KR200181023Y1 - 산업용 보일러 설비의 증기 드럼 자동 승온.승압 조절 장치 - Google Patents

Abstract

산업용 보일러의 경우 버너를 기동 이후에 정상 가동을 위해서 보일러 구조에 짧은 시간에 과도한 열팽창이 발생되지 않도록 규정된 범위(온도 상승 : 1분에 1℃ 정도)에서 증기 드럼의 온도를 상승시키도록 한다.

이러한 경우에 운전자는 규정된 온도 상승을 유지하기 위하여 버너를 최소 연소(Min. Firing) 상태에서 기동 및 정지를 반복하거나 버너는 계속 운전중에 공급되는 연료량 및 연소 공기 유량을 수동으로 조절하도록 되어 있다.

이러한 수동 운전으로 인한 운전상의 불편한 점과 정확하지 않은 운전으로 인한 과도한 열 충격(Thermal Stress)을 방지하는 제어 장치에 관한 것이다.

본 고안은 증기 드럼의 온도를 1℃/分 상승시키는데 필요한 연료량 및 연소 공기량을 시간에 대한 함수(c)로 결정하여 연료 유량 조절기(10) 및 연소 공기 유량 조절기(12)의 목표치(Set Value)로 연결되며 또한 이 값은 연료량 측정신호(14) 및 연소 공기량 측정신호(16)와 연료/연소 공기 유량 조절기(10,12)에서 비교, 적분 동작이 수행되도록 한다. 그리고 각 제어기 출력신호(18,20)는 연료 유량 조절 밸브(22) 및 연소 공기 유량 조절 구동기(24)에 전달되어 유량이 조절되도록 한다.

Description

산업용 보일러 설비의 증기 드럼 자동 승온.승압 조절 장치{The Automatic Temp/Press Raising Control Device for Industrial boiler Plant}

본 고안은 수동 운전으로 인한 운전상의 불편한 점과 정확하지 않은 운전으로 인한 과도한 열 충격을 방지하는 제어 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 산업용 보일러 설비의 초기 가동시에 반드시 실시하여야 하는 규정된 범위에서의 증기 드럼의 온도(압력) 상승을 수동이 아닌 자동으로 수행이 되도록 하여 안전한 초기 기동 및 운전의 성력화를 실현할 수 있는 산업용 보일러 설비의 증기 드럼 자동 승온.승압 조절 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 산업용 보일러의 경우, 버너를 기동 이후에 정상 가동을 위해서 보일러 구조에 짧은 시간에 과도한 열팽창이 발생되지 않도록 규정된 범위(온도 상승 : 1분에 1℃ 정도)에서 증기 드럼의 온도를 상승시키도록 한다.

이러한 경우에 운전자는 규정된 온도 상승을 유지하기 위하여 버너를 최소 연소(Min. Firing) 상태에서 기동 및 정지를 반복하거나, 버너는 계속 운전중에 공급되는 연료량 및 연소 공기 유량을 수동으로 조절하도록 되어 있다.

종래의 산업용 보일러 설비에서 증기 드럼의 승온(승압)은 운전자가 규정된 온도(1℃/分 정도) 범위로 상승이 되도록 연료 유량 및 연소 공기 유량을 수동으로 조절하였다.

이 경우에는 안전한 승온(승압)을 유지하기가 다소 어렵고 운전자의 수동 조작에 따른 불편한 문제점이 있었다.

본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 그 목적은 시간과 온도의 함수로써 규정된 승온(승압)을 자동으로 실시될 수 있도록 연료 및 연소 공기량을 조절하며 또한 일정한 부하(통상 20 ∼ 25％ MCR)에 도달하면 주 증기 압력 신호(Boiler Master)에 의해 공정에서 요구되는 부하에 따라 자동으로 연소율이 조절될 수 있는 산업용 보일러 설비의 증기 드럼 자동 승온.승압 조절 장치를 제공하는 것이다.

도 1 및 도 2 는 본 고안의 조절 장치를 도시한 제어도

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(10) : 연료 유량 조절기

(12) : 연소 공기 유량 조절기

(14) : 연료 유량 측정신호

(16) : 연소 공기 유량 측정신호

(18) : 연료 유량 조절기 출력신호

(20) : 연소 공기 유량 조절기 출력신호

(22) : 연료 유량 조절 밸브

(24) : 연소 공기 유량 조절 구동기

(26) : 열간 기동 온도 커브

(28) : 냉간 기동 온도 커브

(30) : 주 증기 신호/온도 커브 신호 선택기

(32) : 냉간/열간 신호 선택기

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 구성 및 작용을 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 고안인 산업용 보일러 설비의 증기 드럼 자동 승온(승압) 조절 장치를 도시한 제어도를 예시한 것으로서, 증기 드럼의 온도를 1℃/分 상승시키는데 필요한 연료량 및 연소 공기량을 시간에 대한 함수(c)로 결정하여 연료 유량 조절기(10) 및 연소 공기 유량 조절기(12)의 목표치(Set Value)로 연결되며 또한 이 값은 연료 유량 측정신호(14) 및 연소 공기 유량 측정신호(16)와 연료/연소 공기 유량 조절기(10,12)에서 비교, 적분 동작이 수행되도록 한다. 그리고 각 제어기 출력신호(18,20)는 연료 유량 조절 밸브(22) 및 연소 공기 유량 조절 구동기(24)에 전달되어 유량이 조절되도록 구성하였다.

도 2 는 본 고안의 운전 조건에 따른 신호 선택기의 작동을 예시하였으며 상세한 작동 조건은 다음과 같다.

주 증기 신호/온도 커브 신호 선택기(T1)는 각 유량 조절기(연료, 연소 공기)의 작동 모드(Mode)가 케스케이드(Cascade)이고 보일러가 운전중이고 주 증기 유량이 20％ MCR 이상의 경우에 주 증기 압력 신호(d)가 선택되고 만일 증기 드럼 온도가 규정 이하의 경우에는 신호(c)가 선택되어 진다.

냉간/열간 신호 선택기(T2)는 증기 드럼의 온도가 규정 이상이면 열간 기동의 조건이므로 신호인 열간 기동 특성 커브 출력(b)이 선택되고, 증기 드럼의 온도가 규정 이하이면 냉간 기동의 조건이므로 신호인 냉간 기동 특성 커브 출력(a)이 선택되어 진다.

본 고안은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

본 고안은 상기에서 기술한 바와 같은 제어 장치를 이용하여 보일러 기동시에 규정된 범위 이내로 증기 드럼의 온도(압력)을 안정되고 확실하게 그리고 편리하게 자동으로 조절이 되므로 과도한 온도(압력) 상승에 따른 열 충격(Thermal Stress)을 최소화하여 보일러의 수명을 유지하고 또한 수동 운전에 따른 기동시간이 길어지는 점을 방지할 수 있도록 한 매우 유용한 고안인 것이다.

Claims (1)

1. 증기 드럼의 온도를 1℃/분 상승시키는데 필요한 연료량 및 연소 공기량을 시간에 대한 함수(c)로 결정하여 연료 유량 조절기(10) 및 연소 공기 유량 조절기(12)의 목표치로 연결하고 또한 이 값은 연료 유량 측정신호(14) 및 연소 공기 유량 측정신호(16)와 연료.연소 공기 유량 조절기(10,12)에서 비교, 적분 동작이 수행되도록 하며 각 제어기 출력신호(18,20)는 연료 유량 조절 밸브(22) 및 연소 공기 유량 조절 구동기(24)에 전달되어 유량이 조절되게 하는 산업용 보일러 설비의 증기 드럼 자동 승온.승압 조절 장치.