KR102161143B1 - 발전 플랜트의 연소가스용 황산화물과 질소산화물 측정센서장치 - Google Patents
발전 플랜트의 연소가스용 황산화물과 질소산화물 측정센서장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은, 발전 플랜트의 연소가스용 황산화물과 질소산화물 측정센서장치를 개시한다. 개시된 발전 플랜트의 연소가스용 황산화물과 질소산화물 측정센서장치는, 발전 플랜트의 배기덕트에 설치되는 연소가스 포집유닛과 연결되며, 연소가스 포집유닛에 의해 포집되어 이송되는 연소가스의 황산화물(SOx)과 질소산화물(NOx)의 농도를 측정하는 연소가스 농도감지모듈과, 연소가스 농도감지모듈에서 전송하는 신호를 수신하여 황산화물(SOx)과 질소산화물(NOx)의 농도를 디스플레이부에 표시하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 한다. 따라서 본 발명은, 연소가스의 황산화물(SOx)과 질소산화물(NOx)을 측정할 때 측정범위가 다른 복수의 측정센서부를 이용하여 측정함으로써, 황산화물과 질소산화물의 농도를 측정 정확도를 높일 수 있다.
Description
본 발명은 발전 플랜트의 연소가스용 황산화물과 질소산화물 측정센서장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 발전 플랜트의 배기덕트에서 배출되는 연소가스의 황산화물(SOx)과 질소산화물(NOx)을 측정할 때 측정범위가 다른 복수의 측정센서부를 이용하여 측정함으로써, 황산화물과 질소산화물의 농도를 측정 정확도를 높일 수 있도록 하는 발전 플랜트의 연소가스용 황산화물과 질소산화물 측정센서장치에 관한 것이다.
일반적으로, 발전소는 크게 원자력 발전소, 수력 발전소, 화력 발전소, 태양열 발전소로 구분되며, 최근에는 복합 발전소가 건설되고 있는 추세이다.
이중 화력 발전소(Thermoelectric Power Plant)는 석탄, 석유, 천연가스 등의 연료를 연소시킨 열을 이용하여 고온고압의 증기를 만들고, 이 고온고압의 증기를 이용하여 증기 터빈을 회전시켜 전력을 생산하게 된다.
한편, 최근 건설되는 화력 발전소에서 많이 채택되고 있는 순환 유동층(Fluidized Bed) 연소 기술은 석탄을 적당한 크기로 분쇄하여 만든 석탄 입자들과 석회석 및 모래와 같은 유동 매체에 적정속도의 공기를 불어넣어 부유 유동층(Suspended FluidIzed Bed)상태로 만들어 보일러로 공급하여 연소시키는 방법이다.
또한, 화력 발전소에서 발생하는 연소가스는 대기오염물질인 분진(PM), 황산화물(SOx), 질소산화물(NOx) 등의 오염물질이 포함되어 있다. 이들 오염물질을 처리하기 위한 공정으로 백필터(Bag filter)와 전기집진기 등의 설비가 요구되며, 백필터의 경우 여과섬유층 속의 먼지를 모으는 내부여과방식을 채택하여 여과제 표면에 먼지층이 쌓이는 것에 의해 기공이 메워져 제거효율이 높아지는 장점을 제공하지만, 250℃ 이상에서는 필터재의 사용이 제한되고, 점착성, 흡습성 등에 문제를 야기하여 분진제거를 방해하게 된다.
따라서 보일러의 배기덕트나 전기 집진기에는 연소가스에 포함되는 분진(PM), 황산화물(SOx), 질소산화물(NOx) 등을 측정하기 위한 측정장치가 다양한 형태로 설치된다.
그러나, 상기와 같은 종래 기술의 보일러의 연소가스 측정장치는 황산화물와 질소산화물을 측정하는 측정센서부가 하나의 측정범위를 가지므로, 측정 정밀도가 저하되는 문제점이 있다.
따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.
한편, 대한민국 등록특허 제10-1748818호(등록일:2017.06.13)에는 "보일러용 질소산화물 측정 장치"가 개시되어 있고, 등록실용신안 제 20-0475653호(등록일:2014.12.12)에는 "배기가스 측정장치"가 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 창출된 것으로서, 측정범위가 다른 복수의 측정센서부를 이용하여 연소가스의 황산화물과 질소산화물를 측정할 때 농도에 따라 서로 다른 측정센서부로 황산화물과 질소산화물의 농도를 측정하므로, 측정 정확도를 향상시킬 수 있는 발전 플랜트의 연소가스용 황산화물과 질소산화물 측정센서장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따른 발전 플랜트의 연소가스용 황산화물과 질소산화물 측정센서장치는, 발전 플랜트의 배기덕트에 결합되며, 상기 배기덕트에서 배기되는 연소가스를 흡입하는 연소가스 포집유닛과, 상기 연소가스 포집유닛에서 포집하는 상기 연소가스가 유입되도록 상기 연소가스 포집유닛과 연결되며, 상기 연소가스의 황산화물과 질소산화물 농도를 측정하는 측정센서장치을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 측정센서장치은, 농도 측정 범위가 다른 복수의 측정센서부를 이용하여 상기 황산화물과 상기 질소산화물의 농도를 측정하는 농도측정모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 농도측정모듈은, 상기 측정센서부가 각각 결합되는 센서 장착부를 구비하며, 상기 연소가스가 복수의 상기 센서 장착부를 통해 상기 측정센서부를 차례로 경유하도록 측정이송유로에 의해 상기 센서 장착부가 연통하는 센서설치블록을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 측정센서부는, 상기 측정센서부는, 상기 센서 장착부에 차례로 결합되는 복수의 질소산화물 측정센서부재와, 상기 질소산화물 측정센서부재를 통과하는 상기 연소가스가 통과하도록 상기 센서 장착부에 차례로 결합되는 복수의 황산화물 측정센서부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 측면에 따른 발전 플랜트의 연소가스용 황산화물과 질소산화물 측정센서장치는 종래기술과는 달리 발전 플랜트의 배기덕트에서 배출되는 연소가스의 황산화물(SOx)과 질소산화물(NOx)을 측정할 때 측정범위가 다른 복수의 측정센서부를 이용하여 측정하므로, 황산화물과 질소산화물의 농도를 정확하게 측정할 수 있는 효과를 가진다.
또한, 본 발명에 따른 발전 플랜트의 연소가스용 황산화물과 질소산화물 측정센서장치는, 저농도의 황산화물(SOx), 질소산화물(NOx)를 보다 정확하게 측정할 수 있는 효과를 가진다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 발전 플랜트의 연소가스용 황산화물과 질소산화물 측정센서장치를 이용하는 연소가스 측정시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 연소가스 포집모듈을 설명하기 위한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 연소가스 포집모듈을 설명하기 위한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 연소가스 포집모듈을 설명하기 위한 요부 확대도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제2냉각부를 설명하기 위한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 발전 플랜트의 연소가스용 황산화물과 질소산화물 측정센서장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 센서설치블록과 측정센서부를 설명하기 위한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 센서설치블록을 설명하기 위한 저면사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 센서설치블록을 설명하기 위한 평면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 센서설치블록을 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 연소가스 포집모듈을 설명하기 위한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 연소가스 포집모듈을 설명하기 위한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 연소가스 포집모듈을 설명하기 위한 요부 확대도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제2냉각부를 설명하기 위한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 발전 플랜트의 연소가스용 황산화물과 질소산화물 측정센서장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 센서설치블록과 측정센서부를 설명하기 위한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 센서설치블록을 설명하기 위한 저면사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 센서설치블록을 설명하기 위한 평면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 센서설치블록을 설명하기 위한 단면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 발전 플랜트의 연소가스용 황산화물과 질소산화물 측정센서장치를 이용하는 연소가스 측정시스템의 바람직한 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 발전 플랜트의 연소가스용 황산화물과 질소산화물 측정센서장치를 이용하는 연소가스 측정시스템을 설명하기 위한 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 연소가스 포집모듈을 설명하기 위한 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 연소가스 포집모듈을 설명하기 위한 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 연소가스 포집모듈을 설명하기 위한 요부 확대도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제2냉각부를 설명하기 위한 사시도이다.
또한, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 발전 플랜트의 연소가스용 황산화물과 질소산화물 측정센서장치를 설명하기 위한 블록도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 센서설치블록과 측정센서부를 설명하기 위한 사시도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 센서설치블록을 설명하기 위한 저면사시도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 센서설치블록을 설명하기 위한 평면도이고, 도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 센서설치블록을 설명하기 위한 단면도이다.
도 1 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 발전 플랜트의 연소가스용 황산화물과 질소산화물 측정센서장치를 이용하는 연소가스 측정시스템은, 발전 플랜트의 배기덕트(10)에 설치되는 연소가스 포집유닛(100)과, 연소가스 포집유닛(100)을 통해 이송되는 연소가스의 황산화물(SOx)과 질소산화물(NOx) 농도를 측정하기 위한 황산화물과 질소산화물 측정센서장치(200)을 포함한다.
이러한 본 실시 예에 따른 연소가스 측정시스템은, 연소가스 포집유닛(100)을 통해 이송되는 고온의 연소가스가 측정센서장치(200)에서 이송되면서 점진적으로 냉각되어 측정되므로, 연소가스에 포함되는 황산화물과 질소산화물의 측정 정확도를 향상시킬 수 있게 된다.
연소가스 포집유닛(100)은, 발전 플랜트의 배기덕트(10)에 결합되며, 배기덕트(10)에서 배기되는 연소가스를 흡입하여 측정센서장치(200)으로 이송하게 된다. 이러한 연소가스 포집유닛(100)은 가스이송라인(101)을 통해 연소가스 포집유닛(100)과 연결된다.
또한, 연소가스 포집유닛(100)은, 측정센서장치(200)에서 측정이 완료되는 연소가스가 유입되고, 이를 다시 배기덕트(10)로 재유입시키게 된다.
이를 위하여 본 실시 예에 따른 연소가스 포집유닛(100)은, 배기덕트(10)에 결합되는 본체(110)와, 연소가스의 유입을 위하여 본체(110)에 결합되는 연소가스 유입 노즐부(120)와, 측정센서장치(200)에서 배출되는 연소가스를 배기덕트(10)로 재유입하도록 본체(110)에 구비되는 검사가스 배출부(130)를 포함한다.
본체(110)는 플랜지(111)를 통해 배기덕트(10)에 결합되고, 연소가스 유입 노즐부(120)가 결합되며, 내부에 연소가스의 여과를 위한 필터부재(113)가 결합된다. 또한 본체(110)는 필터부재(113)를 통과하는 연소가스가 가스이송라인(101)으로 이송하도록 가스이송유로(115)가 형성된다.
더하여 본체(110)는 필터부재(113)의 청소를 위하여 압축공기가 유입되는 압축공기공급유로(117)가 형성되며, 검사가스를 배기덕트(10)로 이송하기 위한 검사가스배출유로(119)가 형성된다. 이때 검사가스배출유로(119)는 플랜지(111)를 통해 검사가스 배출부(130)와 연결된다.
연소가스 유입 노즐부(120)는, 필터부재(113)와 연통하도록 플랜지(111)를 관통하여 본체(110)에 결합되는 가스유입 배관(121)과, 연소가스를 가스유입 배관(121)으로 유도하기 위하여 가스유입 배관(121)의 끝단부에 결합되는 유속 저감통(123)을 포함한다. 이때, 가스유입 배관(121)과 유속 저감통(123)은 배기덕트(10)의 내부에 위치하게 된다.
유속 저감통(123)은 가스유입 배관(121)의 직경보다 큰 직경을 가지도록 형성되며, 연소가스의 이송방향과 마주하는 부위에 연소가스의 유입을 위한 가스 유입공이 복수개 형성된다.
검사가스 배출부(130)는 본체(110)의 검사가스배출유로(119)와 연통하도록 플랜지(111)에 결합되는 가스배출 배관(131)과, 가스배출 배관(131)을 통해 검사가스의 배출을 촉진시키기 위한 가스유속 증가부재(133)를 포함한다.
가스배출 배관(131)은 배기덕트(10)의 내부에 위치하도록 플랜지(111)와 결합되며, 끝단부에 가스유속 증가부재(133)가 결합된다.
가스유속 증가부재(133)는 가스배출 배관(131)의 끝단부 압력이 낮아지도록 배기덕트(10)의 연소가스가 통과하게 된다. 이러한 가스유속 증가부재(133)는 배기덕트(10)의 연소가스 이송방향과 동일한 방향으로 배치되며, 내부로 유입되는 연소가스의 유속을 증가시키게 된다.
이를 위하여 가스유속 증가부재(133)는 가스 유입구의 직경이 가스 배출구의 직경보다 크게 형성되며, 가스 배출구 부위에 가스배출 배관(131)이 수직을 이루도록 일체로 형성된다. 예를 들어 가스유속 증가부재(133)는 가스유입 확장부(133a)와, 가스유입 확장부(133a)와 일체로 형성되는 유속증가 배관(133b)으로 이루어지며, 유속증가 배관(133b)에 가스배출 배관(131)이 수직으로 형성된다.
한편, 본 실시 예에 따른 측정센서장치(200)는, 가스이송라인(101) 및 검사가스배출라인(201)을 통해 연소가스 포집유닛(100)의 본체(110)와 연결되며, 연소가스를 분석하여 연소가스에 포함되는 황산화물(SOx)과 질소산화물(NOx)의 농도를 측정하게 된다. 그리고 측정센서장치(20)를 거치면서 측정이 완료되는 연소가느는 연소가스 포집유닛(100)을 통해 배기덕트(10)로 다시 유입되어 배출된다.
이러한 본 실시 예에 따른 측정센서장치(200)는, 연소가스의 자연냉각을 위한 제1냉각부(210)와, 연소가스의 강제냉각을 위한 제2냉각부(220)와, 연소가스의 최종 여과를 위한 필터부(230)와, 연소가스의 이송을 위한 가스 이송펌프(240)와, 연소가스의 황산화물(SOx)과 질소산화물(NOx) 농도를 감지하는 연소가스 농도감지모듈(300)과, 연소가스 농도감지모듈(300)을 제어하는 제어부(340)와, 연소가스 포집유닛()을 청소하기 위한 포집모듈 역세부()를 포함한다.
이때, 제1냉각부(210)와, 제2냉각부(220)와, 필터부(230)와, 가스 이송펌프(240)와, 연소가스 농도감지모듈(300)과, 제어부(340)와, 포집모듈 역세부(260)은 이동이 가능하도록 별도의 하우징(도새생략)에 설치된다.
제1냉각부(210)는, 가스이송라인(101)과 연결되도록 하우징의 내부에 구비되어 가스이송라인(101)을 통해 내부로 유입되는 연소가스를 자연 냉각시킨다. 또한 제1냉각부(210)는 연소가스를 냉각하는 과정에서 발생하는 응축수를 저장하며, 배수펌프를 통해 내부에 저장되는 응축수가 배출된다.
제2냉각부(220)는 제1냉각부(210)를 통과하는 냉각 연소가스가 유입되도록 하우징의 내부에 구비되며, 1차 냉각된 연소가스를 강제 냉각하면서 응축수를 제거하게 된다.
이를 위하여, 제2냉각부(220)는 하우징에 결합되는 가스 쿨러(221)와, 연소가스의 이송과 냉각을 위하여 가스 쿨러(221)에 탈착되는 가스유입 냉각튜브(223)를 포함한다.
가스 쿨러(221)는, 냉각을 위한 열전소자를 구비하여 온도를 3℃로 유지하면서 가스유입 냉각튜브(223)를 냉각하게 된다. 또한, 가스 쿨러(221)는 가스유입 냉각튜브(223)를 탈착하기 위한 튜브 탈착부(221a)가 복수개 구비되며, 튜브 탈착부(221a)에 안착되는 가스유입 냉각튜브(223)를 냉각하게 된다.
가스유입 냉각튜브(223)는 튜브 탈착부(221a)에 탈착 가능하도록 복수개 구비되며, 가스 이송펌프(240)와 연결된다. 이러한 가스유입 냉각튜브(223)는, 상단부에 연소가스의 유입과 이송을 위한 가스 순환라인(225)이 연결되고, 하단부에 배수라인이 연결된다.
구체적으로, 가스유입 냉각튜브(223)는, 가스 이송펌프(240)와 연결되는 제1냉각튜브(223a)와, 가스 이송펌프(240)에 의해 이송되는 연소가스를 냉각하는 제2냉각튜브(223b)로 구성된다.
또한, 제1냉각튜브(223a)와 제2냉각튜브(223b)는 가스의 유입과 배출을 위하여 가스 순환라인(225)이 각각 연결되도록 상단부에 "Y"자 형태의 연결부가 형성된다. 이때 제2냉각튜브(223b)는 필터부(230)와 연결되는데, 이는 가스 이송펌프(240)를 통과하면서 가열되는 냉각 연소가스를 다시 냉각시키기 위함이다.
필터부(230)는 제2냉각튜브(223b)와 연결되며, 연소가스에 포함되는 분진을 제거하게 된다.
가스 이송펌프(240)는, 제1냉각튜브(223a)와 제2냉각튜브(223b)를 연결하며, 검사를 위한 연소가스를 제2냉각튜브(223b)를 통해 필터부(230)로 이송시킨다. 그리고 필터부(230)를 통과하면서 필터링되는 연소가스는 연소가스 농도감지모듈(300)을 통과하면서 황산화물과 질소산화물의 농도가 측정된다.
연소가스 농도감지모듈(300)은 필터부(230)와 연결되며, 필터부(230)에서 이송되는 연소가스의 황산화물과 질소산화물 농도를 각각 감지한다.
이를 위하여 본 실시 에에 따른 연소가스 농도감지모듈(300)은, 필터부(230)와 연결되는 센서설치블록(310)과, 연소가스의 황산화물과 질소산화물을 감지하도록 센서설치블록(310)에 복수개 설치되는 측정센서부(320)와, 측정센서부(320)에서 전송되는 신호를 증폭하는 신호증폭부(330)와, 신호증폭부(330)에서 수신되는 신호를 연산하여 황산화물과 질소산화물의 농도를 검출하는 제어부(340)와, 제어부(340)에서 검출하는 농도값을 표시하는 디스플레이부(350)와, 사용자가 제어를 위한 신호를 입력하는 제어신호 입력부(360)를 포함한다.
센서설치블록(310)은 연소가스의 유입을 위한 가스 유입구(311)과, 검사가 완료되는 연소가스의 배출을 위한 가스 배출구(313)가 일측면에 각각 형성되고, 상면에 측정센서부(320)의 결합을 위한 센서 장착부(315)가 형성된다. 이때 가스 배출구(313)는 검사가스 배출라인(201)과 연결된다.
또한, 센서설치블록(310)은 센서 장착부(315)를 상호 연통시키기 위한 측정이송유로(317)가 형성된다.
센서 장착부(315)는 센서설치블록(310)의 상면에 홈형태로 복수개 이격되게 형성되며, 측정이송유로(317)에 의해 서로 연통하게 된다. 본 실시 예에 따른 센서 장착부(315)는 4개 이격되게 형성된다.
예를 들어 센서 장착부(315)는, 측정센서부(320)가 각각 결합되는 제1장착홈(315a)과, 제2장착홈(315b)과, 제3장착홈(313c)과, 제4장착홈(313d)으로 이루어지며, 제1장착홈(315a)와 제2장착홈(315b)와 제3장착홈(313c) 및 제4장착홈(313d)이 측정이송유로(317)에 의해 차례로 연통하게 된다. 즉, 측정이송유로(317)에 의해 제1장착홈(315a)와 제2장착홈(315b)가 연결되고, 제2장착홈(315b)와 제3장착홈(313c)이 연결되고, 제3장착홈(313c)와 제4장착홈(313d)이 연결된다.
본 실시 예에서는 센서 장착부(315)가 4개 형성되는 것을 예를 들어 설명하고 있지만, 측정센서부(320)의 설치 수량에 따라 3개 또는 5개 이상 형성될 수도 있다.
측정이송유로(317)는 센서 장착부(315)에서 수직으로 형성되어 측정센서부(320)와 직접 연통하는 센서연통홀(317a)과, 서로 이웃하는 센서 장착부(315)의 센서연통홀(317a)을 상호 연결하도록 센서설치블록(310)의 하면에서 수평으로 형성되는 홀연통유로(317b)를 구비한다.
센서연통홀(317a)은 제1장착홈(315a)와 제2장착홈(315b)와 제3장착홈(313c) 및 제4장착홈(313d)에 2개씩 각각 형성된다.
홀연통유로(317b)는 센서설치블록(310)의 하면에 형성되며, 제1장착홈(315a)에 형성되는 어느 하나의 센서연통홀(317a)과 제2장착홈(315b)에 형성되는 어느 하나의 센서연통홀(317a)을 연통시키고, 제2장착홈(315b)에 형성되는 다른 하나의 센서연통홀(317a)과 제3장착홈(313c)에 형성되는 어느 하나의 센서연통홀(317a)을 연통시키고, 제3장착홈(313c)에 형성되는 다른 하나의 센서연통홀(317a)과 제4장착홈(313d)에 형성되는 어느 하나의 센서연통홀(317a)을 연통시키게 된다. 또한, 홀연통유로(317b)는, 밀폐부재(319)에 의해 밀폐된다.
측정센서부(320)는 황산화물과 질소산화물의 농도를 각각 감지하도록 센서 장착부(315)에 결합되며, 측정이송유로(317)를 통해 이송되는 연소가스가 통과하게 된다.
이러한, 측정센서부(320)는 제1장착홈(315a)과 제2장착홈(315b)에 차례로 결합되어 연소가스의 질소산화물 농도를 감지하는 질소산화물 측정센서부재(321)와, 질소산화물 측정센서부재(321)를 통과하는 연소가스의 황산화물 농도를 감지하도록 제3장착홈(313c)과 제4장착홈(313d)에 결합되는 황산화물 측정센서부재(323)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
질소산화물 측정센서부재(321)는 제1장착홈(315a)에 결합되는 제1감지센서(321a)와, 제2장착홈(315b)에 결합되는 제2감지센서(321b)를 구비하며, 제1감지센서(321a)와 제2감지센서(321b)가 서로 다른 측정 범위를 가진다.
예를 들어 질소산화물 측정센서부재(321)는, 제1감지센서(321a)에서 농도가 200ppm 이하의 질소산화물을 감지하고, 제2감지센서(321b)에서 농도가 2000ppm 이하의 질소산화물을 감지한다.
황산화물 측정센서부재(323)는 제3장착홈(313c)에 결합되는 제3감지센서(323a)와, 제4장착홈(313d)에 결합되는 제4감지센서(323b)를 구비하며, 제3감지센서(323a)와 제4감지센서(323b)가 서로 다른 측정 범위를 가진다.
예를 들어 황산화물 측정센서부재(323)는, 제3감지센서(323a)에서 농도가 400ppm 이하의 황산화물을 감지하고, 제4감지센서(323b)에서 농도가 2000ppm 이하의 황산화물을 감지한다.
측정센서부(320)에서 발신되는 신호는 증폭부(330)를 통해 증폭되어 제어부(340)로 전송된다. 증폭부(330)는 제1감지센서(321a)와 제2감지센서(321b)와 제3감지센서(323a)와 제4감지센서(323b)의 신호를 각각 증폭하도록 제1증폭부(331), 제2증폭부(333), 제3증폭부(335) 및 제4증폭부(337)를 구비한다.
제어부(340)는 증폭부(330)에서 전송되는 증폭신호를 연산하여 질소산화물 농도와 황산화물 농도를 디스플레이부(350)에 각각 표시한다.
이러한 제어부(340)는 제1감지센서(321a)와 제2감지센서(321b)에 수신되는 신호를 연산하여 질소산화물의 농도가 200ppm 이하이면 제1감지센서(321a)에서 출력되는 신호를 질소농도로 디스플레이부(350)에 표시하고, 질소산화물의 농도가 200ppm을 초과하면 제2감지센서(321b)에서 출력되는 신호를 질소산화물 농도로 디스플레이부(350)에 표시한다.
또한, 제어부(340)는 제3감지센서(323a)와 제4감지센서(323b)에 수신되는 신호를 연산하여 황산화물의 농도가 400ppm 이하이면 제3감지센서(323a)에서 출력되는 신호를 황산화 농도로 디스플레이부(350)에 표시하고, 황산화물의 농도가 400ppm을 초과하면 제4감지센서(323b)에서 출력되는 신호를 황산화물 농도로 디스플레이부(350)에 표시한다.
포집모듈 역세부(260)는, 연소가스 포집유닛(100)의 필터부재(113)를 청소할 수 있도록 역세라인(261)을 통해 압축공기공급유로(117)와 연결된다. 이러한 포집모듈 역세부(260)는, 청소를 위한 압축공기를 발생하는 역세공기 발생부(263)와, 역세를 제어하기 위한 역세 제어부(265)를 구비한다.
이때, 역세라인(261)과 가스이송라인(101)에는 역세 제어부(265)에 의해 제어되어 선택적으로 개폐되는 개폐밸브가 각각 구비된다.
역세 제어부(265)는 특정시간을 주기로 개폐밸브를 선택적으로 개폐하면서 역세공기 발생부(263)를 제어하여 연소가스 포집유닛(100)로 청소를 위한 압축공기를 발생하게 된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 발전 플랜트용 연소가스 검사장치는 발전 플랜트의 배기덕트(10)로 배출되는 연소가스를 연소가스 포집유닛(100)을 통해 흡입하여 이송하고, 측정센서장치(200)의 제1냉각부(210) 및 제2냉각부(220)를 거치게 하여 냉각한 후, 연소가스 농도감지모듈(300)로 이송시켜 황산화물(SOx), 질소산화물(NOx) 등의 오염물질 측정하므연소가스 농도감지모듈모듈(250)의 검출성능을 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따른 발전 플랜트의 연소가스용 황산화물과 질소산화물 측정센서장치를 이용하는 연소가스 측정시스템은, 배기덕트(10)에 설치되어 연소가스를 포집하는 연소가스 포집유닛(100)을 포집모듈 역세부(260)에서 발생하는 압축공기를 공급하여 주기적으로 청소해주므로, 연소가스 포집유닛(100)의 성능 저하를 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 발전 플랜트의 연소가스용 황산화물과 질소산화물 측정센서장치를 이용하는 연소가스 측정시스템는, 연소가스 농도감지모듈(300)에서 검사가 완료되는 연소가스를 검사가스배출라인(201)을 통해 연소연소가스 농도감지모듈이송하여 배기덕트(10)로 다시 배출하므로, 검사가스 처리를 위한 별도의 설비를 설치할 필요가 없게 된다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
100 : 연소가스 포집유닛 10 : 배기덕트
101 : 가스이송라인 110 : 본체
111 : 플랜지 113 : 필터부재
115 : 가스이송유로 117 : 압축공기공급유로
119 : 감사가스배출유로 120 : 연소가스 유입 노즐부
121 : 가스유입 배관 123 : 유속 저감통
200 : 측정센서장치 201 : 검사가스배출라인
210 : 제1냉각부 220 : 제2냉각부
221 : 가스 쿨러 223 : 가스유입 냉각튜브
223a : 제1냉각튜브 223b : 제2냉각튜브
225 : 가스순환라인 230 : 필터부
240 : 가스이송펌프 260 : 포집모듈 역세부
300 : 연소가스 농도감지모듈 310 : 센서설치블록
320 : 측정센서부 330 : 증폭부
340 : 제어부 350 : 디스플레이부
360 : 제어신신호 출력부
101 : 가스이송라인 110 : 본체
111 : 플랜지 113 : 필터부재
115 : 가스이송유로 117 : 압축공기공급유로
119 : 감사가스배출유로 120 : 연소가스 유입 노즐부
121 : 가스유입 배관 123 : 유속 저감통
200 : 측정센서장치 201 : 검사가스배출라인
210 : 제1냉각부 220 : 제2냉각부
221 : 가스 쿨러 223 : 가스유입 냉각튜브
223a : 제1냉각튜브 223b : 제2냉각튜브
225 : 가스순환라인 230 : 필터부
240 : 가스이송펌프 260 : 포집모듈 역세부
300 : 연소가스 농도감지모듈 310 : 센서설치블록
320 : 측정센서부 330 : 증폭부
340 : 제어부 350 : 디스플레이부
360 : 제어신신호 출력부
Claims (2)
- 발전 플랜트의 배기덕트에 설치되는 연소가스 포집유닛과 연결되며, 상기 연소가스 포집유닛에 의해 포집되어 이송되는 연소가스의 황산화물(SOx)과 질소산화물(NOx)의 농도를 측정하는 연소가스 농도감지모듈; 및 상기 연소가스 농도감지모듈에서 전송하는 신호를 수신하여 황산화물(SOx)과 질소산화물(NOx)의 농도를 디스플레이부에 표시하는 제어부;를 포함하며,
상기 연소가스 농도감지모듈은, 복수의 측정센서부가 각각 결합되는 센서 장착부를 구비하며, 상기 연소가스가 복수의 상기 센서 장착부를 통해 상기 측정센서부를 차례로 경유하도록 측정이송유로에 의해 상기 센서 장착부가 연통하는 센서설치블록을 구비하여 측정 범위가 다른 복수의 상기 측정센서부를 이용하여 상기 황산화물과 상기 질소산화물의 농도를 각각 감지하고 감지신호를 상기 제어부로 전송하며,
상기 센서 장착부는, 상기 측정센서부가 각각 결합되는 제1장착홈과, 제2장착홈과, 제3장착홈과, 제4장착홈을 구비하며, 상기 제1장착홈과 상기 제2장착홈과 상기 제3장착홈 및 상기 제4장착홈이 상기 측정이송유로에 의해 차례로 연통되고,
상기 측정센서부는, 상기 제1장착홈과 상기 제2장착홈에 차례로 결합되는 복수의 질소산화물 측정센서부재; 및 상기 질소산화물 측정센서부재를 통과하는 상기 연소가스가 통과하도록 상기 제3장착홈과 상기 제4장착홈에 차례로 결합되는 복수의 황산화물 측정센서부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 발전 플랜트의 연소가스용 황산화물과 질소산화물 측정센서장치. - 삭제
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| KR1020200047150A KR102161143B1 (ko) | 2020-04-20 | 2020-04-20 | 발전 플랜트의 연소가스용 황산화물과 질소산화물 측정센서장치 |
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|---|---|---|---|
| KR1020200047150A KR102161143B1 (ko) | 2020-04-20 | 2020-04-20 | 발전 플랜트의 연소가스용 황산화물과 질소산화물 측정센서장치 |
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| KR1020200047150A KR102161143B1 (ko) | 2020-04-20 | 2020-04-20 | 발전 플랜트의 연소가스용 황산화물과 질소산화물 측정센서장치 |
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| KR (1) | KR102161143B1 (ko) |
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| KR102570546B1 (ko) * | 2022-12-06 | 2023-08-25 | 주식회사 사람과안전건설화재에너지연구원 | 연소가스 분석 장치 및 이를 구비하는 화재 시험 장치 |
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