KR20080053025A - Flux inspection apparatus of flame back resistance nozzle - Google Patents

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Abstract

A flux inspection apparatus of a FBR(Flame Back Resistance) nozzle is provided to perform flux inspection on pre-mixing and diffusion gas nozzles forming the nozzle in one flux inspection support. A flux inspection apparatus of an FBR nozzle comprises a flux inspection support, a first three-way ball valve(230), a second three-way ball valve(250), first and second solenoid valves(270,280), a solenoid selecting switch(290) and a control unit. The flux inspection support includes a plurality of air swing clamps fixing the FBR nozzle, and first and second chambers connected to pre-mixing and diffusion gas nozzles respectively. The first three-way ball valve has two ends coupled to inlets of the first and second chambers, and the other end coupled to a first air tank(220), and has a pneumatic actuator. The second three-way ball valve has two ends coupled to outlets of the first and second chambers, and the other end coupled to flux inspection equipment(240), and has a pneumatic actuator. The first and second solenoid valves are installed between the first and second three-way ball valves and a second air tank(260). The solenoid selecting switch connects the second air tank to the air swing clamps, and selectively fixes or separates the FBR nozzle in the flux inspection support. The control unit controls the first and second solenoid valves, and inspects flux of the pre-mixing and diffusion gas nozzles through the flux inspection equipment.

Description

ＦＢＲ 노즐용 유량 검사 장치{Flux Inspection Apparatus of Flame Back Resistance Nozzle}Flux Inspection Apparatus of Flame Back Resistance Nozzle}

도 1은 GE 7FA 기종의 가스터빈을 구성하는 연소실 덮개와 FBR 노즐의 결합관계를 도시한 사시도이고,1 is a perspective view illustrating a coupling relationship between a combustion chamber cover and an FBR nozzle constituting a gas turbine of a GE 7FA model;

도 2는 도 1에 도시된 FBR 노즐의 가스 유동라인을 도시한 개략도이고, 2 is a schematic view showing a gas flow line of the FBR nozzle shown in FIG.

도 3a 및 도 3b는 도 1에 도시된 FBR 노즐의 유량 검사를 위해 FBR 노즐을 유량 검사 지지대에 각각 결합한 상태를 도시한 개략도이며, 3A and 3B are schematic views illustrating a state in which the FBR nozzles are respectively coupled to the flow inspection support for the flow rate inspection of the FBR nozzle shown in FIG. 1;

도 4 및 도 5는 이 발명의 한 실시예에 따른 FBR 노즐용 유량 검사 장치의 구성관계를 도시한 개략도 및 상세도이다. 4 and 5 are schematic and detailed views showing the configuration of the flow rate inspection apparatus for FBR nozzles according to an embodiment of the present invention.

♠ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♠  ♠ Explanation of symbols on the main parts of the drawing ♠

200 : FBR 노즐용 유량 검사 장치200: flow rate inspection device for FBR nozzle

210 : 유량 검사 지지대 220, 260 : 공기저장탱크 210: flow rate test support 220, 260: air storage tank

230, 250 : 3-웨이 볼 밸브 240 : 유량 검사 장비230, 250: 3-way ball valve 240: flow inspection equipment

270, 280 : 솔레노이드 밸브 290 : 솔레노이드 선택 스위치270, 280: solenoid valve 290: solenoid selector switch

이 발명은 FBR(Flame Back Resistance) 노즐용 유량 검사 장치에 관한 것이며, 특히, FBR 노즐을 구성하는 예비혼합 가스 노즐 및 확산 가스 노즐에 대한 유량 검사를 1개의 유량 검사 지지대에서 검사할 수 있는 FBR 노즐용 유량 검사 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a flow rate inspection apparatus for a flame back resistance (FBR) nozzle, and more particularly, a FBR nozzle capable of inspecting the flow rate of the premixed gas nozzle and the diffusion gas nozzle constituting the FBR nozzle with one flow inspection support. It relates to a flow rate inspection device for.

GE 7FA 기종은 그 가스터빈 연소실이 14개로 구성되어 있으며, 각 연소실은 5개의 FBR 노즐에서 액화천연가스(LNG)를 분사하여 연소하도록 구성되어 있다. 이러한 연소실에서의 연소상태는 배기가스 온도를 측정, 분석하여 그 안정성을 판단하고, 연소실 내의 화염안정화를 위하여 LNG 분사설비인 FBR 노즐(70EA) 및 각 연소기(14EA) 에서 균등한 LNG가 분사하는지 유량 검사(Flow Test)를 실시하여 그 결과에 따라 FBR 노즐을 재배열 하여야 한다.The GE 7FA is composed of 14 gas turbine combustion chambers, each of which is configured to burn by liquefied natural gas (LNG) from five FBR nozzles. The combustion state in the combustion chamber is determined by measuring and analyzing the exhaust gas temperature to determine its stability, and the flow rate whether LNG is injected from the FBR nozzle 70EA, which is the LNG injection facility, and each combustor 14EA, to stabilize the flame in the combustion chamber. A flow test should be performed to re-arrange the FBR nozzles according to the results.

따라서, 도 1에 도시된 바와 같이 계획예방정비 및 재생정비시에 FBR 노즐(100)을 연소실 덮개(110)에서 분리한 후, 정비공장에서 FBR 노즐의 유량 검사를 실행한 후, 그 결과에 따라 70개의 FBR 노즐을 14그룹으로 재배열 하여 설치하여야 한다.Therefore, after the FBR nozzle 100 is removed from the combustion chamber cover 110 at the time of planned preventive maintenance and regeneration maintenance, as shown in FIG. 70 FBR nozzles should be rearranged into 14 groups.

즉, 정비공장에서는 탈지(Degreasing), 글래스 비스 클리닝(Glass Bead Cleaning), 비파괴검사 및 실링(E-seal) 접촉면을 폴리싱(Polishing) 한 후 유량 검사를 행하고 있다. 그런데, 도 2에 도시된 바와 같이, 1개의 FBR 노즐(100)은 예비혼합 가스 노즐(Premix Gas Nozzle) 및 확산 가스 노즐(Diffusion Gas Nozzle) 이 각각 구별되게 구성되어 있어 각각 다른 2개의 노즐에 대한 유량 검사가 시행되어야 하며, 그 결과에 따라 FBR 노즐의 재배열을 실시하여야 한다.That is, the maintenance shop performs degreasing, glass bead cleaning, non-destructive testing, and polishing of the contact surfaces of the E-seal, followed by the flow rate inspection. However, as shown in FIG. 2, one FBR nozzle 100 is configured to distinguish a premix gas nozzle and a diffusion gas nozzle, respectively, for two different nozzles. Flow checks should be carried out and the FBR nozzle rearranged accordingly.

따라서, 종래에는 FBR 노즐의 유량을 검사하기 위해 도 3a 및 도 3b와 같이 3개의 토글 클램프(Toggle Clamp)를 각각 갖는 예비혼합 가스 노즐 검사 지지대와 확산 가스 노즐 검사 지지대를 순차적으로 이용하였다. 이 때, 각각의 가스 노즐 검사 지지대는 해당 노즐과 연결되는 1개씩의 챔버(Chamber)를 각각 갖도록 구성된다. 따라서, 유량 검사 장비를 이용하여 FBR 노즐을 구성하는 예비혼합 가스 노즐 및 확산 가스 노즐에 대한 2종류의 유량 검사를 실시함에 있어, 예비혼합 가스 노즐 검사 지지대를 이용하여 70개에 해당하는 예비혼합 가스 노즐에 대한 유량 검사를 완료한 후, 확산 가스 노즐 검사 지지대로 교체한 후 70개의 확산 가스 노즐을 재차 유량 검사해야 한다. 그로 인해, 작업에 번거로움이 있을 뿐만 아니라 유량 검사 시간이 장시간 소요되는 단점이 있었다. Accordingly, in order to inspect the flow rate of the FBR nozzle, a premixed gas nozzle inspection support and a diffusion gas nozzle inspection support each having three toggle clamps, respectively, are sequentially used as shown in FIGS. 3A and 3B. At this time, each gas nozzle inspection support is configured to have one chamber (Chamber) each connected with the nozzle. Therefore, in performing two types of flow rate inspections for the premixed gas nozzle and the diffusion gas nozzle constituting the FBR nozzle using the flow rate inspection equipment, 70 premixed gases corresponding to 70 pieces are prepared using the premixed gas nozzle inspection support. After completing the flow rate check on the nozzles, the 70 diffuse gas nozzles must be flow rate checked again after replacement with the diffuse gas nozzle test support. Therefore, not only the work is troublesome, but also the disadvantage that the flow inspection time takes a long time.

따라서 이 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, FBR 노즐을 구성하는 예비혼합 가스 노즐 및 확산 가스 노즐에 대한 유량 검사를 1개의 유량 검사 지지대에서 편리하게 검사할 수 있는 FBR 노즐용 유량 검사 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다. Therefore, the present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, the flow rate inspection for the pre-mixed gas nozzle and the diffusion gas nozzle constituting the FBR nozzle can be conveniently inspected in one flow test support The object is to provide a flow rate inspection device for the FBR nozzle.

아래에서, 이 발명에 따른 FBR 노즐용 유량 검사 장치의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a preferred embodiment of the flow rate inspection apparatus for FBR nozzle according to the present invention will be described in detail.

도 4 및 도 5는 이 발명의 한 실시예에 따른 FBR 노즐용 유량 검사 장치의 구성관계를 도시한 개략도 및 상세도이다. 4 and 5 are schematic and detailed views showing the configuration of the flow rate inspection apparatus for FBR nozzles according to an embodiment of the present invention.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 이 실시예에 따른 FBR 노즐용 유량 검사 장치(200)는 FBR 노즐(100)을 고정하는 3개의 에어 스윙 클램프(211 ; Air Swing Clamp)와 FBR 노즐을 구성하는 예비혼합 가스 노즐 및 확산 가스 노즐에 각각 연결되는 제1, 제2 챔버(212, 213 ; Chamber)를 구비한 유량 검사 지지대(210)와, 양측은 제1, 제2 챔버(212, 213)의 입구(212a, 213a)에 각각 접속되고 다른 한 측은 제1 공기저장 탱크(220)에 접속되며 공압 액추에이터를 갖는 제1 3-웨이 볼 밸브(230)와, 양측은 제1, 제2 챔버(212, 213)의 출구(212b, 213b)에 각각 접속되고 다른 한 측은 유량 검사 장비(240)에 접속되며 공압 액추에이터를 갖는 제2 3-웨이 볼 밸브(250)와, 제1, 제2 3-웨이 볼 밸브(230, 250)와 제2 공기저장 탱크(260)의 사이에 설치되는 제1, 제2 솔레노이드 밸브(270, 280)와, 제2 공기저장 탱크(260)와 에어 스윙 클램프(211)를 연결하여 에어 스윙 클램프(211)를 통해 FBR 노즐(100)을 유량 검사 지지대(210)에 선택적으로 고정하거나 분리하는 솔레노이드 선택 스위치(290), 및 제1, 제2 솔레노이드 밸브(270, 280)를 제어하여 예비혼합 가스 노즐 및 확산 가스 노즐에 대한 유량을 유량 검사 장비(240)를 통해 검사하는 제어수단(도시안됨)을 포함한다.As shown in FIGS. 4 and 5, the flow rate inspection apparatus 200 for the FBR nozzle according to this embodiment uses three air swing clamps 211 and an FBR nozzle to fix the FBR nozzle 100. The flow rate test support 210 having the first and second chambers 212 and 213 connected to the premixed gas nozzle and the diffusion gas nozzle, respectively, and the first and second chambers 212 and 213 on both sides. The first three-way ball valve 230 connected to the inlets 212a and 213a, the other side to the first air storage tank 220, and having a pneumatic actuator, and both sides to the first and second chambers. A second three-way ball valve 250 connected to the outlets 212b and 213b of the 212 and 213 and the other side to the flow inspection equipment 240 and having a pneumatic actuator, and a first and second third. First and second solenoid valves 270 and 280 installed between the way ball valves 230 and 250 and the second air storage tank 260, and the second air storage tank 260 and air. Solenoid selector switch 290 for connecting the wing clamp 211 to selectively fix or separate the FBR nozzle 100 to the flow test support 210 through the air swing clamp 211, and the first and second solenoid valves. And control means (not shown) for controlling the flows of the premixed gas nozzle and the diffusion gas nozzle through the flow rate inspection device 240 by controlling the flows 270 and 280.

이 실시예의 유량 검사 장비(240)는 통상적인 방식을 채택하거나 종래에 사 용되던 장비와 동일하거나 유사한 형태로 구성되어, 제1, 제2 챔버(212, 213)의 입구(212a, 213a)로 유입되어 출구(212b, 213b)로 배출되는 공기압 등을 측정하여 유량을 검사하도록 구성된 것으로, 그 설명을 생략한다. The flow inspection equipment 240 of this embodiment adopts a conventional manner or is configured in the same or similar form as the equipment used in the prior art, so as to the inlets 212a and 213a of the first and second chambers 212 and 213. It is configured to check the flow rate by measuring the air pressure flowed in and discharged to the outlets 212b and 213b, and a description thereof will be omitted.

아래에서는, 앞서 설명한 바와 같이 구성된 이 실시예에 따른 FBR 노즐용 유량 검사 장치의 작동관계를 상세히 설명한다. In the following, the operation relationship of the flow rate inspection apparatus for FBR nozzles according to this embodiment configured as described above will be described in detail.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, FBR 노즐(100)의 유량 검사를 위해 유량 검사 장비(240)를 기동하고, 유량 검사에 필요한 라인을 설치하고 전원을 연결한다. 그런 다음, FBR 노즐(100)을 유량 검사 지지대(210)에 설치하고, FBR 노즐(100)을 유량 검사 지지대(210)에 고정하거나 분리하는 솔레노이드 선택 스위치(290) 버튼을 눌러, 3개의 에어 스윙 클램프(211)를 동작시켜 FBR 노즐(100)을 유량 검사 지지대(210)에 고정한다. As shown in FIG. 4 and FIG. 5, the flow rate tester 240 is started for the flow rate inspection of the FBR nozzle 100, the line required for the flow rate inspection is installed, and the power is connected. Then, install the FBR nozzle 100 to the flow test support 210, press the solenoid selector switch 290 button to fix or remove the FBR nozzle 100 to the flow test support 210, three air swing The clamp 211 is operated to fix the FBR nozzle 100 to the flow rate inspection support 210.

그런 다음, 연동되는 제1, 제2 솔레노이드 밸브(270, 280)의 예비혼합 가스 노즐 또는 확산 가스 노즐 중에서 예비혼합 가스 노즐 검사를 위한 스위치를 선택하여 제1 솔레노이드 밸브(270)를 작동시킨다. Then, the first solenoid valve 270 is operated by selecting a switch for inspecting the premixed gas nozzle among the premixed gas nozzles or the diffusion gas nozzles of the first and second solenoid valves 270 and 280 that are interlocked.

그러면, 공압 액추에이터의 작동에 따라 제1 3-웨이 볼 밸브(230)가 제1 챔버(212)의 입구(212a) 쪽으로의 유로를 개방함에 따라, 제2 공기저장탱크(260) 내의 유량 검사용 공기가 제1 3-웨이 볼 밸브(230)를 거쳐 제1 챔버(212)의 입구(212a)로 공급된다. 이 때, 연동된 제2 솔레노이드 밸브(280)도 작동하여, 공압 액추에이터의 작동에 따라 제2 3-웨이 볼 밸브(250)가 제1 챔버(212)의 출구(212b) 쪽으로의 유로를 개방한다.Then, as the first three-way ball valve 230 opens the flow path toward the inlet 212a of the first chamber 212 according to the operation of the pneumatic actuator, the flow rate test for the second air storage tank 260 Air is supplied to the inlet 212a of the first chamber 212 via the first three-way ball valve 230. At this time, the interlocked second solenoid valve 280 is also operated so that the second three-way ball valve 250 opens the flow path toward the outlet 212b of the first chamber 212 according to the operation of the pneumatic actuator. .

이 상태에서, 유량 검사 장비(240)를 매뉴얼로 작동시켜 FBR 노즐(100)과 유량 검사 지지대(210) 사이에 위치하는 오링(O-ring)과의 누설 유무를 점검한다.In this state, the flow inspection equipment 240 is operated manually to check for leakage of the O-ring located between the FBR nozzle 100 and the flow inspection support 210.

이러한 점검이 완료되면, 주어진 압력비에서 유량 검사 장비(240)를 자동으로 구동시켜 10회 측정하고 측정된 값을 유량 검사 장비(240)에 저장한다.When such a check is completed, the flow rate test equipment 240 is automatically driven at a given pressure ratio and measured 10 times, and the measured value is stored in the flow rate test equipment 240.

이러한 과정을 거쳐 예비혼합 가스 노즐에 대한 유량 검사가 완료되면, 제1, 제2 솔레노이드 밸브(270, 280)를 확산 가스 노즐 검사를 위한 방향으로 전환한다. When the flow rate test for the premixed gas nozzle is completed through this process, the first and second solenoid valves 270 and 280 are switched to the direction for the diffusion gas nozzle test.

즉, 공압 액추에이터의 작동에 따라 제1 3-웨이 볼 밸브(230)가 제2 챔버(213)의 입구(213a) 쪽으로의 유로를 개방함에 따라, 제2 공기저장탱크(260) 내의 유량 검사용 공기가 제1 3-웨이 볼 밸브(230)를 거쳐 제2 챔버(213)의 입구(213a)로 공급된다. 이 때, 연동된 제2 솔레노이드 밸브(280)도 작동하여, 공압 액추에이터의 작동에 따라 제2 3-웨이 볼 밸브(250)가 제2 챔버(213)의 출구(213b) 쪽으로의 유로를 개방한다. 이러한 상태에서 유량 검사 장비(240)를 자동으로 구동시켜 10회 측정하고 측정된 값을 유량 검사 장비(240)에 저장한다.That is, as the first three-way ball valve 230 opens the flow path toward the inlet 213a of the second chamber 213 according to the operation of the pneumatic actuator, the flow rate test for the second air storage tank 260 Air is supplied to the inlet 213a of the second chamber 213 via the first three-way ball valve 230. At this time, the interlocked second solenoid valve 280 is also operated so that the second three-way ball valve 250 opens the flow path toward the outlet 213b of the second chamber 213 according to the operation of the pneumatic actuator. . In this state, the flow rate test equipment 240 is automatically driven 10 times, and the measured value is stored in the flow rate test equipment 240.

상기와 같은 과정을 거쳐 1개의 FBR 노즐에 형성되는 예비혼합 가스 노즐 및 확산 가스 노즐에 대한 유량 검사가 완료되면, 솔레노이드 선택 스위치(290)에서 분리 버튼(Un-Clamp Button)을 눌러 3개의 에어 스윙 클램프(211)를 동작시켜 FBR 노즐(100)을 유량 검사 지지대(210)에서 제거한다. 그런 다음, 새로운 FBR 노즐을 설치하고, 상기와 동일한 방법으로 유량 검사를 실시한다.When the flow rate inspection for the premixed gas nozzle and the diffusion gas nozzle formed in one FBR nozzle is completed through the above process, pressing the un-clamp button on the solenoid selector switch 290 causes the three air swings to move. The clamp 211 is operated to remove the FBR nozzle 100 from the flow test support 210. Then, install a new FBR nozzle and perform the flow inspection in the same manner as above.

이 발명은 FBR 노즐을 구성하는 예비혼합 가스 노즐 및 확산 가스 노즐에 대한 유량 검사를 1개의 유량 검사 지지대에서 편리하게 검사할 수 있다. According to the present invention, the flow rate inspection for the premixed gas nozzle and the diffusion gas nozzle constituting the FBR nozzle can be conveniently inspected with one flow inspection support.

또한, 이 발명은 그 작동 방법이 쉬워 작업자 누구나 손쉽게 이용할 수 있을 뿐만 아니라, 고장의 우려가 없어 반영구적으로 사용이 가능하다.In addition, the present invention is easy to operate, easy to use by any worker, there is no fear of failure can be used semi-permanently.

또한, 이 발명은 솔레노이드 밸브와 공압 액추에이터를 갖는 3-웨이 볼 밸브를 채용함에 따라 그 작업이 편리하여 작업 시간을 효과적으로 단축할 수 있을 뿐만 아니라, 정비의 품질확보 및 신뢰성 향상에 기여할 수 있다. In addition, the present invention, by employing a three-way ball valve having a solenoid valve and a pneumatic actuator, the operation is convenient, can not only shorten the work time effectively, but also contribute to the maintenance of quality and reliability.

이상에서 이 발명의 FBR 노즐용 유량 검사 장치에 대한 기술사항을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 이 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 이 발명을 한정하는 것은 아니다. Although the technical details of the flow rate inspection apparatus for FBR nozzles of the present invention have been described together with the accompanying drawings, this is illustrative of the best embodiments of the present invention and is not intended to limit the present invention.

또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 이 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않고 첨부한 특허청구범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.In addition, it is obvious that any person skilled in the art can make various modifications and imitations within the scope of the appended claims without departing from the scope of the technical idea of the present invention.

Claims (2)

FBR(Flame Back Resistance) 노즐을 고정하는 다수개의 에어 스윙 클램프와, 상기 FBR 노즐을 구성하는 예비혼합 가스 노즐 및 확산 가스 노즐에 각각 연결되는 제1, 제2 챔버(Chamber)를 구비한 유량 검사 지지대와, Flow inspection support having a plurality of air swing clamps holding a flame back resistance (FBR) nozzle, and first and second chambers connected to the premixed gas nozzle and the diffusion gas nozzle constituting the FBR nozzle, respectively. Wow, 양측은 상기 제1, 제2 챔버의 입구에 각각 접속되고 다른 한 측은 제1 공기저장 탱크에 접속되며 공압 액추에이터를 갖는 제1 3-웨이 볼 밸브와, A first three-way ball valve having both sides connected to the inlets of the first and second chambers and the other side connected to the first air storage tank and having a pneumatic actuator; 양측은 상기 제1, 제2 챔버의 출구에 각각 접속되고 다른 한 측은 유량 검사 장비에 접속되며 공압 액추에이터를 갖는 제2 3-웨이 볼 밸브와, A second three-way ball valve having both sides connected to the outlets of the first and second chambers and the other side connected to the flow inspection equipment and having a pneumatic actuator, 상기 제1, 제2 3-웨이 볼 밸브와 제2 공기저장 탱크의 사이에 설치되는 제1, 제2 솔레노이드 밸브와, First and second solenoid valves installed between the first and second three-way ball valves and the second air storage tanks; 상기 제2 공기저장 탱크와 상기 에어 스윙 클램프를 연결하여 상기 다수개의 에어 스윙 클램프를 통해 상기 FBR 노즐을 상기 유량 검사 지지대에 선택적으로 고정하거나 분리하는 솔레노이드 선택 스위치, 및A solenoid selection switch connecting the second air storage tank and the air swing clamp to selectively fix or detach the FBR nozzle to the flow rate inspection support through the plurality of air swing clamps; 상기 제1, 제2 솔레노이드 밸브를 제어하여 상기 예비혼합 가스 노즐 및 상기 확산 가스 노즐에 대한 유량을 유량 검사 장비를 통해 검사하는 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 FBR 노즐용 유량 검사 장치. And a control means for controlling the first and second solenoid valves to inspect the flow rate of the premixed gas nozzle and the diffusion gas nozzle through a flow rate inspection device. 상기 다수개의 에어 스윙 클램프는 3개로 구성되는 것을 특징으로 하는 FBR 노즐용 유량 검사 장치. The plurality of air swing clamp is a flow rate inspection device for the FBR nozzle, characterized in that consisting of three.
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