KR20240059340A - System and method for monitoring reformer tube - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예에 따른 개질기 튜브 모니터링 시스템은, 내부에서 개질 반응이 일어나는 개질기 튜브, 상기 개질기 튜브의 일 측에 연결되어, 상기 개질기 튜브에 반응 가스를 공급하는 공급 라인, 상기 개질기 튜브의 타 측에 연결되어, 상기 개질기 튜브로부터 개질된 개질 가스가 배출되어 나오는 배출 라인, 상기 배출 라인에서 분기되어 상기 개질 가스의 일부를 샘플링하는 측정 라인 및 상기 측정 라인 상에 구비되며, 샘플링된 개질 가스를 측정하여 측정 데이터를 획득하는 측정부를 포함하며, 이로써 벤튜리 효과를 이용하여 개별 튜브를 모니터링하고, 각 튜브에서 개질되어 나오는 가스를 개별적으로 또는 동시에 분석할 수 있다.A reformer tube monitoring system according to an embodiment of the present invention includes a reformer tube in which a reforming reaction occurs, a supply line connected to one side of the reformer tube to supply a reaction gas to the reformer tube, and the other side of the reformer tube. A discharge line connected to the side, through which the reformed gas is discharged from the reformer tube, a measurement line branched from the discharge line to sample a portion of the reformed gas, and a measurement line provided on the measurement line to discharge the sampled reformed gas. It includes a measuring unit that acquires measurement data by measuring, and thus can monitor individual tubes using the Venturi effect and analyze the gas reformed from each tube individually or simultaneously.
Description
본 발명은 개질기 튜브 모니터링 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to reformer tube monitoring systems and methods.
개질이란, 촉매 반응을 이용하여 탄화수소 연료를 수소를 포함하는 가스로 전환하는 과정을 의미한다. 일반적으로 개질기는 원통형 튜브에 촉매를 패킹한 후 반응 가스를 주입하고, 주위에서 열을 공급하여 반대편에서 개질된 가스를 생산한다.Reforming refers to the process of converting hydrocarbon fuel into gas containing hydrogen using a catalytic reaction. In general, a reformer packs a catalyst into a cylindrical tube, injects reaction gas, and supplies heat from the surroundings to produce reformed gas on the other side.
개질 반응은 증기 개질 반응이 내부에서 진행되는, 많은 수의 촉매를 함유한 개질기 튜브가 내부에 병렬로 배열되는 개질로 내에서 실행된다. 개질로의 외부 벽, 상단부 및 하단부는 1200℃까지의 온도를 견디는 많은 수의 내화 재료의 층으로 구성된다. 개질기 튜브는 개질기 튜브 사이의 중간 공간을 직접적으로 가열하는 버너에 의해서 가열되고, 개질기 튜브로의 열 전달은 고온 연도 가스로부터의 열 복사 및 대류 열 전달에 의해서 발생한다.The reforming reaction is carried out in a reforming furnace in which a large number of catalyst-containing reformer tubes are arranged in parallel within which the steam reforming reaction proceeds. The external walls, top and bottom of the reforming furnace are composed of a number of layers of refractory material that withstand temperatures up to 1200°C. The reformer tubes are heated by a burner that directly heats the intermediate space between the reformer tubes, and heat transfer to the reformer tubes occurs by thermal radiation and convective heat transfer from the hot flue gas.
개질 반응에서 기체의 효율적인 열화학적 전환을 위해서는, 촉매와 적합한 온도 조건을 제공하여야 한다.For efficient thermochemical conversion of gas in a reforming reaction, a catalyst and suitable temperature conditions must be provided.
그러나 고온 조건의 개질기 튜브 내부에서는 촉매 패킹 등으로 인해 부분적인 막힘 현상이 발생할 수 있다. 이러한 현상으로 촉매가 없는 빈 공간이 생기면, 온도의 불균형이 발생하고 반응이 일어나지 않는 부분이 생기게 된다. 이 때 국부적인 고온부 현상이 일어나면 개질기 튜브에 파단과 손상이 발생한다. 이렇게 발생한 튜브의 파손은, 현재는 주기적으로 개질기 연소부 벽의 창을 통해서 시각적으로 모니터링하는 방법으로 측정하고 있다. 그러나 이러한 방법은 고온의 복사열 때문에 정확한 측정이 어렵고, 개개인의 시력에 따라 측정값이 달라진다는 문제가 존재한다. 또한, 이는 튜브의 파손이 일어난 후에야 측정이 가능하기 때문에, 문제 발생 이전에 적절한 대응을 하기 어렵다.However, partial clogging may occur inside the reformer tube under high temperature conditions due to catalyst packing, etc. When this phenomenon creates an empty space without a catalyst, an imbalance in temperature occurs and areas where no reaction occurs occur. At this time, if a local high-temperature phenomenon occurs, breakage and damage occur in the reformer tube. Tube damage that occurs in this way is currently measured periodically through visual monitoring through a window on the wall of the reformer combustion section. However, this method has the problem that accurate measurement is difficult due to high-temperature radiant heat, and measurement values vary depending on each individual's vision. Additionally, since this can only be measured after the tube is damaged, it is difficult to respond appropriately before a problem occurs.
따라서 상기 문제점을 해결할 수 있는 개질기 튜브 모니터링 시스템 또는 모니터링 방법에 대한 개발이 필요한 실정이다.Therefore, there is a need to develop a reformer tube monitoring system or monitoring method that can solve the above problems.
본 발명은 위와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 과제는 벤튜리 효과를 이용하여 개별 튜브를 모니터링하고, 각 튜브에서 개질되어 나오는 가스를 개별적으로 또는 동시에 분석하여 개질기 튜브의 이상 여부를 즉각적으로 판단할 수 있는 개질기 튜브 모니터링 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.The present invention was created to solve the above problems. The object of the present invention is to monitor individual tubes using the Venturi effect and analyze the gas reformed from each tube individually or simultaneously to determine whether the reformer tube is abnormal. To provide a reformer tube monitoring system and method that can immediately determine.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
본 발명의 일 실시예에 따른 개질기 튜브 모니터링 시스템은, 내부에서 개질 반응이 일어나는 개질기 튜브, 상기 개질기 튜브의 일 측에 연결되어, 상기 개질기 튜브에 반응 가스를 공급하는 공급 라인, 상기 개질기 튜브의 타 측에 연결되어, 상기 개질기 튜브로부터 개질된 개질 가스가 배출되어 나오는 배출 라인, 상기 배출 라인에서 분기되어 상기 개질 가스의 일부를 샘플링하는 측정 라인 및 상기 측정 라인 상에 구비되며, 샘플링된 개질 가스를 측정하여 측정 데이터를 획득하는 측정부를 포함한다.A reformer tube monitoring system according to an embodiment of the present invention includes a reformer tube in which a reforming reaction occurs, a supply line connected to one side of the reformer tube to supply a reaction gas to the reformer tube, and the other side of the reformer tube. A discharge line connected to the side, through which the reformed gas is discharged from the reformer tube, a measurement line branched from the discharge line to sample a portion of the reformed gas, and a measurement line provided on the measurement line to discharge the sampled reformed gas. It includes a measuring unit that measures and obtains measurement data.
또한, 개질기 튜브는 복수 개로 구비되어 행(row)을 이루되, 상기 행(row)은 다시 복수 개로 구비되어 열(column)을 이룰 수 있다.Additionally, a plurality of reformer tubes may be provided to form a row, and the rows may be provided in plural numbers to form a column.
또한, 측정 라인은 상기 배출 라인에서 분기 후, 상기 배출 라인으로 다시 합쳐질 수 있다.Additionally, the measurement line may branch from the discharge line and then rejoin the discharge line.
또한, 측정 라인은 말단부가 이젝터(ejector)로 형성되어 상기 배출 라인의 내부에 삽입되되, 상기 배출 라인 내의 개질 가스 흐름 방향과 나란한 방향을 향하도록 삽입될 수 있다.Additionally, the measurement line may have an ejector at its distal end and be inserted into the discharge line in a direction parallel to the flow direction of the reformed gas in the discharge line.
또한, 배출 라인은 복수 개의 상기 개질기 튜브에 각각 연결되는 제1 배출 라인 및 상기 개질기 튜브에 연결된 상기 제1 배출 라인들을 병렬적으로 연결하는 제2 배출 라인을 포함할 수 있다.Additionally, the discharge line may include a first discharge line each connected to a plurality of reformer tubes and a second discharge line connecting the first discharge lines connected to the reformer tubes in parallel.
또한, 측정 라인은 상기 제1 배출 라인에서 분기되는 제1 측정 라인 및 상기 개질기 튜브에 연결된 상기 제1 배출 라인에서 분기된 각각의 상기 제1 측정 라인들을 병렬적으로 연결하는 제2 측정 라인을 포함할 수 있다.Additionally, the measurement line includes a first measurement line branching from the first discharge line and a second measurement line connecting each of the first measurement lines branched from the first discharge line connected to the reformer tube in parallel. can do.
또한, 측정 라인은 상기 제1 측정 라인을 개방 또는 폐쇄하는 밸브를 더 포함할 수 있다.Additionally, the measurement line may further include a valve that opens or closes the first measurement line.
또한, 개질기 튜브 모니터링 시스템은 상기 밸브의 개방 또는 폐쇄를 제어하는 제어부 및 상기 측정부에서 획득한 측정 데이터를 입력받아 상기 개질기 튜브의 이상 여부를 판단하는 이상 판단부를 더 포함할 수 있다.In addition, the reformer tube monitoring system may further include a control unit that controls the opening or closing of the valve and an abnormality determination unit that receives measurement data obtained from the measurement unit and determines whether the reformer tube is abnormal.
또한, 제어부는 상기 밸브를 모두 폐쇄한 후, 측정 대상인 개질기 튜브와 연통되는 상기 제1 측정 라인의 밸브를 개방하고, 이상 판단부는, 상기 제어부의 밸브 개폐 후 상기 측정부에서 측정된 데이터를 입력 받아, 상기 측정 데이터와 데이터 베이스에 저장된 저장 데이터를 비교하여 이상 여부를 판단할 수 있다.In addition, after closing all the valves, the control unit opens the valve of the first measurement line communicating with the reformer tube that is the measurement object, and the abnormality determination unit receives the data measured by the measurement unit after opening and closing the valve of the control unit. , it is possible to determine whether there is an abnormality by comparing the measured data with the stored data stored in the database.
또한, 이상 판단부는 상기 측정 데이터와 상기 저장 데이터의 값 차이가 제1 설정 값 이하인 경우, 이상이 발생하지 않은 것으로 판단하고, 상기 제어부가 다른 밸브를 개폐하도록 신호를 출력하며, 상기 측정 데이터와 상기 저장 데이터의 값 차이가 제1 설정 값 초과 제2 설정 값 이하인 경우, 상기 측정 데이터 값에 대한 분석 결과를 상기 데이터 베이스에 피드백한 후, 상기 제어부가 다른 밸브를 개폐하도록 신호를 출력하며, 상기 측정 데이터 값과 상기 저장 데이터 값의 차이가 제2 설정 값 초과하는 경우, 측정 대상인 개질기 튜브의 점검 신호를 출력할 수 있다.In addition, the abnormality determination unit determines that no abnormality has occurred when the value difference between the measured data and the stored data is less than or equal to the first set value, and the control unit outputs a signal to open and close another valve, and the measured data and the If the difference in the value of the stored data is greater than the first set value and less than the second set value, the analysis result of the measured data value is fed back to the database, and then the control unit outputs a signal to open and close another valve, and the measurement When the difference between the data value and the stored data value exceeds the second set value, an inspection signal for the reformer tube that is the measurement target may be output.
또한, 측정부는 유량계, 온도계, 압력계 및 기체 크로마토그래피 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.Additionally, the measuring unit may include at least one of a flow meter, thermometer, pressure gauge, and gas chromatography.
본 발명의 다른 실시예에 따른 개질기 튜브 모니터링 방법은, 제어부가 측정 라인의 밸브를 모두 폐쇄한 후, 측정 대상인 개질기 튜브와 연통되는 측정 라인의 밸브를 개방하는 단계 상기 측정 라인 상에 구비된 측정부가 샘플링된 개질 가스를 측정하여 측정 데이터를 획득하는 단계 및 이상 판단부가 상기 측정 데이터와 데이터 베이스에 저장된 저장 데이터를 비교하여 개질기 튜브의 이상 여부를 판단하는 단계를 포함한다.The reformer tube monitoring method according to another embodiment of the present invention includes the step of the control unit closing all valves of the measurement line and then opening the valve of the measurement line communicating with the reformer tube that is the measurement target. The measurement unit provided on the measurement line It includes a step of obtaining measurement data by measuring the sampled reformed gas, and a step of an abnormality determination unit determining whether there is an abnormality in the reformer tube by comparing the measured data with stored data stored in a database.
또한, 이상 여부를 판단하는 단계는 상기 측정 데이터와 상기 저장 데이터의 값 차이가 제1 설정 값 이하인 경우, 이상이 발생하지 않은 것으로 판단하고, 상기 제어부가 다른 밸브를 개폐하도록 신호를 출력하며, 상기 측정 데이터와 상기 저장 데이터의 값 차이가 제1 설정 값 초과 제2 설정 값 이하인 경우, 상기 측정 데이터 값에 대한 분석 결과를 상기 데이터 베이스에 피드백한 후, 상기 제어부가 다른 밸브를 개폐하도록 신호를 출력하며, 상기 측정 데이터 값과 상기 저장 데이터 값의 차이가 제2 설정 값 초과하는 경우, 측정 대상인 개질기 튜브의 점검 신호를 출력할 수 있다.In addition, in the step of determining whether an abnormality exists, if the difference between the measured data and the stored data is less than or equal to a first set value, it is determined that an abnormality has not occurred, and the control unit outputs a signal to open and close another valve, If the difference between the measured data and the stored data exceeds the first set value and is less than or equal to the second set value, the analysis result of the measured data value is fed back to the database, and then the control unit outputs a signal to open and close another valve. And, when the difference between the measured data value and the stored data value exceeds a second set value, an inspection signal for the reformer tube that is the measurement target may be output.
본 발명의 일 실시예에 따른 개질기 튜브 모니터링 시스템 및 방법은, 내부에서 개질 반응이 일어나는 개질기 튜브, 상기 개질기 튜브의 일 측에 연결되어, 상기 개질기 튜브에 반응 가스를 공급하는 공급 라인, 상기 개질기 튜브의 타 측에 연결되어, 상기 개질기 튜브로부터 개질된 개질 가스가 배출되어 나오는 배출 라인, 상기 배출 라인에서 분기되어 상기 개질 가스의 일부를 샘플링하는 측정 라인 및 상기 측정 라인 상에 구비되며, 샘플링된 개질 가스를 측정하여 측정 데이터를 획득하는 측정부를 포함하며, 그에 따라 벤튜리 효과를 이용하여 개별 튜브를 모니터링하고, 각 튜브에서 개질되어 나오는 가스를 개별적으로 또는 동시에 분석하여 개질기 튜브의 이상 여부를 즉각적이고 인과관계적으로 판단하는 개질기 튜브 모니터링 시스템 및 방법을 제공할 수 있다.A reformer tube monitoring system and method according to an embodiment of the present invention includes a reformer tube in which a reforming reaction occurs, a supply line connected to one side of the reformer tube to supply a reaction gas to the reformer tube, and the reformer tube. connected to the other side of the reformer tube, a discharge line through which the reformed gas is discharged, a measurement line branched from the discharge line to sample a portion of the reformed gas, and a measurement line provided on the measurement line to sample the reformed gas. It includes a measuring unit that measures gas and acquires measurement data. Accordingly, it monitors individual tubes using the Venturi effect, and analyzes the gas reformed from each tube individually or simultaneously to immediately check for abnormalities in the reformer tube. A reformer tube monitoring system and method that determines causality can be provided.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 개질기 튜브 모니터링 시스템을 도시한 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 개질기 튜브 모니터링 시스템을 도시한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 개질기 튜브 모니터링 방법을 도시하는 순서도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 개질기 튜브 모니터링 시스템을 도시하는 평면도이다.1 is a side view showing a reformer tube monitoring system according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a plan view showing a reformer tube monitoring system according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a flowchart showing a reformer tube monitoring method according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a plan view showing a reformer tube monitoring system according to another embodiment of the present invention.
이하에서는 첨부의 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 이하의 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily implement the present invention. However, the present invention may be implemented in various different forms and is not limited or restricted by the following examples.
또한, 어떤 구성요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성요소 "상에 있다", "연결된다", 또는 "결합된다"고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 배치/연결/결합될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 배치될 수도 있다는 것을 의미한다. Additionally, when a component (or region, layer, section, etc.) is said to be “on,” “connected to,” or “coupled to” another component, it is directly placed/connected/on the other component. This means that they can be combined or a third component can be placed between them.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. Terms such as “include” or “have” are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but do not include one or more other features, numbers, or steps. , it should be understood that it does not exclude in advance the possibility of the existence or addition of operations, components, parts, or combinations thereof.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분 또는 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략하였으며, 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서는, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호를 붙이도록 한다In order to clearly explain the present invention, detailed descriptions of parts unrelated to the description or related known technologies that may unnecessarily obscure the gist of the present invention have been omitted, and reference signs are added to components in each drawing in this specification. In this regard, identical or similar reference signs are used to designate identical or similar components throughout the specification.
또한, "아래에", "하측에", "위에", "상측에" 등의 용어는 도면에 도시된 구성들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다.Additionally, terms such as “below,” “on the lower side,” “above,” and “on the upper side” are used to describe the relationship between the components shown in the drawings. The above terms are relative concepts and are explained based on the direction indicated in the drawings.
또한, 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.In addition, terms or words used in this specification and patent claims should not be construed as limited to their usual or dictionary meanings, and the inventor should appropriately define the concept of terms in order to explain his or her invention in the best way. It must be interpreted with meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be done.
이하에서는, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
일 실시예One embodiment
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 개질기 튜브 모니터링 시스템은 개질기 튜브(10), 공급 라인(20), 배출 라인(30), 측정 라인(40) 및 측정부(50)를 포함한다.Referring to Figure 1, the reformer tube monitoring system according to an embodiment of the present invention includes a
먼저, 개질기 튜브(10)는, 내부에서 개질 반응이 일어난다.공급 라인(20)은, 개질기 튜브(10)의 일 측에 연결되어, 개질기 튜브(10)에 반응 가스를 공급한다. 배출 라인(30)은, 개질기 튜브(10)의 타 측에 연결되어, 개질기 튜브(10)로부터 개질된 개질 가스가 배출되어 나온다.First, a reforming reaction occurs inside the
본 발명의 일 실시예에 따른 개질기 튜브 모니터링 시스템에서, 상기 측정 라인(40)은 배출 라인(30)에서 분기되어 개질 가스의 일부를 샘플링하고, 측정부(50)는, 상기 측정 라인(40) 상에 구비되며, 샘플링된 개질 가스를 측정하여 측정 데이터를 획득한다.In the reformer tube monitoring system according to an embodiment of the present invention, the
이로써, 본 발명에 따른 모니터링 시스템은 개별 튜브를 모니터링하고, 각 튜브에서 개질되어 나오는 가스를 개별적으로 또는 동시에 분석할 수 있으며, 개질기 튜브의 이상 여부를 즉각적으로 판단할 수 있다. 즉, 종래에는 사용자가 개질기 연소부 벽에 형성된 창을 통해 시각적으로 모니터링 하였으나, 본 발명에 따르면, 측정 라인에서 개질 가스의 일부를 샘플링하고 측정부가 이를 측정함으로써, 튜브의 이상여부를 신속히 파악하고 모니터링의 정확도를 높일 수 있다.As a result, the monitoring system according to the present invention can monitor individual tubes, analyze the gas reformed from each tube individually or simultaneously, and immediately determine whether there is an abnormality in the reformer tube. That is, conventionally, the user visually monitored through a window formed on the wall of the combustion section of the reformer, but according to the present invention, a part of the reformed gas is sampled from the measurement line and the measurement unit measures it to quickly identify and monitor any abnormalities in the tube. accuracy can be increased.
이하에서는 도 1, 도 2를 참조하여 개질기 튜브 모니터링 시스템의 각 구성에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, each configuration of the reformer tube monitoring system will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2.
먼저 도 1을 참조하면, 개질기 튜브(10)는 내부에서 개질 반응이 일어나고, 개질로 내부에 배치되며, 개질기 튜브(10) 내부에는 촉매가 패킹될 수 있다. 개질기 튜브(10)는 일 측에 연결되는 공급 라인(20)을 통해 반응 가스를 공급받고, 반응 가스는 주위에서 버너에 의해 열을 공급받아 개질 반응을 수행할 수 있다.First, referring to FIG. 1, a reforming reaction occurs inside the
개질기 튜브(10)는 단일 튜브 또는 복수 개의 튜브로 구비될 수 있고, 복수 개로 구비될 시, 복수 개의 개질기 튜브는 행(row)을 이루되, 행(row)은 다시 복수 개로 구비되어 열(column)을 이룰 수 있다. 반응 온도가 고온이거나 대용량 개질 목적일수록 필요에 따라 적절한 직경의 튜브를 다발로 구성할 수 있다. 도 1, 도 2에 도시된 개질기 튜브(10)는 일부를 예시적으로 도시한 것이며, 필요에 따라 더 많은 수의 개질기 튜브(10)들이 배열될 수 있다. 이처럼 다수 개의 개질기 튜브(10)가 구비되는 경우 다량의 개질 가스를 확보할 수 있다.The
다음으로, 공급 라인(20)은 각각의 개질기 튜브(10)의 일 측에 연결되어, 개질기 튜브에 반응 가스를 공급하며, 배출 라인(30)은 개질기 튜브(10)에서 상기 일 측의 반대측인 타 측에 연결되어, 개질기 튜브(10)로부터 개질된 개질 가스를 배출시킨다.Next, the
도 1 및 도 2를 참조하여, 배출 라인(30)에 대해 보다 상세히 설명하면, 배출 라인(30)은 제1 배출 라인(310)과 제2 배출 라인(320) 및 제3 배출 라인(330)을 포함할 수 있다. 먼저, 제1 배출 라인(310)은 복수 개의 개질기 튜브(10) 각각에 연결될 수 있다. 즉, 제1 배출 라인(310)은 각각의 개질기 튜브(10)에서 배출되는 개질 가스가 혼합되지 않은 채 배출되는 라인일 수 있다.1 and 2, if the
다음으로 제2 배출 라인(320)은 제1 배출 라인(310)들을 병렬적으로 연결할 수 있다. 즉, 제2 배출 라인(320)은 제1 배출 라인(310)을 통해 배출된 개질 가스가 합쳐지는 라인일 수 있으며, 예를 들어 제2 배출 라인(320)은, 하나의 행(row)을 이루는 복수 개의 개질기 튜브(10)와 각각 연결된 제1 배출 라인(310)들을 병렬적으로 연결할 수 있다.Next, the
제3 배출 라인(330)은 제2 배출 라인(320)들을 병렬적으로 연결할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 배출 라인(320)이 하나의 행(row)을 이루는 복수 개의 개질기 튜브(10)와 각각 연결된 제1 배출 라인(310)들을 연결함으로써, 행(row)을 이루는 복수 개의 개질기 튜브(10)에서 배출된 개질 가스를 혼합하였다면, 제3 배출 라인(330)은 제2 배출 라인(320)들을 병렬적으로 연결함으로써, 행(row)과 열(column)을 이루는 복수개의 개질기 튜브(10)에서 배출된 개질 가스 전체를 혼합하여 최종적으로 배출할 수 있다.The
이로써, 개별 개질기 튜브(10)에서 배출되는 개질 가스가 최종적으로 하나의 배출 라인(30)을 통해 이동할 수 있으며, 개질기 튜브 모니터링 시스템의 경제성을 높일 수 있게 된다.As a result, the reformed gas discharged from each
한편, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 측정 라인(40)은 배출 라인(30)에서 분기되어 개질 가스의 일부를 샘플링한다. Meanwhile, as shown in FIGS. 1 and 2, the
도 2를 참조하여, 측정 라인(30)에 대해 상세히 설명하면, 측정 라인(40)은 제1 측정 라인(410)과 제2 측정 라인(420) 및 제3 측정 라인(430)을 포함할 수 있다.제1 측정 라인(410)은 제1 배출 라인(310)에서 분기되며, 벤튜리 형태로 설치되어 개질 가스의 일부를 샘플링 한다. 즉, 제1 측정 라인(410)은 각각의 개질기 튜브(10)에 연결된 제1 배출 라인(310)에서 분기됨으로써, 각각의 개질기 튜브(10)에서 배출되는 개질 가스를 개별적으로 샘플링하고 이를 측정 및 분석할 수 있다.Referring to FIG. 2, if the
다음으로 제2 측정 라인(420)은 제1 측정 라인(410)들을 병렬적으로 연결할 수 있다. 즉, 제2 측정 라인(420)은 제1 측정 라인(410)에서 샘플링된 개질 가스가 합쳐지는 라인일 수 있으며, 이로써 제1 배출 라인(310)과 연결된 복수 개의 개질기 튜브(10)로부터 배출되는 개질 가스를 혼합하고, 필요에 따라 제1 배출 라인(310)에서 배출된 개질 가스를 통합 측정 및 모니터링 함으로써 경제성을 확보할 수 있다.Next, the
마지막으로, 제3 측정 라인(430)은 제2 측정 라인(420)들을 병렬적으로 연결할 수 있다. 이를 통해, 샘플링 된 개질 가스가 하나의 측정 라인(40)인 제3 측정 라인(430)을 통해 최종적으로 혼합된 상태에서 이동하게 할 수 있으며, 이로써 개질기 튜브 모니터링 시스템의 구조가 간단해지고, 개질 가스의 유출 또는 낭비없이 모니터링을 실시할 수 있어 경제성을 확보할 수 있다. 또한 후술하는 바와 같이 측정을 위해 샘플링된 개질 가스들이 하나의 측정 라인(40)을 통해 다시 배출 라인(30)으로 합쳐지므로, 이 역시 모니터링 시스템의 구조가 간단해지는 이점이 있다.Finally, the
측정 라인의 구조를 상세히 설명하면, 제1 배출 라인(310)으로부터 분기된 제1 측정 라인(410)은 제2 측정 라인(420)에 의해 병렬적으로 연결되고, 제2 측정 라인(420)은 제3 측정 라인(430)에 의해 병렬적으로 연결된 후, 제3 배출 라인(330)으로 다시 합쳐질 수 있다. 이로써, 측정을 위해 샘플링 되었던 개질 가스가 다시 배출 라인(30)에 주입되어 개질 가스의 낭비를 최소화할 수 있다.Describing the structure of the measurement line in detail, the
이 때, 제3 측정 라인(430)의 말단부는 이젝터(440)로 형성되고, 배출 라인(30) 내부에 개질 가스 흐름 방향과 나란한 방향을 향하도록 삽입된다. 이로써, 측정 라인(40)에서 측정이 완료된 후 배출 라인(30) 내부로 합류하는 개질 가스의 원활한 흐름을 확보할 수 있고, 나아가 배출 라인(30) 내의 개질 가스가 측정 라인(40)으로 역류하는 것을 방지할 수 있다.At this time, the distal end of the
또한, 제1 측정 라인(410) 상에는 제1 측정 라인(410)을 개방 또는 폐쇄하는 밸브(450)가 포함될 수 있다. 사용자는 측정하고자 하는 개질기 튜브(10)에 연통되는 제1 측정 라인(410)의 밸브(450)만 열고 그 외의 밸브(450)는 닫음으로써, 측정하고자 하는 개질기 튜브(10)에 대해서만 모니터링할 수 있다. 이 외에도 필요에 따라 여러 개의 밸브(450)를 동시에 열어 다수의 개질기 튜브(10)에 대한 모니터링을 동시에 수행할 수 있고, 이로써 보다 효율적인 모니터링을 수행할 수 있다.Additionally, a
측정부(50)는 유량계, 온도계, 압력계 및 기체 크로마토그래피 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 측정부의 종류는 이에 한정되지 않는다.일 예시로, 유량계는 질량 유량계일 수 있으며, 유량계는 측정 라인(40) 내부에 일정한 단위 시간동안 흐르는 유량을 측정할 수 있다. 온도계 및 압력계는 측정 라인(40) 내부에 흐르는 유체의 온도 및 압력을 측정할 수 있다. 기체 크로마토그래피는 측정 라인(40) 내부에 흐르는 유체 내의 여러 성분을 동시에 정성, 정량 분석할 수 있다. 이처럼 본 발명의 일 실시예에 따른 측정부(50)는 샘플링된 개질 가스를 측정함으로써 개질기 튜브(10) 내부의 막힘 현상, 압력 강하 관계, 촉매 파괴도 및 먼지 발생량 등을 확인할 수 있다.The measuring
본 발명의 일 실시예에 따른 개질기 튜브 모니터링 시스템은 밸브(450)의 개방 또는 폐쇄를 제어하는 제어부(도면 미도시)를 더 포함할 수 있다.The reformer tube monitoring system according to an embodiment of the present invention may further include a control unit (not shown) that controls the opening or closing of the
제어부(도면 미도시)는 측정을 시작할 때 밸브를 모두 폐쇄한 후, 측정 대상인 개질기 튜브(10)와 연통되는 제1 측정 라인(410)의 밸브(450)를 개방할 수 있다. 또한, 다수의 개질기 튜브(10)를 동시에 측정하고자 하는 경우, 여러 밸브(450)를 동시에 개방할 수 있다.When starting measurement, the control unit (not shown) may close all valves and then open the
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 개질기 튜브 모니터링 시스템은 제어부의 밸브 개폐 후, 측정부(50)에서 획득한 측정 데이터를 입력 받아 측정 데이터와 데이터 베이스에 저장된 저장 데이터를 비교하여 개질기 튜브(10)의 이상 여부를 판단하는 이상 판단부(도면 미도시)를 더 포함할 수 있다.In addition, the reformer tube monitoring system according to an embodiment of the present invention receives the measurement data obtained from the
이하에서는, 이상 판단부(도면 미도시)의 작동 과정에 대해서 상세히 설명한다.Below, the operation process of the abnormality determination unit (not shown) will be described in detail.
이상 판단부(도면 미도시)는 측정부에서 측정한 측정 데이터와 저장 데이터의 값 차이가 제1 설정 값 이하인 경우, 제1 설정 값 초과 제2 설정 값 이하인 경우, 제2 설정 값 초과인 경우로 나누어 이상 여부를 판단할 수 있다. The abnormality determination unit (not shown) determines whether the difference between the measured data measured by the measuring unit and the stored data is less than or equal to the first set value, if it exceeds the first set value but is less than or equal to the second set value, or if it exceeds the second set value. You can divide it to determine whether something is wrong.
여기서 제1 설정 값이란, 사용자가 필요에 따라 설정한 값으로, 예를 들어 데이터 베이스 내에 저장된 값과 동일한 값 또는 이상이라고 판단되지 않을 정도의 오차 범위를 포함하는 값일 수 있다. 다음으로 제2 설정 값이란, 사용자가 필요에 따라 설정한 값으로, 예를 들어 측정 데이터가 제2 설정 값을 초과했을 경우, 개질기 튜브(10)의 내부에 점검이 필요한 이상이 발생한 것으로 판단할 수 있는 값을 의미할 수 있다. 한편, 저장 데이터란 사용자가 정상 범위라고 저장한 값에 대한 데이터일 수 있으며, 데이터 베이스에 저장될 수 있다. 데이터 베이스는 저장 데이터를 통합하고 관리하는 데이터의 집합체를 의미할 수 있다.Here, the first set value is a value set by the user as needed. For example, it may be the same value as the value stored in the database or a value including an error range that is not judged to be abnormal. Next, the second set value is a value set by the user as needed. For example, when the measured data exceeds the second set value, it is determined that an abnormality requiring inspection has occurred inside the
먼저, 측정 데이터와 저장 데이터의 값 차이가 제1 설정 값 이하인 경우는 이상이 발생하지 않은 것으로 판단하고, 제어부(도면 미도시)가 다른 밸브(450)를 개폐하도록 신호를 출력할 수 있다. 이로써, 개질기 튜브 모니터링 시스템이 다른 개질기 튜브(10)에 대해서 추가적인 모니터링 또는 측정을 연속적으로 실시할 수 있다.First, if the difference between the measured data and the stored data is less than or equal to the first set value, it is determined that no abnormality has occurred, and the control unit (not shown) may output a signal to open and close the
다만, 제어부가 모든 밸브를 1회 개폐한 경우 또는 사용자가 추가 모니터링이 필요하지 않다고 판단한 경우, 다른 밸브를 개폐하도록 하는 신호 출력을 중단하고 모니터링을 중단할 수 있다.However, when the control unit opens and closes all valves once or when the user determines that additional monitoring is not necessary, the signal output to open and close other valves can be stopped and monitoring can be stopped.
다음으로, 측정 데이터와 저장 데이터의 값 차이가 제1 설정 값 초과 제2 설정 값 이하인 경우는 측정 데이터 값에 대한 분석 결과를 데이터 베이스에 피드백한 후, 제어부(도면 미도시)가 다른 밸브(450)를 개폐하도록 신호를 출력할 수 있다. 여기서 피드백은 측정 데이터 값에 오차가 발생한 원인을 분석하고, 이에 따른 결과를 저장 데이터에 반영하여 데이터 베이스에 저장하는 과정을 포함할 수 있다. 결국, 제1 설정 값 초과 제2 설정 값 이하인 경우란, 개질기 튜브(10)를 모니터링 한 데이터 값의 차이는 발생하여, 이를 분석할 필요는 있으나, 점검이 필요한 정도는 아닌 경우를 의미할 수 있다. Next, if the difference between the measured data and the stored data exceeds the first set value and is less than or equal to the second set value, the analysis result of the measured data value is fed back to the database, and then the control unit (not shown) is connected to another valve (450). ) can output a signal to open and close. Here, feedback may include the process of analyzing the cause of an error in the measured data value, reflecting the result in the stored data, and storing it in the database. In the end, the case where the first set value exceeds the second set value is less than or equal to the second set value may mean a case where a difference occurs in the data value monitored for the
측정 데이터와 저장 데이터의 값 차이가 제2 설정 값 초과인 경우는 측정 대상인 개질기 튜브(10)의 점검 신호를 출력할 수 있다. 점검 신호는 개질기 튜브(10) 내부에 이상이 발생했음을 표시하는 신호이다. 사용자는 점검 신호를 통해 개질기 튜브(10)에 문제가 발생한 것을 즉시 확인할 수 있으며, 이를 통해 수리 및 점검 여부를 결정할 수 있다.If the difference between the measured data and the stored data exceeds the second set value, an inspection signal for the
이처럼 본 발명의 일 실시예에 따른 개질기 튜브 모니터링 시스템은, 이상 판단부가 측정 데이터와 저장 데이터를 비교함으로써, 개질기 튜브에 이상이 발생하였는지 여부를 보다 정확하게 모니터링 할 수 있고, 사용자는 필요에 따라 즉각적인 조치를 취할 수 있다. 또한 종래의 시각적 모니터링 방법과 비교하여 오랜시간 동안 지속적으로 모니터링할 수 있어 관리 감독의 편의성이 증대된다.In this way, the reformer tube monitoring system according to an embodiment of the present invention can more accurately monitor whether an abnormality has occurred in the reformer tube by comparing the measurement data and stored data by the abnormality determination unit, and the user can take immediate action as necessary. can be taken. Additionally, compared to conventional visual monitoring methods, continuous monitoring can be performed over a long period of time, increasing the convenience of management and supervision.
이하에서는 상기 설명한 개질기 튜브 모니터링 시스템을 이용한 모니터링 방법에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the monitoring method using the reformer tube monitoring system described above will be described in detail.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 개질기 튜브 모니터링 방법은, 밸브 개폐 단계(S1), 측정 데이터 획득 단계(S2), 이상 여부 판단 단계(S3), 데이터베이스 피드백 단계(S31), 점검신호 출력 단계(S32), 다른 밸브 개폐 단계(S33)를 포함한다.Referring to FIG. 3, the reformer tube monitoring method according to an embodiment of the present invention includes a valve opening and closing step (S1), a measurement data acquisition step (S2), an abnormality determination step (S3), a database feedback step (S31), It includes an inspection signal output step (S32) and another valve opening and closing step (S33).
이하에서는 도 1 내지 도 3을 참조하여, 각 단계들에 대해 상세히 설명한다.Below, each step will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 3 .
먼저, 밸브 개폐 단계(S1)는, 제어부(도면 미도시)가 측정 라인(40)의 밸브(450)를 모두 폐쇄한 후, 측정 대상인 개질기 튜브(10)와 연통되는 측정 라인(40)의 밸브(450)를 개방하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서 측정 라인(40)은 제1 측정 라인(410)을 의미할 수 있다.First, in the valve opening and closing step (S1), after the control unit (not shown) closes all the
제1 측정 라인(410)에 구비된 밸브(450)는 제어부(도면 미도시)에 의해 개폐된다. 제어부(도면 미도시)는 측정을 시작할 때 밸브를 모두 폐쇄한 후, 측정 대상인 개질기 튜브(10)와 연통되는 제1 측정 라인(410)의 밸브(450)를 개방할 수 있다. 다수의 개질기 튜브(10)를 동시에 측정하고자 하는 경우, 여러 밸브(450)를 동시에 개방할 수 있다.The
측정 데이터 획득 단계(S2)는 측정 라인(40) 상에 구비된 측정부(50)가 샘플링 된 개질 가스를 측정하는 단계를 포함할 수 있다.The measurement data acquisition step S2 may include a step in which the
측정부(50)는 유량계, 온도계, 압력계 및 기체 크로마토그래피 중 적어도 하나를 포함할 수 있고, 측정부의 종류는 이에 한정되지 않는다.The measuring
측정 데이터는 질량 유량 등의 유량, 압력, 온도, 성분 및 먼지에 관한 데이터를 포함할 수 있으며, 데이터의 종류는 이에 한정되지 않는다. 측정부는 상기 측정 데이터를 측정 및 획득함으로써, 개질기 튜브(10) 내부의 막힘 현상, 압력 강하 관계, 촉매 파괴도 및 먼지 발생량 등을 확인할 수 있다.Measurement data may include data on flow rate such as mass flow rate, pressure, temperature, composition, and dust, but the type of data is not limited to this. By measuring and acquiring the measurement data, the measuring unit can check the clogging phenomenon, pressure drop relationship, catalyst destruction degree, and dust generation amount inside the
도 3을 참조하면, 이상 여부 판단 단계(S3)는 이상 판단부(도면 미도시)가 측정 데이터와 데이터 베이스에 저장된 저장 데이터를 비교하여 개질기 튜브(10)의 이상 여부를 판단하는 단계일 수 있다. 본 발명의 개질기 튜브 모니터링 방법에 따르면, 상기 이상 여부 판단 단계를 통해 각 개질기 튜브(10)에서 개질되어 나오는 가스를 분석하여 개질기 튜브(10)의 이상 여부를 즉각적이고 인과관계적으로 판단할 수 있다.Referring to FIG. 3, the abnormality determination step (S3) may be a step in which the abnormality determination unit (not shown) compares the measured data with the stored data stored in the database to determine whether the
이상 여부 판단 단계(S3)는 제1 설정 값과 제2 설정 값을 설정하고, 측정 데이터와 저장 데이터의 값 차이(M)가 제1 설정 값(N1) 이하인 경우, 제1 설정 값(N1) 초과 제2 설정 값(N2) 이하인 경우 및 제2 설정 값(N2) 초과인 경우로 나누어 이상 여부를 판단할 수 있다. 제1 설정 값(N1), 제2 설정 값(N2) 및 저장 데이터의 의미는 전술한 바와 같다.In the abnormality determination step (S3), a first set value and a second set value are set, and if the value difference (M) between the measured data and the stored data is less than or equal to the first set value (N1), the first set value (N1) is set. It is possible to determine whether there is an abnormality by dividing it into cases where it is below the second set value (N2) and cases where it exceeds the second set value (N2). The meanings of the first set value (N1), the second set value (N2), and the stored data are as described above.
측정 데이터와 저장 데이터의 값 차이(M)가 제1 설정 값(N1) 이하인 경우, 이상이 발생하지 않은 것으로 판단하여 다른 밸브 개폐 단계(S33)를 수행할 수 있다. 측정 데이터와 저장 데이터의 값 차이(M)가 제1 설정 값(N1) 초과 제2 설정 값(N2) 이하인 경우, 측정 데이터 값에 대한 분석 결과를 데이터 베이스에 피드백 단계(S31)를 수행한 후, 다른 밸브 개폐 단계(S33)를 수행할 수 있다. 측정 데이터와 저장 데이터의 값 차이(M)가 제2 설정 값(N2) 초과인 경우, 점검신호 출력 단계(S32)를 수행할 수 있다. 이처럼 측정 데이터를 설정 값들과 비교하여 판단함으로써, 시각적으로 개질기 튜브(10) 내부를 모니터링 하지 않고도 발생한 문제의 정도에 따른 적절한 대응 조치를 취할 수 있다.If the value difference (M) between the measured data and the stored data is less than or equal to the first set value (N1), it is determined that no abnormality has occurred and another valve opening and closing step (S33) can be performed. If the value difference (M) between the measured data and the stored data exceeds the first set value (N1) and is less than or equal to the second set value (N2), after performing the feedback step (S31) of the analysis result of the measured data value to the database, , another valve opening and closing step (S33) can be performed. If the value difference (M) between the measured data and the stored data exceeds the second set value (N2), the inspection signal output step (S32) can be performed. By comparing the measured data with the set values and judging them, it is possible to take appropriate countermeasures according to the degree of the problem that has occurred without visually monitoring the inside of the
데이터베이스 피드백 단계(S31)는 측정 데이터와 저장 데이터의 값 차이(M)가 제1 설정 값(N1) 초과 제2 설정 값(N2) 이하인 경우에, 측정 데이터 값에 대한 분석 결과를 데이터베이스에 피드백 하는 단계를 포함할 수 있다.The database feedback step (S31) feeds back the analysis results of the measured data values to the database when the value difference (M) between the measured data and the stored data exceeds the first set value (N1) and is less than or equal to the second set value (N2). May include steps.
다른 밸브 개폐 단계(S33)는 측정 데이터와 저장 데이터의 값 차이(M)가 제1 설정 값(N1) 이하인 경우에, 이상이 발생하지 않은 것으로 판단하고, 제어부(도면 미도시)가 다른 밸브(450)를 개폐하도록 신호를 출력하는 단계를 포함할 수 있다. 또한 측정 데이터와 저장 데이터의 값 차이(M)가 제1 설정 값(N1) 초과 제2 설정 값(N2) 이하인 경우에, 데이터베이스에 피드백 단계(S31)를 거친 후 제어부(도면 미도시)가 다른 밸브(450)를 개폐하도록 신호를 출력하는 단계를 포함할 수 있다.In the other valve opening and closing step (S33), when the difference (M) between the measured data and the stored data is less than or equal to the first set value (N1), it is determined that no abnormality has occurred, and the control unit (not shown) operates the other valve ( It may include outputting a signal to open and close 450). In addition, when the value difference (M) between the measured data and the stored data exceeds the first set value (N1) and is less than the second set value (N2), after going through the feedback step (S31) to the database, the control unit (not shown) It may include outputting a signal to open and close the
점검신호 출력 단계(S32)는 측정 데이터 값과 저장 데이터 값의 차이(M)가 제2 설정 값(N2)을 초과하는 경우에, 측정 대상인 개질기 튜브(10)의 점검 신호를 출력할 수 있다. 이로써, 시각적인 문제가 발생하기 이전에 이상이 발생하여 교체 또는 수리가 필요한 개질기 튜브를 발견할 수 있고, 사용자는 출력된 점검 신호를 확인하여 개질기 튜브의 교체 또는 수리 여부를 판단하는 등 적절한 대응 조치를 취할 수 있다.In the inspection signal output step (S32), when the difference (M) between the measured data value and the stored data value exceeds the second set value (N2), an inspection signal of the
다른 밸브 개폐 단계(S33) 또는 점검신호 출력 단계(S32)가 종료된 후, 사용자의 설정에 따라 모니터링을 종료하거나 새로운 개질기 튜브(10)를 선택하여 밸브 개폐 단계(S1)부터 다시 시작할 수 있다.After the other valve opening and closing step (S33) or the inspection signal output step (S32) is completed, monitoring can be terminated according to the user's settings or a new reformer tube (10) can be selected and restarted from the valve opening and closing step (S1).
다른 실시예Other embodiments
본 발명의 다른 실시예는 개질기 튜브(10)의 행(row) 별로 통합하여 모니터링을 가능하게 한다는 점에서 일 실시예와 차이가 있다. 일 실시예와 공통된 내용은 가급적 생략하고 차이점 중심으로 다른 실시예에 대해서 설명하기로 한다. 즉, 다른 실시예에서 설명하지 않은 내용이 필요한 경우 일 실시예의 내용으로 간주될 수 있음은 자명하다.Another embodiment of the present invention is different from one embodiment in that monitoring is possible by integrating the
이하에서는 도 4를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 개질기 튜브 모니터링 시스템 및 방법에 대해 설명한다. Hereinafter, with reference to FIG. 4, a reformer tube monitoring system and method according to another embodiment of the present invention will be described.
도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 개질기 튜브 모니터링 시스템은, 제1 측정 라인이 제2 배출 라인(320)으로부터 분기되어 행(row) 별로 개질기 튜브(10)의 다발에 대하여 모니터링 할 수 있다.Referring to FIG. 4, in the reformer tube monitoring system according to another embodiment of the present invention, the first measurement line branches off from the
즉, 제1 측정 라인이 제2 배출 라인(320)으로부터 분기되며, 각각의 제1 측정 라인들을 병렬적으로 연결하는 제2 측정 라인(420) 상에 측정부(50)가 구비될 수 있다.That is, the first measurement line branches off from the
본 발명의 다른 실시예에 따른 개질기 튜브 모니터링 시스템의 배출 라인(30)은 제1 배출 라인(310)과 제2 배출 라인(320) 및 제3 배출 라인(330)을 포함할 수 있다.제1 배출 라인(310)은 복수 개의 개질기 튜브(10) 각각에 연결될 수 있다. 제2 배출 라인(320)은 제1 배출 라인(310)들을 병렬적으로 연결할 수 있다. 제3 배출 라인(330)은 제2 배출 라인(320)들을 병렬적으로 연결할 수 있다.The
이로써, 개별 개질기 튜브(10)에서 배출되는 개질 가스가 하나의 배출 라인을 통해 이동하게 할 수 있으며, 개질기 튜브 모니터링 시스템의 경제성을 높일 수 있게 된다.As a result, the reformed gas discharged from each
본 발명의 다른 실시예에 따른 개질기 튜브 모니터링 시스템의 측정 라인(40)은, 제1 측정 라인(410)과 제2 측정 라인(420)을 포함할 수 있다.제1 측정 라인(410)은 제2 배출 라인(320)에서 분기되며, 벤튜리 형태로 설치되어 개질기 튜브(10)에서 개질되어 나오는 개질 가스의 일부를 행(row) 별로 샘플링 할 수 있다. 제2 측정 라인(420)은 제1 측정 라인(410)들을 병렬적으로 연결할 수 있다. 제2 배출 라인(320)으로부터 분기된 제1 측정 라인(410)은 제2 측정 라인(420)에 의해 병렬적으로 연결된 후, 제3 배출 라인(330)으로 다시 합쳐질 수 있다.The
이 때, 제2 측정 라인(420)의 말단부는 이젝터(440)로 형성되고, 배출 라인(30) 내의 개질 가스 흐름 방향과 나란한 방향을 향하도록 삽입된다. 이로써, 배출 라인(30) 및 측정 라인(40) 내부에 원활한 흐름을 확보할 수 있고, 나아가 배출 라인(30) 내의 개질 가스가 측정 라인(40)으로 역류하는 것을 방지할 수 있다.At this time, the distal end of the
또한, 제1 측정 라인(410) 상에는 제1 측정 라인(410)을 개방 또는 폐쇄하는 밸브(450)가 포함될 수 있다. 사용자는 측정하고자 하는 개질기 튜브(10)들의 행(row)에 연통되는 제1 측정 라인(410)의 밸브(450)만 열고 그 외의 밸브(450)는 닫음으로써, 측정하고자 하는 개질기 튜브(10)의 행(row)에 대해서만 모니터링할 수 있다. 필요에 따라 여러 밸브(450)를 동시에 열어 다수의 개질기 튜브(10)의 행(row)들에 대한 모니터링을 동시에 할 수 있고, 이로써 보다 효율적인 모니터링을 수행할 수 있다.Additionally, a
본 발명의 다른 실시예에 따른 개질기 튜브 모니터링 시스템은, 개별 제1 배출 라인(310)을 병렬적으로 연결하는 제2 배출 라인(320)으로부터 제1 측정 라인(410)이 분기되어, 설비를 설치함에 있어서 보다 간단한 구조를 나타낼 수 있다. 또한, 개질기 튜브(10)의 행(row) 별로 측정할 수 있기 때문에 개별 개질기 튜브(10)에 대한 측정에 비해 경제성을 높일 수 있다. In the reformer tube monitoring system according to another embodiment of the present invention, the
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 실시가 가능하다.Although the present invention has been described above with limited examples and drawings, the present invention is not limited thereto, and the technical idea of the present invention and the following description will be provided by those skilled in the art in the technical field to which the present invention pertains. Various implementations are possible within the scope of equivalency of the patent claims.
10: 개질기 튜브
20: 공급 라인
30: 배출 라인
310: 제1 배출 라인
320: 제2 배출 라인
330: 제3 배출 라인
40: 측정 라인
410: 제1 측정 라인
420: 제2 측정 라인
430: 제3 측정 라인
440: 이젝터
450: 밸브
50: 측정부
S1: 밸브 개폐 단계
S2: 측정 데이터 획득 단계
S3: 이상 여부 판단 단계
S31: 데이터베이스 피드백 단계
S32: 점검신호 출력 단계
S33: 다른 밸브 개폐 단계
M: 측정 데이터와 저장 데이터의 값 차이
N1: 제1 설정 값
N2: 제2 설정 값10: Reformer tube
20: supply line
30: discharge line
310: first discharge line
320: second discharge line
330: Third discharge line
40: measuring line
410: first measurement line
420: second measurement line
430: third measurement line
440: Ejector
450: valve
50: measuring unit
S1: valve opening and closing phase
S2: Measurement data acquisition step
S3: Determination step for abnormalities
S31: Database feedback step
S32: Inspection signal output stage
S33: Other valve opening and closing steps
M: Difference between measured data and saved data
N1: first setting value
N2: Second set value
Claims (13)
상기 개질기 튜브의 일 측에 연결되어, 상기 개질기 튜브에 반응 가스를 공급하는 공급 라인;
상기 개질기 튜브의 타 측에 연결되어, 상기 개질기 튜브로부터 개질된 개질 가스가 배출되어 나오는 배출 라인;
상기 배출 라인에서 분기되어 상기 개질 가스의 일부를 샘플링하는 측정 라인; 및
상기 측정 라인 상에 구비되며, 샘플링된 개질 가스를 측정하여 측정 데이터를 획득하는 측정부를 포함하는 개질기 튜브 모니터링 시스템.A reformer tube in which a reforming reaction occurs;
a supply line connected to one side of the reformer tube to supply a reaction gas to the reformer tube;
a discharge line connected to the other side of the reformer tube, through which reformed gas reformed from the reformer tube is discharged;
a measurement line branching from the discharge line to sample a portion of the reformed gas; and
A reformer tube monitoring system that is provided on the measurement line and includes a measurement unit that measures sampled reformed gas to obtain measurement data.
상기 개질기 튜브는,
복수 개로 구비되어 행(row)을 이루되,
상기 행(row)은 다시 복수 개로 구비되어 열(column)을 이루는 개질기 튜브 모니터링 시스템.According to paragraph 1,
The reformer tube is,
Provided in plural pieces to form a row,
A reformer tube monitoring system in which the rows are provided in plural numbers to form a column.
상기 측정 라인은,
상기 배출 라인에서 분기 후, 상기 배출 라인으로 다시 합쳐지는 개질기 튜브 모니터링 시스템.According to paragraph 1,
The measurement line is,
A reformer tube monitoring system that branches off from the discharge line and then rejoins the discharge line.
상기 측정 라인은,
말단부가 이젝터(ejector)로 형성되어 상기 배출 라인의 내부에 삽입되되, 상기 배출 라인 내의 개질 가스 흐름 방향과 나란한 방향을 향하도록 삽입되는 개질기 튜브 모니터링 시스템.According to paragraph 3,
The measurement line is,
A reformer tube monitoring system wherein the distal end is formed as an ejector and inserted into the interior of the discharge line, and is inserted to face in a direction parallel to the direction of reformed gas flow in the discharge line.
상기 배출 라인은,
복수 개의 상기 개질기 튜브에 각각 연결되는 제1 배출 라인; 및
상기 개질기 튜브에 연결된 상기 제1 배출 라인들을 병렬적으로 연결하는 제2 배출 라인을 포함하는 개질기 튜브 모니터링 시스템.According to paragraph 1,
The discharge line is,
a first discharge line connected to each of the plurality of reformer tubes; and
A reformer tube monitoring system comprising a second discharge line connecting in parallel the first discharge lines connected to the reformer tube.
상기 측정 라인은,
상기 제1 배출 라인에서 분기되는 제1 측정 라인; 및
상기 개질기 튜브에 연결된 상기 제1 배출 라인에서 분기된 각각의 상기 제1 측정 라인들을 병렬적으로 연결하는 제2 측정 라인을 포함하는 개질기 튜브 모니터링 시스템.According to clause 5,
The measurement line is,
a first measurement line branching from the first discharge line; and
A reformer tube monitoring system comprising a second measurement line connecting in parallel each of the first measurement lines branching from the first discharge line connected to the reformer tube.
상기 측정 라인은,
상기 제1 측정 라인을 개방 또는 폐쇄하는 밸브를 더 포함하는 개질기 튜브 모니터링 시스템.According to clause 6,
The measurement line is,
A reformer tube monitoring system further comprising a valve that opens or closes the first measurement line.
상기 밸브의 개방 또는 폐쇄를 제어하는 제어부; 및
상기 측정부에서 획득한 측정 데이터를 입력받아 상기 개질기 튜브의 이상 여부를 판단하는 이상 판단부를 더 포함하는 개질기 튜브 모니터링 시스템.In clause 7,
a control unit that controls opening or closing of the valve; and
A reformer tube monitoring system further comprising an abnormality determination unit that receives measurement data obtained from the measurement unit and determines whether the reformer tube has an abnormality.
상기 제어부는,
상기 밸브를 모두 폐쇄한 후, 측정 대상인 개질기 튜브와 연통되는 상기 제1 측정 라인의 밸브를 개방하고,
상기 이상 판단부는,
상기 제어부의 밸브 개폐 후 상기 측정부에서 측정된 데이터를 입력 받아, 상기 측정 데이터와 데이터 베이스에 저장된 저장 데이터를 비교하여 이상 여부를 판단하는 개질기 튜브 모니터링 시스템.According to clause 8,
The control unit,
After closing all the valves, open the valve of the first measurement line in communication with the reformer tube that is the measurement object,
The above abnormality determination unit,
A reformer tube monitoring system that receives measured data from the measuring unit after opening and closing the valve of the control unit and compares the measured data with stored data stored in a database to determine whether there is an abnormality.
상기 이상 판단부는,
상기 측정 데이터와 상기 저장 데이터의 값 차이가 제1 설정 값 이하인 경우, 이상이 발생하지 않은 것으로 판단하고, 상기 제어부가 다른 밸브를 개폐하도록 신호를 출력하며,
상기 측정 데이터와 상기 저장 데이터의 값 차이가 제1 설정 값 초과 제2 설정 값 이하인 경우, 상기 측정 데이터 값에 대한 분석 결과를 상기 데이터 베이스에 피드백한 후, 상기 제어부가 다른 밸브를 개폐하도록 신호를 출력하며,
상기 측정 데이터 값과 상기 저장 데이터 값의 차이가 제2 설정 값 초과하는 경우, 측정 대상인 개질기 튜브의 점검 신호를 출력하는 개질기 튜브 모니터링 시스템.According to clause 9,
The abnormality determination unit,
If the difference between the measured data and the stored data is less than or equal to the first set value, it is determined that no abnormality has occurred, and the control unit outputs a signal to open and close another valve,
If the difference between the measured data and the stored data is greater than the first set value and less than the second set value, after feeding back the analysis result of the measured data value to the database, the control unit sends a signal to open and close another valve. Print out,
A reformer tube monitoring system that outputs an inspection signal for the reformer tube that is the measurement target when the difference between the measured data value and the stored data value exceeds a second set value.
상기 측정부는,
유량계, 온도계, 압력계 및 기체 크로마토그래피 중 적어도 하나를 포함하는 개질기 튜브 모니터링 시스템.According to paragraph 1,
The measuring unit,
A reformer tube monitoring system comprising at least one of a flow meter, a thermometer, a pressure gauge, and a gas chromatograph.
상기 측정 라인 상에 구비된 측정부가 샘플링된 개질 가스를 측정하여 측정 데이터를 획득하는 단계; 및
이상 판단부가 상기 측정 데이터와 데이터 베이스에 저장된 저장 데이터를 비교하여 개질기 튜브의 이상 여부를 판단하는 단계를 포함하는 개질기 튜브 모니터링 방법.After the control unit closes all the valves of the measurement line, opening the valve of the measurement line communicating with the reformer tube that is the measurement target;
Obtaining measurement data by measuring the sampled reformed gas with a measurement unit provided on the measurement line; and
A reformer tube monitoring method comprising a step where an abnormality determination unit determines whether the reformer tube is abnormal by comparing the measured data with stored data stored in a database.
상기 이상 여부를 판단하는 단계는,
상기 측정 데이터와 상기 저장 데이터의 값 차이가 제1 설정 값 이하인 경우, 이상이 발생하지 않은 것으로 판단하고, 상기 제어부가 다른 밸브를 개폐하도록 신호를 출력하며,
상기 측정 데이터와 상기 저장 데이터의 값 차이가 제1 설정 값 초과 제2 설정 값 이하인 경우, 상기 측정 데이터 값에 대한 분석 결과를 상기 데이터 베이스에 피드백한 후, 상기 제어부가 다른 밸브를 개폐하도록 신호를 출력하며,
상기 측정 데이터 값과 상기 저장 데이터 값의 차이가 제2 설정 값 초과하는 경우, 측정 대상인 개질기 튜브의 점검 신호를 출력하는 개질기 튜브 모니터링 방법.
According to clause 12,
The step of determining whether there is an abnormality is,
If the difference between the measured data and the stored data is less than or equal to the first set value, it is determined that no abnormality has occurred, and the control unit outputs a signal to open and close another valve,
If the difference between the measured data and the stored data is greater than the first set value and less than the second set value, after feeding back the analysis result of the measured data value to the database, the control unit sends a signal to open and close another valve. Print it out,
A reformer tube monitoring method for outputting an inspection signal for a reformer tube that is a measurement target when the difference between the measured data value and the stored data value exceeds a second set value.
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---|---|---|---|
KR1020220140483A KR20240059340A (en) | 2022-10-27 | 2022-10-27 | System and method for monitoring reformer tube |
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Citations (2)
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KR101855788B1 (en) | 2016-11-15 | 2018-06-20 | 현대자동차 주식회사 | Reforming system and reformer malfunction diagnosis method using pressure sensor |
KR101938752B1 (en) | 2017-05-17 | 2019-01-16 | 엠케이프리시젼 주식회사 | Mass flow meter for fuel cell and fuel cell system using the same |
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