KR102333711B1 - 재사용이 가능한 배열회수보일러의 철산화물 집진필터 모듈장치 - Google Patents

재사용이 가능한 배열회수보일러의 철산화물 집진필터 모듈장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 배열회수보일러의 집진 시스템에 설치되는 철산화물 집진필터 모듈장치에 관한 것으로서, 상기 철산화물 집진필터 모듈장치의 결합되는 집진필터는, 배출 가스에 포함되어 있는 철산화물과 미세먼지를 1차적으로 집진하도록 구성되는 브러쉬 필터와, 상기 브러쉬 필터가 수직으로 매달려 결합되도록 소정 면적의 정방형으로 형성되어 상기 브러쉬 필터를 통과하는 배출가스의 철산화물과 미세먼지를 2차적으로 집진하도록 구성되는 제직 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 재사용이 가능한 배열회수보일러의 철산화물 집진필터 모듈장치에 관한 것이다.
따라서 본 발명에 따른 재사용이 가능한 배열회수보일러의 철산화물 집진필터 모듈장치는 내열성 및 내산화성이 좋은 철 크롬(Fe-Cr) 합금 소재의 와이어를 이용하여 제직됨으로서 미세 철산화물 집진 효율이 높고 여러 차례 재사용이 가능한 집진필터 모듈장치를 제공한다.

Description

재사용이 가능한 배열회수보일러의 철산화물 집진필터 모듈장치{Iron oxide dust collecting filter module device of reusable array recovery boiler}
본 발명은 재사용이 가능한 배열회수보일러의 철산화물 집진필터 모듈장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 철 크롬 합금(Fe-Cr Alloy) 소재로 제조되는 내열성 및 내산화성이 강한 집진필터 모듈로서 배열회수보일러에 발생하는 미세 철산화물을 집진하고 재생과정을 거쳐서 재사용이 가능한 배열회수보일러의 철산화물 집진필터 모듈장치에 관한 것이다.
최근 미세먼지가 미치는 영향이 커지면서 석탄화력 발전소의 대기오염물질 배출기준이 상향되어, 미세먼지, 황산화물 및 질소산화물의 배출에 대한 방침이 매우 엄격해 졌다.
이러한 방침에 따라 석탄화력 발전소에서는 미세먼지 저감을 위한 환경설비 수준을 한 단계 높이고 있으며, 새로 건설하는 발전시설에는 친환경설비를 갖추고, 기존의 발전시설 오염물질 배출 관리도 강화하고 있다.
1차로 가스터빈을 돌려 발전하고 상기 가스터빈에서 나오는 배기 가스열로 증기를 생산하여 2차로 증기터빈을 돌려 발전하는 시스템인 복합 화력발전은 기존의 화력발전에 비해 열효율이 높고 상대적으로 공해가 적으며 재 기동 시간 및 건설기간이 짧은 장점이 있어 많이 활용되는 추세이다.
배열회수보일러(Heat Recovery Steam Generator : HRSG)는 복합 화력발전소에서 가스터빈 가동 시 배출되는 열에너지를 회수하여 다시 고온, 고압의 증기로 만들어 증기터빈을 가동할 수 있도록 하는 핵심적인 설비이다.
하지만 상기 배열회수보일러(HRSG)는 내부 구조물 및 연소장치의 부식과 연소 혼합물, 첨가제 등으로 철산화물이 미세입자로 생성하며, 특히 발전소 계획예방정비 및 발전 정지 후 재가동시 다량의 철산화물이 발생되어 배출됨으로서 환경오염을 유발하는 문제점을 가지고 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위하여 최근 복합 화력발전소에는 철산화물 집진필터를 사용하고 있으나, 일반 집진필터(PPS) 기반의 Roll 취부방식으로 운영되고 있으며, 이는 1회용으로서 발전기 1기당 500시간을 주기로 교체됨으로서 고비용이 발생하며, 연속 발전이 불가하여 발전효율을 저해됨으로 근본적인 해결방안이 되지 못한다.
본 출원인은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 철 크롬 합금(Fe-Cr Alloy) 소재로 제조되어 고온 및 고압의 환경에서도 집진효율이 높으며, 상당시간 사용 후에도 재생공정을 거쳐서 재사용할 수 있는 배열회수보일러의 철산화물 집진필터 모듈장치를 연구하였다.
대한민국 등록특허공보 제10-2024505호(2019.09.23.) 대한민국 등록특허공보 제10-2054427호(2019.12.10.)
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 철 크롬 합금(Fe-Cr Alloy) 소재로 제조되어 고온 및 고압의 환경에서도 집진효율이 높으며, 상당시간 사용 후에도 재생공정을 거쳐서 재사용을 위하여 장착 및 탈거가 용이하도록 정방형의 모듈 형태의 재사용이 가능한 배열회수보일러의 철산화물 집진필터 모듈장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 집진필터는, 브러쉬 필터와, 제직 필터를 포함하여 구성되는 재사용이 가능한 배열회수보일러의 철산화물 집진필터 모듈장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 집진필터는, 철 크롬 합금을 소재로 구성되는 재사용이 가능한 배열회수보일러의 철산화물 집진필터 모듈장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 브러쉬 필터는, 배출 가스에 포함되어 있는 미세 철산화물을 1차적으로 집진하도록 구성되는 재사용이 가능한 배열회수보일러의 철산화물 집진필터 모듈장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 브러쉬 필터는, 다수 겹의 상기 철 크롬 합금 와이어를 묶음으로 하여 일단은 상기 제직 필터에 결합하고 타단은 수직으로 늘어뜨려 구성되는 재사용이 가능한 배열회수보일러의 철산화물 집진필터 모듈장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 브러쉬 필터는, 상기 제직 필터 하방의 정방형 면적에 가득 차도록 다수 개가 형성되는 재사용이 가능한 배열회수보일러의 철산화물 집진필터 모듈장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 제직 필터는, 상기 브러쉬 필터가 수직으로 매달려 결합되도록 소정 면적의 정방형으로 형성되어 상기 브러쉬 필터를 통과하는 배출가스의 미세 철산화물을 2차적으로 집진하도록 구성되는 재사용이 가능한 배열회수보일러의 철산화물 집진필터 모듈장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 제직 필터는, 다수 겹의 상기 철 크롬 합금 와이어로 그물망을 제직하여 구성되는 재사용이 가능한 배열회수보일러의 철산화물 집진필터 모듈장치를 제공하는데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 재사용이 가능한 배열회수보일러의 철산화물 집진필터 모듈장치의 특징은, 철 크롬 합금(Fe-Cr Alloy) 소재로 제조되어 고온 및 고압의 환경에서도 집진효율이 높으며, 상당시간 사용 후에도 재생공정을 거쳐서 재사용을 위하여 장착 및 탈거가 용이하도록 정방형의 모듈 형태이다.
본 발명의 재사용이 가능한 배열회수보일러의 철산화물 집진필터 모듈장치의 다른 특징은, 집진필터는, 브러쉬 필터와, 제직 필터를 포함하여 구성된다.
본 발명의 재사용이 가능한 배열회수보일러의 철산화물 집진필터 모듈장치의 또 다른 특징은, 상기 집진필터는, 철 크롬 합금을 소재로 구성된다.
본 발명의 재사용이 가능한 배열회수보일러의 철산화물 집진필터 모듈장치의 또 다른 특징은, 상기 브러쉬 필터는, 배출 가스에 포함되어 있는 미세 철산화물을 1차적으로 집진하도록 구성된다.
본 발명의 재사용이 가능한 배열회수보일러의 철산화물 집진필터 모듈장치의 또 다른 특징은, 상기 브러쉬 필터는, 다수 겹의 상기 철 크롬 합금 와이어를 묶음으로 하여 일단은 상기 제직 필터에 결합하고 타단은 수직으로 늘어뜨려 구성된다.
본 발명의 재사용이 가능한 배열회수보일러의 철산화물 집진필터 모듈장치의 또 다른 특징은, 상기 브러쉬 필터는, 상기 제직 필터 하방의 정방형 면적에 가득 차도록 다수 개가 형성된다.
본 발명의 재사용이 가능한 배열회수보일러의 철산화물 집진필터 모듈장치의 또 다른 특징은, 상기 제직 필터는, 상기 브러쉬 필터가 수직으로 매달려 결합되도록 소정 면적의 정방형으로 형성되어 상기 브러쉬 필터를 통과하는 배출가스의 미세 철산화물을 2차적으로 집진하도록 구성된다.
본 발명의 재사용이 가능한 배열회수보일러의 철산화물 집진필터 모듈장치의 또 다른 특징은, 상기 제직 필터는, 다수 겹의 상기 철 크롬 합금 와이어로 그물망을 제직하여 구성된다.
이상에서와 같은 본 발명에 따른 재사용이 가능한 배열회수보일러의 철산화물 집진필터 모듈장치는, 철 크롬 합금(Fe-Cr Alloy) 소재를 이용하여 구성된다. 따라서 내열성 및 내산화성의 상기 철 크롬 합금 소재는 고온(1,050 ~ 1,600℃)에서 견디는 내구성이 뛰어나 500시간 이상 정상운전 후 5회 이상 재사용이 가능하도록 구성하여 운전비용을 절감할 수 있는 장점을 가진다.
또한, 본 발명에 따른 재사용이 가능한 배열회수보일러의 철산화물 집진필터 모듈장치는, 철 크롬 합금 와이어를 이용하여 브러쉬 형태의 브러쉬 필터와 직물/편물의 제직기술을 응용한 제직 필터를 구성된다. 따라서 집진 표면적을 넓게 형성한 브러쉬 필터에서 1차적으로 미세 철산화물을 집진하고, 그물망 형상으로 제직된 제직 필터에서 2차적으로 집진함으로서 철산화물 집진필터의 집진효율을 극대화하는 장점을 가진다.
도 1은 본 발명에 따른 재사용이 가능한 배열회수보일러의 철산화물 집진필터 모듈장치 및 상기 철산화물 집진필터 모듈장치가 적용되는 복합 화력발전소의 집진 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 재사용이 가능한 배열회수보일러의 철산화물 집진필터 모듈장치의 집진필터를 나타내는 개략적인 구성도(a) 및 배기가스 흐름도(b)이다.
도 3은 본 발명에 적용되는 집진필터의 소재인 철 크롬 합금(Fe-Cr Alloy) 와이어(a) 및 상기 와이어 표면을 확대 촬영한 사진(b)이다.
도 4는 본 발명에 적용되는 집진필터의 소재인 철 크롬 합금(Fe-Cr Alloy) 와이어로 제조되는 브러쉬 필터를 나타내는 확대 사진이다.
도 5는 본 발명에 적용되는 집진필터의 소재인 철 크롬 합금(Fe-Cr Alloy) 와이어로 그물망을 제직한 제직 필터의 전체 모습(a)과, 그물망 조직을 확대한 모습(b)이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 발명의 설명에 상세하게 설명하고자 한다.
그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에 사용된 용어나 단어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의 할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
종래의 복합 화력 발전소에서 사용하는 철산화물 집진필터는 일반 집진필터(PPS) 기반의 Roll 취부방식의 1회용으로서 잦은 교체를 필요로 하여 고비용이 발생하며, 연속 발전이 불가하여 발전효율을 저해하는 문제점을 가지고 있다.
도 1을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 재사용이 가능한 배열회수보일러의 철산화물 집진필터 모듈장치는 종래의 복합 화력 발전소 배열회수보일러(1)의 연돌(1.1)이 시작되는 곳에 설치되는 집진 시스템(1.2)에 설치되며, 상기 철산화물 집진필터 모듈장치(10)에는 다수 개의 집진필터(100)가 조립되어 상기 연돌(1.1) 방향으로 배출되는 가스에 포함된 미세 철산화물을 집진하는 기능을 수행한다.
본 발명에 따른 재사용이 가능한 배열회수보일러의 철산화물 집진필터 모듈장치는 철 크롬 합금(Fe-Cr Alloy) 소재로 제조되어 고온 및 고압의 환경에서도 집진효율이 높으며, 상당시간 사용 후에도 재생공정을 거쳐서 재사용을 위하여 장착 및 탈거가 용이하도록 정방형의 모듈 형태로 개발함으로서 상술한 일반 집진필터(PPS) 기반의 Roll 취부방식의 문제점을 해소할 수 있다.
본 발명은 재사용이 가능한 배열회수보일러의 철산화물 집진필터 모듈장치에 관한 것으로서 구체적인 특징 및 이점은 첨부된 도면을 참조한 이하의 설명으로 더욱 명확해 질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 재사용이 가능한 배열회수보일러의 철산화물 집진필터 모듈장치 및 상기 철산화물 집진필터 모듈장치가 적용되는 복합 화력발전소의 집진 시스템의 개략적인 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 재사용이 가능한 배열회수보일러의 철산화물 집진필터 모듈장치의 집진필터를 나타내는 개략적인 구성도(a) 및 배기가스 흐름도(b)이고, 도 3은 본 발명에 적용되는 집진필터의 소재인 철 크롬 합금(Fe-Cr Alloy) 와이어(a) 및 상기 와이어의 표면을 확대 촬영한 사진(b)이고, 도 4는 본 발명에 적용되는 집진필터의 소재인 철 크롬 합금 와이어로 제조되는 브러쉬 필터를 나타내는 확대 사진이고, 도 5는 본 발명에 적용되는 집진필터의 소재인 철 크롬 합금 와이어로 그물망을 제직한 제직 필터의 전체 모습(a)과, 그물망 조직을 확대한 모습(b)이다.
도 2 내지 도 5를 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 재사용이 가능한 배열회수보일러의 철산화물 집진필터 모듈장치의 집진필터(100)는, 브러쉬 필터(110)와, 제직 필터(120)를 포함하여 구성된다.
이러한 본 발명에 따른 재사용이 가능한 배열회수보일러의 철산화물 집진필터 모듈장치의 상기 집진필터(100)는, 철 크롬 합금(Fe-Cr Alloy)을 소재로 구성된다.
이때, 본 발명의 상기 집진필터(100)에 적용되는 상기 철 크롬 합금 소재는 내열성, 내산화성 Heating-Wire로서 1,050 ~ 1,600℃에서 집진이 가능하며, 상기 브러쉬 필터(110)는 와이어 묶음을 수직으로 늘어뜨려진 무수히 많은 상기 철 크롬 합금 와이어가 마치 숲을 이루도록 구성하고, 상기 제직 필터(120)는 상기 철 크롬 합금 와이어를 직물/편물의 제직기술을 응용하여 구성된다.
도 4를 참조하여 상세히 설명하면, 이러한 본 발명에 따른 재사용이 가능한 배열회수보일러의 철산화물 집진필터 모듈장치의 상기 브러쉬 필터(110)는, 배출 가스에 포함되어 있는 미세 철산화물을 1차적으로 집진하도록 구성된다.
이러한 본 발명에 따른 재사용이 가능한 배열회수보일러의 철산화물 집진필터 모듈장치의 상기 브러쉬 필터(110)는, 다수 겹의 상기 철 크롬합금 와이어를 묶음으로 하여 일단은 상기 제직 필터(120)에 결합하고 타단은 수직으로 늘어뜨려 구성된다.
또한, 이러한 본 발명의 상기 브러쉬 필터(110)는, 상기 제직 필터(120) 하방의 정방형 면적에 가득 차도록 다수 개가 형성된다.
이때, 연돌(1.1)을 향하는 배출 가스는 상기 브러쉬 필터(110)의 하부에 수직으로 늘어뜨려진 무수히 많은 철 크롬 합금 와이어를 통과하면서 상기 와이어의 표면에 흡착되면서 1차 집진이 이루어진다.(도 2(b) 및 도 3(b) 참조)
도 5를 참조하여 상세히 설명하면, 이러한 본 발명에 따른 재사용이 가능한 배열회수보일러의 철산화물 집진필터 모듈장치의 상기 제직 필터(120)는, 상기 브러쉬 필터(110)가 수직으로 매달려 결합되도록 소정 면적의 정방형으로 형성되어 상기 브러쉬 필터를 통과하는 배출가스의 미세 철산화물을 2차적으로 집진하도록 구성된다.
이러한 본 발명에 따른 재사용이 가능한 배열회수보일러의 철산화물 집진필터 모듈장치의 상기 제직 필터(120)는, 다수 겹의 상기 철 크롬 합금 와이어로 그물망을 제직하여 구성된다.
이때, 상기 브러쉬 필터(110)의 무수히 많은 철 크롬 합금 와이어에서 1차 집진이 이루어진 배출 가스는 다수 겹의 철 크롬 합금 와이어로 제직된 제직 필터(120)의 메쉬 망(그물망)을 통과하면서 상기 와이어의 표면에 흡착되면서 2차 집진이 이루어진다.(도 2(b) 및 도 3(b) 참조)
이와 같은 본 발명에 따른 재사용이 가능한 배열회수보일러의 철산화물 집진필터 모듈장치는 다음과 같은 이점을 가진다.
먼저, 본 발명에 따른 재사용이 가능한 배열회수보일러의 철산화물 집진필터 모듈장치는, 철 크롬 합금 소재를 이용하여 구성된다.
따라서 내열성 및 내산화성의 상기 철 크롬 합금 소재는 고온(1,050 ~ 1,600℃)에서 견디는 내구성이 뛰어나 500시간 이상 정상운전 후 5회 이상 재사용이 가능하도록 구성하여 운전비용을 절감할 수 있는 장점을 가진다.
또한, 본 발명에 따른 재사용이 가능한 배열회수보일러의 철산화물 집진필터 모듈장치는, 철 크롬 합금 와이어를 이용하여 브러쉬 형태의 브러쉬 필터(110)와 직물/편물의 제직기술을 응용한 제직 필터(120)를 구성된다.
따라서 집진 표면적을 넓게 형성한 브러쉬 필터(110)에서 1차적으로 미세 철산화물을 집진하고, 그물망 형상으로 제직된 제직 필터(120)에서 2차적으로 집진함으로서 철산화물 집진필터의 집진효율을 극대화하는 장점을 가진다.
1 : 배열회수보일러
1.1 : 연돌
1.2 : 집진 시스템
10 : 집진필터 모듈장치
100 : 집진필터(Fe-Cr Alloy)
110 : 브러쉬 필터
120 : 제직 필터

Claims (5)

  1. 배열회수보일러의 집진 시스템에 설치되어 사용되며, 재생공정을 거쳐서 재사용이 가능한 철산화물 집진필터 모듈장치에 관한 것으로서,
    상기 철산화물 집진필터 모듈장치의 결합되는 집진필터(100)는, 배출 가스에 포함되어 있는 미세 철산화물을 1차적으로 집진하도록 구성되는 브러쉬 필터(110);
    상기 브러쉬 필터(110)가 수직으로 매달려 결합되도록 소정 면적의 정방형으로 형성되어 상기 브러쉬 필터를 통과하는 배출가스의 미세 철산화물을 2차적으로 집진하도록 구성되는 제직 필터(120);를 포함하며,
    상기 집진필터(100)는, 고온 및 고압의 환경에서 집진 효율이 높은 철 크롬 합금(Fe-Cr Alloy)을 소재로 구성되며,
    상기 브러쉬 필터(110)는, 다수 겹의 상기 철 크롬 합금(Fe-Cr Alloy) 와이어를 묶음으로 하여 일단은 상기 제직 필터(120)에 결합하고 타 단은 수직으로 늘어뜨려 구성되며,
    상기 제직 필터(120)는, 다수 겹의 상기 철 크롬 합금(Fe-Cr Alloy) 와이어로 그물망을 제직하여 구성되는 것을 특징으로 하는 재사용이 가능한 배열회수보일러의 철산화물 집진필터 모듈장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 브러쉬 필터(110)는, 상기 제직 필터(120) 하방의 정방형 면적에 가득 차도록 다수 개가 형성되는 것을 특징으로 하는 재사용이 가능한 배열회수보일러의 철산화물 집진필터 모듈장치.
KR1020200026401A 2020-03-03 2020-03-03 재사용이 가능한 배열회수보일러의 철산화물 집진필터 모듈장치 KR102333711B1 (ko)

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