KR20130054655A

KR20130054655A - 집진기 및 집진기의 제어 방법

Info

Publication number: KR20130054655A
Application number: KR1020110120173A
Authority: KR
Inventors: 박승희
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2011-11-17
Filing date: 2011-11-17
Publication date: 2013-05-27
Also published as: KR101326875B1

Abstract

본 발명의 일 측면에 따른 집진 장치는 복수 개의 집진실을 갖는 몸체부와 상기 몸체부 내에 설치되며 분진을 음극으로 대전시키는 방전극과, 상기 몸체부 내에 설치되며 양극으로 대전되어 미세분진을 포집하는 집진판과, 상기 방전극에 전력을 공급하는 변압기와, 상기 방전극에 연결 설치되어 상기 방전극의 표면에 부착된 분진을 분리시키는 추타장치, 및 상기 방전극과 상기 변압기의 전기적인 연결을 제어하는 전원 차단부를 포함한다.

Description

집진기 및 집진기의 제어 방법{ELECTROSTATIC PRECIPITATOR AND CONTROL METHOD THEREOF}

본 발명은 집진기 및 집진기의 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전원 차단부를 갖는 집진기 및 집진기의 제어 방법에 관한 것이다.

화력 발전소, 소결공장 등의 대규모 분진 배출 플랜트에서는 진기 집진기가 필수적으로 사용된다. 최근에는 분진 배출의 농도 및 미세분진에 대한 규제가 강화되는 추세에 있기 때문에 전기 집진기의 집진 효율 향상의 필요성이 대두된다.

종래의 전기 집전기는 고전압 하전장치의 연속 하전에 의한 방전극, 집진판을 이용하여 분진을 이온화한 후, 포집하고, 방전극 및 집진판을 추타하여 부진을 하부로 낙하시켜 제거한다. 그러나 연속 하전 상태에서 방전극이나 집진판을 추타함으로써 이온화한 분진의 탈리 효과가 미흡하여 집진 효율이 저하되는 문제가 발생한다.

이와 같이 집진 효율이 저하되면 메인 송풍기의 마모 속도가 증가할 뿐만 아니라 흡착탑에 설치된 활성탄의 미세 공극이 막혀서 보수에 따른 설비의 가동 중단이 자주 발생한다.

따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 집진 효율을 향상시킬 수 있는 집진기 및 집진기의 제어 방법을 제공함에 있다.

상기 몸체부 내부에 설치된 복수개의 상기 방전극들이 하나의 방전극 모듈을 이루고, 상기 전원 차단부는 상기 방전극 모듈과 상기 변압기의 연결을 차단할 수 있으며, 상기 방전극과 접지 라인의 연결을 제어하는 접지부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따른 집진기의 제어 방법은 복수 개의 방전극을 방전극 모듈로 구성하여 복수 개의 방전극 모듈을 갖는 집진기의 제어 방법에 있어서, 상기 방전극 모듈을 구성하는 상기 방전극들에 대한 전기적인 연결을 차단하는 전원차단 단계, 및 상기 방전극 모듈을 구성하는 상기 방전극들을 추타하는 집중 추타 단계를 포함한다.

상기 전원차단 단계는 상기 방전극에 접지라인을 전기적으로 연결하는 접지 단계를 더 포함할 수 있으며, 상기 집진기의 제어 방법은 상기 집중 추타 단계와 동시에 실시되며, 각각의 방전극을 랜덤하게 추타하는 랜덤 추타 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 집중 추타 단계는 각 방전극 모듈을 순차적으로 추타 시킬 수 있으며, 상기 전원차단 단계에서는 집진판에 대한 전기적인 연결을 차단하며, 상기 집중 추타 단계에서는 방전극과 함께 집진판을 추타할 수 있다.

본 발명에 따르면 방전극과 변압기의 전기적인 연결을 차단한 상태에서 추타를 실시하므로 보다 효율적으로 분진을 탈리할 수 있다. 또한, 방전극을 접지시킨 상태에서 추타하므로 유도 전압에 의한 영향을 최소화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 집진기를 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 몸체부 내부를 도시한 구성도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 이하에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 본 명세서 및 도면에서 동일한 부호는 동일한 구성요소를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 집진기를 도시한 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 집진기의 몸체부를 도시한 구성도이다.

도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 집진기는 복수 개의 집진실(21)을 갖는 몸체부(20)와, 분진을 음극으로 대전시키는 방전극(17)과, 양극으로 대전되어 미세분진을 포집하는 집진판(16)과, 방전극(17)에 전력을 공급하는 변압기(12)와, 방전극(17)과 집진판(16)의 표면에 부착된 분진을 분리시키는 추타장치들(14, 15), 및 방전극(17)과 변압기(12)의 전기적인 연결을 제어하는 전원 차단부(13)를 포함한다.

몸체부(20)는 내부의 공간을 갖는 방 형태로 이루어지며, 분진을 포함하는 배가스가 유입되는 입구(23)와 출구(24)를 갖는다. 또한, 몸체부(20)에는 복수 개의 집진실(21)이 형성되며, 집진실(21) 내에는 복수 개의 방전극(17)과 집진판(16)이 설치된다.

또한, 몸체부(20)에는 방전극(17)과 집진판(16)에 전기적으로 연결된 변압기(12)가 연결 설치된다. 변압기(12)는 교류 전원을 고압의 직류 전원으로 변압하는 역할을 한다.

변압기(12)와 방전극(17) 사이에는 변압기(12)와 방전극(17)의 전기적인 연결을 제어하는 전원 차단부(13)가 설치된다. 전원 차단부(13)는 변압기(12)와 방전극(17)을 전기적으로 연결하는 전력라인(31)에 연결 설치된다. 전원 차단부(13)는 스위치 형태로 이루어지며, 인가된 신호에 따라 변압기(12)와 방전극(17)을 전기적으로 연결 또는 차단한다. 또한, 도시하지는 않았으나 변압기와 집진판 사이에도 전원 차단부가 설치될 수 있다. 변압기(12)와 집진판(16) 사이에 전원 차단부가 설치되면 추타 시에 방전극(17)과 함께 집진판(16)의 전원을 차단한다.

집진판(16)은 판 형상으로 이루어지며, 양극으로 대전되어 분진을 흡착한다. 방전극(17)은 철선 또는 강체 형태로 이루어지며 복수 개의 돌출된 전극을 갖는다. 또한, 방전극(17)에는 70kV 내지 80kV의 고전압이 대전되며 몸체부(20) 내에서 매달려 설치된다.

방전극(17)에 고전압이 인가되면 코로나 방전에 의해 이온화 현상이 발생한다. 이온화된 양이온은 방전극(17)으로 중화되지만 음이온은 기류 중으로 흘러 입자와 충돌하며, 분진을 음이온으로 대전시킨다. 음이온으로 하전된 분진입자는 양극으로 대전된 집진판(16)으로 이동하여 포집된다.

이러한 과정에서 분진입자는 집진판(16)에 부착될 뿐만 아니라 방전극(17)에도 부착되어 집진 효율이 저하되는 문제가 발생하므로 집진판(16)과 방전극(17)에 부착된 분진을 제거하는 과정이 필수적이다.

이를 위해서 방전극(17)의 상부에는 추타장치(14)가 연결 설치되며, 집진판(16)의 상부에도 추타장치(15)가 연결 설치된다.

그러나 집진판(16) 및 방전극(17)에 전압이 인가된 상태에서 집진판(16)과 방전극(17)을 추타하면 이온화한 분진이 집진판(16)과 방전극(17)에서 쉽지 떨어지지 아니하여 탈리 효과가 미흡하다.

그러나 본 실시예와 같이 전원 차단부(13)가 형성되어 방전극(17)과 변압기(12)의 전기적인 연결이 차단되면 전기적인 인력이 제거되므로 분진을 집진판(16)과 방전극(17)에서 용이하게 이탈시킬 수 있다.

다만, 방전극(17)의 전력을 차단한 경우에도 이웃하는 방전극(17)의 고전압이 유도되어 분진 제거효율이 문제가 발생할 수 있다. 본 실시예에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 접지라인(32)과 연결 설치되어 방전극(17)과 접지라인(32)의 연결을 제어하는 접지부(35)가 설치된다. 접지부(35)는 캠(36)과 캠(36)을 회동시키는 모터(37)로 이루어지며, 캠(36)에는 접지라인(32)이 연결 설치되어 있다. 이에 따라 캠(36)의 회동으로 접지라인(32)이 방전극(17)에 연결된 전력라인(31)과 연결되거나 연결이 끊어질 수 있다.

전원 차단부(13)를 이용하여 방전극(17)의 전원을 차단한 후, 방전극(17)과 접지라인(32)을 전기적으로 연결하면 방전극(17)의 전위를 실질적으로 0V로 만들 수 있다.

방전극(17)의 전원이 차단되면 추타장치(14, 15)를 이용하여 방전극(17)과 집진판(16)을 추타함으로써 방전극(17)과 집진판(16)에 부착된 분진을 제거한다.

복수 개의 방전극들(17)은 하나의 방전극 모듈(18)을 구성하고, 몸체부(20) 내에는 복수의 방전극 모듈(18)이 설치된다. 이 때, 방전극 모듈(18)은 하나의 집진실(21)에 설치된 전체 방전극들(17)로 이루어질 수 있으며, 하나의 집진실(21)에 설치된 방전극들(17)의 일부로 이루어질 수도 있다.

전원 차단부(13)는 복수 개의 방전극 모듈(18) 중 하나의 방전극 모듈(18)과 변압기(12)의 연결을 차단하고, 추타장치(14)는 전원이 차단된 방전극 모듈(18)을 구성하는 방전극들(17)을 추타한다. 이에 따라 전원이 차단된 방전극들(17)을 한번에 집중적으로 추타할 수 있다.

이하에서는 상기한 본 발명의 일 실시예에 따른 집진기를 이용한 집진기의 제어 방법에 대해서 설명한다.

본 실시예에 따른 집진기의 제어 방법은 방전극들(17)과 변압기(12)의 전기적인 연결을 차단하는 전원차단 단계와, 방전극들(17)을 추타하는 집중 추타 단계를 포함한다.

전원차단 단계에서는 복수 개의 방전극(17)을 방전극 모듈(18)로 구성하고, 하나의 방전극 모듈(18)을 구성하는 방전극들(17)과 변압기(12)의 전기적인 연결을 차단한다. 또한, 전원차단 단계에서는 방전극(17)과 변압기(12)의 전기적인 연결을 차단할 뿐만 아니라 집진판(16)과 변압기(12)의 전기적인 연결을 차단할 수도 있다.

전원차단 단계는 방전극(17)에 접지라인(32)을 전기적으로 연결하는 접지 단계를 더 포함한다. 접지 단계는 캠(36)과 모터(37)로 이루어진 접지부(35)를 이용하여 접지라인(32)을 방전극(17)에 연결 설치된 전력라인(31)과 연결하여 방전극들(17)의 전위를 0V로 만든다. 접지 단계에서는 하나의 방전극 모듈(18)을 구성하는 방전극들(17) 전체를 접지라인(32)과 연결한다.

집중 추타 단계에서는 복수 개의 방전극(17)을 방전극 모듈(18)로 구성하고, 하나의 방전극 모듈(18)을 구성하는 방전극들(17)을 함께 추타하며, 복수 개의 방전극 모듈들(18)을 순차적으로 추타한다. 또한 집중 추타 단계에서는 방전극들을 추타할 뿐만 아니라 집진기도 함께 추타한다.

또한, 본 실시예에 따른 집진기의 제어 방법은 상기한 집중 추타 단계와 동시에 실시되며, 각각의 방전극(17)을 랜덤하게 추타하는 랜덤 추타 단계를 더 포함한다. 랜덤 추다 단계는 방전극과 변압기의 전기적인 연결을 차단하지 않고, 몸체부(20) 내에 설치된 방전극들(17)을 무작위로 선정하여 추타한다.

도 2는 집중 추타와 랜덤 추타가 동시에 실시되는 것을 나타내고 있으며, 검정색으로 표시된 원은 추타가 실시되고 있는 방전극을 나타낸다.

도 2에 도시된 바와 같이 랜덤 추타 단계에서는 각 집진실(21)에서 방전극(17)을 무작위로 선정하여 추타하는 것을 알 수 있다.

이와 같이 본 실시예에 따른 집진기의 제어 방법에 따르면 방전극 모듈(18)과 변압기(12)의 전기적인 연결을 차단하고, 방전극(17)을 접지라인(32)과 연결한 후, 추타하므로 보다 효율적으로 방전극(17)과 집진판(16)에 부착된 분진을 제거할 수 있다.

이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시할 수 있다.

12: 변압기 13: 전원 차단부
14: 추타장치 15: 추타장치
16: 집진판 17: 방전극
18: 방전극 모듈 20: 몸체부
21: 집진실 23: 입구
24: 출구 31: 전력라인
32: 접지라인 35: 접지부
36: 캠 37: 모터

Claims

복수 개의 집진실을 갖는 몸체부;
상기 몸체부 내에 설치되며 분진을 음극으로 대전시키는 방전극;
상기 몸체부 내에 설치되며 양극으로 대전되어 미세분진을 포집하는 집진판;
상기 방전극에 전력을 공급하는 변압기;
상기 방전극에 연결 설치되어 상기 방전극의 표면에 부착된 분진을 분리시키는 추타장치;
상기 방전극과 상기 변압기의 전기적인 연결을 제어하는 전원 차단부;
를 포함하는 집진 장치.
제1 항에 있어서,
상기 몸체부 내부에 설치된 복수개의 상기 방전극들이 하나의 방전극 모듈을 이루고, 상기 전원 차단부는 상기 방전극 모듈과 상기 변압기의 연결을 차단하는 집진 장치.
제2 항에 있어서,
상기 방전극과 접지 라인의 연결을 제어하는 접지부를 더 포함하는 집진 장치.
복수 개의 방전극을 방전극 모듈로 구성하여 복수 개의 방전극 모듈을 갖는 집진기의 제어 방법에 있어서,
상기 방전극 모듈을 구성하는 상기 방전극들에 대한 전기적인 연결을 차단하는 전원차단 단계; 및
상기 방전극 모듈을 구성하는 상기 방전극들을 추타하는 집중 추타 단계;
를 포함하는 집진기의 제어 방법.
제4 항에 있어서,
상기 전원차단 단계는 상기 방전극에 접지라인을 전기적으로 연결하는 접지 단계를 더 포함하는 집진기의 제어 방법.
제5 항에 있어서,
상기 집중 추타 단계와 동시에 실시되며, 각각의 방전극을 랜덤하게 추타하는 랜덤 추타 단계를 더 포함하는 집진기의 제어 방법.
제5 항에 있어서,
상기 집중 추타 단계는 각 방전극 모듈을 순차적으로 추타 시키는 집진기의 제어 방법.
제5 항에 있어서,
상기 전원차단 단계에서는 집진판에 대한 전기적인 연결을 차단하며, 상기 집중 추타 단계에서는 방전극과 함께 집진판을 추타하는 집진기의 제어 방법.