KR20040055031A - 화력발전소 배열회수보일러 본체 튜브 누수검출장치 - Google Patents

화력발전소 배열회수보일러 본체 튜브 누수검출장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 화력발전소 가스터빈발전기의 배열을 이용한 배열회수보일의 본체 튜브로부터 누출되는 물을 검출할 수 있는 화력발전소 배열회수보일러 본체 튜브 누수검출장치에 관한 것으로서, 배열회수보일러 본체 하부튜브(50)의 각각의 블록 마다 관통 연결된 파이프라인(3)으로 유입된 누수를 수용하여 여과기(8)로 여과한 다음, 배수관(10)으로 배출하는 압력완충 포트(9)와; 상기 압력완충 포트(9)의 배수관(10)으로 배수된 물을 수용하면서 누수된 물을 하부 포트 본체(37)로 배수하도록 배관(37a) 설치된 누수검출 포트(11)와; 상기 누수검출 포트(11)의 내부에 수용되어 유입되는 물의 수위에 따라 승하강하도록 상기 누수검출 포트(11)의 상단부에 유동가능토록 고정되는 고정 지지대(13)의 하단부에 고정되는 부게 볼(12)과; 상기 고정 지지대(13)를 삽입하여 고정되는 리미트 고정대(19)의 일측을 관통하여 상기 고정 지지대(13)의 터치바(13a)와 접촉 가능하도록 설치되는 리미트스위치(18)와; 상기 리미트스위치(18)에 전기 신호적으로 연결되어 경고등(32) 및 경고부저(32a)로 구성되는 것을 특징으로 하는 화력발전소 배열회수보일러 본체 튜브 누수검출장치를 제공한다.

Description

화력발전소 배열회수보일러 본체 튜브 누수검출장치{APPARATUS FOR DETECTING WATER LEAKED FROM MAIN TUBE OF HEAT RECOVERING STEAM GENERATOR}
본 발명은 화력발전소 배열회수보일러 본체 튜브 누수검출장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 화력발전소 가스터빈발전기(Gas Turbine Generator)의 배열을 이용한 배열회수보일러 (HRSG; Heat Recovering Steam Generator)의 본체 튜브로부터 누출되는 물을 검출할 수 있는 화력발전소 배열회수보일러 본체 튜브 누수검출장치에 관한 것이다.
일반적으로, 액화천연가스(LNG)를 연료로 이용한 앨앤지(LNG) 복합화력발전소의 스팀터빈 발전기에 양질의 스팀을 공급하기 위하여, 도 1에 도시된 바와 같이, 배열회수보일러(HRSG)가 가스터빈으로부터 배열을 받아 스팀을 만드는 과정에서 배열회수보일러(HRSG)의 내부 튜브는 하나의 블록(Block) 형태로 수많은 튜브 블록군(50)으로 열교환작용을 할 수 있도록 구성 되어 있으며,
상기 튜브 블록군(50)으로 이루어진 튜브가 설비기동정지 및 정상운전 중 튜브블록(50) 사이마다 관으로 연결되어 있어 배열회수보일러(HRSG)를 기동정지 및 출력변동에 따른 열팽창으로 인하여 금속재질로 이루어진 튜브가 스트레스를 받아 크랙(Crack)이 발생하고, 나아가 배열회수보일러(HRSG)의 내부튜브에 발생된 크랙으로부터 많은 량의 물이 누수(Leak)되는 문제점이 발생하고 있다.
상기 누수된 많은 양의 물이 배열회수 보일러(HRSG) 배수관이 없는 본체 하부로 유입되어 본체(51) 하부가 침수되며, 이로 인해 배열회수보일러(HRSG) 내부 정비작업이 불가하고, 배열회수보일러(HRSG)의 누수부를 찾기 위해 배열회수보일러의 상단과 하단에 설치된 맨홀(52, 53)을 일일이 개방하여 누수부를 확인해야하는 문제점이 발생하고 있으며, 본체(51) 하부에 침수된 많은 량의 물을 수작업으로 외부로 퍼내야 하는 문제점이 있다.
상기한 문제점들을 해결하기 위하여, 본 발명은 배열회수보일러의 본체 튜브로부터 누수가 발생하는 경우, 누수가 발생되는 부위를 신속하게 검출함과 동시에 누수된 많은 양의 물을 필터링하여 외부로 배수시키기 위한 화력발전소 배열회수보일러 본체 튜브 누수검출장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 종래의 LNG 화력발전소 배열회수보일러의 본체 튜브를 도시한 개략도;
도 2는 본 발명에 따른 화력발전소 배열회수보일러 본체 튜브 누수검출장치의 분리사시도;
도 3은 본 발명에 따른 화력발전소 배열회수보일러 본체 튜브 누수검출장치의 사시도;
도 4는 본 발명에 따른 화력발전소 배열회수보일러 본체 튜브 누수검출장치가 장치케이스 내부에 설치된 상태를 도시한 사시도;
도 5는 본 발명에 따른 화력발전소 배열회수보일러 본체 튜브 누수검출장치가 LNG 화력발전소 배열회수보일러의 본체 튜브에 연결된 상태를 도시한 개념도이다.
♣도면의 주요부분에 대한 부호의 설명♣
50:배열회수보일러 본체튜브 3:파이프라인 8:여과기 10:배수관
9:압력완충 포트 37:포트 본체 11:누수검출 포트 13:고정 지지대
12:부게 볼 19:리미트 고정대 13a:터치바 18:리미트스위치
32:경고등 32a:경고부저 31:녹색등
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 배열회수보일러 본체 하부튜브의 각각의 블록 마다 관통 연결된 파이프라인으로 유입된 누수를 수용하여 여과기로 여과한 다음, 배수관으로 배출하는 압력완충 포트와; 상기 압력완충 포트의 배수관으로 배수된 물을 수용하면서 누수된 물을 하부 포트 본체로 배수하도록 배관 설치된 누수검출 포트와; 상기 누수검출 포트의 내부에 수용되어 유입되는 물의 수위에 따라 승하강하도록 상기 누수검출 포트의 상단부에 상하 유동가능하도록 고정되는 고정 지지대의 하단부에 고정되는 부게 볼과; 상기 고정 지지대를 삽입하여 고정되는 리미트 고정대의 일측을 관통하여 상기 고정 지지대의 일측에 돌출된 터치바에 의하여 접촉 가능하도록 설치되는 리미트스위치와; 상기 리미트스위치에 전기 신호적으로 연결되는 경고등 및 경고부저로 구성되는 것을 특징으로 하는 화력발전소 배열회수보일러 본체 튜브 누수검출장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 배열회수보일러 본체 하부튜브의 블록 마다 관통 연결된 파이프라인이 상기 압력완충 포트의 고장 발생시 누수된 물을 바로 포트 본체로 배수할 수 있도록 포트본체에 배관 연결되는 것을 특징으로 하는 화력발전소 배열회수보일러 본체 튜브 누수검출장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 포트 본체는 일측에 누수된 물을 완전히 배수할 수 있는 하부 배수라인과, 상부에 수중펌프를 이용하여 배수할 수 있는 상부 배수라인이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 화력발전소 배열회수보일러 본체 튜브 누수검출장치를 제공한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 화력발전소 배열회수보일러 본체 튜브 누수검출장치의 분리사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 화력발전소 배열회수보일러 본체 튜브 누수검출장치의 사시도이다.
먼저, 본 발명에 따른 배열회수보일러 본체 튜브 누수검출장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 배열회수보일러(HRSG)의 내부 튜브는 하나의 블록(Block) 형태로 수많은 각각의 튜브 블록군(1)에 개별적으로 설치될 수 있도록 튜브 블록군(50) 마다 형성된 각각의 천공홀(54)에 연관 설치된다.
상기 튜브 블록군(50) 마다 형성된 각각의 천공홀(54)에 누수된 물을 유도할 수 있는 파이프라인(3)이 연관 설치되며,
상기 파이프라인(3)은 누수된 물이 다시 누수되지 않도록 개스킷(2)을 삽입하여 플랜지(1) 결합을 하게 된다.
상기와 같이 천공홀(54)에 밀착 고정된 파이프라인(3)은 누수되어 유입된 물을 압력완충 포트(9)로 유도하게 되며,
상기 압력완충 포트(9)는 내부가 여과기(8)를 수용하고 있어 누수되어 유도된 물을 여과하게 되는 것이다.
또한, 상기 파이프라인(3)에는 누수의 유입을 차단할 수 있는 밸브(4)가 연관 설치되어 있다.
상기 압력완충 포트(9)로 유도되어 여과된 물이 일정 수위에 도달하면, 일측 상부에 관통 형성된 배수관(10)으로 배출되며,
상기 배수관(10)으로 배출된 물은 상기 압력완충 포트(9)의 일측에 고정 설치된 누수검출 포트(11)의 하부로 유도되도록 상기 배수관(10)이 연관 설치되어있다.
상기 누수검출 포트(11)에는 이의 내부에 수용되어 유입되는 물의 수위에 따라 승하강하도록 누수검출 포트(11)의 상단부에 상하 유동가능하도록 고정되는 고정 지지대(13)의 하단부에 고정된 부게 볼(12)이 내장되며,
상기 고정 지지대(13)는 상기 누수검출 포트(11)의 상단부에 개스켓(15)을 삽입하여 고정되는 상부덮개(17) 중앙부를 관통하여 고정되는 지지대 하부유동관(14)에 삽입되어 승하강 가능하도록 설치되며,
상기와 같이 구성된 고정 지지대(13)는 다시 상기 상부덮개(17) 상부에 고정된 리미트 고정대(19)에 승하강 가능하도록 삽입된다.
또한, 상기 리미트 고정대(19)는 상단부에 상기 고정 지지대(13)의 상단부를 삽입하여 유도할 수 있도록 상부 유동관(21)이 중앙부에 관통 고정되어 있다.
한편, 상기 누수검출 포트(11)에 내장된 부게 볼(12)이 하단부에 고정된 고정 지지대(13)에는 일측에 돌출된 터치바(13a)가 형성되어 있으며, 상기 터치바(13a)는 상기 리미트 고정대(19)의 사이공간에 위치도록 설치된다.
따라서, 상기 리미트 고정대(19)의 일측을 관통하여 설치된 리미트스위치(18)의 접촉부위가 상기 고정 지지대(19)의 일측에 돌출된 터치바(13a)에 의하여 접촉 가능하도록 설치된다.
즉, 이러한 구성은 상기 누수검출 포트(11)에 누수된 물이 유입되어 수위가 상승하면, 물 위에 항시 부상하고 있는 부게 볼(12)이 함께 상승하게 되고,
상기 부게 볼(12)이 상승하면, 고정 지지대(13)가 상승하여 터치바(13a)와 접촉 가능하도록 설치된 리미트스위치(18)를 터치하게 되어 누수신호를 발신하게 되는 것이다.
상기와 같은 방법으로 구성된 리미트스위치(18)에는 전기 신호적으로 경고등(32) 및 경고부저(32a)가 케이블이 내장된 전선관(25)으로 연결되어 누수신호를 시각적 또는 청각적으로 최종 발신하게 되며, 이러한 리미트스위치(18)의 누수신호는 발전설비 제어부(미도시)로 발신하도록 구성할 수 있다.
상기한 경고등(32) 및 경고부저(32a), 리미트스위치(18)의 전원은 메인스위치(43)가 공급하고 있으며, 리미트스위치(18)는 녹색등(31)과도 전기 신호적으로연결되어 누수가 발생되지 않은 경우, 상기 녹색등(31)이 항시 점등하고 있다.
한편, 상기 압력완충 포트(9)의 배수관(10)으로 배수된 물을 수용하는 누수검출 포트(11)에 누수된 물이 일정 수위를 초과하면, 물을 하부 포트본체(37)로 배수하도록 배관(37) 설치되어 있으므로, 안정적이면서도 지속적으로 누수 검사를 할 수 있도록 구성되어 있다.
또한, 본 발명을 구성하는 상기 배열회수보일러 본체 하부튜브(50)의 블록 마다 관통 연결된 파이프라인(3)은 상기 압력완충 포트(9)의 고장 발생시 누수된 물을 바로 포트 본체(37)로 배수할 수 있도록 포트 본체에 배관(34) 연결되어 있어 검출장치 고장 발생시에도 누수에 의한 침수의 문제점을 해결할 수 있으며,
상기 포트본체(37)에는 일측에 누수된 물을 완전히 배수할 수 있는 하부 배수라인(41) 및 상부에 수중펌프(38)를 이용하여 배수할 수 있는 상부 배수라인(40)이 설치되어 있으므로 일정 수위 이상으로 포트본체(39)에 물이 유입되면 바로 외부로 배출되도록 구성되어 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 작용에 관하여 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 화력발전소 배열회수보일러 본체 튜브 누수검출장치가 장치케이스 내부에 설치된 상태를 도시한 사시도이고, 도 5는 본 밟명에 따른 화력발전소 배열회수보일러 본체 튜브 누수검출장치가 LNG 화력발전소 배열회수보일러의 본체 튜브에 연결된 상태를 도시한 개념도이다.
본 발명에 따른 화력발전소 배열회수보일러 본체 튜브 누수검출장치는, 도 4에 도시된 바와 같이, 장치의 보호를 위하여 철재로 제작되는 장치케이스(44)에 내장 설치되며,
이러한 장치케이스(44)에 내장된 본 발명에 따른 화력발전소 배열회수보일러 본체 튜브 누수검출장치는, 도 5에 도시된 바와 같이, 배열회수보일러(HRSG)의 튜브 블록군(50) 마다 형성된 각각의 천공홀(54)에 연관 설치되어 각각의 블록군(50)의 누수를 감지하도록 설치된다.
이하, 본 발명의 장치구동관계에 대하여 보다 상세하게 설명한다.
상기 배열회수보일러(HRSG)의 튜브 블록군(50) 중에서 어느 부분에 누수가 발생되면, 이에 연관 설치된 파이프라인(3)으로 누수된 물이 유도되어 압력완충 포트(9)로 유입되며,
상기 압력완충 포트(9)로 유입된 누수는 내장된 여과기(8)에 의하여 여과된 다음, 배수관(10)을 통하여 일측에 설치된 누수검출 포트(11)로 유입되어진다.
상기 누수검출 포트(11)로 유입된 물이 계속 증가하면, 내장된 부게 볼(12)이 이에 따라 동반 상승하게 되고,
이러한 수위상승이 일정 수위를 초과하게 되면, 상기 부게 볼(12)의 고정 지지대(13)에 돌출 형성된 터치바(13a)가 상기 누수검출 포트(11)의 상부에 고정 설치된 리미트스위치(18)를 터치하게 되면, 누수신호가 전선관(25)을 통하여 경고등(32) 및 경고부저(32a)로 발신되어 누수신호를 시각적 또는 청각적으로 최종 발신되어 운전자기 알 수 있도록 한다.
또한, 상기 누수검출 포트(11)로 유입된 물이 일정 수위를 초과하게 되면, 상기 누수검출 포트(11)의 상부 일측에 형성된 배관(37a)을 통하여 포트본체(37)로유입되어 저장되며,
상기 포트본체(37)로 유입된 물이 일정 수위를 초과하면, 일측에 관통 설치된 하부 배수라인(41) 및 상부에 수중펌프(38)를 이용하여 배수할 수 있는 상부 배수라인(40)을 통하여 배수하게 된다.
한편, 본 발명을 구성하는 누수검출 포트(11)에 이상이 발생되면, 상기 배열회수보일러(HRSG)의 튜브 블록군(50)과 연관 설치된 파이프라인(3)과 상기 포트본체(37)를 바로 연관시키는 배관(34)의 밸브(41)을 개방하여 누수된 물을 직접 포트본체(37)로 유입시키도록 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 화력발전소 가스터빈발전기(Gas Turbine Generator)의 배열을 이용한 배열회수보일러(HRSG; Heat Recovering Steam Generator)의 본체 튜브로부터 누출되는 물을 신속하면서도 지속적으로 검출할 수 있어 배열회수보일러 설비를 안정적으로 가동시킬 수 있으며, 종래의 누수발생시 발생하는 설비 침수사고 및 이에 투입되는 인력을 대폭 절감할 수 있어 유지비를 저감시키는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 배열회수보일러 본체 하부튜브(50)의 각각의 블록 마다 관통 연결된 파이프라인(3)으로 유입된 누수를 수용하여 여과기(8)로 여과한 다음, 배수관(10)으로 배출하는 압력완충 포트(9)와;
    상기 압력완충 포트(9)의 배수관(10)으로 배수된 물을 수용하면서 누수된 물을 하부 포트 본체(37)로 배수하도록 배관(37a) 설치된 누수검출 포트(11)와;
    상기 누수검출 포트(11)의 내부에 수용되어 유입되는 물의 수위에 따라 승하강하도록 상기 누수검출 포트(11)의 상단부에 상하 유동가능하도록 고정되는 고정 지지대(13)의 하단부에 고정되는 부게 볼(12)과;
    상기 고정 지지대(13)를 삽입하여 고정되는 리미트 고정대(19)의 일측을 관통하여 상기 고정 지지대(13)의 일측에 돌출된 터치바(13a)에 의하여 접촉 가능하도록 설치되는 리미트스위치(18)와;
    상기 리미트스위치(18)에 전기 신호적으로 연결되어 경고등(32) 및 경고부저(32a)로 구성되는 것을 특징으로 하는 화력발전소 배열회수보일러 본체 튜브 누수검출장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 배열회수보일러 본체 하부튜브(50)의 블록 마다 관통 연결된 파이프라인(3)은 상기 압력완충 포트(9)의 고장 발생시 누수된 물을 바로 포트 본체(37)로배수할 수 있도록 포트 본체에 배관(34) 연결되는 것을 특징으로 하는 화력발전소 배열회수보일러 본체 튜브 누수검출장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 포트 본체(37)는 일측에 누수된 물을 완전히 배수할 수 있는 하부 배수라인(41)과, 상부에 수중펌프(38)를 이용하여 배수할 수 있는 상부 배수라인(40)이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 화력발전소 배열회수보일러 본체 튜브 누수검출장치.
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