KR102579660B1 - 발전소 보일러 피드 펌프 터빈에서 마스터 트립 솔레노이드 밸브의 운전 중 교체 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 발전소 보일러 피드 펌프 터빈에서 마스터 트립 솔레노이드 밸브의 운전 중 교체 장치는, BFPT 운전 중에 MTSV 밸브를 교체하기 위한 보일러 피드 펌프 터빈에서 마스터 트립 솔레노이드 밸브의 운전 중 교체 장치에 있어서, BFPT 유압 메니폴더와 MTSV 밸브 사이에 설치되고, MTSV 밸브의 입구에서 유압을 차단하여 운전중 발전량 감소없이 MTSV 밸브가 교체 가능한 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 운전 중 MTSV 밸브의 교체시 MTSV 밸브에 공급되는 유압을 차단시켜 BFPT 전체 설비의 운전에는 영향을 주지 않기 때문에 발전량 감소 없이 교체 가능하게 하는 효과가 있다.

Description

발전소 보일러 피드 펌프 터빈에서 마스터 트립 솔레노이드 밸브의 운전 중 교체 장치{Replacement device during operation of BFPT MTSV valve}
본 발명은 발전소 보일러 피드 펌프 터빈에서 마스터 트립 솔레노이드 밸브의 운전 중 교체 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 발전소 터빈의 BFPT의 MTSV 장치에서 MTSV 밸브의 운전 중 교체시에 MTSV 밸브에 공급되고 있는 유압만 차단해 BFPT 계통 전체 설비는 정지 없이(발전 정지 없이) MTSV 밸브의 교체가 가능하게 하는 장치에 관한 것이다.
발전소 터빈에는 일반적으로 2대의 BFPT(Boiler Feed Pump Turbine)가 있고, 각 BFPT에는 MTSV(Master Trip Solenoid Valve) 밸브의 작동을 통해 BFPT 설비의 트립이 가능하다. 이를 BFPT MTSV 장치라 한다. BFPT MTSV 장치는 터빈 과속시 대형 설비 사고를 방지하기 위해 터빈에 공급되는 보급수를 차단하고 터빈을 정지시키기 위한 장치이며, MTSV 밸브는 Solenoid에 의해 작동하는 유압 밸브이다.
발전소 터빈 BFPT MTSV 장치는 BFPT 1기당 3개의 MTSV 밸브가 조합, 설치되어 있으며, 운전 중 설비 이상 발생시 각 MTSV 밸브의 Solenoid를 소자시켜 유압 오일을 Tank로 Drain시켜 설비의 트립을 가능하게 한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 BFPT MTSV 장치는 MTSV 밸브 a(11), MTSV 밸브 b(12), MTSV 밸브 c(13), MTVS 밸브가 장착된 유압 메니폴더(14)로 구성된다.
발전소 BFPT의 운전 중에 종래의 BFPT MTSV 장치는 그 유압 메니폴더(14) 내부로 유입된 유압 오일이 MTSV 밸브 a(11), MTSV 밸브 b(12), MTSV 밸브 c(13)의 전단까지 공급된다. 이때 각 MTSV 밸브들은 여자 상태이다.
이러한 종래의 BFPT MTSV 장치는 설비 이상 상황 발생시 트립을 할 수 있도록 구비되는 것이다. BFPT MTSV 장치는 비상시에 3개의 MTSV 밸브가 소자되고 밸브 내부의 스풀이 움직이면 유압이 Tank로 Drain되어 트립이 가능한 장치이나, 3개의 밸브들 중 2개 미만의 밸브만 정상 소자될 경우에는 트립이 불가하여 터빈 설비 손상의 문제가 발생할 수 있다. 이에, 장치가 정상적으로 동작하는지 여부에 대해 수시로 테스트 할 필요가 있다.
발전소 BFPT 운전 중 테스트시에는 MSTV 밸브 a(11), MSTV 밸브 b(12), MSTV 밸브 c(13)의 각 밸브를 소자시켜 테스트를 수행하게 된다.
이에 대해 살펴보면, MTSV 밸브 a(11)를 여자상태에서 소자상태로 절환하고 이때 밸브에 부착된 Limit Switch가 작동하는지 확인하여 정상 작동 여부를 판정하게 되고, 순차적으로 MSTV 밸브 b(12), MSTV 밸브 c(13)에 대해서도 소자상태에서 여자상태로 절환하고 밸브에 부착된 Limit Switch가 작동하는지 확인하여 밸브의 정상 작동 여부를 판정하게 된다.
그러나, 테스트시 MTSV 밸브들이 소자상태로 절환은 했으나 Limit Switch가 작동하지 않았을 경우에는 MTVS 밸브는 고장상태로 비상시 유압을 Drain 시키지 못해 트립을 시킬 수 없는 문제점이 있다.
하지만, BFPT 운전 중에는 고장 난 MTSV 밸브의 교체는 불가하며, 교체를 위해서는 BFPT 설비를 정지시켜, MTSV 밸브들로 공급되는 유압의 공급을 완전히 차단해야 하며, 이때 발전소에서는 설비 정지에 따른 발전량 감소가 발생하게 되며, 재 기동시에 따른 비용 손실도 발생하게 된다.
다시 말해 종래의 BFPT MTSV 장치는 운전 중 테스트시 고장 난 MTSV 밸브의 교체시에 발전량의 감소와 손실 비용 발생의 문제점을 가지고 있다.
따라서, 상기와 같은 운전 중에 MTSV 밸브 교체시 발전량 감소의 문제점을 해소할 수 있도록 BFPT MTSV 장치에서 MTSV 밸브의 교체가 가능하도록 개선된 형태의 장치가 요구되는 실정이다.
등록특허공보 제1968265호(2019.04.11. 공고) 등록특허공보 제1459197호(2015.02.26. 공고)
본 발명은 전술한 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 BFPT 운전 중에 MTSV 밸브를 교체하기 위해 MTSV 밸브들에 공급되는 유압 차단을 통해 발전량 감소 없이 교체 가능하게 보일러 피드 펌프 터빈에서 마스터 트립 솔레노이드 밸브의 운전 중 교체 장치를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 BFPT MTSV 밸브들의 교체시 혹은 테스트시 라인의 유압을 확인하여 교체시 압력 차단 이상 여부나 테스트시 각 유로의 압력 상태를 모니터링 할 수 있는 보일러 피드 펌프 터빈에서 마스터 트립 솔레노이드 밸브의 운전 중 교체 장치를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 BFPT 운전 중에 MTSV 밸브를 교체하기 위한 보일러 피드 펌프 터빈에서 마스터 트립 솔레노이드 밸브의 운전 중 교체 장치에 있어서, BFPT 유압 메니폴더와 MTSV 밸브사이에 설치되어, MTSV 밸브의 입구에서 유압을 차단하여 운전중 발전량 감소없이 MTSV 밸브가 교체 가능한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 MTSV 밸브로의 압력을 차단하는 매뉴얼 밸브가 더 구비된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 MTSV의 테스트시 압력을 측정하여 밸브의 이상유무를 판단하기 위한 압력 측정 A,B 포트가 더 구비된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 MTSV 밸브 교체시 공급 압력을 측정하여 유압의 차단 여부를 확인할 수 있는 압력 측정 P 포트가 더 구비된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 MTSV 밸브 교체시 잔압을 제거하여 안전하게 밸브를 교체하기 위한 압력 Vent용 Bleed 포트가 더 구비된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 매뉴얼 밸브의 Open/Close 위치 상태를 확인할 수 있는 브라켓이 더 구비된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 발전소 보일러 피드 펌프 터빈에서 마스터 트립 솔레노이드 밸브의 운전 중 교체 장치에 따르면, 운전 중 MTSV 밸브의 교체시 MTSV 밸브에 공급되는 유압을 차단시켜 BFPT 전체 설비의 운전에는 영향을 주지 않기 때문에 발전량 감소 없이 교체 가능하게 하는 효과가 있다.
또한, 각 MTSV 밸브 교체시나 혹은 테스트시 압력을 모니터링하여 MTSV 밸브의 동작 상태를 확인하여 이상 여부를 확인할 수 있는 이점이 있다.
또한, BFPT MTSV 장치를 주기적으로 안전하게 테스트할 수 있어 발전소 설비 안정화를 이룰 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래의 BFPT MTSV 장치의 운전 중 유압 회로도이다.
도 2는 종래의 BFPT MTSV 장치의 트립 시 유압 회로도이다.
도 3는 본 발명에 따른 보일러 피드 펌프 터빈에서 마스터 트립 솔레노이드 밸브의 운전 중 교체 장치가 적용된 BFPT MTSV 장치의 유압 회로도이다.
도 4은 본 발명에 적용되는 보일러 피드 펌프 터빈에서 마스터 트립 솔레노이드 밸브의 운전 중 교체 장치가 적용된 장치의 외관도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 종래의 BFPT MTSV 장치의 운전 중 유압 회로도이고, 도 2는 종래의 BFPT MTSV 장치의 트립 시 유압 회로도이다.
본 발명에 따른 보일러 피드 펌프 터빈에서 마스터 트립 솔레노이드 밸브의 운전 중 교체 장치를 설명하기에 앞서, 먼저 본 발명에 대한 이해에 도움이 될 수 있도록 종래의 BFPT MTSV 장치를 설명하고자 한다.
도 1 내지 도 2에 도시한 바와 같이, BFPT MTSV 장치는 유압 메니폴더(14), BFPT MTSV 밸브 a(11), BFPT MTSV 밸브 b(12), BFPT MTSV 밸브 c(13)로 구성된다.
구체적으로, 유압 공급원 및 Tank와 배관을 통해 연결된 유압 메니폴더(14)에 BFPT MTSV 밸브 a(11), BFPT MTSV 밸브 b(12), BFPT MTSV 밸브 c(13)가 설치된다.
BFPT MTSV 밸브들은 4 way 2 position 밸브이며, 운전 중 BFPT MTSV a(11), BFPT MTSV 밸브 b(12), BFPT MTSV 밸브 c(13)는 모두 여자되어 BFPT 전체 시스템에 유압을 공급되게 된다.
도 2는 트립시, 전기적인 신호를 받아 BFPT MTSV a(11), BFPT MTSV 밸브 b(12), BFPT MTSV 밸브 c(13)는 모두 소자되어, BFPT MTSV a(11)의 경우 공급되는 유압이 유로 B를 통해서 BFPT MTSV 밸브 c(13)의 유로 A를 통해 Tank로 Drain되며, BFPT MTSV b(12)의 경우 공급되는 유압이 유로 B를 통해서 BFPT MTSV 밸브 a(11)의 유로 A를 통해 Tank로 Drain되며, BFPT MTSV c(13)의 경우 공급되는 유압이 유로 B를 통해서 BFPT MTSV 밸브 b(12)의 유로 A를 통해 Tank로 Drain되며, 이때 BFPT 전체 시스템 라인의 압력이 Zero화 되어 BFPT 설비가 트립 될 수 있도록 하는 유압 회로 구성이다.
하지만, 도 1 내지 도 2의 BFPT MTSV 장치에서는 BFPT MTSV 밸브들을 교체하기 위해서는 각 밸브들에 공급되는 유압을 차단할 장치가 없어 운전 중 교체가 불가능하다.
이러한 문제점을 개선하기 위해 도 3 내지 도 4의 장치가 제안되었다.
도 3는 본 발명에 따른 보일러 피드 펌프 터빈에서 마스터 트립 솔레노이드 밸브의 운전 중 교체 장치가 적용된 BFPT MTSV 장치의 유압 회로도이고, 도 4은 본 발명에 적용되는 보일러 피드 펌프 터빈에서 마스터 트립 솔레노이드 밸브의 운전 중 교체 장치가 적용된 장치의 외관도이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 BFPT MTSV 장치는 유압 메니폴더(14), BFPT MTSV 밸브 a(11), BFPT MTSV 밸브 b(12), BFPT MTSV 밸브 c(13) 및 각 밸브들과 유압 메니폴더 사이에 본 발명의 주요 특징인 보일러 피드 펌프 터빈에서 마스터 트립 솔레노이드 밸브 운전 중 교체 장치(15: BFPT MTSV On-Line Exchanger)가 설치된다.
이때, BFPT MTSV 장치의 운전 중 보일러 피드 펌프 터빈에서 마스터 트립 솔레노이드 밸브의 운전 중 교체 장치(15)의 매뉴얼 밸브(17)는 Open 상태를 유지하게 된다.
또한, 유압 오일은 MTSV 밸브 입구까지 공급되어 보일러 피드 펌프 터빈에서 마스터 트립 솔레노이드 밸브의 운전 중 교체 장치(15)에 구비된 압력 측정 포트(18)를 통해 모니터링이 가능하다.
더욱이, BFPT MTSV 밸브 테스트 시에는 보일러 피드 펌프 터빈에서 마스터 트립 솔레노이드 밸브의 운전 중 교체 장치(15)에 구비된 압력 측정 포트(18,19,20)를 통해 압력을 모니터링 하여 밸브의 정상 작동 유무를 확인할 수 있게 한다.
도 3에서 보일러 피드 펌프 터빈에서 마스터 트립 솔레노이드 밸브의 운전 중 교체 장치(15)가 적용된 BFPT MTSV 장치의 운전 중 MTSV 밸브를 교체할 때의 유압 회로도이며, 교체시에는 보일러 피드 펌프 터빈에서 마스터 트립 솔레노이드 밸브의 운전 중 교체 장치(15)에 구비된 매뉴얼 밸브(17)를 Close 시키면 각 MTSV 밸브(11,12,13)들로 공급되는 유압은 차단되어 각 밸브들은 교체 가능하다.
이때 보일러 피드 펌프 터빈에서 마스터 트립 솔레노이드 밸브의 운전 중 교체 장치(15)에 구비된 매뉴얼 밸브(17)에서 차단된 공급 압력은 모든 배관 내에 동일한 압력을 유지시키는 원리에 의해 전체 시스템 배관 라인에 계속 작용되어 BFPT 설비는 정상 운전 중 상태를 유지하고 있어 발전량 감소 없이 밸브들을 교체가능하게 한다.
또한, 보일러 피드 펌프 터빈에서 마스터 트립 솔레노이드 밸브의 운전 중 교체 장치(15)에 구비된 매뉴얼 밸브(17)는 유압을 Open/Close 시킬 수 있으며, 구비된 압력 측정 Port들 중 압력 측정용 P 포트(18)는 밸브 교체시 압력 차단 상태를 확인할 수 있으며, 압력 측정용 A 포트(19), B 포트(20)는 운전 중 테스트시 압력 상태를 확인하여 밸브의 동작의 정상 여부를 판단할 수 있다.
그리고, 도 4을 참조하면, 보일러 피드 펌프 터빈에서 마스터 트립 솔레노이드 밸브의 운전 중 교체 장치(15)는, 바디(16), 상기 바디에 설치된 유압 차단을 위한 매뉴얼 밸브(17) 및 압력 측정 P 포트(18), 압력 측정 A 포트(19), 압력 측정 B 포트(20)로 이루어지며, 밸브 교체시 잔압을 Vent하기 위한 P-Bleed 포트(21)로 구성된다.
한편, 매뉴얼 밸브(17)는 Open/Close 상태를 확인하기 위한 표시가 있는 브라켓(22)이 구비되어 있어 매뉴얼 밸브(17)의 Open/Close 유무를 확인 할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 보일러 피드 펌프 터빈에서 마스터 트립 솔레노이드 밸브의 운전 중 교체 장치(15)의 동작을 구체적으로 설명한다.
본 발명의 보일러 피드 펌프 터빈에서 마스터 트립 솔레노이드 밸브의 운전 중 교체 장치(15)를 사용하기 위해서는 BFPT MTSV 장치의 유압 메니폴더(14)와 MTSV 밸브(11,12,13) 사이에 각각 설치한다.
BFPT의 운전이 실시되면, MTSV 밸브(11,12,13)들은 여자 상태이어야 하며, 보일러 피드 펌프 터빈에서 마스터 트립 솔레노이드 밸브의 운전 중 교체 장치(15)에 구비된 매뉴얼 밸브(17)들은 Open 되어있어야 하며, 이때 유압 메니폴더(14)를 통해 공급된 유압은 각 MTSV 밸브(11,12,13)의 입구까지 공급된다.
운전 중 MTSV 밸브(11,12,13)의 테스트 시에도 엠티에스브이 밸브 운전 중 교체 장치(15)에 구비된 매뉴얼 밸브(17)는 Open 되어있어야 한다.
테스트 시에 압력 게이지나 압력 센서를 압력 측정용 A,B 포트(19,20)에 연결하게 되면 각 밸브들의 A,B 라인 압력을 모니터링하여 밸브의 정상 작동 상태를 확인할 수 있다.
또한, 운전 중 BFPT MTSV 밸브(11,12,13) 교체시에는 각 압력 측정 포트에 압력 게이지나 압력 센서를 연결하고, 엠티에스브이 밸브 운전 중 교체 장치(15)에 구비된 매뉴얼 밸브(17)를 Close로 절환한다.
이때, 공급된 유압은 각 MTSV 밸브(11,12,13)들의 입구에서 차단된다.
차단 후 압력 측정 P 포트(18)의 압력이 Zero화 되는 것을 확인하고, MTSV 밸브(11,12,13)의 장착 볼트를 풀어 밸브를 보일러 피드 펌프 터빈에서 마스터 트립 솔레노이드 밸브 운전 중 교체 장치(15)로부터 분리하고 교체할 밸브를 다시 보일러 피드 펌프 터빈에서 마스터 트립 솔레노이드 밸브의 운전 중 교체 장치(15)에 장착한다.
장착이 완료되면 보일러 피드 펌프 터빈에서 마스터 트립 솔레노이드 밸브의운전 중 교체 장치(15)에 구비된 매뉴얼 밸브(17)를 Open으로 절환하여 MTSV 밸브(11,12,13)들의 입구까지 다시 유압이 공급되게 되며, 이때 압력 측정 P 포트(18) 압력이 공급 압력과 동일하게 되는지 모니터링 할 수 있다.
이와 같이 구성된 보일러 피드 펌프 터빈에서 마스터 트립 솔레노이드 밸브의 운전 중 교체 장치(15)는 운전 중 BFPT 전체 시스템 라인에 압력을 유지한 채, 즉 발전량 감소 없이 MTSV 밸브를 교체가 가능하여 매우 유용한 것이다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 기술적 범위는 전술한 실시 예에 한정되지 않고 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 이때, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 고려해야 할 것이다.
11 : MTSV 밸브 a 12 : MTSV 밸브 b
13 : MTSV 밸브 c 14 : 유압 메니폴더
15 : 보일러 피드 펌프 터빈에서 마스터 트립 솔레노이드 밸브의 운전 중 교체 장치(BFPT MTSV On-line Exchanger)
16 : 보일러 피드 펌프 터빈에서 마스터 트립 솔레노이드 밸브의 운전 중 교체 장치의 Body
17 : 보일러 피드 펌프 터빈에서 마스터 트립 솔레노이드 밸브의 운전 중 교체 장치의 매뉴얼 밸브/핸들
18 : 압력 측정 P 포트
19 : 압력 측정 A 포트
20 : 압력 측정용 B 포트
21 : 압력 Vent용 Bleed 포트

Claims (6)

  1. BFPT 운전 중에 MTSV 밸브를 교체하기 위한 보일러 피드 펌프 터빈에서 마스터 트립 솔레노이드 밸브의 운전 중 교체 장치에 있어서,
    BFPT 유압 메니폴더와 MTSV 밸브사이에 설치되어, MTSV 밸브의 입구에서 유압을 차단하여 운전중 발전량 감소없이 MTSV 밸브가 교체 가능하며,
    상기 MTSV 밸브 교체시 잔압을 제거하여 안전하게 밸브를 교체하기 위한 압력 Vent용 Bleed 포트가 더 구비된 것을 특징으로 하는 보일러 피드 펌프 터빈에서 마스터 트립 솔레노이드 밸브의 운전 중 교체 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 MTSV 밸브로의 압력을 차단하는 매뉴얼 밸브가 더 구비된 것을 특징으로 하는 보일러 피드 펌프 터빈에서 마스터 트립 솔레노이드 밸브의 운전 중 교체 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 MTSV의 테스트시 압력을 측정하여 밸브의 이상유무를 판단하기 위한 압력 측정 A,B 포트가 더 구비된 것을 특징으로 하는 보일러 피드 펌프 터빈에서 마스터 트립 솔레노이드 밸브의 운전 중 교체 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 MTSV 밸브 교체시 공급 압력을 측정하여 유압의 차단 여부를 확인할 수 있는 압력 측정 P 포트가 더 구비된 것을 특징으로 하는 보일러 피드 펌프 터빈에서 마스터 트립 솔레노이드 밸브의 운전 중 교체 장치.
  5. 삭제
  6. 제2항에 있어서,
    상기 매뉴얼 밸브의 Open/Close 위치 상태를 확인할 수 있는 브라켓이 더 구비된 것을 특징으로 하는 보일러 피드 펌프 터빈에서 마스터 트립 솔레노이드 밸브의 운전 중 교체 장치.
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