KR20210056773A - 화력발전소의 보일러 미분기 유량센싱라인 막힘 해소장치 - Google Patents

화력발전소의 보일러 미분기 유량센싱라인 막힘 해소장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 화력발전소의 보일러 미분기 유량센싱라인 막힘 해소장치는 화력발전소의 보일러 미분기(100)의 공기공급기에 연결되어 공기를 공급하기 위한 덕트(300)의 벽면(310) 일측에 연통되는 프로브관(410)과 상기 프로브관(410)으로부터 분기되는 분기관(420)과 상기 분기관(420)에 연결되는 압력센서(430)를 포함하는 유량 측정장치(400)에서 상기 프로브관(410) 내부에 배치되는 푸쉬부재(510)와, 상기 푸쉬부재(510)와 연결되고 상기 프로브관(410) 외부로 연장되는 연결바(520)와, 상기 연결바(520)에 결합되어 상기 연결바(520)를 상기 프로브관(410) 내부로 전진 및 후진시키기 위한 구동부재를 포함하여 이루어져서 상기 구동부재에 의해 상기 연결바(520)가 상기 프로브관(410) 내부로 인입되면서 상기 푸쉬부재(510)가 상기 프로브관(410)의 입구까지 전진하여 상기 덕트(300)에 연결되는 상기 프로브관(410)의 입구를 막는 재를 제거하는 것을 특징으로 한다.

Description

화력발전소의 보일러 미분기 유량센싱라인 막힘 해소장치{Automatic device for unplugging a flow measurement sensing line of boiler pulverizers in a thermal power plant}
본 발명은 화력발전소의 보일러 미분기 유량센싱라인 막힘 해소장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 화력발전소에 사용되는 보일러의 미분기 유량측정 센싱라인의 막힘을 자동으로 해소하는 장치에 관한 것이다.
석탄화력발전소에서 직접연소방식 보일러의 바울형(Bowl Type) 미분기(Pulverizer)는 급탄기(Coal Feeder)로부터 공급되는 석탄(35℃ 내외)이 바울 중앙 부분으로 떨어져 바울의 원심력에 의해 원주방향으로 밀려나면서 그라인딩 롤러(Grinding Roller)와 바울 사이에서 분쇄되어 밀가루처럼 곱게 갈린 미분탄(200 Mesh 입자가 70% 이상)을 연소가 용이하도록 1차 통풍기(PAF)로부터 공급된 고온 공기(340℃ 내외)와 저온 공기(40℃ 내외)를 적절하게 혼합(55~60℃)하여 버너까지 이송하여 보일러 노내에서 완전 연소하도록 하는 설비이다.
도1 내지 도2가 화력발전소의 미분기를 도시한 도면으로서 도면을 참조하여 미분기(100)의 작동을 설명하면 급탄기로부터 공급되는 석탄이 공급관(10)을 통해 미분기(100) 내부로 공급되어 접시 모양의 바울(bowl)(30)의 중앙부로 낙하하면, 회전수단(미도시)에 의해 회전하는 바울(30)의 원심력에 의하여 석탄이 바울(30)의 바깥방향으로 밀려 나가면서 그라인딩 롤러(grinding roller)(40)와 바울(30) 사이로 들어가면서 분쇄된다.
바울(30) 아래에서는 예열된 1차 공기를 바울(30) 외측에 구비되는 베인 휠(vane wheel)(50)을 통해 상부로 공급한다. 베인 휠(50)은 1차 공기공급기(60)로부터 공급되는 1차 공기의 이송통로로서 바울(30)의 외측에 결합되어 회전하면서 미분기(100) 내부에 선회력을 공급하는 것으로 베인 휠(50)은 회전하면서 미분탄에 선회력을 공급하여 미분탄의 선별과 함께 미분탄과 1차공기의 혼합 역할을 수행하게 된다.
이 때, 미분(微粉)된 석탄은 미분기(100)의 최상부에 위치한 미분탄 분리기에 부딪히면서 공기와 함께 선회하게 되고, 미세하게 분쇄된 미분탄은 가열된 공기의 힘으로 부상하면서 미분기(100)의 배출관(70)을 통해 보일러 버너로 이송되고, 덜 분쇄된 입자가 큰 석탄은 깔데기 모양의 내부 콘(20)을 거쳐 다시 바울(30)로 떨어져 재분쇄된다.
이러한 미분기(100)에서 1차 공기공급기(60)에 석탄이송 및 건조를 위한 약 280℃의 공기가 상시 GAH(Gas Air Heater)로부터 공급된다. 상시 GAH는 보일러로부터 배출되는 배기가스에 의해 찬 공기를 가열하는 공기예열기이다.
이러한 공기예열기로서 도3은 융그스트롬 형식의 공기예열기(200)를 도시한 것으로 융그스트롬 형식의 공기예열기(200)는 축을 중심으로 많은 금속판으로 이루어진 열소자(210)가 동심원을 따라 배열되고, 연소가스 통로(220)와 공기 유입 통로(230)는 서로 분리되어 고정된다. 이러한 공기예열기(200)는 축을 중심으로 회전하면서 한쪽에서는 미처리된 배기가스에 의해 가열되고 다른 쪽에서는 냉각되는 방식으로, 공기예열기(200)의 열소자(210)는 약 1 내지 3rpm으로 회전하고 따라서 열소자(210)는 보일러 배기가스(약 130℃)로부터 열을 전달받아 외부로부터 유입되는 찬 공기로 열이 전달되어 미분기(100)로 공급된다.
상시 GAH에서 가열된 공기는 도4에 도시된 덕트(300)를 통해 미분기(100)의 1차 공기공급기(60)에 공급되고 덕트(300)에는 1차 공기공급기(60)에 공급되는 공기의 유량을 측정하기 위해 유량 측정장치(400)가 구비되어 있다. 도5에 도시된 바와 같이 유량 측정장치(400)는 덕트(300)의 벽면(310) 일측에 연통되는 프로브관(410)과 프로브관(410)으로부터 분기되는 분기관(420), 그리고 분기관(420)을 통해 공기 압력을 측정하기 위하여 분기관(420)에 연결되는 압력센서(430)로 이루어진다. 이와 같은 유량 측정장치(400)가 도4에 도시된 덕트(300)의 A지점과 B지점에 설치되고 압력센서(430)에 의해 A 및 B지점의 압력을 측정하여 공기 유량을 측정하게 된다.
그런데, 이러한 상시 GAH에서 가열되어 덕트(300)로 유입되는 공기에는 GAH에서의 열교환 과정에서 유입된 재(ash)성분이 혼합되어 있고, 이 재(ash)성분이 유량 측정장치(400)의 프로브관(410)이 덕트(300)에 연결되는 입구를 막아 유량 측정에 잦은 오류가 발생한다.
이러한 문제점을 해소하기 위해 프로브관(410)을 통해 에어 블로잉(air blowing)을 시행하고 있는데, 막힌 재 성분을 완벽히 제거하지 못하고 얼마 지나지 않아 다시 막히게 되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 화력발전소의 보일러 미분기에서 유량센싱라인의 막힘을 자동으로 해소할 수 있는 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 화력발전소의 보일러 미분기 유량센싱라인 막힘 해소장치는 화력발전소의 보일러 미분기(100)의 공기공급기에 연결되어 공기를 공급하기 위한 덕트(300)의 벽면(310) 일측에 연통되는 프로브관(410)과 상기 프로브관(410)으로부터 분기되는 분기관(420)과 상기 분기관(420)에 연결되는 압력센서(430)를 포함하는 유량 측정장치(400)에서 상기 프로브관(410) 내부에 배치되는 푸쉬부재(510)와, 상기 푸쉬부재(510)와 연결되고 상기 프로브관(410) 외부로 연장되는 연결바(520)와, 상기 연결바(520)에 결합되어 상기 연결바(520)를 상기 프로브관(410) 내부로 전진 및 후진시키기 위한 구동부재를 포함하여 이루어져서 상기 구동부재에 의해 상기 연결바(520)가 상기 프로브관(410) 내부로 인입되면서 상기 푸쉬부재(510)가 상기 프로브관(410)의 입구까지 전진하여 상기 덕트(300)에 연결되는 상기 프로브관(410)의 입구를 막는 재를 제거하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 구동부재는 상기 연결바(520)와 연결되는 피스톤로드(531)와, 상기 피스톤로드(531)에 결합되는 피스톤(532)이 구비되어 내부에 공급되는 에어에 의해 상기 피스톤(532)이 전후이동되는 에어 실린더 부재(530)를 포함하여 이루어진다.
또한, 상기 에어 실린더 부재(530)에는 전방에서 상기 에어 실린더 부재(530)에 에어를 유입, 유출시키기 위한 제1튜브(541)와, 후방에서 상기 에어 실린더 부재(530)에 에어를 유입, 유출시키기 위한 제2튜브(543)가 결합된다.
또한, 상기 제1튜브(541)에는 에어 공급을 조절하기 위한 제1밸브(542)가 구비되고, 상기 제2튜브(543)에는 에어 공급을 조절하기 위한 제2밸브(544)가 구비된다.
또한, 상기 구동부재의 작동을 제어하기 위한 제어부를 더 포함하고,
상기 압력센서(430)에 의해 감지된 압력 신호가 상기 제어부에 입력되며, 상기 압력센서에 의해 감지된 압력이 기준 압력 이하로 떨어질 경우 상기 제어부에 의해 상기 구동부재를 작동시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 구동부재는 상기 연결바(520)와 연결되는 구동모터(550)를 포함하여 이루어져서 상기 구동모터(550)에 의해 상기 연결바(520)가 회전하면서 전진하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 연결바(520)와 상기 구동모터(550) 사이에 연결되고 외주면에 수나사부가 형성되는 결합바(560)와, 내주면에 상기 결합바(560)의 수나사부에 나사결합되는 암나사공이 형성되어 상기 결합바(560)가 회전함에 따라 상기 결합바(560)의 전후진을 안내하는 고정 안내부재(570)와, 상부에 상기 구동모터(550)가 안착되어 상기 구동모터(550)의 전후진을 안내하는 레일(580)을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 프로브관(410)의 후단에 결합되고 중앙에 나사공(451)이 형성되는 캡(450)과, 외주면에는 상기 캡(450)의 나사공(451)에 나사결합되도록 나사산(515b)이 형성되고, 중앙에는 상기 연결바(520)가 삽입되는 삽입공(515a)이 형성되며, 상기 삽입공(515a)의 전방에는 암나사부(516)가 형성되어 상기 캡(450)에 결합되는 결합부재(515)를 더 포함하고, 상기 푸쉬부재(510)가 결합되는 연결바(520)의 전방 외주면에는 상기 결합부재(515)의 암나사부(516)에 나사결합되는 수나사부(521)가 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 결합부재(515)에서 상기 나사산(515b)이 형성되는 외주면 보다 큰 직경을 가지는 후방부(515c)와 상기 캡(450)의 후단 사이에는 제1실링용 링부재(518)가 상기 결합부재(515)에 결합되고, 상기 연결바(520)에는 상기 수나사부(521) 후방에서 상기 연결바(520)에 결합되어 상기 결합부재(515)의 삽입공(515a) 내에 배치되는 제2실링용 링부재(522)가 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 구동모터(550)의 후방에는 연결부재에 의해 연결되는 피스톤로드(531)와, 상기 피스톤로드(531)에 결합되는 피스톤(532)이 구비되어 내부에 공급되는 에어에 의해 상기 피스톤(532)이 전후이동되는 에어 실린더 부재(530)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명에 따르면 화력발전소의 보일러 미분기에서 유량센싱라인의 막힘을 자동으로 해소할 수 있는 장치가 제공된다.
도 1은 화력발전소의 미분기를 도시한 도면이고,
도 2는 도1의 미분기에서 석탄의 이동과 공기의 흐름을 도시한 도면이며,
도 3은 도1의 미분기에 가열된 공기를 공급하기 위한 열교환기를 도시한 도면이고,
도 4는 도1에 도시된 미분기에 1차 공기를 공급하기 위한 덕트를 도시한 도면이며,
도 5는 도4의 덕트에 구비된 유량 측정장치를 도시한 도면이고,
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 보일러 미분기 유량센싱라인 막힘 해소장치를 도시한 도면이며,
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 보일러 미분기 유량센싱라인 막힘 해소장치의 작동을 도시한 도면이고,
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 보일러 미분기 유량센싱라인 막힘 해소장치를 도시한 도면이며,
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 보일러 미분기 유량센싱라인 막힘 해소장치의 작동을 도시한 도면이고,
도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 보일러 미분기 유량센싱라인 막힘 해소장치의 일부 상세도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 공정 단계들, 잘 알려진 소자 구조 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 아래에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
본 명세서에서 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 그에 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에서 제1, 제2, 제3 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소들로부터 구별하는 목적으로 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 벗어나지 않고, 제1 구성 요소가 제2 또는 제3 구성 요소 등으로 명명될 수 있으며, 유사하게 제2 또는 제3 구성 요소도 교호적으로 명명될 수 있다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화력발전소에서 보일러 미분기 유량센싱라인 막힘 해소장치에 대해 상세하게 설명한다. 화력발전소의 보일러 미분기(100)에는 미분기(100)의 공기공급기에 상시 GAH(Gas Air Heater)에서 가열된 공기가 공급되는 덕트(300)가 연결되고, 이 덕트(300)에는 공급되는 공기의 유량을 측정하기 위해 유량 측정장치(400)가 구비된다.
도시된 바와 같이 유량 측정장치(400)는 덕트(300)의 벽면(310) 일측에 연통되는 프로브(probe)관(410)과 프로브관(410)으로부터 분기되는 분기관(420), 그리고 분기관(420)을 통해 공기 압력을 측정하기 위하여 분기관(420)에 연결되는 압력센서(430)로 이루어진다. 이와 같은 유량 측정장치(400)가 도4에 도시된 덕트(300)의 A지점과 B지점에 설치되고 압력센서(430)에 의해 A 및 B지점의 압력을 측정하여 공기 유량을 측정하게 된다.
그런데, 이러한 상시 GAH에서 가열되어 덕트(300)로 유입되는 공기에는 GAH에서의 열교환 과정에서 유입된 재(ash)성분이 혼합되어 있고, 이 재(ash)성분이 유량 측정장치(400)의 프로브관(410)이 덕트(300)에 연결되는 입구를 막아 유량 측정에 잦은 오류가 발생한다.
본 발명에 따른 보일러 미분기 유량센싱라인 막힘 해소장치는 재(ash)성분이 유량 측정장치(400)의 프로브관(410)이 덕트(300)에 연결되는 입구를 막아 유량 측정에 오류가 발생하는 것을 방지하기 위한 것으로, 프로브관(410) 내부에 배치되는 푸쉬부재(510)와, 상기 푸쉬부재(510)와 연결되고 상기 프로브관(410) 외부로 연장되는 연결바(520)와, 상기 연결바(520)에 결합되어 상기 연결바(520)를 상기 프로브관(410) 내부로 전진 및 후진시키기 위한 구동부재를 포함하여 이루어진다.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 보일러 미분기 유량센싱라인 막힘 해소장치를 도시한 도면이며, 도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 보일러 미분기 유량센싱라인 막힘 해소장치의 작동을 도시한 도면이다.
본 발명에서 푸쉬부재(510)는 프로브관(410) 내에 배치되어 구동부재에 의해 프로브관(410) 내부에서 입구까지 전진하여 입구를 막고 있는 재(a)를 제거하기 위한 것으로, 프로브관(410)의 후방을 닫기 위해 프로브관(410)의 후단에 결합되는 캡(440)에 인접하여 배치된다.
상기 연결바(520)는 푸쉬부재(510)와 연결되고 프로브관(410)의 후단 캡(440)을 통해 프로브관(410) 외부로 연장되는 것으로, 연결바(520)의 일단은 프로브관(520) 내부에서 푸쉬부재(510)에 결합되고, 연결바(520)의 타단은 프로브관(520) 외부에서 후술하는 구동부재의 피스톤로드(531)에 결합된다.
상기 구동부재는 연결바(520)에 결합되어 연결바(520)를 프로브관(410) 내부로 전진하거나 프로브관(410) 외부로 후진시키기 위한 것으로, 연결바(520)와 연결되는 피스톤로드(531)와, 피스톤로드(531)에 결합되는 피스톤(532)이 구비되어 내부에 공급되는 에어에 의해 상기 피스톤(532)이 전후이동되는 에어 실린더 부재(530)를 포함한다.
또한, 에어 실린더 부재(530)에는 전방에 에어 실린더 부재(530) 내부에서 피스톤(532) 전방공간에 에어를 유입, 유출시키기 위한 제1튜브(541)가 연결되고, 상기 제1튜브(541)에는 에어 공급을 조절하기 위한 제1밸브(542)가 구비된다.
그리고, 에어 실린더 부재(530)의 후방에는 에어 실린더 부재(530) 내부에서 피스톤(532) 후방공간에 에어를 유입, 유출시키기 위한 제2튜브(543)가 연결되고, 제2튜브(543)에는 에어 공급을 조절하기 위한 제2밸브(544)가 구비된다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 제1실시예에 따른 보일러 미분기 유량센싱라인 막힘 해소장치의 작동방법에 대해 설명한다.
미분기(100)에 가열공기를 공급하는 덕트(300)에는 전술한 바와 같이 재(a)성분이 포함되어 있고 이에 의해 덕트(300)에 연결되는 프로브관(410) 입구가 막힐 경우, 구동부재에서 제1튜브(541)에 장착된 제1밸브(542)가 개방된 상태에서 제2튜브(543)에 장착된 제2밸브(544)를 개방하여 제2튜브(543)를 통해 에어 실린더 부재(530) 내부로 에어를 공급한다. 그러면, 에어 실린더 부재(530) 내부에서 피스톤(532)을 기준으로 피스톤(532) 후방공간에 에어가 공급되면서 피스톤(532)이 전진하게 되고 피스톤(532) 전방공간에서 에어는 제1튜브(541)를 통해 배출된다.
에어 실린더 부재(530)의 피스톤(532)이 전진함에 따라 연결바(520)가 프로브관(410) 내부로 전진하게 되고 연결바(520)의 전단에 결합된 푸쉬부재(510)가 프로브관(410) 입구까지 전진하여 입구를 막고 있는 재(a)를 제거하여 막힘을 해소하게 된다.
아울러, 푸쉬부재(510)가 프로브관(410) 입구까지 전진하게 되면 피스톤로드(531)의 전방에 구비된 근접센서(525)가 캡(440)에 근접하여 이를 감지하게 되고 감지된 신호가 제어부로 입력된다. 그러면 제어부에서는 제2밸브(544)를 차단하여 제2튜브(543)로 에어 공급을 중단한다. 이에 따라 연결바(520)의 이동이 정지되고 제1밸브(542) 또한 차단시킨다.
프로브관(410) 입구의 막힘을 해소한 후에는 제2튜브(543)에 장착된 제2밸브(544)를 개방하고 제1튜브(541)에 장착된 제1밸브(542)를 개방하여 제1튜브(541)를 통해 에어 실린더 부재(530) 내부로 에어를 공급한다. 그러면, 에어 실린더 부재(530) 내부에서 피스톤(532)을 기준으로 피스톤(532) 전방공간에 에어가 공급되면서 피스톤(532)이 후진하게 되고 피스톤(532) 후방공간에서 에어는 제2튜브(543)를 통해 배출된다.
이와 같은 본 발명의 작동은 본 실시예에서는 미도시된 제어부에 압력센서(430)에서 감지된 압력 신호가 입력되고, 프로브관(410) 입구가 재에 의해 막혀 압력센서(430)에 의해 감지된 압력이 설정된 기준 압력 이하로 떨어질 경우 제어부가 구동부재를 작동시켜 재(a)를 제거할 수 있다.
또한, 다른 방식으로 일정 시간(주기)마다 구동부재를 작동시켜 재를 제거할 수도 있다.
다음으로 본 발명의 제2실시예에 따른 보일러 미분기 유량센싱라인 막힘 해소장치에 대해 설명한다.
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 보일러 미분기 유량센싱라인 막힘 해소장치를 도시한 도면이며, 도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 보일러 미분기 유량센싱라인 막힘 해소장치의 작동을 도시한 도면이고, 도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 보일러 미분기 유량센싱라인 막힘 해소장치의 일부 상세도이다.
본 발명의 제2실시예가 제1실시예와 다른 점을 설명하면 제2실시예에서 구동부재는 구동모터(550)를 포함한다.
본 실시예에서 구동모터(550)의 회전축에는 외주면에 수나사부가 형성되는 결합바(560)가 결합되고 이 결합바(560)가 상기 연결바(520)와 상기 구동모터(550) 회전축 사이에 연결된다.
또한, 결합바(560)의 일측은 고정 프레임(미도시)에 고정 설치되는 고정 안내부재(570)에 결합된다. 고정 안내부재(570)는 내주면에 결합바(560)의 수나사부에 나사결합되는 암나사공이 형성되어 구동모터(550)에 의해 결합바(560)가 회전함에 따라 결합바(560)의 전후진을 안내하게 된다.
그리고, 구동모터(550)는 전후진 가능하도록 레일(580)에 결합되어 레일(580) 상에서 구동모터(550)가 전진 및 후진된다.
또한, 프로브관(410)의 후단에 결합되는 캡(450)에는 중앙에 나사공(451)이 형성되고, 이 캡(450)에 결합부재(515)가 결합된다.
결합부재(515)는 외주면에 캡(450)의 나사공(451)에 나사결합되도록 나사산(515b)이 형성되고, 중앙에는 연결바(520)가 삽입되는 삽입공(515a)이 형성된다. 또한, 결합부재(515)에서 삽입공(515a)의 전방에는 암나사부(516)가 형성되어 푸쉬부재(510)가 결합되는 연결바(520)의 전방 외주면에 형성되는 수나사부(521)가 이 암나사부(516)에 나사결합된다.
또한, 결합부재(515)의 후방부(515c)는 나사산(515b)이 결합되는 외주면 보다 큰 직경을 가지도록 형성되고, 이 결합부재(515)의 후방부(515c)와 상기 캡(450)의 후단 사이에는 제1실링용 링부재(518)가 결합부재(515)에 결합되고, 연결바(520)에는 수나사부(521) 후방에서 결합부재(515)의 삽입공(515a) 내에 배치되는 제2실링용 링부재(522)가 결합된다. 제2실링용 링부재(518)는 프로브관(410) 내부에 배치되기 때문에 고온에 노출되고 따라서 300℃의 고온에 견딜 수 있도록 금속재질이 사용될 수 있다.
본 발명의 제2실시예에서는 구동모터(550)를 작동시키면 구동모터(550)의 회전축에 결합된 결합바(560)가 회전하게 되고, 결합바(560)가 고정 안내부재(570)에 의해 안내되어 회전하면서 전진하게 된다. 결합바(560)의 전진과 함께 구동모터(550) 또한 레일(580) 상에서 전진하게 된다.
또한, 결합바(560)의 회전에 따라 도10에서 결합부재(515)의 암나사부(516)에 나사결합되어 있는 연결바(520)의 수나사부(521)가 회전하여 암나사부(516)로부터 풀리면서 전진하게 된다.
연결바(520)가 전진하면서 이와 함께 연결바(520)의 전단에 결합된 푸쉬부재(510)가 프로브관(410) 입구까지 전진하여 입구를 막고 있는 재(a)를 제거하여 막힘을 해소하게 된다.
이와 함께 푸쉬부재(510)가 프로브관(410) 입구까지 전진하게 되면 결합바(560)의 전방에 구비된 근접센서(525)가 캡(450)에 근접하여 이를 감지하게 되고 감지된 신호가 제어부로 입력되어 구동모터(550)의 작동을 중지시킨다.
프로브관(410) 입구의 막힘을 해소한 후에는 구동모터(550)의 회전축을 반대방향으로 회전시켜 연결바(520)를 후진시키고 연결바(520)의 수나사부(521)를 결합부재(515)의 암나사부(516)에 나사결합시켜 원상태로 복귀시킨다.
그 외 구성 및 효과에 대해서는 제1실시예와 동일하여 여기서는 그 상세한 설명은 생략한다.
한편, 본 발명에서 유량 측정장치(400)는 도4에 도시된 덕트(300)의 A지점과 B지점에 설치되어 한 쌍의 유량 측정장치가 쌍을 이루어 1개소의 유량측정을 수행하게 되고, 세 쌍의 유량 측정장치가 각각 다른 위치에 설치되어 3개소의 유량 측정이 수행된다. 본 발명의 장치는 이러한 세 쌍의 유량 측정장치에 각각 설치되고 본 발명의 장치 작동시에는 1개소씩 번갈아 가면서 막힘을 해소하게 된다.
다음으로 본 발명의 제3실시예에 따른 보일러 미분기 유량센싱라인 막힘 해소장치에 대해 설명한다. 제3실시예는 도시하지는 않았으나, 제2실시예와 차이점에 대해 설명하면 제3실시예는 제2실시예의 구동모터(550)의 후방에 연결부재(미도시)에 의해 제1실시예에서의 에어 실린더 부재(530)가 결합된다.
구체적으로 에어 실린더 부재(530)의 피스톤로드(531)에 결합되는 연결부재가 구동모터(550)의 후방에 연결된다.
에어 실린더 부재(530)의 피스톤로드(531)와, 피스톤로드(531)에 결합되는 피스톤(532), 그리고, 제1튜브(541), 제1밸브(542), 제2튜브(543) 및 제2밸브(544) 등의 구성은 제1실시예와 동일하다.
본 발명의 제3실시예에서 작동방법을 설명하면 구동모터(550)를 작동시키면 구동모터(550)의 회전축에 결합된 결합바(560)가 회전하게 되고, 결합바(560)의 회전에 따라 도10에서 제2실시예와 같이 결합부재(515)의 암나사부(516)에 나사결합되어 있는 연결바(520)의 수나사부(521)가 회전하여 암나사부(516)로부터 풀리면서 전진하게 된다.
이와 같이 연결바(520)의 수나사부(521)가 회전하여 암나사부(516)로부터 분리된 다음에는 구동모터(550)의 작동을 중지시키고 제1실시예에서와 같이 에어 실린더 부재(530)의 피스톤(532)을 전진시킨다. 그러면 구동모터(550)와 함께 연결바(520)가 전진하게 되고, 연결바(520)의 전단에 결합된 푸쉬부재(510)가 프로브관(410) 입구까지 전진하여 입구를 막고 있는 재(a)를 제거하여 막힘을 해소하게 된다.
아울러, 푸쉬부재(510)가 프로브관(410) 입구까지 전진하게 되면 피스톤로드(531)의 전방에 구비된 근접센서(525)가 캡(440)에 근접하여 이를 감지하게 되고 감지된 신호가 제어부로 입력된다. 그러면 제어부에서는 제2밸브(544)를 차단하여 제2튜브(543)로 에어 공급을 중단한다. 이에 따라 연결바(520)의 이동이 정지되고 제1밸브(542) 또한 차단시킨다.
그 후 다시 상술한 과정의 역순으로 제1실시예에서와 같이 에어 실린더 부재(530)를 작동시켜 구동모터(550) 및 연결바(520)를 후진시킨 후 다음 구동모터(550)의 회전축을 반대방향으로 회전시켜 연결바(520)의 수나사부(521)를 결합부재(515)의 암나사부(516)에 나사결합시켜 원상태로 복귀시킨다.
이상, 본 발명에 대해 바람직한 실시예를 참조로 하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니하고 당해 기술분야의 통상의 기술자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능함을 용이하게 이해할 수 있을 것이다.
100 : 미분기 300 : 덕트
310 : 벽면 400 : 유량 측정장치
410 : 프로브관 420 : 분기관
430 : 압력센서 510 : 푸쉬부재
520 : 연결바 530 : 에어 실린더 부재
541 : 제1튜브 543 : 제2튜브
550 : 구동모터 560 : 결합바

Claims (10)

  1. 화력발전소의 보일러 미분기(100)의 공기공급기에 연결되어 공기를 공급하기 위한 덕트(300)의 벽면(310) 일측에 연통되는 프로브관(410)과 상기 프로브관(410)으로부터 분기되는 분기관(420)과 상기 분기관(420)에 연결되는 압력센서(430)를 포함하는 유량 측정장치(400)에서 상기 프로브관(410) 내부에 배치되는 푸쉬부재(510)와,
    상기 푸쉬부재(510)와 연결되고 상기 프로브관(410) 외부로 연장되는 연결바(520)와,
    상기 연결바(520)에 결합되어 상기 연결바(520)를 상기 프로브관(410) 내부로 전진 및 후진시키기 위한 구동부재를 포함하여 이루어져서
    상기 구동부재에 의해 상기 연결바(520)가 상기 프로브관(410) 내부로 인입되면서 상기 푸쉬부재(510)가 상기 프로브관(410)의 입구까지 전진하여 상기 덕트(300)에 연결되는 상기 프로브관(410)의 입구를 막는 재를 제거하는 것을 특징으로 하는 화력발전소의 보일러 미분기 유량센싱라인 막힘 해소장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 구동부재는 상기 연결바(520)와 연결되는 피스톤로드(531)와, 상기 피스톤로드(531)에 결합되는 피스톤(532)이 구비되어 내부에 공급되는 에어에 의해 상기 피스톤(532)이 전후이동되는 에어 실린더 부재(530)를 포함하여 이루어지는 화력발전소의 보일러 미분기 유량센싱라인 막힘 해소장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 에어 실린더 부재(530)에는 전방에서 상기 에어 실린더 부재(530)에 에어를 유입, 유출시키기 위한 제1튜브(541)와, 후방에서 상기 에어 실린더 부재(530)에 에어를 유입, 유출시키기 위한 제2튜브(543)가 결합되는 화력발전소의 보일러 미분기 유량센싱라인 막힘 해소장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1튜브(541)에는 에어 공급을 조절하기 위한 제1밸브(542)가 구비되고, 상기 제2튜브(543)에는 에어 공급을 조절하기 위한 제2밸브(544)가 구비되는 화력발전소의 보일러 미분기 유량센싱라인 막힘 해소장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 구동부재의 작동을 제어하기 위한 제어부를 더 포함하고,
    상기 압력센서(430)에 의해 감지된 압력 신호가 상기 제어부에 입력되며, 상기 압력센서에 의해 감지된 압력이 기준 압력 이하로 떨어질 경우 상기 제어부에 의해 상기 구동부재를 작동시키는 화력발전소의 보일러 미분기 유량센싱라인 막힘 해소장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 구동부재는 상기 연결바(520)와 연결되는 구동모터(550)를 포함하여 이루어져서 상기 구동모터(550)에 의해 상기 연결바(520)가 회전하면서 전진하는 화력발전소의 보일러 미분기 유량센싱라인 막힘 해소장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 연결바(520)와 상기 구동모터(550) 사이에 연결되고 외주면에 수나사부가 형성되는 결합바(560)와,
    내주면에 상기 결합바(560)의 수나사부에 나사결합되는 암나사공이 형성되어 상기 결합바(560)가 회전함에 따라 상기 결합바(560)의 전후진을 안내하는 고정 안내부재(570)와,
    상부에 상기 구동모터(550)가 안착되어 상기 구동모터(550)의 전후진을 안내하는 레일(580)을 더 포함하여 이루어지는 화력발전소의 보일러 미분기 유량센싱라인 막힘 해소장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 프로브관(410)의 후단에 결합되고 중앙에 나사공(451)이 형성되는 캡(450)과,
    외주면에는 상기 캡(450)의 나사공(451)에 나사결합되도록 나사산(515b)이 형성되고, 중앙에는 상기 연결바(520)가 삽입되는 삽입공(515a)이 형성되며, 상기 삽입공(515a)의 전방에는 암나사부(516)가 형성되어 상기 캡(450)에 결합되는 결합부재(515)를 더 포함하고,
    상기 푸쉬부재(510)가 결합되는 연결바(520)의 전방 외주면에는 상기 결합부재(515)의 암나사부(516)에 나사결합되는 수나사부(521)가 구비되는 화력발전소의 보일러 미분기 유량센싱라인 막힘 해소장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 결합부재(515)에서 상기 나사산(515b)이 형성되는 외주면 보다 큰 직경을 가지는 후방부(515c)와 상기 캡(450)의 후단 사이에는 제1실링용 링부재(518)가 상기 결합부재(515)에 결합되고,
    상기 연결바(520)에는 상기 수나사부(521) 후방에서 상기 연결바(520)에 결합되어 상기 결합부재(515)의 삽입공(515a) 내에 배치되는 제2실링용 링부재(522)가 구비되는 화력발전소의 보일러 미분기 유량센싱라인 막힘 해소장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 구동모터(550)의 후방에는 연결부재에 의해 연결되는 피스톤로드(531)와, 상기 피스톤로드(531)에 결합되는 피스톤(532)이 구비되어 내부에 공급되는 에어에 의해 상기 피스톤(532)이 전후이동되는 에어 실린더 부재(530)를 포함하여 이루어지는 화력발전소의 보일러 미분기 유량센싱라인 막힘 해소장치.
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