KR20150111511A - 배열회수장치 - Google Patents

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KR20150111511A
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Abstract

본 발명은 가스터빈으로부터 배출되는 배가스가 유입되는 본체, 상기 본체에 설치되고 배가스로부터 열을 회수하기 위한 전열튜브, 상기 전열튜브와 이격되게 설치되고, 배가스의 속도를 감소시키기 위한 분산부, 상기 분산부를 이동시키는 거리조절부, 및 상기 본체로 유입되는 배가스의 속도를 측정하여 속도정보를 획득하는 측정부를 포함하고, 상기 거리조절부는 상기 측정부가 측정한 속도정보에 따라 상기 전열튜브와 상기 분산부 사이의 간격을 조절하기 위해 상기 분산부를 이동시키는 것을 특징으로 하는 배열회수장치에 관한 것으로,
본 발명에 따르면, 본 발명은 배가스로부터 열을 흡수하도록 설치된 전열튜브가 손상 내지 파손되는 것을 방지함으로써 전열튜브의 수명을 연장시킴에 따라 유지비용을 절감할 수 있다.

Description

배열회수장치{Heat Recovery Steam Generator}
본 발명은 가스터빈에서 배출되는 배가스로부터 열을 회수하기 위한 배열회수장치에 관한 것이다.
일반적으로 발전소는 연료를 연소시킴에 따라 발생되는 배가스를 이용하여 가스터빈을 회전시켜 전력을 생산한다. 이러한 배가스는 가스터빈을 회전시킨 후에도 고온의 상태를 유지한 채 외부로 배출되게 된다. 따라서, 외부로 배출되는 고온의 배가스로부터 열을 회수하기 위해 배열회수장치(Heat Recovery Steam Generator)가 설치된다.
도 1은 종래 기술에 따른 배열회수장치를 나타낸 개략적인 개념도이다.
도 1을 참고하면, 종래 기술에 따른 배열회수장치(100)는 가스터빈(200)에서 배출되는 고온의 배가스로부터 열을 회수하여 증기터빈(300)을 회전시킨다. 배열회수장치(100)는 열교환 매체가 고온의 배가스로부터 열을 흡수함으로써 배가스로부터 열을 회수할 수 있다. 열교환 매체는 전열튜브를 통해 상기 배가스로부터 열을 흡수할 수 있다. 고온의 배가스로부터 열을 회수하여 고온이 된 열교환 매체는 고속, 고압으로 이동함에 따라 증기터빈(300)을 회전시킬 수 있는 구동력을 갖게 된다. 따라서, 종래 기술에 따른 배열회수장치(100)는 열교환 매체가 배가스로부터 열을 회수함으로써 증기터빈(300)이 전력을 생산할 수 있는 구동력을 제공할 수 있다.
여기서, 종래 기술에 따른 배열회수장치(100)는 가스터빈(200)에서 배출되는 배가스가 열을 회수하기 위해 설치된 복수개의 전열튜브 사이를 통과하는 과정에서 전열튜브들이 진동하게 된다. 이에 따라, 종래 기술에 따른 배열회수장치(100)는 전열튜브들이 서로 충돌하게 됨으로써 손상 내지 파손되는 문제가 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제를 해결하고자 안출된 것으로, 배가스로부터 열을 흡수하도록 설치된 전열튜브가 손상 내지 파손되는 것을 방지할 수 있는 배열회수장치를 제공하기 위한 것이다.
상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 하기와 같은 구성을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 배열회수장치는 가스터빈으로부터 배출되는 배가스가 유입되는 본체; 상기 본체에 설치되고 배가스로부터 열을 회수하기 위한 전열튜브; 상기 전열튜브와 이격되게 설치되고, 배가스의 속도를 감소시키기 위한 분산부; 상기 분산부를 이동시키는 거리조절부; 및 상기 본체로 유입되는 배가스의 속도를 측정하여 속도정보를 획득하는 측정부를 포함할 수 있다. 상기 거리조절부는 상기 측정부가 측정한 속도정보에 따라 상기 전열튜브와 상기 분산부 사이의 간격을 조절하기 위해 상기 분산부를 이동시킬 수 있다.
본 발명에 따른 배열회수장치는 가스터빈으로부터 배출되는 배가스가 유입되는 본체; 상기 본체에 설치되고 배가스로부터 열을 회수하기 위한 전열튜브; 상기 전열튜브와 이격되게 설치되고, 배가스의 압력을 감소시키기 위한 분산부; 상기 분산부를 이동시키는 거리조절부; 및 상기 본체로 유입되는 배가스의 압력을 측정하여 압력정보를 획득하는 측정부를 포함할 수 있다. 상기 거리조절부는 상기 측정부가 측정한 압력정보에 따라 상기 전열튜브와 상기 분산부 사이의 간격을 조절하기 위해 상기 분산부를 이동시킬 수 있다.
본 발명에 따른 배열회수장치에 있어서, 상기 전열튜브는 제1튜브부재, 및 제2튜브부재를 포함할 수 있다. 상기 제1튜브부재와 상기 제2튜브부재는 서로 다른 형태를 형성하되, 상기 제1튜브부재는 상기 제2튜브부재에 비해 강도가 강한 재질로 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 배열회수장치에 있어서, 상기 거리조절부는 상기 측정부가 측정한 속도정보가 기설정된 기준속도를 초과하는 경우 상기 전열튜브와 상기 분산부 사이의 간격이 증가되도록 상기 분산부를 이동시킬 수 있다.
본 발명에 따른 배열회수장치에 있어서, 상기 거리조절부는 상기 측정부가 측정한 압력정보가 기설정된 기준압력을 초과하는 경우 상기 전열튜브와 상기 분산부 사이의 간격이 증가되도록 상기 분산부를 이동시킬 수 있다.
본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 도모할 수 있다.
본 발명은 배가스로부터 열을 흡수하도록 설치된 전열튜브가 손상 내지 파손되는 것을 방지함으로써 전열튜브의 수명을 연장시킴에 따라 유지비용을 절감할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 배열회수장치를 나타낸 개략적인 개념도
도 2는 본 발명에 따른 배열회수장치를 나타낸 개략적인 블록도
도 3은 본 발명에 따른 배열회수장치 중 전열튜브를 나타낸 개략적인 개념도
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 배열회수장치가 작동되는 순서를 나타낸 개략적인 순서도
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 배열회수장치가 작동되는 순서를 나타낸 개략적인 순서도
본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.
한편, 본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1항목, 제2항목 및 제3항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제1항목, 제2항목 또는 제3항목 각각 뿐만 아니라 제1항목, 제2항목 및 제3항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.
이하에서는 본 발명에 따른 배열회수장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 배열회수장치를 나타낸 개략적인 블록도, 도 3은 본 발명에 따른 배열회수장치 중 전열튜브를 나타낸 개략적인 개념도, 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 배열회수장치가 작동되는 순서를 나타낸 개략적인 순서도, 도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 배열회수장치가 작동되는 순서를 나타낸 개략적인 순서도이다.
도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 배열회수장치(1)는 연료를 연소시킴에 따라 발생되는 배가스가 가스터빈(200)을 회전시켜 전력을 생산한 후 외부로 배출되는 고온의 배가스로부터 열을 회수하여 증기터빈(300)을 회전시켜 추가로 전력을 생산하기 위해 설치된다. 본 발명에 따른 배열회수장치(1)는 상기 가스터빈(200)과 사이 증기터빈(300) 사이에 설치되어, 상기 가스터빈(200)에서 배출되는 고온의 배가스로부터 열을 회수할 수 있다.
이를 위해, 본 발명에 따른 배열회수장치(1)는 가스터빈(200)으로부터 배출되는 배가스가 유입되는 본체(2), 상기 본체(2)에 설치되고 배가스로부터 열을 회수하기 위한 전열튜브(3), 상기 전열튜브(3)와 이격되게 설치되고, 배가스의 속도를 감소시키기 위한 분산부(4), 상기 분산부(4)를 이동시키는 거리조절부(5), 및 상기 본체(2)로 유입되는 배가스의 속도를 측정하여 속도정보를 획득하는 측정부(6)를 포함한다.
이에 따라, 본 발명에 따른 배열회수장치(1)는 상기 거리조절부(5)가 상기 측정부(6)가 측정한 속도정보에 따라 상기 전열튜브(3)와 상기 분산부(4) 사이의 간격을 조절하기 위해 상기 분산부(4)를 이동시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 배열회수장치(1)는 다음과 같은 작용 효과를 도모할 수 있다.
첫째, 본 발명에 따른 배열회수장치(1)는 상기 분산부(4)가 가스터빈(200)으로부터 배출되어 상기 본체(2)로 유입되는 배가스의 속도를 감소시킴으로써 상기 전열튜브(3)가 받는 충격을 완화시킬 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 배열회수장치(1)는 상기 전열튜브(3)가 손상 내지 파손되는 것을 방지할 수 있다.
둘째, 본 발명에 따른 배열회수장치(1)는 상기 거리조절부(5)가 상기 측정부(6)가 측정한 배가스의 속도정보에 따라 상기 분산부(4)를 이동시킴으로써 상기 전열튜브(3)로부터 이격되는 간격을 조절할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 배열회수장치(1)는 상기 전열튜브(3)가 손상 내지 파손되는 것을 방지할 뿐만 아니라 상기 전열튜브(3)를 따라 이동하는 열교환 매체가 상기 배가스로부터 효율적으로 열을 회수하도록 할 수 있다.
이하에서는 상기 본체(2), 상기 전열튜브(3), 상기 분산부(4), 상기 거리조절부(5), 및 상기 측정부(6)에 관해 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.
도 2를 참고하면, 상기 본체(2)에는 상기 가스터빈(200)으로부터 배출되는 배가스가 유입된다. 상기 본체(2)는 상기 배가스가 유입될 수 있도록 상기 가스터빈(200)에 연결되게 설치된다. 예컨대, 상기 본체(2)는 배가스가 이동할 수 있는 덕트(Duct) 등과 같은 관로를 통해 상기 가스터빈(200)에 연결될 수 있다.
상기 본체(2)는 내부로 유입되는 배가스가 열 손실되는 것을 방지하도록 설치된다. 이를 위해, 상기 본체(2)는 밀폐형으로 형성될 수 있다. 상기 본체(2)는 내부가 외부환경과 연결되거나 접촉되는 것을 방지하도록 밀폐된 공간(空間)으로 형성됨으로써 내부를 외부환경으로부터 차단시킬 수 있다. 상기 외부환경은 눈이나 강수와 같이 배가스의 온도를 떨어뜨릴 수 있는 외부요인을 말한다. 이에 따라, 상기 본체(2)는 내부의 온도가 낮아지는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 상기 본체(2)는 상기 가스터빈(200)으로부터 유입되는 고온의 배가스가 외부로 유출되거나 접촉됨으로써 열 손실이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
예컨대, 상기 본체(2)는 밀폐형으로 형성됨으로써 상기 가스터빈(200)으로부터 배출되는 고온의 배가스가 상기 본체(2)에 유입되어 상기 전열튜브(3)를 통과하기 전에 외부환경에 의해 온도가 낮아지는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 상기 본체(2)는 고온의 배가스가 열 손실되지 않은 상태로 상기 전열튜브(3)로 이동되도록 구현될 수 있다. 따라서, 상기 본체(2)는 상기 전열튜브(3)를 이동하는 열교환 매체가 고온의 배가스로부터 다량의 열을 흡수하도록 기능할 수 있다.
상기 본체(2)는 상기 배가스가 외부환경과 접촉되어 열 손실이 발생하는 것을 방지하기 위해 단열재 등을 추가로 설치함으로써 외부환경에 의해 열 손실이 발생되는 것을 더 방지할 수도 있다.
상기 본체(2)는 전체적으로 내부가 비어 있는 직방체 형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 내부에 배가스가 유입될 수 있는 형태이면 원통 형태, 구(球) 형태 등 다른 형태로 형성될 수도 있다.
도 2를 참고하면, 상기 전열튜브(3)는 상기 본체(2)에 설치되고, 배가스로부터 열을 회수하기 위해 설치된다.
상기 전열튜브(3)는 상기 본체(2)에 설치된다. 상기 전열튜브(3)는 외부환경으로부터 차단된 상기 본체(2)에 설치됨으로써 열교환 매체가 고온의 배가스로부터 열 손실을 최소화하여 열을 회수하도록 할 수 있다. 상기 전열튜브(3)는 관 또는 파이프 등으로 형성된다. 이에 따라, 열교환 매체는 상기 전열튜브(3)를 따라 이동될 수 있다. 상기 열교환 매체는 상기 배가스로부터 고온의 열을 흡수하여 상기 증기터빈(300)을 회전시킬 수 있을 정도의 구동력을 가지는 유체일 수 있다. 예컨대, 상기 열교환 매체는 물일 수 있다. 예컨대, 상기 구동력은 증기압과 같이 물이 증발하여 발생되는 증기로 인해 생성되는 압력일 수 있다. 상기 증기압은 고속으로 이동함으로써 상기 증기터빈(300)을 회전시킬 수 있다.
상기 전열튜브(3)는 상기 본체(2) 내부에 복수개가 설치된다. 이에 따라, 상기 전열튜브(3)를 따라 이동하는 열교환 매체가 더 효율적으로 상기 고온의 배가스로부터 열을 회수할 수 있다.
상기 전열튜브(3)는 상기 본체(2)를 관통하여 상기 증기터빈(300)과 연결되게 설치된다. 상기 전열튜브(3)는 내부를 이동하는 상기 열교환 매체가 상기 본체(2)를 이동하면서 상기 배가스로부터 회수한 열로 인해 구동력이 발생되도록 상기 본체(2)에 설치된다. 이에 따라, 상기 전열튜브(3)는 상기 본체(2)를 관통하여 연결된다. 구동력이 발생된 상기 열교환 매체는 상기 증기터빈(300)을 회전시킴으로써 전력을 발생시킬 수 있다. 상기 증기터빈(300)을 회전시킨 상기 열교환 매체는 온도가 낮아진 상태로 연결된 관류를 따라 다시 상기 본체(2)로 이동될 수 있다. 따라서, 상기 전열튜브(3)는 상기 본체(2)와 상기 증기터빈(300)이 연결되도록 설치됨으로써 상기 열교환 매체가 상기 본체(2)와 상기 증기터빈(300)을 순환하도록 설치된다. 상기 전열튜브(3)에는 상기 열교환 매체가 순환될 수 있도록 이송력을 제공하는 펌프 등이 설치될 수 있다.
상기 전열튜브(3)는 상기 고온의 배가스로부터 열 회수를 효율적으로 하기 위해 열 전도성이 높은 재질로 형성된다. 또한, 상기 전열튜브(3)는 구동력을 가진 열교환 매체에 의해 손상 내지 파손되는 것을 방지하도록 상기 전열튜브(3)의 온도에 따라 강도가 강한 재질로 형성된다. 예컨대, 상기 전열튜브(3)는 합금강(Alloy Steel) 또는 탄소강(Carbon Steel)으로 형성될 수 있다.
그러나, 상기 전열튜브(3)는 탄소강의 재질로 형성될 경우 곡면으로 휘어지는 부분은 부식이나 침식에 상대적으로 취약하다. 예컨대, 상기 전열튜브(3)는 곡면부분이 구동력을 가진 열교환 매체에 의해 유체가속부식(Flow Accelerated Corrosion)이 발생됨으로써 손상 내지 파손될 수 있다. 상기 유체가속부식은 구동력을 가진 상기 열교환 매체가 방향의 전환없이 직선으로 상기 전열튜브(3)를 이동하다가 상기 곡면부분에서 방향이 전환됨에 따라 직선으로 이동하는 상기 열교환 매체의 관성에 의해 상기 곡면부분이 침식 또는 부식되는 것을 말한다. 이를 방지하기 위해, 상기 전열튜브(3)는 제1튜브부재(31) 및 제2튜브부재(32)를 포함할 수 있다.
도 3을 참고하면, 상기 제1튜브부재(31)는 관 또는 파이프 등으로 형성된다. 따라서, 상기 열교환 매체는 상기 제1튜브부재(31)를 따라 이동될 수 있다. 상기 제1튜브부재(31)는 상기 열교환 매체가 상기 고온의 배가스로부터 열을 잘 흡수할 수 있도록 열 전도성이 높은 재질로 형성될 수 있다.
상기 제1튜브부재(31)는 상기 제2튜브부재(32)와 다른 형태로 형성되는 부분을 의미한다. 예컨대, 상기 제1튜브부재(31)는 상기 전열튜브(3)에서 곡면을 이루는 부분일 수 있다. 상기 제1튜브부재(31)는 상기 제2튜브부재(32)에 비해 강도가 강한 재질로 형성된다. 예컨대, 상기 제1튜브부재(31)는 크롬(Cr) 또는 몰리브덴(Mo) 중 적어도 하나를 포함하는 합금강(Alloy Steel)으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1튜브부재(31)는 상기 열교환 매체가 발생시키는 상기 유체가속부식 등에 의해 손상 내지 파손되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 배열회수장치(1)는 상기 전열튜브(3) 전체를 상기 제1튜브부재(31)와 같은 합금강으로 형성할 수도 있으나, 상기 합금강은 상기 탄소강에 비해 고가(高價)이므로 상기 제1튜브부재(31)만 합금강으로 형성함으로써 설치비용을 감소시킬 수 있다.
도 3을 참고하면, 상기 제2튜브부재(32)는 관 또는 파이프 등으로 형성된다. 따라서, 상기 열교환 매체는 상기 제2튜브부재(32)를 따라 이동될 수 있다. 상기 제2튜브부재(32)는 상기 열교환 매체가 상기 고온의 배가스로부터 열을 잘 흡수할 수 있도록 열 전도성이 높은 재질로 형성될 수 있다. 예컨대, 상기 제2튜브부재(32)는 탄소강으로 형성될 수 있다.
이에 따라, 본 발명에 따른 배열회수장치(1)는 상기 제1튜브부재(31) 및 상기 제2튜브부재(32)가 서로 다른 재질로 형성됨으로써 상기 열교환 매체에 의해 손상 내지 파손되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 배열회수장치(1)는 상기 전열튜브(3)에 대한 유지보수 비용을 절감시킬 수 있다.
도 2 내지 4를 참고하면, 상기 분산부(4)는 상기 전열튜브(3)와 이격되게 설치되고, 배가스의 속도를 감소시키기 위해 설치된다.
상기 분산부(4)는 상기 가스터빈(200)과 상기 전열튜브(3) 사이에 설치된다. 도시되지 않았지만, 상기 분산부(4)는 가로로 형성되는 복수개의 제1차단부재와 세로로 형성되는 복수개의 제2차단부재가 겹쳐지는 격자형태로 형성된다. 이에 따라, 상기 가스터빈(200)으로부터 유입되는 배가스는 상기 제1차단부재와 제2차단부재가 형성하는 격자 사이를 관통할 수 있다. 상기 분산부(4)를 관통한 상기 배가스는 상기 전열튜브(3)로 이동할 수 있다.
상기 분산부(4)는 복수개의 상기 제1차단부재와 복수개의 상기 제2차단부재가 상기 가스터빈(200)에서 고속으로 유입되는 상기 배가스를 차단하여 상기 격자 사이로 상기 배가스가 관통되게 함으로써 상기 배가스의 속도를 감소시킬 수 있다.
상기 분산부(4)는 상기 가스터빈(200)이 상기 본체(2)로 유입되는 유입부분(미도시)의 크기에 대응되게 설치된다. 이에 따라, 상기 분산부(4)는 고속으로 유입되는 상기 배가스가 상기 분산부(4)를 관통하지 않고 상기 전열튜브(3)로 직접 이동하는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 배열회수장치(1)는 상기 분산부(4)가 상기 가스터빈(200)으로부터 고속으로 유입되는 상기 배가스의 속도를 감소시킴으로써 상기 전열튜브(3)가 손상 내지 파손되는 것을 방지할 수 있다.
상기 분산부(4)는 열에 강한 내열성(耐熱性) 소재로 형성됨으로써 상기 고온의 배가스로부터 손상 내지 파손되는 것을 방지할 수 있다. 상기 분산부(4)는 강도가 강한 소재로 형성됨으로써 상기 고속의 배가스로부터 손상 내지 파손되는 것을 방지할 수도 있다.
도 2 내지 도 4를 참고하면, 상기 거리조절부(5)는 상기 분산부(4)를 이동시킬 수 있다. 이를 위해, 상기 거리조절부(5)는 상기 분산부(4)에 연결되게 설치된다. 상기 거리조절부(5)는 모터와 볼스크류(Ball Screw) 등을 이용한 볼스크류 방식으로 상기 분산부(4)를 이동시킬 수 있다. 상기 거리조절부(5)는 모터와 랙기어(Rack Gear)와 피니언기어(Pinion Gear) 등을 이용한 기어 방식, 모터와 풀리와 벨트 등을 이용한 벨트 방식, 코일과 영구자석 등을 이용한 리니어모터(Linear Motor) 방식으로 상기 분산부(4)를 이동시킬 수도 있다.
상기 거리조절부(5)는 상기 분산부(4)를 이동시킴으로써 상기 전열튜브(3)와 상기 분산부(4)의 간격을 증가시키거나 감소시킬 수 있다.
예컨대, 상기 거리조절부(5)는 상기 가스터빈(200)에서 배출되어 상기 본체(2)로 유입되는 배가스의 속도가 기준속도를 초과하는 경우 상기 전열튜브(3)와 상기 분산부(4) 사이의 간격이 증가되도록 상기 분산부(4)를 이동시킬 수 있다. 상기 기준속도는 상기 배가스의 속도가 상기 전열튜브(3)를 손상 내지 파손시키지 않는 속도를 의미한다. 상기 기준속도는 사용자에 의해 미리 설정될 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 배열회수장치(1)는 상기 배가스의 속도가 상기 기준속도를 초과하는 경우, 상기 거리조절부(5)가 상기 분산부(4)를 이동시켜 상기 분산부(4)와 상기 전열튜브(3) 사이의 거리를 증가시킴에 따라 상기 전열튜브(3)가 상기 배가스로부터 받는 충격을 완화시킬 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 배열회수장치(1)는 상기 전열튜브(3)가 상기 배가스에 의해 진동되는 것을 방지함으로써 서로 충돌하여 손상 내지 파손되는 것을 방지할 수 있다.
예컨대, 상기 거리조절부(5)는 상기 가스터빈(200)에서 배출되어 상기 본체(2)로 유입되는 배가스의 속도가 상기 기준속도 이하인 경우 상기 전열튜브(3)와 상기 분산부(4) 사이의 간격이 감소되도록 상기 분산부(4)를 이동시킬 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 배열회수장치(1)는 상기 배가스의 속도가 상기 기준속도 이하인 경우, 상기 거리조절부(5)가 상기 분산부(4)를 이동시켜 상기 분산부(4)와 상기 전열튜브(3) 사이의 거리를 감소시킴에 따라 상기 전열튜브(3)가 상기 배가스와 접촉되는 면적을 증가시킬 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 배열회수장치(1)는 열교환 매체가 상기 배가스로부터 회수하는 열을 증가시킬 수 있다.
상기 가스터빈(200)에서 배출되어 상기 본체(2)로 유입되는 배가스의 속도를 측정하기 위해 본 발명에 따른 배열회수장치(1)는 측정부(6)를 포함할 수 있다.
도 2 내지 도 4를 참고하면, 상기 측정부(6)는 상기 본체(2)로 유입되는 배가스의 속도를 측정하여 속도정보를 획득하기 위해 설치된다.
상기 측정부(6)는 상기 가스터빈(200)에서 배출되는 배가스가 상기 본체(2)로 유입되는 유입부분에 설치된다. 이에 따라, 상기 측정부(6)는 상기 본체(2)로 유입되는 배가스의 속도를 측정할 수 있다. 상기 측정부(6)는 유선통신 및 무선통신 중에서 적어도 하나를 이용하여 상기 거리조절부(5)에 측정한 배가스의 속도정보를 제공할 수 있다. 상기 속도정보는 상기 측정부(6)가 측정한 배가스의 속도를 의미한다. 상기 속도는 상기 가스터빈(200)에서 배출되는 상기 배가스가 상기 본체(2)로 유입되는 위치에서 측정될 수 있다. 상기 거리조절부(5)는 상기 측정부(6)로부터 제공받은 상기 속도정보에 따라 상기 분산부(4)와 상기 전열튜브(3)와의 간격이 조절되도록 상기 분산부(4)를 이동시킬 수 있다.
이에 따라, 본 발명에 따른 배열회수장치(1)는 상기 측정부(6)가 상기 본체(2)로 유입되는 배가스의 속도를 미리 측정함으로써 상기 전열튜브(3)가 고속의 배가스에 의해 손상되거나 파손되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 배열회수장치(1)는 상기 측정부(6)가 상기 본체(2)로 유입되는 배가스의 속도를 미리 측정함으로써 열교환 매체가 상기 배가스로부터 회수하는 열을 증가시킬 수도 있다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 배열회수장치(1)는 상기 측정부(6)가 상기 배가스의 속도 대신 배가스의 압력을 측정하여 상기 압력정보에 따라 상기 거리조절부(5)가 상기 분산부(4)를 이동시켜 상기 전열튜브(3)와 상기 분산부(4) 사이의 거리를 조절하는 경우에도 상기 배가스의 속도를 측정하였을 때와 같이 동일한 작용 효과를 나타낼 수 있다. 기준압력은 상기 배가스의 압력이 상기 전열튜브(3)를 손상 내지 파손시키지 않는 압력을 의미한다. 상기 기준압력은 사용자에 의해 미리 설정될 수 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 배열회수장치(1)가 상기 가스터빈(200)에서 배출되는 배가스로부터 상기 전열튜브(3)가 손상 내지 파손되는 것을 방지하면서 열을 회수하는 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 배열회수장치가 작동되는 순서를 나타낸 개략적인 순서도이다.
도 2 내지 도 4를 참고하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 배열회수장치는 상기 측정부(6)가 측정한 상기 배가스의 속도정보에 따라 상기 거리조절부(5)가 상기 전열튜브(3)와 분산부(4) 사이의 간격을 조절하기 위한 것이다.
본 발명의 제1실시예에 따른 배열회수장치가 작동되는 순서는 다음과 같은 구성을 포함한다.
우선, 상기 가스터빈(200)에서 배출되어 본체(2)로 유입되는 배가스의 속도를 측정한다(S100). 이러한 과정(S100)은 상기 측정부(6)가 상기 본체(2)로 유입되는 상기 배가스의 속도를 측정함으로써 이루어질 수 있다.
다음, 상기 측정한 배가스의 속도가 기준속도를 초과하는지 여부를 판단한다(S200). 이러한 과정(S200)은 상기 거리조절부(5)가 상기 측정부(6)로부터 수신한 속도정보가 상기 기준속도를 초과하는지 여부를 판단함으로써 이루어질 수 있다.
다음, 상기 측정한 배가스의 속도에 따라 상기 전열튜브(3)와 상기 분산부(4)의 간격을 조절한다(S300). 이러한 과정(S300)은 상기 측정부(6)가 측정한 배가스의 속도에 따라 상기 거리조절부(5)가 상기 분산부(4)를 이동시킴으로써 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 전열튜브(3)와 상기 분산부(4)의 간격을 조절하는 과정(S300)은 다음과 같은 구성을 포함할 수 있다.
우선, 상기 측정부(6)가 측정한 속도정보가 상기 기준속도를 초과하는 경우(S310), 상기 전열튜브(3)와 상기 분산부(4) 사이의 간격을 증가시킨다(S310). 이러한 과정(S310)은 상기 거리조절부(5)가 상기 분산부(4)를 상기 전열튜브(3)로부터 멀어지도록 이동시킴으로써 이루어질 수 있다.
다음, 상기 측정부(6)가 측정한 속도정보가 상기 기준속도 이하인 경우(S320), 상기 전열튜브(3)와 상기 분산부(4) 사이의 간격을 감소시킨다(S320). 이러한 과정(S320)은 상기 거리조절부(5)가 상기 분산부(4)를 상기 전열튜브(3)로부터 가까워지도록 이동시킴으로써 이루어질 수 있다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 배열회수장치가 작동되는 순서를 나타낸 개략적인 순서도이다.
도 2 내지 도 5를 참고하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 배열회수장치는 상기 측정부(6)가 측정한 상기 배가스의 압력정보에 따라 상기 거리조절부(5)가 상기 전열튜브(3)와 분산부(4) 사이의 간격을 조절하기 위한 것이다.
본 발명의 제2실시예에 따른 배열회수장치가 작동되는 순서는 다음과 같은 구성을 포함한다.
우선, 상기 가스터빈(200)에서 배출되어 본체(2)로 유입되는 배가스의 압력을 측정한다(S400). 이러한 과정(S400)은 상기 측정부(6)가 상기 본체(2)로 유입되는 상기 배가스의 압력을 측정함으로써 이루어질 수 있다.
다음, 상기 측정한 배가스의 압력이 기준압력을 초과하는지 여부를 판단한다(S500). 이러한 과정(S500)은 상기 거리조절부(5)가 상기 측정부(6)로부터 수신한 압력정보가 상기 기준압력을 초과하는지 여부를 판단함으로써 이루어질 수 있다.
다음, 상기 측정한 배가스의 압력에 따라 상기 전열튜브(3)와 상기 분산부(4)의 간격을 조절한다(S600). 이러한 과정(S600)은 상기 측정부(6)가 측정한 배가스의 압력에 따라 상기 거리조절부(5)가 상기 분산부(4)를 이동시킴으로써 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 전열튜브(3)와 상기 분산부(4)의 간격을 조절하는 과정(S600)은 다음과 같은 구성을 포함할 수 있다.
우선, 상기 측정부(6)가 측정한 압력정보가 상기 기준압력을 초과하는 경우(S610), 상기 전열튜브(3)와 상기 분산부(4) 사이의 간격을 증가시킨다(S610). 이러한 과정(S610)은 상기 거리조절부(5)가 상기 분산부(4)를 상기 전열튜브(3)로부터 멀어지도록 이동시킴으로써 이루어질 수 있다.
다음, 상기 측정부(6)가 측정한 압력정보가 상기 기준압력 이하인 경우(S620), 상기 전열튜브(3)와 상기 분산부(4) 사이의 간격을 감소시킨다(S620). 이러한 과정(S620)은 상기 거리조절부(5)가 상기 분산부(4)를 상기 전열튜브(3)로부터 가까워지도록 이동시킴으로써 이루어질 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
1 : 배열회수장치 2 : 본체
3 : 전열튜브 4 : 분산부
5 : 거리조절부 6 : 측정부
200 : 가스터빈 300 : 증기터빈

Claims (5)

  1. 가스터빈으로부터 배출되는 배가스가 유입되는 본체;
    상기 본체에 설치되고 배가스로부터 열을 회수하기 위한 전열튜브;
    상기 전열튜브와 이격되게 설치되고, 배가스의 속도를 감소시키기 위한 분산부;
    상기 분산부를 이동시키는 거리조절부; 및
    상기 본체로 유입되는 배가스의 속도를 측정하여 속도정보를 획득하는 측정부를 포함하고,
    상기 거리조절부는 상기 측정부가 측정한 속도정보에 따라 상기 전열튜브와 상기 분산부 사이의 간격을 조절하기 위해 상기 분산부를 이동시키는 것을 특징으로 하는 배열회수장치.
  2. 가스터빈으로부터 배출되는 배가스가 유입되는 본체;
    상기 본체에 설치되고 배가스로부터 열을 회수하기 위한 전열튜브;
    상기 전열튜브와 이격되게 설치되고, 배가스의 압력을 감소시키기 위한 분산부;
    상기 분산부를 이동시키는 거리조절부; 및
    상기 본체로 유입되는 배가스의 압력을 측정하여 압력정보를 획득하는 측정부를 포함하고,
    상기 거리조절부는 상기 측정부가 측정한 압력정보에 따라 상기 전열튜브와 상기 분산부 사이의 간격을 조절하기 위해 상기 분산부를 이동시키는 것을 특징으로 하는 배열회수장치.
  3. 제1항 내지 제2항에 있어서,
    상기 전열튜브는 제1튜브부재, 및 제2튜브부재를 포함하고,
    상기 제1튜브부재와 상기 제2튜브부재는 서로 다른 형태를 형성하되, 상기 제1튜브부재는 상기 제2튜브부재에 비해 강도가 강한 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 배열회수장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 거리조절부는 상기 측정부가 측정한 속도정보가 기설정된 기준속도를 초과하는 경우 상기 전열튜브와 상기 분산부 사이의 간격이 증가되도록 상기 분산부를 이동시키는 것을 특징으로 하는 배열회수장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 거리조절부는 상기 측정부가 측정한 압력정보가 기설정된 기준압력을 초과하는 경우 상기 전열튜브와 상기 분산부 사이의 간격이 증가되도록 상기 분산부를 이동시키는 것을 특징으로 하는 배열회수장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20090067591A (ko) * 2007-12-21 2009-06-25 재단법인 포항산업과학연구원 가열로의 배열회수 시스템의 배가스 온도 제어 방법
KR20120116642A (ko) * 2011-04-13 2012-10-23 재단법인 포항산업과학연구원 폐열 회수 장치

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