KR102091353B1 - 옥내 저탄장용 석탄분진억제 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 옥내 저탄장용 석탄분진 억제시스템에 관한 것이다.
이를 위하여, 본 발명은 기존의 물이 공급되는 배관으로부터 이물질이 제거된 물만 믹싱부로 공급되도록 하는 물공급부; 상기 믹싱부로 비산먼지 억제제가 공급되도록 하는 억제제 공급부; 상기 물과 비산먼지 억제제를 교반하여 비산먼지 억제액으로 혼합되도록 하는 상기 믹싱부; 상기 믹싱부의 토출측에 결합되는 억제액 공급라인부; 상기 억제액 공급라인부의 단부에 구비되는 제어밸브부; 상기 제어밸브부의 출구측에 결합되는 3유체 분사부; 상기 제어밸브부로 압축공기가 압축공기 공급라인부를 통하여 공급되도록 구비되는 압축공기 공급부; 및 상기 물과 비산먼지 억제제 및 제어밸브부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명은 옥내 저탄장 내부의 물과 공기 및 친환경 비산먼지 억제 제가 안개형태로 넓게 비산되게 분사함으로서 석탄분진 발생률을 최소화하여 내부 작업자들의 눈과 호흡기 질환을 방지할 수 있도록 한 것이다.

Description

옥내 저탄장용 석탄분진억제 시스템{COAL DUST SUPPRESSION SYSTEM FOR INDOORS COAL}

본 발명은 옥내 저탄장용 석탄분진 억제시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 석탄 분진의 발생량을 억제하기 위한 옥내 저탄장용 석탄분진 억제시스템에 관한 것이다.

일반적으로 화력발전소와 같은 석탄플랜트의 옥외 저탄장에서는 컨베이어를 이용하여 석탄을 운송하며, 석탄의 운송 경로, 컨베이어의 길이에 따라 다수의 컨베이어가 연쇄적으로 연결되어 사용된다. 이때, 이웃하는 컨베이어는 상호 간에 높이차를 두고 연결되어 상류측의 컨베이어를 따라 운송되는 석탄이 하류측의 컨베이어에 낙하되도록하여 운송한다.

석탄에는 매우 작은 입도를 갖는 분진이 포함되어 있으며, 이와 같은 분진은 석탄의 운송 과정 중 대기 중으로 비산되고, 하류측의 컨베이어에 낙하 할 때 발생되는 충격에너지에 의해 더욱 극심하게 대기중으로 비산된다.

분진은 인체의 호흡기 장애를 유발하고 발암물질이 포함되어 있기 때문에 석탄플랜트로 예컨대 화력발전소에서는 분진을 제거하는 별도의 분진제거장치가 설치되어 있다.

분진제거장치는 주로 여과식 집진 장치가 주로 사용되고 있으며, 이러한 여과식 집진장치는 다공성의 필터망을 이용하여 분진을 제거하는 것으로 일정 입도 이상이면서 건조 상태의 분진을 제거할 수는 있지만, 석탄 분진은 다량의 수분을 포함하고 있기 때문에 필터망의 막힘이 발생되고, 이것은 소요 동력비를 증가시키는 원인이 되고, 이를 해결하기 위하여 필터망을 수시로 청소하거나 교체함으로서 유지비용이 증가하게 된다.

한편, 최근에 신설된 삼척, 당진, 태안, 보령, 북평 등의 석탄화력발전소와 고성, 강릉 등의 신규 석탄화력발전소는 옥내 저탄장을 설치하여 대기중으로 비산되는 석탄 분진을 1차적으로 줄이도록 하고, 옥내 저탄장 내부의 다수 곳에 스프레이를 설치하여 물이 분사되도록 함으로서 컨베이어 및 저탄장에서 발생되는 석탄 분진을 2차적으로 줄이도록 하는 가운데 화재를 방지할 수 있도록 하였으나, 분진입자크기보다 큰 물 입자를 분사하기 때문에 분진저감 효과가 미미하고, 이로 인한 폐수가 발생되는 문제점이 있었다.

또한, 스프레이에 의하여 물이 분사되는 면적이 좁고, 분사거리가 한정되어 있어 넓은 옥내 저탄장 면적을 커버하기 위해서는 많은 량의 스프레이가 설치되도록 하고, 이러한 스프레이를 통해 물이 분사되도록 하는 과정에서 물의 사용량이 증가되는 문제점이 있었다.

한편, 저탄장용 분진 방지용 살수장치로서, 특허등록 제10-1247180호가 있다. 이 특허는 송풍기를 이용하여 물입자를 분사하는 방식으로 송풍기에서 발생하는 열로 인해 석탄분진의 폭발 등의 우려가 있고, 송풍기로 인해서 분진 재비산의 문제점이 있으며, 시스템 구성을 위해 지지장치의 구조적 보강과 전기 및 제어케이블 구성을 위한 비용이 과도하게 발생되는 문제가 있었다.

본 발명은 옥내 저탄장의 내부에서 발생되는 석탄 분진의 발생률을 최소화할 수 있도록 하는 가운데 내부 작업자들의 눈과 호흡기 질환을 방지할 수 있도록 하고, 이 과정에서 물의 사용량을 줄임으로서 폐수의 발생량도 같이 줄일 수 있도록 하고, 아울러 옥내 저탄장의 내부에서 발생되는 가연성물질인 분진을 저감하여 화재의 위험을 더 줄일 수 있는 가운데 주변의 환경오염도 줄일 수 있도록 한 옥내 저탄장용 석탄분진 억제시스템을 제공하는데 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 옥내 저탄장용 석탄분진 억제시스템은 기존의 물이 공급되는 배관으로부터 이물질이 제거된 물만 믹싱부로 공급되도록 하는 물공급부; 상기 믹싱부로 비산먼지 억제제가 공급되도록 하는 억제제 공급부; 상기 물과 비산먼지 억제제를 교반하여 비산먼지 억제액으로 혼합되도록 하는 상기 믹싱부; 상기 믹싱부의 토출측에 결합되는 억제액 공급라인부; 상기 억제액 공급라인부의 단부에 구비되는 제어밸브부; 상기 제어밸브부의 출구측에 결합되는 3유체 분사부; 상기 제어밸브부로 압축공기가 압축공기 공급라인부를 통하여 공급되도록 구비되는 압축공기 공급부; 및 상기 물과 비산먼지 억제제 및 제어밸브부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에서, 상기 물공급부는 믹싱부와 연결된 물 공급라인부에 10㎛ 이상의 이물질이 제거되는 급수필터가 구비되고, 7bar의 압력이 유지되도록 구성될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 억제제 공급부는, 억제제 투입구와 억제제 배출구 및 제1 레벨게이지를 갖는 억제제 공급탱크; 상기 억제제 공급탱크에 구비된 억제제 교반기; 상기 억제제 배출구측에 구비된 정량펌프; 및 상기 정량펌프의 흡입측 라인상에 구비된 제1 스트레이너를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 믹싱부는 제2 레벨게이지를 갖는 믹싱탱크 및 상기 믹싱탱크에 구비된 믹싱 교반기로 구비되고, 상기 믹싱탱크는 유입측으로 억제제 공급구와 물공급구가 구비되며, 배출측으로 혼합액이 배출되는 혼합액 배출구와 혼합액 리턴구가 구성될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 혼합액은 물과 억제제의 혼합비율이 1000:1로 유지되도록 하고, 상기 혼합액 배출구의 출구측에는 고압펌프가 구비되되, 상기 고압펌프의 입구측에 제2 스트레이너가 구비되며, 출구측에 체크벨브가 구성될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제어밸브부는 제1,2,3 솔레노이드밸브로 구비되어지고, 상기 제1 솔레노이드밸브는 억제액 공급라인부와 연결되며, 상기 제2,3솔레노이드밸브는 압축공기 공급라인부와 연결되되, 상기 제2 솔레노이드밸브의 출구측이 제1 솔레노이드밸브의 출구측에 연결되도록 구성될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 3유체 분사부는, 분사부 몸체; 상기 분사부 몸체에 관통되게 형성된 억제액 분사부; 상기 억제액 분사부에 대하여 직각되는 방향으로 연결되도록 관통되게 형성된 분사부 혼합 에어공급부; 상기 분사부 혼합 에어 공급부와 평행하게 하부로 이격되도록 관통되게 형성된 분사부 에어공급부; 및 상기 분사부 에어공급부에 대하여 직각되는 방향으로 관통되게 형성된 에어 분사부를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 억제액 분사부는 오리피스부를 가지며, 억제액이 유입되는 내주연부에 제1 암나사부가 형성되고, 상기 억제액이 토출되는 토출측의 외주연부에 제1 숫나사부가 형성된 중공형태를 갖는 분사가이드가 형성되고, 상기 분사가이드의 제1 숫나사부에 분사가이드캡이 나사결합될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 분사부 혼합 에어 공급부는 오리피스부에 연결되도록 관통된 관통유로에 확관유로가 연장되게 형성되고, 상기 확관유로에 제2 암나사부가 형성될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 3유체 분사부는 옥내 저탄장의 중앙에 수직되도록 구비된 지지 포스트의 중간에 형성된 하부 스테이의 일측 또는 양측 및 상기 지지 포스트의 상부로 컨베이어벨트를 지지하기 위해 형성된 상부 스테이의 일측 또는 양측에 각각 설치되도록 구성될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 옥내 저탄장은 소정 간격을 갖는 수직인 양측 벽체의 상부에 상부 중앙을 향하여 높아지는 천정체가 구비되고, 상기 천정체가 맞대어지는 가운데 부분은 지지포스트에 의하여 안정되게 지지되도록 구비되고,

상기 하부 스테이에 구비된 3유체 분사부는 수평을 기준으로 15∼20ㅀ의 하부 하향 경사각을 갖는 하부 분사범위가 제공되도록 구비되고,

상기 상부 스테이에 구비된 3유체 분사부는 수평을 기준으로 30∼50ㅀ의 상부 하향 경사각을 갖는 상부 분사범위가 제공되도록 구비될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 압축공기 공급부는 출구측에 리시버 탱크가 결합되어 안정된 압축공기가 공급되도록 하고, 상기 리시버 탱크에 드레인 밸브가 구비될 수 있다.

본 발명에 따른 옥내 저탄장용 석탄분진 억제 시스템에 의하면, 옥내 저탄장 내부의 상단과 중간 부분에 설치된 3유체 분사부를 통해 물과 공기 및 친환경 비산먼지 억제액이 넓게 비산되도록 함으로서 석탄분진 발생률을 최소화할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 이를 통해 옥내 저탄장의 내부의 환경을 개선시켜 내부 작업자들의 눈과 호흡기 질환을 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 이를 통해 물의 사용량과 폐수의 발생량을 줄이도록 함으로서 운영에 소요되는 비용이 절감될 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

그리고, 이를 통해 주변의 환경오염을 줄일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 옥내 저탄장용 석탄분진 억제시스템을 도시한 정면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 옥내 저탄장용 석탄분진 억제시스템을 도시한 평면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 옥내 저탄장용 석탄분진 억제시스템을 도시한 예시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 옥내 저탄장용 석탄분진 억제시스템에 있어 2유체 분사부의 외부와 내부 및 결합된 상태를 도시한 예시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 옥내 저탄장용 석탄분진 억제시스템에 있어 억제액 공급라인부와 압축공기 공급라인부에 3유체 분사부가 제어밸브부에 의하여 결합된 상태를 확대 도시한 예시도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 옥내 저탄장용 석탄분진 억제시스템에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명에 따른 옥내 저탄장용 석탄분진 억제시스템을 도시한 정면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 옥내 저탄장용 석탄분진 억제시스템을 도시한 평면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 옥내 저탄장용 석탄분진 억제시스템을 도시한 예시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 옥내 저탄장용 석탄분진 억제시스템에 있어 2유체 분사부의 외부와 내부 및 결합된 상태를 도시한 예시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 옥내 저탄장용 석탄분진 억제시스템에 있어 억제액 공급라인부와 압축공기 공급라인부에 3유체 분사부가 제어밸브부에 의하여 결합된 상태를 확대 도시한 예시 도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 옥내 저탄장용 석탄분진 억제시스템은 옥내 저탄장 내부에서 발생되는 석탄 분진 발생률을 최소화할 수 있도록 하여 내부 작업자들의 눈과 호흡기 질환을 방지할 수 있도록 하는 가운데 석탄 분진을 줄이는 데 소요되 는 물의 사용량을 줄여 운영에 소요되는 비용이 절감될 수 있도록 하고, 아울러 주 변의 환경오염을 줄일 수 있도록 한 것으로 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 물 공급부(100), 억제제 공급부(200), 믹싱부(300), 억제액 공급라인부(400), 제어밸브부(500), 3유체 분사부(600), 압축공기 공급부(700) 및 제어부(800)로 구성되어 있다.

여기에서, 상기 물공급부(100)는 기존의 물이 공급되는 배관으로부터 이물질이 제거된 물(W)만 상기 믹싱부(300)로 공급되도록 하는 것으로 상기 믹싱부(300)와 연결된 물 공급라인부(110)에 급수필터(120)가 구비되어 10㎛ 이상의 이물질이 제거되도록 함으로서 액체공급 라인부(700) 및 제어밸브부(500) 및 3유체 분사부(600)를 통해 저탄장(800)의 내부로 비산먼지 억제액(CW)이 분사되어 비산되는 과정에서 부분적으로 막힘현상이 발생되는 것을 방지할 수 있도록 구비되어 있다.

이러한 물이 원활하게 공급되도록 하기 위한 방안으로 물공급부(100)의 압력은 약 7bar의 압력이 유지되도록 하는 것이 바람직하다.

상기 억제제 공급부(200)는 믹싱부(300)로 비산먼지 억제제(C)가 정량 공급되도록 하는 것으로 이러한 비산먼지 억제제(C)는 무기 응집제, 계면 활성 제, 친수성 합성고분자로 구성된 친환경 비산방지제인 'Yibite(이비터)'가 사용되도록 하는 것이 바람직하다.

이러한 상기 억제제 공급부(200)는 억제제 투입구(211)와 억제제 배출구(212) 및 제1 레벨게이지(213)를 갖는 억제제 공급탱크(210)에 억제제 교반기 (220)가 구비되어 있고, 상기 억제제 배출구(212)측에 정량펌프(230)가 구비되어 있어 비산먼지 억제제(C)가 정량 공급될 수 있게 구비되어 있다.

상기 정량펌프(230)의 흡입측 라인상에는 이물질이 제거되는 제1 스트레이너(240)가 구비되어 불순물이 포함된 일정 한도 이상이 크기를 갖는 비산먼지 억제제(C)가 제거되어 특정 부분이 막히는 현상을 더 방지할 수 있게 구비되어 있다.

상기 믹싱부(300)는 물(W)과 비산먼지 억제제(C)가 용이하게 분사될 수 있도록 하는 가운데 최적의 혼합비가 유지될 수 있도록 한 것으로 상기 물(W)과 비산먼지 억제제(C)가 교반됨으로서 비산먼지 억제액(CW)으로 혼합될 수 있게 구비 되어 있다.

이러한 상기 믹싱부(300)는 제2 레벨게이지(311)를 갖는 믹싱탱크(310) 및 상기 믹싱탱크(310)에 구비된 믹싱 교반기(320)로 구성되어 있다.

상기 믹싱탱크(310)는 유입측으로 억제제 공급구(312)와 물공급구 (313)가 구비되며, 배출측으로 혼합액이 배출되는 혼합액 배출구(314)와 혼합액 리턴구(315)가 구비되어 있다. 이때, 상기 억제제 공급구(312)는 물공급부(100)의 하부에 위치되도록 하여 공급되는 물이 흘러 내리면서 1차적으로 혼합되도록 하는 것이 바람직하다.

상기 믹싱탱크(310)의 내부에서 혼합된 혼합액인 비산먼지 억제액(CW)은 물(W)과 빈산먼지 억제제(C)의 혼합비율이 1000:1로 유지되도록 하는 것이 바람직하고, 혼합비율이 1000:1 이상일 경우, 3유체 분사부(600)를 통해 넓게 비산 되도록 분사되나, 석탄 분진의 포집력이 약화되어 비산먼지의 발생 억제율이 낮아지게 되고, 혼합비율이 1000:1 이하일 경우, 석탄 분진의 포집력을 높아져 비산먼지의 발생 억제율이 높아지게 되나, 3유체 분사부(600)를 통해 분사되는 비산범위가 줄어들게 된다.

상기 혼합액 배출구(314)의 출구측에는 고압펌프(330)가 구비되어 비산먼지 억제액(CW)이 고압으로 공급될 수 있도록 구비되어 있고, 상기 고압펌프 (330)의 입구측에 제2스트레이너(331)가 구비되어 비산먼지 억제액(CW)속에 함유된 이물질이 제거될 수 있게 구비되어 있다.

상기 고압펌프(330)의 출구측에는 체크벨브(332)가 구비되어 간혹 비산먼지 억제액(CW)이 고압펌프(330)로 역류되는 것을 방지할 수 있게 구비되어 있다.

본 발명에서 상기 믹싱부(300)는 물공급 라인부(110)에 1개가 구비된 상태로 예를 들었으나, 이러한 형태 이외에 병렬로 설치되도록 할 경우, 비산먼지 억제액(CW)이 3유체 분사부(600)로 충분하게 공급될 수 있게 된다.

상기 억제액 공급라인부(400)는 믹싱부(300)의 토출측에 결합된 것으로 충분한 압력에 저항할 수 있는 일반구조용 강관으로 외경이 42mm를 갖도록 하는 것이 바람직하다.

상기 제어밸브부(500)는 억제액 공급라인부(400)의 단부에 구비된 것으로 제어부(800)의 신호에 따라 압축공기(CA)와 비산방지 억제액(CW)이 3유체 분사부(600)를 향하여 가장 효율적으로 공급될 수 있도록 구비되어 있다.

이를 위해, 상기 제어밸브부(500)는 제1,2,3솔레노이드밸브 (SV1, SV2, SV3)로 구비되어 있다.

여기에서, 상기 제1솔레노이드밸브(SV1)는 억제액 공급라인부(400) 와 연결되며, 상기 제2 및 제3 솔레노이드밸브(SV2, SV3)는 압축공기 공급라인부(710)와 연결되도록 구비되어 있다.

상기 제2 솔레노이드밸브(SV2)의 출구측이 제1 솔레노이드밸브(SV1)의 출구측에 연결되어 비산먼지 억제액(CW)이 회오리 기류에 의하여 더 용이하게 분사 될 수 있도록 구비되어 있다. 이때, 각각의 제1 내지 제3 솔레노이드밸브(SV1, SV2, SV 3)는 분진지역의 분진량 또는 온습도를 감지하는 별도의 미도시한 감지센서에 의한 감지값에 의하여 제어부(800)의 신호에 따라 자동으로 조절되도록 하는 것이 바람직하다.

상기 3유체 분사부(600)는 제어밸브부(500)의 출구측에 결합되어 저탄장(800)의 내부로 비산먼지 억제액(CW)이 원거리 약 50m 이상 분사되도록 하는 것으로 기존의 액체와 공기가 혼합된 상태로 직분사되는 것이 아니라 상부에서는 고압으로 액체만이 분사되는 가운데 하부에서는 동일한 방향으로 고압의 공기만이 동시에 분사됨에 따라 상부측에서 분사된 액체가 분사된 방향으로 이동하는 가운데 하부로 낮아지게 되는 과정에서 이와 동시에 하부에서 분사되는 공기분사층에 실려 지게 됨에 따라 비산먼지 억제액(CW)이 원거리까지 넓게 퍼지면서 비산될 수 있게 된다.

상기 3유체 분사부(600)는 고압의 공기에 의하여 비산먼지 억제액(WC)이 미립화된 상태에서 옥내 저탄장(800)의 내부 공간을 향하여 안개형태로 분사되는 무화(water fog)에 의하여 옥내 저탄장(800)의 내부에서 석탄 분진이 발생 되는 것을 최대한 억제할 수 있게 된다. 일 예로, 상기 3유체 분사부(600)에서 분사되는 비산먼지 억제액(WC)이 물입자 20㎛ 이하의 안개형태로 분사될 수 있다.

상기 3유체 분사부(600)는 분사부 몸체(610)에 억제액 분사부(620)가 관통된 형태를 갖도록 형성되어 있고, 상기 억제액 분사부(620)에 대하여 직각되는 방향으로 분사부 혼합 에어공급부(630)가 관통된 형태를 갖도록 연결되어 있다.

상기 분사부 혼합 에어 공급부(630)와 평행하게 하부로 이격된 분사부 에어공급부(640)가 관통되게 형성되어 있고, 상기 분사부 에어공급부(640)에 대하여 에어 분사부(641)가 직각되는 방향으로 관통되게 형성되어 있다.

여기에서, 상기 억제액 분사부(620)는 오리피스부(621)를 가지며, 비산방지 억제액(CW)이 유입되는 내주연부에 제1 암나사부(622)가 형성되어 제1 솔레노이드밸브(SV1)에 연결된 억제액 공급 파이프(CP)가 나사 결합되고, 상기 비산먼지 억제약(CW)이 토출되는 토출측의 외주연부에 제1 숫나사부(623)가 형성된 형태를 갖는 분사가이드(624)가 형성되고, 상기 분사가이드(624)의 제1 숫나사부(623)에 분사가이드캡(625)이 나사결합되어 상기 분사가이드캡(625)의 길이를 조절함으로서 비산먼지 억제액(CW)이 멀리 확산 또는 비산되면서 분사될 수 있게 된다.

상기 분사부 혼합 에어 공급부(630)는 오리피스부(621)에 연결되도록 관통된 관통유로(631)에 확관유로(632)가 연장되게 형성되고, 상기 확관유로 (632)에 제2 암나사부(633)가 형성되어 제2 솔레노이드밸브(SV2)에 연결된 압축공기 파이프(AP)가 나사 결합되어 압축공기(CA)가 공급됨으로서 오리피스부(621)를 경유 하여 분사가이드(624)의 내부로 이동되면서 분사되는 비산먼지 억제액(CW)에 회오리 기류가 발생하게 된다.

상기 3유체 분사부(600)는 옥내 저탄장(800)의 중앙에 수직되도록 구비된 지지 포스트(810)의 중간에 형성된 하부 스테이(820)의 일측 또는 양측에 설치되어있고, 상기 지지 포스트(810)의 상부로 컨베이어벨트(830)를 지지하기 위해 형성된 상부 스테이(840)의 일측 또는 양측에 각각 설치됨으로서 저탄장(800)의 상부와 하부에서 각각 비산먼지 억제액(CW)이 분사됨에 따라 옥내 저탄장(800)의 가장자리측의 내부 공간은 분사된 비산먼지 억제액(CW)가 겹쳐지는 겹침영역(OA)이 발생됨으로서 더 한층 석탄 분진이 비산되는 것이 억제될 수 있게 된다.

상기 옥내 저탄장(800)은 공간활용률을 높여 최대한 많은 량의 석탄이 저탄될 수 있도록 한 것으로 하부는 넓으며 상부로 향하여 좁아지는 형태 즉, 산의 형태를 갖도록 구비되어 있다.

이를 위해, 상기 옥내 저탄장(800)은 소정 간격을 갖는 양측 벽체(801)가 수직으로 형성되어있고, 상기 양측 벽체(801)의 상부에는 양측 벽체(801) 의 가운데를 기점으로 상부를 향하여 점진적으로 높아지는 천정체(802)가 지지포스트(810)에 의하여 안정되게 지지될 수 있게 구비되어 있다.

이는 동절기 폭설이 내릴 경우, 천정체(802)의 경사에 의하여 외측으로 흘러내려 무너지는 것을 방지하기 위함이다. 이때, 천정체(802)에는 미도시한 발열선이 더 구비되도록 할 경우, 천정체(802)의 상부로 쌓여 있는 눈이 발열선에 의하여 발생되는 열로 결빙되는 것이 방지됨으로서 더 용이하게 흘러 내릴 수 있게 된다. 이러한 과정에서 발열선은 외부로부터 전원이 인가되는 가운데 이를 ON/OFF 하는 스위치에 의하여 작동되도록 하는 것이 바람직하다.

상기 하부 스테이(820)에 구비된 3유체 분사부(600)는 수평을 기준으로 15∼20ㅀ의 하부 하향 경사각(θ1)을 갖는 하부 분사범위(LA)가 제공되도록 구비되어 있다. 이는 옥내 저탄장(800)의 내부로 즉, 바닥에서부터 저탄이 이루어지는 과정 중에 옥내 저탄장(800)의 하부 공간부에서 석탄분진이 발생되는 것을 처음부터 억제할 수 있도록 하기 위함이다.

상기 상부 스테이(840)에 구비된 3유체 분사부(600)는 수평을 기준으로 30∼50ㅀ의 상부 하향 경사각(θ2)을 갖는 상부 분사범위(UA)가 제공되도록 구비되어 있다. 이는 옥내 저탄장(800)의 바닥에서부터 상부를 향하여 저탄되는 과정 중에 옥내 저탄장(800)의 상부 공간부에서 석탄분진이 발생되는 것을 방지하는 가운데 상기 3유체 분사부(600)를 통해 분사되는 비산 먼지 억제제(CW)의 일부가 천정체(802)의 내측면과 접촉되는 것을 최대한 방지하기 위함이다.

상기 압축공기 공급부(700)는 제어밸브부(500)로 압축공기 공급라인 부(710)를 통하여 압축공기(CA)가 공급되도록 한 것으로 출구측에 리시버 탱크 (710)가 결합되어 안정된 압축공기(CA)가 충분하게 공급될 수 있게 구비되어 있고, 상기 리시버 탱크(710)에 드레인 밸브(712)가 구비되어 압축공기(CA)중에 포함된 이물질을 외부로 배출시킬 수 있도록 구비되어 있다.

상기 제어부(800)는 옥내 저탄장(800)의 내부 조건 즉, 분진지역과 분진량 또는 온습도에 따라 물(W)의 공급량, 비산먼지 억제제(C)의 공급량, 압축공기 공급량 및 제어밸브부(500)를 제어하여 최적의 상태가 유지될 수 있도록 구비되어 있다.

이러한 옥내 저탄장용 석탄분진 억제시스템은 먼저, 제어부(800)의 신호에 따라 물공급부(100)로부터 물(W)이 급수필터(120)를 경유한 후 물공급라인 부(110)를 통해 믹싱부(300)의 믹싱탱크(310)에 구비된 물공급구(313)로 공급되는 가운데 억제제 공급부(200)의 정량펌프(230)에 의하여 비산먼지 억제제(C)가 억제제 공급구(312)를 통해 믹싱탱크(310)의 내부로 공급된다.

이어서, 믹싱탱크(310)의 공급된 물(W)과 비산먼지 억제제(C)는 1000:1로 혼합된 상태에서 믹싱교반기(320)에 의하여 교반되며, 이때 제2 레벨게이지(311)에 의하여 넘치는 것을 방지하게 된다.

이어서, 고압펌프(330)의 구동으로 인한 흡입력과 토출력에 의하여 믹싱탱크(310)의 내부에 있는 혼합된 비산먼지 억제액(CW)은 체크밸브(332)를 통해 억제액 공급라인부(400)로 공급됨으로서 제어밸브부(500)까지 공급된 상태가 유지 된다.

이어서, 제어부(800)의 신호에 따라 압축기 공급부(700)의 압축부 (720)가 구동됨으로서 발생되는 압축공기(CA)는 리시버탱크(730)에 저장된 후 압축공기 공급라인부(710)를 통해 제어밸브부(500)까지 공급된 상태가 유지된다.

이어서, 제어부(800)의 신호에 따라 제어밸브부(500)의 제1솔레노이드 밸브(SV1)가 ON됨과 동시에 비산먼지 억제액(CW)은 3유체 분사부(600)의 오리피스부(621)를 경유하는 과정에서 가속되어진 후 이어 분사가이드(624)의 내부 공간을 통과하면서 외부인 옥내 저탄장(800)의 내부 공간으로 분사된다. 이때, 제3솔레노이드밸브(SV3)가 ON됨과 동시에 압축공기(CA)가 분사구 에어 공급부(640)의 에어분사부(641)를 통해 분사됨으로서 분사가이드(624)를 통해 분사되는 비산먼지 억제액 (CW)은 에어분사부(641)를 통해 분사되는 압축공기(CA)에 실려 넓게 확산됨에 따라 저탄장(800)의 내부공간으로 비산됨으로서 옥내 저탄장(800) 내부에서 발생되는 석탄분진 발생률을 최소화할 수 있게 된다.

이와 동시에 제어부(800)에 의하여 제2 솔레노이드밸브(SV2)가 ON됨과 동시에 분사부 혼합 에어공급부(630)의 관통유로(631)를 통해 압축공기(CA)가 더 공급됨으로서 오리피스부(621)에서 회오리 형태의 기류가 발생되고, 이로 인해 분사가이드(624)의 내부를 통해 외부로 분사되는 비산먼지 억제액(CW)이 더 멀리 분사되는 가운데 비산(확산)될 수 있게 된다.

이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 옥내 저탄장용 석탄분진 억제시스템은 아래와 같은 장점이 있다.

첫째, 화력발전소와 같은 석탄플랜트 옥내 저탄장 내부의 중층과 상층에 설치된 3유체 분사부(600)를 이용하여 물과 공기 및 친환경 비산먼지 억재액이 안개형태로 분사되어 석탄분진 발생을 최소화할 수 있다.

둘째, 비산먼지 억제액(WC)이 물입자 20㎛ 이하의 안개형태로 분사되므로 석탄분진과의 친수성이 증가될 수 있다.

셋째, 옥내 저탄장 전역에서 광범위하게 발생하는 분진을 저감하기 위하여 고압의 공기와 3유체 분사부(600)를 사용하였으며, 이를 통하여 50m 이상의 분사거리를 확보하였고, 옥내 저탄장 전역에서 발생되는 분진을 최소화 할 수 있다.

넷째, 비산먼지 억제액(CW)이 고압으로 공급될 수 있으므로 분진폭발 위험이 없다.

제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.

Claims (12)

1. 기존의 물이 공급되는 배관으로부터 이물질이 제거된 물만 믹싱부로 공급되도록 하는 물공급부;
   상기 믹싱부로 비산먼지 억제제가 공급되도록 하는 억제제 공급부;
   상기 물과 비산먼지 억제제를 교반하여 비산먼지 억제액으로 혼합되도록 하는 상기 믹싱부;
   상기 믹싱부의 토출측에 결합되는 억제액 공급라인부;
   상기 억제액 공급라인부의 단부에 구비되는 제어밸브부;
   상기 제어밸브부의 출구측에 결합되는 3유체 분사부;
   상기 제어밸브부로 압축공기가 압축공기 공급라인부를 통하여 공급되도록 구비되는 압축공기 공급부; 및
   상기 물과 비산먼지 억제제 및 제어밸브부를 제어하는 제어부를 포함하고,
   상기 3유체 분사부는,
   분사부 몸체;
   상기 분사부 몸체에 관통되게 형성된 억제액 분사부;
   상기 억제액 분사부에 대하여 직각되는 방향으로 연결되도록 관통되게 형성된 분사부 혼합 에어공급부;
   상기 분사부 혼합 에어 공급부와 평행하게 하부로 이격되도록 관통되게 형성된 분사부 에어공급부; 및
   상기 분사부 에어공급부에 대하여 직각되는 방향으로 관통되게 형성된 에어 분사부를 포함하고,
   상기 억제액 분사부는 오리피스부를 가지며, 억제액이 유입되는 내주연부에 제1 암나사부가 형성되고, 상기 억제액이 토출되는 토출측의 외주연부에 제1 숫나사부가 형성된 중공형태를 갖는 분사가이드가 형성되고, 상기 분사가이드의 제1 숫나사부에 분사가이드캡이 나사결합됨을 특징으로 하는,
   옥내 저탄장용 석탄분진 억제시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 물공급부는 믹싱부와 연결된 물 공급라인부에 10㎛ 이상의 이물질이 제거되는 급수필터가 구비되고, 7bar의 압력이 유지되도록 구성됨을 특징으로 하는,
   옥내 저탄장용 석탄분진 억제시스템.
3. 제1항에 있어서,
   상기 억제제 공급부는,
   억제제 투입구와 억제제 배출구 및 제1 레벨게이지를 갖는 억제제 공급탱크;
   상기 억제제 공급탱크에 구비된 억제제 교반기;
   상기 억제제 배출구측에 구비된 정량펌프; 및
   상기 정량펌프의 흡입측 라인상에 구비된 제1 스트레이너를 포함하는 것을 특징으로 하는,
   옥내 저탄장용 석탄분진 억제시스템.
4. 제1항에 있어서,
   상기 믹싱부는 제2 레벨게이지를 갖는 믹싱탱크 및 상기 믹싱탱크에 구비된 믹싱 교반기로 구비되고, 상기 믹싱탱크는 유입측으로 억제제 공급구와 물공급구가 구비되며, 배출측으로 혼합액이 배출되는 혼합액 배출구와 혼합액 리턴구가 구성됨을 특징으로 하는,
   옥내 저탄장용 석탄분진 억제시스템.
5. 제4항에 있어서,
   상기 혼합액은 물과 억제제의 혼합비율이 1000:1로 유지되도록 하고, 상기 혼합액 배출구의 출구측에는 고압펌프가 구비되되, 상기 고압펌프의 입구측에 제2 스트레이너가 구비되며, 출구측에 체크벨브가 구성됨을 특징으로 하는,
   옥내 저탄장용 석탄분진 억제시스템.
6. 제1항에 있어서,
   상기 제어밸브부는 제1,2,3 솔레노이드밸브로 구비되어지고,
   상기 제1 솔레노이드밸브는 억제액 공급라인부와 연결되며,
   상기 제2,3솔레노이드밸브는 압축공기 공급라인부와 연결되되, 상기 제2 솔레노이드밸브의 출구측이 제1 솔레노이드밸브의 출구측에 연결되도록 구성됨을 특징으로 하는,
   옥내 저탄장용 석탄분진 억제시스템.
7. 삭제
8. 삭제
9. 제1항에 있어서,
   상기 분사부 혼합 에어 공급부는 오리피스부에 연결되도록 관통된 관통유로에 확관유로가 연장되게 형성되고, 상기 확관유로에 제2 암나사부가 형성됨을 특징으로 하는,
   옥내 저탄장용 석탄분진 억제시스템.
10. 제1항에 있어서,
    상기 3유체 분사부는 옥내 저탄장의 중앙에 수직되도록 구비된 지지 포스트의 중간에 형성된 하부 스테이의 일측 또는 양측 및 상기 지지 포스트의 상부로 컨베이어벨트를 지지하기 위해 형성된 상부 스테이의 일측 또는 양측에 각각 설치되도록 구성됨을 특징으로 하는,
    옥내 저탄장용 석탄분진 억제시스템.
11. 제10항에 있어서,
    상기 옥내 저탄장은 소정 간격을 갖는 수직인 양측 벽체의 상부에 상부 중앙을 향하여 높아지는 천정체가 구비되고, 상기 천정체가 맞대어지는 가운데 부분은 지지포스트에 의하여 안정되게 지지되도록 구비되고,
    상기 하부 스테이에 구비된 3유체 분사부는 수평을 기준으로 15∼20ㅀ의 하부 하향 경사각을 갖는 하부 분사범위가 제공되도록 구비되고,
    상기 상부 스테이에 구비된 3유체 분사부는 수평을 기준으로 30∼50ㅀ의 상부 하향 경사각을 갖는 상부 분사범위가 제공되도록 구비됨을 특징으로 하는,
    옥내 저탄장용 석탄분진 억제시스템.
12. 제1항에 있어서,
    상기 압축공기 공급부는 출구측에 리시버 탱크가 결합되어 안정된 압축공기가 공급되도록 하고, 상기 리시버 탱크에 드레인 밸브가 구비됨을 특징으로 하는,
    옥내 저탄장용 석탄분진 억제시스템.

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