KR102386779B1 - 발전소 연돌 배기가스 철 산화물 입자 제거장치 - Google Patents

발전소 연돌 배기가스 철 산화물 입자 제거장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 연돌에 설치되며, 자성을 이용하여 배기가스에 포함된 산화철을 수집하는 복수의 산화철 수집부, 상기 산화철 수집부를 이동시키는 구동부, 상기 산화철 수집부에 수집된 상기 산화철을 분리하는 산화철 분리부 및 상기 산화철 분리부에서 분리된 산화철을 포집하는 포집부를 포함하는 발전소 연돌 배기가스 철 산화물 입자 제거장치를 제공한다.

Description

발전소 연돌 배기가스 철 산화물 입자 제거장치{Removal device of iron oxide particle in power plant flue gas}
실시예는 발전소 연돌 배기가스 철 산화물 입자 제거장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 영구자석이나 전자석을 이용하여 연돌을 통해 배기되는 철 산화물을 제거하는 발전소 연돌 배기가스 철 산화물 입자 제거장치에 관한 것이다.
일반적으로 발전소에서는 일정 주기로 설비의 유지보수를 위해 전체 시스템을 정지하게 된다. 정지 후, 재기동시 설비 내 기계장치에서의 부식으로 인한 산화철의 발생이 문제가 되고 있다.
일부 사업장에서는 실제 붉은 계열의 산화철 입자들이 배출되면서 인근지역 주민의 민원이 발생하고 있다.
LNG 열병합 발전에서는 평소 설비 운전시, 미세먼지 및 입자상 물질의 배출이 거의 없는 실정이지만, 정지 후 재기동시에는 산화철 입자의 배출에 의한 주변 피해에 대한 보상을 고려하여야 한다.
따라서, 상시가 아닌 일시적인 철 산화물의 배출을 억제하기 위한 기술이 필요한 실정이다.
실시예는 전자석을 활용한 철산화물 입자 분리와 필터형 흡인 입자 제거장치를 결합한 철 산화물 입자 제거장치를 통해 발전소 정지 후 재기동시 배출 가능한 철 산화물 입자를 제거하는 것을 목적으로 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제에 국한되지 않으며 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예는, 연돌에 설치되며, 자성을 이용하여 배기가스에 포함된 산화철을 수집하는 복수의 산화철 수집부; 상기 산화철 수집부를 이동시키는 구동부; 상기 산화철 수집부에 수집된 상기 산화철을 분리하는 산화철 분리부; 및 상기 산화철 분리부에서 분리된 산화철을 포집하는 포집부;를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 포집부에서 상기 산화철이 포집되고 남은 상기 배기가스는 상기 연돌로 재 유입되는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 연돌에는 상기 산화철 수집부를 수용하는 수용공간이 형성되며, 상기 산화철 수집부는 비사용시에는 상기 수용공간의 내측에 배치되며, 사용시에는 상기 수용공간에서 돌출되는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 포집부는 필터를 이용하여 상기 산화철을 포집하는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 포집부는 통구조로 마련되며, 측벽이 경사를 가지는 몸체부; 상기 몸체부의 하부에 배치되는 집진부; 및 상기 몸체부의 상부에 연결되는 연결통로;를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 포집부로 유입되는 배기가스는 상기 몸체부의 측벽을 향하도록 토출되어 회류를 형성하는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 산화철 수집부는 영구자석이 사용되는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 산화철 분리부는 상기 산화철 수집부의 측면과 접촉하여 상기 산화철 수집부의 표면에 부착되는 산화철을 제거하는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 산화철 수집부는 이동통로를 통해 이동하는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 산화철 수집부는 전자석이 사용되는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 산화철 수집부는 곡선의 구조로 마련되는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 산화철 수집부의 곡률은 상기 연돌의 단면 곡률과 동일한 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 산화철 수집부의 일측이 상기 구동부와 연결되어 회전하는 구조를 구비할 수 있다.
바람직하게는, 상기 연돌에는 상기 산화철 수집부를 수용하는 수용공간이 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 산화철 분리부는 상기 산화철 수집부에 가해지는 전류를 제어하여 상기 산화철 수집부에 수집되는 상기 산화철을 제거하는 것을 특징으로 할 수 있다.
실시예에 따르면, LNG 열병합 발전소 정지 기동시 일시적으로 배출 가능한 철 산화물 입자를 제거하고, 발생 가능한 민원을 방지하는 효과가 있다.
본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발전소 연돌 배기가스 철 산화물 입자 제거장치의 구조도이고,
도 2는 도 1의 세부 구성을 나타내는 도면이고,
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발전소 연돌 배기가스 철 산화물 입자 제거장치의 구조도이고,
도 4는 도 3의 세부 구성을 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, “A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)”로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다.
이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.
그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 ‘연결’, ‘결합’ 또는 ‘접속’된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성 요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 ‘연결’, ‘결합’ 또는 ‘접속’ 되는 경우도 포함할 수 있다.
또한, 각 구성 요소의 “상(위) 또는 하(아래)”에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, “상(위) 또는 하(아래)”으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1 내지 도 4는, 본 발명을 개념적으로 명확히 이해하기 위하여, 주요 특징 부분만을 명확히 도시한 것이며, 그 결과 도해의 다양한 변형이 예상되며, 도면에 도시된 특정 형상에 의해 본 발명의 범위가 제한될 필요는 없다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발전소 연돌 배기가스 철 산화물 입자 제거장치의 구조도이고, 도 2는 도 1의 세부 구성을 나타내는 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 발전소 연돌(10) 배기가스 철 산화물 입자 제거장치는 산화철 수집부(100), 구동부(200), 산화철 분리부(300) 및 포집부(400)를 포함할 수 있다.
산화철 수집부(100)는 연돌(10)에 설치되며, 자성을 이용하여 배기가스에 포함된 산화철을 수집할 수 있다. 산화철 수집부(100)는 복수로 마련되어 연돌(10)의 내측벽을 향해 돌출되도록 마련되며, 자성을 이용하여 배기가스에 포함되어 있는 산화철을 수집할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서는 산화철 수집부(100)가 영구자석이 사용되는 경우를 설명한다.
일실시예로, 산화철 수집부(100)는 막대형 구조로 마련될 수 있으며, 연돌(10)의 내주면을 따라 일정간격으로 배치될 수 있다.
구동부(200)는 산화철 수집부(100)를 이동시킬 수 있다. 구동부(200)는 연돌(10)에 형성되는 수용공간(11)으로 산화철 수집부(100)를 이동시킬 수 있다. 일실시예로, 구동부(200)는 모터가 사용될 수 있다.
산화철 수집부(100)는 발전소의 정지 후 기동 시에 발생하는 철 산화물을 제거하는 것을 목적으로 하는 바, 평상시에는 연돌(10)에 설치되어 배기가스의 흐름을 방해할 필요가 없다.
본 발명에서 구동부(200)는 산화철 수집부(100)를 이동시켜, 필요한 시기에 연돌(10)의 배기가스 이동공간에 산화철 수집부(100)를 배치하여 효율을 증대할 수 있다.
도 2를 참조하면, 구동부(200)는 이동통로(210)와 연결되며, 구동부(200)를 통해 이동하는 산화철 수집부(100)는 이동통로(210) 내측을 따라 이동할 수 있다.
또한, 연돌(10)에는 산화철 수집부(100)를 수용하는 수용고안이 형성될 수 있다. 산화철 수집부(100)는 비사용시에는 구동부(200)의 구동으로 수용공간(11)의 내측에 배치되며, 사용시에는 수용공간(11)에서 돌출되어 연돌(10) 내부 배기가스의 이동공간에 배치될 수 있다.
산화철 분리부(300)는 산화철 수집부(100)에서 수집된 산화철을 분리할 수 있다.
본 발명의 일실시예인 영구자석을 이용하는 구조에서 산화철 분리부(300)는 산화철 수집부(100)의 측면과 접촉하여 산화철 수집부(100) 표면에 부탁되는 산화철을 제거할 수 있다.
일실시예로, 산화철 분리부(300)는 산화철 수집부(100)의 단면의 형상과 동일한 관통홀을 구비하며, 내측면이 산화철 수집부(100)와 접촉하도록 마련되어 산화철 수집부(100)가 구동부(200)를 통해 후방으로 이동시 표면에 붙어있는 산화철을 이탈시킬 수 있다. 산화철 분리부(300)의 재질을 제한이 없으나, 소음이나 마모를 방지하기 위해 탄성재질이 재료가 사용되는 것이 바람직하다.
포집부(400)는 산화철 분리부(300)에서 분리된 산화철을 포집할 수 있다.
포집부(400)는 연돌(10)에 형성되는 수용공간(11)과 연결되며, 산화철 분리부(300)를 통해 분리된 산화철을 포집할 수 있다. 포집부(400)는 산화철을 포집하기 위한 하우징를 구비할 수 있다.
일실시예로, 포집부(400)는 필터를 이용하여 산화철을 포집할 수 있다.
하우징에는 모터를 이용하는 순환부(500)가 연결될 수 있으며, 산화철이 포집되고 남은 배기가스를 연돌(10)로 재유입하여 철산화물 제거 효율을 증대할 수 있다.
도 1 및 2에 따른 발전소 연돌 배기가스 철 산화물 입자 제거장치(10의 동작에 대해서 설명하도록 한다.
구동부(200)에 의해 돌출되는 영구자석을 이용하는 산화철 수집부(100)는 배기가스에 함유되어 있는 산화철을 수집할 수 있다. 이후, 구동부(200)의 동작으로 산화철 수집부(100)가 이동통로(210)를 따라 이동하게 되며, 이동통로(210)의 단부에 배치되는 산화철 분리부(300)가 산화철 수집부(100)의 표면에 붙어있는 산화철을 분리하게 된다.
분리된 산화철은 포집부(400)로 이동하여 필터를 통해 걸러지게 되며, 산화철이 제거된 배기가스는 다시 연돌(10)로 유입된다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발전소 연돌 배기가스 철 산화물 입자 제거장치의 구조도이고, 도 4는 도 3의 세부 구성을 나타내는 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발전소 연돌 배기가스 철 산화물 입자 제거장치(1a)를 설명하도록 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발전소 연돌(10) 배기가스 철 산화물 입자 제거장치는 산화철 수집부(100), 구동부(200), 산화철 분리부(300) 및 포집부(400)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서 동일한 구성은 동일한 기능을 수행하며, 설명을 생략하도록 한다.
산화철 수집부(100)는 전자석이 사용될 수 있다. 산화철 수집부(100)는 곡선의 구조를 가지는 막대 구조를 구비할 수 있으며, 일측에 구동부(200)가 연결되어 회동하는 구조를 구비할 수 있다.
수용공간(11)은 연돌(10)의 내측으로 함몰되는 구조로 마련될 수 있으며, 구동부(200)를 통해 회전하는 산화철 수집부(100)를 수용할 수 있다.
일실시예로, 산화철 수집부(100)의 곡률은 연돌(10)의 단면 곡률과 동일하게 마련되어 산화철 수집부(100)가 수용공간(11)에 배치되는 경우 연돌(10) 내부로 돌출되지 않을 수 있다.
산화철 분리부(300)는 전자석으로 마련되는 산화철 수집부(100)에 가해지는 전류를 제어하여 산화철 수집부(100)에 수집되는 산화철을 제거할 수 있다.
전자석으로 마련되는 산화철 수집부(100)는 전류가 가해지는 경우 자석으로 동작하여 산화철을 수집할 수 있으며, 전류가 차단되는 경우 자력이 소멸되어 붙어 있던 산화철이 제거될 수 있다.
일실시예로, 산화철 수집부(100)는 구동부(200)의 동작으로 연돌(10) 내부에서 돌출되는 경우 전류가 흐르도록 하여 전자석으로 동작하게 된다. 산화철을 수집한 산화철 수집부(100)는 구동부(200)의 동작으로 회전하여 수용공간(11)으로 이동하게 되며, 이동 후 전류가 차단되어 산화철이 제거되어 포집부(400)로 이동하게 된다.
포집부(400)는 산화철 분리부(300)에서 분리된 산화철을 포집할 수 있다.
일실시예로, 포집부(400)는 몸체부(410), 집진부(420) 및 연결통로(430)를 포함할 수 있다.
몸체부(410)는 통구조로 마련되며, 측벽이 경사를 가질 수 있다. 경사는 몸체부(410) 하부로 갈수록 직경이 좁아지도록 마련될 수 있다.
집진부(420)는 몸체부(410)에 형성되는 경사의 하부에 배치되어 산화철 분리부(300)를 통해 분리된 산화철이 집진될 수 있다.
연결통로(430)는 몸체부(410)의 상부를 관통하는 관 구조로 마련되며, 산화철이 분리된 배기가스가 배출될 수 있다.
포집부(400)로 유입되는 배기가스는 몸체부(410)의 측벽을 향하도록 토출되어 회류를 형성하여 포집효과를 증대할 수 있다.
연결통로(430)를 통해 배출되는 배기가스는 순환부(500)를 통해 연돌(10)로 재유입될 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하여, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발전소 연돌(10) 배기가스 철 산화물 입자 제거장치의 동작을 설명하도록 한다.
산화철 수집부(100)가 구동부(200)에 의해서 연돌(10)의 내부공간으로 돌출되어 배기가스 중의 산화철을 수집하게 되며, 수용공간(11)으로 이동하게 된다. 수용공간(11)으로 산화철 수집부(100)가 이동하면, 산화철 분리부(300)가 전류를 차단하여 산화철을 분리시키며, 분리된 산화철은 포집부(400)로 이동하게 된다.
포집부(400)의 측벽을 따라 토출되는 배기가스는 회류를 형성하며 하강하게 되며, 산화철은 집진부(420)에 모이게 되고, 배기가스는 연결통로(430)를 따라 이동하여 연돌(10)로 유입된다.
이와 같이 본 발명의 실시예들에 따르면, 발전소의 중단 후 기동시 발생하는 배기가스 내의 철산화물을 제거할 수 있다.
본 발명은 산화철 수집부(100)의 종류에 따라 실시예를 나눠서 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않으며, 동일한 구성요소는 동일한 기능을 수행하는 바, 교차되어 실시될 수 있다.
이상으로 본 발명의 실시 예에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보았다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1,1a : 발전소 연돌 배기가스 철 산화물 입자 제거장치
10 : 연돌
11 : 수용공간
100 : 산화철 수집부
200 : 구동부
210 : 이동통로
300 : 산화철 분리부
400 : 포집부
410 : 몸체부
420 : 집진부
430 : 연결통로
500 : 순환부

Claims (15)

  1. 연돌에 설치되며, 자성을 이용하여 배기가스에 포함된 산화철을 수집하는 복수의 산화철 수집부;
    상기 산화철 수집부를 이동시키는 구동부;
    상기 산화철 수집부에 수집된 상기 산화철을 분리하는 산화철 분리부; 및
    상기 산화철 분리부에서 분리된 산화철을 포집하는 포집부;
    를 포함하며,
    상기 산화철 수집부는 전자석이 사용되고,
    상기 산화철 수집부는 곡선의 구조로 마련되며,
    상기 산화철 수집부의 일측이 상기 구동부와 연결되어 회전하고,
    상기 연돌에는 상기 산화철 수집부를 수용하는 수용공간이 형성되는 것을 특징으로 하는 발전소 연돌 배기가스 철 산화물 입자 제거장치.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 연돌에는 상기 산화철 수집부를 수용하는 수용공간이 형성되며,
    상기 산화철 수집부는 비사용시에는 상기 수용공간의 내측에 배치되며, 사용시에는 상기 수용공간에서 돌출되는 것을 특징으로 하는 발전소 연돌 배기가스 철 산화물 입자 제거장치.
  4. 삭제
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 포집부는
    통구조로 마련되며, 측벽이 경사를 가지는 몸체부;
    상기 몸체부의 하부에 배치되는 집진부; 및
    상기 몸체부의 상부에 연결되는 연결통로;
    를 포함하는 발전소 연돌 배기가스 철 산화물 입자 제거장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 포집부로 유입되는 배기가스는 상기 몸체부의 측벽을 향하도록 토출되어 회류를 형성하는 것을 특징으로 하는 발전소 연돌 배기가스 철 산화물 입자 제거장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 산화철 수집부의 곡률은 상기 연돌의 단면 곡률과 동일한 것을 특징으로 하는 발전소 연돌 배기가스 철 산화물 입자 제거장치.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 제1 항에 있어서,
    상기 산화철 분리부는 상기 산화철 수집부에 가해지는 전류를 제어하여 상기 산화철 수집부에 수집되는 상기 산화철을 제거하는 것을 특징으로 하는 발전소 연돌 배기가스 철 산화물 입자 제거장치.
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