KR102254072B1 - 물입자 분무형 분진 저감 시스템 - Google Patents

Abstract

제안기술은 물입자 분무형 분진 저감 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 석탄이 운송되는 트리퍼 룸(tripper room)의 분진을 저감시키기 위한 물입자 분무형 분진 저감 시스템에 관한 발명이다.

Description

물입자 분무형 분진 저감 시스템{Water particle spray type dust reduction system}

제안기술은 물입자 분무형 분진 저감 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 석탄이 운송되는 트리퍼 룸(tripper room)의 분진을 저감시키기 위한 물입자 분무형 분진 저감 시스템에 관한 발명이다.

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 상류 측의 컨베이어를 따라 운송되는 석탄이 하류 측의 컨베이어에 낙하되도록 운송한다.

석탄에는 매우 작은 입도를 갖는 분진이 포함되어 있으며, 이와 같은 분진은 석탄의 운송 과정 중 대기 중으로 비산되고, 하류 측의 컨베이어에 낙하할 때 발생되는 충격에너지에 의해 더욱 극심하게 대기 중으로 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.

한국등록특허 제10-1247181호

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 발명된 것으로서, 석탄이 운송되는 트리퍼 룸(tripper room)의 분진 비산을 저감시키는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 물입자 분무형 분진 저감 시스템에 있어서,

컨베이어의 상측에 배치되며, 컨베이어에 의해 운송되는 석탄의 이동 방향으로 서로 일정 간격 이격되어 복수 개 배치되는 노즐;

노즐에 물을 공급하기 위한 펌프;

펌프에 압력을 가하는 에어 컴프레셔(air compressor);

펌프로 공급되는 물을 정수시키기 위한 정수 처리 유닛;

노즐의 분사를 제어하는 제어유닛;을 포함하고,

노즐은 드라이 포그(dry fog)를 분사하는 2유체 노즐인 것을 특징으로 한다.

노즐은 컨베이어의 폭방향으로 서로 일정 간격 이격되어 복수 개 배치되는 것을 특징으로 한다.

노즐의 분사는 컨베이어의 동작을 센싱하여 가동되는 것을 특징으로 한다.

노즐의 분사는 기 설정된 타이머에 의해 가동되는 것을 특징으로 한다.

노즐은 컨베이어의 이동 방향으로 복수 개의 구역으로 나뉘어 제어되는 것을 특징으로 한다.

석탄의 분진양은 구역 별로 센싱되는 것을 특징으로 한다.

노즐은 구역 별로 서로 다른 분사 강도 및 서로 다른 분사량을 갖도록 제어되는 것을 특징으로 한다.

노즐은 구역 별로 서로 다른 파이프 라인에 연결되는 것을 특징으로 한다.

파이프 라인은 해당 파이프 라인에 연결된 노즐의 분사 시 하강하는 것을 특징으로 한다.

드라이 포그의 입자는 석탄의 분진 입자 보다 작은 크기인 것을 특징으로 한다.

드라이 포그의 입자는 10㎛ 이하인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 석탄이 운송되는 트리퍼 룸(tripper room)의 분진 비산을 저감시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 물입자 분무형 분진 저감 시스템의 현장 적용 예시도.
도 2는 본 발명에 따른 물입자 분무형 분진 저감 시스템의 노즐 배치의 제1실시예.
도 3은 본 발명에 따른 물입자 분무형 분진 저감 시스템의 노즐 배치의 제2실시예.
도 4는 본 발명에 따른 물입자 분무형 분진 저감 시스템의 구역별 독립 제어 시 예시도.
도 5는 본 발명에 따른 물입자 분무형 분진 저감 시스템의 제어유닛.
도 6은 본 발명에 따른 물입자 분무형 분진 저감 시스템의 구간별 독립 제어 시 소프트웨어 예시도.
도 7은 본 발명에 따른 물입자 분무형 분진 저감 시스템의 여과 및 정수 처리 유닛.
도 8은 본 발명에 따른 물입자 분무형 분진 저감 시스템의 부품 규격.
도 9는 본 발명에 따른 물입자 분무형 분진 저감 시스템의 제어를 위한 소프트웨어 예시도.
도 10은 본 발명에 따른 물입자 분무형 분진 저감 시스템의 제어를 위한 장치 연결 개략도.

상술한 본 발명의 특징 및 효과는 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 출원에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시 예들을 설명하기 위한 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명은 물입자 분무형 분진 저감 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 석탄이 운송되는 트리퍼 룸(tripper room)의 분진을 저감시키기 위한 물입자 분무형 분진 저감 시스템에 관한 발명이다.

도 1에는 본 발명에 따른 물입자 분무형 분진 저감 시스템의 현장 적용 예시도가 도시되어 있다.

본 발명의 물입자 분무형 분진 저감 시스템은 컨베이어에 의해 운송되는 석탄의 이동 방향으로 서로 일정 간격 이격되어 복수 개 배치되는 노즐(2)과, 상기 노즐(2)에 물을 공급하기 위한 펌프와, 상기 펌프에 압력을 가하는 에어 컴프레셔(air compressor)와, 상기 펌프로 공급되는 물을 정수시키기 위한 정수유닛과, 상기 노즐(2)의 분사를 제어하는 제어유닛을 포함하여 구성된다.

상기 노즐(2)은 상기 컨베이어의 상측에 배치되며, 증발 직전 상태인 드라이 포그(dry fog)를 분사하는 2유체 노즐이 적용된다.

상기 드라이 포그의 입자가 상기 석탄의 분진 입자 보다 큰 경우, 상기 드라이 포그가 상기 분진 입자를 밀어내게 되어 집진 효율이 저하된다.

따라서, 상기 드라이 포그의 입자는 상기 석탄의 분진 입자 보다 작은 크기를 가지며, 10㎛ 이하인 것이 바람직하다.

상기 드라이 포그의 입자가 작을수록 동일한 유량의 물로 발생시킬 수 있는 표면적이 증가하기 때문에 상기 분진 입자를 보다 효과적으로 포집할 수 있게 된다.

또한, 증가된 표면적을 가진 상기 드라이 포그의 입자는 대기 중의 열에너지를 흡수하면서 승화되어 주변의 온도를 적용 환경에 따라 5℃에서 최대 15℃ 하강시키는 효과가 있다.

도 2에는 본 발명에 따른 물입자 분무형 분진 저감 시스템의 노즐 배치의 제1실시예가 도시되어 있고, 도 3에는 본 발명에 따른 물입자 분무형 분진 저감 시스템의 노즐 배치의 제2실시예가 도시되어 있다.

먼저, 도 2를 참고하여 보면, 제1실시예에서의 노즐(2)은 상기 컨베이어의 폭방향으로 서로 일정 간격 이격되어 복수 개 배치된다. 본 발명의 실시예에서는 상기 컨베이어의 이동 방향으로 100미터 당 12개의 상기 노즐(2)이 배치되며, 상기 컨베이어의 폭 방향으로 12m 당 8개의 노즐(2)이 배치된다.

도 3을 참조하여 보면, 제2실시예에서의 노즐(2)은 상기 컨베이어의 폭 방향으로 일측과 타측에 각각 배치된다. 이때, 상기 컨베이어의 폭 방향 일측에 배치된 어느 하나의 노즐(2)은 상기 컨베이어의 길이 방향으로 상기 컨베이어의 폭 방향 타측에 배치된 어느 하나의 노즐과 다른 하나의 노즐 사이에 배치된다.

상기 노즐(2)은 파이프 라인에 연결되어 상기 펌프로부터 물을 공급받게 되며, 분사 시 상기 컨베이어와 일정 간격을 갖도록 하강하게 된다.

상기 노즐(2)의 분사는 상기 컨베이어의 동작을 센싱하여 가동되거나, 기 설정된 타이머에 의해 가동된다. 또한, 작업자의 가시적인 판단으로 가동될 수도 있다.

도 2 및 도 3과 같이 배치되는 상기 노즐은 상기 컨베이어의 이동 방향으로 복수 개의 구역으로 나뉘어 제어된다.

도 4에는 본 발명에 따른 물입자 분무형 분진 저감 시스템의 구역별 독립 제어 시 예시도가 도시되어 있다.

상기 트리퍼 룸에 설치된 상기 노즐(2)은 하나의 제어유닛에 의해 모든 노즐이 동일하게 작동되도록 제어될 수도 있으며, 상기 컨베이어의 이동 방향으로 복수 개의 구역으로 나뉘어 각 구역별로 배치되는 제어유닛에 의해 작동되도록 제어될 수도 있다.

상기 노즐(2)이 하나의 상기 제어유닛에 의해 제어되는 경우, 상기 노즐(2)은 하나의 상기 파이프 라인에 연결되며, 각각의 상기 노즐(2)에서 분사되는 상기 드라이 포그의 분사량 및 분사 강도는 모두 동일하게 제어된다.

상기 노즐(2)을 구역 별로 나누어 제어하는 경우, 상기 석탄의 분진양을 상기 구역 별로 센싱하게 되므로, 서로 다른 구역에 배치된 상기 노즐에서 분사되는 상기 드라이 포그의 분사량 및 분사 강도는 서로 다르게 제어될 수 있다. 이를 위해 상기 노즐은 상기 구역 별로 서로 다른 파이프 라인에 연결된다.

상기 드라이 포그의 분사 시 상기 노즐(2)의 분사 각도는 제어될 수 있다.

상기 노즐(2)에서 분사된 드라이 포그에 의해 포집된 상기 석탄의 분진은 상기 트리퍼 룸의 바닥으로 하강하여 작업자에 의해 제거된다. 이때, 상기 드라이 포그는 증발된다.

도 6에는 본 발명에 따른 물입자 분무형 분진 저감 시스템의 제어유닛이 도시되어 있고, 도 5에는 본 발명에 따른 물입자 분무형 분진 저감 시스템의 구간별 독립 제어 시 소프트웨어 예시도가 도시되어 있다.

상기 제어유닛에는 상기 파이프 라인의 자동 배수 시스템, 상기 노즐(2)에 정량/정압의 물을 공급하고 재가동을 위한 물을 공급하는 자동 에어제거 시스템, 기 설정한 온도 및 습도에 맞추어 상기 펌프의 가동/비가동을 제어하는 온도/습도 설정 시스템, 상기 노즐(2)의 가동 시간 및 정지 시간을 설정하는 시간 제어 시스템, 기 설정한 시간 및 온도에 맞춘 자동 안전 관리 및 유지보수 시스템, 요일별 가동 시간을 설정하는 일별 주기 가동 시스템, 원격으로 장비를 제어하여 노즐(2)의 작동 상태를 확인하는 원격 통신 제어 시스템 등을 포함하며, 상기 도 6에 도시된 바와 같은 터치스크린이 더 포함될 수 있다.

도 7에는 본 발명에 따른 물입자 분무형 분진 저감 시스템의 여과 및 정수 처리 유닛이 도시되어 있다.

상기 드라이 포그는 상기 트리퍼 룸 내의 작업자의 호흡 시 흡입될 수 있다. 따라서 상기 물은 상기 정수 처리 유닛을 이용하여 인체의 호흡기 질환을 일으키지 않는 정도로 정수된 후 상기 펌프로 물을 공급된다.

도 8에는 본 발명에 따른 물입자 분무형 분진 저감 시스템의 부품 규격이 도시되어 있다. 이는 일 실시예에 따른 것으로, 제작자의 의도에 따라 변경 가능하다.

도 9에는 본 발명에 따른 물입자 분무형 분진 저감 시스템의 제어를 위한 소프트웨어 예시도가 도시되어 있고, 도 10은 본 발명에 따른 물입자 분무형 분진 저감 시스템의 제어를 위한 장치 연결 개략도가 도시되어 있다.

상기 노즐(2), 상기 펌프, 상기 에어 컴프레셔, 상기 정수 유닛, 상기 제어유닛은 서로 통합되어 제어된다.

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술 될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

2 : 노즐

Claims (11)

1. 컨베이어의 상측에 배치되며, 상기 컨베이어에 의해 운송되는 석탄의 이동 방향으로 서로 일정 간격 이격되어 복수 개 배치되는 노즐;
   상기 노즐에 물을 공급하기 위한 펌프;
   상기 펌프에 압력을 가하는 에어 컴프레셔(air compressor);
   상기 펌프로 공급되는 물을 정수시키기 위한 정수 처리 유닛;
   상기 노즐의 분사를 제어하는 제어유닛;을 포함하고,
   상기 노즐은 드라이 포그(dry fog)를 분사하는 2유체 노즐이며,
   상기 노즐은 상기 컨베이어의 폭방향으로 서로 일정 간격 이격되어 복수 개 배치되고,
   상기 노즐은 상기 컨베이어의 폭 방향으로 일측과 타측에 각각 배치되며,
   상기 컨베이어의 폭 방향 일측에 배치된 어느 하나의 노즐은 상기 컨베이어의 길이 방향으로 상기 컨베이어의 폭 방향 타측에 배치된 어느 하나의 노즐과 다른 하나의 노즐 사이에 배치되고,
   상기 물은 상기 정수 처리 유닛을 이용하여 인체의 호흡기 질환을 일으키지 않는 정도로 정수된 후 상기 펌프로 공급되며,
   상기 노즐의 분사는 상기 컨베이어의 동작을 센싱하여 가동되고,
   상기 노즐은 상기 컨베이어의 이동 방향으로 복수 개의 구역으로 나뉘어 제어되며,
   상기 노즐은 상기 구역 별로 서로 다른 파이프 라인에 연결되고,
   상기 파이프 라인은 해당 파이프 라인에 연결된 상기 노즐의 분사 시 하강하며,
   상기 드라이 포그의 입자는 상기 석탄의 분진 입자 보다 작은 크기이고,
   상기 제어유닛은,
   상기 파이프 라인의 자동 배수 시스템;
   상기 노즐에 정량/정압의 물을 공급하고 재가동을 위한 물을 공급하는 자동 에어제거 시스템;
   기 설정한 온도 및 습도에 맞추어 상기 펌프의 가동/비가동을 제어하는 온도/습도 설정 시스템;
   상기 노즐의 가동 시간 및 정지 시간을 설정하는 시간 제어 시스템;
   기 설정한 시간 및 온도에 맞춘 자동 안전 관리 및 유지보수 시스템;
   요일별 가동 시간을 설정하는 일별 주기 가동 시스템; 및
   원격으로 장비를 제어하여 상기 노즐의 작동 상태를 확인하는 원격 통신 제어 시스템;을 포함하는 것
   을 특징으로 하는 물입자 분무형 분진 저감 시스템.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 노즐의 분사는 기 설정된 타이머에 의해 가동되는 것을 특징으로 하는 물입자 분무형 분진 저감 시스템.
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 석탄의 분진양은 상기 구역 별로 센싱되는 것을 특징으로 하는 물입자 분무형 분진 저감 시스템.
7. 제6항에 있어서,
   상기 노즐은 상기 구역 별로 서로 다른 분사 강도 및 서로 다른 분사량을 갖도록 제어되는 것을 특징으로 하는 물입자 분무형 분진 저감 시스템.
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 제1항에 있어서,
    상기 드라이 포그의 입자는 10㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 물입자 분무형 분진 저감 시스템.

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