KR20130042278A - 보일러용 석탄 사일로의 잔탄 제거장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 테이퍼부의 내면에 집중적으로 발생하는 잔탄 적체현상을 간단한 구조로서 저비용으로 간편 용이하게 해소할 수 있는 석탄 사일로의 잔탄 제거장치를 제공하려는 것으로서, 원통부의 하단에 테이퍼부가 결합되어 있고, 이 테이퍼부의 하단 중앙에 배출용 홈통이 연결된 통상의 석탄 사일로에 있어서, 본 발명은 원통부의 하단에 그 원주를 등분한 지점마다 청소공을 천공하여 상기 테이퍼부의 구배도대로 삽입관을 설치하고, 삽입관에 청소용 쇠막대기를 집어넣고 수작업으로 테이퍼부의 내면에 잔류하는 잔탄을 긁어 내리거나 단일 에어노즐을 순회하면서 장전하여 고압으로 공기를 분사하여 테이퍼부 내면의 잔탄을 제거할 수 있게 한 석탄 사일로의 잔탄 제거구를 특징으로 한다.

Description

보일러용 석탄 사일로의 잔탄 제거장치{RESIDUE REMOVAL DEVICE OF COAL SILO FOR BOILLER}

본 발명은 보일러 연료용 석탄을 일시 저장하다가 공급하는 사일로에서 그 하부 구조인 테이퍼부 부근 내면에서 정전기, 결로현상으로 인하여 잔탄이 적체되어 발생하는 브리지, 케이크 현상을 간단한 구조와 저비용으로 간편 용이하게 해소할 수 있게 한 석탄 사일로의 잔탄 제거장치에 관한 것이다.

화석연료를 사용하는 제철소나 화력발전소 등의 대형 보일러는 장시간 연속 가동해야 하는 것이 있다. 이런 류의 대형 보일러에 지속적으로 석탄을 공급하기 위해서 도 1과 같이 복수의 석탄 사일로(1)를 설치하여 다량의 석탄을 저장 및 공급한다. 석탄 사일로(1)는 하부구조가 테이퍼부(2)로 되어 있고, 테이퍼부의 하단에 부착된 홈통으로 배출되는 석탄은 석탄 이송수단에 실려 보일러로 공급된다.

장기간 석탄 사일로(1)를 운용하다 보면 도 2와 같이 내면에 미처 빠져나가지 못한 석탄이 잔류하는 현상이 나타난다. 잔탄은 결로, 정전기 등에 의해 나타나며 잔탄량이 많을수록 이후의 공급탄이 비효율적이고 사일로의 석탄 저장량도 감소한다. 이러한 잔탄 체류현상은 테이퍼부(2)에서 주로 나타난다. 일종의 교통 병목현상처럼 체류 및 지체되는 일이 많다.

석탄이 오래 방치되면 사일로 내부에 고착될 수 있으며, 석탄의 자연발화 가능성도 커진다. 특히 탄종이 바뀔 경우 잔탄이 새로운 탄과 섞이면 탄의 평균성분이 변하여 전체적인 보일러 성능이 예상치와 다를 수 있다. 그래서 석탄 사일로는 정기적으로 내부 청소작업을 통하여 잔탄을 제거해왔다.

가장 원시적인 잔탄 제거요령은 테이퍼부에 청소구를 형성하고 필요할 때에만 청소구를 개방하도록 여닫이문을 부착하여 휴식기에 청소구를 개방하고 청소구를 집어넣어 수작업으로 잔탄을 제거하는 것인데, 청소할 때 날리는 분진이 작업자의 건강을 해치고, 작업시간이 길어 비능률적이다.

이런 문제를 해소하려고 제안된 것이 등록실용신안 제283133호이다. 이 선행기술은 사일로의 상단에 가설된 격자형 철구조물에 복수의 체인 호이스트가 설치되어 있고 이들 호이스트의 체인 하단에 사일로의 내경보다도 작은 중량체인 원형 링형 스크레이퍼가 매달린 것으로, 호이스트로 스크레이퍼를 하강시키면 스크레이퍼의 하단 둘레가 사일로의 내주면을 긁어서 시멘트 잔분을 제거하게 된다.

스크레이퍼는 반경이 능동적으로 변하는 가변형이 아니라 고정형이기 때문에 사일로의 직벽 부분의 시멘트 잔분은 제거할 수 있지만 아래로 갈수록 반경이 작아지는 테이퍼부의 내면에 부착된 시멘트 잔분을 제거할 수 없다.

이 점을 극복하려고 시도한 것이 등록실용신안 제396020호이다. 이는 사일로의 직벽부와 테이퍼부 상에 형성된 분사구마다 공기탱크와 밸브 및 노즐로 이뤄진 압축공기분사장치를 설치하여 사일로의 내면에 부착된 잔분을 제거하도록 한 것인데, 제진장치의 설치수가 많아 제작비가 높고, 잔분을 제거할 때마다 공기의 충격으로 사일로에 스트레스가 누적되어 수명단축을 초래한다.

또, 시멘트에 비해 평균 입도가 훨씬 큰 석탄인 탓에 주로 테이퍼부 부근의 잔탄 적체현상을 해소하는 장치로는 부적합한 데에다, 장대를 집어넣어 테이퍼부 부근의 잔탄을 제거하는 수작업 청소도 불가능하다.

게다가, 압축공기의 직진성을 고려할 때 압축공기가 주입되는 부위의 잔분은 제거될지언정 그 인접 부위의 잔분은 제거되지 않는다. 이 점을 감안하면 압축공기 분사장치의 설치수를 대폭 늘려야 나름의 잔분 제거효과를 볼 수 있겠지만, 초기 시설비가 높고 유지보수 및 관리부담도 가중될 것이어서 실효성에 의구심을 갖지 않을 수 없다.

본 발명의 목적은 테이퍼부의 내면에 집중적으로 발생하는 잔탄 적체현상을 간단한 구조와 저비용으로 간편 용이하게 해소할 수 있는 석탄 사일로의 잔탄 제거장치를 제공하려는 것이다.

원통부의 하단에 테이퍼부가 결합되어 있고, 이 테이퍼부의 하단 중앙에 배출용 홈통이 연결된 통상의 석탄 사일로에 있어서, 본 발명은 원통부의 하단에 그 원주를 등분한 지점마다 청소공을 천공하여 상기 테이퍼부의 구배도대로 삽입관을 설치하고, 삽입관에 청소용 쇠막대기를 집어넣고 수작업으로 테이퍼부의 내면에 잔류하는 잔탄을 긁어 내리거나 단일 에어노즐을 순회하면서 장전하여 고압의 압축 공기를 분사하여 테이퍼부 내면의 잔탄을 제거할 수 있게 한 석탄 사일로의 잔탄 제거장치를 제안한다.

본 발명은 초기 설치비용이 적게 드는 소수의 잔탄 제거수단을 통해 테이퍼부 내면의 잔탄을 신속하고도 효율적으로 제거할 수 있다. 또, 상황에 따라 쇠막대기를 이용한 수작업 또는 고압공기 분사용 에어노즐을 이용하여 테이퍼부 내면의 잔탄을 편리하게 제거할 수 있다.

단수의 비정착형 에어노즐을 이용할 수 있으므로 테이퍼부 내면의 잔탄 제거가 용이한 석탄 사일로의 초기 시설비도 아주 저렴하며, 고압공기로부터 받을 사일로의 스트레스도 매우 적으므로 안전하다.

도 1은 보일러에 공급될 석탄을 저장하는 사일로의 개략도
도 2는 사일로 하부의 테이퍼 구조로 인해 석탄의 흐름이 정체되는 상태도
도 3은 본 발명에 의한 석탄 사일로의 부분 절개 일부 분해 정면도
도 4는 석탄 사일로의 평면도
도 5는 쇠막대를 사용하여 수작업으로 잔탄을 제거하는 경우의 예시도
도 6은 에어노즐을 이용한 잔탄 제거 예시도

도 3에서, 석탄 사일로(1)의 전형은 위쪽의 원통부(11) 하단에 테이퍼부(2)의 상단이 결합된 형태이다. 사일로의 원통부(11)는 내경이 큰 곧은 원형관형이고, 테이퍼부(2)는 상협하광형 깔데기를 닮았다. 상기 테이퍼부(2)의 하단 중앙에는 석탄이 배출되는 홈통(3)이 결합되어 있고, 홈통(3) 상에는 석탄의 공급량을 조절하거나 차단하는 댐퍼기구(4)가 설치되어 있다.

본 발명 사일로(1)의 원통부(11) 하단에는 청소공(5)이 사방에 천공되어 있고, 각 청소공(5)마다 삽입관(6)이 용접되어 있다. 삽입관(6)은 예를 들면 손에 쥐고 잔탄제거작업을 하는데 불편하지 않은 내경 10mm 안팎의 쇠막대기를 넉넉하게 집어넣어서 좌우로 휘저어 잔탄을 제거하기 편하고, 상기 쇠막대기의 외경에 버금가는 에어노즐을 장전하기 적합한 금속관이다. 모든 삽입관(6)을 테이퍼부(2)의 구배도대로 부착하여 테이퍼부의 내면에 부착된 잔탄제거작업의 효율성을 높이고 작업편의도 도모한다.

도 4에서 보듯이, 청소공(5)은 원통부(11)의 원주를 등분한 곳마다 형성되어 있어서 한정된 지점에서 소수의 청소공을 통하여 테이퍼부(2)의 내면에 대한 잔탄 제거작업을 보다 효율적으로 실시할 수 있다.

수작업으로 테이퍼부(2) 내면에 부착된 잔탄을 제거하려면 도 5와 같이 삽입관(6)으로 쇠막대기(7)를 집어넣어 전후로 진퇴시키거나 또는 긁어 내리거나 좌우로 흔들면서 잔탄을 밀어내어 밑으로 배출되게 한다.

또는 도 6과 같이 도시하지 아니한 콤프레스에 공기호스(9)로 연결된 단일 에어노즐(8)을 삽입관(6)을 돌아가면서 장전하고 고압공기를 분사하면서 좌우로 흔들면 고압공기에 의하여 테이퍼부(2) 내면의 잔탄이 휩쓸려 내려간다.

필요에 따라서는 각 삽입관마다 에어노즐을 연결하여 고압의 압축공기를 동시에 분사할 수도 있다.

또한 삽입관의 외부 단에는 플랜지를 형성하여 에어노즐이나 쇠막대가 연결될 수 있도록 구성한다.

이상 설명한 본 발명에 따르면 등록실용신안 제396020호에서는 불가능했던 쇠막대기를 이용한 수작업으로 사일로의 테이퍼부 내면에 부착된 잔탄을 제거할 수 있고, 원통부의 하단에 배치된 소수의 삽입관에 단일 에어노즐을 순회하며 장전하여 페이퍼부 내면의 잔탄을 제거할 수 있어 초기 시설비가 아주 저렴하고 고압공기로부터 받는 사일로의 스트레스도 매우 적어 안전하다.

1: 사일로
11: 원통부
2: 테이퍼부
5: 청소공
6: 삽입관
7: 쇠막대기
8: 에어노즐

Claims (3)

1. 원통부의 하단에 테이퍼부가 결합되어 있고, 이 테이퍼부의 하단 중앙에 배출용 홈통이 연결된 통상의 석탄 사일로에 있어서, 원통부의 하단에 청소공이 천공되고, 각 청소공에 청소용 쇠막대기 삽입 또는 에어노즐 장전용 삽입관이 설치된 것을 특징으로 하는 석탄 사일로의 잔탄 제거장치.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 청소공은 테이퍼부 윗부분에 형성하며, 원통부의 원주를 등분한 곳마다 청소공을 형성한 것을 특징으로 하는 석탄 사일로의 잔탄 제거장치.
   
3. 제1항에 있어서, 상기 삽입관은 테이퍼부의 구배도대로 하향 경사지게 설치한 것을 특징으로 하는 석탄 사일로의 잔탄 제거장치.

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