구되는 연료의 연소량에 따라 상기 보일러(f)에 공급할 공기의 유량을 계산할 수 있으며, 상기 계산된 공기의 유량에 따라 상기 댐퍼(1)의 개도량을 설정할 수 있다. 예를들어, 석탄연소발전소의 경우, 상기 발전소가 생산하고자 하는 전력요구량에 따라 상기 보일러(f)의 연료 연소량이 결정될 수 있으며, 상기 연료의 완전연소를 위하여 필요한 공기의 유량 및 댐퍼(1)의 개도량이 계산될 수 있다. 여기서, 상기 댐퍼제어부(2)는 분산제어시스템(DCS: Distributed Control System)으로 구현될 수 있다. 상기 댐퍼제어부(2)는, 상기 계산된 댐퍼(1)의 개도량에 따라 상기 댐퍼(1)를 제어하기 위하여 댐퍼제어신호(ctl_d)를 출력할 수 있으며, 상기 댐퍼제어신호(ctl_d)는 상기 컨버터(3)로 공급될 수 있다.
상기 컨버터(3)는 상기 댐퍼제어신호(ctl_d)를 공기압신호(sig_air)로 변환하는 것으로서, 전류-공기압 컨버터일 수 있다. 상기 댐퍼제어부(2)가 출력하는 댐퍼제어신호(ctl_d)는 전기적 신호로서, 상기 전기적 신호가 상기 댐퍼(1)에 전송되기 위해서는 신호선이 상기 댐퍼(1)까지 연결될 필요가 있다. 하지만, 상기 댐퍼(1)는 보일러(f)의 외벽에 부착되는 것으로서 상기 댐퍼(1)의 주위는 고온으로 유지될 수 있다. 따라서, 상기 신호선을 상기 댐퍼(1)까지 연결하면, 상기 보일러(f)의 열에 의하여 상기 신호선이 소손되거나 파손될 수 있으며, 상기 신호선에 손상이 발생한 경우에는 상기 댐퍼(1)에 대한 제어가 제대로 이루어지지 않을 수 있다. 따라서, 상기 컨버터(3)를 이용하여, 상기 전기적 신호를 공기압 신호(ctl_air)로 변환한 후, 상기 공기압신호(ctl_air)를 이용하여 상기 댐퍼(1)를 제어할 수 있다. 즉, 상기 컨버터(3)는 정상상태에서는 일정한 압력의 공기를 상기 댐퍼(1)로 공급하다가, 상기 댐퍼제어신호(ctl_d)에 따라 상기 공기의 압력을 가변하는 방식으로 상기 댐퍼(1)에 대한 제어신호를 전송할 수 있다. 구체적으로, 상기 댐퍼(1)에는 상기 댐퍼의 개도량을 조절하는 댐퍼구동장치를 더 포함할 수 있으며, 상기 댐퍼구동장치는 상기 컨버터(3)가 공급하는 공기압신호(ctl_air)의 크기에 따라 공기실린더를 동작하여 상기 댐퍼(1)의 개도량을 조절할 수 있다.
종래에 상기 보일러(f)의 댐퍼(1)에 대한 정비 및 검사를 수행하는 경우, 상기 댐퍼(1)의 수는 많고, 루프 시험를 수행할 수 있는 장치는 없었으므로, 상기 댐퍼(1)에 대한 루프 시험에 많은 시간 및 인원이 필요하였다. 특히 발전소의 경우, 상기 루프 시험의 지연 때문에 전력생산 개시가 늦어져 발전수익이 악화되는 등의 문제가 있었다.
하지만, 본 발명의 일 실시예에 의한 보일러 댐퍼 루프 시험장치에 의하면, 상기 보일러 댐퍼 장치에 대한 루프시험을 짧은 시간 내에 수행할 수 있으므로, 루프시험에 소요되는 시간 및 인원 절감, 발전수익 향상 등의 효과를 얻을 수 있다. 이하, 본 발명의 일 실시예에 의한 보일러 댐퍼 루프 시험 장치(L)를 구체적으로 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 보일러 댐퍼 루프 시험 장치(L)에 의하면, 상기 보일러 댐퍼에 대한 루프 시험을 2개로 나누어 수행할 수 있다. 즉, 댐퍼제어부(2)를 거쳐 컨버터(3)까지 연결되는 제1루프에 대한 제1루프 시험과, 상기 컨버터(3)에서 댐퍼(4)까지 연결되는 제2루프에 대한 제2 루프 시험으로 구별할 수 있다. 여기서, 상기 제1 루프 및 제2루프는 신호절환기(30)를 이용하여 신호의 흐름을 절환하여 형성할 수 있다.
제1루프 시험을 수행하는 경우, 먼저 댐퍼제어부(2)가 출력하는 댐퍼제어신호(ctl_d)를 신호절환기(30)로 절환하여, 시뮬레이터(10)로 전송할 수 있다. 상기 시뮬레이터(10)는, 상기 댐퍼(1)의 동작을 모사하는 것으로서, 입력되는 상기 댐퍼제어신호(ctl_d)에 따른 상기 댐퍼(1)의 동작을 시뮬레이션 신호(sim_d)로 출력할 수 있다. 즉, 상기 댐퍼제어신호(ctl_d)를 상기 컨버터(3)에 입력하여 상기 댐퍼(1)를 직접 동작시키는 대신에, 시뮬레이터(10)에 입력하여 상기 시뮬레이터(10)로부터 상기 댐퍼제어신호(ctl_d)에 따른 댐퍼의 동작에 대한 시뮬레이션 결과를 얻을 수 있다. 구체적으로, 상기 댐퍼제어부(2)가 출력한 댐퍼제어신호(ctl_d)에 따른 상기 댐퍼(1)의 개도량을 상기 시뮬레이션을 통하여 확인할 수 있다. 여기서, 상기 시뮬레이션에서 나타난 댐퍼의 개도량이 상기 댐퍼제어신호(ctl_d)가 설정한 댐퍼의 개도량과 상이하면, 제1 루프에 이상이 있는 것으로 판별할 수 있다. 이 경우, 상기 댐퍼제어부(2)에서 상기 컨버터(3)까지 연결되는 상기 댐퍼제어신호(ctl_d)의 신호선에 오결선, 혼선 등이 발생하거나, 상기 댐퍼제어부(2)에 이상이 발생한 것으로 볼 수 있다.
구체적으로, 루프시험부(40)는 상기 시뮬레이션 신호(sim_d)와 댐퍼제어신호(ctl_d)를 입력받아 서로 비교할 수 있으며, 상기 댐퍼제어신호(ctl_d)에 따른 상기 댐퍼의 동작이 상기 시뮬레이션 신호(sim_d)에 따른 댐퍼의 동작과 상이하면, 제1루프 이상신호를 생성할 수 있다. 상기 제1루프 이상신호는, 상기 댐퍼제어부(2)에서 컨버터(3)까지 연결되는 제1루프에 이상이 발생하였음을 알리기 위한 것으로서, 운전원은 상기 제1루프 이상신호를 감지하면 상기 제1루프에 대한 정비 또는 수리를 수행할 수 있다.
추가적으로, 루프시험부(40) 대신에 시뮬레이터(10)가 상기 시뮬레이션 신호(sim_d) 및 댐퍼제어신호(ctl_d)를 이용하여 상기 제1루프 이상신호를 출력하는 것도 가능하다.
제2루프시험에서는, 먼저 신호절환기(30)로 신호 절환을 수행하여, 댐퍼제어부(2)가 출력하는 댐퍼제어신호(ctl_d) 대신에, 댐퍼시험부(20)에서 출력하는 시험제어신호(tst_d)를 컨버터(3)로 입력할 수 있다. 상기 댐퍼시험부(20)는 댐퍼(1)를 기 설정된 시험동작 시퀀스에 따라 동작하도록 하는 것으로서, 시험제어신호(tst_d)를 순차적으로 상기 컨버터(3)로 입력하는 방식으로 상기 댐퍼(1)를 기 설정된 시험동작 시퀀스에 따라 동작하도록 할 수 있다. 즉, 댐퍼시험부(20)에서는 상기 댐퍼(1)를 기 설정된 시험동작 시퀀스로 동작하도록 하는 시험제어신호(tst_d)를 입력한 후, 상기 댐퍼(1)의 실제 동작을 확인하여 상기 댐퍼(1)가 정상적으로 동작하는지 여부를 판별할 수 있다.
구체적으로, 루프시험을 하는 검사자는 상기 댐퍼(1)의 실제 동작을 확인한 후, 별도로 구비된 현장 단말기를 이용하여 상기 댐퍼(1)의 실제 동작에 대응하는 댐퍼동작신호(real_d)를 입력할 수 있다. 이후, 루프시험부(40)는 상기 댐퍼동작신호(real_d) 및 시험제어신호(tst_d)를 입력받아, 상기 제2 루프에 이상이 발생하였는지 여부를 확인할 수 있다. 즉, 상기 댐퍼동작신호(real_d)와 상기 시험제어신호(tst_d)가 상이하면, 상기 컨버터(3)에서 댐퍼(1)까지 공기압신호가 전송되는 공기배관에 누설이 있거나, 상기 컨버터(3)에 고장, 또는 오결선 등이 발생한 것으로 판별할 수 있다. 따라서, 루프시험부(40)는 상기 시험제어신호(tst_d)에 따른 댐퍼의 동작과 상기 댐퍼(1)의 실제 동작이 서로 상이하면, 제2루프 이상신호를 생성할 수 있다. 상기 제2루프 이상신호는 상기 컨버터(3)에서 댐퍼(1)까지 연결되는 제2루프에 이상이 발생하였음을 알리기 위한 것으로서, 검사자는 상기 제2루프 이상신호를 감지하면 상기 제2루프에 대한 정비 또는 수리를 수행할 수 있다.
추가적으로, 상기 루프시험부(40) 대신에 상기 댐퍼시험부(20)에 상기 댐퍼동작신호(real_d)가 입력될 수 있으며, 상기 댐퍼시험부(20)에서 상기 댐퍼동작신호(real_d) 및 시험제어신호(tst_d)를 이용하여 상기 제2 루프 이상신호를 출력하는 것도 가능하다.
또한, 상기 댐퍼(1)의 실제 동작을 감지하는 방법으로는, 상기 현장 단말기를 이용하여 상기 댐퍼(1)의 실제동작에 대응하는 댐퍼동작신호(real_d)를 입력받는 방법 이외에도, 상기 댐퍼(1)에 센서를 부착한 후, 상기 댐퍼(1)의 동작을 상기 센서의 측정값을 통하여 확인하는 방법 등을 활용할 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 보일러 댐퍼 루프 시험 장치에 의하면, 보일러 댐퍼 장치에 대한 루프 시험을 제1 루프 시험과 제2 루프 시험으로 나누어 수행할 수 있다. 이 경우, 전체 보일러 댐퍼 장치 중에서 문제가 발생한 위치와 원인을 보다 빠르고, 정확하게 파악하는 것이 가능하다. 즉, 상기 댐퍼제어신호(ctl_d)를 직접 상기 컨버터(3)에 입력하고, 상기 댐퍼(1)의 동작을 확인하는 경우에는, 상기 댐퍼제어신호(ctl_d)를 전송하는 신호선의 오결선 등의 문제와, 상기 공기압신호(sig_air)를 전송하는 배관의 누설 문제 등을 서로 구별할 수 없다. 이 경우, 상기 문제가 발생한 위치 및 원인을 파악하기 위하여 별도의 검사 등을 더 수행할 필요가 있으므로, 결국, 상기 루프 시험을 제1루프와 제2루프로 나누어 수행하는 것이 더 유리하다.
여기서, 상기 루프 시험을 제1 루프 시험과 제2루프 시험으로 나누어 수행하기 위해서는 신호의 절환이 필요하므로, 상기 신호절환기(30) 구성의 역할이 중요하다. 도2는 본 발명의 일 실시예에 의한 보일러 댐퍼 루프 시험 장치 중에서 신호절환부의 구성을 나타내는 개략도로써, 이하 도2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 보일러 댐퍼 루프 시험 장치 중에서 신호절환부의 구성에 대하여 설명한다.
도2에 도시된 바와 같이, 상기 신호절환기(30)에는 절환제어부(31) 및 스위칭블록(32a, 32b)이 포함될 수 있다.
여기서, 상기 절환제어부(31)는 첫번째 스위칭블록(32a)에 제어신호 s1을 입력하여 상기 댐퍼제어부(2)가 출력하는 댐퍼제어신호(ctl_d)를 선택하거나, 제어신호 s2를 입력하여 상기 댐퍼시험부(20)가 출력하는 시험제어신호(tst_d)를 선택할 수 있다. 여기서, 상기 절환제어부(31)는 상기 s1 또는 s2 중 어느 하나의 신호를 입력하여 상기 댐퍼제어부(2) 또는 댐퍼시험부(20) 중 어느 하나만을 선택할 수 있다.
또한, 상기 절환제어부(31)는 두번째 스위칭블록(32b)에 제어신호 s3를 입력하여 상기 컨버터(3)로 상기 댐퍼제어신호(ctl_d) 또는 시험제어신호(tst_d)를 입력하거나, 제어신호 s4를 입력하여 상기 시뮬레이터(10)로 댐퍼제어신호(ctl_d) 또는 시험제어신호(tst_d)를 입력할 수 있다. 다만, 여기서 상기 시뮬레이터(10)로 시험제어신호(tst_d)를 입력하는 것은 루프시험에서는 사용되지 않으므로, 상기 첫번째 스위칭블록(32a)에서 시험제어신호(tst_d)를 선택한 경우에는 상기 시뮬레이터(10)를 선택하지 않을 수 있다. 즉, 상기 절환제어부(31)는 제어신호 s2와 s4를 동시에 출력하지 않을 수 있다.
여기서, 상기 스위칭 블록(32a, 32b)은 도2에 도시된 바와 같이, 포토커플러(photo coupler)를 이용할 수 있다. 예를들어, 상기 첫번째 스위칭블록(32a)에 제어신호 s1을 입력하여 상기 댐퍼제어부(2)에서 출력하는 댐퍼제어신호(ctl_d)를 선택하는 경우, 상기 제어신호 s1에 의하여 발광다이오드가 발광(發光)하게 되고, 상기 발광다이오드에 의한 빛이 포토트랜지스터에 입사되면서 상기 포토트랜지스터 양단으로 전류, 즉 상기 댐퍼제어신호(ctl_d)가 상기 두번째 스위칭블록(31b)로 제공될 수 있다. 이후, 상기 절환제어부(31)의 제어신호에 따라 상기 댐퍼제어신호(ctl_d)를 포함하는 전류는 상기 컨버터(3) 또는 시뮬레이터(10)로 입력될 수 있다.
이와 같이, 포토커플러를 이용하여 신호절환을 수행하면, 상기 신호절환기(30)와 댐퍼제어부(2), 댐퍼시험부(20), 컨버터(30), 시뮬레이터(10) 등과 같은 구성은 전기적으로 분리될 수 있다. 따라서, 신호선의 오결선이나 전원이 잘못 유입되는 경우 등에도 상기 신호절환기(30)의 손상을 방지할 수 있으며, 상기 신호절환기(30)와 연결된 나머지 각각의 구성도 보호할 수 있다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 의한 보일러 댐퍼 루프 시험 방법을 나타내는 순서도이다.
도3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 보일러 댐퍼 루프 시험 방법은, 제1절환단계(S10), 제1루프시험단계(S20), 제2절환단계(S30) 및 제2루프시험단계(S40)를 포함할 수 있다.
이하, 도3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 보일러 댐퍼 루프 시험 방법을 설명한다.
제1절환단계(S10)는, 댐퍼제어부가 출력하는 댐퍼제어신호를 시뮬레이터로 절환할 수 있다. 정상동작시에는 상기 댐퍼제어부가 출력하는 댐퍼제어신호를 컨버터로 전송하여, 상기 컨버터가 상기 댐퍼제어신호를 상기 공기압신호로 변환하도록 할 수 있다. 하지만, 여기서는 상기 댐퍼제어부에서 컨버터까지 연결되는 제1루프에 대한 루프시험을 수행하기 위하여, 상기 댐퍼제어부가 출력하는 댐퍼제어신호를 시뮬레이터로 절환할 수 있다. 상기 시뮬레이터는 상기 댐퍼의 동작을 모사하는 것으로서, 입력되는 상기 댐퍼제어신호에 따른 상기 댐퍼의 동작을 시뮬레이션 신호로 출력할 수 있다. 즉, 상기 댐퍼제어신호를 상기 컨버터에 입력하여 상기 댐퍼를 직접 동작시키는 대신에, 시뮬레이터에 입력하여 상기 시뮬레이터로부터 상기 댐퍼제어신호에 따른 댐퍼의 동작을 시뮬레이션하도록 할 수 있다.
제1루프시험단계(S20)에서는, 상기 시뮬레이터를 이용하여 상기 댐퍼제어신호에 따른 상기 댐퍼의 동작을 시뮬레이션한 후, 상기 시뮬레이션 결과를 이용하여 상기 제1 루프가 정상적으로 동작하는지 여부를 확인할 수 있다. 구체적으로, 상기 댐퍼제어신호에서 설정된 상기 댐퍼의 동작이, 상기 시뮬레이션에 의하여 계산된 상기 댐퍼의 동작과 상이하면, 상기 시뮬레이터는 제1루프 이상신호를 생성할 수 있다.
상기 댐퍼제어신호는 상기 댐퍼의 동작을 제어하는 것으로서, 상기 댐퍼제어신호에 따른 댐퍼의 동작이 미리 설정될 수 있다. 예를들어, 특정한 댐퍼제어신호는, 복수개의 댐퍼 중에서, 기 설정된 하나의 댐퍼만을 50% 개방하도록 설정된 신호일 수 있다. 따라서, 상기 시뮬레이터의 시뮬레이션 결과, 상기 기 설정된 하나의 댐퍼가 개방되지 않거나 상기 기 설정된 댐퍼가 아닌 다른 댐퍼가 개방되는 것으로 상기 시뮬레이션 신호가 발생하면, 상기 제1루프에 이상이 발생한 것으로 볼 수 있다. 구체적으로, 상기 댐퍼제어부에서 컨버터까지 연결되는 신호선에 오결선, 혼선 등이 발생하거나, 상기 댐퍼제어부에 고장이 발생한 것으로 볼 수 있다. 이 경우, 상기 시뮬레이터는 제1루프 이상신호를 생성하여 상기 제1루프에 이상이 발생하였음을 알릴 수 있다. 구체적으로, 상기 제1루프 이상신호에 따라 상기 제1루프에 이상이 발생하였음을 디스플레이하거나, 알람음을 발생시킬 수 있다. 또는 상기 제1루프이상신호가 감지되면, 상기 제1루프에 대한 정비를 수행하도록 할 수 있다.
추가적으로, 여기서는 상기 시뮬레이터가 제1루프 이상신호를 생성하는 것을 예시하고 있으나, 별도의 루프시험부로 상기 시뮬레이션 신호 및 댐퍼제어신호를 입력한 후, 상기 루프시험부가 상기 제1루프의 이상여부를 판별하여 상기 제1루프 이상신호를 생성하도록 하는 것도 가능하다.
제2절환단계(S30)는, 상기 댐퍼제어부에서 생성하는 댐퍼제어신호 대신에, 댐퍼시험부가 생성하는 시험제어신호를 순차적으로 상기 컨버터로 입력할 수 있다. 상기 컨버터에서 댐퍼까지 연결되는 제2루프에 대한 루프시험을 수행하기 위하여, 상기 댐퍼시험부가 생성하는 시험제어신호를 상기 컨버터로 입력하여, 상기 시험제어신호에 따라 상기 댐퍼가 동작하도록 할 수 있다. 정상동작시에는, 상기 댐퍼제어부가 생성하는 댐퍼제어신호를 상기 컨버터로 입력할 수 있으나, 상기 제2루프시험시에는 상기 댐퍼제어부의 댐퍼제어신호를 절환하고 상기 댐퍼시험부의 시험제어신호를 상기 컨버터에 입력하도록 할 수 있다.
제2루프시험단계(S40)는, 상기 시험제어신호에 따라 기 설정된 댐퍼의 동작과, 상기 댐퍼의 실제 동작을 비교하여, 상기 컨버터에서 상기 댐퍼까지의 제2 루프가 정상적으로 동작하는지 확인할 수 있다. 상기 시험제어신호는 상기 댐퍼를 기 설정된 시험동작에 따라 동작하도록 하는 제어신호이므로, 상기 댐퍼가 실제로 상기 시험동작에 따라 동작하는지 여부를 확인하여, 상기 제2루프에 이상이 있는지 여부를 확인할 수 있다.
구체적으로 상기 제2루프시험단계(S40)는, 댐퍼동작신호입력과정, 댐퍼동작신호전송과정 및 제2루프이상판별과정을 포함할 수 있다.
댐퍼동작신호입력과정은, 현장단말기를 이용하여 댐퍼의 실제 동작에 대응하는 댐퍼동작신호를 입력받을 수 있다. 상기 현장단말기는 루프시험을 수행하는 검사자가 휴대하는 것일 수 있으며, 상기 검사자가 상기 댐퍼의 동작을 관찰한 후, 상기 댐퍼의 실제 동작에 대응하는 댐퍼동작신호를 상기 현장단말기에 입력할 수 있다. 여기서, 상기 현장단말기는 유, 무선통신을 통하여 상기 댐퍼시험부와 통신하는 것일 수 있으며, 상기 현장단말기를 이용하여 시험제어신호 전송을 시작하도록 명령하는 것도 가능하다. 나아가, 상기 현장단말기에는 상기 댐퍼시험부로 입력되는 시험제어신호에 따라 설정되는 상기 댐퍼의 동작이 표시될 수도 있다.
상기 댐퍼동작신호가 상기 현장단말기로 입력되면, 상기 댐퍼동작신호를 상기 댐퍼시험부로 전송하는 댐퍼동작신호전송과정을 수행할 수 있다. 여기서 상기 댐퍼시험부 대신에 루프시험부로 상기 댐퍼동작신호를 전송하여 상기 제2루프에 이상이 있는지 여부를 판별하는 것도 가능하다. 상기 루프시험부는 앞서 설명하였으므로, 여기서는 자세한 설명을 생략한다.
제2루프이상판별과정에서는, 상기 댐퍼동작신호와 상기 시험제어신호에 따른 댐퍼의 동작을 비교할 수 있으며, 상기 비교를 통하여 상기 제2루프의 이상유무를 판별할 수 있다. 즉, 상기 댐퍼동작신호를 입력받은 댐퍼시험부는, 상기 시험제어신호에 따른 댐퍼의 동작이 상기 댐퍼동작신호와 상이하면, 상기 제2루프에 이상이 발생한 것으로 판별할 수 있으며, 제2루프 이상신호를 생성할 수 있다. 상기 댐퍼는 시험제어신호에 따라 기 설정된 시험동작으로 동작해야 하므로, 상기 댐퍼의 실제동작이 상기 시험동작과 상이하면 상기 제2루프에 이상이 발생한 것으로 볼 수 있다. 즉, 상기 컨버터에서 댐퍼까지 공기압신호를 전송하는 공기배관에 누설이 발생하거나, 상기 컨버터에 고장 또는 오결선 등이 발생한 것으로 볼 수 있다. 따라서, 상기 제2루프 이상신호가 발생하면, 제2루프에 이상이 발생하였음을 디스플레이하거나 알람음을 발생시킬 수 있으며, 상기 제2루프에 대한 정비를 수행할 수 있다.
추가적으로, 상기 댐퍼의 실제동작여부는 상기 현장단말기 이외에 상기 댐퍼에 구비된 센서를 이용하여 측정하는 것도 가능하다. 즉, 상기 댐퍼의 동작을 감지할 수 있는 센서를 상기 댐퍼에 부착한 후, 상기 센서가 출력하는 측정값을 이용하여 상기 댐퍼의 동작을 감지하여 상기 댐퍼의 실제동작을 확인하는 것도 가능하다.
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되지 아니한다. 첨부된 청구범위에 의해 권리범위를 한정하고자 하며, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
1: 댐퍼 2: 댐퍼제어부
3: 컨버터
10: 시뮬레이터 20: 댐퍼시험부
30: 신호절환기 31: 절환 제어부
32a, 32b: 스위칭블록 40: 루프시험부
f: 보일러 L: 보일러 댐퍼 루프 시험 장치
S10: 제1절환단계 S20: 제1루프 시험단계
S30: 제2절환단계 S30: 제2루프 시험단계

Claims (8)

  1. 보일러 내부로 유입하는 공기의 유량을 조절하는 댐퍼, 상기 댐퍼의 개도량을 설정하여 댐퍼제어신호를 생성하는 댐퍼제어부 및 상기 댐퍼제어신호를 공기압신호로 변환하고 상기 공기압신호를 상기 댐퍼로 전송하여 상기 댐퍼의 개도량을 조절하는 컨버터를 포함하는 보일러 댐퍼 장치에 있어서,
    상기 댐퍼제어부가 출력하는 댐퍼제어신호를 상기 컨버터에서 시뮬레이터로 절환하는 제1절환단계;
    상기 시뮬레이터가 상기 댐퍼제어신호에 따라 상기 댐퍼의 동작을 시뮬레이션하여, 상기 댐퍼제어부에서 상기 컨버터까지의 제1루프가 정상적으로 동작하는지 확인하는 제1루프시험단계;
    댐퍼시험부가 생성하는 시험제어신호를 순차적으로 상기 컨버터로 입력하는 제2절환단계; 및
    상기 시험제어신호에 따라 기 설정된 댐퍼의 동작과, 상기 댐퍼의 실제 동작을 비교하여, 상기 컨버터에서 상기 댐퍼까지의 제2루프가 정상적으로 동작하는지 확인하는 제2루프시험단계를 포함하는 보일러 댐퍼 루프 시험 방법.
  2. 제1항에 있어서, 제1루프시험단계는
    상기 댐퍼제어신호에서 설정된 상기 댐퍼의 동작이, 상기 시뮬레이터에 의하여 계산된 상기 댐퍼의 동작과 상이하면, 상기 시뮬레이터가 제1루프 이상신호를 생성하는 보일러 댐퍼 루프 시험 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1루프시험단계는
    상기 제1루프 이상신호를 입력받으면, 상기 제1루프에 대한 정비를 수행하는 보일러 댐퍼 루프 시험 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제2루프시험단계는
    현장단말기를 이용하여, 상기 댐퍼의 실제 동작에 대응하는 댐퍼동작신호를 입력받는 댐퍼동작신호입력과정;
    상기 현장단말기가 상기 댐퍼동작신호를 상기 댐퍼시험부로 전송하는 댐퍼동작신호전송과정; 및
    상기 댐퍼동작신호와 상기 시험제어신호에 따른 댐퍼의 동작이 서로 상이하면, 상기 댐퍼시험부가 제2루프 이상신호를 생성하는 제2루프 이상판별과정을 포함하는 보일러 댐퍼 루프 시험 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제2루프시험단계는
    상기 제2루프 이상신호를 입력받으면, 상기 제2루프에 대한 정비를 수행하는 보일러 댐퍼 루프 시험 방법.
  6. 보일러 내부로 유입하는 공기의 유량을 조절하는 댐퍼, 상기 댐퍼의 개도량을 설정하여 댐퍼제어신호를 생성하는 댐퍼제어부 및 상기 댐퍼제어신호를 공기압신호로 변환하고 상기 공기압신호를 상기 댐퍼로 전송하여 상기 댐퍼의 개도량을 조절하는 컨버터를 포함하는 보일러 댐퍼 장치에 있어서,
    상기 댐퍼의 동작을 모사하는 것으로서, 입력되는 상기 댐퍼제어신호에 따른 상기 댐퍼의 동작을 시뮬레이션 신호로 출력하는 시뮬레이터;
    상기 댐퍼를 기 설정된 시험동작 시퀀스에 따라 동작하도록 하는 시험제어신호를 생성하는 댐퍼시험부;
    제1 루프시험시에는 상기 댐퍼제어부가 생성하는 댐퍼제어신호를 절환하여 상기 시뮬레이터로 연결하고, 제2루프시험시에는 상기 댐퍼시험부가 생성하는 시험제어신호를 절환하여 상기 컨버터로 연결하며, 정상동작시에는 상기 댐퍼제어부의 댐퍼제어신호를 상기 컨버터와 연결하는 신호절환기; 및
    상기 제1루프시험에서 상기 시뮬레이션 신호와 상기 댐퍼제어신호에 대응하는 댐퍼의 동작을 비교하여 제1루프 이상신호를 생성하고, 상기 제2루프시험에서 상기 시험제어신호에 따른 댐퍼의 동작과 상기 댐퍼의 실제 동작을 비교하여 제2루프 이상신호를 생성하는 루프시험부를 포함하는 보일러 댐퍼 루프 시험 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 루프시험부는
    상기 댐퍼제어신호에서 설정된 상기 댐퍼의 동작이, 상기 시뮬레이터에 의한 시뮬레이신호에 따른 댐퍼의 동작과 상이하면, 상기 제1루프 이상신호를 생성하는 보일러 댐퍼 루프 시험 장치.
  8. 제6항에 있어서, 상기 루프시험부는
    상기 댐퍼의 실제 동작에 대응하는 댐퍼동작신호를 현장단말기로부터 입력받고, 상기 댐퍼동작신호와 상기 시험제어신호에 따른 댐퍼의 동작이 서로 상이하면 제2루프 이상신호를 생성하는 보일러 댐퍼 루프 시험 장치.
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