KR101736334B1 - Soot blower and method for cleaning heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Description
본 기재는 수트 블로워 및 회전 재생식 열교환기의 세정 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a soot blower and a method of cleaning a rotary regenerative heat exchanger.
보일러 등에서 석탄이나 오일, 가스 또는 가연성 물질등이 연소될 때 나오는 배기가스에는 질소산화물이 포함되어 있는데, 이런 질소산화물은 환경에 해가 되는 공해요소로서 대기 중으로 배출하기 이전에 제거하여야 한다.Exhaust gases from boilers, such as coal, oil, gas, or combustible materials, contain nitrogen oxides that must be removed before they are released into the atmosphere as an environmental element.
배기가스에 포함된 질소산화물을 제거하기 위해서, 보일러 노 내에 암모니아와 같은 환원제를 직접 분사하는 비선택적촉매환원법(SNCR: Selective Non Catalytic Reduction)을 이용하든지 보일러 후단에서 선택적촉매환원법(SCR: Selective Catalytic Reduction)을 이용한다.In order to remove the nitrogen oxides contained in the exhaust gas, a selective non-catalytic reduction (SNCR) method in which a reducing agent such as ammonia is injected directly into the boiler furnace, a selective catalytic reduction (SCR) ).
이 중, 선택적촉매환원법은 배기가스에 포함된 질소산화물(NOx)을 암모니아와 같은 환원제와 혼합한 후 촉매를 통과시켜 질소와 물로 전환하는 방법이다.Among them, the selective catalytic reduction method is a method in which nitrogen oxides (NOx) contained in the exhaust gas are mixed with a reducing agent such as ammonia, and then the catalyst is converted to nitrogen and water.
발전설비나 산업용 보일러에서 일반적인 공해방지 설비 배치는 도 1과 같다.The general arrangement of pollution prevention facilities in power generation facilities and industrial boilers is shown in FIG.
도 1은 공해 방지 설비가 설치된 일반적인 보일러 배치도이다.1 is a general boiler layout diagram in which pollution prevention facilities are installed.
도 1에 도시된 바와 같이, 보일러에서 배출되는 배기가스가 절탄기를 거쳐 SCR의 촉매층을 통과한 후 공기 예열기(GAH)와 집진기(EP), 탈황설비(FGD)의 가스 재열기(GGH) 등을 통과하여 배기구로 배출된다.As shown in FIG. 1, the exhaust gas discharged from the boiler passes through the catalyst layer of the SCR through the carbon burner, and thereafter the air preheater (GAH), the dust collector (EP) and the gas reheater (GGH) And is discharged to the exhaust port.
일반적으로 보일러에서 석탄이나 중유 연소 시 배기가스에 이산화황(SO2)과 삼산화황(SO3)이 포함되는데, 이들 중 이산화황은 다음 (1)과 같이 SCR 통과 시, 일부가 삼산화황으로 산화되므로, 공기 예열기(GAH)로 유입되는 배기가스 중의 삼산화황 농도는 증가한다.Generally, sulfur dioxide (SO 2 ) and sulfur trioxide (SO 3 ) are included in the exhaust gas when coal or heavy oil is burned in a boiler. Part of sulfur dioxide (SO 3 ) is oxidized to sulfur trioxide when passed through SCR as shown in the following (1) The sulfur trioxide concentration in the exhaust gas flowing into the exhaust gas GAH increases.
(1) 2SO2 + O2 → 2SO3 (1) 2SO 2 + O 2 → 2SO 3
한편, 배기가스에는 수분이 존재하는데, SCR에 투입되는 암모니아 일부는 다음 (2)와 같이 삼산화황 및 수분과 반응하여 황산암모늄염을 형성한다.On the other hand, water exists in the exhaust gas, and a part of ammonia injected into the SCR reacts with sulfur trioxide and water to form an ammonium sulfate salt as shown in the following (2).
(2) NH3 + SO3 + H2O → NH4HSO4 (2) NH 3 + SO 3 + H 2 O → NH 4 HSO 4
황산암모늄염은 점착성이 높아 배기가스 중의 분진과 결합하여 공기 예열기(GAH)의 배기가스 통로를 막아 보일러의 압력 손실을 증대한다. 이러한 이유로 SCR 운전 시 미반응 암모니아의 배출 농도를 2~3ppm 이하로 제한하고 있다. 그러나 많은 설비에서 SCR 운전 중에 공기 예열기(GAH)의 유로가 자주 막히고 있다.Ammonium sulfate has high stickiness and combines with dust in the exhaust gas to block the exhaust gas passage of the air preheater (GAH) to increase the pressure loss of the boiler. For this reason, the discharge concentration of unreacted ammonia during SCR operation is limited to 2 to 3 ppm or less. However, in many installations, the flow path of the air preheater (GAH) is often clogged during SCR operation.
또한, 탈황설비(FGD) 전단 및 후단에는 가스 재열기(GGH)가 설치되어 있는데, 탈황설비(FGD)에서 석고들이 비산되어 가스 재열기(GGH)의 유로가 자주 막히고 있다.In addition, there is a gas reheater (GGH) at the front end and the rear end of the desulfurization facility (FGD), and gypsum is scattered in the desulfurization facility (FGD), and the flow path of the gas reheating (GGH) is frequently clogged.
공기 예열기(GAH) 및 가스 재열기(GGH) 각각은 저온의 유체가 통과하는 제1 유로 및 고온의 유체가 통과하는 제2 유로를 포함하여 제1 유체과 제2 유체 사이에 열교환을 수행하는 회전 재생식 열교환기이다.Each of the air preheater (GAH) and the gas reheater (GGH) includes a first flow path through which a low temperature fluid passes and a second flow path through which a high temperature fluid passes, Type heat exchanger.
종래에는 공기 예열기(GAH) 및 가스 재열기(GGH)의 유로 막힘 현상을 제거하고자, 고압수를 분사하는 수트 블로워를 이용해 공기 예열기(GAH) 및 가스 재열기(GGH)를 세정하고 있다.Conventionally, an air preheater (GAH) and a gas reheater (GGH) are cleaned using a soot blower that injects high-pressure water in order to eliminate clogging of the air preheater (GAH) and the gas reheater (GGH).
일 실시예는, 회전 재생식 열교환기를 용이하게 세정하는 수트 블로워 및 회전 재생식 열교환기의 세정 방법을 제공하고자 한다.One embodiment of the present invention seeks to provide a soot blower and a method of cleaning a rotary regenerative heat exchanger that easily cleans the rotary regenerative heat exchanger.
일 측면은 제1 유체가 통과하는 제1 유로 및 제2 유체가 통과하는 제2 유로를 포함하며 상기 제1 유체와 상기 제2 유체 사이에 열교환을 수행하는 회전 재생식 열교환기를 세정하는 수트 블로워에 있어서, 상기 제1 유로 및 상기 제2 유로 중 적어도 하나의 유입구의 표면 상에서 일 방향을 따라 왕복하는 일 단부를 포함하는 랜스 튜브, 상기 랜스 튜브와 연결되어 상기 랜스 튜브를 상기 일 방향으로 왕복시키는 구동부, 상기 랜스 튜브의 상기 일 단부에 연결되어 상기 유입구로 증기를 분사하는 제1 노즐, 및 상기 제1 노즐과 이웃하여 상기 랜스 튜브의 일 단부에 연결되며, 상기 유입구로 고체 입자를 분사하는 제2 노즐을 포함하는 수트 블로워를 제공한다.One side includes a soot blower for cleaning a rotary regenerative heat exchanger including a first flow path through which the first fluid passes and a second flow path through which the second fluid passes and performs heat exchange between the first fluid and the second fluid A lance tube having one end reciprocating in one direction on a surface of at least one of the first flow path and the second flow path, a driving part connected to the lance tube to reciprocate the lance tube in the one direction, A first nozzle connected to the one end of the lance tube to inject steam into the inlet and a second nozzle connected to one end of the lance tube adjacent to the first nozzle, A soot blower including a nozzle is provided.
상기 수트 블로워는 상기 랜스 튜브의 내부를 관통하며, 상기 제1 노즐과 연통하는 제1 튜브, 및 상기 랜스 튜브 내부를 관통하며, 상기 제2 노즐과 연통하는 제2 튜브를 더 포함할 수 있다.The soot blower may further include a first tube communicating with the first nozzle through the inside of the lance tube, and a second tube penetrating the inside of the lance tube and communicating with the second nozzle.
상기 수트 블로워는 상기 제1 튜브와 연결되며, 상기 제1 튜브로 상기 증기를 공급하는 증기 공급부, 및 상기 제2 튜브와 연결되며, 상기 제2 튜브로 상기 고체 입자를 공급하는 고체 입자 공급부를 더 포함할 수 있다.The soot blower further includes a steam supply part connected to the first tube and supplying the steam to the first tube and a solid particle supply part connected to the second tube and supplying the solid particles to the second tube .
상기 고체 입자 공급부는 복수의 서브 입자 공급부를 포함하며, 상기 복수의 서브 입자 공급부 각각은 서로 다른 고체 입자를 상기 제2 튜브로 공급할 수 있다.The solid particle supply unit may include a plurality of sub-particle supply units, and each of the plurality of sub-particle supply units may supply different solid particles to the second tube.
상기 서로 다른 고체 입자는 드라이아이스 펠렛, 얼음 알갱이, 및 샌드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The different solid particles may include at least one of dry ice pellets, ice particles, and sand.
상기 구동부는, 상기 랜스 튜브 상에 위치하는 슬라이딩 가이드부, 상기 슬라이딩 가이드부를 따라 왕복 운동하는 슬라이딩부, 및 상기 슬라이딩부와 상기 랜스 튜브 사이를 연결하는 연결부를 포함할 수 있다.The driving unit may include a sliding guide unit positioned on the lance tube, a sliding unit reciprocating along the sliding guide unit, and a connection unit connecting the sliding unit and the lance tube.
상기 제2 노즐은 상기 제1 노즐 대비 더 길 수 있다.The second nozzle may be longer than the first nozzle.
상기 제2 노즐은 상기 제1 노즐과 다른 형상일 수 있다.The second nozzle may have a shape different from that of the first nozzle.
상기 수트 블로워는 상기 제2 노즐과 이웃하여 상기 랜스 튜브의 최외곽부에 위치하며, 상기 제2 노즐 대비 더 긴 노즐 프로텍터를 더 포함할 수 있다.The soot blower may further include a longer nozzle protector which is located at an outermost portion of the lance tube adjacent to the second nozzle and is longer than the second nozzle.
상기 구동부와 이웃하여 상기 랜스 튜브의 상기 일 단부를 감싸는 노즐 정비 챔버를 더 포함할 수 있다.And a nozzle maintenance chamber surrounding the one end of the lance tube adjacent to the driving unit.
상기 노즐 정비 챔버는 상기 제1 노즐 및 상기 제2 노즐을 노출하는 게이트를 포함할 수 있다.The nozzle maintenance chamber may include a gate exposing the first nozzle and the second nozzle.
상기 노즐 정비 챔버와 이웃하여 상기 일 방향으로 연장되며, 상기 랜스 튜브를 지지하는 가이드 레일을 더 포함할 수 있다.And a guide rail extending in one direction adjacent to the nozzle maintenance chamber and supporting the lance tube.
상기 가이드 레일은 상기 일 방향을 따라 상기 제1 노즐 및 상기 제2 노즐을 노출하는 개구부를 포함할 수 있다.The guide rail may include an opening exposing the first nozzle and the second nozzle along the one direction.
또한, 일 측면은 제1 유체가 통과하는 제1 유로 및 제2 유체가 통과하는 제2 유로를 포함하며 상기 제1 유체와 상기 제2 유체 사이에 열교환을 수행하는 회전 재생식 열교환기를 세정하는 세정 방법에 있어서, 상기 제1 유로 및 상기 제2 유로 중 적어도 하나의 유입구의 표면 상에서 일 방향을 따라 왕복하며 증기를 분사하는 단계, 및 상기 유입구의 표면 상에서 상기 일 방향을 따라 왕복하며 고체 입자를 분사하는 단계를 포함하는 회전 재생식 열교환기의 세정 방법을 제공한다.The one side includes a first flow path through which the first fluid passes and a second flow path through which the second fluid passes, and a cleaning process for cleaning a rotary regenerative heat exchanger that performs heat exchange between the first fluid and the second fluid The method of claim 1, further comprising the steps of: spraying steam on one surface of an inlet of at least one of the first flow path and the second flow path in one direction; and spraying solid particles on the surface of the inlet The method comprising the steps of:
상기 증기를 분사하는 단계는, 상기 유입구의 표면에 증기 온도 90℃ 내지 300℃, 압력 10 ㎏/㎠g 내지 50 ㎏/㎠g 으로 고온의 증기를 분사하는 단계를 포함할 수 있다.The step of spraying the steam may include spraying high temperature steam at a steam temperature of 90 to 300 캜 and a pressure of 10 to 50 kg / cm 2 g on the surface of the inlet.
상기 고체 입자를 분사하는 단계는, 상기 유입구의 표면에 0.5 ㎏/㎠g 내지 20 ㎏/㎠g의 압력으로 드라이아이스 펠렛을 분사하는 단계, 및 상기 유입구의 표면에 0.5 ㎏/㎠g 내지 30 ㎏/㎠g의 압력으로 얼음 알갱이 또는 샌드를 분사하는 단계를 포함할 수 있다.The step of spraying the solid particles may include spraying dry ice pellets onto the surface of the inlet at a pressure of 0.5 kg / cm 2 g to 20 kg / cm 2 g, and spraying dry ice pellets at a pressure of 0.5 kg / / Cm < 2 > g.
상기 유입구의 표면 상에서 상기 일 방향을 따라 왕복하는 속도는 가변적일 수 있다. The speed of reciprocation along the one direction on the surface of the inlet may be variable.
회전 재생식 열교환기를 용이하게 세정하는 수트 블로워 및 회전 재생식 열교환기의 세정 방법이 제공된다.A soot blower and a rotary regeneration heat exchanger cleaning method for easily cleaning a rotary regeneration heat exchanger are provided.
도 1은 공해 방지 설비가 설치된 일반적인 보일러 배치도이다.
도 2는 회전 재생식 열교환기를 세정하는 일 실시예에 따른 수트 블로워를 나타낸 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 수트 블로워를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 노즐 정비 챔버의 저부를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 3에 도시된 제1 노즐 및 제2 노즐의 일례들을 나타낸 도면이다.
도 6은 다른 실시예에 따른 수트 블로워를 나타낸 도면이다.
도 7은 도 6에 도시된 가이드 레일을 정면에서 나타낸 도면이다.1 is a general boiler layout diagram in which pollution prevention facilities are installed.
2 is a view showing a soot blower according to an embodiment for cleaning a rotary regenerative heat exchanger.
3 is a view of a soot blower according to one embodiment.
FIG. 4 is a bottom view of the nozzle maintenance chamber shown in FIG. 3. FIG.
5 is a view showing an example of the first nozzle and the second nozzle shown in Fig.
6 is a view showing a soot blower according to another embodiment.
7 is a front view of the guide rail shown in Fig.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.In addition, since the sizes and thicknesses of the respective components shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of explanation, the present invention is not necessarily limited to those shown in the drawings. In the drawings, the thickness is enlarged to clearly represent the layers and regions. In the drawings, for the convenience of explanation, the thicknesses of some layers and regions are exaggerated.
또한, 기준이 되는 부분 "상에" 있다고 하는 것은 기준이 되는 부분의 위 또는 아래에 위치하는 것이고, 반드시 중력 반대 방향 쪽으로 "상에" 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.Also, to be "on " the reference portion is located above or below the reference portion and does not necessarily mean" on "
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Also, throughout the specification, when an element is referred to as "including" an element, it is understood that the element may include other elements as well, without departing from the other elements unless specifically stated otherwise.
이하, 도 2 내지 도 5를 참조하여 일 실시예에 따른 수트 블로워를 설명한다.Hereinafter, a soot blower according to one embodiment will be described with reference to FIGS. 2 to 5. FIG.
도 2는 회전 재생식 열교환기를 세정하는 일 실시예에 따른 수트 블로워를 나타낸 도면이다.2 is a view showing a soot blower according to an embodiment for cleaning a rotary regenerative heat exchanger.
도 2에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 수트 블로워(1000)는 회전 재생식 열교환기(10)를 세정한다. 회전 재생식 열교환기(10)는 제1 유체(F1)가 통과하는 제1 유로(11) 및 제2 유체(F2)가 통과하는 제2 유로(12)를 포함하며, 제1 유체(F1)와 제2 유체(F2) 사이에 열교환을 수행한다. 회전 재생식 열교환기(10)의 제1 유로(11)는 제1 유체(F1)가 유입되는 제1 유입구(11a)를 포함하며, 제2 유로(12)는 제2 유체(F2)가 유입되는 제2 유입구(12a)를 포함한다. 여기서, 회전 재생식 열교환기(10)는 공해 방지 설비가 설치된 일반적인 보일러의 공기 예열기(GAH) 또는 가스 재열기(GGH)일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 회전 재생식 열교환기(10)는 종래의 다양한 형태를 가질 수 있다.As shown in FIG. 2,
도 3은 일 실시예에 따른 수트 블로워를 나타낸 도면이다.3 is a view of a soot blower according to one embodiment.
도 3은 도 2에 도시된 수트 블로워(1000)를 보다 자세히 나타낸 도면이다.3 is a more detailed illustration of the
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 수트 블로워(1000)는 복수이며, 복수의 수트 블로워(1000) 각각은 회전 재생식 열교환기(10)의 제1 유로(11)의 제1 유입구(11a) 및 제2 유로(12)의 제2 유입구(12a) 각각의 표면 상에 위치한다. 수트 블로워(1000)는 랜스 튜브(100), 구동부(200), 제1 노즐(300), 제2 노즐(400), 제1 튜브(500), 제2 튜브(600), 증기 공급부(700), 고체 입자 공급부(800), 노즐 프로텍터(900), 노즐 정비 챔버(950)를 포함한다.2 and 3, the
랜스 튜브(100)는 회전 재생식 열교환기(10)의 제1 유로(11) 및 제2 유로(12) 중 적어도 하나의 유입구인 제1 유입구(11a) 및 제2 유입구(12a) 각각의 표면 상에서 일 방향(X)을 따라 왕복하는 일 단부(101)를 포함한다.The
여기서, 일 방향(X)이란, 회전 재생식 열교환기(10)를 통하는 제1 유체(F1)의 이동 방향과 교차하는 방향일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.Here, the one direction X may be a direction intersecting the moving direction of the first fluid F1 through the rotary
구동부(200)는 랜스 튜브(100)와 연결되어 랜스 튜브(100)를 일 방향(X)으로 왕복시킨다. 구동부(200)는 슬라이딩 가이드부(210), 슬라이딩부(220), 연결부(230)를 포함한다.The driving
슬라이딩 가이드부(210)는 랜스 튜브(100) 상에 위치하며, 일 방향(X)을 따라 연장되어 있다.The sliding
슬라이딩부(220)는 슬라이딩 가이드부(210)를 따라 일 방향(X)으로 왕복 운동한다. 슬라이딩부(220) 및 슬라이딩 가이드부(210) 중 적어도 하나는 모터 등의 구동 유닛을 포함할 수 있다.The sliding
연결부(230)는 슬라이딩부(220)와 랜스 튜브(100) 사이를 연결하며, 연결부(230)에 의해 슬라이딩부(220)의 왕복 운동에 따라 랜스 튜브(100)의 일 단부(101)가 일 방향(X)을 따라 왕복 운동한다.The connecting
제1 노즐(300)은 랜스 튜브(100)의 일 단부(101)에 연결되어 제1 유입구(11a) 및 제2 유입구(12a)로 증기를 분사한다. 제1 노즐(300)은 제1 유입구(11a) 및 제2 유입구(12a)의 표면에 증기 온도 90℃ 내지 300℃, 압력 10 ㎏/㎠g 내지 50 ㎏/㎠g 으로 고온의 증기를 분사할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.The
제2 노즐(400)은 제1 노즐(300)과 이웃하여 랜스 튜브(100)의 일 단부(101)에 연결되며, 제1 유입구(11a) 및 제2 유입구(12a)로 고체 입자를 분사한다. 제2 노즐(400)은 드라이아이스 펠렛, 얼음 알갱이, 및 샌드 중 적어도 하나를 포함하는 고체 입자를 분사할 수 있다. 제2 노즐(400)은 제1 유입구(11a) 및 제2 유입구(12a)의 표면에 0.5 ㎏/㎠g 내지 20 ㎏/㎠g의 압력으로 드라이아이스 펠렛을 분사하거나, 제1 유입구(11a) 및 제2 유입구(12a)의 표면에 0.5 ㎏/㎠g 내지 30 ㎏/㎠g의 압력으로 얼음 알갱이 또는 샌드를 분사할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.The
한편, 제2 노즐(400)은 제1 유입구(11a) 및 제2 유입구(12a)의 표면에 고압수를 분사할 수 있다.On the other hand, the
제2 노즐(400)은 제1 노즐(300) 대비 더 길며, 제2 노즐(400)로부터 분사되는 고체 입자는 제1 노즐(300)로부터 분사되는 증기 대비 더 낮은 압력으로 제1 유입구(11a) 및 제2 유입구(12a)에 분사될 수 있다.The
제2 노즐(400)은 제1 노즐(300)과 다른 형상을 가질 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.The
제1 튜브(500)는 랜스 튜브(100)의 내부를 관통하며, 제1 노즐(300)과 연통하고 있다.The
제2 튜브(600)는 제1 튜브(500)와 이웃하여 랜스 튜브(100)의 내부를 관통하고 있다. 제2 튜브(600)는 제2 노즐(400)과 연통하고 있다.The
증기 공급부(700)는 제1 튜브(500)와 연결되며, 제1 튜브(500)로 고온의 증기를 공급한다.The
고체 입자 공급부(800)는 제2 튜브(600)와 연결되며, 제2 튜브(600)로 드라이아이스 펠렛, 얼음 알갱이, 및 샌드 중 적어도 하나를 포함하는 고체 입자를 공급한다. 고체 입자 공급부(800)는 복수의 서브 입자 공급부인 제1 서브 입자 공급부(810), 제2 서브 입자 공급부(820), 제3 서브 입자 공급부(830)를 포함한다.The solid
제1 서브 입자 공급부(810)는 제2 튜브(600)로 드라이아이스 펠렛을 공급하며, 제2 서브 입자 공급부(820) 제2 튜브(600)로 얼음 알갱이를 공급하며, 제3 서브 입자 공급부(830)는 제2 튜브(600)로 샌드를 공급한다. 즉, 복수의 서브 입자 공급부 각각은 서로 다른 고체 입자인 드라이아이스 펠렛, 얼음 알갱이, 및 샌드 중 적어도 하나를 제2 튜브(600)로 공급한다.The first
노즐 프로텍터(900)는 제2 노즐(400)과 이웃하여 랜스 튜브(100)의 최외곽부(102)에 위치하며, 제2 노즐(400) 대비 더 길다. 노즐 프로텍터(900)는 랜스 튜브(100)가 일 방향(X)으로 왕복 운동할 때, 제1 노즐(300) 및 제2 노즐(400)이 외부의 간섭에 의해 파손되는 것을 억제한다.The
노즐 정비 챔버(950)는 구동부(200)와 이웃하여 랜스 튜브(100)의 일 단부(101)를 감싸고 있다. 노즐 정비 챔버(950)는 일 방향(X)으로 이동하는 랜스 튜브(100)의 이동 경로 내에 위치하고 있다.The
도 4는 도 3에 도시된 노즐 정비 챔버의 저부를 나타낸 도면이다.FIG. 4 is a bottom view of the nozzle maintenance chamber shown in FIG. 3. FIG.
도 4에 도시된 바와 같이, 노즐 정비 챔버(950)는 일 방향(X)으로 이동하는 랜스 튜브(100)의 이동 경로 내에 위치하여 랜스 튜브(100)의 일 단부(101)를 감싸고 있으며, 제1 노즐(300) 및 제2 노즐(400)을 노출하는 게이트(951)를 포함한다. 게이트(951)를 통해 제1 노즐(300) 및 제2 노즐(400)을 선택된 형태의 노즐로 교체할 수 있다.4, the
도 5는 도 3에 도시된 제1 노즐 및 제2 노즐의 일례들을 나타낸 도면이다.5 is a view showing an example of the first nozzle and the second nozzle shown in Fig.
도 5의 (A), (B), (C) 각각에 도시된 바와 같이, 제1 노즐(300) 및 제2 노즐(400) 각각은 다양한 형태를 가질 수 있다. 제1 노즐(300) 및 제2 노즐(400) 각각의 토출구는 사각형, 원형, 직사각형, 타원형, 다각형 등의 다양한 형태를 가질 수 있으며, 이 중 선택된 형태의 제1 노즐(300) 및 제2 노즐(400)이 도 4에 도시된 게이트(951)를 통해 랜스 튜브(100)의 일 단부(101)에 연결될 수 있다.As shown in FIGS. 5A, 5B, and 5C, each of the
이와 같이, 일 실시예에 따른 수트 블로워(1000)는 회전 재생식 열교환기(10)에 대응하여 일 방향(X)으로 왕복하는 랜스 튜브(100), 랜스 튜브(100)의 일 단부(101)에 연결되어 증기를 분사하는 제1 노즐(300), 제1 노즐(300)과 이웃하여 선택된 고체 입자를 분사하는 제2 노즐(400)을 포함함으로써, 회전 재생식 열교환기(10)를 세정하는 작업 환경에 따라 증기, 드라이아이스 펠렛, 얼음 알갱이, 샌드, 고압수 등을 선택하여 회전 재생식 열교환기(10)를 용이하게 세정할 수 있다.The
일례로, 드라이아이스 펠렛을 이용해 회전 재생식 열교환기(10)에 부착된 황산암모늄염이나 분진 또는 비산석고를 제거하는 원리는 다음과 같다. 드라이아이스 펠렛이 제2 노즐(400)을 통해 고속으로 분사되어 회전 재생식 열교환기(10)의 표면에 충돌하면 드라이아이스 펠릿은 회전 재생식 열교환기(10)에 부착된 황산암모늄염을 초저온(일례로, -78℃)으로 급속 동결시킨다. 동결된 황산암모늄염은 주변 온도 차이에 의해 수축되면서 수많은 균열을 일으킨다. 드라이아이스 펠릿은 이들 균열들을 통하여 황산암모늄염들 사이로 침투됨과 동시에 승화하면서 부피가 800배 이상 팽창하여 황산암모늄염만을 위로 들어 올리게 된다. 초저온으로 동결된 이물질들은 회전 재생식 열교환기(10)의 표면에서 쉽게 분리되어 배출된다.For example, the principle of removing the ammonium sulfate, dust, or dysplasia attached to the rotary
이하, 도 6 및 도 7을 참조하여 다른 실시예에 따른 수트 블로워를 설명한다.Hereinafter, a soot blower according to another embodiment will be described with reference to Figs. 6 and 7. Fig.
이하에서는 상술한 일 실시예에 따른 수트 블로워와 다른 부분에 대해서 설명한다.Hereinafter, a portion different from the soot blower according to the above-described embodiment will be described.
도 6은 다른 실시예에 따른 수트 블로워를 나타낸 도면이다. 도 7은 도 6에 도시된 가이드 레일을 정면에서 나타낸 도면이다.6 is a view showing a soot blower according to another embodiment. 7 is a front view of the guide rail shown in Fig.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 다른 실시예에 따른 수트 블로워(1000)는 가이드 레일(970)을 더 포함한다.6 and 7, the
가이드 레일(970)은 노즐 정비 챔버(950)와 이웃하여 일 방향(X)으로 연장되며, 일 방향(X)으로 왕복 운동하는 랜스 튜브(100)를 지지한다. 가이드 레일(970)에 의해 랜스 튜브(100)의 왕복 운동 시 랜스 튜브(100)가 처지는 것이 억제된다. 가이드 레일(970)은 제1 노즐(300), 제2 노즐(400)을 노출하는 개구부(971)를 포함하며, 개구부(971)는 일 방향(X)을 따라 연장되어 있다. 가이드 레일(970)은 다양한 형태를 가질 수 있으며, 랜스 튜브(100)를 지지하는 동시에 랜스 튜브(100)의 일 방향(X)으로의 왕복 운동을 가이드할 수 있다면 어떠한 형태로도 형성될 수 있다.The
이하, 다른 실시예에 따른 회전 재생식 열교환기의 세정 방법을 설명한다.Hereinafter, a cleaning method of the rotary regenerative heat exchanger according to another embodiment will be described.
다른 실시예에 따른 회전 재생식 열교환기의 세정 방법은 상술한 일 실시예에 따른 수트 블로워 또는 다른 실시예에 따른 수트 블로워를 이용해 수행할 수 있다.The method of cleaning the rotary regenerative heat exchanger according to another embodiment may be performed using a soot blower according to the above-described embodiment, or a soot blower according to another embodiment.
우선, 제1 유체가 통과하는 제1 유로 및 제2 유체가 통과하는 제2 유로를 포함하며, 제1 유체와 제2 유체 사이에 열교환을 수행하는 회전 재생식 열교환기의 제1 유로 및 제2 유로 중 적어도 하나의 유입구의 표면 상에서 일 방향을 따라 왕복하며 증기를 분사한다.First, a first flow path through which a first fluid flows and a second flow path through which a second fluid flows, and a first flow path and a second flow path of a rotary regenerative heat exchanger performing heat exchange between the first fluid and the second fluid, And reciprocates along one direction on the surface of at least one inlet of the flow passage and injects steam.
구체적으로, 증기를 분사하는 단계는, 상기 유입구의 표면에 증기 온도 90℃ 내지 300℃, 압력 10 ㎏/㎠g 내지 50 ㎏/㎠g 으로 고온의 증기를 분사하는 단계를 포함할 수 있다.Specifically, the step of spraying the steam may include spraying a high temperature steam at a steam temperature of 90 to 300 캜 and a pressure of 10 to 50 kg / cm 2 g on the surface of the inlet.
다음, 유입구의 표면 상에서 일 방향을 따라 왕복하며 고체 입자를 분사한다.Next, the solid particles are sprayed on the surface of the inlet port by reciprocating in one direction.
구체적으로, 고체 입자를 분사하는 단계는 유입구의 표면에 0.5 ㎏/㎠g 내지 20 ㎏/㎠g의 압력으로 드라이아이스 펠렛을 분사하는 단계, 및 유입구의 표면에 0.5 ㎏/㎠g 내지 30 ㎏/㎠g의 압력으로 얼음 알갱이 또는 샌드를 분사하는 단계를 포함할 수 있다.Specifically, the step of spraying the solid particles includes spraying dry ice pellets to the surface of the inlet at a pressure of 0.5 kg / cm 2 g to 20 kg / cm 2 g, and spraying the dry ice pellets at a pressure of 0.5 kg / Lt; RTI ID = 0.0 > g / cm2. ≪ / RTI >
또한, 유입구의 표면 상에서 일 방향을 따라 왕복하며 고압수를 분사할 수 있다.In addition, the high pressure water can be injected and reciprocated along one direction on the surface of the inlet.
상술한 유입구의 표면 상에서 일 방향을 따라 왕복하는 속도는 가변적일 수 있다.The speed of reciprocation along one direction on the surface of the above-described inlet may be variable.
일례로, 회전 재생식 열교환기의 지름이 14.274mm, 회전속도는 1.28rpm 인 경우, 회전 재생식 열교환기 바깥쪽 열소자의 이동 선속도를 계산하면 약 650mm/sec 정도로 매우 빠르게 이동하고 있어, 고압수나 드라이아이스 펠렛을 분사하더라도 단위 열소자 면적당 세정 매체의 통과량이 정지시 세정할 때보다 매우 적은 편이다. 따라서 회전 재생식 열교환기의 운전 중에 수트 블로워를 가동하면 세정 효과가 저하될 수 있다.For example, when the diameter of the rotary regenerative heat exchanger is 14.274 mm and the rotational speed is 1.28 rpm, the moving linear velocity of the outer heat element outside the rotary regenerative heat exchanger is calculated to be about 650 mm / sec, The amount of the cleaning medium per unit thermal element area is much smaller than that in the case where the cleaning medium is stopped. Therefore, when the soot blower is operated during the operation of the rotary regenerative heat exchanger, the cleaning effect may be deteriorated.
이런 현상은 회전 재생식 열교환기의 지름이 크고, 회전속도가 빠를수록, 열소자 선속도가 커져 열소자 단위 면적당 세정물질 통과량이 작아지게 되어 세정효과가 저하될 수 있다.Such a phenomenon is accompanied by a large diameter of the rotary regenerative heat exchanger, and as the rotational speed is increased, the linear velocity of the heat element becomes larger and the amount of the washing substance per unit area of the thermal element becomes smaller.
따라서 열교환기 세정 시 열교환기의 속도를 현재의 제어장치를 이용하거나 감속기 등을 설치하여 회전속도를 낮춘 후 세정할 수 있다. 열교환기 회전속도를 1/4 rpm 정도로 낮추면, 열교환기 바깥쪽 열소자의 선속도가 160mm/sec까지 저하시킬 수 있다.Therefore, when the heat exchanger is cleaned, the speed of the heat exchanger can be cleaned by using a current control device or by setting a speed reducer to lower the rotation speed. If the rotational speed of the heat exchanger is reduced to about 1/4 rpm, the linear velocity of the heat element outside the heat exchanger can be lowered to 160 mm / sec.
그리고, 열교환기 세정시 세정 효과를 높이기 위해, 열소자 단위 면적당 세정물질이 최대한 균일하게 통과하도록 다음과 같은 방법들을 사용할 수 있다.In order to increase the cleaning effect when the heat exchanger is cleaned, the following methods may be used so that the cleaning material per unit area of the thermal element passes as uniformly as possible.
회전 재생식 열교환기는 원주 방향의 열소자인 경우, 동일한 회전속도에서 선속도가 중앙부보다 매우 빠르다. 즉 수트 블로워의 이동속도를 일정하게 할 경우 원주방향에서 열소자 단위면적당 분사되는 세정액이 중앙부보다 적으므로 원주끝부분에서는 수트 블로워의 이동속도를 느리게, 중앙부분에서는 빠르게 해야 열교환기 열소자 전체에 균일한 세정액을 분사할 수 있다.When the rotary regenerative heat exchanger is a thermal element in the circumferential direction, the linear velocity is much faster than the central portion at the same rotation speed. In other words, when the moving speed of the soot blower is set to be constant, the cleaning liquid injected per unit area of the thermal element in the circumferential direction is smaller than that at the central portion, so the moving speed of the soot blower must be slow at the circumferential end, A cleaning liquid can be sprayed.
한편 회전 재생식 열교환기의 막힘 현상을 분석한 결과 분진이나 비산 석고가 원주 끝부분이나 중앙부에 많이 쌓이고, 이들 중간부에서는 비교적 막힘 현상이 적다. 그러므로 수트 블로워의 이동속도는 중앙부가 빠르고 중심 및 외곽부가 느리게 조절해야 한다.On the other hand, the clogging phenomenon of the rotary regenerative heat exchanger is analyzed and it is found that the dust and the gypsum plaster are piled up at the end of the circumference or the central part, Therefore, the moving velocity of the sootblower should be fast in the center and slow in the center and outer parts.
상기 2 가지 경우를 동시에 고려하여, 회전 재생식 열교환기에서, 수트 블로워의 위치별 최적 이동속도를 산출하면 아래의 표 1과 같다. 회전속도는 감속을 하지 않은 경우이고, 열소자 막힘 정도는 열소자의 중간부을 기준값 1.0으로 했을 때 회전 재생식 열교환기의 외곽 및 로타 근처를 2.0으로 하였다. 물론 이 값을 열교환기 설계 및 운전상태에 따라 결정된다.Considering the above two cases simultaneously, the optimum moving speed for each position of the sootblower in the rotary regenerative heat exchanger is calculated as shown in Table 1 below. The rotational speed was the case without deceleration and the degree of clogging of the thermal element was set to 2.0 near the outer periphery of the rotary regenerative heat exchanger and the rotor when the intermediate portion of the thermal element was set at the reference value 1.0. Of course, this value depends on the heat exchanger design and operating conditions.
(표 1)(Table 1)
표 1을 보면 회전 재생식 열교환기의 외곽에서 수트 블로워의 노즐 이동 속도는 중간부보다 30% 느리게 이동해야 한다는 것을 나타낸다.Table 1 shows that the nozzle moving speed of the soot blower at the periphery of the rotary regenerative heat exchanger should be 30% slower than the middle part.
수트 블로워에서 2가지 세정액을 동시에 분사하는 경우, 예를 들어 고온 증기와 드라이아이스 펠렛을 동시에 분사하는 경우, 가장 최적으로는 열소자에 고온증기가 먼저 분사되고 드라이아이스 펠렛이 분사되야 세정 효과를 높일 수 있다. 이와 반대의 경우 세정효과가 감소할 수 있다.In the case of spraying two cleaning liquids at the same time in the sootblower, for example, when hot steam and dry ice pellets are simultaneously sprayed, it is best to spray the high temperature steam to the thermal element first and spray the dry ice pellet to increase the cleaning effect . Conversely, the cleaning effect may be reduced.
수트 블로워의 이동 방법은 정속도로 이동하는 경우로 분석하였다. 만일 수트 블로워의 이동속도를 연속 속도로 이동하지 않고 스텝(Step) 별로 이동할 수도 있다. 일정한 간격을 이동 후 수트 블로워(1000)를 유지시키는데 유지 시간은 상기에서 고려한 열소자 이동 선속도와 막힘 정도를 고려하여 산정할 수 있다.The method of moving the sootblower was analyzed as moving at constant speed. It is also possible to move the sootblower moving speed step by step without moving the sootblower moving speed at a continuous speed. The
본 이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, Of the right.
제1 유체(F1), 제1 유로(11), 제2 유체(F2), 제2 유로(12), 회전 재생식 열교환기(10), 랜스 튜브(100), 구동부(200), 제1 노즐(300), 제2 노즐(400)The first fluid F1, the
Claims (17)
상기 제1 유로 및 상기 제2 유로 중 적어도 하나의 유입구의 표면 상에서 일 방향을 따라 왕복하는 일 단부를 포함하는 랜스 튜브;
상기 랜스 튜브와 연결되어 상기 랜스 튜브를 상기 일 방향으로 왕복시키는 구동부;
상기 랜스 튜브의 상기 일 단부에 연결되어 상기 유입구로 증기를 분사하는 제1 노즐;
상기 제1 노즐과 이웃하여 상기 랜스 튜브의 일 단부에 연결되며, 상기 유입구로 고체 입자를 분사하는 제2 노즐;
상기 랜스 튜브의 내부를 관통하며, 상기 제1 노즐과 연통하는 제1 튜브;
상기 랜스 튜브 내부를 관통하며, 상기 제2 노즐과 연통하는 제2 튜브;
상기 제1 튜브와 연결되며, 상기 제1 튜브로 상기 증기를 공급하는 증기 공급부;
상기 제2 튜브와 연결되며, 상기 제2 튜브로 상기 고체 입자를 공급하는 고체 입자 공급부;
상기 제2 노즐과 이웃하여 상기 랜스 튜브의 최외곽부에 위치하며, 상기 제2 노즐 대비 더 긴 노즐 프로텍터; 및
상기 구동부와 이웃하여 상기 랜스 튜브의 상기 일 단부를 감싸는 노즐 정비 챔버
를 포함하며,
상기 고체 입자 공급부는 복수의 서브 입자 공급부를 포함하며,
상기 복수의 서브 입자 공급부 각각은 서로 다른 고체 입자를 상기 제2 튜브로 공급하며,
상기 서로 다른 고체 입자는 드라이아이스 펠렛, 얼음 알갱이, 및 샌드 중 적어도 하나를 포함하며,
상기 노즐 정비 챔버는 상기 제1 노즐 및 상기 제2 노즐을 노출하는 게이트를 포함하는 수트 블로워.A soot blower for cleaning a rotary regenerative heat exchanger including a first flow path through which a first fluid flows and a second flow path through which a second fluid flows and performing heat exchange between the first fluid and the second fluid,
A lance tube including one end reciprocating along one direction on a surface of at least one of the first flow path and the second flow path;
A driving unit connected to the lance tube to reciprocate the lance tube in one direction;
A first nozzle connected to the one end of the lance tube to inject steam into the inlet;
A second nozzle adjacent to the first nozzle and connected to one end of the lance tube, the second nozzle injecting solid particles into the inlet;
A first tube penetrating the interior of the lance tube and communicating with the first nozzle;
A second tube communicating with the second nozzle through the inside of the lance tube;
A steam supply unit connected to the first tube and supplying the steam to the first tube;
A solid particle supply unit connected to the second tube and supplying the solid particles to the second tube;
A longer nozzle protector located at an outermost portion of the lance tube adjacent to the second nozzle, the nozzle protector being longer than the second nozzle; And
A nozzle maintenance chamber surrounding the one end of the lance tube,
/ RTI >
Wherein the solid particle supply portion includes a plurality of sub-particle supply portions,
Wherein each of the plurality of sub-particle supply units supplies different solid particles to the second tube,
Wherein the different solid particles comprise at least one of dry ice pellets, ice particles, and sand,
Wherein the nozzle maintenance chamber includes a gate exposing the first nozzle and the second nozzle.
상기 구동부는,
상기 랜스 튜브 상에 위치하는 슬라이딩 가이드부;
상기 슬라이딩 가이드부를 따라 왕복 운동하는 슬라이딩부; 및
상기 슬라이딩부와 상기 랜스 튜브 사이를 연결하는 연결부
를 포함하는 수트 블로워.The method of claim 1,
The driving unit includes:
A sliding guide portion positioned on the lance tube;
A sliding portion reciprocating along the sliding guide portion; And
A connecting portion connecting the sliding portion and the lance tube,
.
상기 제2 노즐은 상기 제1 노즐 대비 더 긴 수트 블로워.The method of claim 1,
The second nozzle is longer than the first nozzle.
상기 제2 노즐은 상기 제1 노즐과 다른 형상인 수트 블로워.The method of claim 1,
And the second nozzle has a shape different from that of the first nozzle.
상기 노즐 정비 챔버와 이웃하여 상기 일 방향으로 연장되며, 상기 랜스 튜브를 지지하는 가이드 레일을 더 포함하는 수트 블로워.The method of claim 1,
Further comprising a guide rail extending in one direction adjacent to the nozzle maintenance chamber and supporting the lance tube.
상기 가이드 레일은 상기 일 방향을 따라 상기 제1 노즐 및 상기 제2 노즐을 노출하는 개구부를 포함하는 수트 블로워.The method of claim 12,
And the guide rail includes an opening for exposing the first nozzle and the second nozzle along the one direction.
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