KR101736334B1 - 수트 블로워 및 회전 재생식 열교환기의 세정 방법 - Google Patents

수트 블로워 및 회전 재생식 열교환기의 세정 방법 Download PDF

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KR101736334B1
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이종수
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Abstract

수트 블로워는 회전 재생식 열교환기의 제1 유로 및 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 포함한다.

Description

수트 블로워 및 회전 재생식 열교환기의 세정 방법{SOOT BLOWER AND METHOD FOR CLEANING HEAT EXCHANGER}
본 기재는 수트 블로워 및 회전 재생식 열교환기의 세정 방법에 관한 것이다.
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.
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.
이 중, 선택적촉매환원법은 배기가스에 포함된 질소산화물(NOx)을 암모니아와 같은 환원제와 혼합한 후 촉매를 통과시켜 질소와 물로 전환하는 방법이다.
발전설비나 산업용 보일러에서 일반적인 공해방지 설비 배치는 도 1과 같다.
도 1은 공해 방지 설비가 설치된 일반적인 보일러 배치도이다.
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.
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.
(1) 2SO2 + O2 → 2SO3
한편, 배기가스에는 수분이 존재하는데, SCR에 투입되는 암모니아 일부는 다음 (2)와 같이 삼산화황 및 수분과 반응하여 황산암모늄염을 형성한다.
(2) NH3 + SO3 + H2O → NH4HSO4
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.
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.
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.
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.
일 실시예는, 회전 재생식 열교환기를 용이하게 세정하는 수트 블로워 및 회전 재생식 열교환기의 세정 방법을 제공하고자 한다.
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.
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.
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.
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.
상기 서로 다른 고체 입자는 드라이아이스 펠렛, 얼음 알갱이, 및 샌드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
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.
상기 제2 노즐은 상기 제1 노즐 대비 더 길 수 있다.
상기 제2 노즐은 상기 제1 노즐과 다른 형상일 수 있다.
상기 수트 블로워는 상기 제2 노즐과 이웃하여 상기 랜스 튜브의 최외곽부에 위치하며, 상기 제2 노즐 대비 더 긴 노즐 프로텍터를 더 포함할 수 있다.
상기 구동부와 이웃하여 상기 랜스 튜브의 상기 일 단부를 감싸는 노즐 정비 챔버를 더 포함할 수 있다.
상기 노즐 정비 챔버는 상기 제1 노즐 및 상기 제2 노즐을 노출하는 게이트를 포함할 수 있다.
상기 노즐 정비 챔버와 이웃하여 상기 일 방향으로 연장되며, 상기 랜스 튜브를 지지하는 가이드 레일을 더 포함할 수 있다.
상기 가이드 레일은 상기 일 방향을 따라 상기 제1 노즐 및 상기 제2 노즐을 노출하는 개구부를 포함할 수 있다.
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.
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.
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.
상기 유입구의 표면 상에서 상기 일 방향을 따라 왕복하는 속도는 가변적일 수 있다.
회전 재생식 열교환기를 용이하게 세정하는 수트 블로워 및 회전 재생식 열교환기의 세정 방법이 제공된다.
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.
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.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
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.
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.
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.
이하, 도 2 내지 도 5를 참조하여 일 실시예에 따른 수트 블로워를 설명한다.
도 2는 회전 재생식 열교환기를 세정하는 일 실시예에 따른 수트 블로워를 나타낸 도면이다.
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.
도 3은 일 실시예에 따른 수트 블로워를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 수트 블로워(1000)를 보다 자세히 나타낸 도면이다.
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.
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.
여기서, 일 방향(X)이란, 회전 재생식 열교환기(10)를 통하는 제1 유체(F1)의 이동 방향과 교차하는 방향일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
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.
슬라이딩 가이드부(210)는 랜스 튜브(100) 상에 위치하며, 일 방향(X)을 따라 연장되어 있다.
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.
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.
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.
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.
한편, 제2 노즐(400)은 제1 유입구(11a) 및 제2 유입구(12a)의 표면에 고압수를 분사할 수 있다.
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.
제2 노즐(400)은 제1 노즐(300)과 다른 형상을 가질 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
제1 튜브(500)는 랜스 튜브(100)의 내부를 관통하며, 제1 노즐(300)과 연통하고 있다.
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.
증기 공급부(700)는 제1 튜브(500)와 연결되며, 제1 튜브(500)로 고온의 증기를 공급한다.
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.
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.
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.
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.
도 4는 도 3에 도시된 노즐 정비 챔버의 저부를 나타낸 도면이다.
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.
도 5는 도 3에 도시된 제1 노즐 및 제2 노즐의 일례들을 나타낸 도면이다.
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.
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.
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.
이하, 도 6 및 도 7을 참조하여 다른 실시예에 따른 수트 블로워를 설명한다.
이하에서는 상술한 일 실시예에 따른 수트 블로워와 다른 부분에 대해서 설명한다.
도 6은 다른 실시예에 따른 수트 블로워를 나타낸 도면이다. 도 7은 도 6에 도시된 가이드 레일을 정면에서 나타낸 도면이다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 다른 실시예에 따른 수트 블로워(1000)는 가이드 레일(970)을 더 포함한다.
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.
이하, 다른 실시예에 따른 회전 재생식 열교환기의 세정 방법을 설명한다.
다른 실시예에 따른 회전 재생식 열교환기의 세정 방법은 상술한 일 실시예에 따른 수트 블로워 또는 다른 실시예에 따른 수트 블로워를 이용해 수행할 수 있다.
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.
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.
다음, 유입구의 표면 상에서 일 방향을 따라 왕복하며 고체 입자를 분사한다.
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.
또한, 유입구의 표면 상에서 일 방향을 따라 왕복하며 고압수를 분사할 수 있다.
상술한 유입구의 표면 상에서 일 방향을 따라 왕복하는 속도는 가변적일 수 있다.
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.
이런 현상은 회전 재생식 열교환기의 지름이 크고, 회전속도가 빠를수록, 열소자 선속도가 커져 열소자 단위 면적당 세정물질 통과량이 작아지게 되어 세정효과가 저하될 수 있다.
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.
그리고, 열교환기 세정시 세정 효과를 높이기 위해, 열소자 단위 면적당 세정물질이 최대한 균일하게 통과하도록 다음과 같은 방법들을 사용할 수 있다.
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.
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.
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.
(표 1)
Figure 112016052478995-pat00001
표 1을 보면 회전 재생식 열교환기의 외곽에서 수트 블로워의 노즐 이동 속도는 중간부보다 30% 느리게 이동해야 한다는 것을 나타낸다.
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.
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.
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.
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)

Claims (17)

  1. 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;
    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.
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  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에서,
    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.
  7. 제1항에서,
    상기 제2 노즐은 상기 제1 노즐 대비 더 긴 수트 블로워.
  8. 제1항에서,
    상기 제2 노즐은 상기 제1 노즐과 다른 형상인 수트 블로워.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제1항에서,
    상기 노즐 정비 챔버와 이웃하여 상기 일 방향으로 연장되며, 상기 랜스 튜브를 지지하는 가이드 레일을 더 포함하는 수트 블로워.
  13. 제12항에서,
    상기 가이드 레일은 상기 일 방향을 따라 상기 제1 노즐 및 상기 제2 노즐을 노출하는 개구부를 포함하는 수트 블로워.
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