KR20100083344A - 플라이애시 배출 장치 - Google Patents

플라이애시 배출 장치

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Abstract

본 발명은 보일러에서 발생된 플라이애시(fly ash)와 상기 플라이애시를 이동시키는 공기를 저장하는 저장조; 상기 저장조에 저장된 상기 플라이애시를 재활용하기 위해 외부로 배출시키는 하역 슈트(unloading chute); 상기 하역 슈트와 상기 저장조를 연결하여 상기 플라이애시의 일부를 상기 저장조로 이동시키는 경로를 제공하는 슈트 출구 배관; 및 공기를 상기 슈트 출구 배관에 공급하여, 상기 슈트 출구 배관을 따라 상기 플라이애시를 상기 저장조로 이동시키는 공기 이젝터(air ejector)를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라이애시 배출 장치를 개시한다. 상기와 같은 플라이애시 배출 장치는 장치의 막힘 현상과 이로 인한 오작동을 감소시키고, 설비와 유지에 따른 비용을 감소시킨다.
플라이애시, 공기 이젝터, 공기 노즐

Description

플라이애시 배출 장치{DEVICE FOR EXHAUSTING FLY ASH}
본 발명은 보일러로부터 발생한 플라이애시를 처리하는 장치에 관한 것으로서, 특히 플라이애시를 재활용할 수 있도록 배출시키는 플라이애시 배출 장치에 관한 것이다.
일반적으로 석탄화력 발전소에서는 연소 과정을 통하여 다양한 폐기물이 발생하게 된다. 특히, 미분탄을 연소시키는 보일러에서는 플라이애시(fly ash)가 발생하게 된다. 플라이애시는 시멘트에 20 내지 30%를 혼합하여 사용하면 가공성이 개선되고 경화 열이 완화됨과 더불어 장기적인 강도 및 수밀성이 향상되어 경제적이다. 이로 인해, 플라이애시는 콘크리트의 혼화재로 이용될 수 있다. 플라이애시를 콘크리트의 혼화재로 이용하기 위하여, 다음과 같은 플라이애시 배출 장치를 이용한다.
도 1은 종래 기술에 따른 플라이애시 배출 장치(200)를 나타내는 도면이다. 일반적으로 플라이애시는 보일러로부터 발생되어 이를 이동시키는 공기와 함께 저장조(201)에 저장된다. 저장조(201)는 플라이애시가 재활용되기 위하여 외부로 반출되기 전에 저장되는 공간이다. 저장조(201)에 저장된 플라이애시는 유연한 호스 형태로 된 하역 슈트(unloading chute; 202)를 이용하여 플라이애시를 외부로 반출하기 위한 벌크차에 실린다. 한편, 하역 슈트(202)를 이용하여 플라이애시를 싣는 과정에서, 플라이애시의 일부는 공기의 영향으로 날리게 된다. 이러한 플라이애시를 포집하지 않으면 상당량의 플라이애시가 외부로 유출되어 환경오염을 유발할 수 있다. 날리는 플라이애시는 포집과정을 거치게 된다. 이러한 플라이애시는 슈트 출구 필터(chute vent filter; 204)에 의해 포집되어야 한다. 먼저, 플라이애시는 슈트 출구 배관(203)을 통하여 슈트 출구 필터(204)로 이동하게 된다. 슈트 출구 필터(204)로 이동한 플라이애시는 슈트 출구 팬(chute vent fan; 206)의 작용을 받게 된다. 슈트 출구 팬(206)은 슈트 출구 필터(204)를 통해 공기를 외부로 배출시키지만, 플라이애시는 슈트 출구 필터(204)에 의해 걸러져 외부로 배출되지 않고 슈트 출구 필터(204)에 포집된다. 이로 인해, 플라이애시는 공기와 분리된다. 슈트 출구 필터(204)에 포집된 플라이애시는 출구 필터 하우스(vent filter house; 205)를 거쳐 다시 저장조(201)로 이동하게 된다.
플라이애시 배출 장치를 이용하여 상기와 같은 과정을 반복하다가 플라이애시의 수분 함량 및 플라이애시 배출 장치의 내부 환경의 변화로 인해, 슈트 출구 배관 및 출구 필터 하우스의 막힘 현상이 발생하게 된다. 특히, 여름 장마철의 경우에는 더욱 빈번하게 발생한다. 이로 하여, 플라이애시 배출 장치의 오작동이 발생하는 문제점이 있다. 아울러, 운전원 및 정비원들이 막힘을 제거하는 데 참여함으로써, 비용, 시간, 인력의 낭비를 초래하고 있는 실정이다.
본 발명은 플라이애시로 인한 막힘 현상을 감소시켜 오작동을 감소시키는 플라이애시 배출 장치를 제공하고자 한다.
아울러, 본 발명은 설비의 단순화와 이에 따른 설비 및 유지 비용을 감소시킬 수 있는 플라이애시 배출 장치를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 플라이애시의 날림 현상을 감소시킬 수 있는 플라이애시 배출 장치를 제공하고자 한다.
본 발명은 보일러에서 발생된 플라이애시(fly ash)와 상기 플라이애시를 이동시키는 공기를 저장하는 저장조; 상기 저장조에 저장된 상기 플라이애시를 재활용하기 위해 외부로 배출시키는 하역 슈트(unloading chute); 상기 하역 슈트와 상기 저장조를 연결하여 상기 플라이애시의 일부를 상기 저장조로 이동시키는 경로를 제공하는 슈트 출구 배관; 및 공기를 상기 슈트 출구 배관에 공급하여, 상기 슈트 출구 배관을 따라 상기 플라이애시를 상기 저장조로 이동시키는 공기 이젝터(air ejector)를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라이애시 배출 장치를 개시한다.
아울러, 상기 공기 이젝터는, 상기 슈트 출구 배관에 공급하기 위한 공기가 저장되고, 공기 공급량을 조절할 수 있는 공기 헤더(air header); 상기 공기 헤더로부터 공급되는 공기가 상기 슈트 출구 배관으로 이동하게 하는 경로를 제공하는 공기 호스(air hose); 및 상기 슈트 출구 배관의 외주면에 적어도 하나가 설치되 고, 상기 공기 헤더를 상기 슈트 출구 배관에 연결하여 상기 공기 호스를 지나는 공기를 상기 슈트 출구 배관으로 안내하는 공기 노즐(air nozzle)을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라이애시 배출 장치를 개시한다.
또한, 상기 공기 호스는 그 양단에 설치되어, 상기 공기 호스를 상기 공기 노즐과 상기 공기 헤더에 연결시키는 퀵 커플링(quick coupling)들을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라이애시 배출 장치를 개시한다.
본 발명에 따른 플라이애시 배출 장치는 저장조, 하역 슈트, 슈트 출구 배관 및 공기 이젝터를 포함한다. 특히, 공기 이젝터는 슈트 출구 배관으로의 공기 공급으로 인해, 플라이애시가 슈트 출구 배관에 축적되는 것을 방지하여 막힘 현상을 감소시키고, 이로 인한 플라이애시 배출 장치의 오작동을 감소시킨다. 아울러, 공기 이젝터는 플라이애시 배출 장치의 구성을 단순화시켜 설비와 유지에 따른 비용 역시 절감시킨다. 또한, 플라이애시는 저장조의 내부와 슈트 출구 배관을 순환하기에 외부로 배출되지 않는다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플라이애시 배출 장치(100)를 나 타내는 도면이고, 도 3은 도 2에 도시된 플라이애시 배출 장치(100)의 슈트 출구 배관(103)과 공기 이젝터(ejector; 104)의 연결된 모습을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플라이애시 배출 장치(100)는 저장조(101), 하역 슈트(102), 슈트 출구 배관(103) 및 공기 이젝터(104)를 포함한다.
저장조(101)는 보일러에서 발생된 플라이애시와, 플라이애시를 이동시키는 공기를 저장한다. 플라이애시는 저장조(101)의 내부에서 중력의 영향을 받아 점점 하측으로 이동한다. 이로 인해, 플라이애시는 중력의 영향을 받아 하역 슈트(102)에 이르게 된다.
하역 슈트(102)는 유연성이 있는 호스의 형태로 제작되고, 저장된 플라이애시를 재활용할 수 있도록 외부로 배출시킨다. 하역 슈트(102)를 통하여 배출된 플라이애시는 벌크차에 실리게 된다. 아울러, 벌크차는 플라이애시를 싣고 재활용하기 위한 장소로 이동한다. 한편, 하역 슈트(102)에 의해 플라이애시가 배출되는 과정에서 플라이애시 중 일부가 날리는 현상이 발생하게 된다.
슈트 출구 배관(103)은 저장조(101)와 하역 슈트(102)를 연결하여, 하역 슈트(102)로부터 플라이애시를 외부로 배출할 때 날리는 플라이애시를 저장조(101)로 이동시키는 경로를 제공한다. 따라서, 하역 슈트(102)에서 날리는 플라이애시는 저장조(101) 내부의 공기가 작용하여, 슈트 출구 배관(103)으로 유입된다.
공기 이젝터(104)는 슈트 출구 배관(103)에 연결되어, 공기를 슈트 출구 배관(103)에 공급한다. 이때, 공기는 슈트 출구 배관(103)의 외주면을 통하여 공급된 다. 이로 인해, 슈트 출구 배관(103)으로 유입된 플라이애시는 슈트 출구 배관(103)을 따라 저장조(101)를 향하여 이동하게 된다. 아울러, 공기 이젝터(104)는 공기 헤더(air header; 141), 공기 호스(air hose; 143), 공기 노즐(air nozzle; 144) 및 퀵 커플링(quick coupling; 145)을 포함한다.
공기 헤더(141)는 슈트 출구 배관(103)에 공급하기 위한 공기가 저장되고, 공기 공급량을 조절할 수 있다.
공기 호스(143)는 유연성을 갖는 호스의 형태로서, 공기 헤더(141)와 공기 노즐(144)을 연결하여, 공기 헤더(141)로부터 공급되는 공기가 슈트 출구 배관(103)으로 이동하게 하는 경로를 제공한다. 아울러, 공기 호스(143)는 유연성을 갖기 때문에, 다양한 형태로 배치될 수 있다.
공기 노즐(144)은 슈트 출구 배관(103)의 외주면에 적어도 하나가 설치되고, 공기 헤더(141)를 슈트 출구 배관(103)에 연결한다. 이로 인해, 공기 노즐(144)은 공기 호스(143)와 조합하여, 공기 헤더(141)에 저장된 공기가 공기 호스(143)를 지나 슈트 출구 배관(103)으로 이동하는 경로로서의 역할을 한다. 아울러, 공기 이젝터(104)의 성능을 결정하는 역할을 하기도 한다.
본 실시예에서는 공기 노즐(144)이 슈트 출구 배관(103)의 원주 방향을 따라 90도마다 설치되어, 네 개의 공기 노즐(144)들이 슈트 출구 배관(103)에 설치된 모습을 도시하고 있다. 하지만, 이에 한정되지 않고, 현장의 상황과 비용 등을 고려하여, 사용되는 공기 노즐(144)의 개수는 선택될 수 있다.
공기 노즐(144)의 직경은 크면 클수록 더 많은 양의 공기를 공급할 수 있다. 예를 들어, 5㎜의 직경을 갖는 공기 노즐(144)과 3㎜의 직경을 갖는 공기 노즐(144)을 비교하여 보면, 5㎜의 직경을 갖는 공기 노즐(143)이 3㎜의 직경을 갖는 공기 노즐(144)보다 많은 공기 양을 공급할 수 있다. 아울러, 두 개의 3㎜의 직경을 갖는 공기 노즐(144)과 하나의 5㎜의 직경을 갖는 공기 노즐(144)을 비교하여 보면, 두 개의 3㎜의 직경을 갖는 공기 노즐(144)이 더 많은 공기 양을 공급할 수 있다. 따라서, 공기 노즐(144)의 직경은 슈트 출구 배관(103)의 길이, 현장 요구 조건, 비용 등을 고려하여 결정하는 것이 바람직하다.
또한, 공기 노즐(144)은 슈트 출구 배관(103)에서 저장조(101) 방향으로 경사지게 설치되어, 슈트 출구 배관(103)과 일정한 각도를 형성한다. 이러한 각도는 슈트 출구 배관(103) 크기에 따라 상이하다.
퀵 커플링(145)은 공기 호스(143)의 양단에 설치되어, 공기 호스(143)를 공기 노즐(144)과 공기 헤더(141)에 연결시키는 데에 이용되고, 견고한 연결상태를 유지하면서 손쉽게 착탈될 수 있다.
한편, 공기 이젝터(104)는 슈트 출구 배관(103)의 중간에 공기를 공급하기에 슈트 출구 배관(103)의 내부에 플라이애시가 축적되는 것을 방지한다. 무엇보다 공기 이젝터(104)는 막힘 현상이 일어나는 종래 기술에서의 슈트 출구 필터(204), 출구 필터 하우스(vent filter house; 205) 및 슈트 출구 팬(206)을 대신하고, 플라이애시를 저장조(101)로 이동시킨다.
이상, 구체적인 실시예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 당해 분야에서 통상의 지식을 가 진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 플라이애시 배출 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플라이애시 배출 장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 플라이애시 배출 장치의 슈트 출구 배관과 공기 이젝터의 연결된 모습을 개략적으로 나타내는 도면이다.

Claims (3)

  1. 보일러에서 발생된 플라이애시(fly ash)와 상기 플라이애시를 이동시키는 공기를 저장하는 저장조;
    상기 저장조에 저장된 상기 플라이애시를 재활용하기 위해 외부로 배출시키는 하역 슈트(unloading chute);
    상기 하역 슈트와 상기 저장조를 연결하여 상기 플라이애시의 일부를 상기 저장조로 이동시키는 경로를 제공하는 슈트 출구 배관; 및
    공기를 상기 슈트 출구 배관에 공급하여, 상기 슈트 출구 배관을 따라 상기 플라이애시를 상기 저장조로 이동시키는 공기 이젝터(air ejector)를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라이애시 배출 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 공기 이젝터는,
    상기 슈트 출구 배관에 공급하기 위한 공기가 저장되고, 공기 공급량을 조절할 수 있는 공기 헤더(air header);
    상기 공기 헤더로부터 공급되는 공기가 상기 슈트 출구 배관으로 이동하게 하는 경로를 제공하는 공기 호스(air hose); 및
    상기 슈트 출구 배관의 외주면에 적어도 하나가 설치되고, 상기 공기 헤더를 상기 슈트 출구 배관에 연결하여 상기 공기 호스를 지나는 공기를 상기 슈트 출구 배관으로 안내하는 공기 노즐(air nozzle)을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라이애시 배출 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 공기 호스는 그 양단에 설치되어, 상기 공기 호스를 상기 공기 노즐과 상기 공기 헤더에 연결시키는 퀵 커플링(quick coupling)들을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라이애시 배출 장치.
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