KR102525352B1

KR102525352B1 - 전자석을 이용한 배열회수보일러의 철산화물 집진 장치

Info

Publication number: KR102525352B1
Application number: KR1020210064548A
Authority: KR
Inventors: 소진영
Original assignee: 소진영
Priority date: 2021-05-20
Filing date: 2021-05-20
Publication date: 2023-04-24
Also published as: KR20220157030A

Abstract

본 발명은 배열회수보일러(HRSG)의 기동 초기 발생하는 철산화물을 전자석을 이용해 포집하기 위한 포집장치이며, 전자석을 이용한 반영구적 사용이 가능하게 하고, 보일러의 기동 초기 및 운전 중에 지속적인 포집을 가능하게 하면서 유지보수비용을 줄이도록 하면서 집진력을 자유롭게 조절할 수 있도록 하는 전자석을 이용한 배열회수보일러의 철산화물 집진 장치에 관한 것이다.
이와 같은 목적을 해결하기 위해 본 발명은; 철산화물이 포함된 배기 가스의 배출구(10)에 설치되는 본체(100)와; 상기 본체(100)를 통해 상기 배출구(10)의 배출 측에 설치되는데, 전자석의 자기화를 통해 상기 배기 가스에서 철산화물을 포집하는 필터부(200);를 포함하여 구성된다.

Description

전자석을 이용한 배열회수보일러의 철산화물 집진 장치 {Iron oxide dust collector device for HRSG}

본 발명은 배열회수보일러(HRSG)의 기동 초기 발생하는 철산화물을 전자석을 이용해 포집하기 위한 포집장치이며, 전자석을 이용한 반영구적 사용이 가능하게 하고, 보일러의 기동 초기 및 운전 중에 지속적인 포집을 가능하게 하면서 유지보수비용을 줄이도록 하면서 집진력을 자유롭게 조절할 수 있도록 하는 전자석을 이용한 배열회수보일러의 철산화물 집진 장치에 관한 것이다.

일반적으로 배열회수보일러(HRSG)는 화력발전소의 가스터빈을 돌릴때 배출되는 열에너지를 회수해 다시 고온, 고압의 증기로 만들어 스팀터빈을 가동할 수 있도록 하는 복합화력발전소의 핵심설비이다.

이러한 배열회수보일러는 정비 및 기타 휴지시, 대기 중의 산소와 수분이 반응하여 Tube의 Fin 표면에 산화물이 발생하며, 열팽창에 의해 배열회수보일러의 기동 초기 대량의 산화물이 보일러 내부의 배가스의 유동에 따라 스택을 통해 비산될 수 있고, 기동 중에도 기 발생된 철산화물이 지속적으로 비산될 수 있어 철산화물을 포집하기 위한 기술들이 다양하게 개발되고 있다.

예를 들어, 종래 국내등록특허공보 제10-1390602호를 살펴보면, 집진장치는 배기로의 개방된 상단의 일측에 배치되는 피동축; 배기로의 개방된 상단의 다른 일측에 배치되고, 피동축과 대향되는 구동축; 배기로의 개방된 상단을 차폐하는 필터로서, 피동축에 권취되어 롤 형태로 구비되고, 피동축으로부터 구동축을 향하여 펼쳐져서 배기로의 개방된 상단을 차폐하며, 필터의 펼쳐진 일측 단부가 구동축에 연결되는 필터; 구동축에 연결되고, 구동축을 회전시켜서 필터를 피동축 방향에서 구동축 방향으로 이송시키기 위한 구동모터; 구동모터와 연결되고, 구동모터의 회전속도를 제어하기 위한 제어부를 포함하고, 필터는 다공성 필터 부재; 및 상기 다공성 필터 부재의 내부의 일부 또는 양쪽 표면 중 어느 하나 이상의 표면에 위치한 점착부를 포함한 구성이 제시되어 있다.

그러나 종래에는 집진장치의 필터에 점착성 물질을 도포하여 철산화물을 집진하는 구조를 갖기 때문에 점착성 물질의 점착 성능이 떨어짐으로 필터의 교체 주기가 있고, 필터의 교체 중에 보일러의 기동을 정지해야 함으로 일회성 필터 사용에 따라 유지보수비용이 대폭 상승하는 문제점이 있었다.

또한, 종래에는 필터의 집진 성능을 조절하지 못하고, 필터 자체의 점착성을 높이는데 한계가 있는 문제점이 있었다.

국내등록특허공보 제10-1390602호가 제시되어 있다.

본 발명은 종래의 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 배열회수보일러에 적용되는 집진장치의 집진부로 전자석 필터를 구비하며, 철산화물의 배출 측에서 전자석 필터를 컨베이어 벨트 방식으로 연속 회전하면서 집진하도록 구성함에 따라 전자석을 통해 반영구적인 사용이 가능하게 하고, 보일러의 기동 초기 및 운전 중에도 지속적인 포집을 가능하게 하여 유지보수비용을 줄이도록 하며, 전자석 필터의 집진 성능을 자유롭게 조절하도록 하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 해결하기 위해 본 발명은;

철산화물이 포함된 배기 가스의 배출구에 설치되는 본체와;

상기 본체를 통해 상기 배출구의 배출 측에 설치되는데, 전자석의 자기화를 통해 상기 배기 가스에서 철산화물을 포집하는 필터부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 전자석을 이용한 배열회수보일러의 철산화물 집진 장치를 제공한다.

이러한 본 발명에 따르면, 전자석 필터에 의해 반영구적인 사용이 가능하고, 보일러의 기동 초기 및 운전 중에도 지속적인 포집이 가능하여 유지보수비용이 대폭 줄며, 전자석 필터의 집진 성능이 자유롭게 조절되는 효과가 있다.

도 1 내지 도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 전자석을 이용한 배열회수보일러의 철산화물 집진 장치의 구성도.
도 3 내지 도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 전자석을 이용한 배열회수보일러의 철산화물 집진 장치의 구성도.

본 발명에 따른 전자석을 이용한 배열회수보일러의 철산화물 집진 장치를 첨부된 도면을 참고로 하여 이하 상세히 기술되는 실시 예들에 의해 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다.

한편, 실시 예를 설명함에 있어 본 발명이 속하거나 속하지 아니한 기술분야에서 광범위하게 널리 알려져 사용되고 있는 구성요소에 대해서는 설명을 개략적으로 하거나 상세한 설명은 생략하도록 하며, 이는 불필요한 설명을 생략함과 더불어 이에 따른 본 발명의 요지를 더욱 명확하게 전달하기 위함이다

이하, 본 발명의 기본 구성으로서, 제1 실시 예에 따른 전자석을 이용한 배열회수보일러의 철산화물 집진 장치에 대한 각부 구성을 도 1 내지 도 2를 참고로 구체적으로 설명한다. 도 1은 철산화물 집진 장치의 측면도, 도 2는 철산화물 집진 장치의 평면도이다.

이에 따른 전자석을 이용한 배열회수보일러의 철산화물 집진 장치(1)를 개략적으로 살펴보면, 배출구(10)에 설치를 위한 본체(100); 전자석의 자기화를 통해 배기 가스에서 철산화물을 포집하는 필터부(200);를 포함하여 구성된다.

이와 같은 구성으로 이루어진 전자석을 이용한 배열회수보일러의 철산화물 집진 장치(1)의 세부 구성을 첨부된 도면을 참고로 상세하게 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 상기 본체(100)는;

철산화물이 포함된 배기 가스의 배출구(10)에 설치되며, 필터부(200)를 배출구(10)에 지지하기 위한 것이다.

예를 들면, 상기 본체(100)는, 필터부(200)를 지지하며, 필터부(200)의 일부가 수용되는 공간을 갖는 케이싱(110);을 더 포함한다.

상기 케이싱(110)은 배열회수보일러에서 배기 가스가 배출되는 배출구(10)의 배출 측 외측방으로 고정 설치되는데, 내부로 필터부(200)의 양단부가 축 결합되어 지지되면서 상기 필터부(200)의 일부가 수용되는 공간을 갖는다.

이때, 상기 케이싱(110)은 내측에 지지된 필터부(200)가 배출구(10)의 배출 측 전체를 배치되도록 배출구(10)의 외측단을 감싸는 형태로 마련된다.

또한, 상기 본체(100)는, 필터부(200)에 압축공기를 분사하여 상기 필터부(200)에 포집된 철산화물을 털어내는 노즐(120);을 더 포함한다.

상기 노즐(120)은 케이싱(110)의 내부로 설치되는데, 상기 케이싱(110)의 내측에 일부 수용되어 지지되는 필터부(200) 측으로 압축공기를 분사할 수 있는 위치에 마련됨으로 상기 노즐(120)을 필터부(200)의 양측에 각각 배치시킬 수 있고, 상기 노즐(120)은 외부에서 공급되는 압축공기가 공급되도록 공기유로에 연결되며, 상기 공급되는 압축공기를 이용해 필터부(200)에 포집된 철산화물을 털어내도록 한다.

또한, 상기 본체(100)는, 필터부(200)에 연속 접촉되면서 상기 필터부(200)에 포집된 철산화물을 털어내는 청소솔(130);을 더 포함한다.

상기 청소솔(130)은 케이싱(110)의 내부로 지지되는 필터부(200)에 접촉되도록 구비되는데, 상기 청소솔(130)은 롤러의 외주에 솔이 형성되어 상기 솔이 필터부(200)에 접촉되면서 필터부(200)의 연속 이동에 대응하여 상기 필터부(200)에 집진된 철산화물을 솔의 접촉 마찰에 의해 털어내도록 한다.

이때, 상기 청소솔(130)은 직접 접촉에 의해 마모, 변형이 발생하면 상기 청소솔(130)을 교체할 수 있으며, 상기 청소솔(130)은 필터부(200)의 철산화물을 털어내는 용도로 필터부(200)의 휴지 없이 청소솔(130)의 교체를 수행할 수 있다.

여기서 상기 청소솔(130)은, 필터부(200)에 연속 접촉되기 위한 회전력을 제공하는 청소용구동축(131); 및

상기 청소용구동축(131)에 청소솔(130)을 축 결합시키는 청소용회전축(132);을 더 포함한다.

한편, 상기 청소용구동축(131)은, 청소솔(130)을 케이싱(110)에 축 결합시켜 지지되게 하면서 전동모터에 연결되어 상기 전동모터의 동력에 의해 회전작동하고, 상기 회전력을 제공하기 위한 것이다.

상기 청소용회전축(132)은, 청소솔(130)의 외주에 끼움 결합되면서 상기 청소솔(130)을 상기 청소용구동축(131)에 축 결합시켜 지지되게 하며, 상기 청소용회전축(132)을 통해 청소용구동축(131)의 회전력을 청소솔(130)에 전달되게 한다.

특징적으로 상기 청소용구동축(131)의 동력으로 청소솔(130)이 회전하면서 회전력에 의한 청소솔(130)의 강제 마찰 작용으로 필터부(200)에 집진된 철산화물을 매우 효율적으로 털어낼 수 있게 된다.

또한, 상기 본체(100)는, 필터부(200)를 통해 포집된 철산화물이 모이는 집진부(140);를 더 포함한다.

상기 집진부(140)는 케이싱(110)의 하부 공간으로 연결 결합되는 통체이며, 상기 노즐(120) 및 청소솔(130)을 통해 털어지는 필터부(200)의 철산화물이 모이도록 하고, 상기 집진부(140)에 모인 철산화물을 외부로 배출시켜 제거되게 한다.

그리고, 상기 필터부(200)는;

상기 본체(100)를 통해 상기 배출구(10)의 배출 측에 설치되는데, 전자석의 자기화를 통해 상기 배출구(10)의 배기 가스에서 철산화물을 포집하기 위한 것이다.

예를 들면, 상기 필터부(200)는, 전원공급에 의해 자기화되는 다수의 전자석필터(210); 및

상기 다수의 전자석필터(210)를 벨트 형태로 서로 연결시키며, 상기 연결된 다수의 전자석필터(210)에 전원을 공급하는 연결부(220);를 더 포함한다.

한편, 상기 다수의 전자석필터(210)는, 전원 공급에 따라 자기화되면서 상기 자기화를 통해 배출구(10)에서 배출되는 배기 가스에 포함된 철산화물을 포집하는 기능을 하며, 상기 다수의 전자석필터(210)는 연결부(220)를 통해 벨트 형태로 연결될 수 있다.

상기 벨트 형태로 연결된 다수의 전자석필터(210)는 상기 본체(100)의 내측에 일부 수용되어 지지되고, 상기 다수의 전자석필터(210)를 통해 집진된 철산화물을 상기 본체(100)의 내부에서 털어내도록 한다.

여기서 상기 전자석필터(210)는 파이프타입(211)이 적용된 것을 더 포함한다.

상기 파이프타입(211)은 내관 파이프의 외주에 코일을 감아 전자석으로 제작하며, 상기 내관 파이프의 코일 외주로 외관 파이프를 결합시켜 내부 전자석을 보호하는 기능을 하고, 전자석이 철산화물에 직접 노출되어 지속적인 청소 반복시 손상의 위험이 있음으로 상기 파이프타입(211)을 이중 관체 형태로 코일이 형성된 부분을 외관 파이프로 보호하도록 구성할 수 있다.

이때, 상기 파이프타입(211)의 전자석필터(21) 코일에 연결부(220)의 전원이 공급되면서 자기화되어 철산화물을 필터링 할 수 있도록 한다.

상기 연결부(220)는, 다수의 전자석필터(210)를 연결하면서 상기 다수의 전자석필터(210)에 외부 전원을 공급하도록 하는데, 상기 연결부(220)는 다수의 전자석필터(210)의 양끝단에 각각 결합되어 상기 다수의 전자석필터(210)가 일정간격 이격되어 지지되게 하고, 상기 연결부(220)를 통해 연결된 다수의 전자석필터(210)는 벨트 형태로 이루어진다.

이때, 상기 연결부(220)를 통해 벨트 형태로 연결된 다수의 전자석필터(210)는 양단부가 본체(100)의 케이싱(110) 내부로 일부 수용되면서 축 결합되어 연속으로 회전할 수 있게 된다. 상기 연결부(220)의 일측에는 외부 전원을 공급하기 위한 전원연결선(221)이 연결되고, 상기 전원연결선(221)은 전원공급부(222)에 연결되어 전원을 제공 받는다.

또한, 상기 필터부(200)는, 벨트 형태로 연결된 다수의 전자석필터(210)의 양단에 각각 연결되어 상기 벨트 형태의 다수의 전자석필터(210)를 연속 회전시키는 한 쌍의 필터회전축(230); 및

상기 벨트 형태로 연결된 다수의 전자석필터(210)가 연속 회전하도록 회전력을 제공하는 필터구동축(240);을 더 포함한다.

한편, 상기 한 쌍의 필터회전축(230)은, 벨트 형태로 연결된 다수의 전자석필터(210)의 양단부에 서로 대향되게 연결된 상태에서 상기 벨트 형태의 다수의 전자석필터(210)를 본체(100)의 케이싱(110) 양측 내부로 일부 수용되게 축 결합시켜 지지되게 하고, 상기 한 쌍의 필터회전축(230)을 통해 지지된 벨트 형태의 다수의 전자석필터(210)가 배출구(10)의 배출 측에 배치된 상태에서 연속 회전할 수 있게 된다.

상기 필터구동축(240)은, 상기 한 쌍의 필터회전축(230) 한쪽에 축 결합되어 상기 필터회전축(230)에 회전동력을 제공되게 하며, 상기 필터구동축(240)의 회전동력을 통해 벨트 형태로 연결된 다수의 전자석필터(210)가 연속 회전 및 회전속도의 조절이 가능하게 된다.

이때, 상기 필터구동축(240)은 전동모터의 구동축에 연결되어 동력이 전달되고, 상기 전동모터의 동력을 통해 회전력을 제공한다.

또한, 상기 필터부(200)는, 필터구동축(240)의 회전을 제어하는 제어부(250);를 더 포함한다.

상기 제어부(250)는 상기 필터구동축(240)에 연결된 전동모터를 제어하여 상기 필터구동축(240)의 회전속도 및 회전방향을 자유롭게 제어할 수 있도록 한다.

특징적으로 본 발명은 배열회수보일러에 적용되는 집진 장치(1)의 집진부로 전자석필터(210)를 구비하며, 철산화물의 배출 측에서 전자석필터(210)를 컨베이어 벨트 방식으로 연속 회전하면서 집진하도록 구성함에 따라 전자석을 통해 반영구적인 사용이 가능하고, 보일러의 기동 초기 및 운전 중에도 지속적인 포집이 가능하여 유지보수비용이 줄어들게 된다.

또한, 제어부(250)를 통해 필터구동축(240)의 회전속도 및 회전방향을 제어할 수 있고, 연결부(220)의 전원 공급을 제어할 수 있음으로 다수의 전자석필터(210)를 집진 성능을 자유롭게 조절할 수 있게 된다.

이하, 본 발명의 또 다른 구성으로서, 제2 실시 예에 따른 전자석을 이용한 배열회수보일러의 철산화물 집진 장치에 대한 각부 구성을 도 3 내지 도 4를 참고로 구체적으로 설명한다. 도 3은 집진 장치의 측면도, 도 4는 집진 장치의 평면도이다.

전술한 구성으로 이루어진 전자석을 이용한 배열회수보일러의 철산화물 집진 장치(1) 중 상기 전자석필터(210)는 와이어매쉬타입(212)이 적용된 것을 더 포함한다.

상기 와이어매쉬타입(212)은 원통형의 한 쌍의 파이프 사이로 그물망 형태의 와이어매쉬가 형성되면서 전자석필터(210)를 모듈 형태로 제작한 것이며, 와이어매쉬타입(212)으로 이루어진 다수의 전자석필터(210)를 연결부(220)를 이용해 연결시킬수 있고, 파이프타입(211)의 전자석필터(210) 대비 와이어매쉬타입(212)의 전자석필터(210)가 연결부(220)를 이용한 연결 및 교체가 수월하다.

이상 설명한 바와 같이. 본 발명은 특정의 바람직한 실시 예를 예시한 설명과 도면으로 표현하였으나, 여기서 사용하는 용어들은 본 발명을 용이하게 설명하기 위함이며, 이 용어들에 대한 의미 한정이나, 특허청구범위에 기재된 범위를 제한하기 위함이 아니며,

본 발명은 상기한 실시 예에 따른 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경 및 개조, 수정 등이 가능할 수 있음을 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

1; 집진 장치 10; 배출구
100; 본체 110; 케이싱
120; 노즐 130; 청소솔
140; 집진부 200; 필터부
210; 전자석필터 220; 연결부
230; 필터회전축 240; 필터구동축
250; 제어부

Claims

철산화물이 포함된 배기 가스의 배출구(10)에 설치되는 본체(100)와;
상기 본체(100)를 통해 상기 배출구(10)의 배출 측에 설치되는데, 전자석의 자기화를 통해 상기 배기 가스에서 철산화물을 포집하는 필터부(200);를 포함하여 구성되고,
상기 필터부(200)는 전원공급에 의해 자기화되는 다수의 전자석필터(210); 및
상기 다수의 전자석필터(210)를 벨트 형태로 서로 연결시키며, 상기 연결된 다수의 전자석필터(210)에 전원을 공급하는 연결부(220);를 더 포함하며,
상기 전자석필터(210)는 파이프타입(211)이 적용된 것을 더 포함하고,
상기 파이프타입(211)은 내관 파이프의 외주에 코일을 감아 전자석으로 제작하며, 상기 내관 파이프의 코일 외주로 외관 파이프를 결합시켜 내부 전자석을 보호하는 것을 더 포함한 전자석을 이용한 배열회수보일러의 철산화물 집진 장치.
제1항에 있어서,
상기 본체(100)는 필터부(200)에 압축공기를 분사하여 상기 필터부(200)에 포집된 철산화물을 털어내는 노즐(120);을 더 포함한 전자석을 이용한 배열회수보일러의 철산화물 집진 장치.
제1항에 있어서,
상기 본체(100)는 필터부(200)에 연속 접촉되면서 상기 필터부(200)에 포집된 철산화물을 털어내는 청소솔(130);을 더 포함한 전자석을 이용한 배열회수보일러의 철산화물 집진 장치.
제3항에 있어서,
상기 청소솔(130)은 필터부(200)에 연속 접촉되기 위한 회전력을 제공하는 청소용구동축(131); 및
상기 청소용구동축(131)에 청소솔(130)을 축 결합시키는 청소용회전축(132);을 더 포함한 전자석을 이용한 배열회수보일러의 철산화물 집진 장치.
제1항에 있어서,
상기 본체(100)는 필터부(200)를 통해 포집된 철산화물이 모이는 집진부(140);를 더 포함한 전자석을 이용한 배열회수보일러의 철산화물 집진 장치.
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