KR102415824B1 - 순환유동층연소 보일러용 재열기 - Google Patents

순환유동층연소 보일러용 재열기 Download PDF

Info

Publication number
KR102415824B1
KR102415824B1 KR1020200080369A KR20200080369A KR102415824B1 KR 102415824 B1 KR102415824 B1 KR 102415824B1 KR 1020200080369 A KR1020200080369 A KR 1020200080369A KR 20200080369 A KR20200080369 A KR 20200080369A KR 102415824 B1 KR102415824 B1 KR 102415824B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
tube
less
header
reheater
main tube
Prior art date
Application number
KR1020200080369A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20220001894A (ko
Inventor
이재선
Original Assignee
비에이치아이(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 비에이치아이(주) filed Critical 비에이치아이(주)
Priority to KR1020200080369A priority Critical patent/KR102415824B1/ko
Publication of KR20220001894A publication Critical patent/KR20220001894A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102415824B1 publication Critical patent/KR102415824B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22G—SUPERHEATING OF STEAM
    • F22G3/00—Steam superheaters characterised by constructional features; Details of component parts thereof
    • F22G3/008—Protection of superheater elements, e.g. cooling superheater tubes during starting-up periods, water tube screens
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
    • C22C1/023—Alloys based on nickel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C19/00—Alloys based on nickel or cobalt
    • C22C19/03—Alloys based on nickel or cobalt based on nickel
    • C22C19/05—Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium
    • C22C19/051—Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium and Mo or W
    • C22C19/055—Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium and Mo or W with the maximum Cr content being at least 20% but less than 30%
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22G—SUPERHEATING OF STEAM
    • F22G1/00—Steam superheating characterised by heating method
    • F22G1/02—Steam superheating characterised by heating method with heat supply by hot flue gases from the furnace of the steam boiler
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22G—SUPERHEATING OF STEAM
    • F22G7/00—Steam superheaters characterised by location, arrangement, or disposition
    • F22G7/12—Steam superheaters characterised by location, arrangement, or disposition in flues
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/12—Heat utilisation in combustion or incineration of waste

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)

Abstract

본 발명에 의하면, 순환유동층연소 보일러에 설치되어서 사용되는 재열기에 있어서, 가열대상 증기가 유동하는 통로를 내부에 제공하는 튜브 구조체를 포함하며, 상기 튜브 구조체는 가열 공간을 통과하는 구간을 포함하고 니켈과 크롬을 함유하는 합금강 재질인 메인 튜브부를 구비하며, 상기 메인 튜브부는 상기 가열 공간 내에서 가열 대상 증기의 유동 방향을 따라서 연속적으로 이어지도록 연결되는 제1 메인 튜브와 제2 메인 튜브를 구비하며, 상기 제2 메인 튜브는 상기 제1 메인 튜브의 니켈과 크롬의 함유율이 더 높은, 순환유동층연소 보일러용 재열기가 제공된다.

Description

순환유동층연소 보일러용 재열기 {REHEATER FOR CFBC BOILER}
본 발명은 순환유동층연소 보일러에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 순환유동층연소 보일러용 재열기에 관한 것이다.
순환유동층연소(CFBC: Circulating Fluidized Bed Combustion) 보일러는 지속적으로 열을 순환시켜 석탄과 같은 고체 연료를 완전 연소시키는 보일러로서, 공기와 석회를 동시에 주입시켜서 순환 연시소킴으로써 질소산화물, 황산화물 등 오염물질 배출을 크게 줄일 수 있는 친환경 순환구조를 갖추고 있다.
발전설비에서 순환유동층연소 보일러는 고압 터빈으로부터 배출된 고온 저압의 증기를 중·저압 터빈용 증기로 공급하기 위해 재가열하는 재열기를 구비한다. 재열기에 사용되는 튜브로서 고온 용도의 ASME 규격 SA213 T91의 튜브와 SA213 T22의 튜브를 연결한 것이 주로 사용되고 있다.
순환유동층연소 보일러에서 연료로 염소(Cl)를 다량 함유하고 있는 바이오매스를 사용하는 경우에, 연소 가스에 포함된 염소 성분에 의한 고온부식으로 종래 재질의 재열기 튜브에서 황(S) 부식(0.02mm/year) 대비 과도한 두께 감육(0.6mm/year)이 확인됨에 따라, 이에 대한 개선 방안이 요구된다.
대한민국 공개특허공보 제10-2004-0007489호 "고온 용도용 강 및 강관"(2004.01.24.)
본 발명의 목적은 염소 성분에 대한 내식성이 우수한 순환유동층연소 보일러용 재열기를 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 순환유동층연소 보일러에 설치되어서 사용되는 재열기에 있어서, 가열대상 증기가 유동하는 통로를 내부에 제공하는 튜브 구조체를 포함하며, 상기 튜브 구조체는 가열 공간을 통과하는 구간을 포함하고 니켈과 크롬을 함유하는 합금강 재질인 메인 튜브부를 구비하며, 상기 메인 튜브부는 상기 가열 공간 내에서 가열 대상 증기의 유동 방향을 따라서 연속적으로 이어지도록 연결되는 제1 메인 튜브와 제2 메인 튜브를 구비하며, 상기 제2 메인 튜브는 상기 제1 메인 튜브의 니켈과 크롬의 함유율이 더 높은, 순환유동층연소 보일러용 재열기가 제공된다.
상기 제2 메인 튜브의 재질은, 탄소(C) 0.10 중량% 이하, 규소(Si) 0.50 중량% 이하, 망간(Mn) 0.50 중량% 이하, 인(P) 0.015 중량% 이하, 황(S) 0.015 중량% 이하, 니켈(Ni) 58.00 중량% 이상, 크롬(Cr) 20.00 ~ 23.00 중량%, 몰리브덴(Mo) 8.00 ~ 10.00 중량%, 알루미늄(Al) 0.40 중량% 이하, 티타늄(Ti) 0.40 중량% 이하, 철(Fe) 5.00 중량% 이하, 코발트(Co) 1.0 중량% 이하, 니오븀(Nb) + 탄탈럼(Ta) 3.15 ~ 4.15 중량%를 함유하는 것일 수 있고, 상기 제1 메인 튜브의 재질은, 탄소(C) 0.07 ~ 0.13 중량% 이하, 규소(Si) 0.30 중량% 이하, 망간(Mn) 1.00 중량% 이하, 인(P) 0.040 중량% 이하, 황(S) 0.010 중량% 이하, 니켈(Ni) 7.5 ~ 10.5 중량%, 크롬(Cr) 17.0 ~ 19.0 중량%, 니오븀(Nb) 0.30 ~ 0.60 중량%, 구리(Cu) 2.5 ~ 3.5 중량%, 질소(N) 0.05 ~ 0.12 중량%, 알루미늄(Al) 0.003 ~ 0.030 중량%, 붕소(boron, B) 0.001 ~ 0.010 중량%를 함유하는 것일 수 있다.
본 발명에 의하면 앞서서 기재한 본 발명의 목적을 모두 달성할 수 있다. 구체적으로는, 재열기의 튜브에서 염소(Cl) 성분을 함유하는 연소 가스와 접촉하는 부분이 니켈(Ni)과 크롬(Cr)을 함유하는 니켈 크롬 합금강으로 이루어지므로, 연소 가스에 함유된 염소 성분에 대한 내식성이 향상된다.
또한, 재열기의 제1 메인 튜브와 제1 헤더측 튜브를 연결하는 제1 연결 튜브의 재질이 제1 헤더측 튜브와 동일하므로, 작업 여건이 열악한 현장에서 동종 용접이 적용될 수 있다.
그리고, 재열기의 제2 메인 튜브와 제2 헤더측 튜브를 연결하는 제2 연결 튜브가 제1 메인 튜브와 동일한 재질로 이루어져서 조기 크립 손상 및 산화 박리의 문제를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 재열기가 설치된 순환유동층연소 보일러의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 순환유동층연소 보일러용 재열기를 도시한 측면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 재열기에서 튜브 구조체의 구성을 도시한 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예의 구성 및 작용을 상세하게 설명한다.
도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 순환유동층연소 보일러용 과열기가 설치된 순환유동층연소 보일러의 개략적인 구성이 도시되어 있다. 도 1을 참조하면, 순환유동층연소 보일러(10)는 고체 연료에 대한 유동층 연소가 이루어지는 연소로(furnace)(11)와, 연소로(11)에서 배출되는 연소 배기가스에서 고형분을 분리하여 포집하는 고형분 분리기(12)와, 고형분 분리기(12)에서 배출되는 연소 배기가스에 의한 열교환이 이루어지는 전열부(13)와, 전열부(13)에 설치되어서 연소 배기가스의 열로 고압 터빈에서 배출된 증기를 재가열하는 재열기(100)를 구비한다. 고형분 분리기(12)에서 포집된 고형분은 연소로(11)로 공급되어서 재활용된다. 본 발명의 대상은 재열기(100)로서, 나머지 구성들은 통상적인 순환유동층연소 보일러에서 사용되는 기술로 이루어지므로, 이하 재열기(100)에 대해서만 상세하게 설명한다. 본 실시예에서는 도 1에 도시된 바와 같이 재열기(100)가 전열부(13)에 설치되는 것으로 설명하지만, 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 순환유동층연소 보일러용 재열기(100)가 측면도로서 도시되어 있다. 도 2를 참조하면, 재열기(100)는 입구측 헤더(header)(110)와, 출구측 헤더(120)와, 입구측 헤더(110)와 출구측 헤더(120)의 사이에 형성되는 재열기 튜브 구조물(130)을 포함한다. 본 실시예에서는 도시된 바와 같이 입구측 헤더(110)가 아래에 위치하고 출구측 헤더(120)가 위에 위치하도록 재열기(100)가 전열부(도 1의 13)에 설치되는 것으로 설명하는데, 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
입구측 헤더(110)는 재열기(100)가 설치되는 전열부(도 1의 13)의 측면 바깥에 배치된다. 입구측 헤더(110)에 재열기 튜브 구조물(130)이 연결된다. 입구측 헤더(110)를 통해 고압 터빈에서 배출된 재가열 대상 증기가 재열기 튜브 구조물(130)로 공급된다. 입구측 헤더(110)는 튜브 형태로서, 대체로 수평방향을 따라서 연장되도록 배치된다.
출구측 헤더(120)는 재열기(100)가 설치되는 전열부(도 1의 13)의 측면 바깥에 입추측 헤더(110)보다 위에 배치된다. 출구측 헤더(110)에 재열기 튜브 구조물(130)이 연결된다. 출구측 헤더(120)로 재열기 튜브 구조물(130)로부터 배출되는 증기가 모여서 배출된다. 출구측 헤더(120)는 튜브 형태로서, 대체로 수평방향을 따라서 연장되도록 배치된다.
재열기 튜브 구조물(130)은 입구측 헤더(110)와 출구측 헤더(120)의 사이에 형성된다. 재열기 튜브 구조물(130)은 입구측 헤더(110)와 출구측 헤더(120)를 연통시키고 나란하게 연장되도록 배치되는 복수개의 튜브 구조체(140)들을 구비한다.
복수개의 튜브 구조체(140)들은 나란하게 연장되도록 배치되며, 각각은 입구측 헤더(110) 및 출구측 헤더(120)와 연통된다. 튜브 구조체(140)는 내부에 증기가 유동하는 증기 통로를 제공한다. 입구측 헤더(110)를 통해 유입된 증기가 증기 통로를 통해 출구측 헤더(120)로 유동하면서 재가열된다.
도 3에는 튜브 구조체(140)의 구성이 더욱 상세하게 확대되어서 도시되어 있다. 도 2와 도 3을 참조하면, 튜브 구조체(140)는 복수개의 튜브가 연속으로 이어지도록 연결되어서 형성된 것으로서, 입구측 헤더(110)로부터 연장되는 제1 헤더측 튜브(150)과, 출구측 헤더(120)로부터 연장되는 제2 헤더측 튜브(160)와, 제1 헤더측 튜브(150)와 제2 헤더측 튜브(160)의 사이에서 연장되는 메인 튜브부(170)와, 제1 헤더측 튜브(150)와 메인 튜브부(170)의 사이를 연결하는 제1 연결 튜브(180)와, 제2 헤더측 튜브(160)와 메인 튜브(170)의 사이를 연결하는 제2 연결 튜브부(190)를 구비한다.
제1 헤더측 튜브(150)는 입구측 헤더(110)로부터 증기의 흐름 방향을 따라서 연장되어서 끝단이 제1 연결 튜브(180)와 연결된다. 제1 헤더측 튜브(150)의 양단 중 일단은 전열부(도 1의 13)의 외부에서 입구측 헤더(110)와 연통되도록 연결되며, 타단은 전열부(도 1의 13)의 외부에서 제1 연결 튜브(180)와 이어지도록 연결된다. 본 실시예에서 제1 헤더측 튜브(150)는 44.5mm의 외경과 3.81mm의 최소두께(MWT:Minimum Wall Thickness)를 가지며, 그 재질은 ASME(American Society of Mechanical Engineers) 규격 SA213 T11의 것이 사용되는 것으로 설명한다.
제2 헤더측 튜브(160)는 출구측 헤더(120)로부터 증기의 흐름 반대방향을 따라서 연장되어서 끝단이 제2 연결 튜브부(190)와 연결된다. 제2 헤더측 튜브(160)의 양단 중 일단은 전열부(도 1의 13)의 외부에서 출구측 헤더(120)와 연통되도록 연결되며, 타단은 전열부(도 1의 13)의 외부에서 제2 연결 튜브부(190)와 이어지도록 연결된다. 본 실시예에서 제2 헤더측 튜브(160)는 44.5mm의 외경과 3.81mm의 최소두께를 가지며, 그 재질은 ASME 규격 SA213 T91의 것이 사용되는 것으로 설명한다.
메인 튜브부(170)는 제1 헤더측 튜브(150)와 제2 헤더측 튜브(160)의 사이에서 연장된다. 메인 튜브부(170)는 튜브 구조체(140)의 전체 길이 구간에서 대부분의 길이 구간을 차지한다. 메인 튜브부(170)의 양단 중 일단은 전열부(도 1의 13)의 외부에서 제1 연결 튜브(180)와 이어지도록 연결되며, 타단은 전열부(도 1의 13)의 외부에서 제2 연결 튜브부(190)와 이어지도록 연결된다. 메인 튜브부(170)의 양단부는 전열부(도 1의 13)의 외벽(W)과 대체로 직각을 이루면서 외부로 돌출되고, 외벽(W)에 결합되는 슬리브(S)를 통과한다. 본 실시예에서 메인 튜브부(170)에서 제1 연결 튜브(180)와 연결되는 일단이 제2 연결 튜브부(190)와 연결되는 타단보다 아래에 위치한다. 본 실시예에서는 가열 공간인 전열부(도 1의 13)의 내부 공간에서 연소 배기가스가 위에서 아래로 유동하는 것으로 설명한다. 그에 따라, 전열부(도 1의 13)의 내부 공간에서 위로 갈수록 온도가 높은 고온 영역이 된다.
메인 튜브부(170)는 연소 배기가스와 접촉하는 전열부(도 1의 13)의 내부 공간(가열 공간)에서 지그재그 형상으로 연장되어서 형성된다. 구체적으로, 메인 튜브부(170)는 제1 연결 튜브(180)와 연결되는 끝단으로부터 수평으로 길게 연장된 후 절곡되어서 위로 약간 연장되고, 다시 수평 반대방향으로 절곡되어서 길게 연장된 후 절곡되어서 위로 연장되며, 다시 수평 방대방향으로 절곡되어서 길게 연장된 후 절곡되어서 위로 연장되고, 다시 수평 반대방향으로 절곡되어서 길게 연장되어 제2 연결 튜브부(190)와 연결된다. 즉, 메인 튜브부(170)는 가열 대상 증기가 가열 공간에서 연소 배기가스의 흐름 방향에 대체로 직각인 방향으로 반복하여 유동하면서 연소 배기가스의 흐름 방향을 거슬러 유동하여 배출되도록 구성된 것이다.
메인 튜브부(170)는 그 내부를 유동하는 가열 대상 증기의 유동방향을 따라서 연속으로 이어지는 제1 메인 튜브(171)와 제2 메인 튜브(175)를 구비한다. 즉, 가열 공간에서 제1 메인 튜브(171)는 상대적으로 저온 영역에 위치하며, 제2 메인 튜브(175)는 상대적으로 고온 영역에 위치하는 것이다. 본 실시예에서 두 메인 튜브(171, 175)들은 모두 44.5mm의 외경과 3.81mm의 최소두께를 갖는다. 본 발명의 특징은 제1 메인 튜브(171)와 제2 메인 튜브(175)의 재질에 있다.
제1 메인 튜브(171)는 니켈 크롬 합금강으로서, 탄소(carbon, C) 0.07 ~ 0.13 중량% 이하, 규소(silicon, Si) 0.30 중량% 이하, 망간(manganese, Mn) 1.00 중량% 이하, 인(phosphorus, P) 0.040 중량% 이하, 황(sulfur, S) 0.010 중량% 이하, 니켈(nickel, Ni) 7.5 ~ 10.5 중량%, 크롬(chromium, Cr) 17.0 ~ 19.0 중량%, 니오븀(niobium, Nb) 0.30 ~ 0.60 중량%, 구리(copper, Cu) 2.5 ~ 3.5 중량%, 질소(nitrogen, N) 0.05 ~ 0.12 중량%, 알루미늄(aluminum, Al) 0.003 ~ 0.030 중량%, 붕소(boron, B) 0.001 ~ 0.010 중량%, 잔부의 철 및 기타 불가피한 불순물을 함유한다.
제2 메인 튜브(175)는 니켈 크롬 합금강으로서, 탄소(carbon, C) 0.10 중량% 이하, 규소(silicon, Si) 0.50 중량% 이하, 망간(manganese, Mn) 0.50 중량% 이하, 인(phosphorus, P) 0.015 중량% 이하, 황(sulfur, S) 0.015 중량% 이하, 크롬(chromium, Cr) 20.00 ~ 23.00 중량%, 몰리브덴(molybdenum, Mo) 8.00 ~ 10.00 중량%, 알루미늄(aluminum, Al) 0.40 중량% 이하, 티타늄(Titanium, Ti) 0.40 중량% 이하, 철(iron, Fe) 5.00 중량% 이하, 코발트(cobalt, Co) 1.0 중량% 이하, 니오븀(niobium, Nb) + 탄탈럼(tantalum, Ta) 3.15 ~ 4.15 중량%, 58.00 중량% 이상의 잔부의 니켈(nickel, Ni) 및 기타 불가피한 불순물을 함유한다.
고온 영역에 배치되는 제2 메인 튜브(175)는 니켈(Ni)과 크롬(Cr)을 다량 함유하고, 저온 영역에 배치되는 제1 메인 튜브(171)도 니켈과 크롬을 함유하는 재질로 이루어져서 전체적으로 메인 튜브부(170)의 연소 배기가스에 포함된 염소 성분에 대한 내식성을 현저하게 향상시켰다. 바이오매스를 연료로 사용하는 동일한 연소 환경에서 본 발명의 경우 부식속도는 0.1mm/year인 반면에, 기존의 ASME 규격 SA213 T22 재질의 튜브와 ASME 규격 SA213 T91 재질의 튜브를 연결하여 사용하는 경우의 부식속도는 0.6mm/year이다.
본 실시예에서는, 메인 튜브부(170)가 사용되는 환경의 가스(즉, 전열부(13) 내에서 메인 튜브부(170)가 위치하는 부분의 연소가스)의 온도가 약 870℃이며, 연소가스에 함유된 염소 성분 농도가 약 3000PPM인 것으로 설명한다.
제1 연결 튜브(180)는 전열부(도 1의 13)의 외부에 배치되어서, 제1 헤더측 튜브(150)와 제1 메인 튜브(171)의 사이를 연결한다. 제1 연결 튜브(180)의 양단은 제1 헤더측 튜브(150) 및 제1 메인 튜브(171)와 각각 용접으로 결합된다. 제1 연결 튜브(180)는 제1 헤더측 튜브(150)와 동일한 재질인 ASME 규격 SA213 T11로 이루어진다. 이종재질인 제1 연결 튜브(180)와 제1 메인 튜브(171)는 공장에서 용접되어서 연결되고, 작업 여건이 열악한 현장에서는 용접 작업이 용이한 제1 연결 튜브(180)와 제1 헤더측 튜브(150)에 대한 동종 용접이 이루어진다. 제1 연결 튜브(180)는 44.5mm의 외경과 3.81mm의 최소두께를 갖는다.
제2 연결 튜브부(190)는 전열부(도 1의 13)의 외부에 배치되어서, 제2 헤더측 튜브(160)와 제2 메인 튜브(175)의 사이를 연결한다. 제2 연결 튜브부(190)의 양단은 제2 헤더측 튜브(160) 및 제2 메인 튜브(175)와 각각 용접으로 결합된다. 제2 연결 튜브부(190)는 용접으로 연결되어서 연속으로 이어지는 제2A 연결 튜브(191)와 제2B 연결 튜브(195)를 구비한다.
제2A 연결 튜브(191)는 제2 메인 튜브(175)와 용접으로 연결되어서 연속으로 이어진다. 제2A 연결 튜브(191)는 제1 메인 튜브(171)와 동일한 재질이며, 44.5mm의 외경과 3.81mm의 최소두께를 갖는다. 제2A 연결 튜브(191)로 제1 메인 튜브(171)와 동일한 재질이 사용됨으로써, 현장에서의 이종용접이 필요없게 되고, 기존 재질에 의한 조기 크립 손상 및 산화 박리를 방지할 수 있다.
제2B 연결 튜브(195)는 제2 헤더 튜브(160)와 용접으로 연결되어서 연속으로 이어진다. 제2B 연결 튜브(195)는 ASME 규격 SA213 TP347H의 재질이며, 44.5mm의 외경과 3.81mm의 최소두께를 갖는다.
이상 실시예를 통해 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 실시예는 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않고 수정되거나 변경될 수 있으며, 본 기술분야의 통상의 기술자는 이러한 수정과 변경도 본 발명에 속하는 것임을 알 수 있을 것이다.
100 : 순환유동층연소 보일러용 재열기
110 : 입구측 헤더
120 : 출구측 헤더
130 : 재열기 튜브 구조물
140 : 튜브 구조체
150 : 제1 헤더측 튜브
160 : 제2 헤더측 튜브
170 : 메인 튜브부
171 : 제1 메인 튜브
175 : 제2 메인 튜브
180 : 제1 연결 튜브
190 : 제2 연결 튜브부

Claims (8)

  1. 순환유동층연소 보일러에 설치되어서 사용되는 재열기에 있어서,
    증기가 유입되는 입구측 헤더;
    증기가 배출되는 출구측 헤더; 및
    가열대상 증기가 유동하는 통로를 내부에 제공하고 상기 입구측 헤더와 상기 출구측 헤더를 연통시키는 튜브 구조체를 포함하며,
    상기 튜브 구조체는 가열 공간을 통과하는 구간을 포함하고 니켈과 크롬을 함유하는 합금강 재질인 메인 튜브부와, 상기 입구측 헤더로부터 연장되는 제1 헤더측 튜브와, 상기 출구측 헤더로부터 연장되는 제2 헤더측 튜브와, 상기 가열 공간 외부에서 상기 메인 튜브부와 상기 제1 헤더측 튜브에 용접되어서 연결되는 제1 연결 튜브와, 상기 가열 공간 외부에서 상기 메인 튜브부와 상기 제2 헤더측 튜브에 용접되어서 연결하는 제2 연결 튜브부를 구비하며,
    상기 메인 튜브부는 상기 가열 공간 내에서 가열 대상 증기의 유동 방향을 따라서 연속적으로 이어지도록 연결되는 제1 메인 튜브와 제2 메인 튜브를 구비하며,
    상기 제1 메인 튜브는 상기 제1 연결 튜브에 용접되어서 연결되며,
    상기 제2 메인 튜브는 상기 제2 연결 튜브부에 용접되어서 연결되며,
    상기 제2 메인 튜브의 니켈과 크롬의 함유율은 상기 제1 메인 튜브의 니켈과 크롬의 함유율보다 더 높은,
    순환유동층연소 보일러용 재열기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    니켈 크롬 합금강인 상기 제2 메인 튜브의 재질은, 탄소(C) 0.10 중량% 이하, 규소(Si) 0.50 중량% 이하, 망간(Mn) 0.50 중량% 이하, 인(P) 0.015 중량% 이하, 황(S) 0.015 중량% 이하, 크롬(Cr) 20.00 ~ 23.00 중량%, 몰리브덴(Mo) 8.00 ~ 10.00 중량%, 알루미늄(Al) 0.40 중량% 이하, 티타늄(Ti) 0.40 중량% 이하, 철(Fe) 5.00 중량% 이하, 코발트(Co) 1.0 중량% 이하, 니오븀(Nb) + 탄탈럼(Ta) 3.15 ~ 4.15 중량%, 58.00 중량% 이상의 잔부의 니켈(Ni) 및 기타 불가피한 불순물을 함유하는 것인,
    순환유동층연소 보일러용 재열기.
  3. 청구항 2에 있어서,
    니켈 크롬 합금강인 상기 제1 메인 튜브의 재질은, 탄소(C) 0.07 ~ 0.13 중량% 이하, 규소(Si) 0.30 중량% 이하, 망간(Mn) 1.00 중량% 이하, 인(P) 0.040 중량% 이하, 황(S) 0.010 중량% 이하, 니켈(Ni) 7.5 ~ 10.5 중량%, 크롬(Cr) 17.0 ~ 19.0 중량%, 니오븀(Nb) 0.30 ~ 0.60 중량%, 구리(Cu) 2.5 ~ 3.5 중량%, 질소(N) 0.05 ~ 0.12 중량%, 알루미늄(Al) 0.003 ~ 0.030 중량%, 붕소(boron, B) 0.001 ~ 0.010 중량%, 잔부의 철 및 기타 불가피한 불순물을 함유하는 것인,
    순환유동층연소 보일러용 재열기.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 헤더측 튜브과 상기 제1 메인 튜브는 이종 재질이며,
    상기 제1 연결 튜브는 상기 제1 헤더측 튜브와 동종 재질인,
    순환유동층연소 보일러용 재열기.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제1 헤더측 튜브와 상기 제1 연결 튜브의 재질은 ASME 규격 SA213 T11의 것인,
    순환유동층연소 보일러용 재열기.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 연결 튜브부는 상기 제2 메인 튜브와 용접되어서 연결되는 제2A 연결 튜브를 구비하며,
    상기 제2A 연결 튜브는 상기 제1 메인 튜브와 동일한 재질인,
    순환유동층연소 보일러용 재열기.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제2 연결 튜브부는 상기 제2A 연결 튜브와 상기 제2 헤더측 튜브에 용접되어서 연결되는 제2B 연결 튜브를 더 구비하며,
    상기 제2B 연결 튜브의 재질은 ASME 규격 SA213 TP347H의 것인,
    순환유동층연소 보일러용 재열기.
KR1020200080369A 2020-06-30 2020-06-30 순환유동층연소 보일러용 재열기 KR102415824B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200080369A KR102415824B1 (ko) 2020-06-30 2020-06-30 순환유동층연소 보일러용 재열기

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200080369A KR102415824B1 (ko) 2020-06-30 2020-06-30 순환유동층연소 보일러용 재열기

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220001894A KR20220001894A (ko) 2022-01-06
KR102415824B1 true KR102415824B1 (ko) 2022-07-01

Family

ID=79348071

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200080369A KR102415824B1 (ko) 2020-06-30 2020-06-30 순환유동층연소 보일러용 재열기

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102415824B1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017013753A1 (ja) * 2015-07-22 2017-01-26 中国電力株式会社 配管の補強装置、配管の補強方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2823226B1 (fr) 2001-04-04 2004-02-20 V & M France Acier et tube en acier pour usage a haute temperature
JP6851997B2 (ja) * 2015-07-01 2021-03-31 サンドビック インテレクチュアル プロパティー アクティエボラーグ 管構造の製造方法、管構造およびそうした管構造を備える炉

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017013753A1 (ja) * 2015-07-22 2017-01-26 中国電力株式会社 配管の補強装置、配管の補強方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220001894A (ko) 2022-01-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11486572B2 (en) Systems and methods for Utilizing flue gas
CN102889570A (zh) 一种具有两次再热器的塔式锅炉
EP2850379A1 (en) Heat exchanger having enhanced corrosion resistance
CN105066098A (zh) 超620℃蒸汽参数超超临界机组锅炉的集箱
CN105066096A (zh) 一种700℃超超临界机组锅炉的集箱
JP6911295B2 (ja) ボイラ
CN105066099A (zh) 一种超620℃蒸汽参数超超临界机组锅炉的集箱
US11906158B2 (en) High pressure heating installation comprising an advanced panel design and cladding thereof
Bhiogade Ultra supercritical thermal power plant material advancements: a review
KR102415824B1 (ko) 순환유동층연소 보일러용 재열기
CN105003902A (zh) 一种超620℃超超临界机组锅炉的集箱
JP5433461B2 (ja) 熱交換器
KR102415825B1 (ko) 순환유동층연소 보일러용 재열기의 설치 구조 및 방법
KR102415823B1 (ko) 순환유동층연소 보일러용 과열기
JP2008080347A (ja) 管溶接構造体及び管溶接方法ならびに管溶接構造体を備えたボイラ装置
CN208295890U (zh) 一种高参数燃煤电厂热力系统
JPS6376854A (ja) 高温強度に優れたフエライト系耐熱鋼
JP2015017778A (ja) 管寄せ部構造及びこれを用いた熱交換器
Pikos et al. Perspectives of materials for fin tubes
Krafft Alloy 430 ferritic stainless steel welds fail due to stress-corrosion cracking in heat-recovery steam generator
CN108167804A (zh) 一种超超临界机组锅炉的过渡集箱
AU2021232709B2 (en) Stub tube and boiler
JP2937988B1 (ja) 熱交換器
JP2004034940A (ja) 舶用ボイラの過熱管取付け方法、過熱器構造、及び過熱管
Dahiya et al. Increasing boiler super-criticality–end user’s understanding of process and design issues crucial.

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant