KR20180120432A - Probe that induce corrosion at high temperature - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 고온 부식 유도형 프로브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폐기물, 바이오매스와 같은 신재생연료를 연소 시키는 발전용 소각설비 또는 보일러의 과열기가 부식되는 문제를 방지하고, 에너지 효율을 향상시키기 위한 고온 부식 유도형 프로브에 관한 것이다.The present invention relates to a high temperature corrosion induction type probe, and more particularly to a high temperature corrosion induction type probe for preventing a corrosion of a superheater of a power generation incineration facility or a boiler for burning a renewable fuel such as waste, biomass, And more particularly to a high temperature corrosion induction type probe.
최근, 친환경 지속 가능한 발전에 대한 관심이 높아지면서, 화석연료를 대체하기 위한 신재생연료를 이용한 발전용 소각설비의 수요가 증가하고 있는 추세이다.Recently, as interest in environmentally friendly sustainable development has increased, demand for power generation incineration facilities using renewable fuels to replace fossil fuels is increasing.
그러나, 폐기물 및 바이오매스와 같은 신재생연료는 알칼리 성분 및 염소 성분을 다량 함유하고 있다. 알칼리 성분 및 염소 성분은, 고온 연소시 염화알칼리(NaCl, KCl)로 전환되어 배출된다. 이때, 고온에서 용융염 형태로 배출되는 염화알칼리는 보일러 내 열교환기 표면에서 융점 이하로 온도가 급격히 낮아져 부착되며 특히 과열기(superheater)의 튜브 표면과 같이 열교환기 표면온도가 일정온도 이상인 경우에는 회재와 함께 부착된 염소성분이 과열기의 금속 소재와 반응하여 지속적으로 고온부식을 발생시키는 문제가 있다..However, renewable fuels such as waste and biomass contain large amounts of alkali and chlorine. The alkali component and the chlorine component are converted into alkali chloride (NaCl, KCl) upon high temperature combustion and discharged. In this case, the alkali chloride discharged in the form of molten salt at a high temperature adheres to a temperature lower than the melting point of the surface of the heat exchanger in the boiler. Especially, when the surface temperature of the heat exchanger is higher than a certain temperature such as the surface of the superheater, There is a problem that the chlorine component attached together reacts with the metal material of the superheater and continuously generates high temperature corrosion.
상기와 같이 지속적인 고온 부식이 발생할 경우, 수관이 파열되는 등의 문제가 발생하고, 더 나아가 보일러의 가동이 정지되는 심각한 문제가 발생할 수 있다.If the continuous high-temperature corrosion occurs as described above, a problem such as rupture of the water pipe occurs, and further, the operation of the boiler may be stopped.
따라서, 종래에는 과열기에 고온 부식이 발생하는 것을 방지하기 위해서, 탄소강, 스테인레스강, 니켈계 합금과 같이 부식에 대한 저항성이 높은 소재를 사용하였다. 그러나, 이처럼 부식에 대한 저항성이 높은 소재들은 가격이 비싸기 때문에 경제적이지 못한 문제가 있다.Therefore, conventionally, a material having high resistance to corrosion such as carbon steel, stainless steel, or a nickel-based alloy is used in order to prevent the occurrence of high-temperature corrosion in the superheater. However, materials with high resistance to corrosion are not economical because they are expensive.
또한, 종래에는 첨가제를 이용하여 부식성 물질을 다른 물질로 전환하고, 과열기 튜브 표면에 증착을 감소시켜 수관의 부식을 방지하는 기술을 사용하기도 하였다. 그러나, 이처럼 첨가제만을 단독으로 이용하여 고온 부식을 방지하고자 할 경우, 배출가스 내 황산화물 농도가 높아지고 및 과량의 수분 투입으로 인하여 에너지 효율이 저감되는 문제가 있다.Conventionally, a technique has been used in which corrosive substances are converted into other substances by using additives, and corrosion of the water tubes is prevented by reducing the deposition on the surface of the superheater tube. However, when the additive alone is used to prevent high-temperature corrosion, there is a problem that the concentration of sulfur oxides in the exhaust gas is increased and energy efficiency is reduced due to excessive water input.
따라서, 폐기물, 바이오매스와 같은 신재생연료를 연소 시키는 발전용 소각설비 또는 보일러의 과열기가 부식되는 문제를 방지하면서도, 에너지 효율을 향상되어 경제적인 고온 부식 유도형 프로브가 필요하다.Therefore, there is a need for a cost-effective, high-temperature corrosion-inducible probe that improves energy efficiency while preventing the superheater of the power generation incinerator or boiler that burns renewable fuels such as waste and biomass from being corroded.
상기와 같은 문제를 해결하기 위한 본 발명의 목적은 폐기물, 바이오매스와 같은 신재생연료를 연소시키는 발전용 소각설비 또는 보일러의 과열기가 부식되는 문제를 방지하고, 에너지 효율을 향상시키기 위한 고온 부식 유도형 프로브를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems and to provide a high-temperature corrosion induction system for preventing a corrosion of a superheater of a boiler or a power generation incineration facility for burning a renewable fuel such as waste, biomass, Type probes.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not intended to limit the invention to the precise form disclosed. There will be.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 발전용 소각설비에 있어서, 과열기의 전단에 배치되는 냉각관; 및 상기 냉각관의 외주면 일부에 부착되는 부식유도재를 포함하며, 신재생연료가 연소 시 발생한 부식성물질은 상기 부식유도재에 부착되어 제거되는 것을 특징으로 하는 고온 부식 유도형 프로브를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an incinerator for power generation, comprising: a cooling pipe disposed at a front end of a superheater; And a corrosion-inducing material adhered to a part of an outer circumferential surface of the cooling pipe. The corrosion-inducing material generated during combustion of the renewable fuel is attached to and removed from the corrosion-inducing material.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 냉각관의 내측에는, 상기 냉각관의 내부 공간을 유입부 및 유출부로 분리하도록 종방향으로 연장된 분리벽이 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, a partition wall extending in the longitudinal direction is formed inside the cooling pipe so as to separate the internal space of the cooling pipe into an inlet and an outlet.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 분리벽은, 상기 냉각관의 일단부터 상기 냉각관의 타단을 향해 연장되어 형성되되, 상기 분리벽은 상기 냉각관의 타단과 기설정된 간격만큼 이격된 위치까지 연장되어 전환공간이 형성되도록 마련되는 것을 특징으로 할 수 있다.The separating wall may extend from one end of the cooling pipe toward the other end of the cooling pipe. The separating wall extends to a position spaced apart from the other end of the cooling pipe by a predetermined interval. So that a switching space is formed.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 분리벽은, 상기 유입부가 상기 부식성물질이 유입되는 방향측에 위치되도록 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the separating wall may be formed such that the inflow portion is located on a side in which the corrosive substance flows.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 냉각관의 일단은, 상기 유입부와 대응되는 위치는 개방되어 마련되고, 상기 유출부와 대응되는 위치는 폐쇄되어 마련되며, 상기 냉각관의 타단은 폐쇄된 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, one end of the cooling pipe is provided with an open position corresponding to the inflow portion, a position corresponding to the outflow portion is closed, and the other end of the cooling pipe is closed .
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 부식유도재는, 상기 유입부측의 외주면을 덮도록 부착된 것을 특징으로 할 수 있다.In the embodiment of the present invention, the corrosion-inducing material is attached so as to cover the outer peripheral surface of the inflow portion.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 냉각관의 일단으로부터 유입된 냉각재는 상기 부식유도재의 온도를 450 내지 600도로 제어하도록 마련되는 것을 특징으로 할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the coolant introduced from one end of the cooling pipe may be provided to control the temperature of the corrosion-inducing material to 450 to 600 degrees.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 냉각재는 기체, 액체 및 기체와 액체의 혼합물 중 어는 하나인 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the coolant may be one of a gas, a liquid, and a mixture of a gas and a liquid.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 유출부측의 상측과 하측에는 분사구가 형성되며, 상기 분사구는 상기 부식성물질이 상기 부식유도재에 부착되지 않고 통과하는 경로를 향해 액체 형태의 상기 냉각재를 분사하여 상기 부식성물질을 제거하는 것을 특징으로 할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, an injection port is formed on the upper side and the lower side of the outflow portion, and the injection port injects the liquid coolant toward the path through which the corrosive substance is not attached to the corrosion- And removing the material.
본 발명의 실시예에 있어서, 액체 형태의 상기 냉각재에는 첨가제가 용해되며, 상기 분사구는 상기 첨가제가 혼합된 냉각재를 분사하여 상기 부식성물질을 제거하는 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the additive may be dissolved in the liquid coolant, and the injector may spray the coolant mixed with the additive to remove the corrosive material.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 첨가제가 혼합된 냉각재는 상기 분사구에 의해 분사된 상태에서 열분해되어 이산화황(SO2)및 삼산화황(SO3)을 생성하고, 생성된 상기 이산화황 및 상기 삼산화황은 상기 부식성물질과 반응하여 상기 부식성물질을 제거하는 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the coolant mixed with the additive is pyrolyzed in a state of being injected by the injection port to generate sulfur dioxide (SO2) and sulfur trioxide (SO3), and the produced sulfur dioxide and sulfur trioxide are mixed with the corrosive substance And the corrosive substance is removed by the reaction.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 부식유도재를 냉각시키기 위해 사용된 기체 형태의 상기 냉각재는 승온된 상태에서 상기 신재생연료를 연소하는 영역으로 이송되도록 마련되어 연소효율을 향상시키는 것을 특징으로 할 수 있다.In the embodiment of the present invention, the gas cooler used for cooling the corrosion-inducing material may be configured to be transferred to a region where the new-renewable fuel is burned in an elevated temperature, thereby improving the combustion efficiency .
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 냉각관에 부착되는 센서부를 더 포함하며, 상기 센서부는 상기 냉각관 내 압력 및 상기 분사구에 의해 분사되는 상기 냉각재의 온도를 측정하여 상기 부식유도재의 교체주기를 파악하는 것을 특징으로 할 수 있다.In the embodiment of the present invention, the sensor unit may further include a sensor unit attached to the cooling pipe, wherein the sensor unit measures the pressure in the cooling pipe and the temperature of the coolant injected by the injection port to determine the replacement period of the corrosion- .
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 고온 부식 유도형 프로브를 이용한 소각장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an incinerator using a high temperature corrosion induction type probe.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 고온 부식 유도형 프로브를 이용한 발전장치를 제공한다.In order to accomplish the above object, the present invention provides a power generation apparatus using a high temperature corrosion induction type probe.
상기와 같은 구성에 따르는 본 발명의 효과는, 부식유도재에 부식성물질을 부착하여 제거함으로써, 과열기가 부식되는 문제를 방지할 수 있다.The effect of the present invention according to the above configuration can prevent the corrosion of the superheater by removing the corrosive substance by attaching it to the corrosion inhibitor.
또한, 부식유도재의 온도를 제어하기 위해 사용한 액체 형태의 냉각재가 열교환을 통해 온도가 상승하면 분사구를 통해 분사시킴으로써, 부식유도재에 부착되지 않은 부식성물질을 제거할 수 있다.In addition, when the temperature of the liquid coolant used to control the temperature of the corrosion-inducing material is increased through heat exchange, it is possible to remove corrosive substances not adhered to the corrosion-inducing material by injecting through the injection port.
또한, 액체 형태의 냉각재에 첨가제를 용해시켜 분사시킴으로써, 열분해된 첨가제가 생성하는 이산화황 및 삼산화황을 통해 부식성물질을 더 효율적으로 제거할 수 있다.In addition, by spraying the additive in a coolant in liquid form, the corrosive material can be removed more efficiently through the sulfur dioxide and sulfur trioxide produced by the pyrolyzed additive.
또한, 기체 형태의 냉각재를 사용한 경우, 열교환을 통해 승온된 냉각재를 연소 영역에 재투입함으로써, 연소 효율을 향상시킬 수 있다.In addition, when a gaseous coolant is used, the combustion efficiency can be improved by reintroducing the coolant heated through heat exchange into the combustion region.
또한, 센서부를 이용하여 부식유도재의 교체주기를 파악할 수 있다.Further, the replacement period of the corrosion-inducing material can be grasped by using the sensor unit.
또한, 부식유도재의 재질은 고온 부식에 대한 저항성이 없는 소재이기 때문에 가격이 저렴하고, 경제적이다.In addition, the material of the corrosion-inducing material is low-cost and economical because it is a material which is not resistant to high-temperature corrosion.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that the effects of the present invention are not limited to the above effects and include all effects that can be deduced from the detailed description of the present invention or the configuration of the invention described in the claims.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 고온 부식 유도형 프로브를 적용한 발전용 소각설비를 나타낸 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 고온 부식 유도형 프로브를 일측에서 바라본 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 고온 부식 유도형 프로브를 타측에서 바라본 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 고온 부식 유도형 프로브의 전면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 고온 부식 유도형 프로브의 내부를 투시한 사시도이다.FIG. 1 is a view illustrating an incinerator for power generation using a high temperature corrosion induction type probe according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view of a high temperature corrosion induction type probe according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a perspective view of a high temperature corrosion induction type probe according to an embodiment of the present invention as seen from the other side. FIG.
4 is a front view of a high temperature corrosion induction type probe according to an embodiment of the present invention.
5 is a perspective view of an inside of a high temperature corrosion induction type probe according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is referred to as being "connected" (connected, connected, coupled) with another part, it is not only the case where it is "directly connected" "Is included. Also, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements, not excluding other elements unless specifically stated otherwise.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, the terms "comprises" or "having" and the like refer to the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 고온 부식 유도형 프로브를 적용한 발전용 소각설비를 나타낸 예시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 고온 부식 유도형 프로브를 일측에서 바라본 사시도이다.FIG. 1 is a view illustrating an incinerator for power generation using a high temperature corrosion induction type probe according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view of a high temperature corrosion induction type probe according to an embodiment of the present invention .
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 고온 부식 유도형 프로브를 타측에서 바라본 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 고온 부식 유도형 프로브의 전면도이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 고온 부식 유도형 프로브의 내부를 투시한 사시도이다.FIG. 3 is a perspective view of a high temperature corrosion induction type probe according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a front view of a high temperature corrosion induction type probe according to an embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 2 is a perspective view showing an inside of a high temperature corrosion induction type probe according to an embodiment.
도 1 내지 도 5에 도시된 것처럼, 신재생연료를 이용한 발전용 연소설비의 보일러(1)는 케이스(10), 연소 영역(20), 복사형 과열기(30), 대류형 과열기(40) 및 고온 부식 유도형 프로브(100)을 갖는다.1 to 5, a
상기 보일러(1)에는 신재생연료로서, 염화알칼리 성분이 포함된 폐기물 및 바이오매스가 유입되고, 유입된 상기 신재생연료는 상기 연소 영역(20)에서 1000도 내외로 연소될 수 있다. 더욱 구체적으로는, 상기 신재생연료는 상기 연소 영역(20)에서 1100도 내지 1200도의 온도로 연소될 수 있다. 상기 연소 영역(20)에서 연소된 신재생연료는 900도 내지 1100도 온도의 복사형 과열기(30)를 통과하며 열교환을 하고 이후700도 내지 900도의 온도로 상기 대류형 과열기(40)를 통과하며 열을 전달할 수 있다.Waste and biomass containing an alkali chloride component are introduced into the
이때, 상기 신재생연료가 연소됨에 따라 발생하는 부식성물질에 의해 상기 대류형 과열기(40)가 부식되지 않도록, 상기 복사형 과열기(30)와 상기 대류형 과열기(40)의 사이에는 고온 부식 유도형 프로브(100)가 마련된다. In order to prevent the
그리고, 상기 고온 부식 유도형 프로브(100)는 부식물이 상기 대류형 과열기(40)에 낙하되지 않을 수 있는 위치에 마련될 수 있다. 그리고 특히, 상기 고온 부식 유도형 프로브(100)는 상기 신재생연료가 고온 연소시 생성되는 염화알칼리가 용융염 형태로 존재하는 구간에 마련될 수 있다. 여기서, 상기 염화알칼리가 용융염 형태로 존재하는 구간의 온도는 700도 이상일 수 있다.The high temperature corrosion
상기 고온 부식 유도형 프로브(100)는 냉각관(110) 및 부식유도재(120)를 포함하며, 상기 신재생에너지가 연소되어 발생한 부식성물질은 상기 부식유도재(120)에 부착되어 제거될 수 있다.The high temperature corrosion
상기 냉각관(110)은 과열기의 전단에 배치될 수 있으며, 교체가 용이하도록 파이프(pipe) 형태로 마련될 수 있으나, 상기 냉각관(110)의 형태가 일실시예에 한정되는 것은 아니다. 여기서, 상기 과열기는 상기 대류형 과열기(40)를 지칭할 수 있다. The
상기 냉각관(110)에는 상기 냉각관(110)의 내부 공간을 유입부(111) 및 유출부(112)로 분리하도록 종방향으로 연장된 분리벽(113)이 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 분리벽(113)은, 상기 냉각관(110)의 일단부터 상기 냉각관(110)의 타단을 향해 연장되어 형성될 수 있다. 이때, 상기 분리벽(113)은 상기 냉각관(110)의 타단과 기설정된 간격만큼 이격된 위치까지 연장되어 전환공간이 형성되도록 마련되는 것을 특징으로 할 수 있다. 즉, 도 5에 도시된 것처럼, 상기 분리벽(113)의 일단은 상기 냉각관(110)의 일단에 접하나, 상기 분리벽(113)의 타단은 상기 냉각관(110)의 타단과 접하지 않도록 마련될 수 있다.The
그리고, 상기 분리벽(113)은 상기 부식성물질이 유입되는 방향측에 상기 유입부(111)가 위치되도록 형성될 수 있다. 즉, 도 5에 도시된 것처럼, 상기 분리벽(113)은 상기 유입부(111)가 상기 부식성물질이 이송되어 오는 방향과 대향되는 위치에 형성되도록 마련될 수 있다.The separating
상기 냉각관(110)의 일단은, 상기 유입부(111)와 대응되는 위치는 개방되어 마련되고, 상기 유출부(112)와 대응되는 위치는 폐쇄되어 마련되며, 상기 냉각관(110)의 타단은 폐쇄된 것을 특징으로 할 수 있다.One end of the
보다 구체적으로, 상기 냉각관(110)의 일단은, 상기 유입부(111)로 냉각재가 유입될 수 있도록 마련되어야 한다. 따라서, 상기 냉각관(110)의 일단은 상기 분리벽(113)에 의해 분리된 상기 유입부(111)와 대응되는 위치는 개방되도록 마련되며, 상기 유출부(112)와 대응되는 위치는 폐쇄되도록 마련될 수 있다.More specifically, one end of the
그리고, 상기 냉각관(110)의 타단은 상기 유입부(111) 및 상기 유출부(112)와 대응되는 위치 모두 폐쇄되어 냉각재가 유출되지 않도록 마련될 수 있다.The other end of the
이처럼 마련된 상기 냉각관(110)은 상기 유입부(111)의 일단을 통해 상기 냉각재가 유입되고, 유입된 상기 냉각재는 상기 유입부(111)의 타단을 향해 이동한다. 이때, 상기 냉각재는 기체, 액체 및 기체와 액체의 혼합물 중 어는 하나일 수 있다.The coolant flows into the
상기 부식유도재(120)는 상기 냉각관(110)의 외주면 일부에 탈부착 가능하도록 마련될 수 있다. 그리고 특히, 상기 부식유도재(120)는, 상기 유입부(111)측의 외주면을 덮도록 부착될 수 있다. 이처럼 마련된 상기 부식유도재(120)는 부식이 쉽게 발생할 수 있는 소재로 마련된 것일 수 있다. 상기 부식유도재의 재질은 고온 부식에 대한 저항성이 없는 소재이기 때문에 가격이 저렴하고, 경제적이다The corrosion-inducing
또한, 상기 부식유도재(120)는 도시된 형상 외에도 다단형, 교차형 등으로 마련될 수 있다. 구체적으로, 상기 부식유도재(120)는 외주면에 상기 부식성물질이 부착되어 제거된다. 따라서, 상기 부식유도재(120)는 외주면의 겉넓이를 최대화하기 위해, 다단형, 교차형 등의 형태로 마련될 수 있다. 이처럼 외주면의 겉넓이를 최대화한 상기 부식유도재(120)는 부식성물질의 제거 효율을 더욱 높일 수 있다.In addition, the corrosion-inducing
이처럼, 상기 유입부(111)측의 외주면을 덮도록 부착된 상기 부식유도재(120)는 고온의 상기 부식성물질과 반응하여 상기 부식성물질이 상기 대류형 과열기(40)에 융착되어 상기 대류형 과열기(40)을 부식시키기 전에 제거할 수 있다.As described above, the corrosion-inducing
또한, 상기 부식유도재(120)는 상기 부식성물질이 쉽게 융착되어 부식이 발생할 수 있도록 온도가 제어될 수 있다. 일 예로, 상기 유입부(111)의 내측을 통과하는 냉각재는 상기 부식유도재(120)와의 열교환을 통해 상기 부식유도재(120)의 온도가 450 내지 600도로 제어되도록 할 수 있다. 상기 부식유도재(120)의 온도가 450도 미만일 경우, 전체 설비의 열효율이 떨어질 수 있으며, 상기 부식유도재(120)의 온도가 600도를 초과할 경우, 상기 부식유도재(120)의 교체주기가 빨라져 경제적이지 못할 수 있다. 단, 상기 부식유도재(120)의 온도를 450도 내지 600도로 한정하는 것은 아니다.In addition, the corrosion-inducing
상기 유입부(111)를 통과한 상기 냉각재는 상기 부식유도재(120)와의 열교환을 통해 온도가 상승한 상태에서 상기 전환 공간을 통과한다. 그리고, 상기 전환 공간을 통과한 상기 냉각재는 상기 유출부(112)로 진입하며, 상기 유출부(112)의 타단에서 상기 유출부(112)의 일단을 향해 이동된다.The coolant that has passed through the
상기 유출부(112)의 상측과 하측에는 분사구(114)가 형성되며, 상기 분사구(114)는 상기 부식성물질이 상기 부식유도재(120)에 부착되지 않고 통과하는 경로를 향해 액체 형태의 상기 냉각재를 분사하여 상기 부식성물질을 제거할 수 있다.A
그리고, 액체 형태의 상기 냉각재에는 첨가제가 용해되며, 상기 분사구(114)는 상기 첨가제가 혼합된 냉각재를 분사하여 상기 부식성물질을 더 효율적으로 제거할 수 있다.In addition, the additive is dissolved in the liquid coolant, and the
일 예로, 상기 첨가제가 혼합된 냉각재는 상기 분사구(114)에 의해 분사된 상태에서 열분해되어 이산화황(SO2)및 삼산화황(SO3)을 생성할 수 있고, 생성된 상기 이산화황 및 상기 삼산화황은 상기 부식성물질과 반응하여 신속하게 상기 부식성물질을 제거하도록 할 수 있다.For example, the coolant mixed with the additive may be pyrolyzed in the state of being injected by the
또한, 상기 첨가제는 400도 내지 700도의 온도에서 열분해 되어 이산화황 및 삼산화황을 생성한다. 따라서, 상기 첨가제가 혼합된 냉각재가 상기 부식유도재(120)와 열교환하여 승온된 상태에서 상기 분사구(114)에 의해 분사될 경우, 상기 부식성물질과의 반응이 더욱 원활하게 발생할 수 있다. 즉, 부식성물질의 제거 효율을 더욱 높일 수 있다. 그리고, 본 발명은 종래보다 적은 양의 첨가제를 사용하여도 부식성물질을 효과적으로 제거할 수 있다. 따라서, 본 발명은 첨가제 사용량을 감소시켜 경제성을 높이는 동시에 첨가제와 함께 분사되는 수분의 양을 줄여 에너지 효율을 향상시킬 수도 있다.Further, the additive is pyrolyzed at a temperature of 400 to 700 degrees to produce sulfur dioxide and sulfur trioxide. Therefore, when the coolant mixed with the additive is heated by the heat exchange with the corrosion-inducing
한편, 상기 부식유도재(120)를 냉각시키기 위해 사용된 상기 냉각재가 기체 형태일 경우, 기체 형태의 상기 냉각재는 상기 신재생연료를 연소하는 연소 영역(20)으로 이송되어 분사될 수 있다. 상기 부식유도재(120)를 냉각시키기 위해 사용된 기체 형태의 상기 냉각재는 상기 부식유도재(120)와 열교환되어 승온된 상태이기 때문에, 고온의 기체 형태의 상기 냉각재를 상기 연소 영역(20)으로 분사할 경우, 연소 효율이 더욱 향상될 수 있다.On the other hand, when the coolant used to cool the corrosion-inducing
상기 고온 부식 유도형 프로브(100)는 상기 냉각관(110)에 부착되는 센서부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 센서부는 상기 냉각관(110) 내 압력 및 상기 분사구(114)에 의해 분사되는 상기 냉각재의 온도를 측정하여 상기 부식유도재(120)의 교체주기를 파악할 수 있다.The high temperature corrosion
전술한 바와 같이 마련된 상기 고온 부식 유동형 프로브(100)는 상기 보일러(1)에 하나 이상으로 마련될 수 있다.The high-temperature corrosion-
상기 고온 부식 유동형 프로브(100)는 부식유도재(120)에 부식성물질을 부착하여 제거함으로써, 과열기가 부식되는 문제를 방지할 수 있다.The high-temperature corrosion-
또한, 부식유도재(120)의 온도를 제어하기 위해 사용한 액체 형태의 냉각재가 열교환을 통해 온도가 상승하면 상기 분사구(114)를 통해 분사시킴으로써, 부식유도재(120)에 부착되지 않은 부식성물질을 제거할 수 있다.When the temperature of the liquid coolant used to control the temperature of the corrosion-inducing
또한, 액체 형태의 냉각재에 첨가제를 용해시켜 분사시킴으로써, 열분해된 첨가제가 생성하는 이산화황 및 삼산화황을 통해 부식성물질을 더 효율적으로 제거할 수 있다.In addition, by spraying the additive in a coolant in liquid form, the corrosive material can be removed more efficiently through the sulfur dioxide and sulfur trioxide produced by the pyrolyzed additive.
또한, 기체 형태의 냉각재를 사용한 경우, 열교환을 통해 승온된 냉각재를 상기 연소 영역(20)에 재투입함으로써, 연소 효율을 향상시킬 수 있다.Further, in the case of using a gaseous coolant, the combustion efficiency can be improved by reintroducing the coolant heated through heat exchange into the
전술한 바와 같이 마련된 고온 부식 유도형 프로브(110)는 소각장치 및 발전장치에 적용될 수 있다.The high temperature corrosion
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.It will be understood by those skilled in the art that the foregoing description of the present invention is for illustrative purposes only and that those of ordinary skill in the art can readily understand that various changes and modifications may be made without departing from the spirit or essential characteristics of the present invention. will be. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. For example, each component described as a single entity may be distributed and implemented, and components described as being distributed may also be implemented in a combined form.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is defined by the appended claims, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included within the scope of the present invention.
1: 보일러
10: 케이스
20: 연소 영역
30: 복사형 과열기
40: 대류형 과열기
100: 고온 부식 유도형 프로브
110: 냉각관
111: 유입부
112: 유출부
113: 분리벽
114: 분사구
120: 부식유도재1: boiler 10: case
20: combustion region 30: radiation type superheater
40: Convection type superheater 100: High temperature corrosion induction type probe
110: cooling pipe 111: inlet
112: outlet portion 113: separating wall
114: jet opening 120: corrosion prevention material
Claims (15)
과열기의 전단에 배치되는 냉각관; 및
상기 냉각관의 외주면 일부에 부착되는 부식유도재를 포함하며,
신재생연료가 연소 시 발생한 부식성물질은 상기 부식유도재에 부착되어 제거되는 것을 특징으로 하는 고온 부식 유도형 프로브.In an incineration plant for power generation,
A cooling pipe disposed at the front end of the superheater; And
And a corrosion-inducing material adhered to a part of an outer circumferential surface of the cooling pipe,
Wherein the corrosive substance generated when the new and renewable fuel is burned is attached to and removed from the corrosion-inducing material.
상기 냉각관의 내측에는, 상기 냉각관의 내부 공간을 유입부 및 유출부로 분리하도록 종방향으로 연장된 분리벽이 형성되는 것을 특징으로 하는 고온 부식 유도형 프로브.The method according to claim 1,
Wherein a longitudinally extending partition wall is formed on the inside of the cooling pipe so as to separate the internal space of the cooling pipe into an inlet and an outlet.
상기 분리벽은, 상기 냉각관의 일단부터 상기 냉각관의 타단을 향해 연장되어 형성되되,
상기 분리벽은 상기 냉각관의 타단과 기설정된 간격만큼 이격된 위치까지 연장되어 전환공간이 형성되도록 마련되는 것을 특징으로 하는 고온 부식 유도형 프로브.3. The method of claim 2,
Wherein the separating wall extends from one end of the cooling pipe toward the other end of the cooling pipe,
Wherein the separation wall is extended to a position spaced apart from the other end of the cooling pipe by a preset distance to form a switching space.
상기 분리벽은, 상기 유입부가 상기 부식성물질이 유입되는 방향측에 위치되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 고온 부식 유도형 프로브.The method of claim 3,
Wherein the separating wall is formed such that the inflow portion is positioned on a side in which the corrosive substance is introduced.
상기 냉각관의 일단은, 상기 유입부와 대응되는 위치는 개방되어 마련되고, 상기 유출부와 대응되는 위치는 폐쇄되어 마련되며,
상기 냉각관의 타단은 폐쇄된 것을 특징으로 하는 고온 부식 유도형 프로브.5. The method of claim 4,
Wherein one end of the cooling pipe is open at a position corresponding to the inflow portion, and a position corresponding to the outflow portion is closed,
And the other end of the cooling pipe is closed.
상기 부식유도재는,
상기 유입부측의 외주면을 덮도록 부착된 것을 특징으로 하는 고온 부식 유도형 프로브.6. The method of claim 5,
The corrosion-
Wherein the probe is attached so as to cover the outer circumferential surface of the inflow portion side.
상기 냉각관의 일단으로부터 유입된 냉각재는 상기 부식유도재의 온도를 450 내지 600도로 제어하도록 마련되는 것을 특징으로 하는 고온 부식 유도형 프로브.The method according to claim 6,
Wherein the coolant introduced from one end of the cooling pipe is arranged to control the temperature of the corrosion-inducing material to 450 to 600 degrees.
상기 냉각재는 기체, 액체 및 기체와 액체의 혼합물 중 어는 하나인 것을 특징으로 하는 고온 부식 유도형 프로브.8. The method of claim 7,
Wherein the coolant is one of a gas, a liquid, and a mixture of gas and liquid.
상기 유출부측의 상측과 하측에는 분사구가 형성되며,
상기 분사구는 상기 부식성물질이 상기 부식유도재에 부착되지 않고 통과하는 경로를 향해 액체 형태의 상기 냉각재를 분사하여 상기 부식성물질을 제거하는 것을 특징으로 하는 고온 부식 유도형 프로브.9. The method of claim 8,
An injection port is formed on the upper side and the lower side of the outflow side,
Wherein the ejection port ejects the liquid coolant toward a path through which the corrosive substance is not adhered to the corrosion-inducing material, thereby removing the corrosive substance.
액체 형태의 상기 냉각재에는 첨가제가 용해되며,
상기 분사구는 상기 첨가제가 혼합된 냉각재를 분사하여 상기 부식성물질을 제거하는 것을 특징으로 하는 고온 부식 유도형 프로브.10. The method of claim 9,
The additive is dissolved in the coolant in liquid form,
Wherein the injection port injects a coolant mixed with the additive to remove the corrosive substance.
상기 첨가제가 혼합된 냉각재는 상기 분사구에 의해 분사된 상태에서 열분해되어 이산화황(SO2)및 삼산화황(SO3)을 생성하고, 생성된 상기 이산화황 및 상기 삼산화황은 상기 부식성물질과 반응하여 상기 부식성물질을 제거하는 것을 특징으로 하는 고온 부식 유도형 프로브.11. The method of claim 10,
The coolant mixed with the additive is pyrolyzed in the state of being sprayed by the injection port to generate sulfur dioxide (SO2) and sulfur trioxide (SO3), and the produced sulfur dioxide and sulfur trioxide react with the corrosive substance to remove the corrosive substance Wherein the high-temperature corrosion-inducible probe is a high-temperature corrosion-inducible probe.
상기 부식유도재를 냉각시키기 위해 사용된 기체 형태의 상기 냉각재는 승온된 상태에서 상기 신재생연료를 연소하는 영역으로 이송되도록 마련되어 연소효율을 향상시키는 것을 특징으로 하는 고온 부식 유도형 프로브.9. The method of claim 8,
Wherein the gaseous coolant used to cool the corrosion-inducing material is transported to a region where the renewable fuel is burned in an elevated temperature to improve combustion efficiency.
상기 냉각관에 부착되는 센서부를 더 포함하며,
상기 센서부는 상기 냉각관 내 압력 및 상기 분사구에 의해 분사되는 상기 냉각재의 온도를 측정하여 상기 부식유도재의 교체주기를 파악하는 것을 특징으로 하는 고온 부식 유도형 프로브.10. The method of claim 9,
And a sensor unit attached to the cooling pipe,
Wherein the sensor unit measures the replacement period of the corrosion-inducing material by measuring the pressure in the cooling pipe and the temperature of the coolant injected by the injection port.
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