KR100234152B1 - Monitoring system for reactor in coal gassification system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 석탄가스화기와 같은 반응로의 내부 현상을 육안으로 관측할 수 있도록 하는 반응로 내부 감시장치에 관한 것으로서, 보일러, 화학반응기 및 가스화기 등과 같은 반응로의 운전 중에 반응로 내부의 고온, 고압상태 및 이물질 등에 영향을 받지 않으면서 안전하게 관측할 수 있도록 하는 석탄가스화기 반응로 내부 감시장치를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention relates to a reactor internal monitoring device for visually observing internal phenomena of a reactor such as a coal gasifier, and includes high temperature and high pressure inside the reactor during operation of a reactor such as a boiler, a chemical reactor, and a gasifier. The purpose is to provide an internal monitoring device for a coal gasifier reactor that can be safely observed without being affected by conditions and foreign substances.
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해서 반응로의 외측에서 내부로 통공되는 감시공에 감시창을 설치하고, 상기 감시창의 외측에서 카메라를 통해 상기 반응로의 내부를 촬영하여 촬영된 정보를 출력하는 컴퓨터 장치를 구비한 반응로의 내부 감시장치에 있어서, 상기 반응로의 감시공과 통하고, 상기 산응로와 상기 찰영수단의 사이에 위치 되도록 설치되는 통체와 상기 통체의 내측에 설치되어 상기 반응로의 내부를 볼 수 있는 감시창 및 상기 반응로와 감시창의 사이인 상기 통체의 내측에 설치되어 질소 공급원으로부터 공급된 질소가 분사되는 질소 공급노즐을 포함하여 이루어진 것이다.The present invention is to provide a monitoring window in the monitoring hole through the outside of the reactor in order to achieve the above object, and outputs the photographed information by shooting the inside of the reactor through the camera from the outside of the monitoring window An internal monitoring apparatus for a reactor equipped with a computer device, comprising: a cylinder installed in communication with a monitoring hole of the reactor and positioned between the acid reactor and the lubrication means and inside the cylinder; It includes a monitoring window that can see the inside and a nitrogen supply nozzle which is installed inside the cylinder between the reactor and the monitoring window is injected nitrogen supplied from the nitrogen source.
Description
본 발명은 반응로 내부 감시장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 석탄가스화기와 같은 반응로의 내부 현상을 육안으로 관측할 수 있도록 하는 석탄가스화기 반응로 내부 감시장치에 관한 것이다.The present invention relates to a reactor internal monitoring device, and more particularly, to a coal gasifier reactor internal monitoring device that allows the naked eye to observe the internal phenomenon of the reactor, such as a coal gasifier.
일반적으로 보일러(Boiler), 화학반응기 및 가스화기 등과 같은 조업 중인 반응기 내부의 현상을 육안으로 관측함으로서, 반응기 내부에서 발생하는 반응 및 흐름 현상을 쉽게 이해할 수 있으며, 이는 조업 및 반응로 설계시 매우 중요한 요소로 작용될 수 있다.In general, by visually observing phenomena in a reactor in operation such as a boiler, a chemical reactor, and a gasifier, the reaction and flow phenomena occurring in the reactor can be easily understood, which is very important in the operation and reactor design. Can act as an element
그러나 고온 및 고압하에서 조업되는 반응기 내부를 관측한다는 것은 다소 위험하고, 복잡한 부대설비를 필요로 한다. 특히 석탄가스화기와 같이 고온·고압하에서 진행되는 반응기 내부를 관측한다는 것은 매우 어려운 일이다.However, observing the inside of the reactor operating at high temperatures and pressures is somewhat dangerous and requires complex auxiliary equipment. In particular, it is very difficult to observe the inside of a reactor under high temperature and high pressure, such as a coal gasifier.
이하 후술할 기술은 석탄가스화기를 예로 들어 설명하기로 한다.The following description will be given by taking a coal gasifier as an example.
도 1 은 종래의 석탄가스화기 내부 감시장치를 도시한 개략도이다.1 is a schematic diagram showing a conventional coal gasifier internal monitoring apparatus.
도 1 에 도시된 바와 같이 석탄가스화기(10)는 원료인 석탄을 연소 및 가스화 반응을 통하여가 주성분인 연소성 가스의 생성을 목적으로 하며, 이는 발전용 연료 및 기타 반응 원료로 사용할 수 있다.As shown in FIG. 1, the
한편 석탄가스화기(10)의 내부 감시장치는 가스화기(10)의 일측에 외측에서 내부로 통공되는 감시공(11)을 형성하여 이 감시공(11)에 고온·고압에 견딜 수 있는 석영판 재질의 내부를 들여다 볼 수 있는 감시창(12)을 설치하고, 감시창(12)을 통해 가스화기(10) 내부를 촬영할 수 있는 폐쇄회로 카메라(14)를 구비하며, 폐쇄회로 카메라(14)를 통해서 촬영된 가스화기(10) 내부의 영상 및 자료를 출력하고 저장할 수 있는 컴퓨터(16)를 구비하여 이루어진 것이다.On the other hand, the internal monitoring device of the
이와 같이 구성된 석탄가스화기의 내부 감시장치는 가스화기(10)의 운전 중에 감시창(12)을 통해 폐쇄회로 카메라(14)로 가스화기(10)기 내부의 현상을 촬영하게 된다. 이때 폐쇄회로 카메라(14)를 통해 촬영된 영상 및 자료는 컴퓨터(16)를 통해 출력되고 저장된다.The internal monitoring device of the coal gasifier configured as described above captures the phenomenon inside the
이처럼 석탄가스화기(10)의 내부 감시장치를 통해서 얻어진 영상이나 기타 자료는 가스화기(10)를 설계하거나 운전할 때 유용한 자료가 된다.The image or other data obtained through the internal monitoring device of the
그러나 전술한 바와 같은 구성으로 고온·고압하에서 운전되는 가스화기에 대하여 사용할 경우 가스와 분진 등이 감시창 부위로 흐르게 되어 가스화기 내부의 관측이 불가능한 문제점이 있다.However, when used for the gasifier operated at a high temperature and high pressure in the configuration as described above, there is a problem that the gas and dust flows to the monitoring window portion, it is impossible to observe the inside of the gasifier.
또한 가스화기는 고온·고압하에서 운전되기 때문에 안전상에도 많은 문제점이 있고, 그리고 화염의 복사열로 인하여 고온에서도 작동될 수 있는 특수 카메라가 요구된다는 문제가 있다.In addition, since the gasifier is operated under high temperature and high pressure, there are many problems in safety, and there is a problem that a special camera that can be operated at a high temperature due to the radiant heat of the flame is required.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명은 보일러, 화학반응기 및 가스화기 등과 같은 반응로의 운전 중에 반응로 내부의 고온, 고압상태 및 이물질 등에 영향을 받지 않으면서 안전하게 관측할 수 있도록 하는 석탄가스화기 반응로 내부 감시장치를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, the present invention can be safely observed without being affected by the high temperature, high pressure state and foreign matters inside the reactor during operation of the reactor, such as boilers, chemical reactors and gasifiers. The purpose is to provide an internal monitoring device for the coal gasifier reactor.
도 1 은 종래의 석탄가스화기 내부 감시장치를 도시한 개략도.1 is a schematic diagram showing a conventional coal gasifier internal monitoring device.
도 2 는 본 발명의 석탄가스화기 내부 감시장치를 도시한 개략도.Figure 2 is a schematic diagram showing a coal gasifier internal monitoring apparatus of the present invention.
도 3 은 본 발명의 석탄가스화기 내부 감시장치의 감시창부를 도시한 개략도.3 is a schematic view showing a monitoring window of the coal gasifier internal monitoring device of the present invention.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
10. 가스화기 11. 감시공10. Gasifier 11.Supervisor
12, 22. 감시창 14, 30. 폐쇄회로 카메라12, 22.
16, 40. 컴퓨터 18. 질소 공급관16, 40.
20. 통체 24. 질소 공급노즐20.
26. 차단밸브26. Shut-off valve
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해서 다음과 같이 구성된다. 즉 반응로의 외측에서 내부로 통공되는 감시공에 감시창을 설치하고, 상기 감시창의 외측에서 카메라를 통해 상기 반응로의 내부를 촬영하여 촬영된 정보를 출력하는 컴퓨터 장치를 구비한 반응로의 내부 감시장치에 있어서, 상기 반응로의 감시공과 통하고, 상기 산응로와 상기 찰영수단의 사이에 위치 되도록 설치되는 통체와 상기 통체의 내측에 설치되어 상기 반응로의 내부를 볼 수 있는 감시창 및 상기 반응로와 감시창의 사이인 상기 통체의 내측에 설치되어 질소 공급원으로부터 공급된 질소가 분사되는 질소 공급노즐을 포함하여 이루어진 것이다.The present invention is configured as follows in order to achieve the above object. That is, the monitoring window is installed in the surveillance hole through the outside of the reactor, the inside of the reactor having a computer device for outputting the photographed information by taking a picture of the inside of the reactor through the camera from the outside of the monitoring window A monitoring apparatus, comprising: a tubular body installed in communication with a monitoring hole of the reactor, and positioned to be located between the acid reactor and the lubrication means, and a monitoring window installed inside the cylinder to view the inside of the reactor; And a nitrogen supply nozzle installed inside the cylinder between the reactor and the monitoring window to inject nitrogen supplied from the nitrogen source.
전술한 구성의 상기 질소 공급노즐은 분사되는 질소가 상기 감시창으로 분사되도록 상기 질소 공급노즐의 선단이 상기 감시창을 향해 설치된다.In the nitrogen supply nozzle of the above-described configuration, the tip of the nitrogen supply nozzle is installed toward the monitoring window so that the nitrogen to be injected is injected into the monitoring window.
또한 상기 질소 공급노즐을 통해서 분사되는 질소의 분사 압력은 상기 반응로 내부의 압력보다 높게 공급된다.In addition, the injection pressure of nitrogen injected through the nitrogen supply nozzle is supplied higher than the pressure inside the reactor.
한편 상기 반응로와 감시창의 사이를 차단할 수 있도록 상기 반응로와 감시창 사이인 상기 통체의 내측에 차단밸브가 더 설치될 수 있다.Meanwhile, a shutoff valve may be further installed inside the cylinder between the reactor and the monitoring window so as to cut off the reactor and the monitoring window.
이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described a preferred embodiment of the present invention;
도 2 는 본 발명의 석탄가스화기 내부 감시장치를 도시한 개략도이고, 도 3 은 본 발명의 석탄가스화기 내부 감시장치의 감시창부를 도시한 개략도이다.Figure 2 is a schematic diagram showing a coal gasifier internal monitoring device of the present invention, Figure 3 is a schematic diagram showing a monitoring window of the coal gasifier internal monitoring device of the present invention.
도 2 및 도 3 에 도시된 바와 같이 본 발명의 석탄가스화기 반응로 내부 감시장치는 가스화기(10)의 일측에 외측에서 내부로 통공된 감시공(11)과 통하도록 가스화기(10) 외측에 통체(20)가 설치된다. 이때 통체(20)의 내측에는 가스화기(10)의 내부를 볼 수 있는 감시창(22)이 설치되고, 가스화기(10)와 감시창(22)의 사이인 통체(20)의 내측에 질소 공급원으로부터 공급된 질소가 분사되는 질소 공급노즐(24)이 설치된다. 통체(20)는 내측에 설치된 감시창(22)에 의해 외부와 차단되어 밀폐된다.As illustrated in FIGS. 2 and 3, the internal monitoring apparatus of the coal gasifier reactor of the present invention is configured to communicate with the
한편 가스화기(10)와 결합되는 면의 타면, 즉 통체(20)의 후방에 폐쇄회로 카메라(30)가 연결되고, 폐쇄회로 카메라(30)를 통해 촬영된 가스화기(10) 내부의 영상이나 자료가 출력되고 저장되는 컴퓨터(40)를 구비된다.On the other hand, the closed
가스화기(10) 일측과 결합되는 통체(20)와의 사이에는 가스의 누설이 없도록 기밀을 유지하여야 하기 때문에 고온·고압하에서도 견딜 수 있는 재질의 밀봉재를 끼워 가스화기(10)와 통체(20) 사이에 기밀이 유지되게 한다.The
가스화기(10)와 감시창(22)의 사이인 통체(20)의 내측에는 질소 공급원으로부터 공급된 질소를 분사하는 질소 공급노즐(24)이 설치된다.Inside the
질소 공급노즐(24)의 설치는 가스화기(10)와 통체(20) 내측에 설치된 감시창(22)의 전방면까지는 내통되어 있기 때문에 운전 중인 가스화기(10) 내부의 가스와 분진 등이 감시창(22)의 전방면으로 흐르게 되어 감시창(22)을 가린다. 따라서 감시창(22)으로의 분진의 흐름을 방지하며, 감시창(22)의 전방면에 묻은 분진을 제거하기 위해서는 불활성 기체인 질소를 공급하여 감시창(22)의 전방면의 분진 등을 제거해 주어야 한다.Since the
또한 가스화기(10)는 고온·고압으로 운전되기 때문에 감시창(22) 또한 가스화기(10) 내의 고온·고압의 영향을 받게 되어 고온으로 유지된다. 따라서 고온의 감시창(22)을 냉각시킬 필요가 있는데, 질소를 이용하여 감시창(22)으로의 가스 및 분진 등의 흐름을 방지함은 물론 감시창(22)의 냉각을 위해서도 감시창(22)으로 질소의 분사가 필요하다.In addition, since the
이와 같이 감시창(22)의 전방면에 묻은 분진을 제거해 주기 위해서는 질소 공급노즐(24)의 노즐 끝단이 감시창(22)을 향하도록 설치하는 것이 적절하다.Thus, in order to remove the dust stuck to the front surface of the
이때 질소 공급노즐(24)을 통해서 분사되는 질소의 분사압력은 가스화기(10) 내의 운전압력이 30 기압 이상이기 때문에 적어도 가스화기(10) 내의 운전압력보다는 높아야 한다.In this case, the injection pressure of nitrogen injected through the
통체(20)로 질소를 공급하기 위한 질소 공급노즐(24)은 가스화기(10)의 가스화 반응이 급속하게 진행되지 않도록 가스화기(10) 내에 질소를 공급하기 위하여 설치된 질소 공급관(18) 일측에 연결하여 사용한다.The
한편 가스화기(10)의 운전 중에 발생될 수 있는 긴급상황시 가스화기(10)와 감시창(22)의 사이를 차단할 수 있도록 가스화기(10)와 감시창(22)의 사이에는 고온·고압용 공압식 차단밸브가(26)가 설치된다.On the other hand, the high temperature and high pressure between the
전술한 차단밸브(26)는 가스화기(10) 내의 고압에 의한 감시창(22)의 파손시에 자동으로 차단될 수 있도록 고안됨이 바람직하며, 통체(20) 내에 감시창(22)과 함께 일체형으로 제작되어 설비를 단순화 하는 것이 바람직하다.The above-described shut-off
이와 같이 구성된 본 발명의 석탄가스화기 내부 감시장치는 고온·고압하에서 운전되는 가스화기(10)의 내부를 관측하기 위한 폐쇄회로 카메라(30), 고온 및 고압 설비에 적합하도록 안전을 위한 차단기능과 질소에 의한 정화와 냉각기능을 갖춘 감시설비 및 원거리에서 가스화기(10)의 내부 관측과 녹화를 위한 컴퓨터(40)로 구성된다.The coal gasifier internal monitoring device of the present invention configured as described above has a shut-off function for safety to be suitable for a closed
통상적으로 컴퓨터(40)에는 녹화를 위한 녹음기(VTR, Video Tape Recorder)가 구비된다.Typically, the
본 발명은 고온 및 고압하에서 운전되는 석탄가스화기(10) 및 이외의 반응기 내부를 관측하기 위한 별도의 투시용 광원을 필요치 않으며 가스화기(10) 및 반응기 내부의 온도가 대략 800℃ 이상까지 도달된 후부터 반응기 내부의 복사열을 이용하여 관측이 가능하다.The present invention does not require a separate see-through light source for observing the inside of the reactor and
고온·고압하에서 운전되는 가스화기(10) 내부를 관측하기 위해서 가스 및 분진 등의 감시창(22)으로의 흐름을 방지하고, 또한 감시창(22)의 냉각을 위해 감시창(22) 전방면으로 질소가 분사된다. 한편 감시창(22) 전방면으로 분사되는 질소는 반응기 내부의 압력보다 일정수준 높게 공급되어야 한다.In order to observe the inside of the
본 발명에서 가스화기(10) 내부를 관측하기 위하여 설치된 감시창(22)은 고온·고압에 견딜 수 있는 원형 석영판이 사용된다.In the present invention, the monitoring
한편 가스화기(10)와 감시창(22) 사이인 통체(20)의 내측에 설치된 고온·고압용 공압식 차단밸브(26)는 가스화기(10)의 운전 중에 발생될 수 있는 긴급상황시 가스화기(10)와 감시창(22) 사이를 차단한다.On the other hand, the high temperature and high pressure pneumatic shut-off
통체(20)의 후단에 설치된 폐쇄회로 카메라(30)를 통해서 관측된 가스화기(10) 내부의 현상은 중앙제어실에 설치된 컴퓨터(40)에 영상이 재생되고 녹화된다.The phenomenon inside the
본 발명은 전술한 실시 예에 국한되지 않고 본 발명의 기술사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made within the scope of the technical idea of the present invention.
이상에서와 같이 본 발명에 따르면 보일러, 화학반응기 및 가스화기 등과 같은 반응로의 내부를 관측할 수 있는 감시장치의 설비를 갖춤으로서, 운전 중인 반응로 내부의 고온, 고압상태 및 이물질 등에 영향을 받지 않으면서 안전하게 관측할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, by having a monitoring device for observing the inside of a reactor such as a boiler, a chemical reactor, and a gasifier, it is not affected by the high temperature, high pressure state and foreign matters inside the reactor in operation. There is an effect that can be safely observed without.
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