KR200340748Y1 - Apparatus for measuring coal suppling state of coal fired thermal power plant boiler - Google Patents

Apparatus for measuring coal suppling state of coal fired thermal power plant boiler Download PDF

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KR200340748Y1
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Abstract

본 고안은 석탄화력발전소의 석탄 공급상태 측정장치에 관한 것으로, 미분기로부터 보일러로 석탄분이 공급되는 도관 내의 석탄분의 정전기를 감지하여 이를 통해 석탄분의 공급상태를 정량적으로 정확하게 측정할 수 있다.The present invention relates to an apparatus for measuring coal supply status of a coal-fired power plant, and detects static electricity of coal powder in a conduit in which coal powder is supplied from a mill to a boiler, thereby measuring the supply state of coal powder quantitatively and accurately.

Description

석탄화력발전소의 석탄 공급상태 측정장치 {Apparatus for measuring coal suppling state of coal fired thermal power plant boiler}Apparatus for measuring coal suppling state of coal fired thermal power plant boiler}

본 고안은 석탄화력발전소의 석탄 공급상태 측정장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 보일러로 공급되는 석탄분의 상태를 정량적으로 측정할 수 있는 석탄화력발전소의 석탄 공급상태 측정장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for measuring coal supply status of a coal-fired power plant, and more particularly, to an apparatus for measuring coal supply status of a coal-fired power plant capable of quantitatively measuring the state of coal powder supplied to a boiler.

일반적으로, 화력발전소는, 사용연료의 종류에 따라 석탄화력발전소와 기름화력발전소로 대별되는데, 이중 석탄화력 발전소에서는 미분기(Pulverizer)에서 미세하게 분말화된 즉, 미분화된 석탄분(pulverized coal)을 도관을 통해 공급하고 이 공급된 석탄분을 댐퍼(Damper)에서 공기와 설정비율로 혼합하여 보일러(Boiler)의 노(Furnace) 내로 투입하여 연소시켜, 수관속의 물을 증가화시키고, 이 증기화된 수증기로 터어빈(SteamTurbine)을 회전시켜 발전을 행하게 된다.In general, coal-fired power plants are roughly classified into coal-fired power plants and oil-fired power plants according to the type of fuel used. In coal-fired power plants, finely powdered or pulverized coal is pulverized in a pulverizer. It supplies through the conduit and mixes the supplied coal powder with air in the damper at the set ratio and inputs it into the furnace of the boiler to burn it, increasing the water in the water pipe, The steam is generated by rotating the turbine (SteamTurbine).

상기와 같은 석탄화력 발전소의 연소제어 시스템은, 도 1에 도시된 바와 같이, 관리자 또는 상위의 제어장치가 목표로 하는 화력에 따라 제어명령을 입력하면 메인 제어부(1)가 공연비 등의 제어값을 계산하여 이를 출력하고, 이 메인제어 컴퓨터(1)로부터 출력된 제어값에 따라 로컬 제어부(2)가 보일러(B)의 각 댐퍼(D1 ~ D4)를 제어하여 보일러(B)로 투입되는 석탄분과 공기의 혼합비 즉, 공연비를 조절하도록 이루어져 있다.In the combustion control system of the coal-fired power plant as described above, as shown in FIG. 1, when a manager or an upper control apparatus inputs a control command according to a target fire power, the main control unit 1 controls a control value such as an air-fuel ratio. Calculation and outputting it, and according to the control value output from the main control computer 1, the local control unit 2 controls the respective dampers (D1 ~ D4) of the boiler (B) and injected into the boiler (B); It is made to adjust the mixing ratio of air, that is, air-fuel ratio.

상기와 같은 석탄화력발전소는, 주원료가 석탄분이므로 미분기로부터 보일러로 공급되는 석탄분의 상태에 따라 보일러 내의 화력이 변동될 수 있다.In the coal-fired power plant as described above, since the main raw material is coal powder, the thermal power in the boiler may vary depending on the state of coal powder supplied from the mill to the boiler.

그런데, 석탄분은 도관을 통해 이동하므로, 종래에 도관 내에서의 석탄분 공급 상태를 정량적으로 정확하게 측정할 수 없었는 바, 석탄분의 상태가 불량할 경우 화력이 목표치로 정확하게 제어되지 못하는 경우가 발생하게 되고, 이를 바로 잡기 위해 많은 인력과 시간을 요하는 문제점이 있었다.However, since the coal powder moves through the conduit, it was not possible to quantitatively measure the coal powder supply state in the conduit conventionally, and thus, when the coal powder is in poor condition, the thermal power may not be accurately controlled to the target value. There was a problem that requires a lot of manpower and time to correct this.

이에 본 고안은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위해 안출한 것으로, 미분기로부터 미분화되어 도관을 통해 보일러로 공급되는 석탄분의 공급상태를 정량적으로 정확하게 측정할 수 있는 석탄화력발전소의 석탄 공급상태 측정장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, the coal supply state of the coal-fired power plant that can quantitatively accurately measure the supply state of the coal powder which is micronized from the differentiator and supplied to the boiler through a conduit The purpose is to provide a measuring device.

도 1은 종래의 일반적인 석탄화력발전소의 연소 제어 시스템에 대한 개략도,1 is a schematic diagram of a combustion control system of a conventional general coal-fired power plant,

도 2는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 석탄화력발전소의 최적연소 제어 시스템에 대한 개략도,2 is a schematic diagram of an optimal combustion control system of a coal-fired power plant according to a preferred embodiment of the present invention,

도 3의 (a) 및 (b)는 도 2에 도시된 제1 검출부 및 제2 검출부의 구조를 나타낸 평면도 및 측면도,(A) and (b) of FIG. 3 are plan and side views showing the structures of the first and second detection units shown in FIG.

도 4는 도 3에 도시된 프로브의 개략적인 구조도,4 is a schematic structural diagram of a probe shown in FIG. 3;

도 5는 도 3에 도시된 제1 검출부 및 제2 검출부를 도관에 설치한 상태를 나타낸 도면,FIG. 5 is a view showing a state in which a first detection unit and a second detection unit shown in FIG. 3 are installed in a conduit; FIG.

도 6은 도 5의 "AA"방향의 단면도,6 is a cross-sectional view taken along the line “AA” of FIG. 5;

도 7의 (a) 및 (b)는 도 2에 도시된 제3 검출부의 구조를 나타낸 평면도 및 측면도,7 (a) and 7 (b) are a plan view and a side view showing the structure of the third detection unit shown in FIG.

도 8은 도 7에 도시된 제3 검출부를 도관에 설치한 상태를 나타낸 도면,FIG. 8 is a view showing a state in which a third detection unit shown in FIG. 7 is installed in a conduit; FIG.

도 9는 도 8의 "BB"방향의 단면도,9 is a sectional view taken along the "BB" direction in FIG. 8;

도 10은 석탄분 입자에 정전기가 충전되는 원리를 설명하기 위한 도면,10 is a view for explaining the principle of charging static electricity in coal powder particles,

도 11은 석탄분 입자의 정전기를 검출하는 작용을 설명하기 위한 도면,11 is a view for explaining the action of detecting the static electricity of coal powder particles,

도 12는 프로브를 통해 석탄분 입자의 정전기를 검출하여 이를 전류신호로 변환하는 작용을 설명하기 위한 도면,12 is a view for explaining the action of detecting the static electricity of coal powder particles through a probe and converting it into a current signal,

도 13은 제1 내지 제3 검출부의 프로브를 통해 검출되는 정전기에 대한 교류전류의 신호파형을 나타낸 그래프,FIG. 13 is a graph showing signal waveforms of alternating current against static electricity detected through probes of the first to third detection units; FIG.

도 14는 도 13을 교류전류를 직류전압으로 변환한 신호파형의 스펙트럼,14 is a spectrum of a signal waveform obtained by converting an AC current into a DC voltage in FIG. 13;

도 15는 제1 검출부의 동작원리를 설명하기 위한 도면,15 is a view for explaining the principle of operation of the first detection unit;

도 16은 제2 검출부의 동작원리를 설명하기 위한 도면,16 is a view for explaining the principle of operation of the second detection unit;

도 17은 제3 검출부의 동작원리를 설명하기 위한 도면.17 is a view for explaining the operation principle of the third detection unit.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

10: 제1 검출부 20: 제2 검출부10: first detector 20: second detector

30: 제3 검출부 40: 측정/분석 제어부30: third detection unit 40: measurement / analysis control unit

50: 연산처리 제어부 60: 로컬 제어부50: arithmetic processing control unit 60: local control unit

70: 단말 110, 210: 클립70: terminal 110, 210: clip

120, 170, 220: 프로브 121: 로드120, 170, 220: probe 121: rod

122: 고정부재 123: 케이스122: fixing member 123: case

130, 230: 신호선 140, 240: 보호 커버130, 230: signal line 140, 240: protective cover

150, 151, 160, 250, 260: 호스 161, 261: 연결 파이프150, 151, 160, 250, 260: hoses 161, 261: connecting pipe

162, 262: 케이블 덕트 P: 미분기162, 262: cable duct P: differentiation

B: 보일러 D1~D4: 댐퍼B: Boiler D1 ~ D4: Damper

C: 석탄분 공급 도관C: coal feed conduit

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 석탄화력발전소의 석탄 공급상태 측정장치는, 미분기로부터 미분화되어 도관을 통해 공급되는 석탄분을 댐퍼를 통해 공기와 설정비율로 혼합하여 보일러로 투입 연소하는 석탄화력발전소에 있어서, 상기 도관 내부의 특정 지점에 설치되어 석탄분 입자의 정전기를 검출하는 검출부와, 상기 검출부로부터 도관의 길이방향으로 설정거리만큼 사이를 둔 지점의 도관 내부에 설치되어 석탄분 입자의 정전기를 검출하는 다른 검출부 및, 상기 각 검출부들의 정전기 파형을 비교하여 서로 일치하는 정전기 파형 간의 시간차를 구하고 이를 통해 도관 내의 석탄분 이동속도를 계산하여 출력하는 제어수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a coal supply state measuring apparatus of a coal-fired power plant according to a preferred embodiment of the present invention is mixed with finely divided coal powder supplied from a pulverizer and supplied through a conduit at a predetermined ratio with air through a damper and input to a boiler. In a coal-fired power plant, which is combusted, it is installed at a specific point inside the conduit to detect static electricity of coal powder particles, and is installed inside a conduit at a point separated from the detection part by a set distance in the longitudinal direction of the conduit. And a control means for comparing the electrostatic waveforms of the respective detectors to obtain a time difference between the electrostatic waveforms corresponding to each other, and calculating and outputting the coal dust moving speed in the conduit through comparing the electrostatic waveforms of the respective detectors. It is done.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 석탄화력발전소의 최적연소 제어 시스템에 대한 개략도로서, 동도면을 참조하면 알 수 있듯이, 본 고안에 따른 석탄화력발전소의 최적연소 제어 시스템은, 제1 검출부(10)와 제2 검출부(20)와 제3 검출부(30)와 측정/분석 제어부(40)와 연산처리 제어부(50)와 로컬 제어부(60) 및 단말(70)을 포함하여 구성된다.2 is a schematic diagram of an optimal combustion control system of a coal-fired power plant according to a preferred embodiment of the present invention, as can be seen with reference to the same drawing, the optimal combustion control system of a coal-fired power plant according to the present invention, the first detection unit 10, the second detection unit 20, the third detection unit 30, the measurement / analysis control unit 40, the operation processing control unit 50, the local control unit 60, and the terminal 70.

상기 제1 검출부(10)는 미분기(P)로부터 석탄분을 보일러(B)로 공급하는 도관(C) 내부의 특정 지점에 설치되어 그 횡축방향의 복수개소에서 석탄분 입자의 정전기를 검출하기 위한 것으로, 도관(C)의 개수가 복수일 경우 이중 어느 하나에 설치될 수도 있으나, 측정의 정확성을 향상시키기 위해 각각의 도관(C)에 모두 설치하는 것이 바람직하다.The first detection unit 10 is installed at a specific point inside the conduit (C) for supplying the coal powder from the fine powder (P) to the boiler (B) to detect the static electricity of the coal powder particles in a plurality of places in the transverse direction If the number of conduits C is plural, it may be installed in any one of them, but in order to improve the accuracy of the measurement, it is preferable to install all in each conduit C.

상기 제2 검출부(20)는 제1 검출부(10)로부터 도관의 길이방향으로 설정거리만큼 사이를 두되 보일러(B)측에 더 가까운 지점의 도관(C) 내부에 설치되어 석탄분 입자의 정전기를 검출하기 위한 것으로, 제1 검출부(10)와 마찬가지로 도관(C)의 개수가 복수일 경우 이중 어느 하나에 설치될 수도 있으나, 측정의 정확성을 향상시키기 위해 각각의 도관(C)에 모두 설치하는 것이 바람직하다.The second detection unit 20 is installed in the conduit (C) at a point closer to the boiler (B) side by a set distance in the longitudinal direction of the conduit from the first detection unit 10 to prevent static electricity of coal powder particles. In order to detect, as in the first detection unit 10, if the number of conduits (C) is a plurality of them may be installed in any one of them, in order to improve the accuracy of the measurement is to install all in each conduit (C) desirable.

상기 제1 검출부(10)와 제2 검출부(20)는 서로 매우 근접하게 설치되므로, 하나의 결합수단을 이용해 도관(C)에 함께 설치하는 것이 바람직하다.Since the first detection unit 10 and the second detection unit 20 are installed in close proximity to each other, it is preferable that the first detection unit 10 and the second detection unit 20 are installed together in the conduit C using one coupling means.

이에, 본 고안에서는, 일체로 이루어진 제1 검출부(10) 및 제2 검출부(20)의 구조에 대해 도 3내지 도 6을 참조하여 설명하기로 한다.Thus, in the present invention, the structure of the first detection unit 10 and the second detection unit 20 formed integrally will be described with reference to FIGS. 3 to 6.

일체로 이루어진 제1 검출부(10) 및 제2 검출부(20) 중에서, 제1 검출부(10)는, 도 3의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 넓은 평판형태로서 구부릴 수 있고 구부린 상태에서 양 종단을 볼트(111)와 너트(112)를 매개로 체결할 수 있는 구조로 이루어진 클립(110)과, 이 클립(110)을 관통하여 고정되는 복수개의 프로브(Probe)(120)와, 각 프로브(120)로부터 측정/분석 제어부(40)로 연결되는 신호선(130)을 포함한다.Among the integrated first and second detection units 10 and 20, the first detection unit 10 can be bent as a wide flat plate and bent as shown in FIGS. 3A and 3B. Clip 110 and a plurality of probes (120) which is fixed to penetrate both ends of the clip 110 and the nut (112) through the clip 110 in the state, And a signal line 130 connected to the measurement / analysis control unit 40 from each probe 120.

단, 각 프로브(120)는, 도관(C) 내부에서 서로 일정한 각도(예컨대, 120?? 정도)만큼 사이를 둘 수 있도록 배치된다.However, each probe 120 is disposed so as to be spaced apart from each other by a predetermined angle (for example, about 120 °) in the conduit (C).

여기서, 클립(110)의 상부에는 복수의 프로브(120)를 보호하도록 복수개의 보호 커버(140)가 고정설치되고, 각 보호 커버(140) 사이에는 신호선(130)을 인출하되 이를 보호하도록 플렉서블 호스(flexible hose)(150, 151)가 관통 설치되며, 각 프로브(120)로부터 인출되는 신호선(130)은 어느 하나의 보호 커버(140)로부터 플렉서블 호스(160)와 연결 파이프(161) 및 케이블 덕트(162)를 통해 측정/분석 제어부(40)로 연결되도록 이루어져 있다.Here, a plurality of protective covers 140 are fixedly installed on the upper portion of the clip 110 to protect the plurality of probes 120, and a flexible hose is drawn out between the protective covers 140 to draw out the signal lines 130. (flexible hoses) 150 and 151 are installed therethrough, and the signal line 130 drawn out from each probe 120 is connected to the flexible hose 160 and the connection pipe 161 and the cable duct from one of the protective covers 140. It is configured to be connected to the measurement / analysis control unit 40 through 162.

상기 제2 검출부(20)는, 제1 검출부(10)와 마찬가지로, 클립(110)을 관통하여 고정되는 복수의 프로브(170)와 이 복수의 프로브(170)로부터 측정/분석 제어부(40)로 연결되는 신호선(180)을 포함하되, 복수의 프로브(170)는 각기 제1 검출부(20)의 프로브(120)로부터 설정거리만큼 이격된 근접 위치에 배치된다.The second detection unit 20, like the first detection unit 10, has a plurality of probes 170 fixed through the clip 110 and from the plurality of probes 170 to the measurement / analysis control unit 40. Including a signal line 180 to be connected, the plurality of probes 170 are each disposed in a proximal position spaced apart from the probe 120 of the first detection unit 20 by a predetermined distance.

여기서, 제2 검출부(20)의 프로브(170)는 제1 검출부(10)의 프로브(170)와 함께 보호 커버(140)에 의해 보호되며, 제2 검출부(20)의 신호선(180)은 제1 검출부(10)의 신호선(130)과 함께 플렉서블 호스(160)와 연결 파이프(161) 및 케이블 덕트(162)를 통해 측정/분석 제어부(40)로 연결되도록 이루어져 있다.Here, the probe 170 of the second detector 20 is protected by the protective cover 140 together with the probe 170 of the first detector 10, and the signal line 180 of the second detector 20 is formed of 1 is configured to be connected to the measurement / analysis control unit 40 through the flexible hose 160, the connection pipe 161, and the cable duct 162 together with the signal line 130 of the detection unit 10.

그리고, 상기 제1 검출부(10)의 프로브(120)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 전도체(예컨대, 텅스텐 카바이드)로 이루어진 로드(rod)(121)와, 부도체(예컨대, 나일론 재질)로 이루어져 로드(121)의 상단부를 클립(110) 및 도관(C)에 고정하는 파이프형 고정부재(122)와, 로드(121)의 상단부로부터 인출되는 신호선을 고정 및 보호하는 연성재질(예컨대, 실리콘 고무재질)로 이루어진 케이스(123)로 구성된다.As illustrated in FIG. 4, the probe 120 of the first detection unit 10 may include a rod 121 made of a conductor (for example, tungsten carbide) and a nonconductor (for example, nylon material). Made of a pipe-like fixing member 122 for fixing the upper end of the rod 121 to the clip 110 and the conduit C, and a flexible material (eg, silicon) to fix and protect the signal line drawn out from the upper end of the rod 121. It is composed of a case 123 made of a rubber material).

또한, 상기 제2 검출부(20)의 프로브(170)도, 제1 검출부(10)의 프로브(120)와 동일한 구성을 갖는다.The probe 170 of the second detector 20 also has the same configuration as the probe 120 of the first detector 10.

상기와 같이 구성된 제1 및 제2 검출부(10, 20)는, 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 설치하고자 하는 도관(C)에 프로브(120, 170)를 삽입하기 위한 삽입구멍(H)을 천공하고, 클립(110)을 구부려 도관(C)의 외주면을 둘러싸면서 각 프로브(120, 170)를 도관(C)의 삽입구멍(H)에 삽입하여 도관(C) 내부로 삽입한 다음, 클립(110)의 양 종단을 볼트(111)와 너트(112)를 이용해 체결함으로써 고정하게 된다.The first and second detectors 10 and 20 configured as described above have insertion holes H for inserting the probes 120 and 170 into the conduit C to be installed, as shown in FIGS. 5 and 6. ) And bend the clip 110 to surround the outer circumferential surface of the conduit (C), insert each probe (120, 170) into the insertion hole (H) of the conduit (C) and insert it into the conduit (C). , And is fixed by fastening both ends of the clip 110 by using the bolt 111 and the nut 112.

다음으로, 상기 제3 검출부(30)는, 도관(C)의 휘어지는 부분에 설치되어 도관(C) 내부의 휨 반경이 작은 제1지점과 휨 반경이 큰 제2지점에서 각각 석탄분 입자의 정전기를 검출하기 위한 것으로, 도관(C)의 개수가 복수일 경우 이중 어느 하나에 설치될 수도 있으나, 측정의 정확성을 향상시키기 위해 각각의 도관(C)에 모두 설치하는 것이 바람직하다.Next, the third detection unit 30 is installed in the bent portion of the conduit C, and the static electricity of the coal powder particles at the first point having a small bending radius and the second point having a large bending radius, respectively. For the purpose of detecting the number of conduits (C) may be installed in any one of the plurality, but in order to improve the accuracy of the measurement, it is preferable to install all in each conduit (C).

이러한, 제3 검출부(30)는, 도 7의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 넓은 평판형태로서 구부릴 수 있고 구부린 상태에서 양 종단을 볼트(211)와 너트(212)를 매개로 체결할 수 있는 구조로 이루어진 클립(210)과, 이 클립(210)을 관통하여 고정되는 한쌍의 프로브(Probe)(220)와, 각 프로브(220)로부터 측정/분석 제어부(40)로 연결되는 신호선(230)을 포함한다.As shown in FIGS. 7A and 7B, the third detection unit 30 may be bent as a wide flat plate and may be connected to both ends of the bolt 211 and the nut 212 in a bent state. Clip 210 made of a structure that can be fastened with a pair, a pair of probes (220) fixed through the clip 210, and connected from each probe 220 to the measurement / analysis control unit 40 The signal line 230 is included.

단, 한쌍의 프로브(220)는, 그 중 하나가 도관(C) 내부의 휨 반경이 작은 제1지점에 위치하고 다른 하나가 도관(C) 내부의 휨 반경이 큰 제2지점에 위치할 수 있도록 배치된다.However, one pair of probes 220 may be located at a first point having a small bending radius inside the conduit C and at a second point having a large bending radius inside the conduit C. Is placed.

여기서, 클립(210)의 상부에는 한쌍의 프로브(220)를 보호하도록 한쌍의 보호 커버(240)가 고정설치되고, 각 보호 커버(240) 사이에는 신호선(230)을 인출하되 이를 보호하도록 플렉서블 호스(flexible hose)(250)가 관통 설치되며, 각 프로브(220)로부터 인출되는 신호선(230)은 어느 하나의 보호 커버(240)로부터 플렉서블 호스(260)와 연결 파이프(261) 및 케이블 덕트(262)를 통해 측정/분석 제어부(40)로 연결되도록 이루어져 있다.Here, a pair of protective covers 240 are fixedly installed on the upper portion of the clip 210 to protect the pair of probes 220, and a flexible hose to draw out the signal line 230 between each protective cover 240 to protect them. (flexible hose) 250 is installed through, and the signal line 230 drawn from each probe 220 is the flexible hose 260 and the connection pipe 261 and the cable duct 262 from any one of the protective cover 240 It is configured to be connected to the measurement / analysis control unit 40 through).

여기서, 상기 제2 검출부(30)의 프로브(220)는, 제1 검출부(10)의 프로브(120)와 동일한 구성을 갖는다.Here, the probe 220 of the second detector 30 has the same configuration as the probe 120 of the first detector 10.

상기와 같이 구성된 제3 검출부(30)는, 도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이, 설치하고자 하는 도관(C)의 휘어진 부분에 프로브(220)를 삽입하기 위한 삽입구멍(H)을 천공하고, 클립(210)을 구부려 휘어진 도관(C)의 외주면을 둘러싸면서 각 프로브(220)를 도관(C)의 삽입구멍(H)에 삽입하여 도관(C) 내부로 삽입한 다음, 클립(210)의 양 종단을 볼트(211)와 너트(212)를 이용해 체결함으로써 고정하게 된다.As illustrated in FIGS. 8 and 9, the third detection unit 30 configured as described above drills the insertion hole H for inserting the probe 220 into the bent portion of the conduit C to be installed. After bending the clip 210 to surround the outer circumferential surface of the curved conduit C, each probe 220 is inserted into the insertion hole H of the conduit C, and then inserted into the conduit C, and then the clip 210. Both ends of the bolt 211 and the nut 212 are fastened by fastening.

상기 측정/분석 제어부(40)는 관리자 또는 상위의 제어장치로부터 입력되는 제어명령에 의해, 제1 검출부(10)와 제2 검출부(20) 및 제3 검출부(30)를 통해 측정되는 정전기를 직류전압으로 변환한 다음 이를 다시 A/D변환(Analog To Digital Convert)하여 입력받는다.The measurement / analysis control unit 40 directs static electricity measured by the first detection unit 10, the second detection unit 20, and the third detection unit 30 by a control command input from an administrator or a higher control device. After converting to voltage, it is input again by A / D conversion (Analog To Digital Convert).

그리고, 측정/분석 제어부(40)는, 제1 검출부(10)를 통해 측정되는 도관(C) 내 복수개소의 정전기 값간의 비율에 따라 도관(C) 내의 석탄분 흐름(Coal Flow) 분포를 계산하고, 제1 검출부(10)와 제2 검출부(20)를 통해 측정되는 정전기 파형을 비교하여 서로 일치하는 정전기 파형 간의 시간차를 구하고 이를 통해 도관(C) 내의 석탄분 이동속도(Velocity)를 계산한다.In addition, the measurement / analysis control unit 40 calculates a distribution of coal flow in the conduit C according to a ratio between the static electricity values of a plurality of places in the conduit C measured by the first detection unit 10. In addition, by comparing the electrostatic waveforms measured by the first detection unit 10 and the second detection unit 20 to calculate the time difference between the electrostatic waveforms coincident with each other, and calculates the velocity of coal dust in the conduit (C) through this. .

또, 측정/분석 제어부(40)는, 제3 검출부(30)를 측정되는 휘어진 도관(C) 내부의 휨 반경이 작은 제1지점과 휨 반경이 큰 제2지점에서 각각 구해지는 정전기값에 의해 제1지점 및 제2지점에 대한 석탄분의 집중도를 구하고 이 구해진 제1지점과 제2지점의 석탄분 집중도의 비율에 의해 석탄분의 입자크기(Particle Size)를 계산한다.In addition, the measurement / analysis control part 40 is based on the static electricity value calculated | required at the 1st point with a small bending radius and the 2nd point with a large bending radius inside the curved conduit C by which the 3rd detection part 30 is measured, respectively. The concentration of coal powder at the first and second points is calculated, and the particle size of coal is calculated by the ratio of the concentration of coal powder at the first and second points.

이와 더불어, 측정/분석 제어부(40)는, 관리자 또는 상위의 제어장치로부터 입력되는 제어명령과, 계산된 a) 도관(C) 내의 석탄분 흐름 분포와 b) 도관(C) 내의 석탄분 이동속도 및 c) 석탄분의 입자크기를 연산처리 제어부(50)로 전송한다.In addition, the measurement / analysis control unit 40 includes control commands inputted from a manager or a higher control device, calculated a) coal flow distribution in the conduit C, and b) coal powder moving speed in the conduit C. And c) the particle size of the coal powder is transferred to the operation processing control unit 50.

상기 연산처리 제어부(50)는 측정/분석 제어부(40)로부터 전송받은 제어명령과, a) 도관(C) 내의 석탄분 흐름 분포와 b) 도관(C) 내의 석탄분 이동속도 및 c) 석탄분의 입자크기에 따라 연산을 수행하여 목표치의 화력을 발생하기 제어값을 계산하여 출력한다.The arithmetic processing control section 50 is a control command received from the measurement / analysis control section 40, a) coal powder flow distribution in the conduit (C), b) coal powder moving speed in the conduit (C) and c) coal powder Calculate and output the control value to generate fire power of the target value by performing calculation according to the particle size of.

이와 더불어, 연산처리 제어부(50)는 a) 도관(C) 내의 석탄분 흐름 분포와 b) 도관(C) 내의 석탄분 이동속도 및 c) 석탄분의 입자크기에 따라 연산을 수행하여 적정한 석탄분의 미분도를 결정하여 이에 따른 제어값을 계산하고 이를 미분기(P)로 전송함으로써, 미분기(P)에 의한 석탄분의 미분도를 제어한다.In addition, the arithmetic processing control unit 50 performs calculation according to a) coal powder flow distribution in conduit C, b) coal powder moving speed in conduit C and c) particle size of coal powder. The fineness of the coal powder by the differentiator P is controlled by determining the fineness of and calculating the control value accordingly and transmitting it to the differentiator P.

상기 로컬 제어부(60)는, 연산처리 제어부(50)로부터 출력된 제어값에 따라 보일러(B)의 각 댐퍼(D1 ~ D4)를 제어하여 보일러(B)로 투입되는 석탄분과 공기의 혼합비 즉, 공연비를 조절한다.The local control unit 60 controls the respective dampers D1 to D4 of the boiler B according to the control value output from the arithmetic processing control unit 50, that is, a mixing ratio of coal powder and air introduced into the boiler B, that is, Adjust the air-fuel ratio.

상기 단말(70)은, 연산처리 제어부(50)로부터 도관(C) 내의 석탄분 흐름 분포와 도관(C) 내의 석탄분 이동속도와 석탄분의 입자크기 및 목표치의 화력을 발생하기 제어값 등에 대한 모니터링이 가능하도록 이를 표시한다.The terminal 70 is a control value for generating the coal dust flow distribution in the conduit (C), the movement speed of the coal powder in the conduit (C), the particle size of the coal powder, and the thermal power of the target value. Mark it for monitoring.

이하에서는, 상기와 같이 구성된 본 고안의 작용 효과에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings for the effect of the present invention configured as described above will be described in detail.

먼저, 제1 검출부(10)와 제2 검출부(20) 및 제3 검출부(30)의 각 프로브(120, 170, 220)을 통해 도관(C) 내의 석탄분에 대한 정전기값을 감지하는 원리에 대해 설명하면 다음과 같다.First, the principle of detecting the static electricity value for the coal dust in the conduit C through the probes 120, 170 and 220 of the first detector 10, the second detector 20 and the third detector 30, respectively. The following is the description.

두 개 또는 그 이상의 물질의 조각이 서로 충돌할 때, 정전기로 각각 충전된다. 이 현상은 "접촉에 의한 충전(Triboelectrification)"이라 불리우는데, 공기를 통해 파이프(Pipe)나 덕트(Duct) 등의 도관으로 이동하는 입자의 접촉에 의한 충전은 주로 다음의 1) 내지 3)의 변수에 따라 변화한다.When two or more pieces of material collide with each other, they are each charged with static electricity. This phenomenon is called "Triboelectrification", and the filling caused by the contact of particles moving through air into conduits such as pipes or ducts is mainly due to the following 1) to 3). It depends on the variable.

1) 입자의 화학적 특성1) Chemical Properties of Particles

2) 입자의 속도2) speed of particles

3) 입자의 크기와 모양3) particle size and shape

도 10에 예시한 바와 같이, 입자(Pt)가 도관의 스틸(Steel)재 벽(Cw)에 충돌하면, 입자(Pt)에는 정전기가 충전된다. 반면, 도관의 벽(Cw) 또한 정전기로 충전되게 되는데, 이때 도관 벽(Cw)에 충전된 정전기는 입자와는 반대의 극성을 띠게 된다.As illustrated in FIG. 10, when the particles Pt collide with the steel material wall Cw of the conduit, the particles Pt are charged with static electricity. On the other hand, the wall Cw of the conduit is also charged with static electricity, where the static electricity charged in the conduit wall Cw has the opposite polarity to the particles.

만약, 도관이 접지되어 있다면, 정전기는 지면으로 빠져나가 버리게 되지만, 정전기가 충전되어 있는 도관 벽(Cw)에, 도 11에 도시한 바와 같은 전도체(Conductor)(CT)가 근접해 있게 되면, 이 전도체(CT)의 표면에 반대 극성의 미러(mirror) 정전기가 생성되게 된다.If the conduit is grounded, the static electricity will escape to the ground, but if the conductor CT as shown in Fig. 11 is in close proximity to the conduit wall Cw filled with static electricity, the conductor Mirror static electricity of opposite polarity is generated on the surface of the CT.

본 고안은 이러한 현상을 이용한 것으로, 도관(C) 내의 석탄분 입자들은 도관(C) 내의 벽에 부딪히면서 정전기가 충전되게 되고, 도 12에 도시한 바와 같이, 전도체로 이루어진 프로브(120)를 도관(C) 내에 설치하면, 프로브(120)의 로드(121) 표면에 미러 정전기가 생성된다.The present invention uses this phenomenon, the coal particles in the conduit (C) is charged with static electricity while hitting the wall in the conduit (C), as shown in Figure 12, the probe 120 made of a conductor ( When installed in C), mirror static electricity is generated on the surface of the rod 121 of the probe 120.

이 프로브(120)의 로드(121) 표면에 생성된 정전기가 신호선(130)을 통해 이동하면서 전기적 전류가 생성되고, 이 생성된 전류는 신호선(130)을 통해 측정/분석 제어부(40)로 입력된다.As the static electricity generated on the surface of the rod 121 of the probe 120 moves through the signal line 130, an electric current is generated, and the generated current is input to the measurement / analysis control unit 40 through the signal line 130. do.

이때, 신호선(130)으로부터 측정/분석 제어부(40)로 입력되는 전류는 가공하지 않은 아날로그(Analog)의 신호로서 도 13에 예시한 바와 같은 교류파형을 나타낸다.At this time, the current input from the signal line 130 to the measurement / analysis control unit 40 represents an alternating current waveform as illustrated in FIG. 13 as a raw analog signal.

이 입력된 교류파형의 전류는 측정/분석 제어부(40)에 의해, 도 14에 예시한 바와 같은 직류 전압으로 변환된 다음, 측정/분석 제어부(40)에 내장된 A/D 변환장치를 통해 A/D 변환되어 컴퓨터가 인식할 수 있는 디지털신호로 변환되게 된다.The current of the input AC waveform is converted into the DC voltage as illustrated in FIG. 14 by the measurement / analysis control unit 40 and then A through the A / D converter built in the measurement / analysis control unit 40. / D is converted into a digital signal that can be recognized by the computer.

다음으로는, 제1 검출부(10)를 통해 도관(C) 내의 석탄분 흐름 분포를 측정하는 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.Next, the operation of measuring the coal powder flow distribution in the conduit C through the first detection unit 10 is as follows.

분쇄된 석탄분이 도관(C) 안으로 공기의 작용(pneumatically)에 의해 이동될 때, 석탄분의 로핑(roping)현상이 발생할 수 있다. 프로브(120)가 근접한 신호만을 감지하기 때문에, 로핑현상은 프로브(120)와의 거리가 멀어질 경우 신호가 약해지는 결과로 나타날 수 있다.When the pulverized coal dust is moved by pneumatically into the conduit C, a roping phenomenon of the coal dust may occur. Since the probe 120 detects only a close signal, the roping phenomenon may appear as a result of weakening of the signal when the distance from the probe 120 increases.

이러한 로핑 현상에 따른 신호 감지의 불안정성을 해소하기 위해, 제1 검출부(10)는, 도 15에 도시한 바와 같이, 도관(C)의 내부에 복수개(예컨대, 3개정도)의 프로브(120)를 일정한 각도(예컨대, 120° 정도)로 배치하고 신호선(130)을 통해 각 프로브(120)를 연결한다.In order to solve the instability of the signal detection caused by the roping phenomenon, as illustrated in FIG. 15, the first detection unit 10 includes a plurality of probes 120 (eg, about three) inside the conduit C. Is disposed at a constant angle (eg, about 120 °) and connects each probe 120 through the signal line 130.

도관(C) 내의 석탄분 흐름 분포(REF)는, 앞서 설명한 바와 같이 측정/분석 제어부(40)에서 변환된 직류전압값에 의해 계산되며, 하기의 수학식 1과 같이 정의된다.The coal dust flow distribution REF in the conduit C is calculated by the DC voltage value converted by the measurement / analysis control unit 40 as described above, and is defined as in Equation 1 below.

그리고, 측정/분석 제어부(40)에서는, 하기의 수학식 2에 의해 정의되는 공식에 의해, 도관(C) 내의 석탄분 흐름 분포를 퍼센테이지(percentage)로 구하되, 각 도관(C)별로 각각 계산한다.In the measurement / analysis control unit 40, the coal dust flow distribution in the conduit C is calculated as a percentage by the formula defined by Equation 2 below, but is calculated for each conduit C, respectively. do.

상기 수학식 2에서, h는 미분기(P)로부터 버너(B)로 연결되는 도관(C)의 개수이고, 파라미터 k 와 n 은 물리적인 석탄분의 흐름을 샘플링(sampling)하여 얻은 석탄분 흐름의 균형값이다.In Equation 2, h is the number of conduits (C) connected from the differentiator (P) to the burner (B), and the parameters k and n are the coal flows obtained by sampling the physical coal flow. It is a balance value.

다음으로, 제1 검출부(10) 및 제2 검출부(20)를 통해 도관(C) 내의 석탄분 흐름 속도를 측정하는 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.Next, the operation of measuring the coal powder flow rate in the conduit (C) through the first detection unit 10 and the second detection unit 20 will be described.

기본적으로, 측정/분석 제어부(40)는, 도 16에 도시한 바와 같이, 제1 검출부(10)와 제2 검출부(20)를 일정거리(S)(예컨대, 50mm 정도)만큼 사이를 두고 배치하고, 이들 제1 검출부(10)와 제2 검출부(20)를 통해 측정되는 정전기 파형을 비교하여 서로 일치하는 정전기 파형 간의 시간차를 구함으로써, 이를 통해 도관(C) 내의 석탄분 이동속도를 계산한다.Basically, as shown in FIG. 16, the measurement / analysis control part 40 arrange | positions the 1st detection part 10 and the 2nd detection part 20 by the fixed distance S (for example, about 50 mm). In addition, by comparing the electrostatic waveforms measured by the first detection unit 10 and the second detection unit 20 to obtain a time difference between the electrostatic waveforms coincident with each other, thereby calculating the coal dust moving speed in the conduit (C). .

즉, 석탄분 입자의 다발(Packet)이 제1 검출부(10)와 제2 검출부(20)의 프로브(120, 170) 군을 지날 때 각 프로브(120, 170)에 신호가 형성되는데, 제1검출부(10)의 프로브(120)와 제2 검출부(20)의 프로브(170) 간에는 거리(S) 차이가 있기 때문에, 제1 검출부(10)와 제2 검출부(20)의 프로브(120, 170)로부터 발생하는 신호사이에는 위상 차이가(phase lag)가 존재한다.That is, when a bundle of coal powder particles passes through the probes 120 and 170 of the first detector 10 and the second detector 20, a signal is formed at each probe 120 and 170. Since there is a difference in distance S between the probe 120 of the detector 10 and the probe 170 of the second detector 20, the probes 120 and 170 of the first detector 10 and the second detector 20 are different. There is a phase lag between signals resulting from

따라서, 제1 검출부(10)의 프로브(120)와 제2 검출부(20)의 프로브(170) 간의 거리(S)를 알고 있는 바, 석탄분 입자의 속도는 제1 검출부(10)의 프로브(120)와 제2 검출부(20)의 프로브(170) 간의 거리(S)를 이들 신호 사이의 위상 차이로 나눔으로써 계산할 수 있다.Therefore, since the distance S between the probe 120 of the first detector 10 and the probe 170 of the second detector 20 is known, the velocity of coal dust particles is determined by the probe of the first detector 10 ( The distance S between the 120 and the probe 170 of the second detector 20 may be calculated by dividing the distance S between the signals by the phase difference.

그런데, 도관(C) 내에서 이동하는 석탄분 입자의 흐름은 다소 복잡하다. 그래서, 하기에서 설명하는 바와 같은, 석탄분 입자 속도에 큰 영향을 주는 석탄분 입자 흐름과 관련된 현상들을 고려하여 연산을 수행한다.However, the flow of coal powder particles moving in the conduit C is rather complicated. Thus, the calculation is performed taking into account the phenomena associated with the coal powder particle flow, which will greatly affect the coal powder particle rate, as described below.

즉, 가스 흐름과 동반하여 이동하는 석탄분 입자들은 일정한 속도로 가속된다. 이는 가스 흐름의 운동상의 힘(kinetic energy)에서 얻어진 힘을 필요로 한다. 가스 흐름 안에 더 많은 입자가 동반하여 이동하고, 공기압을 발생하는 팬 파워(Fan Power)가 일정하게 유지된다고 가정할 때 부유물의 속도는 더욱 줄어게 된다.That is, coal particles moving with the gas stream are accelerated at a constant rate. This requires a force obtained from the kinetic energy of the gas flow. The velocity of the suspension is further reduced, assuming that more particles move in the gas stream and the fan power generating air pressure remains constant.

석탄분 입자들은, 도관(C)의 길이방향이 z축 방향이라고 할때, 반드시 이 z 축방향의 곧은길로만 흐르지는 않는 것으로 알려져 있다. 석탄분 입자들은 또한 입자 사이의 가스 기류와 충돌로 인한 x와 y 방향의 운동 성분을 가지고 있다.It is known that coal powder particles do not necessarily flow in a straight path in the z-axis direction when the longitudinal direction of the conduit C is in the z-axis direction. Coal dust particles also have kinetic components in the x and y directions due to gas streams and collisions between the particles.

다음은 입자 속도 변화의 주요 요인들이다.The following are the main factors of the particle velocity change.

- 가스 속도Gas velocity

- 입자 집중Particle concentration

- 입자 크기Particle size

- 충돌 빈도 (또한 집중에 따라)-Collision frequency (also according to concentration)

또, 석탄분 입자 속도와 가스 속도간에는 슬립(slip)이 있다. 가스는 석탄분 입자보다 빠른 속도를 가지고 있다. 이 슬립은 일정하지가 않다고 관찰되고 있는데, 이러한 슬립은 석탄분 입자 크기는 물론, 가스 안의 입자 집중에 따라 달라지게 된다.There is also a slip between the coal dust particle rate and the gas velocity. Gas is faster than coal dust particles. It is observed that this slip is not constant, which depends on the coal particle size as well as the concentration of particles in the gas.

예를 들어, 보일러(B)의 덕트(D1~D4) 내에서 발생하는 대량의(heavy) 석탄분 입자의 로핑은 입자의 국부적인 집중을 증가시키고 이로 인하여 슬립을 증가시킨다.For example, the roping of heavy coal dust particles occurring in the ducts D1-D4 of the boiler B increases the local concentration of the particles and thereby increases the slip.

상기와 같은 슬립은, 하기의 수학식 3에 나타낸 바와 같이, 석탄분 입자 속도와 가스 속도사이에서 얻어진 인자 (Ks)로 정의되어진다.The slip as described above is defined by the factor K s obtained between the coal powder particle velocity and the gas velocity, as shown in Equation 3 below.

상기 수학식 3에서, Vg은 가스의 속도이고 Vp은 입자의 속도이다.In Equation 3, V g is the velocity of gas and V p is the velocity of particles.

또한 고려할 사항은, 석탄분 덩어리(Solid)의 집중이 심한 곳의 가스 덩어리 흐름의 2 상에서 입자들과 벽 또는 다른 흐름 경로 상에서의 장애물들과의 충돌뿐만 아니라 입자들간에 많은 충돌이 있다는 것이다.Also to consider is that there are many collisions between particles as well as collisions with particles on walls or other flow paths on two phases of the gaseous stream where there is a high concentration of coal solids.

특히, 모든 입자들은 같은 속도를 가지고 있지 않으며, 더욱이, 석탄 입자다발의 속도는 작용(function)시간에 따라 변화한다.In particular, not all particles have the same velocity, and moreover, the velocity of coal particle bundles varies with function time.

즉, 석탄분 입자의 다발이 프로브(120, 170)을 칠 때, 석탄분 입자의 속도는 감소된다. 이때, 측정/분석 제어부(40)가 프로브(120, 170)를 치는 석탄분 입자들만의 속도를 읽어 들인다면, 도관(C) 내의 실제 석탄분 입자 속도가 반영되지 않은 속도를 보여주게 될 수 있다.That is, when the bundle of coal dust particles hits the probes 120 and 170, the velocity of the coal powder particles is reduced. At this time, if the measurement / analysis control unit 40 reads only the speed of the coal particles hitting the probes 120 and 170, it may show a speed that does not reflect the actual coal particle speed in the conduit (C). .

이에 따라, 측정/분석 제어부(40)는 처음 충돌 이후에, 석탄분 다발의 속도를 다시 한번 측정(pick up) 한다.Accordingly, the measurement / analysis control unit 40 picks up the speed of the coal dust bundle once again after the first collision.

또한, 도관(C)의 중앙 부위를 흐르는 석탄분 입자의 속도에 연관된 전기적 항목을 감지해내기 위해서, 제1 및 제2 검출부(10, 20)의 각 프로브(120, 170)는 도관(C) 내에 충분히 깊게 설치하는 것이 필요하다.Further, in order to detect electrical items related to the velocity of coal particles flowing through the central portion of the conduit C, each probe 120, 170 of the first and second detectors 10, 20 is a conduit C. It is necessary to install deep enough inside.

참고적으로, 석탄분 입자의 속도는 도관(C) 벽의 가까운 곳에서는 항상 낮고 측정도 잘 되지 않는다.For reference, the velocity of coal particles is always low and poorly measured near the conduit (C) wall.

실제 측정되는 석탄분 입자 속도가 10.0-40.0 m/s (30-133ft/s) 사이 정도의 범위 내인 경우를 가정하고, 제1 검출부(10)의 프로브(120)와 제2 검출부(20)의 프로브(170) 사이의 거리(S)가 대략 50mm 정도라고 가정하면, 석탄분 입자들이 제1 검출부(10)의 프로브(120)와 제2 검출부(20)의 프로브(170) 사이를 이동하는데 대략 1.25-5ms 정도가 소요될 것이다.Assuming that the coal particle particle velocity actually measured is within a range of about 10.0-40.0 m / s (30-133 ft / s), the probe 120 of the first detector 10 and the second detector 20 Assuming that the distance S between the probes 170 is about 50 mm, the coal dust particles move approximately between the probes 120 of the first detector 10 and the probes 170 of the second detector 20. It will take about 1.25-5ms.

대체적으로, 짧은 거리인 50mm(2인치)는 높은 정확도의 입자 속도를 측정하기 위해서 높은 샘플링 비율(sampling rate)와 정밀한 프로브(120, 170)간의 간격(S)을 필요로 한다.In general, a short distance of 50 mm (2 inches) requires a high sampling rate and the spacing S between the precise probes 120 and 170 in order to measure high accuracy particle velocity.

허용할 수 있는 속도 측정 분해능(Resolution)을 이루기 위한 높은 샘플링 비율에 이를 수 있도록 비교적 사용하기 용이하고 알맞은 소정의 지그(Jig)를 이용하여 프로브(120, 170)간의 간격(S)을 정확하게 맞추는 것이 바람직하다.Accurately matching the spacing S between the probes 120 and 170 using a predetermined jig that is relatively easy to use and suitable to achieve a high sampling rate to achieve acceptable speed measurement resolution. desirable.

또한, 앞서 설명한 바와 같이 석탄분 입자는 z 방향의 일직선으로 흐르지 않으며, 로핑과 여타의 현상들로 인해 석탄분 입자들은 x, y 방향으로도 흐르게 되는 바, 예컨대, 프로브(120, 170)간의 간격(S)을 대략 500mm 정도의 비교적 먼거리로 설정한다면, 석탄분 입자들이 프로브(120, 170) 사이를 일직선으로 이동하지 않는 현상으로 인해 상당한 측정 오류가 발생할 수 있다.In addition, as described above, the coal powder particles do not flow in a straight line in the z direction, and because of the roping and other phenomena, the coal powder particles also flow in the x and y directions, for example, the distance between the probes 120 and 170. If (S) is set at a relatively long distance of about 500 mm, a significant measurement error may occur due to the phenomenon that coal powder particles do not move in a straight line between the probes 120 and 170.

보다 구체적으로 설명하면, 석탄분의 입자 다발이 y 방향으로의 움직임도 가지고 있다고 가정할 때, 이 다발은 제1 검출부(10)의 프로브(120)와 제2 검출부(20)의 프로브(170) 간에 대략 38.5mm 정도의 추가적인 거리를 이동한다.More specifically, assuming that the bundle of coal particles also has a movement in the y direction, the bundle is the probe 170 of the first detector 10 and the probe 170 of the second detector 20. Move an additional distance of approximately 38.5mm between the livers.

만일, 제1 검출부(10)의 프로브(1200와 제2 검출부(20)의 프로브(170)간의 거리(S)가 대략 500mm 정도의 비교적 먼거리라면, 속도 측정에서 대략 약 8%의 오류를 야기한다.If the distance S between the probe 1200 of the first detector 10 and the probe 170 of the second detector 20 is a relatively long distance of about 500 mm, an error of about 8% is caused in the speed measurement. .

이에 반해, 프로브(120, 170) 들 간의 거리(S)가 대략 50mm 정도로 짧은 경우에는, x, y 방향으로의 움직임이 속도 측정에 별다른 오류를 야기하지 않지만, x, y 방향의 움직임은 서로 인접하여 마주보는 프로브들 사이에서는 in-phase 신호를 야기한다.In contrast, when the distance S between the probes 120 and 170 is about 50 mm, the movement in the x and y directions causes no error in velocity measurement, but the movements in the x and y directions are adjacent to each other. Incoming probes cause in-phase signals.

이에, 측정/분석 제어부(40)는 in-phase 신호를 오류 신호로 인식하고, 속도 계산 시에 상기 in-phase 신호를 제거해버리는 알고리즘을 갖는다.Accordingly, the measurement / analysis control unit 40 has an algorithm that recognizes the in-phase signal as an error signal and removes the in-phase signal when calculating the speed.

다음으로는, 제3 검출부(30)를 통해 도관(C) 내의 석탄분 입자 크기를 측정하는 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.Next, the operation of measuring the coal powder particle size in the conduit C through the third detection unit 30 will be described.

이 측정의 원리는 작은 입자들 보다 큰 입자들이 무게 대비 표면적이 작다는 사실에 기초를 두고 있다. 그리하여, 석탄분의 큰 입자들은 도관(C)의 휘어진 부분을 지날 때, 도 17에 도시된 바와 같이, 휨 반경이 큰 바깥쪽(outer radius)의 제2 지점(R2)에 집중된다. 반면 석탄분의 작은 입자들은 도관(C)의 휘어진 부분을 지날 때 안쪽(inner section)의 제1 지점(R1) 머무른다.The principle of this measurement is based on the fact that larger particles than smaller particles have a smaller surface area for weight. Thus, when the large particles of coal dust pass through the curved portion of the conduit C, as shown in FIG. 17, they are concentrated at the second point R2 of the outer radius having a large bending radius. On the other hand, the small particles of coal dust stay at the first point R1 of the inner section when passing through the bent portion of the conduit C.

이에 측정/분석 제어부(40)는, 제3 검출부(30)를 통해 검출되는 도관(C)의 내부의 휨 반경이 작은 제1 지점(R1)과 휨 반경이 큰 제2 지점(R2)의 정전기값에 의해 제1 지점(R1) 및 제2 지점(R1)에 대한 석탄분의 집중도를 구하고 이 구해진 제1 지점(R1)과 제2 지점(R2)의 석탄분 집중도의 비율에 의해 석탄분의 입자크기를 계산한다.Accordingly, the measurement / analysis control unit 40 is configured such that the static electricity of the first point R1 having a small bending radius and the second point R2 having a large bending radius of the inside of the conduit C detected by the third detection unit 30 is large. The concentration of coal powder at the first point R1 and the second point R1 is determined by a value, and the coal concentration of the coal powder at the first point R1 and the second point R2 is obtained. Calculate the particle size.

상기에서 본 고안은 특정 실시예를 예시하여 설명하지만 본 고안이 상기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 당업자는 본 고안에 대한 다양한 변형, 수정을 용이하게 만들 수 있으며, 이러한 변형 또는 수정이 본 고안의 특징을 이용하는 한 본 고안의 범위에 포함된다는 것을 명심해야 한다.The present invention is described by illustrating a specific embodiment, but the present invention is not limited to the above embodiment. Those skilled in the art can easily make various changes and modifications to the present invention, and it should be noted that such variations or modifications are included in the scope of the present invention as long as they use the features of the present invention.

특히, 상기한 본 고안의 실시예에서는, 석탄분의 공급상태를 정량적으로 측정하기 위해 제1 내지 제3 검출부를 모두 설치한 경우를 예로 들어 설명하였으나, 제1 검출부에 의해 검출되는 석탄분 흐름분포와 제2 검출부에 의해 검출되는 석탄분 이동속도 및 제3 검출부에 의해 검출되는 석탄분 입자크기는, 석탄분의 공급상태를 나타내는 각각의 고유한 지표로서, 선택적으로 이용될 수 있다.In particular, in the above-described embodiment of the present invention, the case where all the first to third detectors are installed in order to quantitatively measure the supply state of coal powder, the coal powder flow distribution detected by the first detector is described. And the coal powder moving speed detected by the second detection unit and the coal powder particle size detected by the third detection unit can be selectively used as respective indices indicating the supply state of the coal powder.

즉, 상기한 본 고안의 실시예에서 제1 내지 제3 검출부를 모두 설치한 것은 하나의 예시일 뿐, 필히 그러해야하는 것은 아니며, 석탄화력발전소의 석탄공급 환경 및 연소제어 시스템에 따라 제1 내지 제3 검출부 중 어느 하나 또는 둘을 선택적으로 설치하여 운용할 수도 있다.That is, in the above-described embodiment of the present invention, all of the first to third detection units are provided as one example, but are not necessarily required, and according to the coal supply environment of the coal-fired power plant and the combustion control system, One or two of the three detection units may be selectively installed and operated.

상술한 바와 같이 본 고안은, 미분기로부터 보일러로 석탄분이 공급되는 도관 내의 석탄분의 정전기를 감지하여 이를 통해 석탄분의 공급상태를 정량적으로 정확하게 측정할 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention has the effect of quantitatively accurately measuring the supply state of coal powder by detecting the static electricity of coal powder in a conduit in which coal powder is supplied from the mill to the boiler.

Claims (3)

미분기로부터 미분화되어 도관을 통해 공급되는 석탄분을 댐퍼를 통해 공기와 설정비율로 혼합하여 보일러로 투입 연소하는 석탄화력발전소에 있어서,In coal-fired power plant in which coal powder, which is micronized from the pulverizer, is supplied through a conduit, is mixed with air through a damper at a predetermined ratio and injected into a boiler. 상기 도관 내부의 특정 지점에 설치되어 석탄분 입자의 정전기를 검출하는 검출부와,A detection unit installed at a specific point inside the conduit to detect static electricity of coal powder particles; 상기 검출부로부터 도관의 길이방향으로 설정거리만큼 사이를 둔 지점의 도관 내부에 설치되어 석탄분 입자의 정전기를 검출하는 다른 검출부 및,Another detection unit installed inside the conduit at a point separated by a set distance in the longitudinal direction of the conduit from the detection unit to detect static electricity of coal powder particles; 상기 각 검출부들의 정전기 파형을 비교하여 서로 일치하는 정전기 파형 간의 시간차를 구하고 이를 통해 도관 내의 석탄분 이동속도를 계산하여 출력하는 제어수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 석탄화력발전소의 석탄 공급상태 측정장치.Comparing the electrostatic waveforms of each of the detection unit to obtain a time difference between the electrostatic waveforms coincide with each other, and through this control means for calculating the coal moving speed in the conduit, characterized in that it comprises a coal supply state measuring apparatus of the coal-fired power plant . 제 1 항에 있어서, 상기 검출부는,The method of claim 1, wherein the detection unit, 전도체로 이루어져 석탄분 입자와의 마찰을 통해 정전기를 포집하는 프로브와,A probe composed of a conductor to collect static electricity through friction with coal particles, 상기 프로브를 상기 도관에 고정하는 고정수단 및,Fixing means for fixing the probe to the conduit; 상기 프로브와 상기 제어수단을 전기적으로 연결하는 연결수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 석탄화력발전소의 석탄 공급상태 측정장치.Apparatus for measuring a coal supply state of a coal-fired power plant, characterized in that it comprises a connecting means for electrically connecting the probe and the control means. 제 1 항에 있어서, 상기 검출부는,The method of claim 1, wherein the detection unit, 전도체로 이루어져 석탄분 입자와의 마찰을 통해 정전기를 포집하는 복수개의 프로브와,A plurality of probes composed of a conductor and collecting static electricity through friction with coal powder particles, 상기 복수개의 프로브를 상기 도관에 고정하는 고정수단 및,Fixing means for fixing the plurality of probes to the conduit; 상기 프로브와 상기 제어수단을 전기적으로 연결하는 연결수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 석탄화력발전소의 석탄 공급상태 측정장치.Apparatus for measuring a coal supply state of a coal-fired power plant, characterized in that it comprises a connecting means for electrically connecting the probe and the control means.
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