KR20160105095A - 콜 버너의 도관간 간격 조절용 핀 및 덕트 오프닝 홀 - Google Patents

Abstract

본 발명은 콜 버너의 도관간 간격 조절용 핀 및 덕트 오프닝 홀에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제1 및 제2도관 사이의 간극을 일정하게 잡는 작업인 센터링 작업을 진행 시, 작업시간이 상당히 감소시키고, 인력의 수요도 감소시키는 상기 제1도관과 제2도관 사이의 센터링을 조절하기 위한 다수의 간격조절용 핀을 포함하는 노즐 어셈블리 및 노즐 어셈블리를 포함하는 콜 버너를 제공하는, 노즐 중심부에 위치된 제1도관, 상기 제1도관과 동심축을 가지며, 상기 제1도관과 일정 간격 이격된 상태로 일정 길이의 중첩부분을 가지는 제2도관, 상기 제1도관의 내측을 통하여 분쇄된 석탄과 함께 공기를 연소실로 유입시키는 제1공기유로, 상기 중첩부분을 통하여 상기 연소실로 추가적인 공기를 유입시키는 제2공기유로 및 상기 제1도관과 제2도관 사이의 센터링을 조절하기 위한 다수의 간격조절용 핀을 포함하는 노즐 어셈블리 및 노즐 어셈블리를 포함하는 콜 버너에 관한 것이다.

Description

콜 버너의 도관간 간격 조절용 핀 및 덕트 오프닝 홀 {DUCT OPENING HOLE AND PIN FOR INTERVAL CONTROL BETWEEN TUBES OF COAL BURNER}

본 발명은 콜 버너의 도관간 간격 조절용 핀에 관한 것으로, 더욱 상세하기는, 석탄을 이용하는 화력발전소 등에서 사용하는 콜 버너에 관한 것이다.

본 발명의 간격 조절용 핀을 포함한 노즐 어셈블리는 특히, 콜 버너를 사용하는 발전소 등에서 사용될 수 있다.

화력발전소는 석탄, 원자력, 지열(지열 발전), 태양열과 쓰레기 소각, 천연 가스, 바이오매스를 열원으로 사용한다. 천연 가스는 일반적인 보일러에서의 연소뿐만 아니라 가스 터빈을 사용하여 발전을 하기도 한다. 가스 터빈에서 나온 폐열은 복합 화력 발전소에서 효율을 극대화 시키는데 사용된다.

상업적인 발전소는 거대한 규모와 지속적인 운전이 가능하도록 건설된다. 이런 발전소에서는 3상 혹은 단상 발전기를 이용하여 50Hz 혹은 60Hz의 교류를 생산해 전 세계에 공급한다. 여럿 기업이나 시설에선 전기와 열 그리고 증기를 공급받기 위한 자체 발전소를 가지고 있다.

몇몇 산업이나, 거대 시설, 혹은 도시 근처에는 열병합 발전소가 있는데, 열병합 발전소에서는 전기와 발전도중 나오는 폐열을 이용한 지역 난방을 제공한다. 열병합발전 시스템(Cogeneration System)은 하나의 에너지원으로부터 전력과 열을 동시에 발생시키는 종합에너지 시스템(Total Energy System)이다.

일반적인 화력발전소에서, 보일러에서는 순도가 높은 고온 고압의 증기를 증기 터빈으로 보내어 발전기를 돌린다. 원자력 발전소에선 가압수형 원자로의 경우엔 열 교환기인 증기 발생기에서 맡고 있으며, 비등수형 원자로의 경우 원자로에서 물을 끓인다. 화력발전소에서는 이코노마이저, 증기 드럼, 증기발생 튜브와 과열기가 있으며, 안전 밸브가 곳곳에 있어서 보일러 압력을 조절한다. 공기와 배기가스를 조절하기 위하여 통풍기, 공기예열기, 통풍 촉진용 송풍기, 집진기(정전기식 집진기 혹은 필터를 이용한 집진기)와 굴뚝이 있다.

이와 반대로 지열 발전소에서는 자연적으로 나오는 증기를 사용하기에 보일러가 필요없지만, 열 교환기가 부식에 강해야 되거나, 열교환기 안에 부유물이 가득차게 된다는 단점이 있다.

대부분의 화력발전소는 석탄을 주 연료로 사용한다. 탄광에서 캐낸 가공되지 않은 석탄은 트럭이나, 바지선, 석탄선 혹은 철도로 운반된다. 일반적으로 철도로 운반될시에는 모든 화차를 석탄수송으로 바꾸어놓는다. 석탄은 도착해서 크기별로 위치된다.

화차에서 석탄을 내릴때 로터리 덤퍼 혹은 틸트 덤퍼가 컨베이어 벨트로 운반한다. 석탄은 일반적으로 분쇄기에서 6mm크기로 분쇄된다. 분쇄된 석탄은 컨베이어 벨트로 보내지게 된다. 일반적으로 분쇄된 석탄은 불도저를 이용하여 압축되며, 이런 압축은 석탄의 자연발화를 막아준다.

특히, 이러한 석탄을 이용한 화력발전의 경우의 일반적인 발전진행과정에 대해 살펴보면,

① 석탄화력 발전소는 보일러를 기동할 때에는 유류를 사용하고, 정상 운전중에는 유연탄을 사용.

② 연료인 유연탄은 외국에서 배로 싣고 와서 저탄장에 야적해 두었다가 상탄기에 의해 저탄조로 운반하여 석탄 이송기에 의해 석탄분쇄기에 들어가서 석탄이 분쇄되면, 분쇄된 석탄은 일차통풍기의 공기에 의해 보일러에 인입.

③ 연소에 필요한 공기는 압입통풍기(FD Fan)로 가압하여 공기예열기(A/H)에서 배기가스의 열로 예열시킨 후 보일러에 공급.

보일러에서 나오는 연소가스는 공기예열기에서 연소용 공기에 열을 전달하고, 전기집진기에서 재가 완전히 제거된 후 탈황설비를 통해 SOx가 제거된 후 유입통풍기에 의해 굴뚝으로 배출.

④ 보일러에 공급된 물은 보일러 벽을 형성하고 있는 수관을 지나면서 연료의 연소 열에 의해 가열되어 물의 전부가 증발되면서 1차, 2차 과열기를 통하면 과열증기로 변환 후 고압 터빈으로 유입.

⑤ 그 주증기는 고압터빈을 돌리고 난 후 보일러 재열기에서 다시 가열되어, 중압터빈 및 저압터빈을 돌린 후 복수기로 들어와서 해수에 의해 냉각되어 보일러 용수로 재사용.

⑥ 복수기에 들어온 증기를 냉각시키기 위한 해수는 순환수펌프에 의해 복수기에 공급되며, 복수기를 거친 해수는 방수로를 통해 방출.

⑦ 전기는 터빈축에 연결되어 운전되는 발전기에서 22,000[V]로 생산하여 주변압기에서 345,000[V]로 전압을 높여 송전선을 통해 송전.

이 경우에서, 종래기술은 구체적으로 보일러에 공기를 공급할 경우, Primary Air Tube (이하, 제1도관 이라 한다.)와 Secondary Air Tube(이하, 제2도관 이라 한다.)를 거치면서 보일러의 연소실로 유입이 되는 제③과정에 있어서, 제1도관 내부구간에 일정부분 중첩되게 되는 제2도관에 있어 두 도관사이의 간격을 일정하게 유지할 수 없다는 문제점이 존재하였다.

제1도관의 지름이 제2도관 보다 넓어 두 도관 사이의 간극이 존재할 수 밖에 없으며, 이러한 도관 사이의 간극을 일정하게 잡는 작업인 센터링을 진행 시, 작업시간이 상당히 소요되고 인력도 많이 필요하게 되었다.

따라서, 이러한 센터링 작업 시, 소요되는 작업시간과 불필요하게 투입되는 인력을 줄이는 기술이 요구된다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 석탄을 이용한 화력발전소 등에서 사용하는 버너의 제1 및 제2도관 사이의 간극을 일정하게 잡는 작업인 센터링 작업을 진행 시, 작업시간이 상당히 감소시키고, 인력의 수요도 감소시키는 상기 제1도관과 제2도관 사이의 센터링을 조절하기 위한 다수의 간격조절용 핀을 포함하는 노즐 어셈블리 및 노즐 어셈블리를 포함하는 콜 버너를 제공하는데 목적이 있다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따라 노즐 중심부에 위치된 제1도관, 상기 제1도관과 동심축을 가지며, 상기 제1도관과 일정 간격 이격된 상태로 일정 길이의 중첩부분을 가지는 제2도관, 상기 제1도관의 내측을 통하여 분쇄된 석탄과 함께 공기를 연소실로 유입시키는 제1공기유로, 상기 중첩부분을 통하여 상기 연소실로 추가적인 공기를 유입시키는 제2공기유로 및 상기 제1도관과 제2도관 사이의 센터링을 조절하기 위한 다수의 간격조절용 핀을 포함하는 노즐 어셈블리를 제공한다.

이러한 노즐 어셈블리는 제1 및 제2도관 사이의 간극을 일정하게 잡는 작업인 센터링 작업을 진행 시, 작업시간이 상당히 감소시키고, 인력의 수요도 감소시키는 효과가 존재한다.

또한, 상기 간격조절용 핀은 홀더부와 볼트부를 포함하며 노즐 어셈블리를 구성한다.

상기의 홀더부와 볼트부는 이하에서 기술하는 간격조절 작업을 행함에 있어 보다 안정감 있고 수월한 작업환경을 부여한다.

추가적으로, 상기의 핀은 상기 제1도관과 상기 제2도관을 고정시키기 위하여 제2도관의 표면에 원주방향으로 다수의 핀이 배열되어있다.

이러한 원주방향으로 배열되어 있는 다수의 핀은 제1도관과 제2도관의 간극 사이에 위치하게 되며, 원형의 도관들에 존재하는 간극을 동일한 간격으로 유지시키기 위해, 균형을 잡을 수 있는 구조로 설계된다.

예컨대, 120°씩 각도를 이루며 동일한 간격으로 배치하기 위해서 3개의 핀을 설계하는 방법과, 90°의 각도를 이루며 동일한 간격으로 배치하기 위해서 4개의 핀을 설계하는 방법 등이 존재한다.

이에 더불어, 상기 다수의 핀은 3개의 핀으로, 원주방향으로 120도의 간격으로 배열되어있으며, 또는 상기 다수의 핀은 4개의 핀으로, 원주방향으로 90도의 간격 등으로 배열되어있다.

또한, 상기 홀더부는 분쇄된 석탄과 함께 공기를 연소실로 유입시키는 제1도관의 외측표면에 고정되어있다.

이로 인해, 홀더부의 설치안정성을 도모 할 수 있고, 제2도관을 삽입한 이후에 홀더부를 두 도관 사이 간극에 넣는 과정을 피할 수 있어, 작업시간의 단축을 도모할 수 있다.

한편, 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안의 다른 실시예에 따라 노즐 중심부에 위치된 제1도관, 상기 제1도관과 동심축을 가지며, 상기 제1도관과 일정 간격 이격된 상태로 일정 길이의 중첩부분을 가지는 제2도관, 상기 제1도관의 내측을 통하여 분쇄된 석탄과 함께 공기를 연소실로 유입시키는 제1공기유로, 상기 중첩부분을 통하여 상기 연소실로 추가적인 공기를 유입시키는 제2공기유로 및 상기 제1도관과 제2도관 사이의 센터링을 조절하기 위한 다수의 간격조절용 핀을 포함하는 노즐 어셈블리를 포함하는 콜 버너를 제공한다.

또한, 상기 콜 버너는 상기 콜 버너에 공기가 유입되는 덕트 오프닝 홀의 지름을, 이에 결합 되며 상기 덕트 오프닝 홀로부터 공기가 유입되는 상기 콜 버너의 튜브 오프닝의 지름보다 120mm~180mm 더 넓게 하는 구성이 포함된다.

따라서, D'= D + 120mm~180mm

이로 인해, 종래의 콜 버너에 공기가 유입되는 덕트 오프닝 홀과 덕트 오프닝 홀로부터 공기가 유입되는 상기 콜 버너의 튜브 오프닝을 결합 시에 발생하는 충격으로 인한 버너의 파손을 방지할 수 있고, 하기에 후술할 작업공정을 위해서는 콜 버너에 공기가 유입되는 덕트 오프닝 홀의 지름을, 이에 결합 되며 상기 덕트 오프닝 홀부터 공기를 인입하는 상기 콜 버너의 튜브 오프닝의 지름보다 120mm~180mm 더 넓게 하는 구성이 요구된다.

이에 덧붙여, 상기 튜브 오프닝을 상기 덕트 오프닝 홀에 결합하도록 구성된 콜 버너의 튜브 오프닝을 연소실방향으로 5°~10°하향으로 결합하는 구성이 추가된다.

이는, 화력 발전을 위해서 석탄 연소기를 가동할 경우에 발생할 수 있는 연소기 내부의 연소 물질이 덕트 내부 또는 연소기 외부로 불규칙하게 분출하는 문제점을 극복하기 위한 구성이다.

또한, 이상의 상기 콜 버너는, 튜브 오프닝과 덕트 오프닝 사이의 실링을 위한 슬리브를 포함하며, 튜브 오프닝과 덕트 오프닝의 결착수단으로써 플랜지 튜브를 포함한 볼트를 사용하는 콜 버너를 포함한다.

보다 정밀한 결착과 실링을 위해서, 슬리브를 포함한 플랜지 튜브를 사용, 볼트를 이용해 결착한다.

종래기술은 구체적으로 보일러에 공기를 공급할 경우, 제1도관과 제2도관을 거치면서 보일러의 연소실로 유입이 되는 과정에 있어서, 제1도관 내부구간에 일정부분 중첩되게 되는 제2도관에 있어 두 도관사이의 간격을 일정하게 유지할 수 없다는 문제점이 존재하였다.

제1도관의 지름이 제2도관보다 넓어 두 도관사이의 간극이 존재할 수 밖에 없으며, 이러한 도관사이의 간극을 일정하게 잡는 작업인 센터링을 진행 시, 작업시간이 상당히 소요되고 인력도 많이 필요하게 되었다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 제1 및 제2도관 사이의 간극을 일정하게 잡는 작업인 센터링 작업을 진행 시, 작업시간이 상당히 감소시키고, 인력의 수요도 감소시키는 효과가 존재한다.

도 1은 노즐입구에 위치하게 되는 제1도관, 제2도관 및 간격조절용 핀)이 대한 개략도이다.
도 2는 간격조절용 핀의 제1실시예이다.
도 3은 간격조절용 핀의 제2실시예이다.
도 4는 간격조절용 핀의 구성을 나타낸 측면도이다.
도 5는 간격조절용핀의 고정된 모습을 나타낸 확대도이다.
도 6은 콜 버너의 설치 시, 덕트 오프닝 홀에 튜브 오프닝이 결합 되는 상태를 나타낸 개략도이다.
도 7은 콜 버너의 설치 시, 덕트 오프닝 홀에 튜브 오프닝이 결합 되는 상태를 나타낸 측면도이다. 또한, 연소실방향으로 하향 기울어진 튜브오프닝을 나타냈으며, 슬리브와 볼트의 체결구성을 나타낸 측면 단면도이다.

이하 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

본 명세서 전체에서 사용되는 "제1도관(1)"이라는 용어는 "Primary Air Tube"를 의미하며, "제2도관(2)"이라는 용어는 "Secondary Air Tube"를 의미한다.

본 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 “상에” 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함 가능하다.

본 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

"제 1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다.

각 단계들에 있어 식별부호는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 실시될 수도 있고 실질적으로 동시에 실시될 수도 있으며 반대의 순서대로 실시될 수도 있다.

본 발명은 노즐 중심부에 위치된 제1도관(1), 상기 제1도관(1)과 동심축을 가지며, 상기 제1도관(1)과 일정 간격 이격된 상태로 일정 길이의 중첩부분을 가지는 제2도관(2), 상기 제1도관(1)의 내측을 통하여 분쇄된 석탄과 함께 공기를 연소실로 유입시키는 제1공기유로, 상기 중첩부분을 통하여 상기 연소실로 추가적인 공기를 유입시키는 제2공기유로 및 상기 제1도관(1)과 제2도관(2) 사이의 센터링을 조절하기 위한 다수의 간격조절용 핀(10)을 포함하는 노즐 어셈블리 및 이러한 노즐 어셈블리를 포함하는 콜 버너를 제공 가능하다.

본 발명은 상술한 바와 같이 최근 문제되고 있는 "석탄을 이용한 화력발전시설의 설치 시에, 보일러의 연소기로 인입되는 공기는 제1도관(1)과 제2도관(2)을 거치면서 보일러의 연소실로 유입이 되는데, 이러한 제1도관(1) 내부구간에 일정부분 중첩되게 되는 제2도관(2)에 있어 두 도관사이의 간격을 일정하게 유지할 수 없다는 문제점의 존재 및 이러한 화력발전시설의 설치 시에, 콜 버너에 공기가 유입되는 덕트 오프닝 홀(3)과 덕트 오프닝 홀(3)부터 공기를 인입하는 상기 콜 버너의 튜브 오프닝(4)을 결합 시에 발생하는 충격으로 인한 버너의 파손을 방지하기 위한 방안을 제시하는 과정에서 착안 되었다.

이하 이러한 과정에 대하여 상세히 설명한다.

먼저, 노즐 중심부에 위치된 제1도관(1), 상기 제1도관(1)과 동심축을 가지며, 상기 제1도관(1)과 일정 간격 이격된 상태로 일정 길이의 중첩부분을 가지는 제2도관(2), 상기 제1도관(1)의 내측을 통하여 분쇄된 석탄과 함께 공기를 연소실로 유입시키는 제1공기유로, 상기 중첩부분을 통하여 상기 연소실로 추가적인 공기를 유입시키는 제2공기유로 및 상기 제1도관(1)과 제2도관(2) 사이의 센터링을 조절하기 위한 다수의 간격조절용 핀(10)을 포함하는 노즐 어셈블리에 대하여 살펴본다.

이 노즐 어셈블리는 주로 "석탄을 이용한 화력발전시설"에 사용됨이 바람직하다.

또한, 이러한 "석탄을 이용한 화력발전시설"의 내부 도관 설치 시에 적용될 수 있는 기술에 해당한다.

"석탄을 이용한 화력발전시설"의 효율적인 연소를 통한 원할한 발전기 가동을 위해서는 보일러의 연소실에 공기를 공급하기 위해서 외부의 공기를 유입하는 "제1도관(1)"과 연소기 바로 앞에서 다시 한번 2차 공기를 유입하는 제2도관(2)이 존재한다.

구체적으로는 "제1도관(1)"은 화력발전기 내부 연소실의 노즐부에 위치하게 되고, "제2도관(2)"은 일반적으로 제1도관(1)의 외측으로 상대적으로 더 큰 지름의 도관으로 존재하게 되며, 연소실의 노즐부로 공기의 유동을 유도하게 된다.

이러한 "제1도관(1)"과 "제2도관(2)"은 상기의 설계에 따르면, 각 도관의 중첩부분이 존재하는 것이 일반적인 형태이며, 이러한 도관 사이의 중심을 맞춰, 각 도관 사이에 존재하는 간극의 간격을 동일하게 유지시키는 작업이 필요하다.

따라서, 종래에는 이러한 도관 사이의 중심점을 일치시키는 센터링 작업을 행할 시에 상당한 작업시간이 소요되기 되었고, 불필요한 인력이 요구되었다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 중첩되는 공간의 내부에 위치하는 "제1도관(1)"의 외측과 중첩되는 공간의 외부에 위치하는 "제2도관(2)"의 내측 사이에 간격을 유지할 수 있는 긴격조절용 핀(10)을 포함한다.

이러한 간격 조절용 핀(10)은 구성이 다수 개로 이루어져 있으며 중첩되는 공간의 내부에 위치하는 "제1도관(1)"의 외측면을 따라 원주방향으로 배열되는 것이 바람직하다.

이러한 원주방향으로 배열되어 있는 다수의 핀(10)은 제1도관(1)과 제2도관(2)의 간극 사이에 위치하게 되며, 원형의 도관들에 존재하는 간극을 동일한 간격으로 유지시키기 위해, 균형을 잡을 수 있는 구조로 설계된다.

예컨대, 120°씩 각도를 이루며 동일한 간격으로 배치하기 위해서 3개의 핀(10)을 설계하는 방법과, 90°의 각도를 이루며 동일한 간격으로 배치하기 위해서 4개의 핀(10)을 설계하는 방법 등이 존재한다.

도 2 및 도 3은 하나의 예시로써, 상기 다수의 핀(10)은 3개의 핀(10)으로, 원주방향으로 120도의 간격으로 배열되어있으며, 또는 상기 다수의 핀(10)은 4개의 핀(10)으로, 원주방향으로 90도의 간격 등으로 배열되는 것을 포함한다.

또한, 상기 간격조절용 핀(10)은 홀더부(11)와 볼트(6)부(11)를 포함하며 노즐 어셈블리를 구성 함이 바람직하다.

상기의 홀더부(11)와 볼트(6)부(11)는 이하에서 기술하는 간격조절 작업을 행함에 있어 작업자가 손 또는 작업기구를 통해 파지 및 고정할 수 있는 섹션을 부여함으로써 보다 안정감 있고 수월한 작업환경을 부여한다.

구체적으로는, 홀더부(11)는 외측에 작업자가 파지 또는 작업도구를 이용해 고정할 수 있는 섹션이 구성되어 있고 내측으로는 상기 볼트(6)부(11)가 끼워 맞춰질 수 있도록 스크류 홈이 가공되어 있다.

반면에, 볼트(6)부(11)는 상기 홀더부(11)의 내측에 삽입될 수 있도록 구성되어 있으며, 추후 '중첩되는 공간의 내부에 위치하는 "제1도관(1)"의 외측'과 '중첩되는 공간의 외부에 위치하는 "제2도관(2)"의 내측' 사이에 위치시키며 볼트(6)부(11)의 삽입 깊이를 조정하여 '중첩되는 공간의 내부에 위치하는 "제1도관(1)"의 외측'과 '중첩되는 공간의 외부에 위치하는 "제2도관(2)"의 내측' 사이의 간극거리를 조정할 수 있다.

추가적으로, 상기의 핀(10)은 상기 제1도관(1)과 상기 제2도관(2)을 고정시키기 위하여 제2도관(2)의 표면에 원주방향으로 다수의 핀(10)이 배열되는 것이 바람직하다.

이러한 원주방향으로 배열되어 있는 다수의 핀(10)은 제1도관(1)과 제2도관(2)의 간극 사이에 위치하게 되며, 원형의 도관들에 존재하는 간극을 동일한 간격으로 유지시키기 위해, 균형을 잡을 수 있는 구조로 설계된다.

예컨대, 120°씩 각도를 이루며 동일한 간격으로 배치하기 위해서 3개의 핀(10)을 설계하는 방법과, 90°의 각도를 이루며 동일한 간격으로 배치하기 위해서 4개의 핀(10)을 설계하는 방법 등이 존재한다.

이에 더불어, 상기 다수의 핀(10)은 3개의 핀(10)으로, 원주방향으로 120도의 간격으로 배열되어있으며, 또는 상기 다수의 핀(10)은 4개의 핀(10)으로, 원주방향으로 90도의 간격 등으로 배열될 수 있다.

이러한 상기의 구성들은 설치 시의 실시예 이므로, 이를 포함한 다수의 '동일 각도를 이루며 동일한 간격으로 배치되는 경우를 모두 포함한다.

또한, 상기 홀더부(11)는 분쇄된 석탄과 함께 공기를 연소실로 유입시키는 제1도관(1)의 내측표면에 고정되는 것이 바람직하다.

이로 인해, 홀더부(11)의 안정성을 도모할 수 있고, 제2도관(2)을 삽입한 이후에 홀더부(11)를 두 도관 사이 간극에 넣는 과정을 피할 수 있어, 작업시간의 단축을 도모할 수 있다.

구체적으로는 "제1도관(1)"과 제2도관(2)의 설치 작업 전에 "제1도관(1)"의 외측면에 홀더부(11)를 고정시키며, 여기에 볼트(6)부(11)를 깊이 삽입한다.

이후에, "제1도관(1)"을 설치하고 외측에 "제2도관(2)"을 설치할 경우, "제2도관(2)"을 중첩시킨 상태에서 볼트(6)부(11) 만을 조정하여 '중첩되는 공간의 내부에 위치하는 "제1도관(1)"의 외측'과 '중첩되는 공간의 외부에 위치하는 "제2도관(2)"의 내측' 사이의 간극거리를 조정할 수 있다.

다음으로는, 노즐 중심부에 위치된 제1도관(1), 상기 제1도관(1)과 동심축을 가지며, 상기 제1도관(1)과 일정 간격 이격된 상태로 일정 길이의 중첩부분을 가지는 제2도관(2), 상기 제1도관(1)의 내측을 통하여 분쇄된 석탄과 함께 공기를 연소실로 유입시키는 제1공기유로, 상기 중첩부분을 통하여 상기 연소실로 추가적인 공기를 유입시키는 제2공기유로 및 상기 제1도관(1)과 제2도관(2) 사이의 센터링을 조절하기 위한 다수의 간격조절용 핀(10)을 포함하는 노즐 어셈블리를 포함하는 콜 버너에 대하여 살펴본다.

"콜 버너"라 함은, "석탄을 이용한 화력발전기"의 구성 중 하나인 '연소실 및 연소실과 밀접하게 관련된 구성'을 의미한다.

또한, 상기의 "콜 버너"는 발전기의 연소부에 공기를 유입시키는 '덕트' 및 '덕트 오프닝 홀(3)'과 덕트로부터 공기가 유입되어 연소부로 공기가 유입되도록 유도하는 '콜 버너의 튜브 오프닝(4)'이 구성된다.

상기의 '덕트 오프닝 홀(3)'과 '콜 버너의 튜브 오프닝(4)'은 상호 결합하는 구성으로써, 발전기 내부로 유입되는 공기가 빠른 속도 및 높은 압력으로 유입되기 때문에 실링과 견고한 결합이 필요하다.

추가적으로, 이러한 상기 콜 버너는 상기 콜 버너에 공기가 유입되는 덕트 오프닝 홀(3)의 지름을, 이에 결합 되며 상기 덕트 오프닝 홀(3)로부터 공기가 유입되는 상기 콜 버너의 튜브 오프닝(4)의 지름보다 120mm~180mm 더 넓게 하는 콜 버너를 제공한다.

이로 인해, 종래의 콜 버너에 공기가 유입되는 덕트 오프닝 홀(3)과 덕트 오프닝 홀(3)로부터 공기가 유입되는 상기 콜 버너의 튜브 오프닝(4)을 설치 시에 발생하는 충격으로 인한 버너의 파손을 방지할 수 있고 설치 시의 안정성을 강구할 수 있으며, 하기에 후술할 작업공정을 위해서 콜 버너에 공기가 유입되는 덕트 오프닝 홀(3)의 지름을, 이에 결합 되며 상기 덕트 오프닝 홀(3)로부터 공기가 유입되는 상기 콜 버너의 튜브 오프닝(4)의 지름보다 120mm~180mm 더 넓게 하는 구성이 요구된다.

또한, 상기 덕트 오프닝 홀(3)에 결합하도록 구성된 상기 콜 버너의 튜브 오프닝(4)을 연소실(Furnace)방향으로 5도~10도 하향으로 결합하는 콜 버너의 구성을 포함한다.

도 7을 참고하면, 도 7의 좌측 하단부가 연소실이 위치하는 방향이며, 튜브 오프닝(4)이 좌측 하향으로 기울어져 있음을 확인할 수 있다.

여기서, α는 5°~10°이다.

이로 인해, 고압과 빠른 속도로 분출하는 미세 석탄입자와 공기의 혼합물이 연소하면서 발생하는 화염 물질들이 불규칙하게 연소실에서 방출되어 덕트의 내부로 진입하는 경우 또는 연소실 외부로 분출되는 사고를 미연에 방지할 수 있다.

추가적으로, 상기 콜 버너는 상기 튜브 오프닝(4)과 상기 덕트 오프닝 홀(3) 사이의 실링을 위한 슬리브(5)를 포함하며, 튜브 오프닝(4)과 덕트 오프닝의 결착수단으로써 플랜지 튜브를 포함한 볼트(6)를 사용하는 콜 버너의 구성을 포함한다.

상기의 튜브 오프닝(4)과 덕트 오프닝 홀(3) 사이의 실링을 위한 슬리브(5)의 재질은 고온, 고압을 위한 재질로써 유동적일 수 있다.

예를 들어, 합성고무, 우레탄, 더 나아가 금속류의 적용이 가능하다.

본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 설명에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능하며, 그와 같은 변형은 본 발명의 보호 범위 내에 있게 된다.

1 : 제1도관
2 : 제2도관
3 : 덕트 오프닝 홀
4 : 튜브 오프닝
5 : 슬리브
6 : 볼트
10 : 간격조절용 핀
11 : 홀더부
12 : 볼트부
13 : 고정부

Claims (10)

1. 노즐 중심부에 위치된 제1도관;
   상기 제1도관과 동심축을 가지며, 상기 제1도관과 일정 간격 이격된 상태로 일정 길이의 중첩부분을 가지는 제2도관;
   상기 제1도관의 내측을 통하여 분쇄된 석탄과 함께 공기를 연소실로 유입시키는 제1공기유로;
   상기 중첩부분을 통하여 상기 연소실로 추가적인 공기를 유입시키는 제2공기유로; 및
   상기 제1도관과 제2도관 사이의 센터링을 조절하기 위한 다수의 간격조절용 핀;을 포함하는 노즐 어셈블리.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 간격조절용 핀은 홀더부와 볼트부를 포함하는 노즐 어셈블리.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 간격조절용 핀은 상기 제1도관과 상기 제2도관을 고정시키기 위하여 제2도관의 표면에 원주방향으로 다수의 핀이 배열되어있는 노즐 어셈블리.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 다수의 핀은 3개의 핀으로, 원주방향으로 120도의 간격으로 배열되어있는 노즐 어셈블리.
   
5. 제3항에 있어서,
   상기 다수의 핀은 4개의 핀으로, 원주방향으로 90도의 간격으로 배열되어있는 노즐 어셈블리.
   
6. 제2항에 있어서,
   상기 홀더부는 분쇄된 석탄과 함께 공기를 연소실로 유입시키는 제1도관의 외측표면에 고정되어있는 노즐 어셈블리.
   
7. 노즐 중심부에 위치된 제1도관;
   상기 제1도관과 동심축을 가지며, 상기 제1도관과 일정 간격 이격된 상태로 일정 길이의 중첩부분을 가지는 제2도관;
   상기 제1도관의 내측을 통하여 분쇄된 석탄과 함께 공기를 연소실로 유입시키는 제1공기유로;
   상기 중첩부분을 통하여 상기 연소실로 추가적인 공기를 유입시키는 제2공기유로; 및
   상기 제1도관과 제2도관 사이의 센터링을 조절하기 위한 다수의 간격조절용 핀;을 포함하는 노즐 어셈블리;
   를 포함하는 콜 버너
   
8. 제7항에 있어서, 상기 콜 버너는 상기 콜 버너에 공기가 유입되는 덕트 오프닝 홀의 지름을, 이에 결합 되며 상기 덕트 오프닝 홀로부터 공기가 유입되는 상기 콜 버너의 튜브 오프닝의 지름보다 120mm~180mm 더 넓게 하는 콜 버너.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 덕트 오프닝 홀에 결합하도록 구성된 상기 콜 버너의 튜브 오프닝을 연소실방향으로 5°~10° 하향으로 결합하는 콜 버너.
   
10. 제7 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 콜 버너는, 상기 튜브 오프닝과 상기 덕트 오프닝 홀 사이의 실링을 위한 슬리브를 포함하며, 튜브 오프닝과 덕트 오프닝의 결착 수단으로써 플랜지 튜브를 포함한 볼트를 사용하는 콜 버너.

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