KR20200019500A - Combustion environment diagnostics apparatus of boiler - Google Patents

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KR20200019500A
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Abstract

The present invention provides a combustion environment diagnosing device of a boiler including: at least one heat sensor; at least one combustion gas suction sensor; and a first control unit for determining a combustion environment. The present invention calculates a corrosion rate by using the heat sensor and the combustion gas suction sensor together and diagnoses the combustion environment of the boiler, thereby preventing an error from occurring when diagnosing the combustion environment of the boiler.

Description

보일러의 연소환경 진단장치 {COMBUSTION ENVIRONMENT DIAGNOSTICS APPARATUS OF BOILER}Combustion Environment Diagnosis Device of Boiler {COMBUSTION ENVIRONMENT DIAGNOSTICS APPARATUS OF BOILER}

본 발명은 보일러의 연소환경 진단장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 보일러를 구성하는 화염부측의 부식상태나 연소의 불량정도 등을 종합적으로 진단할 수 있는 보일러의 연소환경 진단장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for diagnosing combustion environment of a boiler, and more particularly, to an apparatus for diagnosing a combustion environment of a boiler capable of comprehensively diagnosing the corrosion state and the degree of combustion defect on the flame side of the boiler.

일반적으로, 보일러 내부는 연료가 연소하는 과정에서 생성되는 열로 인해 고온의 환경이 만들어지고, 화학적으로도 활성화된 환경과 입자상 및 가스상의 물질이 계속해서 생성과 소멸을 반복한다.In general, the heat generated during the combustion of fuels creates a high temperature environment, and chemically activated environments and particulate and gaseous materials continue to produce and dissipate.

이러한 이유로 보일러의 화염부(Fireside)를 감싸고 있는 수냉벽(Waterwall) 튜브는 항상 다양한 부식성 환경을 포함하여 다양하게 변화하는 연소환경에 노출된다.For this reason, waterwall tubes surrounding the boiler's fireside are always exposed to a variety of varying combustion environments, including various corrosive environments.

또한, 보일러 화염부의 수냉벽 튜브는 연소상태 불량, 편향 연소 등 여러 가지 복합적인 작용과 원인에 의해 화염부측의 연소환경이 정상적인 범위를 벗어난 상태에 노출되는 상황이 발생하고, 이러한 상태가 지속되거나 반복되게 되면 부식이 빠르게 진행되고, 최종적으로는 발전설비 전체시스템에도 큰 영향을 미치게 된다.In addition, the water-cooled wall tube of the boiler flame part is exposed to a situation in which the combustion environment on the flame side is out of the normal range due to various complex actions and causes such as poor combustion condition and deflection combustion, and this condition is continued or repeated. If it does, corrosion progresses rapidly and ultimately, it has a big influence on the whole system of power generation facilities.

최근들어, 보일러에는 고효율 발전설비의 도입과 함께 대기로 배출되는 오염물질에 대한 예방의 중요성이 점점 증가하면서 오염물질을 저감하기 위한 많은 기술이 적용되고 있다.In recent years, with the introduction of high-efficiency power generation facilities, a number of techniques for reducing pollutants have been applied as the importance of prevention of pollutants discharged to the atmosphere increases.

특히, 화석연료를 연소하는 과정에서는 필연적으로 질소 산화물(NOx)이 발생하게 되는데, 이를 저감하기 위해 비용 대비 효과 측면에서 유리한 저 NOx 버너나, Over Fire Air(OFA) 설비와 같은 NOx 저감 기술이 많이 채택되고 있는 실정이다. In particular, in the process of burning fossil fuels, NOx is inevitably generated. To reduce this, there are many NOx reduction technologies such as low NOx burners or over fire air (OFA) facilities, which are advantageous in terms of cost-effectiveness. It is being adopted.

이러한 저 NOx 연소기술은, NOx 발생량을 현저히 줄이는 효과가 있는 반면에, 화염부측의 연소환경을 급변하게 하여 화염부측 수냉벽의 부식손상을 가속시키는 부작용의 원인이 되고 있다. While such a low NOx combustion technique has an effect of significantly reducing the amount of NOx generated, it causes a side effect of accelerating the corrosion damage of the flame side water cooling wall by rapidly changing the combustion environment on the flame side.

수냉벽 부식손상과 관련해서, 도 1에는 석탄 화력에 의해 발생된 수냉벽 손상을 나타내는 예시도가 도시되어 있고, 도 2에는 중유화력에 의해 발생된 수냉벽 손상을 나타내는 예시도가 도시되어 있다. Regarding the water cooling wall corrosion damage, FIG. 1 is an exemplary view showing the water cooling wall damage caused by coal fired power, and FIG. 2 is an illustration showing the water cooling wall damage caused by heavy oil fired power.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 수냉벽 부식손상 사례는, 저 NOx 연소설비의 표준적인 채택, 효율향상을 위한 초임계 및 초초임계 보일러 설계 지향에 따른 수냉벽 온도의 증가, 경제성과 환경성의 만족도를 향상시키기 위한 연료의 다변화 (신재생연료 혼소 등) 및 그에 따른 운전패턴의 변경 등으로 인해 급격히 증가하고 있다. As shown in Fig. 1 and 2, the case of water cooling wall corrosion damage, the standard adoption of low NOx combustion equipment, the increase in water cooling wall temperature according to the design of supercritical and supercritical boiler design for efficiency, economical and environmental Due to fuel diversification (new and renewable fuel mix, etc.) and the change of operation pattern to improve the satisfaction of the company, the increase is rapidly increasing.

한편, 이러한 화염부 측의 수냉벽 부식손상과 관련하여, 화염부측 수냉벽의 부식에 의한 손상을 탐지하기 위한 방법으로, 초음파 두께 측정법, 전기화학적 노이즈를 활용한 방법, 전기저항의 변화를 활용한 방법등이 사용되고 있다.On the other hand, with respect to the corrosion damage of the water-cooled wall on the flame side, as a method for detecting damage caused by the corrosion of the water-cooled wall on the flame side, ultrasonic thickness measurement method, method using electrochemical noise, change of electric resistance Methods are used.

초음파 두께 측정법은, 초음파 두께 측정기로 다수의 인력을 동원하여 일일이 화염측 수냉벽 튜브의 두께를 직접 측정한 다음 동일한 위치에서 이전에 측정하였던 측정값과 상호 비교하여 그 변화량 차이를 알아내는 방법이다.Ultrasonic thickness measuring method is a method of directly measuring the thickness of a flame-side water-cooled wall tube by mobilizing a large number of manpower with an ultrasonic thickness meter, and then comparing the measured value previously measured at the same position to find a difference in the amount of change.

하지만, 상기와 같은 종래의 초음파 두께 측정법은, 보일러의 운전 중에는 시행이 불가능하기 때문에 필수적으로 보일러를 정지해야 되는 문제점이 있었다.However, the conventional ultrasonic thickness measurement method as described above has a problem in that the boiler is essentially stopped because it cannot be implemented during the operation of the boiler.

또한, 측정을 시행함에 있어 장기간의 준비와 측정시간이 소요되므로 경제적인 비용이 크게 발생하고, 인력을 활용하기 때문에 측정자의 숙련도와 방법에 따라 오차의 확률이 클 뿐만 아니라 이전에 측정하였던 위치를 정확하게 일치시키기 어렵기 때문에 정확도가 현저하게 저하되는 문제점이 있었다.In addition, it takes a long time to prepare and measure a long time to perform the measurement, economic costs are incurred, and because the use of manpower, the probability of error is not only large according to the skill and method of the measurer, but also accurately measured position previously There is a problem that the accuracy is significantly lowered because it is difficult to match.

또한, 초음파 두께 측정법은 측정주기 사이의 기간이 길고, 보일러에 구성된 튜브의 손상이 진행된 이후에 결과를 알게된 다음 이에 대한 조치를 취할 수 있기 때문에 경제적인 면에서 실용성이 크게 저하되는 문제점이 있었다.In addition, the ultrasonic thickness measurement method has a problem in that the practicality is greatly reduced in terms of economic efficiency since the period between the measurement cycles is long, and after the damage of the tube configured in the boiler proceeds, the result is known and the action can be taken.

한편, 전기화학적 노이즈를 활용한 방법으로, 도 3에는 전기화학적 노이즈를 활용한 모니터링 장치에서 센서를 나타내는 개략도가 도시되어 있고, 도 4에는 전기화학적 노이즈를 활용한 모니터링 장치에서 센서가 프로브로 만들어진 상태에서 보일러에 설치된 상태를 나타내는 개략도가 도시되어 있다.On the other hand, as a method utilizing the electrochemical noise, Figure 3 is a schematic diagram showing the sensor in the monitoring device using the electrochemical noise, Figure 4 is a state in which the sensor is made of a probe in the monitoring device using the electrochemical noise A schematic diagram showing the state of installation in the boiler is shown.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 전기화학적 노이즈를 활용한 방법은 센서(1)에 다수개의 전극(1a)과 절연물질(1b)을 구비시키고, 다수개의 전극(1a)이 구비된 센서(1)에서 발생하는 전기화학적 노이즈 신호를 검출하여 신호의 세기와 부식량의 상관관계를 적용하여 부식량을 산출한다.As shown in FIGS. 3 and 4, a method using electrochemical noise includes a sensor 1 having a plurality of electrodes 1a and an insulating material 1b and a plurality of electrodes 1a. The amount of corrosion is calculated by detecting the electrochemical noise signal generated in (1) and applying the correlation between the signal strength and the amount of corrosion.

즉, 다수의 전극(1a)이 배열된 센서(1)는 한 몸체로 구성된 프로브(Probe)(3)로 만들어지고, 프로브(3)는 보일러(2) 벽면에 마련된 설치용 구멍을 통해 센서(1)가 화염측에 노출되도록 설치된 후에 센서(1)로부터 전달되는 노이즈 신호를 증폭하여 활용하게 된다. That is, the sensor 1 in which the plurality of electrodes 1a is arranged is made of a probe 3 composed of one body, and the probe 3 is mounted on the wall of the boiler 2 through the installation hole. ) Is installed to be exposed to the flame side to amplify and utilize the noise signal transmitted from the sensor (1).

하지만, 종래의 전기화학적 노이즈를 활용한 방법은, 측정 초기에 신호의 불안정으로 인해 안정된 신호가 되기까지 오랜시간이 걸리는 문제점이 있었고, 센서(1)로부터 전달되는 전기화학적 노이즈 신호 속에는 부식현상에 기인하지 않은 노이즈 신호가 복합적으로 혼합되어 있어 부식상태를 정확히 파악하기 어려운 문제점이 있었다. However, the conventional method using electrochemical noise has a problem that it takes a long time to become a stable signal due to signal instability at the beginning of measurement, and due to corrosion phenomenon in the electrochemical noise signal transmitted from the sensor 1 There is a problem that it is difficult to accurately determine the corrosion state because the mixed noise signal is not mixed.

또한, 센서(1) 표면에서 발생하는 부식현상이 단순하게 전기화학적 노이즈 신호의 세기로 표현되기 때문에, 센서(1) 표면의 부식을 유발하는 다수의 인자들 중에서 어떤 인자가 어느 정도씩 부식에 관여하면서 영향을 준 것인지 정확하게 파악하기 어려운 문제점이 있었다.In addition, since the corrosion phenomenon occurring on the surface of the sensor 1 is simply expressed by the intensity of the electrochemical noise signal, a factor among the many factors causing corrosion of the surface of the sensor 1 is involved in the corrosion to some extent. There was a problem that was difficult to pinpoint whether the impact.

이외에, 전기저항의 변화를 활용한 방법과 관련하여, 도 5에는 종래의 전기저항의 변화를 활용한 모니터링 장치에서 보일러 수냉벽 튜브의 화염 반대편 측 벽면에 다수개의 센서가 부착된 상태를 나타내는 개략도가 도시되어 있고, 도 6에는 종래의 전기저항의 변화를 활용한 모니터링 장치가 보일러에 설치된 상태를 나타내는 개략도가 도시되어 있다.In addition, in relation to the method utilizing the change in electrical resistance, Figure 5 is a schematic diagram showing a state in which a plurality of sensors are attached to the side wall of the flame side of the boiler water cooling wall tube in the monitoring device utilizing the change in the conventional electrical resistance 6 is a schematic diagram showing a state in which a monitoring apparatus utilizing a change in a conventional electric resistance is installed in a boiler.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 종래의 전기저항의 변화를 활용한 방법은, 보일러 수냉벽 튜브(4)의 화염 반대편 측 벽면의 표면에 다수개의 센서(5)를 부착하고, 벽면 표면에 부착된 각각의 센서(5)는 전기적 신호를 보내고 받는 역할을 번갈아 수행하면서 그 결과로부터 취득된 전기저항 값의 변화를 활용하여 부식량을 산출한다.As shown in Figs. 5 and 6, the method utilizing the change of the conventional electrical resistance attaches a plurality of sensors 5 to the surface of the wall on the opposite side of the flame of the boiler water cooling wall tube 4, and the wall surface. Each sensor 5 attached to the switch 5 alternately performs the role of sending and receiving electrical signals, and calculates the amount of corrosion by utilizing the change in the electrical resistance value obtained from the result.

이때, 전기적 신호를 보내는 센서(5)를 제외한 나머지 센서(5)는 전기적 신호를 받는 수신부가 되는데, 이러한 기능은 설치된 각각의 센서(5)가 순차적으로 수행하게 된다.In this case, except for the sensor 5 which transmits an electrical signal, the remaining sensors 5 may be a receiving unit that receives an electrical signal, and this function is performed by each of the installed sensors 5 sequentially.

하지만, 종래의 전기저항의 변화를 활용한 방법은, 보일러 수냉벽 튜브(4)의 금속이 손실되면 그에 비례하여 전기적 저항이 감소하는 원리를 적용하기 때문에 부식에 의한 손상의 판단시 정확성이 크게 떨어질 뿐만 아니라, 부식측정에 오랜 시간이 소요되는 문제점이 있었다.However, the conventional method using the change in the electrical resistance, since the loss of metal in the boiler water cooling wall tube (4) applies the principle that the electrical resistance is reduced in proportion to the accuracy of the damage due to corrosion is greatly reduced. In addition, there was a problem that takes a long time to measure corrosion.

또한, 보일러 화염부측 튜브 표면에는 연소되는 과정에서 생성되는 연소생성물이 부착되게 되는데, 이와 같은 연소생성물은 전기저항의 변화를 왜곡시키는 작용을 하게 되어 부식에 대한 결과값에 큰 오류가 발생하게 되는 문제점이 있었다.In addition, the combustion product generated during the combustion process is attached to the surface of the boiler flame side tube, such a combustion product acts to distort the change in electrical resistance, causing a large error in the result value for corrosion. There was this.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 보일러를 구성하는 화염부측의 부식상태나 연소의 불량정도 등을 종합적으로 진단할 수 있는 보일러의 연소환경 진단장치를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made in order to solve the problems described above, the object of the present invention is to provide a combustion environment diagnostic apparatus of the boiler that can comprehensively diagnose the corrosion state and the degree of combustion failure of the flame portion constituting the boiler. have.

전술한 본 발명의 목적은, 연소기를 통해 연료가 화염부로 공급되어 열을 발생시키는 보일러의 연소환경 진단장치에 있어서, 상기 화염부에 부착되고, 적어도 하나 이상의 온도센서와 연결된 적어도 하나 이상의 열 센서; 상기 화염부에 부착되고, 상기 열 센서의 감지대상이 연소할 때 발생되는 연소 생성물을 흡입하는 적어도 하나 이상의 연소가스 흡입센서; 및 상기 온도센서를 통해 측정된 온도정보와, 상기 열센서에 대한 정보와, 상기 연소가스 흡입센서를 통해 흡입된 연소 생성물에 대한 정보 및 연료에 대한 정보를 이용하여 상기 열 센서와 상기 연소가스 흡입센서가 부착된 지점에서의 연소환경을 판단하는 제1 제어부;를 포함하는 보일러의 연소환경 진단장치를 제공함으로써 달성된다. The above object of the present invention is a combustion environment diagnostic apparatus of a boiler in which fuel is supplied to a flame part through a combustor to generate heat, the apparatus comprising: at least one heat sensor attached to the flame part and connected to at least one temperature sensor; At least one combustion gas suction sensor attached to the flame part and configured to suck combustion products generated when the sensing object of the thermal sensor is burned; And inhaling the heat sensor and the combustion gas using temperature information measured by the temperature sensor, information on the heat sensor, information on combustion products sucked through the combustion gas suction sensor, and information on fuel. It is achieved by providing a combustion environment diagnostic apparatus of the boiler comprising a; first control unit for determining the combustion environment at the point where the sensor is attached.

또한, 상기 연소환경 진단장치는, 상기 연소가스 흡입센서에 의해 흡입된 연소 생성물 중 입자상의 물질을 포집하는 포집부; 상기 포집부에 의해 포집된 입자상의 물질에서 미연분 함량을 분석하는 미연분 함량 분석부; 상기 포집부에 의해 입자상의 물질이 제거된 연소 생성물 중 불순물을 제거하는 가스전 처리기; 및 상기 가스전 처리기에 의해 불순물이 제거된 연소 생성물의 가스 조성비를 분석하는 가스 분석기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the combustion environment diagnostic apparatus, the collecting unit for collecting particulate matter in the combustion products sucked by the combustion gas suction sensor; A fine powder content analyzing unit for analyzing the fine powder content in the particulate matter collected by the collecting unit; A gas preprocessor for removing impurities in combustion products from which particulate matter is removed by the collecting unit; And a gas analyzer for analyzing a gas composition ratio of the combustion product from which impurities are removed by the gas preprocessor.

또한, 상기 제1 제어부는, 상기 가스 분석기에 의해 분석된 가스 조성비를 이용하여 상기 연소가스 흡입센서가 부착된 지점이 산화성 환경 인지를 판별하고, 상기 열 센서에서의 열유속과, 상기 연소가스 흡입센서가 부착된 지점의 산화성 환경 여부와, 상기 가스 분석기를 통한 가스 조성비와, 상기 미연분 함량 분석기를 통해 분석된 상기 미연분 함량과, 상기 화염부에 공급되는 연료에 포함된 황 함량을 이용하여 상기 열 센서와 상기 연소가스 흡입센서가 부착된 지점에서의 부식속도를 산출하는 것을 특징으로 한다.The first control unit may determine whether a point to which the combustion gas intake sensor is attached is an oxidative environment by using the gas composition ratio analyzed by the gas analyzer, and determine the heat flux in the thermal sensor and the combustion gas intake sensor. Using the oxidative environment at the point where it is attached, the gas composition ratio through the gas analyzer, the unburned content analyzed by the unburned content analyzer, and the sulfur content included in the fuel supplied to the flame section; It is characterized by calculating the corrosion rate at the point where the thermal sensor and the combustion gas suction sensor is attached.

또한, 상기 제1 제어부는, 상기 열 센서에 부착된 연소 생성물의 퇴적속도와, 부식속도 산출에 사용된 정보와, 상기 가스 분석기를 통해 분석된 가스 조성비를 이용하여 상기 열 센서와 상기 연소가스 흡입센서가 부착된 지점에서의 연소환경을 판단하는 것을 특징으로 한다.The first control unit may be configured to suck the thermal sensor and the combustion gas using the deposition rate of the combustion product attached to the thermal sensor, the information used to calculate the corrosion rate, and the gas composition ratio analyzed by the gas analyzer. It is characterized by determining the combustion environment at the point where the sensor is attached.

또한, 상기 열 센서와 상기 연소가스 흡입센서는, 각각 그 일부분이 상기 화염부의 내부에 위치하는 것을 특징으로 한다.In addition, the thermal sensor and the combustion gas suction sensor, characterized in that each portion is located in the flame portion.

또한, 상기 제1 제어부는, 상기 각 온도센서의 온도정보와, 상기 각 온도센서의 온도측정 지점사이의 거리 및 상기 열 센서의 열전도도를 이용하여 열유속을 산출하는 열유속 산출부; 상기 열유속 산출부를 통해 산출된 열유속과, 상기 각 온도센서 간의 시간의 변화에 따른 온도변화를 이용하여 상기 열센서 표면에 부착된 연소 생성물의 퇴적속도를 산출하는 퇴적속도 산출부; 상기 가스 분석기를 통해 O2, CO, NOX, H2S의 가스 조성비가 분석되면, 각 가스의 조성비를 이용하여 당량비를 연산하고, 당량비를 통해 상기 연소가스 흡입센서의 설치 지점이 산화성 환경 인지 환원성 환경인지를 판단하는 연소환경 판단부; 상기 연소기를 통해 상기 화염부로 공급된 연료에 포함된 황 함량을 측정하는 황 함량 측정부; 및 상기 열 센서에 사용된 재료를 분석하여 크롬의 함량을 측정하는 크롬 함량 측정부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The first control unit may further include: a heat flux calculation unit configured to calculate a heat flux using temperature information of each temperature sensor, a distance between a temperature measuring point of each temperature sensor, and a thermal conductivity of the thermal sensor; A deposition rate calculator configured to calculate a deposition rate of a combustion product attached to the surface of the thermal sensor by using the heat flux calculated through the heat flux calculator and a temperature change according to a change in time between the respective temperature sensors; When the gas composition ratio of O 2 , CO, NO X, H 2 S is analyzed by the gas analyzer, the equivalent ratio is calculated using the composition ratio of each gas, and the installation point of the combustion gas suction sensor is an oxidative environment based on the equivalent ratio. Combustion environment determination unit for determining whether the reducing environment; A sulfur content measuring unit for measuring sulfur content included in the fuel supplied to the flame unit through the combustor; And a chromium content measuring unit for measuring the content of chromium by analyzing the material used in the thermal sensor.

또한, 상기 제1 제어부는, 상기 크롬의 함량과, 상기 각 온도센서를 통해 측정된 온도와, 열유속과, 산화성 환경 또는 환원성 환경인지 여부인 연소환경과, 상기 가스 분석기를 통해 분석된 H2S 농도, Cl농도와, 미연분 함량 및 연료에 포함된 황 함량을 이용하여 부식속도를 산출하는 부식속도 산출부; 및 상기 연소 생성물의 퇴적속도와, 부식속도 및 상기 가스 분석기를 통해 분석된 NOX농도를 이용하여 각 센서가 부착된 지점에서의 연소환경을 진단하는 연소환경 진단부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the first control unit, the content of the chromium, the temperature measured by each temperature sensor, the heat flux, the combustion environment whether the oxidizing environment or reducing environment, and H 2 S analyzed by the gas analyzer A corrosion rate calculator for calculating a corrosion rate using concentration, Cl concentration, fine fuel content, and sulfur content in the fuel; And a combustion environment diagnosis unit for diagnosing the combustion environment at the point where the respective sensors are attached by using the deposition rate of the combustion product, the corrosion rate, and the NO x concentration analyzed by the gas analyzer. .

또한, 상기 연소환경 판단부는, 상기 연산된 당량비가 1이상이면 산화성 환경으로 판단하고, 상기 연산된 당량비가 1 미만이면 환원성 환경으로 판단하는 것을 특징으로 한다. The combustion environment determination unit may determine that the calculated equivalent ratio is 1 or more as an oxidative environment, and when the calculated equivalent ratio is less than 1, determine the reducing environment.

또한, 냉각매체 조절 밸브; 냉각기를 통해 상기 화염부로 냉각매체를 공급하는 냉각매체 공급기;In addition, the cooling medium control valve; A cooling medium supplier for supplying a cooling medium to the flame unit through a cooler;

상기 온도센서로부터 온도정보를 전송받아 상기 냉각기를 통해 상기 화염부로 공급되는 냉각매체의 양이 조절되도록 제3 제어부를 제어하는 제2 제어부; 및 상기 제2 제어부의 제어에 따라 상기 냉각매체 공급기로부터 상기 냉각기로 공급되는 냉각매체의 양이 조절되도록 상기 냉각매체 조절 밸브의 동작을 제어하는 제3 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.A second control unit which receives the temperature information from the temperature sensor and controls a third control unit to adjust the amount of the cooling medium supplied to the flame unit through the cooler; And a third control unit controlling an operation of the cooling medium control valve so that the amount of cooling medium supplied from the cooling medium supply to the cooler is controlled according to the control of the second control unit.

또한, 상기 포집부와 상기 가스전 처리기 사이, 상기 가스전 처리기와 상기 가스 분석기 사이에는, 각각 제1 밸브와 제2 밸브가 구비되고, 상기 제1 밸브와 상기 제2 밸브는, 상기 제2 제어부의 제어에 따라 개방 또는 폐쇄됨으로써 상기 포집부를 지난 연소생성물이 상기 가스전 처리기로 유입되거나, 상기 가스전 처리기를 지난 연소 생성물이 상기 가스 분석기로 유입되는 것이 조절되는 것을 특징으로 한다.Further, a first valve and a second valve are provided between the collecting unit and the gas field processor, and between the gas field processor and the gas analyzer, and the first valve and the second valve are controlled by the second control unit. As a result of opening or closing according to the present invention, the combustion product passing through the collecting unit is introduced into the gas pretreatment, or the combustion product passing through the gas pretreatment is introduced into the gas analyzer.

또한, 상기 제2 밸브와 상기 가스 분석기 사이에는, 상기 연소가스 흡입센서를 지나 상기 가스전 처리기로 유입된 연소 생성물을 흡입하여 상기 가스 분석기로 유입되게 하는 진공펌프가 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, a vacuum pump may be provided between the second valve and the gas analyzer to suck the combustion product introduced into the gas preprocessor through the combustion gas suction sensor to be introduced into the gas analyzer.

또한, 상기 제1 밸브와 상기 제2 밸브는 솔레노이드 밸브인 것을 특징으로 한다. In addition, the first valve and the second valve is characterized in that the solenoid valve.

또한, 상기 제1 밸브는 2-way 솔레노이드 밸브이고, 상기 제2 밸브는 3-way 솔레노이드 밸브인 것을 특징으로 한다. The first valve may be a 2-way solenoid valve, and the second valve may be a 3-way solenoid valve.

또한, 상기 부식속도는, 기체상태인 황 성분에 의한 부식속도와, 염소성분에 의한 부식속도 및 퇴적물에 의한 부식속도의 합인 것을 특징으로 한다. In addition, the corrosion rate is characterized by the sum of the corrosion rate by the sulfur component in the gaseous state, the corrosion rate by the chlorine component and the corrosion rate by the deposit.

또한, 상기 기체상태의 황성분에 의한 부식속도는, [a]×e[(-부식에 대한 활성화에너지)÷(R×온도)]×[기체상태황(H2S)농도]b×[1÷(열센서 재료의 크롬(Cr) 함량 + cd]로 주어지고, 상기 염소성분에 의한 부식속도는, [e×염소(Cl)농도]×[열유속]f ×e[(-염화에 대한 활성화 에너지)÷(R×온도]로 주어지며, 상기 퇴적물에 의한 부식속도는,In addition, the corrosion rate by the sulfur component in the gas state is [a] × e [(activation energy for corrosion) ÷ (R × temperature) × × gaseous sulfur (H 2 S) concentration b × [1 ÷ (chromium (Cr) content of the thermal sensor material + c d ], the corrosion rate by the chlorine component is [e × chlorine (Cl) concentration] × [heat flux] f × e [ Activation energy) ÷ (R x temperature] , and the corrosion rate by the deposit is

[g]×[연료의 황(S)성분에 의한 함수]×[미연분 함량에 의한 함수]×[연소 분위기에 의한 함수]×e[(-황화에 대한 활성화 에너지)÷(R×온도)]×[열유속]h로 주어지되, 여기서, a, b, c, d, e, f, g, h는 상수이고, R은 기체상수인 것을 특징으로 한다.[g] × [Function of Sulfur (S) Component of Fuel] × [Function of Unburned Content] × [Function of Combustion Atmosphere] × e [(Activation Energy for Sulfurization) ÷ (R × Temperature) ] X [heat flux] h , where a, b, c, d, e, f, g, h are constants, and R is a gas constant.

또한, 상기 보일러의 부식상태, 연소불량 여부 및 연소의 편향 여부 중 적어도 하나 이상을 확인할 수 있도록 선택항목을 제공하는 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. The apparatus may further include a display unit that provides a selection item to identify at least one or more of the corrosion state of the boiler, whether the combustion is poor, and whether the combustion is deflected.

상술한 바와 같이 본 발명인 보일러의 연소환경 진단장치는, 열센서와 연소가스 흡입센서 등을 함께 이용하여 부식속도를 산출하고, 보일러의 연소환경을 진단하기 때문에, 보일러의 연소환경 진단시 오류가 발생하는 것을 방지하는 효과가 있다.As described above, the combustion environment diagnosis apparatus of the present invention boiler calculates the corrosion rate by using a heat sensor and a combustion gas suction sensor together, and diagnoses the combustion environment of the boiler, so that an error occurs when the combustion environment of the boiler is diagnosed. It is effective to prevent it.

또한, 부식속도의 산출시 오류가 발생하는 것을 방지하기 때문에, 부식속도의 변화에 대한 원인을 쉽게 파악하고, 이에 대한 대책을 신속하고 정확하게 마련할 수 있는 효과가 있다. In addition, since it is possible to prevent an error from occurring when calculating the corrosion rate, it is possible to easily determine the cause of the change in the corrosion rate and to prepare a countermeasure for it quickly and accurately.

또한, 열센서와 연소가스 흡입센서 등을 이용하여 보일러의 연소환경을 진단하기 때문에, 보일러의 정지없이도 보일러의 연소환경을 실시간으로 신속하게 진단할 수 있는 효과가 있다.In addition, since the combustion environment of the boiler is diagnosed using a heat sensor and a combustion gas suction sensor, the combustion environment of the boiler can be quickly diagnosed in real time without stopping the boiler.

또한, 보일러의 작동을 정지시킬 필요가 없기 때문에, 진단장치를 통한 진단시간이 짧아지고, 진단에 소요되는 비용이 크게 절감되는 효과가 있다.In addition, since it is not necessary to stop the operation of the boiler, the diagnostic time through the diagnostic device is shortened, there is an effect that the cost required for diagnosis is greatly reduced.

또한, 보일러의 화염부측에 다수개의 열센서와 연소가스 흡입센서를 서로 다른 위치에 부착하여 연소환경을 진단하기 때문에, 보일러 전체의 종합적인 부식상태나, 연소불량 여부 및 편향 연소 정도 등을 정확하고 쉽게 진단할 수 있는 효과가 있다.In addition, since the combustion environment is diagnosed by attaching a plurality of heat sensors and combustion gas suction sensors at different positions on the flame side of the boiler, it is possible to accurately determine the overall corrosion state, poor combustion and deflection combustion of the entire boiler. It is easy to diagnose.

또한, 감시자에게 표시부를 통해 보일러의 상태를 확인할 수 있는 화면을 제공하기 때문에, 감시자는 원하는 위치에서 보일러의 연소환경에 대한 정보를 쉽게 확인할 수 있는 효과가 있다.In addition, since the monitor provides a screen for checking the status of the boiler through the display unit, the monitor can easily check the information on the combustion environment of the boiler at a desired position.

도 1은 종래의 보일러에서 석탄 화력에 의해 발생된 수냉벽 손상을 나타내는 예시도.
도 2는 종래의 보일러에서 중유화력에 의해 발생된 수냉벽 손상을 나타내는 예시도.
도 3은 종래의 전기화학적 노이즈를 활용한 모니터링 장치에서 센서를 나타내는 개략도.
도 4는 종래의 전기화학적 노이즈를 활용한 모니터링 장치에서 센서가 프로브로 만들어진 상태에서 보일러에 설치된 상태를 나타내는 개략도.
도 5는 종래의 전기저항의 변화를 활용한 모니터링 장치에서 보일러 수냉벽 튜브의 화염 반대편 측 벽면에 다수개의 센서가 부착된 상태를 나타내는 개략도.
도 6은 종래의 전기저항의 변화를 활용한 모니터링 장치가 보일러에 설치된 상태를 나타내는 개략도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 보일러의 연소환경 진단장치를 나타내는 구성도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 보일러의 연소환경 진단장치에 구비된 제1 제어부를 나타내는 구성도.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 보일러의 연소환경 진단장치가 화염부에 다수개 설치된 상태를 나타내는 구성도.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 보일러의 연소환경 진단장치에 구비되는 표시부의 화면상태를 나타내는 예시도.1 is an exemplary view showing water cooling wall damage caused by coal fired power in a conventional boiler.
Figure 2 is an exemplary view showing damage to the water cooling wall caused by heavy oil power in a conventional boiler.
Figure 3 is a schematic diagram showing a sensor in a monitoring device utilizing conventional electrochemical noise.
4 is a schematic diagram showing a state in which a sensor is installed in a boiler in a state in which a sensor is made of a probe in a conventional monitoring device utilizing electrochemical noise.
5 is a schematic view showing a state in which a plurality of sensors are attached to the side wall of the flame opposite side of the boiler water cooling wall tube in the monitoring device utilizing a change in the conventional electrical resistance.
Figure 6 is a schematic diagram showing a state in which a monitoring device utilizing a change in conventional electrical resistance is installed in the boiler.
Figure 7 is a block diagram showing a combustion environment diagnostic apparatus of the boiler according to an embodiment of the present invention.
8 is a block diagram showing a first control unit provided in the combustion environment diagnostic apparatus of the boiler according to an embodiment of the present invention.
9 is a block diagram showing a state in which a plurality of combustion environment diagnostic apparatus of the boiler according to an embodiment of the present invention is installed in the flame portion.
10 is an exemplary view showing a screen state of the display unit provided in the combustion environment diagnostic apparatus of the boiler according to an embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 보일러의 연소환경 진단장치(100)를 상세히 설명한다.Hereinafter, a combustion environment diagnosis apparatus 100 of a boiler according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 7에는 본 발명의 일 실시예에 따른 보일러의 연소환경 진단장치(100)를 나타내는 구성도가 도시되어 있다.7 is a block diagram showing a combustion environment diagnosis apparatus 100 of a boiler according to an embodiment of the present invention.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 보일러의 연소환경 진단장치(100)는, 보일러의 화염부측(110) 수냉벽 튜브에 하나 또는 다수개가 설치되어, 보일러의 전체적인 연소환경을 진단한다.As shown in Figure 7, the combustion environment diagnosis apparatus 100 of the boiler according to an embodiment of the present invention, one or more are installed on the flame side 110 of the boiler water cooling wall tube, the overall combustion environment of the boiler Diagnose

구체적으로, 상기 보일러의 연소환경 진단장치(100)는, 열 센서(130), 연소가스 흡입센서(140), 포집부(150), 미연분 함량 분석부(151), 가스전 처리기(160), 가스 분석기(180) 및 제1 제어부(190)를 포함할 수 있다.Specifically, the combustion environment diagnostic apparatus 100 of the boiler, the thermal sensor 130, combustion gas intake sensor 140, collecting unit 150, unburned content analysis unit 151, gas preprocessor 160, It may include a gas analyzer 180 and the first control unit 190.

상기 열 센서(130)는, 하나 또는 다수개가 상기 보일러를 구성하는 상기 화염부(110)의 수냉벽 튜브 벽면에 일부분이 상기 화염부(110)의 내부에 위치한 상태로 부착되고, 상기 화염부(110)의 서로 다른 위치에 부착된 복수개의 온도센서(131, 133, 135)와도 연결된다.One or more of the thermal sensors 130 are attached to the water cooling wall tube wall surface of the flame part 110 constituting the boiler with a portion located inside the flame part 110, and the flame part ( It is also connected to a plurality of temperature sensors (131, 133, 135) attached to different positions of the 110.

이때 상기 온도센서(131, 133, 135)는, 상기 열 센서(130)의 서로 다른 지점에 위치할 수 있고, 상기 열 센서(130)를 벗어난 서로 다른 지점에 위치할 수도 있다.In this case, the temperature sensors 131, 133, and 135 may be located at different points of the thermal sensor 130, or may be located at different points apart from the thermal sensor 130.

상기 연소가스 흡입센서(140)는, 하나 또는 다수개가 상기 화염부(110)의 수냉벽 튜브 벽면에 일부분이 상기 화염부(110)의 내부에 위치한 상태로 부착되어 상기 화염부(110)의 연소시 발생되는 연소 생성물을 흡입한다. The combustion gas suction sensor 140, one or more are attached to the water cooling wall tube wall surface of the flame portion 110 in a state where a portion is located inside the flame portion 110, the combustion of the flame portion 110 Inhalation of combustion products generated during

이때 상기 연소가스 흡입센서(140)는 상기 열 센서(130)의 감지대상이 연소할 때 발생되는 연소 생성물을 흡입할 수 있다.In this case, the combustion gas suction sensor 140 may suck combustion products generated when the sensing object of the thermal sensor 130 burns.

상기 포집부는(150), 상기 연소가스 흡입센서(140)에 의해 흡입된 연소 생성물 중 재(Ash)와 같은 입자상의 물질을 포집한다.The collecting unit 150 collects particulate matter such as ash in the combustion products sucked by the combustion gas suction sensor 140.

상기 미연분 함량 분석부(151)는, 상기 포집부(150)에 의해 포집된 입자상의 물질에서 미연분 함량을 분석한다.The fine powder content analyzing unit 151 analyzes the fine powder content in the particulate matter collected by the collecting unit 150.

상기 가스전 처리기(160)는, 상기 포집부(150)에 의해 입자상의 물질이 제거된 연소 생성물 중 수분과 같은 불순물을 제거한다.The gas pretreatment unit 160 removes impurities such as moisture from the combustion product from which the particulate matter is removed by the collecting unit 150.

상기 가스 분석기(180)는, 상기 가스전 처리기(160)에 의해 불순물이 제거된 연소 생성물의 가스 조성비를 분석한다.The gas analyzer 180 analyzes a gas composition ratio of the combustion product from which impurities are removed by the gas preprocessor 160.

즉, 상기 가스 분석기(180)는, 연소 생성물에서 O2, CO, NOX, H2S, Cl의 조성비를 분석하여 후술한 연소환경을 판단하는 정보로 사용되게 한다.That is, the gas analyzer 180 analyzes the composition ratios of O 2 , CO, NO X , H 2 S, and Cl in the combustion product so as to be used as information for determining the combustion environment described later.

상기 제1 제어부(190)는, 상기 온도센서(131, 133, 135)를 통해 측정된 온도정보와, 상기 열 센서(130)에 대한 정보와, 상기 연소가스 흡입센서(140)를 통해 흡입된 연소 생성물에 대한 정보 및 연료에 대한 정보를 이용하여 각 센서(130, 140)가 부착된 지점에서의 연소환경을 진단한다.The first control unit 190, the temperature information measured by the temperature sensors 131, 133, 135, information on the thermal sensor 130, and sucked through the combustion gas suction sensor 140. The combustion environment at the point where the sensors 130 and 140 are attached is diagnosed using the information on the combustion product and the information on the fuel.

구체적으로, 상기 제1 제어부(190)는 상기 가스 분석기(180)를 통해 분석된 가스 조성비를 통해 상기 연소가스 부착된 지점에서의 연소환경을 진단한다.Specifically, the first controller 190 diagnoses a combustion environment at the point where the combustion gas is attached through the gas composition ratio analyzed by the gas analyzer 180.

또한, 상기 열 센서(130)를 이용하여 열유속을 산출하고, 상기 연소가스 흡입센서(140)가 부착된 지점에서의 산화성 환경 또는 환원성 환경인지 여부에 해당하는 연소환경과, 상기 가스 분석기(180)를 통해 분석된 가스 조성비와, 상기 미연분 함량 분석부(151)를 통해 분석된 상기 미연분 함량과, 상기 화염부(110)에 공급되는 연료에 포함된 황 함량을 이용하여 부식속도를 산출한다.In addition, a heat flux is calculated using the heat sensor 130, and a combustion environment corresponding to whether the combustion gas suction sensor 140 is in an oxidative environment or a reducing environment and the gas analyzer 180. The corrosion rate is calculated using the gas composition ratio analyzed through the above, the unburned content analyzed through the unburned content analysis unit 151, and the sulfur content included in the fuel supplied to the flame section 110. .

또한, 상기 열 센서(130)에 부착된 연소 생성물의 퇴적속도와, 부식속도 산출에 사용된 정보와, 상기 가스 분석기(180)를 통해 분석된 가스 조성비를 이용하여 각 센서(130, 140)가 부착된 지점에서의 연소환경을 진단한다.In addition, each sensor (130, 140) by using the deposition rate of the combustion products attached to the thermal sensor 130, the information used to calculate the corrosion rate, and the gas composition ratio analyzed by the gas analyzer 180 Diagnose the combustion environment at the point of attachment.

한편, 도 8에는 본 발명의 일 실시예에 따른 보일러의 연소환경 진단장치(100)에 구비된 제1 제어부(190)를 나타내는 구성도가 도시되어 있다.On the other hand, Figure 8 is a block diagram showing the first control unit 190 provided in the combustion environment diagnostic apparatus 100 of the boiler according to an embodiment of the present invention.

도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 보일러의 연소환경 진단장치(100)에 구비된 제1 제어부(190)는, 열유속 산출부(191), 퇴적속도 산출부(192), 연소환경 판단부(193), 황 함량 측정부(194), 크롬 함량 측정부(195), 부식속도 산출부(196) 및 연소환경 진단부(197)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 8, the first control unit 190 provided in the combustion environment diagnosis apparatus 100 of the boiler according to an embodiment of the present invention includes a heat flux calculating unit 191 and a deposition rate calculating unit 192. The combustion environment determination unit 193, the sulfur content measurement unit 194, the chromium content measurement unit 195, the corrosion rate calculation unit 196, and the combustion environment diagnosis unit 197 may be included.

상기 열유속 산출부(191)는, 상기 각 온도센서(131, 133, 135)의 온도정보와, 상기 각 온도센서(131, 133, 135)의 온도측정 지점사이의 거리 및 상기 열 센서(130)의 열전도도를 이용하여 열유속을 산출한다.The heat flux calculator 191 may include a distance between temperature information of each of the temperature sensors 131, 133, and 135, a temperature measurement point of each of the temperature sensors 131, 133, and 135, and the heat sensor 130. Calculate the heat flux using the thermal conductivity of.

상기 퇴적속도 산출부(192)는, 상기 열유속 산출부(191)를 통해 산출된 열유속과, 상기 각 온도센서(131, 133, 135) 간의 시간의 변화에 따른 온도변화를 이용하여 상기 열 센서(130) 표면에 부착된 연소 생성물의 퇴적속도를 산출한다.The deposition rate calculation unit 192 may use the thermal sensor by using the heat flux calculated by the heat flux calculation unit 191 and a temperature change according to a change in time between the temperature sensors 131, 133, and 135. 130) Calculate the deposition rate of the combustion products attached to the surface.

예를 들어, 상기 열유속이 시간이 지남에 따라 감소하거나, 상기 각 온도센서(131, 133, 135)간의 시간의 변화에 따른 온도변화가 커지게 되면, 상기 퇴적속도는 증가하는 값으로 산출되게 된다.For example, when the heat flux decreases over time or the temperature change according to the change of time between the temperature sensors 131, 133, 135 increases, the deposition rate is calculated to increase. .

상기 연소환경 판단부(193)는, 상기 가스 분석기(180)를 통해 O2, CO, NOX, H2S의 가스 조성비가 분석되면, 각 가스의 조성비를 이용하여 당량비를 연산하고, 당량비를 통해 상기 연소가스 흡입센서(140)의 설치 지점이 산화성 환경 인지 환원성 환경인지를 판단한다.When the combustion composition determination unit 193 analyzes the gas composition ratio of O 2 , CO, NO X, and H 2 S through the gas analyzer 180, the combustion environment determination unit 193 calculates an equivalence ratio using the composition ratio of each gas, and calculates an equivalence ratio. It is determined whether the installation point of the combustion gas suction sensor 140 is an oxidizing environment or a reducing environment.

예를 들어, 상기 연소환경 판단부(193)는, 상기 가스 분석기(180)를 통해 분석된 당량비가 1이상이면, 상기 연소가스 흡입센서(140)가 부착된 지점을 산화성 환경으로 판단하고, 당량비가 1 미만이면 상기 연소가스 흡입센서(140)가 부착된 지점을 환원성 환경으로 판단한다.For example, the combustion environment determination unit 193 determines that the point where the combustion gas suction sensor 140 is attached as the oxidative environment when the equivalent ratio analyzed by the gas analyzer 180 is 1 or more, and the equivalent ratio If less than 1, the point to which the combustion gas suction sensor 140 is attached is determined as a reducing environment.

상기 황 함량 측정부(194)는, 상기 연소기(120)를 통해 상기 화염부(110)로 공급된 연료에 포함된 황(S) 함량을 측정한다.The sulfur content measuring unit 194 measures the sulfur (S) content included in the fuel supplied to the flame unit 110 through the combustor 120.

상기 크롬 함량 측정부(195)는, 상기 열 센서(130)에 사용된 재료를 분석하여 크롬(Cr)의 함량을 측정한다.The chromium content measuring unit 195 measures the content of chromium (Cr) by analyzing a material used for the thermal sensor 130.

상기 부식속도 산출부(196)는, 상기 열 센서(130)와 상기 연소가스 흡입센서(140) 주변에서의 부식속도를 산출하는데, 구체적으로, 상기 크롬 함량 측정부(195)를 통해 측정된 상기 크롬(Cr)의 함량과, 상기 각 온도센서(131, 133, 135)를 통해 측정된 온도와, 상기 열 센서(130)에서의 열유속과, 상기 연소가스 흡입센서(140)가 부착된 지점에서의 산화성 환경 또는 환원성 환경인지 여부인 연소환경과, 상기 가스 분석기(180)를 통해 분석된 황화수소(H2S) 농도, 염소(Cl) 농도와, 상기 미연분 함량 분석부(151)를 통해 분석된 미연분 함량 및 상기 연소기(120)를 통해 공급되는 연료에 포함된 황(S) 함량을 이용하여 부식속도를 산출한다.The corrosion rate calculator 196 calculates a corrosion rate around the thermal sensor 130 and the combustion gas intake sensor 140. Specifically, the corrosion rate calculator 195 measures the chromium content measuring unit 195. At the point where the content of chromium (Cr), the temperature measured by each of the temperature sensors 131, 133, 135, the heat flux at the heat sensor 130, and the combustion gas suction sensor 140 are attached The combustion environment, whether the oxidative environment or the reducing environment, and the hydrogen sulfide (H 2 S) concentration, chlorine (Cl) concentration analyzed by the gas analyzer 180, and analyzed through the unburned content analysis unit 151 The corrosion rate is calculated by using the fine lead content and the sulfur (S) content included in the fuel supplied through the combustor 120.

이때 상기 부식속도는, 기체상태인 황(S)에 의한 부식속도와, 염소(Cl)에 의한 부식속도 및 퇴적물에 의한 부식속도의 합으로 연산된다.At this time, the corrosion rate is calculated by the sum of the corrosion rate by sulfur (S), the corrosion rate by chlorine (Cl) and the corrosion rate by deposits.

구체적으로, 상기 기체상태의 황(S)에 의한 부식속도는,Specifically, the corrosion rate due to sulfur (S) in the gas state,

[a]×e[(-부식에 대한 활성화에너지)÷(R×온도)]×[황(H2S)농도]b×[1÷(열 센서 재료의 크롬(Cr) 함량 + cd]로 주어지고,[a] × e [(Activation energy for corrosion) ÷ (R × temperature) × [sulfur (H 2 S) concentration] b × [1 ÷ (chromium (Cr) content of the thermal sensor material + c d ] Given by

상기 염소에 의한 부식속도는,Corrosion rate by the chlorine,

[e×염소(Cl)농도]×[열유속]f ×e[(-염화에 대한 활성화 에너지)÷(R×온도]로 주어지며,[e × chlorine (Cl) concentration] × [heat flux] f × e [(activation energy for-chloride) ÷ (R × temperature] ,

상기 퇴적물에 의한 부식속도는,Corrosion rate by the deposit,

[g]×[연료의 황(S)에 의한 함수]×[미연분 함량에 의한 함수]×[연소 분위기에 의한 함수]×e[(-황화에 대한 활성화 에너지)÷(R×온도)]×[열유속]h로 주어진다.[g] × [Function by Sulfur (S) of Fuel] × [Function by Unburned Content] × [Function by Combustion Atmosphere] × e [(Activation Energy for Sulfurization) ÷ (R × Temperature)] X [heat flux] is given by h .

이때, a, b, c, d, e, f, g, h는 상수이고, R은 기체상수로 이루어진다.In this case, a, b, c, d, e, f, g, h are constants, and R is a gas constant.

상기 연소환경 진단부(197)는, 연소생성물의 퇴적속도와, 부식속도 및 상기 가스 분석기(180)를 통해 분석된 NOX의 농도를 이용하여 각 센서(130, 140)가 부착된 지점에서의 연소환경을 진단한다.The combustion environment diagnosis unit 197, the deposition rate of the combustion product, the corrosion rate and the analysis of the NO X analyzed by the gas analyzer 180 The combustion environment at the point where the sensors 130 and 140 are attached is diagnosed using the concentration.

예를 들어, 연소 생성물의 퇴적속도나 부식속도가 증가하거나 일산화질소(NO)의 양이 증가하게 되면 연소환경이 불량한 것으로 판단할 수 있다.For example, when the deposition rate or corrosion rate of the combustion products increases or the amount of nitrogen monoxide (NO) increases, it may be determined that the combustion environment is poor.

한편, 도 7에 도시된 바와 같이, 보일러의 연소환경 진단장치(100)는, 냉각매체 공급기(300), 제2 제어부(200) 및 제3 제어부(301)를 더 포함할 수 있다.On the other hand, as shown in Figure 7, the combustion environment diagnostic apparatus 100 of the boiler may further include a cooling medium supplier 300, the second control unit 200 and the third control unit 301.

상기 냉각매체 공급기(300)는, 냉각기(303)를 통해 상기 보일러를 구성하는 상기 화염부(110)로 냉각매체를 공급한다.The cooling medium supplier 300 supplies a cooling medium to the flame unit 110 constituting the boiler through the cooler 303.

상기 제2 제어부(200)는, 상기 온도센서(131, 133, 135)로부터 온도정보를 전송받아 상기 제3 제어부(301)롤 조절하여 상기 냉각기(303)를 통해 상기 화염부(110)로 공급되는 냉각매체의 양을 조절한다.The second control unit 200 receives temperature information from the temperature sensors 131, 133, and 135 and adjusts the third control unit 301 to supply the flame unit 110 through the cooler 303. Adjust the amount of cooling medium.

상기 제3 제어부(301)는, 상기 제2 제어부(200)의 제어에 따라 상기 냉각매체 공급기(300)로부터 상기 냉각기(303)로 공급되는 냉각매체의 양을 조절하는데, 상기 제3 제어부(301)에는 냉각매체 조절 밸브(미도시)가 구비되어 상기 제2 제어부(200)의 제어에 따라 상기 냉각매체 조절 밸브가 개방 또는 폐쇄상태로 조절됨으로써 상기 화염부(110)로 공급되는 냉각매체의 양이 조절될 수 있다.The third control unit 301 adjusts the amount of cooling medium supplied from the cooling medium supplier 300 to the cooler 303 under the control of the second control unit 200. ) Is provided with a cooling medium control valve (not shown), the amount of cooling medium supplied to the flame unit 110 by adjusting the cooling medium control valve to the open or closed state under the control of the second control unit 200. This can be adjusted.

한편, 상기 포집부(150)와 상기 가스전 처리기(160) 사이에는, 제1 밸브(201)가 구비될 수 있고, 상기 가스전 처리기(160)와 상기 가스 분석기(180) 사이에는, 제2 밸브(203)가 더 구비될 수 있다.Meanwhile, a first valve 201 may be provided between the collecting unit 150 and the gas field processor 160, and a second valve may be disposed between the gas field processor 160 and the gas analyzer 180. 203 may be further provided.

상기 제1 밸브(201)와 상기 제2 밸브(203)는, 상기 제2 제어부(200)의 제어에 따라 개방 또는 폐쇄상태가 되도록 조절됨으로써, 상기 가스전 처리기(160)를 지난 연소 생성물이 상기 가스 분석기(180)로 유입되는 것을 조절한다.The first valve 201 and the second valve 203 are adjusted to be in an open or closed state under the control of the second control unit 200, so that the combustion product passing through the gas pretreatment unit 160 is the gas. Adjust the inflow to the analyzer 180.

이때, 상기 제1 밸브(201)와 상기 제2 밸브(203)는 솔레노이드 밸브로 구성될 수 있으며, 상기 제1 밸브(201)는 2-way 솔레노이드 밸브로 구성되고, 상기 제2 밸브(203)는 3-way 솔레노이드 밸브로 구성될 수 있다.At this time, the first valve 201 and the second valve 203 may be composed of a solenoid valve, the first valve 201 is composed of a two-way solenoid valve, the second valve 203 May be configured as a 3-way solenoid valve.

따라서, 연소 생성물의 가스성분을 분석하고자 하는 경우에는, 상기 제2 제어부(200)의 제어에 따라 상기 제1 밸브(201) 즉 2-way 솔레노이드 밸브가 개방상태가 되게 하여 유로를 형성시키고, 상기 제2 밸브(203) 즉 3-way 솔레노이드밸브는 외기 흡입이 차단상태가 되면서 연소 생성물이 상기 가스 분석기(180)로 유입되게 개방상태가 되도록 조절된다.Therefore, when the gas component of the combustion product is to be analyzed, the first valve 201, that is, the 2-way solenoid valve, is opened under the control of the second controller 200 to form a flow path, and The second valve 203, that is, the 3-way solenoid valve, is controlled to be open to allow the combustion product to flow into the gas analyzer 180 while the intake of the outside air is blocked.

이후, 상기 가스 분석기(180)를 통한 연소 생성물의 가스성분 분석이 종료되게 되면, 상기 제2 제어부(200)를 통해 상기 제1 밸브(201)는 차단상태가 되도록 조절되면서 유로가 폐쇄되고, 상기 제2 밸브(203)는 외기흡입이 가능하도록 개방상태가 되도록 조절된다.Thereafter, when the gas component analysis of the combustion product through the gas analyzer 180 is finished, the first valve 201 is controlled to be blocked by the second control unit 200, and the flow path is closed. The second valve 203 is adjusted to be in an open state to allow outside air suction.

한편, 상기 제2 밸브(203)와 상기 가스 분석기(180) 사이에는, 진공펌프(170)가 더 구비될 수 있다. Meanwhile, a vacuum pump 170 may be further provided between the second valve 203 and the gas analyzer 180.

상기 진공펌프(170)는, 상기 제2 밸브(203)와 상기 가스 분석기(180) 사이에 위치하여, 상기 연소가스 흡입센서(140)를 지나 상기 가스전 처리기(160)로 유입된 연소 생성물을 흡입하여 상기 가스 분석기(180)로 유입되게 한다.The vacuum pump 170 is positioned between the second valve 203 and the gas analyzer 180 to suck the combustion products introduced into the gas preprocessor 160 through the combustion gas suction sensor 140. To be introduced into the gas analyzer 180.

한편, 도 9에는 본 발명의 일 실시예에 따른 보일러의 연소환경 진단장치(100)가 보일러의 화염부(110)에 다수개 설치된 상태를 나타내는 구성도가 도시되어 있다.On the other hand, Figure 9 is a block diagram showing a state in which a plurality of boiler combustion environment diagnostic apparatus 100 according to an embodiment of the present invention is installed in the flame section 110 of the boiler.

도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 보일러의 연소환경 진단장치(100)는 보일러의 화염부(110)측 수냉벽 튜브에 다수개가 구비될 수 있다.As shown in Figure 9, the combustion environment diagnosis apparatus 100 of the boiler according to the present invention may be provided with a plurality of water cooling wall tube of the flame section 110 side of the boiler.

예를 들어, 상기 열 센서(130)와, 상기 연소가스 흡입센서(140)가 상기 보일러의 화염부(110)부측에 소정간격으로 다수개가 설치되고, 상기 제1 제어부(190)가 상기 열 센서(130)와 상기 연소가스 흡입센서(140)등으로부터 열유속이나 연소생성물에 대한 정보 등을 전달받아 각 센서(130, 140)가 부착된 지점에서의 부식속도나 연소환경을 진단할 수 있다.For example, a plurality of the thermal sensor 130 and the combustion gas suction sensor 140 are installed on the flame portion 110 side of the boiler at predetermined intervals, and the first controller 190 is the thermal sensor. By receiving the information on the heat flux or the combustion product from the 130 and the combustion gas suction sensor 140, etc., it is possible to diagnose the corrosion rate or the combustion environment at the point where the sensors 130 and 140 are attached.

따라서, 감시자는 보일러의 화염부(110)측에 다수개의 연소환경 진단장치(100)를 설치함으로써, 보일러의 전반적인 연소환경을 종합적으로 진단할 수 있게 된다.Therefore, the monitor by installing a plurality of combustion environment diagnostic apparatus 100 on the flame section 110 side of the boiler, it is possible to comprehensively diagnose the overall combustion environment of the boiler.

한편, 도 10에는 본 발명의 일 실시예에 따른 보일러의 연소환경 진단장치(100)에 구비되는 표시부(400)의 화면상태를 나타내는 예시도가 도시되어 있다.On the other hand, Figure 10 is an exemplary view showing a screen state of the display unit 400 provided in the combustion environment diagnostic apparatus 100 of the boiler according to an embodiment of the present invention.

도 10에 도시된 바와 같이, 상기 표시부(400)는 감시자에게 보일러의 화염부(110)에 대한 연소환경을 판단할 수 있는 선택항목(401)을 제공한다.As shown in FIG. 10, the display unit 400 provides the monitor with a selection item 401 for determining a combustion environment for the flame unit 110 of the boiler.

예를 들어, 상기 표시부(400)가 제공하는 선택항목(401)은, 화면상에 보일러의 부식상태, 연소불량 여부 및 연소의 편향 여부 등으로 구성되어 제공된다.For example, the selection item 401 provided by the display unit 400 includes a corrosion state of the boiler, a poor combustion state, a deflection of combustion, and the like.

또한, 상기 표시부(400)에는 상기 선택항목(401)을 제공받도록 하는 동작모드(403)가 화면상에 제공될 수 있다.In addition, the display unit 400 may be provided with an operation mode 403 for receiving the selection item 401 on the screen.

따라서, 감시자는 동작모드(403)를 선택한 다음 화면에 보일러의 상태를 확인할 수 있는 선택항목(401)이 제공되면, 선택항목(401) 중 하나를 선택하여 원하는 보일러의 연소환경 정보를 제공받을 수 있다.Therefore, when the monitor selects the operation mode 403 and the selection item 401 for checking the status of the boiler is provided on the screen, the monitor can select one of the selection items 401 to receive the combustion environment information of the desired boiler. have.

하지만, 상기 표시부(400)가 제공하는 선택화면은 상기의 경우에 한정되는 것은 아니며, 보일러의 연소환경을 확인할 수 있는 다양한 화면이 제공될 수 있다.However, the selection screen provided by the display unit 400 is not limited to the above case, and various screens for checking the combustion environment of the boiler may be provided.

예를 들어, 다수개의 연소환경 진단장치가 설치된 경우, 각 진단장치별로의 연소환경 진단정보를 제공받을 수 있는 화면이 제공될 수 있다.For example, when a plurality of combustion environment diagnosis apparatuses are installed, a screen for receiving combustion environment diagnosis information for each diagnosis apparatus may be provided.

상기와 같이 구성된 보일러의 연소환경 진단장치는, 열 센서와 연소가스 흡입센서를 이용하여 화염부측의 열유속이나 연소 생성물의 퇴적속도 등을 측정하고, 이를 이용하여 보일러의 부식속도와, 각 센서가 부착된 지점의 연소환경을 진단함으로써, 부식속도의 산출시 오류가 발생하는 것을 방지하고, 다양한 정보를 이용하여 보일러의 연소환경을 종합적으로 진단할 수 있게 된다.The combustion environment diagnosis apparatus of the boiler configured as described above measures the heat flux on the flame side or the deposition rate of the combustion product using a heat sensor and a combustion gas inlet sensor, and uses the same to determine the corrosion rate of the boiler and the sensors attached thereto. By diagnosing the combustion environment at a predetermined point, it is possible to prevent an error from occurring in calculating the corrosion rate and to comprehensively diagnose the combustion environment of the boiler using various information.

또한, 부식속도의 산출시 오류가 발생하는 것을 방지하기 때문에, 부식속도가 변화하게 되면, 부식속도에 영향을 미치는 원인을 쉽게 파악할 수 있어, 부식속도의 증가나 감소에 대한 대책을 보다 신속하고 정확하게 마련할 수 있게 된다. In addition, since it prevents an error from occurring when calculating the corrosion rate, when the corrosion rate changes, it is easy to identify the cause that affects the corrosion rate, so that measures for increasing or decreasing the corrosion rate can be more quickly and accurately. You can prepare.

또한, 열 센서와 연소가스 흡입센서등을 이용하여 보일러의 연소환경을 진단하기 때문에, 다양하게 변화는 연소환경을 신속하고 안정적으로 진단할 수 있게 된다.In addition, since the combustion environment of the boiler is diagnosed using a thermal sensor and a combustion gas suction sensor, various changes can quickly and stably diagnose the combustion environment.

또한, 열 센서와 연소가스 흡입센서를 이용하여 연소환경을 진단하기 때문에, 진단을 위해 보일러의 작동을 정지시킬 필요가 없을 뿐만 아니라, 진단장치를 통한 연소환경 진단시간이 짧아지고, 진단에 소요되는 비용이 크게 절감되며, 보일러를 보다 안정적으로 모니터링 할 수 있게 된다.In addition, since the combustion environment is diagnosed using a thermal sensor and a combustion gas intake sensor, not only does it need to stop the operation of the boiler for diagnosis, but also the combustion environment diagnosis time through the diagnosis device is shortened, The cost is greatly reduced and the boiler can be monitored more reliably.

또한, 보일러의 화염부측의 서로 다른 지점에 다수개의 열 센서와 연소가스 흡입센서를 부착하여 사용하기 때문에, 보일러 전체의 종합적인 부식상태나, 연소불량, 편향 연소 정도 등을 빠르고 쉽게 진단할 수 있게 된다.In addition, since a plurality of heat sensors and combustion gas suction sensors are attached to different points on the flame side of the boiler, it is possible to quickly and easily diagnose the overall corrosion state, combustion failure, deflection combustion degree, etc. of the entire boiler. do.

또한, 감시자에게 PC(Personal Computer)나 스마트폰 등을 통해 보일러의 상태를 확인할 수 있는 화면을 제공함으로써, 감시자는 원하는 위치에서 보일러의 연소환경에 대한 정보를 쉽게 확인할 수 있게 된다.In addition, by providing a monitor to the monitor to check the status of the boiler through a personal computer (PC) or a smart phone, the monitor can easily check the information on the combustion environment of the boiler at the desired location.

이상에서 본 발명의 바람직한 일 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있고, 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.Although one preferred embodiment of the present invention has been described above, it is clear that the present invention may use various changes, modifications, and equivalents, and may be applied in the same manner by appropriately modifying the above embodiments. Accordingly, the above description does not limit the scope of the invention as defined by the limitations of the following claims.

1, 5: 센서 1a: 전극
1b: 절연물질 2: 보일러
3: 프로보 4: 수냉벽 튜브
100: 연소환경 진단장치 110: 화염부
120: 연소기 130: 열 센서
131, 133, 135: 온도센서 140: 연소가스 흡입센서
150: 포집부 151: 미연분 함량 분석부
160: 가스전 처리기 170: 진공펌프
180: 가스분석기 190: 제1 제어부
191: 열유속 산출부 192: 퇴적속도 산출부
193: 연소환경 판단부 194: 황 함량 측정부
195: 크롬 함량 측정부 196: 부식속도 산출부
197: 연소환경 진단부 200: 제2 제어부
201: 제1 밸브 203: 제2 밸브
300: 냉각매체 공급기 301: 제3 제어부
303: 냉각기 400: 표시부
401: 선택항목 403: 동작모드1, 5: sensor 1a: electrode
1b: Insulation material 2: Boiler
3: provo 4: water cooled wall tube
100: combustion environment diagnostic apparatus 110: flame part
120: burner 130: thermal sensor
131, 133, 135: Temperature sensor 140: Combustion gas suction sensor
150: collecting unit 151: unburned content analysis unit
160: gas preprocessor 170: vacuum pump
180: gas analyzer 190: first control unit
191: heat flux calculation unit 192: deposition rate calculation unit
193: combustion environment determination unit 194: sulfur content measurement unit
195: chromium content measuring unit 196: corrosion rate calculation unit
197: combustion environment diagnosis unit 200: second control unit
201: first valve 203: second valve
300: cooling medium supplyer 301: third control unit
303: cooler 400: display unit
401: selection item 403: operation mode

Claims (16)

연소기를 통해 연료가 화염부로 공급되어 열을 발생시키는 보일러의 연소환경 진단장치에 있어서,
상기 화염부에 부착되고, 적어도 하나 이상의 온도센서와 연결된 적어도 하나 이상의 열 센서;
상기 화염부에 부착되고, 상기 열 센서의 감지대상이 연소할 때 발생되는 연소 생성물을 흡입하는 적어도 하나 이상의 연소가스 흡입센서; 및
상기 온도센서를 통해 측정된 온도정보와, 상기 열 센서에 대한 정보와, 상기 연소가스 흡입센서를 통해 흡입된 연소 생성물에 대한 정보 및 연료에 대한 정보를 이용하여 상기 열 센서와 상기 연소가스 흡입센서가 부착된 지점에서의 연소환경을 판단하는 제1 제어부;
를 포함하는 보일러의 연소환경 진단장치.In the combustion environment diagnostic apparatus of a boiler in which fuel is supplied to a flame part through a combustor to generate heat,
At least one thermal sensor attached to the flame portion and connected to at least one temperature sensor;
At least one combustion gas suction sensor attached to the flame part and configured to suck combustion products generated when the sensing object of the thermal sensor is burned; And
The heat sensor and the combustion gas suction sensor using temperature information measured through the temperature sensor, information on the heat sensor, information on combustion products sucked through the combustion gas suction sensor, and information on fuel. A first control unit to determine a combustion environment at the point where it is attached;
Combustion environment diagnostic apparatus of a boiler comprising a. 제1항에 있어서,
상기 연소가스 흡입센서에 의해 흡입된 연소 생성물 중 입자상의 물질을 포집하는 포집부;7
상기 포집부에 의해 포집된 입자상의 물질에서 미연분 함량을 분석하는 미연분 함량 분석부;
상기 포집부에 의해 입자상의 물질이 제거된 연소 생성물 중 불순물을 제거하는 가스전 처리기; 및
상기 가스전 처리기에 의해 불순물이 제거된 연소 생성물의 가스 조성비를 분석하는 가스 분석기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보일러의 연소환경 진단장치.The method of claim 1,
A collecting unit collecting particulate matter in the combustion product sucked by the combustion gas suction sensor;
A fine powder content analyzing unit for analyzing the fine powder content in the particulate matter collected by the collecting unit;
A gas preprocessor for removing impurities in combustion products from which particulate matter is removed by the collecting unit; And
And a gas analyzer for analyzing a gas composition ratio of the combustion product from which impurities are removed by the gas preprocessor. 제2항에 있어서,
상기 제1 제어부는,
상기 가스 분석기에 의해 분석된 가스 조성비를 이용하여 상기 연소가스 흡입센서가 부착된 지점이 산화성 환경 인지를 판별하고, 상기 열 센서에서의 열유속과, 상기 연소가스 흡입센서가 부착된 지점의 산화성 환경 여부와, 상기 가스 분석기를 통한 가스 조성비와, 상기 미연분 함량 분석기를 통해 분석된 상기 미연분 함량과, 상기 화염부에 공급되는 연료에 포함된 황 함량을 이용하여 상기 열 센서와 상기 연소가스 흡입센서가 부착된 지점에서의 부식속도를 산출하는 것을 특징으로 하는 보일러의 연소환경 진단장치.The method of claim 2,
The first control unit,
The gas composition ratio analyzed by the gas analyzer determines whether the point where the combustion gas inlet sensor is attached is an oxidative environment, and the heat flux in the heat sensor and whether the point where the combustion gas inlet sensor is attached is an oxidative environment. And the heat sensor and the combustion gas suction sensor using a gas composition ratio through the gas analyzer, the fine powder content analyzed by the fine powder content analyzer, and the sulfur content included in the fuel supplied to the flame unit. Apparatus for diagnosing combustion environment of a boiler, characterized in that for calculating the corrosion rate at the point where is attached. 제3항에 있어서,
상기 제1 제어부는,
상기 열 센서에 부착된 연소 생성물의 퇴적속도와, 부식속도 산출에 사용된 정보와, 상기 가스 분석기를 통해 분석된 가스 조성비를 이용하여 상기 열 센서와 상기 연소가스 흡입센서가 부착된 지점에서의 연소환경을 판단하는 것을 특징으로 하는 보일러의 연소환경 진단장치.The method of claim 3,
The first control unit,
Combustion at the point where the thermal sensor and the combustion gas suction sensor are attached by using the deposition rate of the combustion product attached to the thermal sensor, the information used to calculate the corrosion rate, and the gas composition ratio analyzed by the gas analyzer. Apparatus for diagnosing combustion environment of a boiler, characterized in that for judging the environment. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 열 센서와 상기 연소가스 흡입센서는, 각각 그 일부분이 상기 화염부의 내부에 위치하는 것을 특징으로 하는 보일러의 연소환경 진단장치.The method according to any one of claims 1 to 4,
The thermal sensor and the combustion gas suction sensor, the combustion environment diagnostic apparatus of the boiler, characterized in that each portion is located in the flame portion. 제4항에 있어서,
상기 제1 제어부는,
상기 각 온도센서의 온도정보와, 상기 각 온도센서의 온도측정 지점사이의 거리 및 상기 열 센서의 열전도도를 이용하여 열유속을 산출하는 열유속 산출부;
상기 열유속 산출부를 통해 산출된 열유속과, 상기 각 온도센서 간의 시간의 변화에 따른 온도변화를 이용하여 상기 열 센서 표면에 부착된 연소 생성물의 퇴적속도를 산출하는 퇴적속도 산출부;
상기 가스 분석기를 통해 O2, CO, NOX, H2S의 가스 조성비가 분석되면, 각 가스의 조성비를 이용하여 당량비를 연산하고, 당량비를 통해 상기 연소가스 흡입센서의 설치 지점이 산화성 환경 인지 환원성 환경인지를 판단하는 연소환경 판단부; 및
상기 연소기를 통해 상기 화염부로 공급된 연료에 포함된 황 함량을 측정하는 황 함량 측정부;
상기 열 센서에 사용된 재료를 분석하여 크롬의 함량을 측정하는 크롬 함량 측정부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 보일러의 연소환경 진단장치.The method of claim 4, wherein
The first control unit,
A heat flux calculation unit configured to calculate a heat flux using temperature information of each temperature sensor, a distance between a temperature measuring point of each temperature sensor, and a thermal conductivity of the heat sensor;
A deposition rate calculator configured to calculate a deposition rate of a combustion product attached to the surface of the thermal sensor by using the heat flux calculated through the heat flux calculator and a temperature change according to a change in time between the respective temperature sensors;
When the gas composition ratio of O 2 , CO, NO X, H 2 S is analyzed by the gas analyzer, the equivalent ratio is calculated using the composition ratio of each gas, and the installation point of the combustion gas suction sensor is an oxidative environment based on the equivalent ratio. Combustion environment determination unit for determining whether the reducing environment; And
A sulfur content measuring unit for measuring sulfur content included in the fuel supplied to the flame unit through the combustor;
Chromium content measuring unit for measuring the content of chromium by analyzing the material used in the thermal sensor;
Combustion environment diagnostic apparatus of a boiler comprising a. 제6항에 있어서,
상기 제1 제어부는,
상기 크롬의 함량과, 상기 각 온도센서를 통해 측정된 온도와, 열유속과, 산화성 환경 또는 환원성 환경인지 여부인 연소환경과, 상기 가스 분석기를 통해 분석된 H2S 농도, Cl농도와, 미연분 함량 및 연료에 포함된 황 함량을 이용하여 부식속도를 산출하는 부식속도 산출부; 및
상기 연소 생성물의 퇴적속도와, 부식속도 및 상기 가스 분석기를 통해 분석된 NOX농도를 이용하여 각 센서가 부착된 지점에서의 연소환경을 진단하는 연소환경 진단부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 보일러의 연소환경 진단장치.The method of claim 6,
The first control unit,
The chromium content, the temperature measured by each temperature sensor, the heat flux, the combustion environment whether it is an oxidizing environment or a reducing environment, the H 2 S concentration, Cl concentration, and unburned powder analyzed by the gas analyzer. Corrosion rate calculation unit for calculating the corrosion rate using the content and sulfur content in the fuel; And
A combustion environment diagnosis unit for diagnosing the combustion environment at the point where each sensor is attached by using the deposition rate of the combustion product, the corrosion rate, and the NO x concentration analyzed by the gas analyzer;
Combustion environment diagnostic apparatus of a boiler comprising a. 제7항에 있어서,
상기 연소환경 판단부는,
상기 연산된 당량비가 1이상이면 산화성 환경으로 판단하고, 상기 연산된 당량비가 1 미만이면 환원성 환경으로 판단하는 것을 특징으로 하는 보일러의 연소환경 진단장치. The method of claim 7, wherein
The combustion environment determination unit,
When the calculated equivalent ratio is 1 or more, it is determined as an oxidative environment, and when the calculated equivalent ratio is less than 1, it is determined as a reducing environment. 제7항에 있어서,
냉각매체 조절 밸브;
냉각기를 통해 상기 화염부로 냉각매체를 공급하는 냉각매체 공급기;
상기 온도센서로부터 온도정보를 전송받아 상기 냉각기를 통해 상기 화염부로 공급되는 냉각매체의 양이 조절되도록 제3 제어부를 제어하는 제2 제어부; 및
상기 제2 제어부의 제어에 따라 상기 냉각매체 공급기로부터 상기 냉각기로 공급되는 냉각매체의 양이 조절되도록 상기 냉각매체 조절 밸브의 동작을 제어하는 제3 제어부;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보일러의 연소환경 진단장치The method of claim 7, wherein
Cooling medium control valve;
A cooling medium supplier for supplying a cooling medium to the flame unit through a cooler;
A second control unit which receives the temperature information from the temperature sensor and controls a third control unit to adjust the amount of the cooling medium supplied to the flame unit through the cooler; And
A third control unit controlling an operation of the cooling medium control valve to adjust an amount of the cooling medium supplied from the cooling medium supply to the cooler under the control of the second control unit;
Combustion environment diagnostic apparatus of the boiler, characterized in that it further comprises 제9항에 있어서,
상기 포집부와 상기 가스전 처리기 사이, 상기 가스전 처리기와 상기 가스 분석기 사이에는, 각각 제1 밸브와 제2 밸브가 구비되고,
상기 제1 밸브와 상기 제2 밸브는, 상기 제2 제어부의 제어에 따라 개방 또는 폐쇄됨으로써 상기 포집부를 지난 연소생성물이 상기 가스전 처리기로 유입되거나, 상기 가스전 처리기를 지난 연소 생성물이 상기 가스 분석기로 유입되는 것이 조절되는 것을 특징으로 하는 보일러의 연소환경 진단장치.The method of claim 9,
A first valve and a second valve are provided between the collection unit and the gas preprocessor, and between the gas preprocessor and the gas analyzer, respectively.
The first valve and the second valve are opened or closed under the control of the second control unit so that combustion products passing through the collecting unit flow into the gas pretreatment, or combustion products passing through the gas pretreatment flow into the gas analyzer. Apparatus for diagnosing combustion environment of a boiler, characterized in that being controlled. 제10항에 있어서,
상기 제2 밸브와 상기 가스 분석기 사이에는,
상기 연소가스 흡입센서를 지나 상기 가스전 처리기로 유입된 연소 생성물을 흡입하여 상기 가스 분석기로 유입되게 하는 진공펌프가 구비되는 것을 특징으로하는 보일러의 연소환경 진단장치.The method of claim 10,
Between the second valve and the gas analyzer,
And a vacuum pump for sucking the combustion products introduced into the gas preprocessor through the combustion gas inlet sensor to be introduced into the gas analyzer. 제10항에 있어서,
상기 제1 밸브와 상기 제2 밸브는 솔레노이드 밸브인 것을 특징으로 하는 보일러의 연소환경 진단장치.The method of claim 10,
The first valve and the second valve is a combustion environment diagnostic apparatus of the boiler, characterized in that the solenoid valve. 제12항에 있어서,
상기 제1 밸브는 2-way 솔레노이드 밸브이고, 상기 제2 밸브는 3-way 솔레노이드 밸브인 것을 특징으로 하는 보일러의 연소환경 진단장치.The method of claim 12,
The first valve is a 2-way solenoid valve, the second valve is a combustion environment diagnostic apparatus of the boiler, characterized in that the 3-way solenoid valve. 제2항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 부식속도는,
기체상태인 황 성분에 의한 부식속도와, 염소성분에 의한 부식속도 및 퇴적물에 의한 부식속도의 합인 것을 특징으로 하는 보일러의 연소환경 진단장치. The method according to any one of claims 2 to 7,
The corrosion rate is,
A combustion environment diagnosis apparatus for a boiler, characterized in that the sum of the corrosion rate of the sulfur component in the gaseous state, the corrosion rate of the chlorine component, and the corrosion rate of the deposit. 제14항에 있어서,
상기 기체상태의 황성분에 의한 부식속도는,
[a]×e[(-부식에 대한 활성화에너지)÷(R×온도)]×[기체상태황(H2S)농도]b×[1÷(열 센서 재료의 크롬(Cr) 함량 + cd]로 주어지고,
상기 염소성분에 의한 부식속도는,
[e×염소(Cl)농도]×[열유속]f ×e[(-염화에 대한 활성화 에너지)÷(R×온도]로 주어지며,
상기 퇴적물에 의한 부식속도는,
[g]×[연료의 황(S)성분에 의한 함수]×[미연분 함량에 의한 함수]×[연소 분위기에 의한 함수]×e[(-황화에 대한 활성화 에너지)÷(R×온도)]×[열유속]h로 주어지되,
여기서, a, b, c, d, e, f, g, h는 상수이고, R은 기체상수인 것을 특징으로 하는 보일러의 연소환경 진단장치. The method of claim 14,
Corrosion rate by the sulfur component of the gas state,
[a] × e [(Activation energy for corrosion) ÷ (R × temperature) × [gas state (H 2 S) concentration] b × [1 ÷ (chromium (Cr) content of thermal sensor material + c d ],
Corrosion rate by the chlorine component,
[e × chlorine (Cl) concentration] × [heat flux] f × e [(activation energy for-chloride) ÷ (R × temperature] ,
Corrosion rate by the deposit,
[g] × [Function of Sulfur (S) Component of Fuel] × [Function of Unburned Content] × [Function of Combustion Atmosphere] × e [(Activation Energy for Sulfurization) ÷ (R × Temperature) ] × [heat flux] h ,
Here, a, b, c, d, e, f, g, h is a constant, R is a combustion environment diagnostic apparatus of the boiler, characterized in that the gas constant. 제2항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 보일러의 부식상태, 연소불량 여부 및 연소의 편향 여부 중 적어도 하나 이상을 확인할 수 있도록 선택항목을 제공하는 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보일러의 연소환경 진단장치. The method according to any one of claims 2 to 7,
And a display unit for providing a selection item so as to check at least one of corrosion state of the boiler, poor combustion and deflection of combustion.
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