KR200462570Y1 - 가스터빈 2단 연소장치의 교정 장비 및 이를 이용한 방법 - Google Patents

Abstract

본 고안은 가스터빈 2단 연소장치의 교정 장비 및 이를 이용한 방법에 관한 것이다.
본 고안의 일실시 예에 따른 가스터빈 2단 연소장치의 교정 장비는 일정한 크기를 가지는 지지판, 지지판 상부의 배치되어 소정의 유압을 발생하는 핸드 펌프부, 지지판과 소정의 거리로 이격되어 설치되며, 2단 연소기의 발코니부의 일부와 체결되도록 형성되는 제1 받침대, 지지판과 제1 받침대 사이에 배치되어 제1 받침대를 고정하는 제1 고정대, 지지판과 제1 받침대 사이에 배치되되, 일단이 제1 고정대에 고정되고, 제1 받침대에 체결되는 2단 연소기의 발코니부의 하단을 지지하도록 형성되는 제2 받침대 및 소정의 유압을 제공받아 동작하되, 제1 받침대와 제2 받침대에 의해 체결되어 고정되는 2단 연소기의 발코니부의 외부를 교정하도록 동작하는 유압실린더부를 포함한다.

Description

가스터빈 2단 연소장치의 교정 장비 및 이를 이용한 방법{Gas Turbine Vortex Fuel Lance Fixation Tool and Method}

본 고안은 가스터빈 2단 연소장치의 교정 장비 및 이를 이용한 방법에 관한 것이다.

일반적으로 보령복합 가스터빈에서 사용되는 첫 번째 연소장치(30개/1호기)와 두 번째 연소장치(24개/1호기)가 가스터빈 건설시 원 제작사에 의해 전량 외자로 구매하고 있으며 재사용이 불가능하여 사용 후 폐기하였다.

또한, 보령복합 가스터빈 연소장치에 맞는 교정 장비가 없어 연소장치 발코니 휨 발생 등 단순한 기계적 결함으로도 일체를 교체해야하는 문제점으로 인해 연소장치 일체를 고가(14억원/24개, 1호기분/2년 사용기준)로 외국에서 구매하여 많은 외화낭비와 정비기술력의 저하, 비상시 정비기간 증가 등 여러 가지 어려움이 있는 문제점이 있었다.

본 고안은 2단 연소장치의 발코니가 휨 발생 등 단순한 기계적 결함 때문에 연소장치의 일체를 교체해야하지 않고 2단 연소장치의 발코니를 용이하게 교정할 수 있는 가스터빈 2단 연소장치의 교정 장비 및 이를 이용한 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 고안의 일실시 예에 따른 가스터빈 2단 연소장치의 교정 장비는 일정한 크기를 가지는 지지판, 지지판 상부의 배치되어 소정의 유압을 발생하는 핸드 펌프부, 지지판과 소정의 거리로 이격되어 설치되며, 2단 연소기의 발코니부의 일부와 체결되도록 형성되는 제1 받침대, 지지판과 제1 받침대 사이에 배치되어 제1 받침대를 고정하는 제1 고정대, 지지판과 제1 받침대 사이에 배치되되, 일단이 제1 고정대에 고정되고, 제1 받침대에 체결되는 2단 연소기의 발코니부의 하단을 지지하도록 형성되는 제2 받침대 및 소정의 유압을 제공받아 동작하되, 제1 받침대와 제2 받침대에 의해 체결되어 고정되는 2단 연소기의 발코니부의 외부를 교정하도록 동작하는 유압실린더부를 포함한다.

또한, 지지판과 제1 받침대 사이에 배치되고, 제1 받침대의 하부를 고정하는 제1 하부 지지대를 포함할 수 있다.

또한, 제1 고정대에 배치되어 제2 받침대의 높이를 조절하는 높이 조절부를 포함할 수 있다.

또한, 제1 받침대는 2단 연소기의 발코니부가 삽입되어 체결되는 삽입부를 포함할 수 있다.

또한, 본 고안의 일실시 예에 따른 가스터빈 2단 연소장치를 교정하는 방법은 가스터빈 2단 연소장치의 교정 장비에 2단 연소기의 발코니부를 삽입하여 체결하는 단계, 가스터빈 2단 연소장치의 교정 장비에 체결되는 2단 연소기의 발코니부의 외부를 측정하는 단계, 측정되는 2단 연소기의 발코니부의 외부와 미리 설정된 표준 값과 비교하여, 설정된 표준 값에 맞게 2단 연소기의 발코니부의 외부를 교정하는 단계 및 설정된 표준 값에 맞게 교정된 2단 연소기의 발코니부의 외부를 다시 측정하는 단계를 포함한다.

본 고안의 일실시 예에 따른 가스터빈 2단 연소장치의 교정 장비 및 이를 이용한 방법에 의해 2단 연소장치의 발코니가 휨 발생 등 단순한 기계적 결함을 용이하게 교정할 수 있어 안정적인 설비운영을 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 고안의 일실시 예에 따른 가스터빈 2단 연소장치의 교정 장비 및 이를 이용한 방법에 의해 2단 연소장치의 발코니가 휨 발생 등 단순한 기계적 결함을 용이하게 교정할 수 있어 효율적으로 비용절감할 수 있는 효과가 있다.

도 1a 및 도 1b는 본 고안의 일실시 예에 따른 가스터빈 2단 연소장치의 교정 장비를 설명하기 위한 것이다.
도 2a 및 도 2b는 본 고안의 일실시 예에 따른 가스터빈 2단 연소장치의 교정 장비가 가스터빈 2단 연소장치를 장착한 것을 설명하기 위한 것이다.
도 3은 본 고안의 일실시 예에 따른 가스터빈 2단 연소장치의 교정 장비 중 제1 받침대와 유압실린더부를 설명하기 위한 것이다.
도 4는 본 고안의 일실시 예에 따른 가스터빈 2단 연소장치를 교정하는 방법을 설명하기 위한 것이다.
도 5는 본 고안의 일실시 예에 따라 2단 연소기의 발코니부를 측정하는 것을 설명하기 위한 것이다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시 예에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 기타 실시 예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다. 본 고안의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

도 1a 및 도 1b는 본 고안의 일실시 예에 따른 가스터빈 2단 연소장치의 교정 장비를 설명하기 위한 것이고, 도 2a 및 도 2b는 본 고안의 일실시 예에 따른 가스터빈 2단 연소장치의 교정 장비가 가스터빈 2단 연소장치를 장착한 것을 설명하기 위한 것이고, 도 3은 본 고안의 일실시 예에 따른 가스터빈 2단 연소장치의 교정 장비 중 제1 받침대와 유압실린더부를 설명하기 위한 것이다.

도 1a 내지 도 3을 살펴보면, 본 고안의 일실시 예에 따른 가스터빈 2단 연소장치의 교정 장비(100)는 지지판(160), 핸드 펌프부(110), 제1 받침대(150), 제1 고정대(140a), 제1 하부 지지대(140b), 제2 받침대(130), 제2 지지바(140c) 및 유압실린더부(112)를 포함하여 구성되는 것이다.

지지판(160)은 일정한 크기를 가지는 것이다. 이러한 지지판(160)은 일정한 넓이와 두께를 가지며, 가스터빈 2단 연소장치의 교정 장비(100)가 안정적으로 동작할 수 있도록 견고하게 형성되는 것이다. 이러한 지지판(160) 하부에는 도시되지 않았지만 이동부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 이동부(미도시)를 형성하여 가스터빈 2단 연소장치의 교정 장비(100)를 용이하게 이동시킬 수도 있다.

핸드 펌프부(110)는 지지판(160) 상부의 배치되어 소정의 유압을 발생하는 것이다. 이러한 핸드 펌프부(110)는 소정의 유압을 후술할 유압실린더부(112)에 공급하는 것이다. 핸드 펌프부(110)는 손잡이를 포함할 수 있다. 사용자는 핸드 펌프부(110)에 형성된 손잡이를 이용하여 소정의 유압을 유압실린더부(112)에 공급하거나 공급하지 않을 수 있다. 또한, 핸드 펌프부(110)와 유압실린더부(112)는 플랙시블(Flexible)한 케이블(111)로 연결되며 플랙시블(Flexible)한 케이블(111)을 통해 소정의 유압을 전달함으로써, 유압실린더부(112)를 용이하게 움직일 수 있을 뿐만 아니라 사용자의 조작이 편해질 수 있다.

제1 받침대(150)는 지지판(160)과 소정의 거리로 이격되어 설치되며, 2단 연소기의 발코니부(200)의 일부와 체결되도록 형성되는 것이다. 이러한 제1 받침대(150)는 2단 연소기의 발코니부(200)가 삽입되어 체결되는 삽입부(미도시)를 포함할 수 있다. 제1 받침대(150)는 상부에 유압실린더부(112)를 위치시키고 체결된 2단 연소기의 발코니부(200)를 측정 및 교정할 수 있는 공간이 형성되는 것이다. 여기서 제1 받침대(150)의 넓이는 지지판(160)의 넓이보다 작게 형성될 수 있다.

제1 고정대(140a)는 지지판(160)과 제1 받침대(150) 사이에 배치되어 제1 받침대(150)를 고정하는 것이다. 이러한 제1 고정대(140a)는 일단이 지지판(160)의 상부에 고정되고, 타단이 제1 받침대(150)의 하부에 고정되어 제1 받침대(150)를 견고하게 고정하는 것이다. 이와 같이 형성된 제1 고정대(140a)에 높이 조절부(120)가 더 형성될 수 있다. 이러한 높이 조절부(120)는 지지판(160)과 제1 받침대(150) 사이에 배치되고 후술할 제2 받침대(130)의 높이를 조절할 수 있다. 높이 조절부(120)는 2단 연소기의 발코니부(200)가 제1 받침대(150)에 체결되면 2단 연소기의 발코니부(200)의 크기에 따라 후술할 제2 받침대(130)의 높이를 조절한 후 제2 받침대(130)를 고정할 수 있다.

제1 하부 지지대(140b)는 지지판(160)과 제1 받침대(150) 사이에 배치되어 2단 연소기의 발코니부(200)를 고정하는 것이다. 이러한 제1 지지대(140b)는 제1 받침부(150)의 하부에 볼트와 너트로 견고하게 고정하는 것이다.

제2 받침대(130)는 지지판(160)과 제1 받침대(150) 사이에 배치되어 일단이 제1 고정대(140a)에 고정되고, 제1 받침대(150)에 체결되는 2단 연소기의 발코니부(200)의 하단을 지지하도록 형성되는 것이다. 이러한 제2 받침대(130)는 지지판(160)과 제1 받침대(150) 사이에 배치되면서 지지판(160)과 소정의 거리로 이격되어 형성되는 것이다. 제2 받침대(130)는 제1 받침대(150)에 체결되는 2단 연소기의 발코니부(200)가 측정 또는 교정되는 동안 2단 연소기의 발코니부(200)가 위 아래로 움직이지 않도록 제2 지지바(140c)로 최종 고정하여 2단 연소기의 발코니부(200)를 견고하게 지지하는 것이다. 이와 같이, 2단 연소기의 발코니부(200)를 제1 받침대(150)와 제2 받침대(130)를 통해 견고하게 고정함으로써, 2단 연소기의 발코니부(200)를 더욱 정확하게 측정하는 동시에 효율적으로 교정할 수 있다.

유압실린더부(112)는 핸드 펌프부(110)를 통해 제공받은 소정의 유압을 제공받아 동작하되, 제1 받침대(150)와 제2 받침대(130)에 의해 체결되어 고정되는 2단 연소기의 발코니부(200)의 외부를 교정하도록 동작하는 것이다. 이러한 유압실린더부(112)는 제1 받침대(150)에 위치하며, 제1 받침대(150)와 제2 받침대(130)에 의해 체결되어 고정된 2단 연소기의 발코니부(200)를 측정하거나 교정하는 것이다. 즉, 핸드 펌프부(110)를 통해 제공받은 소정의 유압을 제어하여 2단 연소기의 발코니부(200)를 정교하게 교정할 수 있다.

지금까지 설명한 바와 같이, 본 고안의 일실시 예에 따른 가스터빈 2단 연소장치의 교정 장비(100)는 현장에서 2단 연소기의 발코니부(200)를 효율적으로 교정할 수 있어 안정적인 설비운영을 할 수 있다. 또한, 장시간 사용하여 2단 연소기의 발코니부(200)에 변형이 발생하였을 경우에도 현장에서 바로 교정을 할 수 있어 가스터빈의 수명단축을 미연에 방지할 수 있다.

도 4는 본 고안의 일실시 예에 따른 가스터빈 2단 연소장치를 교정하는 방법을 설명하기 위한 것이다.

도 4를 살펴보면, 본 고안의 일실시 예에 따른 가스터빈 2단 연소장치를 교정하는 것을 나타낸 것이다.

먼저, 본 고안의 일실시 예에 따른 가스터빈 2단 연소장치의 교정 장비(100)에 2단 연소기의 발코니부(200)를 설치를 하는 것이다.

이후, 가스터빈 2단 연소장치의 교정 장비(100)에 2단 연소기의 발코니부(200)를 삽입하여 체결하는 단계를 포함할 수 있다. 즉, 2단 연소기의 발코니부(200)를 가스터빈 2단 연소장치의 교정 장비(100) 중 제1 받침대(150)에 삽입하여 체결하고 2단 연소기의 발코니부(200)의 크기에 맞게 제2 받침대(130)의 위치를 조절하여 2단 연소기의 발코니부(200)를 지지하는 것이다. 이에 따라, 2단 연소기의 발코니부(200)는 견고하게 고정될 수 있다.
이후, 가스터빈 2단 연소장치의 교정 장비(100)에 체결되는 2단 연소기의 발코니부(200)의 외부를 측정하는 단계를 포함할 수 있다. 즉, 사용자는 2단 연소기의 발코니부(200)의 외부를 측정하여 2단 연소기의 발코니부(200)의 상태를 체크할 수 있다. 이에 따라, 2단 연소기의 발코니부(200)가 장시간 사용되고 연소온도 불균형에 따른 온도 편차에 의해 변형된 부분을 체크할 수 있다.

이후, 측정되는 2단 연소기의 발코니부(200)의 외부와 미리 설정된 표준 값과 비교하여, 설정된 표준 값에 맞게 2단 연소기의 발코니부(200)의 외부를 교정하는 단계를 포함할 수 있다. 즉, 장시간 사용되고 연소온도 불균형에 따른 온도 편차에 의해 변형된 부분된 2단 연소기의 발코니부(200)의 외부를 유압실린더부(112)를 이용하여 교정하는 것이다. 이에 대한 자세한 설명은 도 5에서 후술하기로 한다.

삭제

이후 설정된 표준 값에 맞게 교정된 2단 연소기의 발코니부(200)의 외부를 다시 측정하는 단계를 포함할 수 있다. 즉, 유압실린더부(112)를 통해 변형되었던 2단 연소기의 발코니부(200)를 교정하고, 교정한 이후에 2단 연소기의 발코니부(200)를 다시 측정하여 변형된 부분이 정확하게 교정되었는지 체크하는 것이다.

이와 같이, 2단 연소기의 발코니부(200)를 측정하고, 교정하고, 다시 측정하고, 다시 교정하는 단계를 계속해서 진행하여 변형된 2단 연소기의 발코니부(200)를 오차 범위내에 포함한 설정된 표준 값을 가진 2단 연소기의 발코니부(200)로 교정함으로써, 냉각공기가 연소구역내에 유입되어 연소가 불안정하게 유지되는 것을 미연에 방지할 수 있다.

도 5는 본 고안의 일실시 예에 따라 2단 연소기의 발코니부를 측정하는 것을 설명하기 위한 것이다.

도 5를 살펴보면, 본 고안의 일실시 예에 따라 2단 연소기의 발코니부(200)를 여러 부분으로 나누어 측정하는 것이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 2단 연소기의 발코니부(200)를 “가” 내지 “다” 로 나누어 각각 측정하고, “가” 내지 “다” 로 나뉜 영역을 유압실린더부(112)를 이용하여 교정하는 것이다. 또한, “A” 내지 “D”로 나누어 각각 측정하고, “A” 내지 “D”로 나뉜 영역을 유압실린더부(112)를 이용하여 교정하는 것이다. 이와 같이, 각각 측정하고 교정한 이후에 다시 측정하여 설정된 표준 값에 포함될 때까지 2단 연소기의 발코니부(200)를 교정하는 것이다.

이때, 본 고안의 일실시에 따른 가스터빈 2단 연소장치를 교정 장비(100)에 2단 연소기의 발코니부(200)를 설치하고 교정전 각 부를 측정하여 측정된 데이터를 기록하고, 유압실린더부(112)를 이용하여 교정 시행 후 최종 각 부를 다시 측정하여 교정후 측정된 데이터 기록하는 것이다.

여기서, 2단 연소기의 발코니부(200)를 교정할 때 유압실린더부(112)를 이용하여 최고 사용압력 12kN이며, 최대 허용 Bending 높이는 50mm를 초과하지 않는 것이 바람직한 것이다. 또한, 교정 시행 후 반드시 비파괴 검사(PT)를 시행하여 모재의 균열이 없애는 것이 바람직한 것이다.

또한, 가스터빈 연소장치를 주기적으로 분해 정비할 수 있다. 이는 2단 연소장치 발코니부 휨 등으로 변형부 틈새를 통한 냉각공기가 연소실내로 유입될 경우 연소 불안정으로 출력 증발 불가, 피스톤 링 손상으로 인한 냉각용 공기 외부누설, Thermocouple 및 Protective Case 열화 및 손상으로 인한 온도측정 불량으로 보호 로직 부동작 및 공기 및 가스 연결부 접촉면 마모 누설위험 등 손상 상태를 점검하기 위한 것이다. 이에 따라, 본 고안의 일실시 예에 따른 가스터빈 2단 연소장치의 교정 장비 및 그에 따른 방법을 통해 2단 연소장치의 발코니부를 체크하고 교정함으로써, 상기에 기술한 문제점을 미연에 방지할 수 있다.

이상, 본 고안을 본 고안의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시 예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 고안은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다.

오히려, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 고안에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 고안의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

100: 가스터빈 2단 연소장치의 교정 장비
110: 핸드펌프부 111: 케이블
112: 유압실린더부 120: 높이 조절부
130: 제2 받침부 140a: 제1 고정부
140b: 제1 하부 지지대 140c:제2 지지바
150: 제1 받침부 160: 지지판
200: 2단 연소기의 발코니부

Claims (5)

1. 일정한 크기를 가지는 지지판;
   상기 지지판 상부의 배치되어 소정의 유압을 발생하는 핸드 펌프부;
   상기 지지판과 소정의 거리로 이격되어 설치되며, 2단 연소기의 발코니부의 일부와 체결되도록 형성되는 제1 받침대;
   상기 지지판과 상기 제1 받침대 사이에 배치되어 상기 제1 받침대를 고정하는 제1 고정대;
   상기 지지판과 상기 제1 받침대 사이에 배치되되, 일단이 상기 제1 고정대에 고정되고, 상기 제1 받침대에 체결되는 상기 2단 연소기의 발코니부의 하단을 지지하도록 형성되는 제2 받침대; 및
   상기 소정의 유압을 제공받아 동작하되, 상기 제1 받침대와 상기 제2 받침대에 의해 체결되어 고정되는 상기 2단 연소기의 발코니부의 외부를 교정하도록 동작하는 유압실린더부;
   를 포함하는 가스터빈 2단 연소장치의 교정 장비.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 지지판과 상기 제1 받침대 사이에 배치되고, 상기 제1 받침대의 하부를 고정하는 제1 하부 지지대를 포함하는 가스터빈 2단 연소장치의 교정 장비.
3. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 고정대에 배치되어 상기 제2 받침대의 높이를 조절하는 높이 조절부를 포함하는 가스터빈 2단 연소장치의 교정 장비.
4. 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제1 받침대는 상기 2단 연소기의 발코니부가 삽입되어 체결되는 삽입부를 포함하는 가스터빈 2단 연소장치의 교정 장비.
5. 가스터빈 2단 연소장치를 교정하는 방법에 있어서,
   가스터빈 2단 연소장치의 교정 장비에 2단 연소기의 발코니부를 삽입하여 체결하는 단계;
   상기 가스터빈 2단 연소장치의 교정 장비에 체결되는 상기 2단 연소기의 발코니부의 외부를 측정하는 단계;
   측정되는 상기 2단 연소기의 발코니부의 외부와 미리 설정된 표준 값과 비교하여, 상기 설정된 표준 값에 맞게 상기 2단 연소기의 발코니부의 외부를 교정하는 단계; 및
   상기 설정된 표준 값에 맞게 교정된 상기 2단 연소기의 발코니부의 외부를 다시 측정하는 단계;
   를 포함하는 가스터빈 2단 연소장치를 교정하는 방법.

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