KR101928777B1 - Fuel container - Google Patents

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한국전력공사
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Abstract

본 발명은 연료를 저장하는 하우징과 상기 하우징 내부에 구비된 연료의 온도를 냉각시키기 위해 상기 하우징 내부에 구비되는 냉각물질이 흐르는 냉각관 및 상기 하우징 내부에 수용된 연료의 진화 또는 발화억제를 위해 진화물질이 분사되는 진화물질 분사관을 포함하여 구성되는 연료 저장조에 관한 것이다.
이와 같은 본 발명의 일 실시예에 의한 연료 저장조에 의하면, 내부에 연료의 자연 발화가 방지되는 효과를 제공한다.The present invention relates to a fuel cell system including a housing for storing fuel, a cooling pipe for cooling the fuel provided in the housing to cool the fuel inside the housing, and an evaporator for evacuating or igniting the fuel contained in the housing. And an evacuating material injection pipe for injecting the fuel.
According to the fuel storage tank of the embodiment of the present invention, the spontaneous ignition of the fuel is prevented.

Figure R1020120097700
Figure R1020120097700

Description

연료 저장조 {FUEL CONTAINER}[0001] FUEL CONTAINER [0002]

본 발명은 연료 저장조에 관한 것이며, 상세하게는 연료 저장조 내부에서 연료의 화재 발생시 이를 진화하거나 연료의 발화를 억제할 수 있는 연료 저장조에 관한 것이다.The present invention relates to a fuel reservoir, and more particularly, to a fuel reservoir capable of evolving or suppressing ignition of fuel when a fuel is generated in a fuel reservoir.

순환 유동층 연소 기술에서는 미분탄 화력 발전소에서 사용하던 기존의 고급 석탄 대신 저급의 석탄을 연소할 수 있고, 이러한 저급의 석탄뿐만 아니라 폭발적 연소성을 보이는 저급의 폐기물 에너지와 같은 재생연료 등이 사용될 수 있다.In the circulating fluidized bed combustion technology, instead of conventional high-grade coal used in pulverized coal-fired power plants, low-grade coal can be burned, and regenerated fuels such as low-grade waste energy showing explosive combustibility as well as low-grade coal can be used.

또한 신재생에너지 의무 할당제에 기반을 둔 감축 정책이 시행되어 폐기물 에너지 및 바이오 매스와 같은 재생연료의 혼소 사용 비중이 증가될 것으로 전망된다.In addition, a reduction policy based on the renewable energy duty quota system is expected to be implemented, which will increase the proportion of combined use of renewable fuels such as waste energy and biomass.

실제 국내 유동층 발전소의 경우 현재는 저급탄만을 연료로 사용하고 있으나, 앞으로 고휘발분 연료인 바이오매스 혼소도 연료로 사용할 예정이다.In the case of domestic fluidized-bed power plants, only low-grade coal is currently used as fuel, but future biomass fuels, which are high-volatile fuels, will also be used as fuel.

그런데, 유동층 보일러에서 석탄과 고휘발분 연료를 혼소할 때 연료 저장조 내부에서는 연료의 입도가 현저히 다르기 때문에 연료가 저장조 안에서 균일하게 섞이지 못하고 분리될 수 있는 문제가 있다.However, when the coal and the high-volatile fraction fuel are mixed in the fluidized bed boiler, since the particle size of the fuel is significantly different in the fuel storage tank, there is a problem that the fuel can not be uniformly mixed in the storage tank and can be separated.

또한, 고휘발분 연료의 경우 발화점이 낮기 때문에 연료 저장조 내부에서 석탄 자연발화가 발생할 경우 발화진행 속도를 보다 촉진할 수 있다.In addition, since the ignition point of the high-volatile fuel is low, it is possible to accelerate the ignition progress speed when the coal spontaneous ignition occurs inside the fuel storage tank.

하지만, 종래에는 발전소에서 석탄의 자연발화를 방지하기 위해서 문제탄을 조기에 소비하거나 발화시 물을 직접 뿌려 이를 진화하는 등 소극적인 방법인 경우가 대부분이었다.However, in the past, in order to prevent spontaneous ignition of coal in a power plant, it was mostly a passive method such as to consume problematic coal early or to spray water directly on ignition.

본 발명은 상기 종래 문제점 중 적어도 일부를 해소하기 위해 제안된 것으로서, 그 목적은 저장조 내부의 온도가 설정온도 이상인 경우 저장된 연료의 온도를 감소시켜 발화를 방지하는 연료 저장조를 제공하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide a fuel reservoir for preventing ignition by reducing the temperature of stored fuel when the temperature inside the storage tank is higher than a set temperature.

또한, 내부에 연료를 균일하게 혼합하여 입도가 다른 연료가 따로 분리시켜 발화를 방지하는 연료 저장조를 제공하는 것을 목적으로 한다.It is also an object of the present invention to provide a fuel storage tank in which fuel is uniformly mixed therein to separate fuels having different particle sizes separately to prevent ignition.

그리고, 내부에서 자연발화가 발생된 경우 신속히 이를 진화시킬 수 있는 연료 저장조를 제공하는 것을 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide a fuel storage tank capable of rapidly evolving a spontaneous ignition in the inside.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적 측면으로서 본 발명은, 연료를 저장하는 하우징; 상기 하우징에 저장된 연료의 온도를 냉각시키기 위해 상기 하우징 내부에 냉각물질이 흐르는 냉각관; 상기 하우징 내부에 저장된 연료의 진화 또는 발화억제를 위해 진화물질이 분사되는 진화물질 분사관; 및 상기 냉각관의 임의 두 지점에서 냉각물질의 최대 온도차(△Tmax)가 제1설정 온도 미만인 경우 현재 조건을 유지하고, 제1설정온도 이상이고 제2설정온도 미만인 경우 제1설정시간 동안 냉각물질의 공급을 증가시키고, 제2설정온도 이상인 경우에는 상기 진화물질 분사관에서 제2설정시간 동안 진화물질이 분사되도록 냉각물질 공급과 진화물질 분사를 제어하는 제어부;를 포함하여 구성되는 연료 저장조를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a fuel cell system including: a housing for storing fuel; A cooling pipe through which a cooling material flows in the housing to cool the temperature of the fuel stored in the housing; An evacuating material injecting tube for injecting an evolving material for suppressing the evolution or ignition of fuel stored in the housing; And maintaining the current condition when the maximum temperature difference (DELTA Tmax) of the cooling material at any two points of the cooling pipe is less than the first set temperature, cooling the first set temperature when the first set temperature is not less than the second set temperature, And a control unit for controlling the supply of the cooling material and the injection of the evolutionary material so that the evolutionary material is injected during the second set time in the evolutionary material injection tube when the temperature is equal to or higher than the second set temperature, to provide.

바람직하게, 상기 연료 저장조는 상기 하우징 내부에 회전시 연료를 균일하게 혼합하도록 축에 날개가 부착되어 있는 분산봉이 더 포함될 수 있다.Preferably, the fuel reservoir further includes a dispersion rod having a wing attached to the shaft so as to uniformly mix the fuel inside the housing when rotating.

또한 바람직하게, 상기 동일한 수직선상에 구비되는 냉각관은 연결부재에 의해 서로 연결될 수 있다.Also, preferably, the cooling tubes provided on the same vertical line may be connected to each other by a connecting member.

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바람직하게, 하우징에 저장되는 연료의 사용량 및 냉각관에 유입되는 냉각물질의 유량을 설정하는 단계와 연료의 사용량 및 냉각물질의 유량을 고려하여 상기 하우징에 저장되는 연료가 발화시 상기 냉각관의 임의 두 지점에서 냉각물질의 최대 온도차(△Tmax)를 계산하는 단계와 냉각물질의 최대 온도차(△Tmax )가 제1설정온도 미만인 경우 현재 조건을 유지하고, 제1설정온도 이상이나 제2설정온도 미만인 경우는 제1설정시간 동안 냉각물질의 유량을 증가시키고, 제2설정온도 이상인 경우 진화물질 분사관에서 제2설정시간 동안 진화물질을 분사하는 단계를 포함하여 연료 저장조의 발화를 방지할 수 있다.Preferably, the step of setting the amount of fuel to be stored in the housing and the amount of the cooling material flowing into the cooling pipe, and the amount of the fuel and the flow rate of the cooling material, the maximum temperature difference between the cooling material at two points (△ T max) the maximum temperature difference between the stage and a cooling substance that calculates (△ T max) the first is less than the first set temperature to keep the current condition, and the first set temperature or more and the second set Increasing the flow rate of the cooling material for a first set time if the temperature is below the first set temperature and injecting the evolving material for a second set time at the evolution material injector tube if the temperature is above the second set temperature, have.

이와 같은 본 발명의 일 실시예에 의한 연료 저장조에 의하면, 내부에 연료의 자연 발화가 방지되는 효과를 제공한다.According to the fuel storage tank of the embodiment of the present invention, the spontaneous ignition of the fuel is prevented.

또한, 내부에 연료를 균일하게 혼합하여 입도가 다른 연료가 분리되는 효과를 제공한다.Further, the fuel can be uniformly mixed therein to provide the effect of separating the fuel having different particle sizes.

그리고, 내부에서 자연 발화가 발생된 경우 신속히 이를 진화시킬 수 효과를 제공한다.In addition, if a spontaneous ignition occurs in the interior, it can quickly evolve it.

도 1(a)는 본 발명의 일 실시예에 의한 연료 저장조에 대한 사시도, 도 1(b)는 A-A'의 단면도.
도 2(a)는 본 발명의 다른 실시예에 의한 분산봉을 더 구비하는 연료 저장조에 대한 사시도, (b)는 B-B'의 단면도.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 냉각물질의 유입량 증가여부와 진화물질을 분사여부를 결정하는 방법을 도시한 흐름도.FIG. 1 (a) is a perspective view of a fuel storage tank according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1 (b) is a sectional view of A-A '.
FIG. 2 (a) is a perspective view of a fuel storage tank further comprising a dispersion rod according to another embodiment of the present invention, and FIG. 2 (b) is a sectional view of B-B '.
FIG. 3 is a flowchart illustrating a method for determining whether an amount of cooling material is increased and whether or not an evolved material is injected according to another embodiment of the present invention. FIG.

이하 첨부된 도면에 따라 본 발명을 상세하게 설명한다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저, 이하에서 설명되는 실시예들은 본 발명인 연료 저장조의 기술적인 특징을 이해시키기에 적합한 실시예들이다. 다만, 본 발명이 이하에서 설명되는 실시예에 한정하여 적용되거나 설명되는 실시예들에 의하여 본 발명의 기술적 특징이 제한되는 것이 아니며, 본 발명의 기술 범위에서 다양한 변형 실시가 가능하다.
First, the embodiments described below are embodiments suitable for understanding the technical characteristics of the fuel storage tank of the present invention. However, the technical features of the present invention are not limited by the embodiments to which the present invention is applied or explained in the following embodiments, and various modifications are possible within the technical scope of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 의한 연료 저장조(100)는 연료를 저장하는 하우징(110)과 상기 하우징(110) 내부에 구비된 연료의 온도를 냉각시키기 위해 상기 하우징(110) 내부에 구비되는 냉각물질이 흐르는 냉각관(120) 및 상기 하우징(110) 내부에 저장된 연료의 진화 또는 발화억제를 위해 진화물질이 분사되는 진화물질 분사관(140)을 포함하여 구성된다.The fuel storage tank 100 according to an embodiment of the present invention includes a housing 110 for storing fuel and a cooling material disposed inside the housing 110 for cooling the temperature of fuel contained in the housing 110. [ And an evacuating material discharge pipe 140 for discharging an evolved material for suppressing the evolution or ignition of the fuel stored in the housing 110. [

먼저, 상기 연료 저장조(100)의 상기 하우징(110) 내부에는 연료가 저장되고, 연료의 자연 발화를 방지하기 위해 냉각관(120)이 구비된다.First, fuel is stored in the housing 110 of the fuel storage tank 100 and a cooling pipe 120 is provided to prevent spontaneous ignition of the fuel.

상기 냉각관(120)에는 냉각물질이 유입되고 유출되어 상기 하우징(110) 내부에서 열교환이 일어난다. 즉, 상기 하우징(110) 내부에 구비되는 연료의 온도가 상승하는 경우에는 상기 냉각관(120)으로 냉각물질의 유입량, 유출량을 조절함으로써 상기 하우징(110) 내부에서의 열교환을 조절하여 상기 하우징(110) 내부가 일정한 온도를 유지할 수 있게 한다.The coolant flows into and flows out from the cooling pipe 120, and heat exchange occurs inside the housing 110. That is, when the temperature of the fuel provided in the housing 110 rises, the amount of the cooling material flowing in and out of the cooling pipe 120 is adjusted to control the heat exchange inside the housing 110, 110) to maintain a constant temperature.

도 1 내지 도 2를 참조하면, 상기 냉각관(120)은 상기 하우징(110) 내부에 저장되는 연료와 접촉되도록 상기 하우징(110) 내부에 구비되며 상기 하우징(110)을 관통하도록 구비될 수 있다.1 and 2, the cooling pipe 120 may be provided in the housing 110 so as to be in contact with fuel stored in the housing 110 and penetrate the housing 110 .

그리고, 복수개의 냉각관(120)이 상기 하우징(110) 내부에 구비되는 경우에는 상기 냉각관(120)에 각각 상기 하우징(110) 외부에서 별도의 관을 통해 냉각물질이 공급될 수도 있으나, 도 1과 도 2에 도시된 것과 같이, 하나의 냉각물질 공급관(121)을 통해 복수개의 냉각관(120)에 냉각물질이 유입될 수 있도록 함이 상기 하우징(110) 내부의 온도조절 및 비용적인 측면에서 바람직하다When a plurality of cooling tubes 120 are provided in the housing 110, the cooling material may be supplied to the cooling tubes 120 through separate pipes from the outside of the housing 110, As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the cooling material can be introduced into the plurality of cooling tubes 120 through one cooling material supply pipe 121, Is preferable

그리고, 상기 하우징(110)에는 연료가 상부에서 유입되고 하부로 배출되는데 상기 하우징(110)의 상부보다 하부에서 연료가 저장되는 시간이 길어져 온도가 상승되므로 냉각효과를 높이기 위해 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이 상기 하우징(110)의 하부에 위치하는 것이 바람직하다.In order to increase the cooling effect, the fuel is introduced into the housing 110 from the upper portion thereof and discharged to the lower portion thereof. However, since the time for storing the fuel in the lower portion of the housing 110 is longer than that of the upper portion of the housing 110, As shown in FIG. 3, it is preferably located at a lower portion of the housing 110.

그리고, 도 1 내지 도 2에 도시된 복수개의 냉각관(120)이 직선형태로 상기 하우징(110) 내부를 관통하도록 구비되는 것은 본 발명의 일 실시예에 불과하고, 상기 하우징(110) 내부에 다양한 형상으로 상기 하우징(110) 내부에서 연료와 접촉할 수 있도록 구비되는 냉각관(120)의 형상도 가능하다.It is only one embodiment of the present invention that the plurality of cooling tubes 120 shown in FIGS. 1 and 2 are provided so as to penetrate the inside of the housing 110 in a straight line shape. Inside the housing 110, The shape of the cooling pipe 120 provided to be able to contact with the fuel in the housing 110 in various shapes is also possible.

그런데, 저장된 연료와 열교환 효과를 높이기 위해 상기 냉각관(120)이 다수개 구비될 수 있는 것이 유리하나, 이러한 경우에는 상기 하우징(110) 하부로 연료배출이 원활하지 못하는 문제가 발생할 수 있다.However, it is advantageous that a plurality of the cooling pipes 120 may be provided to enhance the heat exchange effect with the stored fuel. In such a case, however, the fuel may not be smoothly discharged to the lower portion of the housing 110.

즉, 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 냉각관(120)이 수평방향으로 복수개가 층을 이루어 구비되는 경우에는 입도가 큰 연료가 유입되는 경우에는 상기 냉각관(120) 사이로 연료가 통과하지 못하고 막히는 문제가 발생할 수 있다.In other words, as shown in FIGS. 1 and 2, when a plurality of the cooling pipes 120 are horizontally disposed, the fuel flows into the cooling pipes 120 It may fail to pass and may become clogged.

이러한 경우를 방지하기 위해, 이를 위해 도 1(b)에 도시된 바와 같이, 인접하는 상기 냉각관(120)은 수평방향에서 서로 다른 높이에 구비되어 상기 연료 저장조(100)의 단면도에서 지그재그 형태로 상기 냉각물질 공급관(121)이 구비됨이 바람직하다.1 (b), the adjacent cooling pipes 120 are provided at different heights in the horizontal direction, and are arranged in a zigzag form in the sectional view of the fuel storage vessel 100 The cooling material supply pipe 121 is preferably provided.

그래서, 상기 냉각관(120)이 수평방향에서 서로 다른 높이에 구비되는 경우에는 연료가 저장조의 상부에서 하부로 배출될 때 상기 냉각관 사이의 간격이 커져 연료가 상기 냉각관(120) 사이에 적체되는 문제가 완화될 수 있다. Therefore, when the cooling pipes 120 are provided at different heights in the horizontal direction, when the fuel is discharged from the upper part to the lower part of the storage tank, the distance between the cooling pipes becomes larger, Can be mitigated.

그리고, 상기 냉각관(120)은 상기 하우징(110)의 상부에서 하부로 연료가 유입되고 배출되면서 상기 냉각관(120)은 연료의 이동에 의해 하중을 받게 된다. As the fuel flows into the cooling pipe 120 from the upper portion of the housing 110 to the lower portion thereof, the cooling pipe 120 receives a load due to the movement of the fuel.

이로 인해 상기 냉각관(120)의 변형이나 이탈을 방지하기 위해 도 1(b)에 도시된 것과 같이 서로 다른 층에 구비되는 냉각관(120)은 연결부재(130)에 의해 서로 연결됨이 바람직하다.
1 (b), the cooling pipes 120 provided in different layers are preferably connected to each other by the connecting member 130 in order to prevent the cooling pipe 120 from being deformed or separated .

그리고, 상기 연료 저장조(100)의 상기 하우징(110) 내부에는 진화물질 분사관(140)이 구비될 수 있다.The evacuating material injection pipe 140 may be installed in the housing 110 of the fuel storage tank 100.

상기 진화물질 분사관(140)은 상기 하우징(110) 내부에 구비되는 연료에 자연발화가 일어나는 경우 진화물질을 하우징(110) 내부에 분사하여 발화를 진화하거나, 연료가 발화 직전인 경우에 진화물질을 미리 분사하여 자연발화을 억제한다.The evacuating material injecting tube 140 may be configured to inject an evolving material into the housing 110 to evolve ignition if fuel is spontaneously ignited in the housing 110, To suppress spontaneous ignition.

상기 진화물질 분사관(140)은 하우징(110) 내부의 일측에 구비될 수 있으나 앞서 검토한 바와 같이 상기 하우징(110)의 하단에 저장되는 연료의 온도가 높아져 발화가능성이 커 도 1 내지 도 2에 도시된 것과 같이 상기 하우징(110)의 하부에서 상부로 진화물질을 분사하도록 구비됨이 바람직하다.As described above, since the temperature of the fuel stored in the lower end of the housing 110 is high and the possibility of ignition is high, the exhaust gas injection pipe 140 can be provided on one side of the inside of the housing 110, It is preferable that the evacuation material is injected from the lower part to the upper part of the housing 110 as shown in FIG.

또한, 상기 진화물질 분사관(140)의 경우도 도 1 내지 도 2에 도시되 것과 같이 반드시 직선형태로 구비될 필요는 없으며 다양한 형태로 상기 하우징(110)에서 진화물질을 분사할 수 있는 형상이면 가능하다.Also, as shown in FIG. 1 and FIG. 2, the evacuating material spraying pipe 140 is not always required to be linearly shaped, but may be formed in various shapes such as a shape capable of spraying an evolved material from the housing 110 It is possible.

또한, 상기 도 1 내지 도 2에서는 상기 진화물질이 상기 하우징(110)의 하부에서 상부로 분사되지만 이는 하나의 예에 불과하고, 반드시 이에 한정되지 않으며 상기 하우징(110) 내부의 임의 방향에서 진화물질이 분사되는 경우도 가능하다.1 and 2, the evolved material is injected from the lower part of the housing 110 to the upper part. However, the present invention is not limited thereto, and the evolved material may be injected in any direction inside the housing 110, It is also possible to spray.

그리고, 상기 진화물질 분사관(140)에는 진화물질이 분사되기 위해 개구(141)가 구비되어 상기 개구(141)를 통해 상기 하우징(110) 내부로 진화물질이 분사된다.The evacuating material injection tube 140 is provided with an opening 141 for injecting an evolved material into the housing 110 through the opening 141.

그런데, 상기 진화물질 분사관(140) 또한 복수개의 관으로 구비될 수 있고, 각각의 관에는 진화물질이 하우징(110) 외부에서 내부로 공급되면 족하나, 상기 냉각관(120)의 경우와 같이 하나의 진화물질 공급관(142)을 통해 진화물질이 공급됨이 보다 간단하고 보다 용이하다.
However, the evaping material discharge pipe 140 may also be provided as a plurality of pipes. When the evaping material is supplied from the outside to the inside of each of the pipes, as in the case of the cooling pipe 120 It is simpler and easier to supply the evolutionary material through one evolutionary material supply pipe 142.

또한, 도 1을 참조하면, 상기 하우징(110)으로 연료가 유입되는 경우 연료의 입도가 클 때 상기 냉각관(120)에서 연료가 적체되는 문제가 발생할 수 있다. Referring to FIG. 1, when the fuel flows into the housing 110, fuel may be accumulated in the cooling pipe 120 when the particle size of the fuel is large.

도 2를 참조하면, 앞서 검토한 바와 같이 상기 냉각관(120)을 서로 다른 높이에 구비하여 입도가 큰 연료가 상기 냉각관(120)의 사이로 이동이 용이하게 할 수 있으나, 상기 하우징(110) 내부에 회전시 연료를 균일하게 혼합하도록 축에 날개(161)가 부착되어 있는 분산봉(160)이 더 구비됨이 더 바람직하다.2, the cooling pipe 120 may be provided at different heights to facilitate the movement of fuel having a large particle size through the cooling pipe 120, as described above. However, It is further preferable that the dispersion rod 160 is further provided with a blade 161 attached to the shaft so as to uniformly mix the fuel when rotating.

상기 분산봉(160)은 상기 하우징(110) 내부를 관통하고 날개(161)가 부착되어 상기 분산봉(160)이 회전하면서 하우징(110) 내부에 저장되어 있는 연료가 상기 날개(161)에 의해 회전되면서 연료의 입도가 작게 된다.The dispersion rod 160 passes through the inside of the housing 110 and is attached with a wing 161 so that the fuel stored in the housing 110 while the dispersion rod 160 is rotated is rotated by the wing 161 The particle size of the fuel becomes small while being rotated.

그리고, 상기 분산봉(160)은 연료의 혼합이 용이하도록 상기 하우징(110) 내부에서 복수개 구비되고, 상기 분산봉에 부착되는 날개(161)도 복수개가 부착되는 것이 바람직하다.A plurality of the dispersion rods 160 are provided in the housing 110 so as to facilitate mixing of the fuel, and a plurality of blades 161 attached to the dispersion rods are also attached.

그리고 이러한 분산봉(160)은 분산봉(160)의 일측에 구비되는 구동부(162)의 구동에 의해 회전한다.The dispersion rod 160 rotates by driving the driving unit 162 provided at one side of the dispersion rod 160.

한편, 상기 연료 저장조(100)에는 상기 냉각관(120)에서 냉각물질의 유입량을 조절하거나 상기 진화물질 분사관(140)에서 진화물질이 분사되는 것을 제어할 수 있는 제어부(150)가 더 구비될 수 있다.
The fuel storage tank 100 may further include a control unit 150 that controls the inflow amount of the cooling material in the cooling pipe 120 or the injection of the evolution material from the evolution material injection pipe 140 .

이하 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 저장조(100)의 작용 효과에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the operation and effect of the fuel storage tank 100 according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

먼저 도 2를 참조하면, 상기 하우징(110)에 적체되어 있는 연료는 상기 하우징(110)의 상단에서 상기 분산봉(160)의 회전으로 연료가 균일하게 혼합된다.Referring to FIG. 2, the fuel accumulated in the housing 110 is uniformly mixed with fuel by rotation of the dispersion rod 160 at the upper end of the housing 110.

상부에 위치한 혼합된 연료는 상기 하우징(110)의 하부에서 연료가 배출됨에 따라 상기 하우징(110)의 하부로 이동하게 된다.The mixed fuel located at the upper portion moves to the lower portion of the housing 110 as the fuel is discharged from the lower portion of the housing 110.

그런데, 상기 하우징(110) 내부에서 연료가 적체되면서 상기 하우징(110) 내부의 온도가 상승하게 되면 상기 하우징(110) 내부의 연료에서 자연발화가 일어날 가능성이 커진다. 특히 고휘발성분이 다량 포함되는 연료일수록 발화점이 낮아 자연발화가 일어날 가능성이 커진다.However, if the temperature of the interior of the housing 110 rises while the fuel is accumulated in the housing 110, there is a high possibility that spontaneous ignition occurs in the fuel inside the housing 110. In particular, a fuel containing a large amount of highly volatile components has a low possibility of ignition because of a low ignition point.

따라서, 상기 하우징(110)의 하단에는 적체되어 있는 연료와 접촉되어 냉각물질이 공급되는 냉각관(120)이 구비되어 연료의 온도가 상승되는 경우에 냉각물질과 연료의 열교환이 활발히 일어날 수 있도록 하여 연료의 온도를 하강시킬 수 있게 된다.Accordingly, a cooling pipe 120 is provided at the lower end of the housing 110 to supply the cooling material in contact with the fuel, so that heat exchange between the cooling material and the fuel can be actively performed when the temperature of the fuel is increased The temperature of the fuel can be lowered.

이때, 연료의 온도가 급격히 상승되면 연료와 냉각물질의 열교환이 보다 원활하게 하기 위해 냉각물질의 유입량을 증가시킬 수 있고, 연료의 온도가 유지되는 경우에는 냉각물질의 유입량도 현 상태를 유지하게 된다.At this time, if the temperature of the fuel is rapidly increased, the inflow amount of the cooling material may be increased to smooth the heat exchange between the fuel and the cooling material, and the inflow amount of the cooling material may be maintained when the temperature of the fuel is maintained .

또한, 상기 연료의 온도가 발화점 직전까지 상승되거나, 상기 하우징(110) 내부에서 이미 발화가 시작되는 경우에는 상기 진화물질 분사관(140)에서 진화물질이 분사되어 발화를 억제하거나, 이미 발화된 경우에는 발화를 진화한다.When the temperature of the fuel rises up to just before the ignition point, or when ignition is already started in the housing 110, the ignition is suppressed by the injection of the evolved material in the evolution material injection tube 140, Evolution of speech.

이러한 냉각관(120)에서 냉각물질의 유입량 조절과 상기 진화물질 분사관(140)에서 진화물질의 분사여부는 상기 제어부(150)에서 제어하게 된다.The control unit 150 controls the flow rate of the cooling material in the cooling pipe 120 and whether the evolution material is injected from the evolution material injection pipe 140.

상기 제어부(150)에서 이를 제어하는 방법과 상기 연료 저장조(100)에서 발화를 억제하거나 발화를 진화하는 방법을 도 3을 참조하여 설명한다.A method of controlling the control unit 150 and a method of suppressing ignition or evolving ignition in the fuel reservoir 100 will be described with reference to FIG.

먼저, 냉각관(120)의 냉각관(120)의 임의 두 지점에서의 온도차를 통해 상기 하우징(110) 내부에 저장되어 있는 연료의 발화 가능성을 예측할 수 있다.First, the possibility of ignition of the fuel stored in the housing 110 can be predicted through the temperature difference at any two points of the cooling pipe 120 of the cooling pipe 120.

즉, 냉각물질이 냉각관(120)을 통해 유입되면서 상기 하우징(110) 내부의 연료 저장조(100)의 연료와 열교환을 하게 된다.That is, the cooling material flows through the cooling pipe 120 and exchanges heat with the fuel of the fuel storage tank 100 inside the housing 110.

이때, 연료를 석탄의 경우를 예를 들어 설명하면, 냉각물질이 얻은 열량과 연료가 잃은 열량은 서로 동일하므로 아래의 식이 성립하게 된다.In this case, for example, when the fuel is coal, the following equation is established because the amount of heat obtained by the cooling material and the amount of heat lost by the fuel are equal to each other.

m 석탄 * C 석탄* △T 석탄 = m 냉각물질 * C 냉각물질 * △T냉각물질 m Coal * C Coal * ΔT Coal = m Coolant * C Coolant * ΔT Coolant

여기에서, 석탄의 질량은 상기 하우징(110) 내부에 저장되어 있는 석탄의 질량을 나타낸다. 그리고 석탄의 비열은 알려진 상수이며, 냉각물질의 질량은 냉각관(120)의 임의의 두 지점을 통과하는 냉각물질의 질량으로 상기 냉각관(120)의 부피와 냉각물질의 비중을 알 때 측정 가능하다. 그리고 냉각물질의 비열 또한 측정할 수 있는 값이다.Here, the mass of coal represents the mass of coal stored in the housing 110. And the specific heat of the coal is a known constant and the mass of the cooling material can be measured when the volume of the cooling pipe 120 and the specific gravity of the cooling material are known by the mass of the cooling material passing through any two points of the cooling pipe 120 Do. And the specific heat of the coolant is also a measurable value.

그리고, △T 석탄 는 석탄의 발화직전에서 발화전후의 온도차를 나타내고 이는 일반적으로 200도 내외이므로 발화직전일 때 냉각관(120)의 임의의 두 지점에서 냉각물질의 온도차인 △T냉각물질 를 계산할 수 있다. 이때의 △T냉각물질를 △Tmax로 나타낼 때 △Tmax를 구할 수 있다.And, △ T coal represents a temperature difference before and after the ignition in the immediately preceding ignition of the coal which is typically 200 ° around because when the immediately preceding ignition in the two arbitrary points of the cooling tube 120 to calculate a temperature difference of △ T cooling material of the cooling material . When referring to △ T cooled material at this time by △ T max it can be determined △ T max.

즉, 상기 냉각관(120)의 임의의 두 지점에서 측정된 온도에 따라 상기 하우징(110) 내부에 구비되어 있는 석탄의 온도가 발화직전인지 여부를 쉽게 알 수 있다.That is, it is easy to see whether or not the temperature of the coal provided in the housing 110 is just before ignition according to the measured temperature at any two points of the cooling pipe 120.

다만, 석탄의 온도가 발화 직전일 때 냉각관(120)의 냉각물질의 유입량을 조절하거나 진화물질 분사관(140)에서 진화물질을 분사하는 것은 발화 방지나 진화에 효과적이지 않고, 발화되기 전에 미리 설정된 온도에 따라 냉각물질을 유입량을 조절하거나 진화물질을 분사하도록 함이 바람직하다.However, when the temperature of the coal is just before the ignition, it is not effective to control the inflow amount of the cooling material of the cooling pipe 120 or to spray the evolved material in the evacuating material injection pipe 140, It is preferable that the inflow amount of the cooling material is controlled or the evolved material is injected according to the set temperature.

먼저, 발화직전의 온도 △Tmax의 50-60％에 해당되는 온도를 제1설정온도로 정하고, △Tmax의 80-90％에 해당되는 온도를 제2설정온도라고 정한다.First, a temperature corresponding to 50-60% of the temperature DELTA Tmax immediately before ignition is set as the first set temperature, and a temperature corresponding to 80-90% of DELTA Tmax is set as the second set temperature.

그리고, 상기 냉각관(120)의 임의 두 지점에서 냉각물질의 최대 온도차(△Tmax)가 제1 설정온도 미만인 경우 현재 조건을 유지하고, 제1설정온도 이상이고 제2설정온도 미만인 경우 냉각물질의 공급을 증가시키고, 제2 설정온도 이상인 경우에는 상기 진화물질 분사관(140)에서 진화물질이 분사되도록 냉각물질 공급과 진화물질 분사를 제어하는 제어부(150)를 구비한다.If the maximum temperature difference ΔT max of the cooling material at any two points of the cooling pipe 120 is less than the first set temperature, the current condition is maintained. If the first set temperature is not less than the second set temperature, And controlling the supply of the cooling material and the injection of the evolutionary material so that the evolutionary material is injected from the evolutionary material injection tube 140 when the temperature is equal to or higher than the second set temperature.

미리 설정된 냉각관(120)의 임의의 두 지점의 온도차가 제1설정온도 미만인 경우에는 발화위험이 낮은 상태이므로 상기 냉각물질의 공급량을 증가시키거나 진화물질을 분사할 필요가 없다. When the temperature difference between any two points of the predetermined cooling pipe 120 is lower than the first set temperature, the risk of ignition is low, so there is no need to increase the supply amount of the cooling material or inject the evolved material.

그러나, 상기 온도차가 제1설정온도 이상이고 제2설정온도 미만인 경우는 발화가능성은 있으므로 상기 냉각관(120)에 유입되는 냉각물질의 유입량을 증가시켜 열교환이 더욱 활발히 일어나도록 하여 상기 연료의 온도를 하강시킨다.However, when the temperature difference is equal to or higher than the first set temperature and less than the second set temperature, there is a possibility of ignition. Therefore, the inflow amount of the cooling material flowing into the cooling pipe 120 is increased to heat exchange more actively, Descend.

그리고, 상기 온도차가 제2설정온도 이상인 경우에는 연료 저장조(100) 내부의 온도가 연료의 발화점에 근사하게 되는 것이므로 냉각관(120)에 흐르는 냉각물질의 유입량을 조절하는 것으로는 발화억제효과가 낮아 진화물질을 분사하는 것이 더욱 효과적이다.When the temperature difference is equal to or higher than the second set temperature, the temperature inside the fuel storage tank 100 is close to the ignition point of the fuel. Thus, by controlling the inflow amount of the cooling material flowing through the cooling pipe 120, It is more effective to spray the evolution material.

따라서, 진화물질 분사관(140)에서 상기 개구(141)를 통해 진화물질을 분사하여 발화점에 근접하는 연료의 발화를 억제하거나, 이미 발화가 시작되는 경우에는 초기에 발화를 진화할 수 있게 한다.Accordingly, it is possible to prevent the ignition of the fuel close to the ignition point by injecting the evacuation material through the opening 141 in the evacuating material injection tube 140, or to evolve the ignition in the initial stage when the ignition is already started.

하지만, 상기 냉각물질 공급량을 계속 증가시키거나 진화물질을 계속 분사할 필요는 없고 상기 냉각관(120)에 유입되는 냉각물질은 설정된 시간(t1)동안 공급량이 증가되고 상기 진화물질 또한 설정된 시간(t2) 동안 분사됨이 바람직하다.However, it is not necessary to continuously increase the supply amount of the cooling material or to continuously inject the evolution material, and the cooling material flowing into the cooling pipe 120 increases the supply amount during the set time t 1 , t 2 ).

먼저, t1은 제1설정시간으로 하우징(110) 내부의 온도가 제1설정온도 이상이 되어 상기 냉각물질 공급을 증가시킬 때 증가된 냉각물질 공급량이 유입되고 있는 시간을 말한다. First, t 1 is a time during which the increased amount of coolant is supplied when the temperature inside the housing 110 becomes equal to or higher than the first set temperature at the first set time and the coolant supply is increased.

이때, 제1설정시간은 상기 하우징(110) 내부의 현재 온도가 △Tmax의 50-60％에 해당되는 온도를 제1설정온도 이하로 감소하는데 걸리는 시간으로 정해질 수 있다.At this time, the first set time may be defined as the time taken for the current temperature inside the housing 110 to decrease to 50-60% of ΔT max below the first set temperature.

즉, 현재 온도가 제1설정온도 이하로 내려가는 경우에는 화재발생의 위험이 감소되므로 더 이상 냉각물질 공급을 증가시킬 필요는 없게 되고, 제1설정온도 이상을 유지하게 되면 발화위험이 존재하므로 증가된 냉각물질 양이 계속 유입될 수 있도록 설정됨이 바람직하다. 따라서, 제1설정시간은 특정 시간이 아닌 저장조(100) 내부의 조건에 따라 달라질 수 있는 시간이다.That is, when the present temperature falls below the first set temperature, the risk of fire occurrence is reduced, so that it is no longer necessary to increase the supply of cooling material. If the temperature is maintained above the first set temperature, It is preferable that the amount of the cooling material is set so as to be continuously introduced. Therefore, the first set time is a time that can be varied depending on the condition inside the storage tank 100, not the specific time.

그리고, t2는 제2설정시간으로 저장조(100) 내부의 온도가 제2설정온도 이상일 때 발화위험이 커 진화물질이 분사되는 시간을 말한다.And t 2 is the time for which the evapotranspiration material is injected at a higher risk of ignition when the temperature inside the storage tank 100 is equal to or higher than the second set temperature by the second set time.

진화물질은 일반적으로 불활성 가스를 사용하게 되는데 발화시 이를 진화하는데 사용되고 석탄의 온도를 감소시키는 기능을 하는 것은 아니므로 제1설정시간을 설정한 것과 같이 내부 온도를 고려하기보다 하우징(110)의 크기, 유입되는 연료의 규모 등을 고려하여 특정 시간 동안 진화물질을 분사하는 것으로 설정함이 바람직하다.Since the inert gas is generally used to evolve the ignition, it does not function to reduce the temperature of the coal. Therefore, rather than considering the internal temperature such as the first set time, the size of the housing 110 , The size of the fuel to be injected, and the like.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 상기 냉각관(120)과 상기 진화물질 분사관(140)을 구비하는 연료 저장조(100)의 발화방지방법을 살펴보면, 상기 하우징(110)에 저장되는 연료의 사용량 및 냉각관(120)에 유입되는 냉각물질의 유량을 설정하는 단계와 연료의 사용량 및 냉각물질의 유량을 고려하여 상기 하우징(110)에 저장되는 연료가 발화시 상기 냉각관(120)의 임의 두 지점에서 냉각물질의 최대 온도차(△Tmax)를 계산하는 단계와 냉각물질의 최대 온도차(△Tmax)가 제1 설정온도 미만인 경우 현재 조건을 유지하고, 제1 설정온도 이상이나 제2설정온도 미만인 경우는 제1설정시간(t1) 동안 냉각물질의 유량을 증가시키고, 제2설정온도 이상인 경우 진화물질 분사관(140)에서 제2설정시간(t2) 동안 진화물질을 분사하는 단계를 포함하여 발화가 방지될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, a method for preventing ignition of the fuel storage tank 100 including the cooling pipe 120 and the evacuating material injection pipe 140 will be described. The amount of fuel stored in the housing 110 And the coolant flowing into the cooling pipe (120), and the step of setting the flow rate of the coolant flowing into the cooling pipe (120) when the fuel stored in the housing (110) the maximum temperature difference between the cooling material at a point (△ T max) the maximum temperature difference between the stage and a cooling substance that calculates (△ T max) the first is less than the first set temperature to keep the current condition, and the first set temperature or more and the second set temperature , The step of increasing the flow rate of the cooling material during the first set time t 1 and injecting the evolving material during the second set time t 2 at the evolution material injection tube 140 when the temperature is equal to or higher than the second set temperature, The ignition can be prevented.

즉, 단계 S100에서 제어를 개시하면, 단계 S110에서 상기 하우징(110)의 크기를 고려하여 석탄 사용량을 설정하고 단계 S120에서 상기 냉각관(120)에 유입되는 냉각물질의 유입량을 설정한다. That is, when the control is started in step S100, the coal consumption amount is set in consideration of the size of the housing 110 in step S110, and the inflow amount of the cooling material flowing into the cooling pipe 120 is set in step S120.

그리고 단계 S13O에서는 앞서 검토한 식에서 석탄 발화 직전의 (△Tmax)를 계산하고, 계산된 △Tmax로부터 △Tmax의 50-60％에 해당되는 제1설정온도로 정하고, △Tmax의 80-90％에 해당되는 제2설정온도를 정한다.In step S13O the above review of the equation immediately preceding ignition of the coal (△ T max) and the calculation, set at a first set point corresponding to 50% to 60% of △ T max from the calculated △ T max, △ T max of 80 The second set temperature corresponding to -90% is set.

그리고 단계 S140에서는 현재 임의의 상기 냉각관(120)의 임의의 두 지점의 온도차(△T현재)를 측정하여 △T현재가 제1설정온도보다 작은지 여부를 판단한다.Then, in step S140, the temperature difference (DELTA T present ) of any two points of the present cooling pipe 120 is measured to determine whether or not DELTA T present is less than the first set temperature.

그래서, △T현재가 제1설정온도보다 작으면 S160 단계에서 상기 하우징(110) 내부의 저장된 연료의 발화가능성이 적어 현재 상태를 유지하며 단계 S170에서 제어를 종료한다.If the current DELTA T is less than the first predetermined temperature, the possibility of ignition of the stored fuel in the housing 110 is low in step S160, the current state is maintained and control is terminated in step S170.

하지만, △T현재가 제1설정온도보다 큰 값으로 판단(S140)되면 연료의 발화가능성이 있고 특히 △T현재가 제2설정온도보다 큰 경우(S141)에는 발화 직전 상태이므로 S141단계에서는 △T현재가 제1설정온도와 제2설정온도 사이에 있는지 판단한다.However, △ T when the current is first determined to a value greater than the first set temperature (S140) when the ignition sources of the fuel, and in particular △ T current is greater than the second set temperature (S141), the so ignited state immediately before the S141 step △ T It is determined whether the present is between the first set temperature and the second set temperature.

그래서, △T현재가 제1설정온도보다 큰 값이나 상기 제2설정온도보다 작은 경우(S141)에는 단계 S151에서 연료가 발화 직전 상태는 아니므로 상기 냉각관(120)에 제1설정시간(t1) 동안 냉각물질을 공급을 증가(S151)하여 상기 하우징(110) 내부의 연료와 열교환을 더욱 활발하게 한다.If the current DELTA T is greater than the first set temperature or is lower than the second set temperature (S141), it is determined that the first set time t (t) is not set in the cooling pipe 120 1 ), the supply of the cooling material is increased (S151), so that the heat exchange with the fuel inside the housing 110 becomes more active.

그리고, 다시 △Tmax를 계산하는 단계 S130으로 되돌아간다.Then, the process returns to step S130 for calculating DELTA Tmax again.

그러나, △T현재가 제2설정온도 이상인 경우에는 연료가 발화 직전 상태이므로 단계 S150 상기 진화물질 분사관에서 제2설정시간(t2) 동안 진화물질이 분사되고, 다시 S140 단계로 에서 △T현재가 제1설정온도 이하인 경우에는 단계 160에 의해 현재 상태를 유지하며 단계 S170에서 제어를 종료한다.
However, if the current DELTA T is equal to or higher than the second set temperature, since the fuel is in a state immediately before ignition, step S150 A second set time (t 2) the evolution material is injected while, again in a step S140 △ T is not more than the current temperature of the first set, the current state by a step 160, and ends the control at step S170.

본 발명은 지금까지 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허 청구 범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to specific embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the following claims It will be appreciated that those skilled in the art will readily understand the present invention.

100: 연료 저장조 110: 하우징
120: 냉각관 121: 냉각물질 공급관
130: 연결부재 140: 진화물질 분사관
141: 개구 142: 진화물질 공급관
150: 제어부 160: 분산봉
161: 날개 162: 구동부100: fuel storage tank 110: housing
120: cooling pipe 121: cooling material supply pipe
130: Connecting member 140: Evaporator
141: opening 142: evolution material supply pipe
150: control unit 160:
161: wing 162:

Claims (6)

연료를 저장하는 하우징;
상기 하우징에 저장된 연료의 온도를 냉각시키기 위해 상기 하우징 내부에 냉각물질이 흐르는 냉각관;
상기 하우징 내부에 저장된 연료의 진화 또는 발화억제를 위해 진화물질이 분사되는 진화물질 분사관; 및
상기 냉각관의 임의 두 지점에서 냉각물질의 최대 온도차(△Tmax)가 제1설정 온도 미만인 경우 현재 조건을 유지하고, 제1설정온도 이상이고 제2설정온도 미만인 경우 제1설정시간 동안 냉각물질의 공급을 증가시키고, 제2설정온도 이상인 경우에는 상기 진화물질 분사관에서 제2설정시간 동안 진화물질이 분사되도록 냉각물질 공급과 진화물질 분사를 제어하는 제어부;
를 포함하는 연료 저장조.A housing for storing fuel;
A cooling pipe through which a cooling material flows in the housing to cool the temperature of the fuel stored in the housing;
An evacuating material injecting tube for injecting an evolving material for suppressing the evolution or ignition of fuel stored in the housing; And
The present invention maintains the current condition when the maximum temperature difference DELTA Tmax of the cooling material at any two points of the cooling pipe is less than the first set temperature, And controlling the supply of the cooling material and the injection of the evolutionary material so that the evolutionary material is injected during the second set time in the evolutionary material injection tube when the temperature is equal to or higher than the second set temperature;
. 제1항에 있어서,
상기 하우징 내부에 회전시 연료를 균일하게 혼합하도록 축에 날개가 부착되어 있는 분산봉;이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 연료 저장조.The method according to claim 1,
And a dispersion rod having a wing attached to the shaft so as to uniformly mix the fuel inside the housing when the fuel is rotated. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 냉각관은 상기 하우징 내부에 수평방향으로 복수개로 구비되고, 상기 하우징의 상부에서 하부 방향으로 층을 이루어 구비되며, 수평방향에서 서로 인접하는 상기 냉각관은 서로 다른 높이에 구비되는 것을 특징으로 하는 연료 저장조.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the plurality of cooling tubes are horizontally arranged in the housing and the cooling tubes are arranged in layers downward from the top of the housing and the cooling tubes adjacent to each other in the horizontal direction are provided at different heights Fuel storage. 제3항에 있어서,
동일한 수직선상에 구비되는 냉각관은 연결부재에 의해 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 연료 저장조.The method of claim 3,
And the cooling tubes provided on the same vertical line are connected to each other by a connecting member. 삭제delete 하우징에 저장되는 연료의 사용량 및 냉각관에 유입되는 냉각물질의 유량을 설정하는 단계;
연료의 사용량 및 냉각물질의 유량을 고려하여 상기 하우징에 저장되는 연료가 발화시 상기 냉각관의 임의 두 지점에서 냉각물질의 최대 온도차(△Tmax )를 계산하는 단계;
냉각물질의 최대 온도차(△Tmax )가 제1설정온도 미만인 경우 현재 조건을 유지하고, 제1설정온도 이상이나 제2설정온도 미만인 경우는 제1설정시간 동안 냉각물질의 유량을 증가시키고, 제2설정온도 이상인 경우 진화물질 분사관에서 제2설정시간 동안 진화물질을 분사하는 단계;
를 포함하는 연료 저장조의 발화 방지 방법.Setting a usage amount of fuel stored in the housing and a flow rate of a cooling material flowing into the cooling pipe;
Calculating a maximum temperature difference (DELTA Tmax ) of the cooling material at any two points of the cooling pipe when the fuel stored in the housing is ignited in consideration of the amount of fuel used and the flow rate of the cooling material;
If the maximum temperature difference between the cooling material (△ T max) is less than the first set temperature to keep the current condition and, if the first is less than the set temperature or more and the second set temperature increases the flow rate of the cooling material during the first predetermined time, the Injecting an evolving material for a second set time in the evolving material injecting tube when the temperature is equal to or higher than the set temperature;
Wherein the ignition timing of the ignition timing of the fuel tank is controlled.
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