KR20140083478A

KR20140083478A - 공기예열기 원격제어장치

Info

Publication number: KR20140083478A
Application number: KR1020120153275A
Authority: KR
Inventors: 심영호
Original assignee: 한전케이피에스 주식회사
Priority date: 2012-12-26
Filing date: 2012-12-26
Publication date: 2014-07-04
Also published as: KR101452268B1

Abstract

본 발명에 의한 원격제어장치는 화력발전설비의 보일러에서 나오는 연소가스와 외부에서 유입되는 공기의 열교환을 위해 회전자와 이를 회전시키는 교류모터로 구성된 공기예열기에서, 교류모터를 구동하며 회전자의 작동상태신호를 발생시키는 교류모터구동회로, 교류모터구동회로에 전원을 공급하는 전원공급장치, 회전자의 작동상태를 표시하는 표시패널, 교류모터구동회로를 제어하는 주신호제어회로, 주신호제어회로를 통해서 교류모터구동회로와 신호를 주고 받는 무선송수신기, 및 주 신호제어회로와 무선송수신기 간의 통신을 매개하는 무선통신인터페이스 모듈로 구성하여, 회전자의 작동상태 신호에 따라 무선송수신기로 회전자의 이상 유무를 판단하고 이상이 있을 경우에 회전자의 정비작업을 원격제어함을 특징으로 한 것이다.

Description

공기예열기 원격제어장치{Remote controller for an air preheater}

본 발명은 화력발전설비의 공기예열기에 관한 것으로서, 특히 공기예열기의 회전자를 회전시키는 모터의 제어장치에 관한 것이다.

일반적으로 화력발전설비 등에 사용되는 공기예열기는 보일러에서 나오는 연소가스를 이용해 보일러의 연소에 필요한 공기를 높은 온도로 미리 가열시켜 주는 장치이다. 공기예열기는 회전자, 회전자를 회전시키는 모터, 및 외부에서 회전자로 유입되는 공기와 보일러의 연소가스의 이동통로를 구분 및 밀봉하는 통로격리부, 및 연소가스에 의해서 가열되어 외부에서 유입되는 공기를 가열시키는 가열부로 구성된다. 말하자면, 연소가스와 외부유입공기 간에 열 교환이 이루어지도록 하는 장치이다.

보일러의 연소가스에는 대기오염물질인 질소산화물(NOx)이 포함되어 있는데, 연소가스를 대기 중에 배출하기 전에 연소가스에 통상 암모니아 가스를 주입하여 질소산화물과 암모니아가 촉매반응로 안에서 반응하여 질소분자와 물분자로 환원되도록 한다. 이때 대부분의 암모니아는 질소산화물을 환원시키는데 소모되지만, 환원반응에 쓰이지 않은 일부는 그대로 대기 중에 방출된다. 이것은 통상 암모니아 슬립(ammonia slip)라고 부르는 현상인데, 이로 인해서 공기예열기의 각 부분에 찌꺼기들이 끼어서 공기예열기가 정상적으로 작동하지 못하게 된다. 또한 이것은 공기예열기 전/후단에 압력차를 발생시켜 공기예열기를 심하게 고장 나게 하는 원인이 된다.

이렇게 공기예열기가 고장 나면 통상 현장에 있는 작업자들이 서로 무선통화를 하면서 정비작업을 하게 되는데, 무선통화가 원활치 못할 경우에는 정비가 지연되고 정비인력이 과다하게 소요된다.

또한 작업자들 간에 의사소통이 원활치 않을 경우에는 기기를 잘못 조작하여 안전사고가 일어나기 쉽게 된다. 또한 공기예열기 모터의 역회전 운전이 불가능하며, 정교한 운전조작을 할 수 없다.

대한민국 특허 제10-0892234호 미국특허 제7,438,876호

없음

본 발명의 목적은 공기예열기의 동작에 이상이 생겼을 때 유선 또는 무선의 원격제어방법으로 정비할 수 있는 원격제어장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 공기예열기의 회전자의 동작 이상을 유선 또는 무선의 원격제어방법으로 탐지하고 대처할 수 있는 원격제어장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 공기예열기의 회전자를 유선 또는 무선의 원격제어방법으로 정/역회전 또는 정지시킬 수 있는 원격제어장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 공기예열기의 회전자의 부하상태 및 회전속도를 유선 또는 무선의 원격제어방법으로 확인할 수 있는 원격제어장치를 제공하는 것이다.

바람직하게는, 본 발명의 공기예열기용 원격제어장치는 무선송수신기와 동일한 기능을 유선으로도 할 수 있도록 유선송수신기, 및 이와 상기 주신호제어회로 간의 통신을 매개하는 유선인터페이스 모듈을 더 포함하는 것이다.

더욱 바람직하게는, 본 발명의 공기예열기용 원격제어장치는 유/무선송수신기로 교류모터구동회로를 제어하여 회전자를 정/역회전 또는 정지시킬 수 있도록 한 것이다.

더욱 바람직하게는, 본 발명의 공기예열기용 원격제어장치는 회전자 조작시 회전자의 부하상태와 회전속도(RPM)를 실시간으로 표시패널에 표시되도록 한 것이다.

더욱 바람직하게는, 본 발명의 공기예열기용 원격제어장치는 무선송신기의 배터리가 방전되거나 기기 오동작시 자동으로 무선송수신기의 동작이 정지되도록 한 것이다.

더욱 바람직하게는, 본 발명의 공기예열기용 원격제어장치는 교류모터의 부드러운 시동과 회전속도의 조절은 교류모터구동회로에 의해 교류모터의 입력전압을 가변하도록 한 것이다.

화력발전설비의 보일러에서 나오는 연소가스와 외부에서 유입되는 공기의 열교환을 위해 회전자와 이를 회전시키는 교류모터로 구성된 공기예열기의 회전자에 동작이상이 생겼을 때 이를 원격에서 탐지하고 대처할 수 있다.

제1도는 본 발명에 의한 공기예열기용 원격제어장치의 구성을 도시한 선도.
제2도는 본 발명에 의한 공기예열기용 원격제어장치로 회전자를 제어하는 방법을 도시한 개념도.

이하 본 발명에 관해서 첨부한 도면을 예로 들어 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도를 보면, 화력발전설비의 보일러에서 나오는 연소가스와 외부에서 유입되는 공기의 열교환을 위해 회전자와 이를 회전시키는 교류모터로 구성된 공기예열기의 회전자를 본 발명에 의해 유/무선으로 원격제어하는 장치는 교류모터구동회로(50), 전원공급장치(60), 표시패널(70), 주신호제어회로(40), 무선송수신기(10, 11), 및 무선통신인터페이스 모듈(30)로 구성한다.

교류모터구동회로(50)는 교류모터를 구동하며 회전자의 작동상태신호를 발생시킨다. 전원공급장치(60)는 교류모터구동회로에 전원을 공급하는 것이다. 표시패널(70)은 교류모터구동회로(50)의 신호를 받아 교류모터와 회전자의 작동상태를 표시한다.

주신호제어회로(40)는 교류모터구동회로(50)로부터 온 신호를 무선통신인터페이스 모듈(30)를 통해서 무선수신기(10)로 보내고, 무선송신기(11)에서 보내는 신호를 받아서 교류모터구동회로(50)로 보낸다.

바람직하게는, 무선송수신기(10, 11)와 동일한 기능을 유선으로도 할 수 있도록 유선송수신기(20, 21), 및 이와 상기 주신호제어회로(40) 간의 통신을 매개하는 유선인터페이스 모듈(31)을 더 설치하는 것이다.

또한, 유/무선송수신기(10, 11, 20, 21)에서 주신호제어회로(40)를 통해 교류모터구동회로(50)를 제어할 경우, 회전자를 정/역회전 또는 정지시킬 수 있도록 구성한다. 회전자 조작시 회전자의 부하상태와 회전속도(RPM)는 실시간으로 표시패널에 표시되도록 한다.

더욱 바람직하게는, 교류모터구동회로(50)를 제어하는 도중에 무선송수신기(10, 11)의 배터리가 방전되거나 기기의 정상작동이 불가능해지면 자동으로 무선송수신기의 동작이 정지되도록 한다. 교류모터의 부드러운 시동과 회전속도의 조절은 교류모터구동회로에 의해 교류모터의 입력전압을 가변함으로써 이루어지도록 한다.

제1 및 2도를 참조하여, 본 발명의 공기예열기용 원격제어장치의 동작을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

암모니아 슬립에 의해 공기예열기의 구조물에 찌꺼기들이 퇴적되면, 회전자의 동작이상을 알리는 작동상태신호를 교류모터구동회로(50)가 발생시켜 주신호제어회로(40)를 통해 유/무선수신기(10, 20)로 보낸다. 이렇게 수신된 작동상태신호를 작업자가 분석하여 필요한 조치를 위한 정비신호를 유/무선송신기(11, 21)를 통해 주신호제어회로(40)로 보낸다.

주신호제어회로(40)는 정비신호에 따라서 교류모터구동회로(50)를 제어하여 공기예열기의 회전자의 정/역회전, 회전속도조절, 또는 정지동작을 이루어내는데, 이것은 교류모터구동회로(50)가 교류모터의 입력전압을 가변함으로써 달성되는 것이다. 이때, 회전자의 회전속도 및 부하상태 등 모든 동작상태들은 표시패널(70)에 실시간으로 표시된다. 또한, 교류모터구동회로(50)는 교류모터의 입력전압을 가변하여 교류모터의 초기시동이 부드럽게 이루어지도록 하여 감속기의 손상을 방지하는 역할을 한다.

따라서, 본 발명의 원격제어장치는 공기예열기의 동작에 이상이 생겼을 때 유선 또는 무선의 원격제어방법으로 정비원이 직접 회전체를 제어할 수 있게 하므로 더욱 정밀하게 정비작업을 할 수 있는 수단을 제공한다. 또한, 정비원들이 회전자의 동작 이상을 유선 또는 무선의 원격제어방법으로 탐지하고 대처할 수 있기 때문에 정비원들 상호 간의 의사소통 결여로 인한 안전사고를 예방한다.

암모니아 슬립으로 인해 공기예열기에 찌꺼기들이 축적되어 공기예열기의 전/후단 간에 압력차가 발생하여 동작이상이 생겼을 때 원격에서 긴급정비할 수 있는 방법을 제공한다.

10: 무선수신기
11: 무선송신기
20: 유선수신기
21: 유선송신기
30: 무선통신인터페이스 모듈
31: 유선통신인터페이스 모듈
40: 주신호제어회로
50: 교류모터구동회로
60: 전원공급장치
70: 표시패널

Claims

화력발전설비의 보일러에서 나오는 연소가스와 외부에서 유입되는 공기의 열교환을 위해 회전자와 상기 회전자를 회전시키는 교류모터로 구성된 공기예열기에서, 상기 교류모터를 구동하며 상기 회전자의 작동상태신호를 발생시키는 교류모터구동회로, 상기 교류모터구동회로에 전원을 공급하는 전원공급장치, 상기 회전자의 작동상태를 표시하는 표시패널, 상기 교류모터구동회로를 제어하는 주신호제어회로, 상기 주신호제어회로를 통해서 상기 교류모터구동회로와 신호를 주고 받는 무선송수신기, 및 상기 주 신호제어회로와 상기 무선송수신기 간의 통신을 매개하는 무선통신인터페이스 모듈로 구성하여, 상기 회전자의 작동상태 신호에 따라 상기 무선송수신기로 상기 회전자의 이상 유무를 판단하고 이상이 있을 경우에 회전자의 정비작업을 원격제어함을 특징으로 하는 공기예열기용 원격제어장치.
제1항에서, 상기 무선송수신기와 동일한 기능을 유선으로도 할 수 있도록 유선송수신기, 및 이와 상기 주신호제어회로 간의 통신을 매개하는 유선인터페이스 모듈을 더 포함하는 공기예열기용 원격제어장치.
제1 또는 2항에서, 상기 유/무선송수신기로 교류모터구동회로를 제어하여 상기 회전자를 정/역회전 또는 정지시킬 수 있도록 한 공기예열기용 원격제어장치.
제3항에서, 상기 회전자 조작시 회전자의 부하상태와 회전속도(RPM)를 실시간으로 상기 표시패널에 표시되도록 한 공기예열기용 원격제어장치.
제1항에서, 상기 무선송신기의 배터리가 방전되거나 기기 오동작시 자동으로 상기 무선송수신기의 동작이 정지되도록 한 공기예열기용 원격제어장치.
제1, 2, 4 및 5항에서, 상기 교류모터의 부드러운 시동과 회전속도의 조절은 교류모터구동회로에 의해 교류모터의 입력전압을 가변하여 하는 공기예열기용 원격제어장치.