KR20110049258A - Ｓｂｅ 원격 감시 장치 - Google Patents

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KR20110049258A
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Abstract

본 발명은 서보 밸브의 제어에 의해 피스톤 상하부로 작동유가 유동되는 복동식 작동 실린더로 보일러의 내부 증기를 배출시키는 안전 밸브; 및 비정상 운행시 피스톤 상부의 작동유를 상부 유입구, SBE 유량 조절 밸브 및 하부 유출구를 경유하여 피스톤 하부로 유입시켜 피스톤을 상승시키는 SBE(Safety valve Bypass Element)에 적용되기 위한 SBE 원격 감시 장치에 있어서, 하부 유출구로부터 유출된 작동유를 피스톤 하부로 유도하는 하부 유로; 작동 실린더와 SBE 사이에서 하부 유로를 개폐하는 솔레노이드 유로 개폐 장치; 및 솔레노이드 유로 개폐 장치가 하부 유로를 폐쇄한 상태에서 솔레노이드 유로 개폐 장치와 SBE 유량 조절 밸브 사이의 압력을 측정하는 압력 측정 장치를 포함하되, 정상 운행시에 압력 측정 장치에 의해 솔레노이드 유로 개폐 장치와 SBE 유량 조절 밸브 사이의 압력이 감지되면 SBE가 고장인 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
SBE, 원격, 감시, 장치

Description

ＳＢＥ 원격 감시 장치{APPARATUS FOR REMOTELY OBSERVING A SAFETY VALVE BYPASS ELEMENT}
본 발명은 SBE 원격 감시 장치에 관한 것으로서, SBE의 상태를 원격으로 감시하여 SBE의 고장 여부를 판단하는 SBE 원격 감시 장치에 관한 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 SBE가 설치된 안전 밸브의 사시도이다. 도 2a는 종래 기술에 따라 보일러의 정상 운행 중의 화력발전소 보일러 안전 밸브의 유압 회로도이고, 도 2b는 보일러의 증기 압력 과대 상승시(비정상 운행시) 화력발전소 보일러 안전 밸브의 유압 회로도이다.
일반적으로 표준 석탄 화력 발전소에는 증기 압력의 비정상적인 상승을 방지하는 설비인 안전 밸브(10)가 발전기 각 호기당 주 증기용 4개와 재열 증기용 4개의 총 8개가 설치되어 있다. 주 증기용 4개는 과열기 출구에 4개가 설치되어 있으며, 재열 증기용 4개는 재열기 입구측에 2개 출구측에 2개가 각각 설치되어 있다.
안전 밸브(10)는 보일러(미도시) 내의 증기 압력이 과도하게 상승하는 경우에 외부로 증기를 방출하는 기능을 가진다. 안전 밸브(10)는 보일러 내 증기 압력이 과도하게 상승할 때 사고를 방지하기 위하여 필수적인 장치이다. 안전 밸브(10) 는 서보 밸브(20), 작동 실린더(30) 및 SBE(40)를 포함한다. 안전 밸브(10)에는 서보 밸브(20) 1개와 SBE(Safety valve Bypass Element: 40) 3개가 각각 90°방향으로 위치한다.
서보 밸브(20)는 서보 시스템에서 원하는 기계적 변위를 얻기 위해 유압을 조절하여 작동 실린더(30)를 제어하는 역할을 한다. 서보 시스템은 물체의 위치, 방위, 자세 등의 변위를 제어하여 원하는 목표값의 변화에 추종하도록 하는 제어 시스템이다.
서보 밸브(20)는, 유압 펌프(미도시)에서 작동유가 공급되는 작동유 공급 포트(21), 작동 실린더(30) 상부로 작동유를 공급하는 상부 포트(22), 작동 실린더(30)의 하부를 통해 배출되는 작동유를 공급받는 하부 포트(23), 및 작동유를 오일 탱크(미도시)로 되돌려 보내는 리턴 포트(24)를 포함한다.
한편, 작동 실린더(30)는 피스톤(31)을 포함하고, 서보 밸브(20)와 SBE(40)에 연결된다. 피스톤(31)의 하부에는 디스크(50)가 연결된다. 작동 실린더(30)의 상부는 상부 공급 유로(33)를 통해 서보 밸브(20)의 상부 포트(22)와 연결되고, 상부 유로(34)를 통해 SBE 체크 밸브(41)와 연결된다. 또한, 작동 실린더(30)의 하부는 하부 유로(35)를 통해 SBE 유량 조절 밸브(43)에 연결되고, 하부 배출 유로(36)를 통해 서보 밸브(20)의 하부 포트(23)에 연결된다.
작동 실린더(30)는 보일러의 증기 압력이 상승하면 안전 밸브(10)를 개방하는 역할을 한다. 작동 실린더(30)는 복동식 실린더이다. 복동식 실린더는 단동식 실린더와 달리 실린더 내부의 피스톤(31) 양측에 작동유를 공급 및 배출할 수 있는 포트를 포함하고 있어 실린더가 작동할 때뿐 아니라 복귀할 때에도 유압이 작용하여 유압의 힘으로 작동하는 실린더를 말한다.
SBE(40)는 보일러 내의 증기 압력이 과도하게 상승하는 보일러의 비정상 운행시, 작동 실린더(30) 내에서 피스톤(31)의 상부에 수용된 작동유를 상부 유입구(40a), SBE 유량 조절 밸브(43) 및 하부 유출구(40b)를 경유하여 작동 실린더(30) 내의 피스톤(31) 하부로 유입시켜 피스톤(31)을 상승시켜 안전 밸브(10)가 신속히 작동되도록 한다. SBE(40)는 SBE 체크 밸브(41), SBE 솔레노이드 밸브(42), SBE 유량 조절 밸브(43) 및 SBE 바이패스 라인(44)을 포함한다.
SBE 체크 밸브(41)는 상부 유로(34)에 의해 작동 실린더(30)의 상부에 연결된다. 상부 유로(34)는 작동 실린더(30) 내의 피스톤(31) 상부의 작동유를 상부 유입구(40a)로 유도하는 통로이다.
SBE 솔레노이드 밸브(42)는 원통형 코일에 전류가 흐르면 자기장이 형성되고 이때 형성된 자기장에 의해 밸브를 개폐하여 작동유의 흐름을 제어한다. SBE 솔레노이드 밸브(42)는 보일러가 정상 운행 중인 경우에는 여자되고, 보일러 내의 증기 압력이 설정치 이상으로 상승하면 제어부(미도시)에 의해 전류가 차단된다.
SBE 유량 조절 밸브(43)는 보일러의 정상 운행 여부에 따라 닫힘 상태가 되거나 열림 상태가 되어, SBE 바이패스 라인(44)을 통해 유동하는 작동유의 흐름을 차단하거나 차단 해제한다.
SBE 유량 조절 밸브(43)는 SBE 솔레노이드 밸브(42)가 여자된 경우에 닫힘 상태가 된다. 즉, 상부 유입구(40a)를 통해 SBE로 유입된 작동유가 SBE 체크 밸 브(41) 및 SBE 솔레노이드 밸브(42)를 경유하여 SBE 유량 조절 밸브(43)로 공급된다. 이때, SBE 유량 조절 밸브(43) 내의 작동유가 압축 스프링을 밀어, SBE 유량 조절 밸브(43)가 닫힘 상태가 되도록 한다.
SBE 유량 조절 밸브(43)가 닫힘 상태일 때, 작동유는 하부 유로(35)를 통해 작동 실린더(30)의 하부로 유입되지 못한다. 또한, SBE 바이패스 라인(44)을 통해 유동하는 작동유는 SBE 유량 조절 밸브(43)에 의해 하부 유로(35)로의 흐름이 차단된다.
반면, 보일러 내의 압력이 설정치 이상으로 상승하면 제어부에 의해 SBE 솔레노이드 밸브(42)에 인가되던 전원이 차단되어 SBE 솔레노이드 밸브(42)가 SBE 유량 조절 밸브(43) 내로 작동유를 공급하지 않는 위치로 작동된다. 이에 따라, SBE 유량 조절 밸브(43)는 열림 상태가 된다.
SBE 유량 조절 밸브(43)가 열림 상태일 때, 작동유는 SBE 유량 조절 밸브(43)로 유입되지 않고 하부 유로(35)로 배출된다. 또한, 상부 유입구(40a)를 경유하여 SBE 바이패스 라인(44)을 통해 유동하는 작동유는 하부 유로(35)를 통해 작동 실린더(30)의 하부로 유입된다. 한편, 하부 유로(35)는 하부 유출구(40b)로부터 유출된 작동유를 작동 실린더(30)의 피스톤(31) 하부로 유도하는 통로이다.
도 2a는 보일러의 정상 운행 중 화력발전소 보일러 안전 밸브(10)의 유압 회로도이다. 화살표는 작동유의 흐름 방향이다.
보일러가 정상적으로 운행되는 경우에, 작동 실린더(30)는 서보 밸브(20)에 의해 제어된다. 서보 밸브(20)는 안전 밸브(10)가 작동하지 않을 경우에는 상부 공급 유로(33)를 통하여 작동유를 공급하며 하부 배출 유로(36)를 통하여 작동유를 배출하여 오일 탱크로 되돌린다.
한편, 보일러의 정상 운행의 경우에 SBE 솔레노이드 밸브(42)는 항상 여자되어 있어, 작동 실린더(30)의 상부에서 유출된 상부 유로(34)를 통해 유동하는 작동유는 SBE 체크 밸브(41), SBE 솔레노이드 밸브(42)를 경유하여 SBE 유량 조절 밸브(43)로 공급된다. 이때, SBE 유량 조절 밸브(43)는 닫힘 상태가 되어, SBE 바이패스 라인(44)을 막는다. 따라서, SBE 유량 조절 밸브(43)에 의해 하부 유로(35)에는 작동유의 흐름이 차단된다.
도 2b는 보일러의 증기 압력이 설정치 이상으로 상승하여 SBE가 작동하는 경우에 화력발전소 보일러 안전 밸브의 유압 회로도이다. 화살표는 작동유의 흐름 방향이다.
보일러 내부의 증기 압력이 설정치 이상으로 상승되면 안전 밸브(10)가 작동하게 된다. 도 2b에 도시된 바와 같이, 서보 밸브(20)는 상부 공급 유로(33)로 작동유를 공급하지 않고, 하부 배출 유로(36)를 통해 작동유를 공급받지 않는 위치로 제어된다.
또한, 디스크(50)에 작용하는 과도한 압력이 감지되면, 제어부(미도시)에 의해 SBE 솔레노이드 밸브(42)에 인가되던 전류가 차단되어, SBE 솔레노이드 밸브(42)는 SBE 유량 조절 밸브(43) 내의 작동유를 배출하는 위치로 동작된다. 즉, SBE 유량 조절 밸브(43) 내의 작동유는 SBE 솔레노이드 밸브(42)를 거쳐 하부 유로(35)를 통해 작동 실린더(30)의 하부로 유동하게 된다. 따라서, 작동 실린더(30)의 상부에 있던 작동유는 상부 유로(34)를 통해 유동하며, SBE 바이패스 라인(44)과 하부 유로(35)를 통하여 작동 실린더(30)의 하부로 공급된다. 작동 실린더(30) 하부로 공급된 작동유에 의해 작동 실린더(30)는 상향으로 힘을 받아 안전 밸브(10)가 개방되도록 한다.
SBE(40)의 고장 시에는, 보일러가 정상 운행 중인 경우에도 SBE 유량 조절 밸브(43)가 개방되어, 작동유가 SBE 바이패스 라인(44)과 하부 유로(35)를 통해 작동 실린더(30)의 하부로 공급됨으로써 안전 밸브(10)가 개방되는 문제점이 존재한다.
SBE(40)를 교체시, 상부 유로(34) 및 하부 유로(35)에서 작동유가 배출되어, 발전소의 출력이 감발되는 문제점이 존재한다.
또한, SBE(40)를 교체하는 동안에는, 안전 밸브(10)의 기능이 실현되지 않아, 만약의 경우 계통 주파수 급변시는 보일러 튜브의 대량절손에 의한 발전소 대형사고의 우려가 있다. 이러한 사고를 방지하기 위해 발전소의 계획정비기간 중 SBE(40)를 안전 밸브(10)에서 분해하여 SBE(40)의 고장 여부를 점검하고 있다.
다만, 발전소 운행에는 안전 밸브(10)에 장착된 3개의 SBE 중 어느 것이 고장난 것을 판단할 수 없다는 문제점이 존재한다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 제 1 목적은, SBE를 안전 밸브에서 분해하지 않은 상태에서도 SBE의 고장 여부를 원격으로 감시할 수 있는 SBE 원격 감시 장치를 제공함을 목적으로 한다.
본 발명의 제 2 목적은, 발전소의 운행 중에도 SBE의 고장 여부를 판단할 수 있는 SBE 원격 감시 장치를 제공함을 목적으로 한다.
본 발명의 제 3 목적은, SBE 고장으로 인해 보일러의 정상 운행 중에 안전 밸브가 개방될 때, 솔레노이드 유로 개폐 장치가 하부 유로를 폐쇄하여 SBE로부터 작동 실린더로 유동하는 작동유의 흐름을 차단함으로써, 보일러의 정상 운행 중의 안전 밸브의 개방을 방지할 수 있는 SBE 원격 감시 장치를 제공함을 목적으로 한다.
본 발명의 제 4 목적은, 안전 밸브에 설치된 세 개의 SBE 중 고장난 SBE만 선택하여 교체할 수 있어, SBE의 교체시에도 안전 밸브의 기능을 수행할 수 있도록 하는 SBE 원격 감시 장치를 제공함을 목적으로 한다.
본 발명의 제 5 목적은, SBE의 교체시에도 안전 밸브의 기능을 수행할 수 있도록 함으로써 보일러 튜브의 절손사고를 방지할 수 있는 SBE 원격 감시 장치를 제공함을 목적으로 한다.
본 발명의 제 6 목적은, 보일러 튜브의 절손사고를 방지함으로써 발전소의 대형 사고를 방지할 수 있는 SBE 원격 감시 장치를 제공함을 목적으로 한다.
본 발명은 서보 밸브의 제어에 의해 피스톤 상하부로 작동유가 유동되는 복동식 작동 실린더로 보일러의 내부 증기를 배출시키는 안전 밸브; 및 비정상 운행시 피스톤 상부의 작동유를 상부 유입구, SBE 유량 조절 밸브 및 하부 유출구를 경유하여 피스톤 하부로 유입시켜 피스톤을 상승시키는 SBE(Safety valve Bypass Element)에 적용되기 위한 SBE 원격 감시 장치에 있어서, 하부 유출구로부터 유출된 작동유를 피스톤 하부로 유도하는 하부 유로; 작동 실린더와 SBE 사이에서 하부 유로를 개폐하는 솔레노이드 유로 개폐 장치; 및 솔레노이드 유로 개폐 장치가 하부 유로를 폐쇄한 상태에서 솔레노이드 유로 개폐 장치와 SBE 유량 조절 밸브 사이의 압력을 측정하는 압력 측정 장치를 포함하되, 정상 운행시에 압력 측정 장치에 의해 솔레노이드 유로 개폐 장치와 SBE 유량 조절 밸브 사이의 압력이 감지되면 SBE가 고장인 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
솔레노이드 유로 개폐 장치는 원격지의 외부 신호에 의해 하부 유로를 개폐하며, 압력 측정 장치는 압력을 측정하여 원격지로 측정값을 전송하는 것을 특징으로 한다.
서보 밸브의 제어에 의해 피스톤 상하부로 작동유가 유동되는 복동식 작동 실린더로 보일러의 내부 증기를 배출시키는 안전 밸브; 및 비정상 운행시 피스톤 상부의 작동유를 상부 유입구, SBE 유량 조절 밸브 및 하부 유출구를 경유하여 피 스톤 하부로 유입시켜 피스톤을 상승시키는 SBE(Safety valve Bypass Element)에 적용되기 위한 SBE 원격 감시 장치에 있어서, 하부 유출구로부터 유출된 작동유를 피스톤 하부로 유도하는 하부 유로; 작동 실린더와 SBE 사이에서 하부 유로를 개폐하는 솔레노이드 유로 개폐 장치; 및 솔레노이드 유로 개폐 장치가 하부 유로를 폐쇄한 상태에서 솔레노이드 유로 개폐 장치와 SBE 유량 조절 밸브 사이의 유량을 측정하는 유량 측정 장치를 포함하되, 정상 운행시에 유량 측정 장치에 의해 솔레노이드 유로 개폐 장치와 SBE 유량 조절 밸브 사이의 유량이 감지되면 SBE가 고장인 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
솔레노이드 유로 개폐 장치는 주기적으로 개폐되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 피스톤 상부의 작동유를 상부 유입구로 유도하는 상부 유로; 상부 유로를 수동으로 개폐하는 상부 유로 차단 장치; 및 하부 유로를 수동으로 개폐하는 하부 유로 차단 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성된 본 발명은 하기와 같은 효과가 있다.
본 발명의 제 1 효과는, SBE를 안전 밸브에서 분해하지 않은 상태에서도 SBE의 고장 여부를 원격으로 감시할 수 있도록 하는 것이다.
본 발명의 제 2 효과는, 발전소의 운행 중에도 SBE의 고장 여부를 판단할 수 있도록 하는 것이다.
본 발명의 제 3 효과는, SBE 고장으로 인해 보일러의 정상 운행 중에 안전 밸브가 개방될 때, 솔레노이드 유로 개폐 장치가 하부 유로를 폐쇄하여 SBE로부터 작동 실린더로 유동하는 작동유의 흐름을 차단함으로써, 보일러의 정상 운행 중의 안전 밸브의 개방을 방지할 수 있도록 하는 것이다.
본 발명의 제 4 효과는, 안전 밸브에 설치된 세 개의 SBE 중 고장난 SBE만 선택하여 교체할 수 있어, SBE의 교체시에도 안전 밸브의 기능을 수행할 수 있도록 하는 것이다.
본 발명의 제 5 효과는, SBE의 교체시에도 안전 밸브의 기능을 수행할 수 있도록 함으로써 보일러 튜브의 절손사고를 방지할 수 있도록 하는 것이다.
본 발명의 제 6 효과는, 보일러 튜브의 절손사고를 방지함으로써 발전소의 대형 사고를 방지할 수 있도록 하는 것이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다.
제 1 실시예
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따라, SBE 및 SBE 원격 감시 장치가 장착된 안전 밸브의 사시도이다. 도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따라, SBE가 정상 상태인 경우에 화력발전소 보일러 안전 밸브의 유압 회로도이고, 도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따라, SBE가 고장난 경우에 화력발전소 보일러 안전 밸브의 유압 회로도이다. 도 4의 유압 회로도는 보일러(미도시)가 정상 운행 중인 경우이다.
본 발명인 SBE 원격 감시 장치(100)는 안전 밸브(10)와 SBE(40) 사이에 위치 된다. SBE 원격 감시 장치(100)는 상부 유로(110), 하부 유로(120), 압력 측정 장치(130), 솔레노이드 유로 개폐 장치(140), 상부 유로 차단 장치(150), 하부 유로 차단 장치(160) 및 원격지의 원격 제어 장치(170)를 포함한다. SBE 원격 감시 장치(100)는 원격 제어 장치(170)에서 SBE(40)를 원격으로 감시하여 SBE(40)의 고장 여부를 판단하는 장치이다.
한편, 안전 밸브(10)는 서보 밸브(20)의 제어에 의해 피스톤(31) 상하부로 작동유가 유동되는 복동식 작동 실린더(30)로 보일러(미도시)의 내부 증기를 배출시키는 장치이다.
SBE(Safety valve Bypass Element, 40)는 비정상 운행시 피스톤(31) 상부의 작동유를 상부 유입구(40a), SBE 유량 조절 밸브(43) 및 하부 유출구(40b)를 경유하여 피스톤(31) 하부로 유입시켜 피스톤(31)을 상승시키는 장치이다. SBE(40)는 SBE 체크 밸브(41), SBE 솔레노이드 밸브(42), SBE 유량 조절 밸브(43) 및 SBE 바이패스 라인(44)을 포함한다. SBE 유량 조절 밸브(43)는 보일러의 정상 운행 중에는 닫힘 상태가 되고, 보일러의 비정상 운행 중에 열림 상태가 된다.
상부 유로(110)는 작동 실린더(30) 내의 피스톤(31)의 상부의 작동유를 상부 유입구(40a)로 유도하는 통로이다. 상부 유로(110)는 작동 실린더(30)의 상부와 SBE 체크 밸브(41)를 연결한다. 상부 유로(110)에는 상부 유로 차단 장치(150)가 위치한다.
하부 유로(120)는 하부 유출구(40b)로부터 유출된 작동유를 작동 실린더(30)의 피스톤(31) 하부로 유도하는 통로이다. 하부 유로(120)는 SBE 유량 조절 밸 브(43)와 작동 실린더(30)의 하부를 연결한다. 하부 유로(120)에는 압력 측정 장치(130), 솔레노이드 유로 개폐 장치(140) 및 하부 유로 차단 장치(160)가 위치한다.
압력 측정 장치(130)는 하부 유로(120) 상에서, 솔레노이드 유로 개폐 장치(140)와 SBE 유량 조절 밸브(43) 사이에 위치된다. 압력 측정 장치(130)는 솔레노이드 유로 개폐 장치(140)에 의해 하부 유로(120)가 폐쇄된 상태에서 솔레노이드 유로 개폐 장치(140)와 SBE 유량 조절 밸브(43) 사이에서 작동유의 압력을 측정한다.
압력 측정 장치(130)는 측정된 압력값을 원격지의 원격 제어 장치(170)로 전송한다. 만약, 보일러의 정상 운행시, 압력 측정 장치(130)에서 작동유의 압력이 측정되면, SBE(40)는 고장 상태이다.
솔레노이드 유로 개폐 장치(140)는 하부 유로(120) 상에서, 압력 측정 장치(130)와 작동 실린더(30) 사이에 위치된다. 솔레노이드 유로 개폐 장치(140)는 원격 제어 장치(170)의 외부 신호에 의해 하부 유로(120)를 개폐한다. 외부 신호에 의해 솔레노이드 유로 개폐 장치(140)에 전원이 인가되면 하부 유로(120)가 폐쇄되고, 전원이 차단되면 하부 유로(120)가 개방된다. 한편, 솔레노이드 유로 개폐 장치(140)는 외부 신호에 의하지 않고 주기적으로 개폐될 수도 있다.
상부 유로 차단 장치(150)는 상부 유로(110) 상에 위치된다. 상부 유로 차단 장치(150)는 운전원에 의해 수동으로 조작되어 개폐된다. 상부 유로 차단 장치(150)는 보일러의 운행 중 열림 상태를 유지하고, SBE(40) 교체시에 수동으로 조 작되어 닫힘 상태가 된다.
하부 유로 차단 장치(160)는 하부 유로(120) 상에 위치된다. 하부 유로 차단 장치(160)는 운전원에 의해 수동으로 조작되어 개폐된다. 하부 유로 차단 장치(160)는 보일러의 운행 중 열림 상태를 유지하고, SBE(40) 교체시에 수동으로 조작되어 닫힘 상태가 된다.
이하에서는, 보일러가 정상 운행되고 SBE가 정상 상태인 경우에 작동유의 흐름에 대해 살펴보기로 한다. 한편, 화살표는 작동유의 흐름 방향이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 보일러의 정상 운행시 작동 실린더(30)는 서보 밸브(20)에 의해서 제어됨으로써, 작동유는 상부 공급 유로(33)를 통해 작동 실린더(30)의 상부로 공급되고, 작동 실린더(30)의 하부에 연결된 하부 배출 유로(36)를 통해 배출된다. 한편, 보일러의 정상 운행시, SBE 솔레노이드 밸브(42)는 여자되어, SBE 유량 조절 밸브(43)는 닫힘 상태가 된다.
하부 유로(120)에 작동유가 유동하는지 여부를 판단하기 위해, 원격 제어 장치(170)에서 솔레노이드 유로 개폐 장치(140)로 전원이 인가된다. 솔레노이드 유로 개폐 장치(140)에 전원이 인가되면 솔레노이드 유로 개폐 장치(140) 내의 솔레노이드(미도시)가 여자됨으로써, 하부 유로(120)가 폐쇄된다. 따라서, 보일러의 정상 운행시 하부 유로(120)는 SBE 유량 조절 밸브(43) 및 솔레노이드 유로 개폐 장치(140)에 의해 폐쇄된다.
압력 측정 장치(130)는 솔레노이드 유로 개폐 장치(140)에 의해 하부 유 로(120)가 폐쇄된 상태에서, 솔레노이드 유로 개폐 장치(140)와 SBE 유량 조절 밸브(43) 사이에서 작동유의 압력을 측정한다.
SBE 원격 감시 장치(100)는 보일러가 정상 운행 중인 경우에, 압력 측정 장치(130)에 의해 작동유의 압력이 측정되지 않으면 SBE(40)가 정상 상태라고 판단한다.
이하에서는, SBE가 고장 상태인 경우에 작동유의 흐름에 대해 살펴보기로 한다. 한편, 화살표는 작동유의 흐름 방향이다.
도 5에 도시된 바와 같이, SBE가 고장나면, 보일러의 증기 압력이 설정치 이상인 경우뿐 아니라 보일러가 정상 운행 중인 경우에도 피스톤(31)의 상부의 작동유가 상부 유입구(40a), SBE 유량 조절 밸브(43) 및 하부 유출구(40b)를 경유하여 하부 유로(120)를 통해 흐른다.
보일러의 증기 압력이 설정치 이상인 경우, SBE 솔레노이드 밸브(42)에 인가되던 전류가 차단되고, SBE 유량 조절 밸브(43)는 열림 상태가 된다. 또한, SBE가 고장난 경우, 보일러가 정상 운행 중인 경우에도 SBE 솔레노이드 밸브(42)에 전류 인가가 차단되어, SBE 유량 조절 밸브(43)가 열림 상태가 된다.
하부 유로(120)에 작동유가 유동하는지 여부를 판단하기 위해, 원격 제어 장치(170)에서 솔레노이드 유로 개폐 장치(140)로 전원이 인가된다. 전원이 인가되면, 솔레노이드 유로 개폐 장치(140) 내의 솔레노이드가 여자되어, 솔레노이드 유로 개폐 장치(140)에 의해 하부 유로(120)가 폐쇄된다. 이때, 솔레노이드 유로 개 폐 장치(140)와 작동 실린더(30)의 하부 사이의 하부 유로(120)에는 작동유가 흐르지 않는다.
그러나, SBE 고장시, SBE 유량 조절 밸브(43)와 솔레노이드 유로 개폐 장치(140) 사이의 하부 유로(120)에는 상부 유입구(40a), SBE 유량 조절 밸브(43) 및 하부 유출구(40b)를 경유한 작동유가 흐른다.
압력 측정 장치(130)는 솔레노이드 유로 개폐 장치(140)에 의해 하부 유로(120)가 폐쇄된 상태에서, 솔레노이드 유로 개폐 장치(140)와 SBE 유량 조절 밸브(43) 사이에서의 작동유의 압력을 측정한다.
SBE 원격 감시 장치(100)는 압력 측정 장치(130)에 의해 작동유의 압력이 측정되면 SBE(40)가 고장 상태라고 판단한다.
제 2 실시예
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 화력발전소 보일러 안전 밸브의 유압 회로도이다.
본 실시예에서, SBE 원격 감시 장치(200)는 상부 유로(210), 하부 유로(220), 유량 측정 장치(230), 솔레노이드 유로 개폐 장치(240), 상부 유로 차단 장치(250) 및 하부 유로 차단 장치(260)를 포함한다.
본 실시예에서는 상술한 제 1 실시예와 동일한 기능을 수행하는 상부 유로(210), 하부 유로(220), 솔레노이드 유로 개폐 장치(240), 상부 유로 차단 장치(250) 및 하부 유로 차단 장치(260)의 기능 및 설치 위치 등에 대해서는 반복적 인 설명을 생략하기로 한다. 또한, SBE의 정상 상태 또는 SBE 고장 상태에서 작동유의 흐름도 상술한 제 1 실시예와 동일하므로, 이에 대해서는 반복적인 설명을 생략하기로 한다. 이하에서는, 상술한 제 1 실시예와 상이한 유량 측정 장치(230)에 대해 설명하기로 한다.
유량 측정 장치(230)는 하부 유로(220) 상에서, 솔레노이드 유로 개폐 장치(240)와 SBE 유량 조절 밸브(43) 사이에 위치된다. 유량 측정 장치(230)는 솔레노이드 유로 개폐 장치(240)에 의해 하부 유로(220)가 폐쇄된 상태에서 솔레노이드 유로 개폐 장치(240)와 SBE 유량 조절 밸브(43) 사이에서 작동유의 유량을 측정한다. 유량 측정 장치(230)는 측정된 유량값을 원격지로 전송한다. 만약, 보일러의 정상 운행시에 압력 측정 장치(130)에서 작동유의 유량이 측정되면, SBE 원격 감시 장치(100)는 SBE(40)가 고장 상태라고 판단한다.
위에 설명된 예시적인 실시예는 제한적이기보다는 본 발명의 모든 관점들 내에서 설명적인 것이 되도록 의도되었다. 따라서 본 발명은 본 기술 분야의 숙련된 자들에 의하여 본 명세서 내에 포함된 설명들로부터 얻어질 수 있는 많은 변형 및 상세한 실행이 가능하다. 다음의 청구범위에 의하여 한정된 바와 같이 이러한 모든 변형 및 변경은 본 발명의 범위 및 사상 내에 있는 것으로 고려되어야 한다.
도 1은 종래 기술에 따라, SBE가 설치된 안전 밸브의 사시도이다.
도 2a는 종래 기술에 따라, 보일러의 정상 운행시 화력발전소 보일러 안전 밸브의 유압 회로도이다.
도 2b는 종래 기술에 따라, 보일러의 증기 압력 상승시 화력발전소 보일러 안전 밸브의 유압 회로도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따라, SBE 및 SBE 원격 감시 장치가 설치된 안전 밸브의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따라, SBE가 정상 상태인 경우에 보일러의 정상 운행시 화력발전소 보일러 안전 밸브의 유압 회로도이다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따라, SBE가 고장난 경우에 화력발전소 보일러 안전 밸브의 유압 회로도이다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른, 화력발전소 보일러 안전 밸브의 유압 회로도이다.

Claims (5)

  1. 서보 밸브의 제어에 의해 피스톤 상하부로 작동유가 유동되는 복동식 작동 실린더로 보일러의 내부 증기를 배출시키는 안전 밸브; 및 비정상 운행시 상기 피스톤 상부의 작동유를 상부 유입구, SBE 유량 조절 밸브 및 하부 유출구를 경유하여 상기 피스톤 하부로 유입시켜 상기 피스톤을 상승시키는 SBE(Safety valve Bypass Element)에 적용되기 위한 SBE 원격 감시 장치에 있어서,
    상기 하부 유출구로부터 유출된 작동유를 상기 피스톤 하부로 유도하는 하부 유로;
    상기 작동 실린더와 상기 SBE 사이에서 상기 하부 유로를 개폐하는 솔레노이드 유로 개폐 장치; 및
    상기 솔레노이드 유로 개폐 장치가 상기 하부 유로를 폐쇄한 상태에서 상기 솔레노이드 유로 개폐 장치와 상기 SBE 유량 조절 밸브 사이의 압력을 측정하는 압력 측정 장치를 포함하되,
    정상 운행시에 상기 압력 측정 장치에 의해 상기 솔레노이드 유로 개폐 장치와 상기 SBE 유량 조절 밸브 사이의 압력이 감지되면 상기 SBE가 고장인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 SBE 원격 감시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 솔레노이드 유로 개폐 장치는 원격지의 외부 신호에 의해 상기 하부 유로를 개폐하며,
    상기 압력 측정 장치는 상기 압력을 측정하여 상기 원격지로 측정값을 전송하는 것을 특징으로 하는 SBE 원격 감시 장치.
  3. 서보 밸브의 제어에 의해 피스톤 상하부로 작동유가 유동되는 복동식 작동 실린더로 보일러의 내부 증기를 배출시키는 안전 밸브; 및 비정상 운행시 상기 피스톤 상부의 작동유를 상부 유입구, SBE 유량 조절 밸브 및 하부 유출구를 경유하여 상기 피스톤 하부로 유입시켜 상기 피스톤을 상승시키는 SBE(Safety valve Bypass Element)에 적용되기 위한 SBE 원격 감시 장치에 있어서,
    상기 하부 유출구로부터 유출된 작동유를 상기 피스톤 하부로 유도하는 하부 유로;
    상기 작동 실린더와 상기 SBE 사이에서 상기 하부 유로를 개폐하는 솔레노이드 유로 개폐 장치; 및
    상기 솔레노이드 유로 개폐 장치가 상기 하부 유로를 폐쇄한 상태에서 상기 솔레노이드 유로 개폐 장치와 상기 SBE 유량 조절 밸브 사이의 유량을 측정하는 유량 측정 장치를 포함하되,
    정상 운행시에 상기 유량 측정 장치에 의해 상기 솔레노이드 유로 개폐 장치와 상기 SBE 유량 조절 밸브 사이의 유량이 감지되면 상기 SBE가 고장인 것으로 판 단하는 것을 특징으로 하는 SBE 원격 감시 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 솔레노이드 유로 개폐 장치는 주기적으로 개폐되는 것을 특징으로 하는 SBE 원격 감시 장치.
  5. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 SBE 원격 감시 장치는
    상기 피스톤 상부의 작동유를 상기 상부 유입구로 유도하는 상부 유로;
    상기 상부 유로를 수동으로 개폐하는 상부 유로 차단 장치; 및
    상기 하부 유로를 수동으로 개폐하는 하부 유로 차단 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 SBE 원격 감시 장치.
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