KR20190103431A - 연료 가스 가열기 및 연료 가스 가열기의 지지 구조물 및 연료 가스 가열기의 세정 방법 - Google Patents

연료 가스 가열기 및 연료 가스 가열기의 지지 구조물 및 연료 가스 가열기의 세정 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20190103431A
KR20190103431A KR1020197024247A KR20197024247A KR20190103431A KR 20190103431 A KR20190103431 A KR 20190103431A KR 1020197024247 A KR1020197024247 A KR 1020197024247A KR 20197024247 A KR20197024247 A KR 20197024247A KR 20190103431 A KR20190103431 A KR 20190103431A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gas
gas outlet
fuel gas
chamber
gas inlet
Prior art date
Application number
KR1020197024247A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102253217B1 (ko
Inventor
다이치 나카무라
가츠히로 호타
마사노리 다가시라
겐지 기리하라
Original Assignee
미츠비시 히타치 파워 시스템즈 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 미츠비시 히타치 파워 시스템즈 가부시키가이샤 filed Critical 미츠비시 히타치 파워 시스템즈 가부시키가이샤
Publication of KR20190103431A publication Critical patent/KR20190103431A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102253217B1 publication Critical patent/KR102253217B1/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/22Fuel supply systems
    • F02C7/224Heating fuel before feeding to the burner
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/002Cleaning of turbomachines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C3/00Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
    • F02C3/20Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid using a special fuel, oxidant, or dilution fluid to generate the combustion products
    • F02C3/22Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid using a special fuel, oxidant, or dilution fluid to generate the combustion products the fuel or oxidant being gaseous at standard temperature and pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/22Fuel supply systems
    • F02C7/222Fuel flow conduits, e.g. manifolds
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/32Arrangement, mounting, or driving, of auxiliaries
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/06Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits having a single U-bend
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28GCLEANING OF INTERNAL OR EXTERNAL SURFACES OF HEAT-EXCHANGE OR HEAT-TRANSFER CONDUITS, e.g. WATER TUBES OR BOILERS
    • F28G1/00Non-rotary, e.g. reciprocated, appliances
    • F28G1/16Non-rotary, e.g. reciprocated, appliances using jets of fluid for removing debris
    • F28G1/163Non-rotary, e.g. reciprocated, appliances using jets of fluid for removing debris from internal surfaces of heat exchange conduits
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28GCLEANING OF INTERNAL OR EXTERNAL SURFACES OF HEAT-EXCHANGE OR HEAT-TRANSFER CONDUITS, e.g. WATER TUBES OR BOILERS
    • F28G15/00Details
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00Manufacture
    • F05D2230/72Maintenance
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2250/00Geometry
    • F05D2250/50Inlet or outlet
    • F05D2250/51Inlet
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2250/00Geometry
    • F05D2250/50Inlet or outlet
    • F05D2250/52Outlet
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2250/00Geometry
    • F05D2250/70Shape
    • F05D2250/75Shape given by its similarity to a letter, e.g. T-shaped
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/22Arrangements for directing heat-exchange media into successive compartments, e.g. arrangements of guide plates
    • F28F2009/222Particular guide plates, baffles or deflectors, e.g. having particular orientation relative to an elongated casing or conduit
    • F28F2009/226Transversal partitions
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28GCLEANING OF INTERNAL OR EXTERNAL SURFACES OF HEAT-EXCHANGE OR HEAT-TRANSFER CONDUITS, e.g. WATER TUBES OR BOILERS
    • F28G15/00Details
    • F28G2015/006Arrangements for processing a cleaning fluid after use, e.g. filtering and recycling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
  • Feeding And Controlling Fuel (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

연료 가스 가열기 및 연료 가스 가열기의 지지 구조물 및 연료 가스 가열기의 세정 방법에 있어서, 중공 형상을 이루는 용기(11)와, 용기(11)의 일단부에 구획되고 연료 가스의 가스 입구(26)를 갖는 가스 유입실(12)과, 용기(11)의 일단부에 구획되고 연료 가스의 가스 출구(27)를 갖는 가스 유출실(13)과, 용기(11)에 수용되며 일단부(14a)가 가스 유입실(12)에 연통하고 타단부(14b)가 가스 유출실(13)에 연통하는 U자 형상을 이루는 복수의 전열관(14)과, 용기(11)의 내부에 보일러 급수(W1)를 공급하는 급수 공급구(15)와, 용기(11)의 내부의 보일러 급수(W2)를 배출하는 급수 배출구(16)와, 가스 유입실(12)에 있어서의 전열관(14)의 일단부(14a)에 대향하여 마련되는 가스 유입실 메인터넌스 개구부(17)와, 가스 유입실 메인터넌스 개구부(17)를 개폐 가능한 가스 유입실용 개폐 덮개(18)와, 가스 유출실(13)에 있어서의 전열관(14)의 타단부(14b)에 대향하여 마련되는 가스 유출실 메인터넌스 개구부(19)와, 가스 유출실 메인터넌스 개구부(19)를 개폐 가능한 가스 유출실용 개폐 덮개(20)를 마련한다.

Description

연료 가스 가열기 및 연료 가스 가열기의 지지 구조물 및 연료 가스 가열기의 세정 방법
본 발명은 예를 들면, 가스 터빈에 사용되는 연료를 가열하는 연료 가스 가열기, 이 연료 가스 가열기의 지지 구조물 및 연료 가스 가열기의 세정 방법에 관한 것이다.
일반적인 가스 터빈은, 압축기와 연소기와 터빈에 의해 구성되어 있다. 압축기는 공기 도입구로부터 취입된 공기를 압축하는 것에 의해 고온·고압의 압축 공기로 한다. 연소기는 이 압축 공기에 대해서 연료 가스를 공급하여 연소시키는 것에 의해 고온· 고압의 연소 가스를 얻는다. 터빈은 이 연소 가스에 의해 구동하여, 동축 상에 연결된 발전기를 구동한다. 이 가스 터빈의 연소기에 공급되는 연료 가스는, 연료 가스 가열기를 이용하여 소정의 공급 온도까지 가열하고 있다. 연료 가스 가열기는 연료 가스의 가열 매체가 공급되는 용기와, 이 용기 내에 배치되고 연료 가스가 유통하는 복수의 전열관으로 구성된다. 그 때문에, 연료 가스가 각 전열관 내를 유통할 때, 용기 내에 공급된 가열 매체와 열교환하는 것에 의해, 연료 가스가 가열된다.
그런데, 상술한 연료 가스 가열기에 있어서, 연료 가스는 유황(S)분이 포함되므로, 이 유황분과 연료 가스 가열기의 용기나 전열관 등에 포함되는 철(Fe)분이 반응하는 것에 의해, 황화철(FeS)의 입자가 이물로서 생성되는 일이 있다. 이 이물을 제거하는 것으로서, 예를 들면, 하기 특허문헌 1에 기재된 것이 있다. 특허문헌 1에 기재된 연료 가스 가열기는, 가열부에서 가열된 연료 가스를 원심 캐비티에 배출하는 것에 의해, 이 원심 캐비티에서 연료 가스에 의한 선회류를 생성하여, 연료 가스로부터 이물을 분리하는 것이다.
일본 특허 공개 제 2014-137054 호 공보
종래의 연료 가스 가열기에 있어서는, 가열부로부터 배출된 연료 가스를 원심분리하는 것에 의해 이물을 분리할 수 있다. 그런데, 유황분과 철분이 반응하는 것에 의해 생성된 황화철 등을 포함한 이물은, 전열관이나 용기의 내벽면에 부고착(付固着)하기 쉽다. 전열관이나 용기의 내벽면에 부고착한 이물을 제거하려면, 용기나 전열관 등을 해체해야 한다. 그러면 다대한 노력이 필요하기 때문에, 연료 가스 가열기의 메인터넌스 코스트가 증가해버린다는 문제가 있다.
본 발명은 상술한 과제를 해결하는 것이며, 메인터넌스 코스트의 감소를 도모하는 연료 가스 가열기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 연료 가스 가열기는, 중공 형상을 이루며 수평 방향을 따라서 기다란 용기와, 상기 용기에 있어서의 길이방향의 일단부에 구획되고 연료 가스의 가스 입구를 갖는 가스 유입실과, 상기 용기에 있어서의 길이방향의 일단부에 구획되고 연료 가스의 가스 출구를 갖는 가스 유출실과, 상기 용기의 내부에 마련되고 일단부가 상기 가스 유입실에 연통하며 타단부가 상기 가스 유출실에 연통하는 U자 형상을 이루는 복수의 전열관과, 상기 용기의 내부에 가열 매체를 공급하는 가열 매체 공급구와, 상기 용기의 내부의 가열 매체를 배출하는 가열 매체 배출구와, 상기 가스 유입실에 있어서의 상기 전열관의 연통 위치에 대향하여 마련되는 가스 유입실 메인터넌스 개구부와, 상기 가스 유입실 메인터넌스 개구부를 개폐 가능한 가스 유입실용 개폐 덮개와, 상기 가스 유출실에 있어서의 상기 전열관의 연통 위치에 대향하여 마련되는 가스 유출실 메인터넌스 개구부와, 상기 가스 유출실 메인터넌스 개구부를 개폐 가능한 가스 유출실용 개폐 덮개를 구비하여 있는 것을 특징으로 하는 것이다.
따라서, 가스 유입실에 있어서의 전열관의 연통 위치에 대향하여 가스 유입실 메인터넌스 개구부를 마련하는 동시에, 가스 유출실에 있어서의 전열관의 연통 위치에 대향하여 가스 유출실 메인터넌스 개구부를 마련하여, 각 메인터넌스 개구부를 각 개폐 덮개에 의해 개폐 가능하게 하고 있다. 그 때문에, 용기로부터 각 개폐 덮개를 분리하면, 외부로부터 전열관의 일단부를 시인할 수 있어서, 예를 들면, 세정 노즐을 전열관의 일단부에 삽입하여 세정체를 주입하는 것에 의해, 전열관의 내부를 이동하는 세정체에 의해 전열관의 내벽면에 고착하고 있는 이물을 제거할 수 있다. 그 결과, 전열관의 메인터넌스를 단시간에 용이하게 실행할 수 있어서 메인터넌스 코스트를 감소시킬 수 있다.
본 발명의 연료 가스 가열기에서는, 상기 용기는, 내부가 연직 방향을 따른 격벽에 의해 제 1 공간부와 제 2 공간부로 구획되고, 상기 제 1 공간부의 상방측에 상기 격벽에 인접하여 상기 가스 유입실이 배치되고, 상기 제 1 공간부의 하방측 및 상기 용기의 단부측에 상기 가스 유출실이 배치되고, 상기 제 2 공간부에 상기 복수의 전열관이 배치되며, 상기 복수의 전열관의 단부가 상기 격벽을 관통하여 마련되는 것을 특징으로 하고 있다.
따라서, 제 1 공간부의 상방측에 가스 유입실을 배치하고, 제 1 공간부의 하방측 및 용기의 단부측에 가스 유출실을 배치하는 것에 의해, 연료 가스의 가스 입구나 가스 출구를 동일 측에 마련할 수 있어서, 제작 코스트를 저감할 수 있다.
본 발명의 연료 가스 가열기에서는, 상기 가스 입구 및 상기 가스 출구가 상기 용기의 상부에 상기 용기의 길이방향으로 나란히 배치되는 것을 특징으로 하고 있다.
따라서, 가스 입구와 가스 출구를 용기의 상부에 배치하는 것에 의해, 용기의 양측에 이 용기를 지지하는 지지 구조물이 있었다고 해도, 가스 입구나 가스 출구에 배관을 용이하게 접속할 수 있어서, 구조의 간소화를 가능하게 할 수 있다.
본 발명의 연료 가스 가열기에서는, 상기 제 1 공간부는, 연직 방향을 따른 연직벽 및 수평 방향을 따른 수평벽으로 이루어진 칸막이벽에 의해 구획되는 것에 의해, 상기 가스 유입실과 상기 가스 유출실이 마련되고, 상기 가스 유출실 메인터넌스 개구부는 상기 용기의 길이방향의 일단부에 마련되며, 상기 가스 유입실 메인터넌스 개구부는 상기 연직벽에 마련되는 것을 특징으로 하고 있다.
따라서, 제 1 공간부를 칸막이벽에 의해 구획하는 것에 의해 가스 유입실과 가스 유출실을 마련함으로써, 가스 유출실 메인터넌스 개구부와 가스 유입실 메인터넌스 개구부를 전열관의 연통 위치에 대향하는 위치에 용이하게 마련할 수 있다.
본 발명의 연료 가스 가열기에서는, 상기 복수의 전열관은, 일단부가 상기 가스 유입실 메인터넌스 개구부 및 상기 가스 유출실 메인터넌스 개구부를 통해 상기 용기의 외부에 노출되고, 타단부가 상기 가스 유출실 메인터넌스 개구부를 통해 상기 용기의 외부에 노출되는 것을 특징으로 하고 있다.
따라서, 전열관의 각 단부를 각 메인터넌스 개구부를 통해 용이하게 용기의 외부에 노출할 수 있어서, 전열관의 메인터넌스 작업의 작업성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 연료 가스 가열기에서는, 상기 용기는, 하부에 상기 가스 유출실에 누설된 가열 매체를 배출하는 누설 가열 매체 배출구가 마련되는 것을 특징으로 하고 있다.
따라서, 용기의 하부에 누설 가열 매체 배출구를 마련하는 것에 의해, 누설된 가열 매체를 용이하게 외부로 배출할 수 있다.
본 발명의 연료 가스 가열기에서는, 상기 누설 가열 매체 배출구에 누설 가열 매체 검출 장치가 접속되는 것을 특징으로 하고 있다.
따라서, 누설 가열 매체 배출구에 누설 가열 매체 검출 장치를 접속하는 것에 의해, 누설 가열 매체 배출구로부터의 가열 매체의 누설을 검출할 수 있어서, 전열관의 파손을 용이하게 검출할 수 있다.
또한, 연료 가스 가열기의 지지 구조물은, 바닥면에 복수의 지지 기둥에 의해 지지대가 지지되고, 상기 바닥면 상 및 상기 지지대 상에 상기 연료 가스 가열기가 각각 설치되며, 상기 가스 유입실 또는 상기 가스 유출실의 측방에 상기 지지 기둥이 배치되는 것을 특징으로 하는 것이다.
따라서, 연료 가스 가열기의 중량이 있는 부분의 측방에 지지 기둥을 배치하고, 가스 입구 및 가스 출구가 측방에 배치되지 않기 때문에, 지지 기둥을 연료 가스 가열기에 접근하여 배치할 수 있다.
또한, 본 발명의 연료 가스 가열기의 세정 방법은, 상기 연료 가스 가열기에 있어서, 상기 가스 유입실용 개폐 덮개와 상기 가스 유출실용 개폐 덮개를 분리하는 공정과, 세정 노즐을 상기 가스 유출실 메인터넌스 개구부 및 상기 가스 유입실 메인터넌스 개구부를 통해 상기 가스 유입실에 삽입하는 공정과, 상기 세정 노즐로부터 상기 전열관의 일단부에 연소재(硏掃材)를 주입하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.
따라서, 용기로부터 가스 유출실용 개폐 덮개와 가스 유입실용 개폐 덮개를 분리하는 것에 의해, 용기의 외부로부터, 가스 유출실 메인터넌스 개구부 및 가스 유입실 메인터넌스 개구부를 통해 전열관의 일단부를 시인할 수 있다. 여기서, 세정 노즐을 가스 유입실에 삽입하고, 전열관의 일단부로부터 연소재를 주입함으로써, 전열관의 내부를 이동하는 연소재에 의해 전열관의 내벽면에 고착하고 있는 이물을 제거할 수 있다. 그 결과, 전열관의 메인터넌스를 단시간에 용이하게 실행할 수 있어서 메인터넌스 코스트를 감소시킬 수 있다.
본 발명의 연료 가스 가열기의 세정 방법에서는, 상기 전열관의 타단부로부터 배출된 연소재를 충돌판에 충돌시켜서 회수 상자에 회수하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하고 있다.
따라서, 전열관의 타단부로부터 배출된 연소재를 충돌판에 충돌시켜서 회수 상자에 회수하는 것에 의해, 연소재를 용이하게 회수하여 재이용할 수 있다.
본 발명의 연료 가스 가열기 및 연료 가스 가열기의 지지 구조물 및 연료 가스 가열기의 세정 방법에 의하면, 가스 유입실 및 가스 유출실에 있어서의 전열관의 연통 위치에 대향하여 메인터넌스 개구부를 마련하므로, 전열관의 메인터넌스를 단시간에 용이하게 실행할 수 있어서 메인터넌스 코스트를 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 실시형태의 연료 가스 가열기를 도시하는 종단면도이다.
도 2는 연료 가스 가열기를 도시하는 정면도이다.
도 3은 연료 가스 가열기에 있어서의 가스 유입실 및 가스 유출실을 도시하는 단면도이다.
도 4는 개폐 덮개를 분리한 가스 유입실 및 가스 유출실을 도시하는 개략도이다.
도 5는 연료 가스 가열기의 세정 방법을 도시하는 개략도이다.
도 6은 본 실시형태의 연료 가스 가열기의 배치 상태를 도시하는 측면도이다.
도 7은 연료 가스 가열기의 배치 상태를 도시하는 정면도이다.
이하에 첨부 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 연료 가스 가열기 및 연료 가스 가열기의 지지 구조물 및 연료 가스 가열기의 세정 방법의 바람직한 실시형태를 상세하게 설명한다. 또한, 이 실시형태에 의해 본 발명이 한정되는 것이 아니며, 또한 실시형태가 다수 있는 경우에는 각 실시형태를 조합하여 구성하는 것도 포함한다.
도 1은 본 실시형태의 연료 가스 가열기를 도시하는 종단면도, 도 2는 연료 가스 가열기를 도시하는 정면도, 도 3은 연료 가스 가열기에 있어서의 가스 유입실 및 가스 유출실을 도시하는 단면도, 도 4는 개폐 덮개를 분리한 가스 유입실 및 가스 유출실을 도시하는 개략도이다.
본 실시형태의 연료 가스 가열기는 가스 터빈의 연소기에 공급되는 연료 가스를 가열 매체로서의 보일러 급수에 의해 소정의 공급 온도까지 가열하는 것이다.
본 실시형태에 있어서, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 연료 가스 가열기(10)는 용기(11)와, 가스 유입실(12)과, 가스 유출실(13)과, 복수의 전열관(14)과, 급수 공급구(가열 매체 공급구)(15)와, 급수 배출구(가열 매체 배출구)(16)와, 가스 유입실 메인터넌스 개구부(17)와, 가스 유입실용 개폐 덮개(18)와, 가스 유출실 메인터넌스 개구부(19)와, 가스 유출실용 개폐 덮개(20)를 구비하여 있다.
용기(11)는 중공을 이루며 수평 방향을 따라서 기다란 형상을 이루고 다리부(21)에 의해 누운 자세로 배치되며, 길이방향에 있어서의 각 단부가 폐색한 원통 밀폐 형상을 이루고 있다. 이 용기(11)는 가스 급배부(22)와 급수 급배부(23)가 일체로 형성되어 구성되어 있다. 즉, 용기(11)는, 내부에 연직 방향을 따른 격벽(24)이 일체로 마련되어 있고, 내부가 가스 급배부(22)측의 제 1 공간부(S1)와, 급수 급배부(23)측의 제 2 공간부(S2)로 구획되어 있다. 또한, 가스 급배부(22)는, 외경이 급수 급배부(23)의 외경보다 크고, 제 1 공간부(S1)의 내경이 제 2 공간부(S2)의 내경보다 큰 치수로 되어 있다.
가스 급배부(22)는 용기(11)에 있어서의 길이방향의 일단부에 배치되어 있고, 제 1 공간부(S1)가 칸막이벽(25)에 의해 가스 유입실(12)과 가스 유출실(13)로 구획되어 있다. 이 칸막이벽(25)은 연직벽(25a)과 수평벽(25b)이 거의 직각을 이루도록 일체로 된 L자 형상을 이루고 있다. 이 칸막이벽(25)은 연직벽(25a)의 상단부가 가스 급배부(22)(제 1 공간부(S1))의 천정부에 접합되고, 수평벽(25b)의 일단부가 격벽(24)에 접합되며, 연직벽(25a) 및 수평벽(25b)의 각 측단부가 가스 급배부(22)(제 1 공간부(S1))의 각 측부에 접합되어 있다. 그 때문에, 가스 유입실(12)은 제 1 공간부(S1)의 상방측에서 격벽(24)에 인접해서 배치되고, 가스 유출실(13)은 제 1 공간부(S1)의 하방측 및 가스 유입실(12)보다 용기(11)의 단부측에 배치된다.
가스 급배부(22)는 상부에 연료 가스(G1)를 유입하기 위한 가스 입구(26)가 마련되는 동시에, 가열된 연료 가스(G2)를 배출하는 가스 출구(27)가 마련되어 있다. 가스 입구(26)는 가스 유입실(12)에 연통하고, 가스 출구(27)는 가스 유출실(13)에 연통하고 있다. 이 가스 입구(26)와 가스 유출실(13)은, 가스 급배부(22)의 상부에서, 용기(11)의 길이방향(수평 방향)으로 소정 간격을 두고 나란히 배치되어 있다.
또한, 급수 급배부(23)는 용기(11)에 있어서의 길이방향의 타단부에 배치되어 있고, 내부에 U자 형상을 이루는 복수의 전열관(14)이 수용되어 있다. 이 복수의 전열관(14)은, 일단부(14a) 및 타단부(14b)가 격벽(24)에 형성된 지지 구멍에 끼워맞춤하여 지지되어 있고, 상방측의 일단부(14a)가 가스 유입실(12)에 연통하고, 하방측의 타단부(14b)가 가스 유출실(13)에 연통하고 있다. 또한, 급수 급배부(23)는, 길이방향에 있어서의 격벽(24)측에서, 하부에 제 2 공간부(S2)로 보일러 급수(W1)를 공급하는 급수 공급구(15)가 마련되는 동시에, 상부에 제 2 공간부(S2) 내의 보일러 급수(W2)를 배출하는 급수 배출구(16)가 마련되어 있다. 급수 공급구(15)와 급수 배출구(16)는, 수평 방향에 있어서 거의 동일한 위치에 배치되고, 연직 방향으로 대향하고 있다.
급수 급배부(23)는, 제 2 공간부(S2)에 있어서의 연직 방향의 중간부에 칸막이판(28)이 수평을 이루어서 배치되어 있다. 칸막이판(28)은 길이방향의 일단부가 격벽(24)에 연결되고, 타단부가 용기(11)의 길이방향의 타단부의 내벽면과 소정 간극을 두고 배치되어 있다. 칸막이판(28)은, 폭방향의 각 측부가 용기(11)의 내벽면에 연결되어 있다. 급수 급배부(23)는 제 2 공간부(S2)에 있어서의 각 전열관(14)의 외측에 프레임(29)이 배치되고, 프레임(29)은 급수 급배부(23)의 내벽면에 지지된다. 그리고, 칸막이판(28) 및 프레임(29)은, 각 전열관(14)의 길이방향으로 소정 간격을 두고 복수의 방해판(30, 31)이 고정되어 있다. 급수 급배부(23) 내에 수용된 복수의 전열관(14)은, 이 복수의 방해판(30, 31)에 의해 지지된다. 이 복수의 방해판(30, 31)은 제 2 공간부(S2)에서, 연직 방향을 따라서 배치되는 동시에, 수평 방향으로 소정 간격을 두고 배치되어 있다. 이 방해판(30, 31)은 수평 방향으로 교대로 배치되는 동시에, 연직 방향으로 어긋나게 배치되어 있다.
그 때문에, 가스 입구(26)로부터 가스 유입실(12)에 유입한 연료 가스(G1)는, 복수의 전열관(14)의 일단부(14a)로부터 들어가고, 이 복수의 전열관(14) 내를 U자 형상으로 흐른 후, 타단부(14b)로부터 가스 유출실(13)로 배출되며, 가스 출구(27)로부터 외부에 배출된다. 한편, 급수 공급구(15)로부터 급수 급배부(23) 내의 제 2 공간부(S2)로 공급된 보일러 급수(W1)는, 제 2 공간부(S2)를 칸막이판(28)을 따라서 길이방향의 일방측으로 흐른 후, 반전하여 길이방향의 타방측으로 흐르고, 급수 배출구(16)로부터 외부로 배출된다. 또한, 제 2 공간부(S2)에 공급된 보일러 급수(W1)는, 제 2 공간부(S2)에서 복수의 방해판(30, 31)을 피하도록 지그재그로 흐른다. 이때, 복수의 전열관(14) 내를 흐르는 연료 가스(G1)와 제 2 공간부(S2) 내를 이동하는 보일러 급수(W1)의 사이에 열교환이 행해져서, 각 전열관(14) 내의 연료 가스(G1)가 보일러 급수(W1)에 의해 가열된다.
제 1 공간부(S1)에 배치되는 칸막이벽(25)은, 가스 유입실 메인터넌스 개구부(17)가 마련되어 있다. 이 가스 유입실 메인터넌스 개구부(17)는, 칸막이벽(25)의 연직벽(25a)에 형성되어 있고, 가스 유입실(12)에 있어서의 각 전열관(14)의 일단부(14a)의 연통 위치에 대향하여 마련되어 있다. 그리고, 가스 유입실 메인터넌스 개구부(17)는 가스 유입실용 개폐 덮개(18)에 의해 개폐 가능하게 되어 있다. 가스 유입실용 개폐 덮개(18)는, 복수의 체결 볼트(32)에 의해 칸막이벽(25)의 연직벽(25a)에 체결되어 있다. 이 경우, 가스 유입실 메인터넌스 개구부(17)의 개구 면적이, 가스 유입실(12)에 있어서의 각 전열관(14)의 일단부(14a)가 연통하는 영역의 면적보다 큰 면적으로 설정되어 있다. 또한, 용기(11)의 길이방향의 일단부, 즉, 가스 급배부(22)는, 가스 유출실 메인터넌스 개구부(19)가 마련되어 있다. 이 가스 유출실 메인터넌스 개구부(19)는, 가스 급배부(22)의 연직벽(22a)에 형성되어 있고, 가스 유입실(12)에 있어서의 각 전열관(14)의 타단부(14b)의 연통 위치에 대향하여 마련되어 있다. 그리고, 가스 유출실 메인터넌스 개구부(19)는, 가스 유출실용 개폐 덮개(20)에 의해 개폐 가능하게 되어 있다. 가스 유출실용 개폐 덮개(20)는 복수의 체결 볼트(33)에 의해 가스 급배부(22)의 연직벽(22a)에 체결되어 있다. 이 경우, 가스 유출실 메인터넌스 개구부(19)의 개구 면적이, 가스 유입실(12)에 있어서의 각 전열관(14)의 일단부(14a)가 연통하는 영역의 면적보다 큰 면적으로 설정되어 있다. 게다가 가스 유입실 메인터넌스 개구부(17)는 가스 유출실 메인터넌스 개구부(19)의 일부에 대향하고 있다.
그 때문에, 가스 유입실용 개폐 덮개(18) 및 가스 유출실용 개폐 덮개(20)를 분리했을 때, 복수의 전열관(14)은 각 일단부(14a)가 가스 유입실 메인터넌스 개구부(17) 및 가스 유출실 메인터넌스 개구부(19)를 통해 용기(11)의 외부에 노출되고, 각 타단부(14b)가 가스 유출실 메인터넌스 개구부(19)를 통해 용기(11)의 외부에 노출되게 된다.
용기(11)는, 가스 급배부(22)의 하부에 가스 유출실(13)에 누설된 급수를 배출하는 리크(leak)수 출구(누설 열매체 배출구)(41)가 마련되고, 일측부에 연통구(42)가 마련되어 있다. 리크수 출구(41)와 연통구(42)는 연통관(43)을 거쳐서 연통하고 있다. 그리고, 이 연통관(43)에 리크수 검출 장치(44)가 접속되어 있다. 이 리크수 검출 장치(44)는, 연통관(43)의 최하부와 최상부를 연통하는 검사관(45)과, 검사관(45) 내에서의 리크수의 수위를 계측하는 계측기(46)로 구성되어 있다.
여기서, 제 2 공간부(S2) 내를 이동하는 보일러 급수(W1)는 전열관(14) 내를 흐르는 연료 가스(G1)보다 고온· 고압이다. 그 때문에, 예를 들면, 전열관(14)의 일부가 파손하는 것에 의해, 제 2 공간부(S2)의 보일러 급수(W1)가 전열관(14)의 파손으로부터 내부에 침입하고, 이 전열관(14)을 통해 가스 급배부(22)에 흘러든다. 그러면, 가스 급배부(22)에 흘러든 보일러 급수(W1)는, 리크수 출구(41)로부터 연통관(43)으로 흐르고, 연통관(43)에 접속되어 있는 검사관(45)으로 흐른다. 이 때, 계측기(46)가 검사관(45) 내의 리크수의 수위를 계측하는 것에 의해, 전열관(14)으로부터의 보일러 급수(W1)의 리크(누설)를 검출할 수 있다.
그런데, 상술한 연료 가스 가열기(10)는, 복수(본 실시형태에서는, 2개)가 연직 방향을 따라서 2단 배치되어 있다. 도 6은 본 실시형태의 연료 가스 가열기의 배치 상태를 도시하는 측면도, 도 7은 연료 가스 가열기의 배치 상태를 도시하는 정면도이다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 바닥면(101)에 소정 간격을 두고 2개의 설치대(102, 103)가 마련되고, 각 설치대(102, 103) 상에 각각 2개의 지지 기둥(104, 105)이 입설되어 있으며, 지지대(106)가 이 지지 기둥(104, 105)에 의해 수평 상태를 이루고 지지되어 있다. 연료 가스 가열기(10)는, 각 설치대(102, 103) 상에 배치되고 다리부(21)에 의해 지지되는 동시에, 지지대(106) 상에 배치되고 다리부(21)에 의해 지지되고 있다.
상단측에 배치된 연료 가스 가열기(10)는, 가스 입구(26)에 가스 공급 배관(111)이 연결되고, 하단측에 배치된 연료 가스 가열기(10)는, 가스 출구(27)에 가스 배출 배관(113)이 연결되어 있다. 그리고, 상단측에 배치된 연료 가스 가열기(10)의 가스 출구(27)와 하단측에 배치된 연료 가스 가열기(10)의 가스 입구(26)가 가스 연결 배관(112)에 의해 연결되어 있다. 이 경우, 가스 연결 배관(112)은, 지지 기둥(104)보다 지지 기둥(105)측에서, 또한, 지지대(106)보다 외측에서, 연직 방향을 따라서 배치되어 있다. 그리고, 가스 연결 배관(112)은, 상단부가 수평 방향 및 연직 방법으로 굴곡하고 나서 상단측의 연료 가스 가열기(10)의 가스 출구(27)에 연결되고, 하단부가 수평 방향 및 연직 방법으로 굴곡하고 나서 하단측의 연료 가스 가열기(10)의 가스 입구(26)에 연결되어 있다.
즉, 연료 가스 가열기(10)가 중량물(重量物)이며, 특히, 가스 급배부(22)의 중량이 무겁기 때문에, 지지 기둥(104)과 가스 입구(26) 및 가스 출구(27)가, 연료 가스 가열기(10)의 길이방향에 있어서의 위치가 거의 일치하고 있다. 그 때문에, 연료 가스 가열기(10)의 상부에 가스 입구(26) 및 가스 출구(27)를 마련하고, 가스 연결 배관(112)을 지지 기둥(104)이나 지지대(106)에 간섭하지 않도록 배치하고 있다.
여기서, 본 실시형태의 연료 가스 가열기의 세정 방법에 대해 설명한다. 도 5는 연료 가스 가열기의 세정 방법을 도시하는 개략도이다.
본 실시형태의 연료 가스 가열기의 세정 장치는 컴프레서(51)와, 드레인(52)과, 샌드 박스(53)와, 세정 노즐(54)과, 회수 상자(55)와, 충돌판(56)과, 집진기(57)를 구비하여 있다.
본 실시형태의 연료 가스 가열기의 세정 방법은, 가스 유입실용 개폐 덮개(18)와 가스 유출실용 개폐 덮개(20)를 분리하는 공정과, 세정 노즐(54)을 가스 유출실 메인터넌스 개구부(19) 및 가스 유입실 메인터넌스 개구부(17)를 통해 가스 유입실(12)에 삽입하는 공정과, 세정 노즐(54)로부터 전열관(14)의 일단부(14a)에 연소재를 주입하는 공정을 갖고 있다. 또한, 본 실시형태의 연료 가스 가열기의 세정 방법은, 전열관(14)의 타단부(14b)로부터 배출된 연소재를 충돌판(56)에 충돌시켜서 회수 상자(55)에 회수하는 공정을 갖고 있다.
구체적으로 설명하면, 도 3에 도시된 바와 같이, 용기(11)의 가스 급배부(22)에서, 우선, 각 볼트(33)를 이완하여 가스 유출실용 개폐 덮개(20)를 분리한 후, 각 체결 볼트(32)를 이완하여 가스 유입실용 개폐 덮개(18)를 분리한다. 그러면, 도 4에 도시된 바와 같이, 용기(11)의 외부로부터, 가스 유출실 메인터넌스 개구부(19)를 통해 가스 유출실(13)에 노출된 각 전열관(14)의 타단부(14b)를 시인할 수 있는 동시에, 가스 유출실 메인터넌스 개구부(19) 및 가스 유입실 메인터넌스 개구부(17)를 통해 가스 유입실(12)에 노출된 각 전열관(14)의 일단부(14a)를 시인할 수 있다.
다음에, 도 5에 도시된 바와 같이, 컴프레서(51)에 드레인(52) 및 샌드 박스(53)를 거쳐서 세정 노즐(54)을 연결한다. 또한, 가스 급배부(22)의 가스 유출실 메인터넌스 개구부(19)에 있어서의 하부측을 폐색하도록, 충돌판(56)을 연직 방향을 따라서 설치하며, 충돌판(56)의 하방에 회수 상자(55)를 탑재하고, 집진기(57)를 연결한다. 여기서, 드레인(52)은 압축 공기의 저류부이며, 샌드 박스(53)는 연소재로서의 컷와이어의 저류부이다.
이 상태에서, 세정 노즐(54)을 가스 유출실 메인터넌스 개구부(19) 및 가스 유입실 메인터넌스 개구부(17)로부터 가스 유입실(12)에 진입시키고, 노즐 선단부(54a)를 전열관(14)의 일단부(14a)에 삽입한다. 여기서, 각 밸브를 개방함으로써, 압축 공기에 의해 세정 노즐(54)로부터 전열관(14) 내에 연소재를 주입한다. 그러면, 연소재는 일단부(14a)로부터 전열관(14) 내에 주입되고, 내부를 이동하는 것에 의해 전열관(14)의 내벽면에 고착하고 있는 이물을 제거한다. 그리고, 연소재와 이 연소재에 의해 제거된 이물은, 전열관(14)의 타단부(14b)로부터 배출된다. 이때, 연소재로서의 컷와이어는, 봉 형상을 이루기 때문에, 각부(角部)가 전열관(14)의 내벽면에 고착하고 있는 이물에 충돌하는 것에 의해, 전열관(14)의 내벽면을 손상시키는 일이 없이, 용이하게 고착된 이물을 제거할 수 있다. 또한, 전열관(14)의 일단부(14a)로부터 주입된 연소재는, U자 형상을 이루는 전열관(14) 내를 이동하는 것에 의해 선회하게 되어, 전열관(14)의 내벽면에 고착해 있는 이물을 효율적으로 제거할 수 있다. 그 후, 전열관(14)의 타단부(14b)로부터 배출된 연소재와 이물은, 충돌판(56)에 충돌한 후에 하강하여 회수 상자(55)에 회수된다. 그리고, 회수 상자(55)에 회수된 연소재는, 집진기(57)에 의해 이물이 제거되고 나서 재이용된다.
이와 같이 본 실시형태의 연료 가스 가열기에 있어서는, 중공 형상을 이루는 용기(11)와, 용기(11)의 일단부에 구획되고 연료 가스의 가스 입구(26)를 갖는 가스 유입실(12)과, 용기(11)의 일단부에 구획되고 연료 가스의 가스 출구(27)를 갖는 가스 유출실(13)과, 용기(11)에 수용되고 일단부(14a)가 가스 유입실(12)에 연통하며 타단부(14b)가 가스 유출실(13)에 연통하는 U자 형상을 이루는 복수의 전열관(14)과, 용기(11)의 내부에 보일러 급수(W1)를 공급하는 급수 공급구(15)와, 용기(11)의 내부의 보일러 급수(W2)를 배출하는 급수 배출구(16)와, 가스 유입실(12)에 있어서의 전열관(14)의 연통 위치인 일단부(14a)에 대향하여 마련되는 가스 유입실 메인터넌스 개구부(17)와, 가스 유입실 메인터넌스 개구부(17)를 개폐 가능한 가스 유입실용 개폐 덮개(18)와, 가스 유출실(13)에 있어서의 전열관(14)의 연통 위치인 타단부(14b)에 대향하여 마련되는 가스 유출실 메인터넌스 개구부(19)와, 가스 유출실 메인터넌스 개구부(19)를 개폐 가능한 가스 유출실용 개폐 덮개(20)를 마련하고 있다.
따라서, 용기(11)로부터 각 개폐 덮개(18, 20)를 분리하면, 외부로부터 전열관(14)의 각 단부(14a, 14b)를 시인할 수 있으며, 세정 노즐(54)을 전열관(14)의 일단부(14a)에 삽입하고 압축 공기에 의해 연소재를 주입함으로써, 전열관(14)의 내부를 이동하는 연소재에 의해 전열관(14)의 내벽면에 고착되어 있는 이물을 제거할 수 있다. 그 결과, 전열관(14)의 메인터넌스를 단시간에 용이하게 실행할 수 있어서, 용기(11)나 전열관(14) 등의 해체를 필요로 하지 않으므로 메인터넌스 코스트를 감소시킬 수 있다.
본 실시형태의 연료 가스 가열기에서는, 용기(11)의 내부를 격벽(24)에 의해 제 1 공간부(S1)와 제 2 공간부(S2)로 구획하고, 제 1 공간부(S1)의 상방측에서 격벽(24)에 인접해서 가스 유입실(12)을 배치하고, 제 1 공간부(S1)의 하방측 및 용기(11)의 단부측에 가스 유출실(13)을 배치하며, 제 2 공간부(S2)에 복수의 전열관(14)을 배치하고, 복수의 전열관(14)의 각 단부(14a, 14b)를 격벽(24)에 관통하여 마련하고 있다. 따라서, 제 1 공간부(S1)의 상방측에 가스 유입실(12)과 가스 유출실(13)을 배치하는 것에 의해, 연료 가스의 가스 입구(26)나 가스 출구(27)를 동일 측에 마련할 수 있어서, 제작 코스트를 저감할 수 있다. 또한, 연료 가스의 주류 라인을 상하 방향을 따라서 배치하는 것에 의해, 주류 라인에 드레인 노즐(물 제거 라인)이나 벤트 노즐(가스 제거) 등을 별도 마련할 필요가 없어져서, 구성을 간소화할 수 있다.
본 실시형태의 연료 가스 가열기에서는, 가스 입구(26) 및 가스 출구(27)를 용기(11)의 상부에 길이방향으로 나란히 배치하고 있다. 연료 가스 가열기(10)를 상하에 복수 배치하는 경우, 하방측의 연료 가스 가열기(10)의 각 측방에 기둥이나 대들보 등의 지지 구조물이 배치되게 되어서, 연료 가스 가열기(10)의 구조체를 마련하는 것이 곤란해진다. 따라서, 가스 입구(26)와 가스 출구(27)를 용기(11)의 상부에 배치하는 것에 의해, 가스 입구(26)나 가스 출구(27)에 연결하는 배관을 지지 기둥(104, 105)을 피해 배치할 수 있으므로, 이 배관을 용이하게 배치할 수 있어서, 구조의 간소화를 가능하게 할 수 있다.
본 실시형태의 연료 가스 가열기에서는, 제 1 공간부(S1)를 연직벽(25a) 및 수평벽(25b)으로 이루어진 칸막이벽(25)에 의해 구획함으로써, 가스 유입실(12)과 가스 유출실(13)을 마련하고, 가스 유출실 메인터넌스 개구부(19)를 용기(11)의 길이방향의 일단부에 마련하며, 가스 유입실 메인터넌스 개구부(17)를 연직벽(25a)에 마련하고 있다. 따라서, 가스 유출실 메인터넌스 개구부(19)와 가스 유입실 메인터넌스 개구부(17)를 전열관(14)의 각 단부(14a, 14b)에 대향하는 위치에 용이하게 마련할 수 있다.
본 실시형태의 연료 가스 가열기에서는, 복수의 전열관(14)의 일단부(14a)를 가스 유입실 메인터넌스 개구부(17) 및 가스 유출실 메인터넌스 개구부(19)를 통해 용기(11)의 외부에 노출시키고, 타단부(14b)를 가스 유출실 메인터넌스 개구부(19)를 통해 용기(11)의 외부에 노출시키고 있다. 따라서, 전열관(14)의 각 단부(14a, 14b)를 각 메인터넌스 개구부(17, 19)를 통해 용이하게 용기(11)의 외부에 노출할 수 있어서, 전열관(14)의 메인터넌스 작업의 작업성을 향상할 수 있다.
본 실시형태의 연료 가스 가열기에서는, 용기(11)의 하부에 가스 유출실(13)에 누설된 보일러 급수(W2)를 배출하는 리크수 출구(41)를 마련하고 있다. 따라서, 전열관(14)의 파손에 의해 제 2 공간부(S2)로부터 가스 유출실(13)에 누설된 보일러 급수(W2)를 용이하게 외부로 배출할 수 있다.
본 실시형태의 연료 가스 가열기에서는, 리크수 출구(41)에 리크수 검출 장치(44)를 접속하고 있다. 따라서, 리크수 출구(41)로부터의 보일러 급수(W2)의 누설을 검출하는 것에 의해, 전열관(14)의 파손을 용이하게 검출할 수 있다. 또한, 가스 출구(27)를 용기(11)의 상부에 배치하고 있으므로, 가스 유출실(13)에 누설된 보일러 급수(W2)가, 가스 출구(27)로부터 배출되어 연소기의 연료 공급관으로 흘러 버리는 것을 방지할 수 있다.
또한, 연료 가스 가열기의 지지 구조물에 있어서는, 바닥면(101)의 설치대(102, 103)에 복수의 지지 기둥(104, 105)에 의해 지지대(106)를 지지하고, 설치대(102, 103) 상 및 지지대(106) 상에 연료 가스 가열기(10)를 각각 설치하며, 가스 유입실(12)과 가스 유출실(13)의 측방에 지지 기둥(104)을 배치하고 있다.
따라서, 연료 가스 가열기(10)의 중량이 있는 부분의 측방에 지지 기둥(104)을 배치하고, 가스 입구(26) 및 가스 출구(27)가 측방에 배치되지 않기 때문에, 지지 기둥(104)을 연료 가스 가열기(10)에 접근하여 배치할 수 있어서, 지지 구조물을 합리적으로 콤팩트한 것으로 할 수 있다. 종래, 연료 가스 가열기(10)의 제 1 공간부(S1)는, 격벽(24)이 인접하여 있으며, 판 두께가 얇고 가벼운 전열관(14)의 부분에 비해 중량이 있다. 본 실시형태에서는, 제 1 공간부(S1)의 길이를 길이방향으로 연장하고, 가스 유입실 메인터넌스 개구부(17)와 가스 유출실 메인터넌스 개구부(19), 및 이들을 개폐 가능한 개폐 덮개(18, 20)가 설치되기 때문에, 종래에 비해 중량이 증가한다. 이 지지 구조물에서는, 대중량이 작용하는 부분의 하중을 합리적으로 받게 되는 구성이며, 연료 가스 가열기(10)나 지지 기둥(104, 105)을 포함한 지지 구조물의 폭도 좁게 할 수 있어서, 2단의 연료 가스 가열기(10)의 지지 구조물을 가장 심플한 구조물로 할 수 있다.
또한, 본 실시형태의 연료 가스 가열기의 세정 방법에 있어서는, 가스 유입실용 개폐 덮개(18)와 가스 유출실용 개폐 덮개(20)를 분리하는 공정과, 수평 방향의 길이가 가스 유입실(12) 및 가스 유출실(13)보다 긴 세정 노즐(54)을 가스 유출실 메인터넌스 개구부(19) 및 가스 유입실 메인터넌스 개구부(17)를 통해 가스 유입실(12)에 삽입하는 공정과, 세정 노즐(54)로부터 전열관(14)의 일단부(14a)에 연소재를 주입하는 공정을 갖고 있다.
따라서, 용기(11)로부터 각 개폐 덮개(18, 20)를 분리하면, 외부로부터 전열관(14)의 각 단부(14a, 14b)를 시인할 수 있어서, 세정 노즐(54)을 전열관(14)의 일단부(14a)에 삽입해서 압축 공기에 의해 연소재를 주입함으로써, 전열관(14)의 내부를 이동하는 연소재에 의해 전열관(14)의 내벽면에 고착되어 있는 이물을 제거할 수 있다. 그 결과, 전열관(14)의 메인터넌스를 단시간에 용이하게 실행할 수 있어서, 용기(11)나 전열관(14) 등의 해체가 불필요하므로 메인터넌스 코스트를 감소시킬 수 있다.
또한, 본 실시형태의 연료 가스 가열기의 세정 방법에서는, 전열관(14)의 타단부(14b)로부터 배출된 연소재를 충돌판(56)에 충돌시켜서 회수 상자(55)에 회수하는 공정을 갖고 있다. 따라서, 연소재를 용이하게 회수하여 재이용할 수 있다.
또한, 상술한 실시형태에서는, 연료 가스의 가스 유입실(12)과 가스 유출실(13)의 위치 관계는, 실시형태에 한정되는 것이 아니며, 반대로 배치해도 좋다. 또한, 급수 공급구(가열 매체 공급구)(15)와 급수 배출구(가열 매체 배출구)(16)의 위치 관계도 반대로 해도 좋다.
10 : 연료 가스 가열기 11 : 용기
12 : 가스 유입실 13 : 가스 유출실
14 : 전열관
15 : 급수 공급구(가열 매체 공급구)
16 : 급수 배출구(가열 매체 배출구)
17 : 가스 유입실 메인터넌스 개구부 18 : 가스 유입실용 개폐 덮개
19 : 가스 유출실 메인터넌스 개구부 20 : 가스 유출실용 개폐 덮개
22 : 가스 급배부 23 : 급수 급배부
24 : 격벽 25 : 칸막이벽
26 : 가스 입구 27 : 가스 출구
41 : 리크수 출구(누설 열매체 배출구) 42 : 연통구
43 : 연통관 44 : 리크수 검출 장치
45 : 검사관 46 : 계측기
51 : 컴프레서 52 : 드레인
53 : 샌드 박스 54 : 세정 노즐
55 : 회수 상자 56 : 충돌판
57 : 집진기 101 : 바닥면
102, 103 : 설치대 104, 105 : 지지 기둥
106 : 지지대 111 : 가스 공급 배관
112 : 가스 연결 배관 113 : 가스 배출 배관

Claims (10)

  1. 중공 형상을 이루며 수평 방향을 따라서 기다란 용기와,
    상기 용기에 있어서의 길이방향의 일단부에 구획되고 연료 가스의 가스 입구를 갖는 가스 유입실과,
    상기 용기에 있어서의 길이방향의 일단부에 구획되고 연료 가스의 가스 출구를 갖는 가스 유출실과,
    상기 용기의 내부에 마련되며 일단부가 상기 가스 유입실에 연통하고 타단부가 상기 가스 유출실에 연통하는 U자 형상을 이루는 복수의 전열관과,
    상기 용기의 내부에 가열 매체를 공급하는 가열 매체 공급구와,
    상기 용기의 내부의 가열 매체를 배출하는 가열 매체 배출구와,
    상기 가스 유입실에 있어서의 상기 전열관의 연통 위치에 대향하여 마련되는 가스 유입실 메인터넌스 개구부와,
    상기 가스 유입실 메인터넌스 개구부를 개폐 가능한 가스 유입실용 개폐 덮개와,
    상기 가스 유출실에 있어서의 상기 전열관의 연통 위치에 대향하여 마련되는 가스 유출실 메인터넌스 개구부와,
    상기 가스 유출실 메인터넌스 개구부를 개폐 가능한 가스 유출실용 개폐 덮개를 포함하는 것을 특징으로 하는
    연료 가스 가열기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 용기는, 내부가 연직 방향을 따른 격벽에 의해 제 1 공간부와 제 2 공간부로 구획되고, 상기 제 1 공간부의 상방측에 상기 격벽에 인접하여 상기 가스 유입실이 배치되고, 상기 제 1 공간부의 하방측 및 상기 용기의 단부측에 상기 가스 유출실이 배치되고, 상기 제 2 공간부에 상기 복수의 전열관이 배치되며, 상기 복수의 전열관의 단부가 상기 격벽을 관통하여 마련되는 것을 특징으로 하는
    연료 가스 가열기.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 가스 입구 및 상기 가스 출구가 상기 용기의 상부에 상기 용기의 길이방향으로 나란히 배치되는 것을 특징으로 하는
    연료 가스 가열기.
  4. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 제 1 공간부는 연직 방향을 따른 연직벽 및 수평 방향을 따른 수평벽으로 이루어진 칸막이벽에 의해 구획되는 것에 의해 상기 가스 유입실과 상기 가스 유출실이 마련되고, 상기 가스 유출실 메인터넌스 개구부는 상기 용기의 길이방향의 일단부에 마련되며, 상기 가스 유입실 메인터넌스 개구부는 상기 연직벽에 마련되는 것을 특징으로 하는
    연료 가스 가열기.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 복수의 전열관은, 일단부가 상기 가스 유입실 메인터넌스 개구부 및 상기 가스 유출실 메인터넌스 개구부를 통해 상기 용기의 외부에 노출되고, 타단부가 상기 가스 유출실 메인터넌스 개구부를 통해 상기 용기의 외부에 노출되는 것을 특징으로 하는
    연료 가스 가열기.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 용기는, 하부에 상기 가스 유출실에 누설된 가열 매체를 배출하는 누설 가열 매체 배출구가 마련되는 것을 특징으로 하는
    연료 가스 가열기.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 누설 가열 매체 배출구에 누설 가열 매체 검출 장치가 접속되는 것을 특징으로 하는
    연료 가스 가열기.
  8. 바닥면에 복수의 지지 기둥에 의해 지지대가 지지되고, 상기 바닥면 상 및 상기 지지대 상에 청구항 3에 기재된 연료 가스 가열기가 각각 설치되고,
    상기 가스 유입실 또는 상기 가스 유출실의 측방에 상기 지지 기둥이 배치되는 것을 특징으로 하는
    연료 가스 가열기의 지지 구조물.
  9. 중공 형상을 이루며 수평 방향을 따라서 기다란 용기와,
    상기 용기에 있어서의 길이방향의 일단부에 구획되고 연료 가스의 가스 입구를 갖는 가스 유입실과,
    상기 용기에 있어서의 길이방향의 일단부에 구획되고 연료 가스의 가스 출구를 갖는 가스 유출실과,
    상기 용기의 내부에 마련되며 일단부가 상기 가스 유입실에 연통하고 타단부가 상기 가스 유출실에 연통하는 U자 형상을 이루는 복수의 전열관과,
    상기 용기의 내부에 가열 매체를 공급하는 가열 매체 공급구와,
    상기 용기의 내부의 가열 매체를 배출하는 가열 매체 배출구와,
    상기 가스 유입실에 있어서의 상기 전열관의 연통 위치에 대향하여 마련되는 가스 유입실 메인터넌스 개구부와,
    상기 가스 유입실 메인터넌스 개구부를 개폐 가능한 가스 유입실용 개폐 덮개와,
    상기 가스 유출실에 있어서의 상기 전열관의 연통 위치에 대향하여 마련되는 가스 유출실 메인터넌스 개구부와,
    상기 가스 유출실 메인터넌스 개구부를 개폐 가능한 가스 유출실용 개폐 덮개를 포함하는 연료 가스 가열기에서,
    상기 가스 유입실용 개폐 덮개와 상기 가스 유출실용 개폐 덮개를 분리하는 공정과,
    세정 노즐을 상기 가스 유출실 메인터넌스 개구부 및 상기 가스 유입실 메인터넌스 개구부를 통해 상기 가스 유입실에 삽입하는 공정과,
    상기 세정 노즐로부터 상기 전열관의 일단부에 연소재(硏掃材)를 주입하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는
    연료 가스 가열기의 세정 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 전열관의 타단부로부터 배출된 연소재를 충돌판에 충돌시켜서 회수 상자에 회수하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는
    연료 가스 가열기의 세정 방법.
KR1020197024247A 2017-02-22 2018-01-17 연료 가스 가열기 및 연료 가스 가열기의 지지 구조물 및 연료 가스 가열기의 세정 방법 KR102253217B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2017-031022 2017-02-22
JP2017031022A JP6143985B1 (ja) 2017-02-22 2017-02-22 燃料ガス加熱器及び燃料ガス加熱器の支持構造物並びに燃料ガス加熱器の洗浄方法
PCT/JP2018/001265 WO2018155015A1 (ja) 2017-02-22 2018-01-17 燃料ガス加熱器及び燃料ガス加熱器の支持構造物並びに燃料ガス加熱器の洗浄方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190103431A true KR20190103431A (ko) 2019-09-04
KR102253217B1 KR102253217B1 (ko) 2021-05-17

Family

ID=59012051

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020197024247A KR102253217B1 (ko) 2017-02-22 2018-01-17 연료 가스 가열기 및 연료 가스 가열기의 지지 구조물 및 연료 가스 가열기의 세정 방법

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11143107B2 (ko)
JP (1) JP6143985B1 (ko)
KR (1) KR102253217B1 (ko)
DE (1) DE112018000941T5 (ko)
WO (1) WO2018155015A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6143985B1 (ja) 2017-02-22 2017-06-07 三菱日立パワーシステムズ株式会社 燃料ガス加熱器及び燃料ガス加熱器の支持構造物並びに燃料ガス加熱器の洗浄方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000266494A (ja) * 1999-03-17 2000-09-29 Usui Internatl Ind Co Ltd 多管式熱交換器
JP2003314986A (ja) * 2002-04-23 2003-11-06 Exxonmobil Research & Engineering Co 浮動ヘッドを有する改良された熱交換器
JP2007255723A (ja) * 2006-03-20 2007-10-04 Chiyuugai Technos Kk スケールの除去方法およびその装置
JP2012007839A (ja) * 2010-06-25 2012-01-12 Sumitomo Precision Prod Co Ltd 熱交換器
JP2014137054A (ja) 2013-01-18 2014-07-28 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 燃料ガス加熱器

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2520755A (en) * 1948-09-13 1950-08-29 Brown Fintube Co Multiple tube heat exchanger
JPS5343615B2 (ko) 1974-05-25 1978-11-21
US3948315A (en) * 1974-08-13 1976-04-06 Brown Fintube Company Closure for heat exchanger
US4142578A (en) * 1977-09-12 1979-03-06 Exxon Research & Engineering Co. Heat exchanger impingement protection
JPS59196073A (ja) 1983-04-22 1984-11-07 Japan Organo Co Ltd 冷凍魚肉すりみの製造法
US4778005A (en) * 1983-06-13 1988-10-18 Exxon Research And Engineering Company Baffle seal for sheel and tube heat exchangers
US4557322A (en) * 1984-07-09 1985-12-10 Kennedy Tank & Manufacturing Company, Inc. Heat exchanger closure system
JPS63148067A (ja) 1986-12-08 1988-06-20 松下電器産業株式会社 ウオ−タ−ク−ラ
JPS63148067U (ko) * 1987-03-19 1988-09-29
US5544700A (en) * 1994-08-22 1996-08-13 General Electric Company Method and apparatus for preferential cooling
US20040261395A1 (en) * 2003-06-25 2004-12-30 Engdahl Gerald E. Reliable LNG vaporizer
US9157685B2 (en) * 2010-04-10 2015-10-13 Christopher J. Dixon Heat exchanger maintenance technique
JP6092650B2 (ja) * 2013-02-18 2017-03-08 三菱日立パワーシステムズ株式会社 熱交換器及びこれを備えたガスタービンプラント
JP6143985B1 (ja) 2017-02-22 2017-06-07 三菱日立パワーシステムズ株式会社 燃料ガス加熱器及び燃料ガス加熱器の支持構造物並びに燃料ガス加熱器の洗浄方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000266494A (ja) * 1999-03-17 2000-09-29 Usui Internatl Ind Co Ltd 多管式熱交換器
JP2003314986A (ja) * 2002-04-23 2003-11-06 Exxonmobil Research & Engineering Co 浮動ヘッドを有する改良された熱交換器
JP2007255723A (ja) * 2006-03-20 2007-10-04 Chiyuugai Technos Kk スケールの除去方法およびその装置
JP2012007839A (ja) * 2010-06-25 2012-01-12 Sumitomo Precision Prod Co Ltd 熱交換器
JP2014137054A (ja) 2013-01-18 2014-07-28 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 燃料ガス加熱器

Also Published As

Publication number Publication date
JP2018135812A (ja) 2018-08-30
WO2018155015A1 (ja) 2018-08-30
US20210285377A1 (en) 2021-09-16
KR102253217B1 (ko) 2021-05-17
JP6143985B1 (ja) 2017-06-07
DE112018000941T5 (de) 2019-12-12
US11143107B2 (en) 2021-10-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20210008481A1 (en) Dust collector having vertical filters and a filter carriage
US20160032836A1 (en) Filtration system for a gas turbine air intake and methods
CN203540220U (zh) 一种蒸汽排放系统中的脱水装置
KR950007911B1 (ko) 고온 가스로부터의 입자 물질 분리 장치
KR20190103431A (ko) 연료 가스 가열기 및 연료 가스 가열기의 지지 구조물 및 연료 가스 가열기의 세정 방법
CN109622251A (zh) 一种管式分离器
MX2011006668A (es) Columna de agotamiento y proceso para extraer un componente de un medio liquido.
CN104303236B (zh) 具有集成在容器中的板式或微通道热交换器的核反应器
KR101339668B1 (ko) 응축수 회수 장치
PL180640B1 (pl) Urzadzenie do filtrowania gazów o wysokiej temperaturze PL PL PL PL PL PL
CN105833623A (zh) 脉冲反吹清灰装置及其气体引射器、过滤装置
US1159775A (en) Condenser.
US4807698A (en) Heat exchanger for gases under high pressure
CN205867671U (zh) 一种冷凝水储存集污零排气装置
CN204365077U (zh) 气水分离器
CN107308732A (zh) 一种油田用大功率电机水汽分离器
ES2707300T3 (es) Accesorio de limpieza in situ de álabes desempañadores de niebla
KR102388562B1 (ko) 사이클론 집진기를 포함한 연소 시스템
CN108871006A (zh) 轴向进汽凝汽器
CN104131805B (zh) 一种油井出油管线凝析油密闭回收方法及装置
CN210584099U (zh) 造粒塔粉尘回收装置
KR100972203B1 (ko) 이물질 포집장치
CN118062922A (zh) 一种有机废液的粘度降低装置
CN104711059A (zh) 火驱尾气除湿装置
CN113767251A (zh) 节能器

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant