KR20020049173A - 보일러 공급수의 탈산장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 보일러에 급수중 산소를 효과적으로 제거시킬 수 있도록한 보일러 공급수의 탈산장치에 관한 것으로 이는 특히, 탈산장치(105)의 상부탱크(100) 내부에 트레이(65)가 고정대(66,66A)를 개재하여 메쉬망이 형성되어 상기 트레이가 이중으로 겹쳐지도록 설치하고, 재차 그 상측에 고정대(66,66A)가 설치되어, 트레이가 분리, 조립이 가능토록 설치되며, 상기 상부탱크(100)의 하측에 접시형상의 원추(68)가 설치되어 양측이 고정대(67,67A)에 고정되고, 하측으로 공급되는 공급수를 재차 가열하기 위한 플랜지(71)가 회수배관(70)에 설치되고, 상기 원추(68)에는 노즐(69B)이 설치되어 상기 회수배관(70)의 역 방향으로 연결되도록 하며, 상기 탈산장치(105) 상부탱크(100) 상측에 벤트콘덴서(50)가 설치되어 상부탱크(100)에서 대기로 배출되는 증기를 이용하여, 유입되는 공급수를 내부에 설치된 튜브(50C)에서 가열토록 하는 것을 요지로 한다.

Description

보일러 공급수의 탈산장치{DEOXIDATION APPARATUS OF BOILER WATER SUPPLY}

본 발명은 보일러에 급수중 산소를 효과적으로 제거시킬 수 있도록한 보일러 공급수의 탈산장치에 관한 것으로 이는 특히, 보일러에 공급되는 물을 미세하게 분사하여 증기로 가열시켜 산소를 대기중으로 방출시킴으로써, 플랜트 열효율을 가일층 향상 시킴은 물론, 산소 제거용으로 사용되는 인체에 유해한 독성약품의 주입을 억제하고, 보일러 공급수의 탈산에 의해 보일러튜브 및 배관내의 산화부식을 방지하며, 보일러 공급수의 산성화 방지 및 터빈의 브레이드 파손을 방지시킬 수 있도록한 보일러 공급수의 탈산장치에 관한 것이다.

일반적으로 알려져있는 보일러의 급수방법에 있어서는 도 1에 도시된 바와 같이, 보일러(1)의 급수에 사용되는 순수는, 순수펌프(11)를 통해 복수기에서 열 교환을 한 다음 다시 복수기(4)에서 복수펌프(5)를 통해 터빈(3) 고압단(3A), 중압단(3B) 및 저압단(3C)의 응축된 증기를 가열기(6,7,8,9,10,105)에서 회수하여 관수를 가열한 후, 보일러 드럼(2)으로 공급되는 과정을 거치면서 순수중에 제거되지않은 산소와 각종 기기, 펌프, 배관 플랜지부 및 밸브시트 부위등에 미세하게 공기가 유입되어 공급되는 급수중에 존재하게 된다.

한편, 상기와같은 보일러의 급수중에 존재하는 미세공기를 제거하기 위해 종래에는 도 2에 도시한 바와같은 탈산장치에서 인체에 유해한 다량의 독성약품을 주입배관(56)을 통해 하이드라진을 주입하여 상기 산소를 제거하고 있으나, 이 약품은 산소와 혼합하여 보일러 배관내의 산화 및 급수의 산성화를 촉진시켜 배관내 산화부식을 촉진시킴은 물론, 상기 보일러 배관내의 산화부식으로 인한 이물질이 생성되어 보일러(1)로 유입된 후, 가열된 증기와 일체로 터빈(3)에 공급되어 터빈 브레이드를 회전시킬 경우, 상기 배관 내부의 산화부식으로 발성된 이물질이 터빈 브레이드와 부딪치면서 터빈 브레이드에 파공을 형성시켜 상기 터빈 브레이드가 파손되는 현상이 빈번하게 발생하며, 또한 산소 제거용으로 사용되는 독성약품인 하이드라진의 주입시, 상기 약품의 주입이 수작업으로 이루어져 인체에 접촉시 치명적인 부상을 일으키게 되며, 상기 탈산제는 고가로 되어 경제적인 부담이 가중되는 것이다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 탈산장치(105)에는 급수 입구배관(20)과 약품 주입배관(56)이 상호 연결되어 보일러수의 공급시, 약품이 상기 보일러수와 희석되어 분사조(30)에서 분사 노즐(31)을 통해 분사되면, 탈산장치의 하부탱크(101)에서 회수되는 증기를 분사하여 공급수를 가열함과 동시에, 산소가 제거되어 대기방출 배관(52A)을 통하여 방출시키고 있으나, 이때 공급수와 함께 희석된 약품이 증기와 일체로 대기중에 방출되어 환경오염이 발생되는 단점이 있는 것이다.

상기 하부탱크에 공급된 공급수는 재차 도 1에서와 같은 급수펌프(12)를 통해 가열기(9,10)를 거치면서 가열되고, 이와같이 가열된 공급수는 보일러(1)의 드럼(2)으로 공급되어 보일러에서 가열된 후, 포화증기로 변환하여 터빈(3)으로 공급되어 터빈의 고압단(3A)과 중압단(3B) 및 저압단(3C)을 거쳐 일부 증기는 가열기로 회수되고 응축된 증기는 복수기에서 열 교환되어 다시 상기와 같이 계속 반복하는 것이다.

한편, 상기 상부탱크(100)에서 분사된 공급수가 하부탱크(101)의 강수관(42A)을 개재하여 강수관 노즐(42B)을 통해 하부탱크(101)에 공급되고 있으나, 상기 강수관 노즐(42A)의 끝부분 상, 하부가 수직으로 형성되어, 이에 공급되는 공급수의 유속이 증가되고, 이에따라 하부탱크(101) 내벽으로 공급수가 부딪치는 현상이 발생하여 미세한 공기방울(산소)이 형성 되는등 많은 문제점이 있었던 것이다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점들을 개선시키기 위하여 안출된 것으로서 그 목적은, 보일러에 공급되는 공급수를 미세하게 분사하여 증기로 가열시켜 산소를 대기중으로 방출시킴으로써, 플랜트 열효율을 가일층 향상 시킴은 물론, 산소 제거용으로 사용되는 인체에 유해한 독성약품의 주입을 억제하여 안전사고의 발생 및 대기오염을 방지하고, 보일러 공급수의 탈산에 의해 보일러튜브 및 배관내의 산화부식을 방지하며, 보일러 공급수의 산성화 방지 및 터빈의 브레이드 파손을 방지시킬 수 있는 보일러 공급수의 탈산장치를 제공하는 데에 있다.

도 1은 일반적인 보일러의 개략 구성도.

도 2는 종래 탈산장치가 설치되는 보일러의 개략 구성도.

도 3은 본 발명에 따른 공급수의 탈산장치가 설치되는 보일러의 개략 구성도.

도 4는 본 발명에 따른 탈산장치 상부탱크 상측으로 설치되는 벤트콘덴서의 상세 구조도.

도 5는 본 발명인 탈산장치 상부탱크에 설치되는 트레이 및 고정대의 개략 구조도.

도 6은 본 발명인 탈산장치의 노즐이 설치된 접시형상의 원추를 나타낸 도면.

도 7은 본 발명인 탈산장치의 하부탱크에 연설되는 강수관 및 노즐의 설치구조도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

50...벤트콘센서 50C...튜브

65...트레이 66,66A...고정대

68...원추 69B...노즐

70...회수배관 71...플랜지

100...상부탱크 101...하부탱크

105...탈산장치

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 수단으로서 본 발명은, 탈산장치의 상부탱크 내부에 고정대를 개재하여 메쉬망이 형성되어 이중으로 겹쳐지도록 설치하고, 재차 그 상측에 고정대가 설치되어, 분리, 조립이 가능토록 설치되는 트레이와,

상기 상부탱크의 하측에 설치되어 양측이 고정대에 고정되고, 하측으로 공급되는 공급수를 재차 가열하기 위한 플랜지가 회수배관에 설치되고, 노즐이 설치되어 상기 회수배관의 역 방향으로 연결되도록 설치되는 접시형상의 원추와,

상기 탈산장치의 상부탱크 상측에 설치되어 상부탱크에서 대기로 배출되는 증기를 이용하여, 유입되는 공급수를 내부에 설치된 튜브에서 가열되도록 설치되는 벤트콘덴서를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 보일러 공급수의 탈산장치를 마련함에 의한다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 공급수의 탈산장치가 설치되는 보일러의 개략 구성도이고, 도 4는 본 발명에 따른 탈산장치 상부탱크 상측으로 설치되는 벤트콘덴서의 상세 구조도이고, 도 5는 본 발명인 탈산장치 상부탱크에 설치되는 트레이 및 고정대의 개략 구조도로서, 탈산장치(105)의 상부탱크(100) 내부에 고정대(66,66A)를 개재하여 메쉬망이 형성된 트레이(65)를 이중으로 겹쳐지도록 설치하고, 재차 트레이(65) 상측에 고정대(66,66A)가 설치되어, 상기 트레이(65)가 분리, 조립이 가능토록 설치된다.

이때 상기 트레이(65)는 맨홀 및 트레이 홀(80)을 통해 교체 및 정비가 용이하도록 설치된다.

또한, 상기 상부탱크(100)의 하측에는 접시형상의 원추(68)가 설치되어 양측이 고정대(67,67A)에 고정되고, 하측으로 공급되는 공급수를 재차 가열하기 위한 플랜지(71)가 회수배관(70)에 설치되고, 노즐(69B)이 설치된 원추(69)가 상기 회수배관(70)의 역 방향으로 연결되도록 설치된다.

또한, 도 7에 도시한 바와같이, 하부탱크(101)의 내측 강수관(42A) 단부에 설치되는 노즐(42B)의 양쪽에는 경사각이 형성되어 상부탱크(100)에서 낙하되는 급수의 유속을 최소화 하도록 설치된다.

이때, 고,중,저압단(3A,B,C)으로 구성된 터빈(3)에서 회수되는 증기의 사용이 가능토록 상기 탈산장치(105)의 상부탱크(100) 상,하부에는 증기 회수배관(61,62,63,64)이 각가 연설되어 트레이(65)의 상,하부에서 증기가 배출토록 설치되어 낙하하는 공급수의 가열에 의해 탈산되도록 설치된다.

또한, 상기 탈산장치(105) 상부탱크(100) 상측에는 벤트콘덴서(50)가 설치되어 상부탱크(100)에서 대기로 배출되는 증기를 이용하여, 유입되는 공급수를 벤트콘덴서(50) 내부에 설치된 튜브(50C)에서 가열되도록 하며, 상기 벤트콘덴서(50)의출구배관(51A)에는 각이 형성되어 유입되는 공급수의 유속을 감속토록 설치됨으로써, 상기 탈산장치(105)에서 대기로 배출되는 증기가 벤트콘덴서(50)에서 공급수를 가열한 후, 대기로 배출되도록 하는 구성으로 이루어진다.

이와같은 구성으로 이루어진 본 발명의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.

도3 내지 도 7에 도시한 바와같이, 탈산장치(105)로 유입되는 공급수 중에는 산소가 다량 포함되어 있는 관계로 이를 효과적으로 제거시키기 위하여, 탈산장치(105)의 상부탱크(100)로 유입되는 공급수는 분사조(30)의 노즐(31)에 의해 분사되어 하측으로 낙하하며, 이때 분사된 증기는 터빈(3)의 고,중,저압단(3A,B,C)에서 탈산장치(105)의 상부탱크 회수배관(61,62)으로 회수되어 1차로 상부탱크(100) 양쪽으로 증기를 분사하여 낙하하는 공급수를 가열하므오써, 산소를 제거하고 증기와 함께 대기로 방출시키게 된다.

또한, 다시 이중으로 설치된 트레이(65)에서 공급수를 미세하게 분사하여 낙하하는 공급수를 회수배관(63,64)으로 회수한 후, 2차로 재 가열시켜 산소를 제거하게 된다.

상기와같이 회수된 증기를 2차로 재 가열시킨 공급수는 다시 낙하하여 접시 모양의 원추(68)로 낙하되어 완만하게 유로가 형성되어 노즐(69B)이 설치되는 접시형상의 역 방향 원추(69)로 낙하되며, 이때 상기 탈산장치(105)의 하부탱크(101)에서 발생되는 증기는 회수배관(70)으로 유입시켜 역 방향 원추(69)의 노즐(69B)에서 회수 증기로 낙하하는 급수를 3차로 가열시켜 탈산시키게 된후, 하부탱크(101)로 공급수가 공급되는 것이다.

상기와같이 하부탱크(101)로 유입되는 공급수는, 수직으로 설치된 강수관(42A)을 통하여 빠르게 낙하하여 노즐(42B)에서 배출 되는데, 이때 상기 노즐의 경사각에 의해 공급수의 유속이 감소되며, 이에따라 상기 공급수가 하부탱크의 내벽과 부딪쳐서 형성되는 공기방울(산소)의 발생을 방지토록 한다.

계속해서, 상기 탈산장치(105)의 상부탱크(100) 내부에서 공급수 중에 포함된 산소가 탈산 및 가열된 증기는 대기로 배출시, 상기 배출되는 증기를 이용하여 탈산장치(105) 내부로 유입되는 공급수를 가열시키도록 상부탱크(100)의 외측 상부측에 설치된 벤트콘덴서(50)에서 상기 배출증기를 이용하여 유입되는 공급수를 재차 가열시켜 열 효율을 향상시키며, 또한 상기 벤트콘덴서(50)의 출구배관이 U자 형상으로 형성되어 공급수의 유속을 줄여주게 되는 것이다.

이상과 같이 본 발명인 보일러 공급수의 탈산장치에 의하면, 보일러에 공급되는 공급수를 미세하게 분사하여 증기로 가열시켜 산소를 대기중으로 방출시킴으로써, 플랜트 열효율을 가일층 향상 시킴은 물론, 산소 제거용으로 사용되는 인체에 유해한 독성약품의 주입을 억제하여 안전사고의 발생 및 대기오염을 방지하고, 보일러 공급수의 탈산에 의해 보일러튜브 및 배관내의 산화부식을 방지하며, 보일러 공급수의 산성화 방지 및 터빈의 브레이드 파손을 방지시킬 수 있는 우수한 효과가 있다.

Claims (4)

1. 보일러 공급수의 탈산장치에 있어서,

   탈산장치(105)의 상부탱크(100) 내부에 고정대(66,66A)를 개재하여 메쉬망이 형성되어 이중으로 겹쳐지도록 설치하고, 재차 그 상측에 고정대(66,66A)가 설치되어, 분리, 조립이 가능토록 설치되는 트레이(65)와,

   상기 상부탱크(100)의 하측에 설치되어 양측이 고정대(67,67A)에 고정되고, 하측으로 공급되는 공급수를 재차 가열하기 위한 플랜지(71)가 회수배관(70)에 설치되고, 노즐(69B)이 설치되어 상기 회수배관(70)의 역 방향으로 연결되도록 설치되는 접시형상의 원추(68)와,

   상기 탈산장치(105) 상부탱크(100) 상측에 설치되어 상부탱크(100)에서 대기로 배출되는 증기를 이용하여, 유입되는 공급수를 내부에 설치된 튜브(50C)에서 가열되도록 설치되는 벤트콘덴서(50)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 보일러 공급수의 탈산장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 하부탱크(101)의 내측 강수관(42A) 단부에 설치되는 노즐(42B)의 양쪽에는 경사각이 형성되어 상부탱크(100)에서 낙하되는 급수의 유속을 최소화 하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 보일러 공급수의 탈산장치.
3. 제 1항에 있어서, 터빈(3)에서 회수되는 증기의 사용이 가능토록 상기 탈산장치(105)의 상부탱크(100) 상,하부에는 증기 회수배관(61,62,63,64)이 각가 연설되어 트레이(65)의 상,하부에서 증기가 배출토록 설치되어 낙하하는 공급수의 가열에 의해 탈산되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 보일러 공급수의 탈산장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 벤트콘덴서(50)의 출구배관(51A)에는 각이 형성되어 유입되는 공급수의 유속을 감속토록 하는 것을 특징으로 하는 보일러 공급수의 탈산장치.