KR20050066375A - 발전용 보일러 벅스테이 미끄럼 지지금구 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 발전용 보일러 벅스테이 미끄럼 지지금구에 관한 것이다. 본 발명은 튜브측 지지금구와 체널측 지지금구가 쉴드형상의 결합부재로 슬라이딩 되게 상호 결합된다. 특히, 상기 튜브측 지지금구는 용접불량 및 응력작용에 의한 튜브누설을 예방하기 위해 튜브막에 용접으로 결합되고, 튜브막이 없는 보일러튜브인 경우 튜브측 지지금구의 반대측에 밴드를 더 포함한다.
본 발명에 의하면, 잦은 출력 증감발 및 기동정지시 보일러 튜브가 벅스테이 지지금구로부터 자연스럽게 수축팽창이 되게 하여, 보일러 튜브 누설을 예방하고 수명을 연장할 수 있다. 또한, 용접불량에 의한 보일러 튜브의 누설을 근본적으로 예방할 수 있다.
Description
본 발명은 발전용 보일러 벅스테이 미끄럼 지지금구에 관한 것이다.
보일러 "벅스테(Buckstay)"란 보일러에 가해지는 연소 가스압력, 진동 등의 외력에 저항하여 보일러를 정상위치에 지지하기 위해 일정 간격을 두고 설치하며, 노벽의 변형을 방지하는 역할을 수행한다.
종래의 벅스테이 지지금구(Buckstay support)는 보일러 튜브, 지지금구, 채널(channel) 스터럽(stirrup), 벅스테이(Buckstay) 순서로 결합되고 이들의 결합은 용접으로 결합되며, 특히 벅스테이는 Sttirup Top & Bottom Angle 사이에 끼워져 있다. 도 1은 종래의 벅스테이 지지금구의 구조를 나타내는 단면도이다.
벅스테이의 팽창 메커니즘은 상하 팽창과 횡방향 팽창으로 설명된다. 상.하 팽창은 설계시 보일러 상하 팽창량을 고려하여 벅스테이 층별 간격을 결정하여, 수직레벨가이드(vertical level guide)를 설치한다. 예를 들어 서천화력의 경우 벅스테이 채널지지금구(channel support)가 튜브에 용접 고정되어 보일러 팽창량 만큼 벅스테이도 함께 움직인다.
한편, 횡방향 팽창은 벅스테이(H형강)는 Sttirup Top & Bottom Angle에 끼워져 보일러 횡방향 팽창에 자유롭게 움직일 수 있는 구조이나, 벅스테이 채널은 튜브에 지지금구로 용접되어 있어 보일러 팽창을 구속하는 구조이다.
종래 벅스테이 지지금구 문제점은 보일러 튜브 누설을 유발시키는 것이다. 누설부위는 보일러 튜브 설계 횡방향 팽창량은 15 ~ 54.7mm이나 벅스테이 채널지지금구가 용접되어 있어, 보일러 튜브 팽창을 방해, 구속응력에 의해 피로 가중으로 지지금구 용접부에서 크랙(crack)이 발생된다.
대표적인 벅스테이 개선사례로 평택화력 DSS 설비 개선공사시 일본 Hitachi 중공업의 기술용역 결과를 토대로 튜브에 부착된 Tie Bar(서천 Channel에 해당)가 보일러 튜브에 Tack 용접되어 보일러 팽창에 의해 Tie Bar와 벅스테이를 연결해주는 Stand Off(서천 Sttirup에 해당)의 용접부에서 균열이 발생되는 등 문제점이 발생하여 Tie Bar가 자연스럽게 움직일 수 있도록 튜브 Tack 용접부를 제거하고 Pin으로 고정하는 방법으로 개선하였다.
최근에 건설된 관류 보일러(One-Through Boiler)는 로(Furnace )관벽 튜브가 Spiral 형태로서 수직방향으로 Tie Bar가 설치되어 있으며, Tie Bar 고정방법은 튜브와 튜브 사이에 Filler Plate를 용접 설치한 후 Tie Bar를 Filler Plate에 용접한 구조로. Tie Bar와 벅스테이 연결은 A자모양의 Lug와 Pin을 이용하여 연결한 구조이다.
그러나, 서천 보일러 벅스테이 구조가 평택 및 당진화력 벅스테이와 달리 평철의 Tie Bar 대신 Channel로 설치되었기 때문에 보일러 변형방지 측면에서 우수한 구조라 할 수 있을 것으로 판단할 수 있으며, 평택화력의 경우 Flexible한 구조이기는 하나, 서천 벅스테이 구조와는 많은 차이가 있어 Bench-Marking이 불가능하다는 문제점이 있다.
이러한 종래기술의 문제점을 해소하기 위하여 안출한 본 발명의 목적은 전기를 생산하는 발전소의 기저부하 담당이 화력에서 원자력으로 이양되는 추세에 따라 화력 발전소는 전기사용량에 따른 잦은 출력 증감발과 기동정지를 시행함에 따라 보일러 튜브 수축, 팽창이 반복됨으로서, 튜브 수축, 팽창를 방해하는 벅스테이채널지지금구 부위에서 피로가 누적되어 균열 등이 발생, 보일러수 누설로 발전소 가동에 심각한 장애를 발생시키고, 설비 수명을 단축시키고 있어, 수축 팽창을 자연스럽게 하여 응력이 작용하지 않도록 하는 벅스테이 미끄럼 지지금구를 제공하는 것이다.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 발전용 보일러 벅스테이 미끄럼 지지금구에 있어서, 보일러 튜브를 지지하기 위해서 보일러 튜브와 맞닿은 면은 반원형상으로 형성된 튜브측 지지금구와, 상기 튜브측 지지금구의 다른 면은 체널측 지지금구가 쉴드형상의 결합부재로 슬라이딩되게 상호 결합되는 것을 특징으로 한다. 상기 튜브측 지지금구는 용접불량 또는 응력작용에 의한 튜브누설을 예방하기 위해 튜브막에 용접 설치할 수 있다.
한편, 보일러튜브의 튜브막(tube membrane)이 없는 경우 튜브측 지지금구의 반대측에 보일러튜브와 맞닿을 수 있게 반원형상의 밴드를 더 포함할 수 있다.
기존 벅스테이는 채널지지금구가 튜브에 용접되어 상호 열팽창을 구속하여 발생한 것으로서 이를 해소하기 위해 기존 지지금구를 제거하는 구조인 것이 특징이다.
이하 본 발명의 구성과 작용을 도면에 근거하여 설명하기로 한다.
도 2a는 본 발명에 따른 지지금구의 조립시 사시도이고 ,도 2b는 본 발명에 따른 지지금구가 슬라이딩 된 경우 사시도이며, 도 3은 본 발명의 실시예로 튜브막에 지지금구를 설치한 단면도이다.
도 2에 의하면, 튜브측 지지금구(1)와 체널측 지지금구(2)는 보일러튜브(7)를 지지하기 위한 지지금구로 이 들은 쉴드형상의 결합부재(6)로 슬라이딩 되게 상호 결합된다. 도 3에 의하면, 미끄럼 벅스테이 지지금구 구성품중 밴드(3)는 튜브막이 없는 보일러 튜브에만 적용되고, 튜브막이 부착된 보일러 튜브에서는 튜브측 지지금구(1)와 체널측 지지금구(2)로 상호 슬라이딩 되게 결합된다.
도 4는 본 발명의 구조를 설명하기 위한 정면도 및 단면도이다.
튜브측 지지금구(4)는 용접불량 및 응력작용에 의한 튜브누설을 예방하기 위해 튜브막에 용접 설치할 수 있도록 설계 되었으며, 채널측 지지금구(5)와 조립시 미끄럼이 발생한다.
채널측 지지금구(5)는 채널상부에 용접설치 되며, 튜브측 지지금구(4)와 조립시 미끄럼이 발생한다. 밴드(3)는 튜브막이 없는 튜브에 지지금구를 설치할 경우에 사용되며, 튜브에 직접 용접되지 않도록 지지금구에 용접 설치된다.
이상 앞에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 잦은 출력 증감발 및 기동정지시 보일러 튜브가 벅스테이 지지금구로부터 자연스럽게 수축팽창이 되게 하여, 보일러 튜브 누설을 예방하고 수명을 연장할 수 있다.
또한, 벅스테이 지지금구설치를 위한 용접부위가 튜브막 또는 밴드에 용접됨으로서 용접불량에 의한 보일러 튜브의 누설을 근본적으로 예방할 수 있다.
도 1은 종래의 벅스테이 지지금구의 구조를 나타내는 단면도,
도 2a는 본 발명에 따른 지지금구의 조립시 사시도,
도 2b는 본 발명에 따른 지지금구가 슬라이딩 된 경우 사시도,
도 3은 본 발명의 실시예로 튜브막에 지지금구를 설치한 단면도,
도 4는 본 발명의 구조를 설명하기 위한 정면도 및 단면도
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 지지금구 2 : 지지금구 용접부
3 : 밴드 4 : 튜브측 지지금구
5 : 채널측 지지금구 6 : 쉴드형상의 결합부재
7 : 보일러 튜브 9 : 튜브막
Claims (3)
- 발전용 보일러 벅스테이 미끄럼 지지금구에 있어서, 보일러 튜브(7)를 지지하기 위해서 보일러 튜브와 맞닿은 면은 반원형상으로 형성된 튜브측 지지금구(4)와, 상기 튜브측 지지금구(4)의 다른 면은 체널측 지지금구(5)가 쉴드형상의 결합부재(6)로 슬라이딩되게 상호 결합되는 것을 특징으로 하는 발전용 보일러 벅스테이 미끄럼 지지금구.
- 제 1항에 있어서, 상기 튜브측 지지금구(4)는 용접불량 또는 응력작용에 의한 튜브누설을 예방하기 위해 튜브막에 용접 설치할 수 있는 것을 특징으로 하는 발전용 보일러 벅스테이 미끄럼 지지금구.
- 제 1항에 있어서, 보일러튜브의 튜브막이 없는 경우 튜브측 지지금구(4)의 반대측에 보일러튜브(7)와 맞닿을 수 있게 반원형상의 밴드(3)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발전용 보일러 벅스테이 미끄럼 지지금구.
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| KR101483019B1 (ko) * | 2011-12-30 | 2015-01-16 | 두산중공업 주식회사 | 보일러 튜브 화로벽의 지지 장치 |
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2003
- 2003-12-26 KR KR10-2003-0097654A patent/KR100537063B1/ko active IP Right Grant
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| KR101483019B1 (ko) * | 2011-12-30 | 2015-01-16 | 두산중공업 주식회사 | 보일러 튜브 화로벽의 지지 장치 |
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