KR200311068Y1 - 보일러 및 연소로의 연소가스중 산소 가스농도 측정장치 - Google Patents
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Abstract
본 고안은 발전 및 증기설비등의 용도로 사용되는 대형 산업용 보일러나 각종 연소로에서 연소된 후 발생하는 연소가스 (이하 폐가스라 통칭함)중의 산소 농도를 정확하고 신속하게 측정하기 위한 보일러나 연소로 폐가스중의 산소 가스농도 측정장치에 관한 것으로, 폐가스 덕트의 입측에 설치되며, 소정의 장소에 조절 밸브를 설치하여서 된 크랭크형의 유도관과, 상기 크랭크형의 유도관 끝단부와 연결설치되며, 내부에 소정의 크기를 갖는 공간부를 형성한 폐가스 공급박스로 이루어진 폐가스 공급부와, 상기 폐가스 공급박스의 후방에 다수개 연결설치되며, 고열의 폐가스를 공냉하도록 폐가스 분배관을 설치하여서 된 폐가스 공냉부와, 상기 폐가스 분배관의 끝단부와 연결설치되며, 내측 전방에는 구멍이 형성되어 있는 다수의 격판을 공간부가 형성되도록 설치하여서 된 원통체와, 상기 원통체의 후방에 설치되어 폐가스중에 함유된 산소농도를 측정하도록 한 산소 가스농도 검출기와, 상기 원통체의 후방 저부에 연결설치되어 폐가스중에 함유된 수분을 배출하도록 드레인 밸브와 수분 수용함을 구비시켜서 된 드레인관과, 상기 드레인관의 상부 일측에 연결설치되며, 압력게이지가 설치되어 있고, 출측에는 배출량 조절밸브를 설치하여서된 배출관으로 이루어져서 된 것이다.
Description
본 고안은 발전 및 증기설비등의 용도로 사용되는 대형 산업용 보일러나 각종 연소로에서 연소된 후 발생하는 연소가스 (이하 폐가스라 통칭함)중의 산소 농도를 정확하고 신속하게 측정하기 위한 보일러나 연소로 폐가스중의 산소 가스농도 측정장치에 관한 것으로, 특히 상기 보일러나 연소로에서 연소된 후 발생하는 폐가스가 폐가스 덕트로 흐를 때에 폐가스 덕트 입구에서 상기 폐가스를 산소가스 검출기로 안전하게 유도시켜 산소 가스농도를 측정한 후 다시 폐가스 덕트의 후방으로 배출시켜 연돌로 배출되도록 한 것이다.
상기 보일러나 연소로에서 연소된 후 발생하는 폐가스중의 산소 가스농도 측정 이유는 상기 보일러나 연소로의 연소실 내부가 완전연소 되는지의 여부를 확인함과 아울러 배출되는 폐가스가 대기중에 방출되었을 때 대기오염을 예방하기 위한 사전 작업이다.
일반적인 발전 및 증기설비등의 용도로 사용되는 대형 산업용 보일러나 각종 연소로(10)에서 연소된 후 발생하는 폐가스는 통로인 폐가스 덕트(11)를 통하여 연돌(14)로 배출되는 바, 상기 폐가스 덕트(11)내에서의 압력은 보일러나 각종 연소로(10)의 연소실측 압력보다 연돌(14)측의 압력이 높게된다.
그 이유는 연돌(14)에서 폐가스가 배출되면서 발생하는 배출력 즉 흡입력이 발생하기 때문이다.
따라서 종래의 폐가스중에 함유된 산소 가스농도 측정방법은 도 1에서 도시된 바와 같이 보일러나 각종 연소로(10)의 연소실에서 연소된 후 발생한 폐가스를 연돌(14)로 안내하는 폐가스 덕트(DUCT)(11)에서 사용자가 임의의 장소를 선정하여 그곳에 폐가스 유도관(12)을 삽입 설치한다음, 이 폐가스 유도관(12)의 하단부에 설치된 산소 가스농도 검출기(13)로 폐가스중의 산소농도를 검출한다.
그러나 상기의 방법은 보일러나 각종 연소로(10)의 연소실 압력이 양압(대기중의 1기압 = 760mmH2O 기준으로 연소실 내부의 압력이 플러스 압력)일 때 에는 보일러나 각종 연소로(10)의 연소실 내에서는 그리 큰 문제가 되지 않고 있으나, 보일러나 각종 연소로(10)의 연소실 압력이 부압(대기중의 1기압 = 760mmH2O 기준으로 연소실 내부의 압력이 마이너스 압력)일 때 에는 보일러나 각종 연소로(10)의 연소실 내에서는 폐가스중에 함유된 산소 농도를 정확히 검출할 수 없었다.
그 이유는 고온 고압의 증기 생산과 연료의 완전연소를 위하여 폐가스 덕트(11)내에 폐가스가 정체해 있지않고 바로 배출될 수 있도록 폐가스 배출구 즉 연돌(14)측에 강제 순환팬(FAN)(15)을 설치하여 가동 함므로써 보일러나 각종 연소로(10)의 연소실 내부가 부압이 형성되기 때문이다.
한편 상기 보일러나 각종 연소로(10)의 연소실 내부압력은 보통 15∼30mmH2O 이고, 연소실 출구 즉 폐가스 덕트(11)내의 압력은 100∼200mmH2O 이며, 연돌(14)의 입측 즉 폐가스 덕트(11)내의 압력은 300∼400mmH2O가 된다.
따라서 연소실에서 연소된 후 발생하는 폐가스를 연돌(14)로 안내하는 산소 가스농도 검출기(13)가 설치된 폐가스 유도관(12)으로 유입되는 폐가스의 양은 극소량 이며, 또한 산소 를 검출 하고자 하는 위치의 폐가스 덕트(11) 내부의 압력이 부압이므로 산소 가스농도 검출기(13)가 설치된 부분 즉 폐가스 덕트(11)의 외부로 노출된 부분에서 오히려 외부의 공기가 산소 가스농도 검출기(13) 내부로 빨려 들어가 연소실에서 연소된 후 발생하는 폐가스중에 함유된 산소 가스농도를 정확히 검출하지 못하는 문제점이 발생하였다.
본 고안은 상기와 같은 제반문제점을 감안하여 이를 해소하고자 고안한 것으로, 보일러나 각종 연소로에서 연소되고 발생한 폐가스가 흐르는 폐가스 덕트의 입측에 폐가스 유도관을 설치하고, 이 폐가스 유도관으로 유도된 폐가스중에 함유된 산소 가스농도를 산소 가스농도 검출기로 측정한 후, 배출관을 통하여 폐가스 덕트의 후방으로 배출함으로써 폐가스중의 산소 가스농도를 신속하고 정확하게 측정할수 있도록 한 보일러 및 연소로의 연소가스중 산소 가스농도 측정장치를 제공함에 그 목적이 있는 것이다.
이와같은 목적을 갖는 본 고안은 폐가스 덕트의 입측에 설치되며, 소정의 장소에 조절 밸브를 설치하여서 된 크랭크형의 유도관과, 상기 크랭크형의 유도관 끝단부와 연결설치되며, 내부에 소정의 크기를 갖는 공간부를 형성한 폐가스 공급박스로 이루어진 폐가스 공급부와, 상기 폐가스 공급박스의 후방에 다수개 연결설치되며, 고열의 폐가스를 공냉하도록 폐가스 분배관을 설치하여서 된 폐가스 공냉부와. 상기 폐가스 분배관의 끝단부와 연결설치되며, 내측 전방에는 구멍이 형성되어 있는 다수의 격판을 공간부가 형성되도록 설치하여서 된 원통체와, 상기 원통체의 후방에 설치되어 폐가스중에 함유된 산소농도를 측정하도록 한 산소 가스농도 검출기와, 상기 원통체의 후방 저부에 연결설치되어 폐가스중에 함유된 수분을 배출하도록 드레인 밸브와 수분 수용함을 구비시켜서 된 드레인관과, 상기 드레인관의 상부 일측에 연결설치되며, 압력게이지가 설치되어 있고, 출측에는 배출량 조절밸브를 설치하여서 된 배출관으로 이루어진 구성을 포함함을 특징으로 한다.
도 1는 종래의 보일러나 연소로에서 발생하는 폐가스중의 산소농도를 산소 가스농도 검출기로 측정하는 방법을 나타낸 상태도
도 2는 본 고안의 산소 가스농도 검출장치를 보일러나 연소로의 폐가스 덕트에 설치한 상태를 나타낸 구성도
도 3은 본 고안의 산소 가스농도 검출장치를 일요부 절개한후 분해한 상태의 사시도
도 4는 본 고안의 산소 가스농도 검출장치 결합 사시도
도 5는 본 고안의 산소 가스농도 검출장치 결합 단면도
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 보일러나 각종 연소로 11 : 폐가스 덕트
20 :유도관 21 : 조절밸브
30 : 폐가스 공급부 31 : 폐가스 공급박스
32 : 공간부 40 : 폐가스 공냉부
41 : 폐가스 분배관 50 : 원통체
51 : 격판 52 : 구멍
53 : 공간부 60 : 산소 가스농도 검출기
70 : 드레인관 71 : 수분 수용함
72 : 드레인 밸브 80 : 배출관
81 : 압력게이지 82 : 조절밸브
본 고안은 폐가스 덕트(11)의 입측에 크랭크형의 유도관(20)을 연결설치하되, 이 크랭크형의 유도관(20)에는 대형 산업용 보일러나 각종 연소로에서 연소된 후 발생하는 폐가스가 폐가스 덕트(11)를 통과하면서 유도관(20)으로 유입된 양을 조절하도록 조절 밸브(21)를 설치하였다.
또한 본 고안의 폐가스 공급부(30)는 상기 크랭크형의 유도관(20) 끝단부와 연결설치 하였는데, 이는 상기 유도관(20)으로 유입되어 들어온 폐가스를 각각의 폐가스 분배관(41)으로 분배해 주도록 내부에 소정의 크기를 갖는 공간부(32)를 형성한 폐가스 공급박스(31)로 이루어져 있다.
그리고 본 고안의 폐가스 공냉부(40)는 상기 폐가스 공급박스(31)의 후방에 소정의 길이를 갖는 다수개의 폐가스 분배관(41)을 설치하여 고열의 폐가스가 폐가스 분배관(41)을 통과하면서 공냉하도록 하였다.
한편 상기 폐가스 분배관(41)의 끝단부와 연결설치되는 원통체(50)의 내부 전방에는 폐가스 분배관(41)에서 공냉되고 들어온 폐가스의 유속을 완충하도록 각각의 구멍(52)이 형성되어 있는 다수의 격판(51)을 격판(51)과 격판(51)사이에 일정한 거리의 공간부(53)가 형성되도록 설치하였다.
또한 상기 원통체(30)의 후방에는 폐가스중에 함유된 산소농도를 측정하도록 산소 가스농도 검출기(60)를 설치하였고. 상기 원통체(50)의 후방 저부에는 폐가스중에 함유된 수분을 배출하도록 드레인 밸브(72)와 수분 수용함(71)을 설치한 드레인관(70)을 설치하였으며, 상기 드레인관(70)의 상부 일측에는 압력게이지(81)가 설치되어 있고, 출측에는 배출량 조절밸브(82)를 설치한 배출관(80)을 설치하여 폐가스 덕트(11)의 후방에 연결설치 하였다.
이와같이 구성된 본 고안의 작용를 설명하면 다음과 같다.
본 고안은 보일러나 각종 연소로(10)의 연소실에서 연소되고 난후 발생하는 폐가스가 폐가스 덕트(11)로 진행하다가 (가) 지점에서 유도관(20)으로 유입되 조절밸브(21)에 의해 폐가스양이 조절되면서 폐가스 공급부(30)의 폐가스 공급박스(31)로 공급된다.
이와같이 하여 공급받은 폐가스 공급박스(31)내의 폐가스는 폐가스 공급박스(31)의 후방에 소정의 길이를 갖는 다수개의 폐가스 분배관(41)으로 분배되면서 폐가스가 폐가스 분배관(41)을 진행하는 동안 고열의 폐가스가 공냉된다.
상기와 같이 공냉된 폐가스가 폐가스 분배관(41)을 통하여 원통체(50)의 내부 전방에 설치된 최전방의 공간부(53)에 공급하면, 이 폐가스는 구멍(52)을 통하여 다음의 격판(51)과 격판(51)사이 공간부(53)에 순차적으로 공급되면서 폐가스의 유속이 완충된다.
한편 상기 완충된 원통체(50)내의 폐가스는 원통체(30)의 후방에 설치된 산소 가스농도 검출기(60)에 의해서 산소농도를 측정하고, 그 이후의 폐가스는 원통체(50)의 후방 저부에 설치된 드레인관(70)과 배출관(80)을 통하여 폐가스 덕트(11)의 (나)지점으로 배출함으로써 연돌(14)로 방출되게 되는 것이다.
단 상기 드레인관(70)은 폐가스중에 함유된 수분을 배출하도록 하는 관으로써 수분 수용함(71)에 수분이 충만되면 드레인 밸브(72)를 열어 배출시키면 되고, 압력게이지(81)은 배출관(80)을 통하여 나가는 폐가스의 압력을 알려줌으로써 조절밸브(82)를 조절하여 배출양을 조절한다.
그리고 폐가스 공냉부(30)의 형성 이유는 고열의 폐가스를 공냉시켜 산소 가스농도 검출기(60)의 보호로 인한 산소 가스농도 검출기(60)의 수명을 연장하고, 산소농도 센싱의 정확성을 기할 수 있도록하기 위함이며, 페가스의 유속 완충 이유는 빠른 속도로 진행하는 폐가스의 속도를 완충하여 산소농도 센싱의 기능을 향상시키기 위함이다.
또한 산소 가스농도 검출기(60)를 설치하여 보일러나 연소로(10)에서 연소된 후 발생하는 폐가스가중의 산소 가스농도를 측정하는 이유는 산소 가스농도를 측정하여 이 결과를 가지고 보일러나 연소로(10)의 연소실내부가 완전연소 되는지의 여부를 확인하여 상기 보일러나 연소로(10)의 연소실에 산소를 추가로 공급해야할지 아니면 그대로 연소되게 해야할지를 판단하여 폐가스중의 산소농도를 기준치 이상이 되도록 함으로서 폐가스가 대기중에 방출되었을 때 대기오염을 예방할 수 있도록 하기 위한 사전 작업이다.
이상과 같은 본 고안은 발전용 고온 고압의 보일러나 연소로의 연소실 내부압력이 부압인 보일러에서 폐가스 중의 산소치를 정확하게 검출할 수 있으며, 이로 인하여 보일러의 최적 연소조건을 충족시켜 대기 오염방지에 기여하게 되고, 또한 폐가스의 온도를 낮추어 산소 가스농도 검출기의 수명을 연장시키며, 산소 가스농도의 센싱력 역시 향상되게 되는 효과가 있다.
Claims (1)
- 보일러나 각종 연소로(10)의 연소실과 연결설치된 폐가스 덕트(11)의 입측에 연결설치되어 폐가스중의 산소 가스농도를 측정하는 산소 가스농도 측정장치를 설치하되, 상기 폐가스 덕트(11)의 입측에 설치되며, 소정의 장소에는 폐가스의 유입양을 조절하기 위하여 조절 밸브(21)를 설치하여서 된 크랭크형의 유도관(20)과, 상기 크랭크형의 유도관(20) 끝단부와 연결설치되어 유도관(20)으로 유입되어 들어온 폐가스를 각각의 폐가스 분배관(41)으로 분배해 주도록 내부에 소정의 크기를 갖는 공간부(32)를 형성한 폐가스 공급박스(31)로 이루어진 폐가스 공급부(30)와, 상기 폐가스 공급부(30)의 폐가스 공급박스(31) 후방에 다수개 연결설치되어 폐가스 공급박스(31)내의 폐가스를 폐가스 유속 완충부로 안내하면서 고열의 폐가스를 공냉하도록 폐가스 분배관(41)을 설치하여서 된 폐가스 공냉부(40)와. 상기 폐가스 공냉부(40)의 폐가스 분배관(41) 끝단부와 연결설치되며, 내측 전방에는 폐가스 분배관(41)에서 공냉되고 들어온 폐가스의 유속을 완충하도록 각각의 구멍(52)이 형성되어 있는 다수의 격판(51)을 공간부(53)가 형성되도록 설치하여서 된 원통체(50)와, 상기 원통체(30)의 후방에 설치되어 폐가스중에 함유된 산소농도를 측정하도록 한 산소 가스농도 검출기(60)와, 상기 원통체(50)의 후방 저부에 연결설치되어 폐가스중에 함유된 수분을 배출하도록 저부에서부터 상부로 드레인 밸브(72)와 수분 수용함(71)을 순서대로 설치하여서 된 드레인관(70)과, 상기 드레인관(70)의 상부 일측에 연결설치되며, 압력게이지(81)가 설치되어 있고, 출측에는 배출량 조절밸브(82)를 설치하여서 된 배출관(80)으로 이루어진 구성을 포함함을 특징으로 하는 보일러 및 각종 연소로의 연소가스중 산소 가스농도 측정장치.
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| Publication number | Publication date |
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| KR20000007645U (ko) | 2000-05-06 |
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