KR101956542B1 - 발전기용 가스재열기에 구비되는 탈황설비용 열전달판 바스켓에 장착되는 통풍용 지지구조체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 탈황설비의 재열기(GGH; Gas-Gas Heater)에 구비되는 열전달판을 안정적으로 배치하기 위하여 사용되는 바스켓에 구비되는 통풍용 지지구조체에 관한 것으로서, 그 내부에 담겨지는 열전달판들의 하중을 견고하게 지지할 수 있을 뿐만 아니라 열전달판이 변형될 가능성을 감소시킬 뿐 아니라, 일방향 또는 양방향으로 통풍 또는 냉각을 위한 냉각구조를 구비함으로써 열소자의 손실 방지 몇 열전달의 효율을 향상시킬 수 있다는 특징을 갖는다.
발전기용 가스재열기에 구비되는 탈황설비용 열전달판 바스켓에 장착되는 통풍용 지지구조체가 구비된 화력발전기의 가스 재열기에 있어서, 보일러에서 화석연료를 연소시켜서 발생하는 포화증기를 이용하여 가스터빈에서 발생하는 회전력을 이용하여 전기를 발생시키는 발전기와; 상기 보일러에서 발생하는 배기가스를 재가열하여 배출하는 재열기(GGH; Gas-Gas Heater)와; 상기 재열기의 일측에 구비되고 소정의 내부공간을 제공하고, 상기 내부공간에 하나 이상의 열전달판이 구비되는 탈황설비의 회전 재열기(GGH; Gas-Gas Heater)의 바스켓과; 상기 바스켓의 일측에는, 상기 내부공간에 구비되어 상기 열전달판의 일측면을 가압하여 고정하는 지지구조체를 구비하되, 상기 지지구조체는, 상기 열전달판과 접하고, 소정의 두께를 가진 장방형의 한 쌍의 상호 대응하는 형상으로 구비되는 분리판과; 상기 분리판 사이에 하나 이상이 소정의 이격거리를 두고 개재되어 구비되고, 상기 분리판 사이에 소정의 일방향 또는 양방향의 통풍 가이드를 형성시키는 가이드 지지체(100);를 포함하여 구성되고, 상기 통풍 가이드가 상기 배기가스가 유입 또는 유출되는 유로를 형성하고, 유입되는 지점과 유출되는 지점에서의 압력저하에 따른 압력강하치가 40mmH20 이내 인 것을 특징으로 하는 발전기용 가스재열기에 구비되는 탈황설비용 열전달판 바스켓에 구비되는 통풍용 지지구조체의 구성을 제공한다.

Description

발전기용 가스재열기에 구비되는 탈황설비용 열전달판 바스켓에 장착되는 통풍용 지지구조체 { ventilating supporting Heat transfer plate basket of desulfurization system }

본 발명은 발전기용 가스재열기(GGH; Gas-Gas Heater)에 열전달판을 안정적으로 배치하기 위하여 사용되는 바스켓에 구비되는 통풍용 지지구조체에 관한 것이다.

발전소의 보일러 등에서 생성된 연소가스는 재(Ash)뿐만 아니라 이산화황 또는 삼산화황 등의 황산화물을 포함한다. 황산화물은 공기오염을 일으키고, 산성비의 원인이 되므로 탈황설비를 통해 연소가스 중의 황산화물을 제거해줄 필요가 있다.

연소가스가 황산화물 제거 과정을 거치기 전에는 황산화물 제거의 효율을 높여주기 위하여 재열기를 통과한다. 상기 재열기는 다수 개의 열전달판을 구비하고 있어 황산화물 제거 과정을 거치기 전의 연소가스의 열을 황상화물 제거 과정을 거친 후의 연소가스에 전달한다. 이러한 다수 개의 열전달판을 재열기 내에 용이하게 배치할 수 있도록 열전달판은 바스켓에 담겨진 상태로 배치된다.

공개번호 20-2010-0002155의 '열소자 정밀 유지용 바스켓 구조'는 상기 바스켓과 관련된 종래기술 중의 하나로서, 모서리 부분에 홀(110)이 형성된 상부플레이트(100), 모서리 부위에 홀(210)이 형성된 하부플레이트(200) 및 상·하단에 상·하단돌출부(310, 320)가 형성된 상·하부연결부재(300)로 구성된다.

상기한 구조를 가지는 바스켓은 강화된 지지력을 발휘하여 열소자의 정밀성을 유지할 수 있는 효과를 기대하고 있다. 그러나 바스켓 내에는 다수 개의 열전달판이 담겨지므로 바스켓의 외곽에 배치되는 부재들만으로는 열전달판의 하중을 지지하는 것에 무리가 있어, 바스켓이 변형되어 열소자의 정밀성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.

또한, 열전달판은 열전달의 효율을 높여줄 수 있도록 일부가 주름진 형태로 이루어지는데, 바스켓을 제작할 때나 보관할 때 열전달판이 상하로 적층되도록 바스켓이 놓여지게 되면 열전달판의 자중에 의해 주름이 펴져버릴 수 있다.

일반적인 발전설비의 공기 예열기 혹은 탈황설비의 회전 재생식 가열기(GGH)는 구동축(10)을 중심으로 로터(20)의 각 바스켓(30)에 열소자(40)가 적층되어 있다. 상기 로터는 다수의 바스켓을 포함하여 구성되며, 바스켓 내부에는 열소자를 포함하여 구성된다.

이와 같이 구성되는 예열기는, 가열 배기가스가 유입되어 로터를 통과하는데, 이 때 로터 바스켓 내부에 적층된 열소자는 가열 배기가스로부터 열을 흡수하게 되며, 로터를 통과하면서 열을 빼앗긴 배기가스는 가스 출구덕트로 배출된다.

일반적인 열소자는 내부에는 열전달을 효율적으로 수행하기 위하여 표면에 일정한 패턴의 절곡부가 형성되어 있으며 통상적으로 열소자는 파동형 시트(Undulated Sheet)와 톱니형 쉬트(Notched Sheet)를 반복하여 다수 형성시키며 열소자는 부식을 방지하고 분진의 축적을 방지하기 위하여 일정 두께의 내부식성 재질로 코팅(Coating)되어 있는 것이 일반적이다.

상기와 같은 특성을 가지는 열소자가 적층된 바스켓의 중량은 보통 4톤이상을 가지게 되므로 운반 과정 및 예열기에 삽입하는 과정에 있어서 열소자의 정밀 유지가 불가능한 문제점을 가지고 있으므로 삽입한 후 재차 정밀 유지를 위한 작업을 수행하는 불편함을 가지고 있었다.

또한, 상기한 문제점을 해결하기 위하여 바스켓과 밀착되는 열소자 부위와 바스켓 부위를 용접하여 정밀을 유지하는 공정을 거치게 되는데 열소자의 일부분과 바스켓을 용접할 경우에 열소자에 간섭을 주어 이에 따른 열손실이 발생하는 문제점이 발생하여 효율성이 현저히 떨어지는 문제점을 제공할 수 밖에 없었다.

이에 따라 열소자의 손실 방지 몇 열전달의 효율을 향상시킬 수 있는 구조 등과 관련해서 개선에 관한 필요성이 대두되고 있다.

KR 20-0325875 Y1 KR 20-2010-0002155 U

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술을 개선하고자 고안된 것으로, 통풍구조를 구비한 지지구조체를 구비한 탈황설비에 의할 때, 그 내부에 채워지는 열전달판의 하중을 견고하게 지지하고 열절단판이 그 자중에 의하여 변형되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 이러한 효과를 발휘하게 하는 지지구조체에 의해 연소가스의 흐름이 방해되는 것을 방지할 수 있을 뿐만아니라, 냉각효율 등을 향상시킬 수 있는 효과를 기대할 수 있는 구성을 제공하는 것에 그 목적이 있다.

본 발명은 배기가스의 탈황설비용 열전달판 바스켓에 구비되는 통풍용 지지구조체가 구비된 화력발전기의 가스 재열기에 있어서, 보일러에서 화석연료를 연소시켜서 발생하는 포화증기를 이용하여 가스터빈에서 발생하는 회전력을 이용하여 전기를 발생시키는 발전기와; 상기 보일러에서 발생하는 배기가스를 재가열하여 배출하는 재열기(GGH; Gas-Gas Heater)와; 상기 재열기의 일측에 구비되고 소정의 내부공간을 제공하고, 상기 내부공간에 하나 이상의 열전달판이 구비되는 탈황설비의 회전 재열기(GGH; Gas-Gas Heater)의 바스켓과; 상기 바스켓의 일측에는, 상기 내부공간에 구비되어 상기 열전달판의 일측면을 가압하여 고정하는 지지구조체를 구비하되, 상기 지지구조체는, 상기 열전달판과 접하고, 소정의 두께를 가진 장방형의 한 쌍의 상호 대응하는 형상으로 구비되는 분리판과; 상기 분리판 사이에 하나 이상이 소정의 이격거리를 두고 개재되어 구비되고, 상기 분리판 사이에 소정의 일방향 또는 양방향의 통풍 가이드를 형성시키는 가이드 지지체(100);를 포함하여 구성되고, 상기 통풍 가이드가 상기 배기가스가 유입 또는 유출되는 유로를 형성하고, 유입되는 지점과 유출되는 지점에서의 압력저하에 따른 압력강하치가 40mmH20 이내 인 것을 특징으로 하는 발전기용 가스재열기에 구비되는 탈황설비용 열전달판 바스켓에 구비되는 통풍용 지지구조체의 구성을 제공한다.

한편, 상기 가이드 지지체(100)는, 상기 한 쌍의 분리판의 대향되는 면에 각각 면접촉하여 상기 분리판을 고정지지하는 분리판 지지부(110)와; 상기 한 쌍의 분리판 사이게 형성되는 소정의 공간에 대해서, 상기 한 쌍의 분리판의 일단에서 타단으로 구획하여 통풍 또는 냉각용 통로(130)를 형성하는 구획부(120);를 포함하여 구비되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 가이드 지지체(100)는, 상기 분리판 지지부(110)와 구획부(120)가 각각 직각을 이루고, 그 단면은 장방형으로 구비되고, 상기 가이드 지지체(100)는, 상기 분리판 사이에 개재되고, 소정의 이격거리마다 하나 이상이 구비되고, 상기 각 가이드 지지체(100) 사이에는 일방향 또는 양방향으로 통풍 또는 냉각용 통로(130)를 위한 공간을 형성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가이드 지지체(100)는, 상기 분리판 지지부(110)는, 일측 분리판에 구비되고, 소정의 이격거리를 두고 타측 분리판에 구비되는 패턴으로 상기 한 쌍의 분리판 사이 공간의 일단에서 타단까지 반복해서 구비되고, 상기 구획부(120)는, 상기 일측 분리판과 타측 분리판에 구비된 분리판 지지부(110)에 대해서, 각각 대향하는 분리판에 형성된 최단거리에 위치하는 단부에 대해서 사선방향으로 연결시키도록 형성되어 구비되고, 상기 구획부(120)는 상기 분리판 사이에 일방향 또는 양방향으로 통풍 또는 냉각용 통로(130)를 위한 공간을 형성하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 가이드 지지체(100)는, 상기 분리판 지지부(110)는, 일측 분리판에는, 분리판 지지부(110)의 폭 길이에 만큼의 이격거리를 두고 분리판 지지부(110)가 반복해서 구비되고, 타측 분리판에는 상기 이격거리에 해당하는 위치에 분리판 지지부(110)가 반복해서 구비되며, 상기 구획부(120)는, 상기 일측 분리판과 타측 분리판에 구비된 분리판 지지부(110)에 대해서, 각각 대향하는 분리판에 형성된 최단거리에 위치하는 단부에 대해서 수직방향으로 연결시키도록 형성되어 구비되고, 상기 구획부(120)는 상기 분리판 사이에 일방향 또는 양방향으로 통풍 또는 냉각용 통로(130)를 위한 공간을 형성하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 가이드 지지체(100)는, 상기 구획부(120)는, 상기 일측 분리판에서 타측분리판으로 소정의 예각을 가진 사선방향으로 구비되고, 그 접점에서 입사 각도를 반사 각도로 해서 반복해서 대향되는 분리판측으로 구획부(120)가 구비되고, 상기 분리판 지지부(110)는, 상기 각 구획부(120)가 상기 분리판과 접하는 부분에 형성되고, 상기 구획부(120)는 상기 분리판 사이에 일방향 또는 양방향으로 통풍 또는 냉각용 통로(130)를 위한 공간을 형성하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 가이드 지지체(100)는, 상기 구획부(120)는, 상기 일측 분리판에서 타측분리판으로 소정의 예각을 가진 사선방향으로 구비되고, 그 접점에서 소정의 이격거리를 두고 입사 각도를 반사 각도로 해서 반복해서 대향되는 분리판측으로 구획부(120)가 구비되고, 상기 분리판 지지부(110)는, 상기 각 구획부(120)사이의 이격거리 부분에 형성되고, 상기 구획부(120)는 상기 분리판 사이에 일방향 또는 양방향으로 통풍 또는 냉각용 통로(130)를 위한 공간을 형성하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 가이드 지지체(100)는, 상기 구획부(120)는, 상기 구획부(120)의 길이 방향 중심축에 대해서 양측면은 소정의 곡률을 가지도록 형성되어 중심부에 비해 양단부의 폭이 상대적으로 넓게 구비되고, 상기 구획부(120)의 양단부가 상기 한 쌍의 분리판을 지지하는 분리판 지지부(110)로 구비되는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 분리판 사이의 간극이 13.8 ±0.5mm 이내이고, 상기 간극으로 인해서 열전달율이 511kJ/s ±1% 이내이고, 유로 내부에 분진의 퇴적으로 인한 막힘현상을 방지할 수 있는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 유로내에서 유입구측과 유출구측의 압력저하에 따른 압력강하치가 40mmH20 이내이여서, 상기 유로내의 속도가 균일하게 유지되어 유로 내부에 분빈의 퇴적이나 막힘현상을 방지하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다양한 실시 예에 의한 통풍구조를 구비한 지지구조체를 구비한 탈황설비에 의할 때, 그 내부에 채워지는 열전달판의 하중을 견고하게 지지하고 열절단판이 그 자중에 의하여 변형되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 이러한 효과를 발휘하게 하는 지지구조체에 의해 연소가스의 흐름이 방해되는 것을 방지할 수 있을 뿐만아니라, 냉각효율 등을 향상시킬 수 있는 효과를 기대할 수 있는 구성을 제공하게 된다. 상기 지지구조체는 또한 상기 열전달판이 하는 역할과 유사하게 열 교환 작용을 할 수 있다.

도 1은 종래의 기술에 의한 발전설비의 탈황설비의 회전 재열기의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2 및 도 3은 탈황설비용 열전달판 바스켓의 전체구성을 나타낸 도면이다.
도 4는 통풍 또는 냉각용 통로(130)가 구비된 지지구조체를 구비한 바스켓을 통과하는 공기의 속도분포도이다.
도 5 내지 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 지지구조체의 각기 다른 형상을 나타낸 도면이다.
도 12는 기존의 열전달판 내에 분진의 퇴적 등으로 인한 내부의 막힘현상을 나타낸 그림이다.
도 13은 통풍용 지지구조체가 장착되지 않았을 조건에서 입구부와 출구부의 압력을 각각 측정한 결과와 그 상태를 색깔의 변화로 도시한 그림이다.
도 14는 통풍용 지지구조체가 장착된 상태에서 측정한 상태를 나타낸 것이다.
도 15와 도 16는 상기 압력변화값에 대한 상기 통풍용 지지구조체 내부의 공기유동의 속도변화에 따른 영향을 도시한 그림이다.
도 17은 상기 도 15와 16에서의 압력변화와 공기유동 상태를 비교한 그림이다.
도 18과 19는 통풍용 지지체의 유무에 따른 압력변화와 이에 따른 열전달판 내부의 공기흐름 상태 등의 변화를 도시한 그림이다.

이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명의 구체적인 실시 예를 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이다.

본 발명은 탈황설비의 재열기(GGH; Gas-Gas Heater)에 열전달판을 안정적으로 배치하기 위하여 사용되는 바스켓에 관한 것으로서, 그 내부에 담겨지는 열전달판들의 하중을 견고하게 지지할 수 있을 뿐만 아니라 열전달판이 변형될 가능성을 감소시킬 수 있다는 특징을 갖는다.

본 발명의 실시 예에 따른 배기가스의 탈황설비용 열전달판 바스켓에 구비되는 통풍용 지지구조체가 구비된 화력발전기의 가스 재열기에 있어서, 보일러에서 화석연료를 연소시켜서 발생하는 포화증기를 이용하여 가스터빈에서 발생하는 회전력을 이용하여 전기를 발생시키는 발전기와; 상기 보일러에서 발생하는 배기가스를 재가열하여 배출하는 재열기(GGH; Gas-Gas Heater)와; 상기 재열기의 일측에 구비되고 소정의 내부공간을 제공하고, 상기 내부공간에 하나 이상의 열전달판이 구비되는 탈황설비의 회전 재열기(GGH; Gas-Gas Heater)의 바스켓과; 상기 바스켓의 일측에는, 상기 내부공간에 구비되어 상기 열전달판의 일측면을 가압하여 고정하는 지지구조체를 구비하되, 상기 지지구조체는, 상기 열전달판과 접하고, 소정의 두께를 가진 장방형의 한 쌍의 상호 대응하는 형상으로 구비되는 분리판과; 상기 분리판 사이에 하나 이상이 소정의 이격거리를 두고 개재되어 구비되고, 상기 분리판 사이에 소정의 일방향 또는 양방향의 통풍 가이드를 형성시키는 가이드 지지체(100);를 포함하여 구성되고, 상기 통풍 가이드가 상기 배기가스가 유입 또는 유출되는 유로를 형성하고, 유입되는 지점과 유출되는 지점에서의 압력저하에 따른 압력강하치가 40mmH20 이내 인 것을 특징으로 하는 발전기용 가스재열기에 구비되는 탈황설비용 열전달판 바스켓에 장착되는 통풍용 지지구조체의 구성을 제공한다.

도 1 및 도 2에는 본 발명에 의한 탈황설비용 열전달판 바스켓(1)의 사시도가 도시되어 있고, 도 3에는 상기 바스켓(1)이 재열기(2) 내에 배치된 모습이 도시되어 있다. 참고로, 도 1은 바스켓(1) 내에 열전달판이 배치되지 않은 상태이며, 도 2는 바스켓(1) 내에 열전달판이 배치된 상태이다

일반적으로 재열기(2)는 도 3에 도시되어 있는 것과 같이, 원형으로 이루어지되 반경 방향으로 배치되는 구획벽에 의해 구획되어 다수 개의 단위공간(2a)을 갖는다. 본 발명에 의한 바스켓(1)은 상기 단위공간(2a) 내에 다수 개가 배치되는데, 단위공간(2a)을 빼곡히 채울 수 있도록 크기 및 형태가 약간씩 다른 육면체 형상으로 이루어진다.

본 발명에 의한 바스켓(1)은 적어도 상하면이 일부 개구되어 연소가스가 바스켓(1)을 통과하며 열전달판(3)과 열을 교환할 수 있다. 바스켓(1) 상하면의 개구는 열전달판(3)이 바스켓(1) 내에서 이탈하지 않을 정도의 크기로 형성되어야 할 것이다.

바스켓(1)의 상하면은 도 1에서와 같이 다수 개의 막대형상 부재를 격자형으로 배치하여 형성함으로써 개구를 가지는 개방적인 구조와 견고함을 모두 가지도록 할 수 있다.

상기 바스켓(1)은 그 내부공간을 가로지르는 수직한 지지구조체(10)를 구비한다.

이러한 지지구조체(10)는 바스켓(1)을 구조적으로 보강하여 열전달판(3)의 하중에 의해 바스켓(1)이 변형되는 것을 방지할 뿐만 아니라, 바스켓(1) 내부에 위치한 열전달판이 변형되는 것 또한 방지할 수 있다.

즉, 열전달판(3)들은 재열기 내에서는 세워진 상태로 배치되지만 바스켓의 제작 및 보관 중에는 바스켓이 놓인 방향에 따라 상하로 적층되어 위치하게 되는 경우가 있어 열전달판들의 자중에 의해 하부에 위치한 열전달판(3)의 주름이 펴지게 되는 문제가 발생할 수 있는데, 상기 지지구조체(10)는 그 상부에 위치하는 열전달판들의 하중을 지지하여 하부에 위치하는 열전달판에 너무 큰 하중이 가해지는 것을 방지한다.

그리고 상기 지지구조체에는, 상하를 관통하는 다수 개의 통풍 또는 냉각용 통로(130)가 형성된다.

연소가스가 바스켓(1)을 통과할 때, 상기 통풍 또는 냉각용 통로(130)은 연소가스가 통과하는 경로가 되어 지지구조체에 의하여 연소가스의 흐름이 방해되지 않도록 해준다.

도 4에는 통풍 또는 냉각용 통로(130)의 유무에 따라 바스켓(1)을 통과하는 공기의 속도분포도가 도시되어 있다. 도 4의 (a)는 통풍 또는 냉각용 통로(130)가 형성된 지지구조체를 구비하는 바스켓(1)을 통과하는 공기의 속도분포도로서 지지구조체를 사이에 두고 공기의 속도가 거의 변화되지 않는 것을 볼 수 있다.

반면, 통풍 또는 냉각용 통로(130)이 형성되지 않은 지지구조체(S)를 구비하는 바스켓(B)을 통과하는 공기의 속도분포도가 도시된 도 4의 (b)를 보면, 지지구조체(S) 주변의 공기 속도가 다른 곳에 비하여 낮은 것을 알 수 있다.

공기의 속도가 낮은 곳에는 연소가스 내의 분진이 퇴적될 수 있는데, 통풍 또는 냉각용 통로(130)을 구비한 지지구조체 주변에서는 공기의 속도가 저하되지 않으므로 이러한 문제가 발생할 가능성을 낮출 수 있다.

즉, 상기 통풍 가이드가 상기 배기가스가 유입 또는 유출되는 유로를 형성하고, 유입되는 지점과 유출되는 지점에서의 압력저하에 따른 압력강하치가 40mmH20 이내를 유지하는 구조를 가짐으로써, 유로내의 공기의 유동을 원활하게 유지하여 내부에 분진의 퇴적이나 막힘으로 인한 현상을 방지하는 구조를 가지는 것이다.

이를 위해서, 바람직한 형태로 상기 분리판 사이의 간극이 13.8 ±0.5mm 이내이고, 상기 간극으로 인해서 열전달율이 511kJ/s ±1% 이내이고, 유로 내부에 분진의 퇴적으로 인한 막힘현상을 방지할 수 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 유로내에서 유입구측과 유출구측의 압력저하에 따른 압력강하치가 40mmH20 이내이여서, 상기 유로내의 속도가 균일하게 유지되어 유로 내부에 분빈의 퇴적이나 막힘현상을 방지하는 것을 특징으로 한다.

도 12는 기존의 열전달판 내에 분진의 퇴적 등으로 인한 내부의 막힘현상을 나타낸 그림이다. 도 13과 14는 각각 본 발명의 실시 예에 따른 통풍 가이드를 형성시키는 통풍용 지지구조체의 유무에 따른, 배기가스의 입구부와 출구부의 압력차를 측정한 결과를 도시한 것이다.

도 13은 통풍용 지지구조체가 장착되지 않았을 조건에서 입구부와 출구부의 압력을 각각 측정한 결과와 그 상태를 색깔의 변화로 도시한 것이고, 도 14는 통풍용 지지구조체가 장착된 상태에서 측정한 상태를 나타낸 것이다.

살펴보면, 도 14에서의 결과에서와 같이 통풍용 지지구조체를 장착한 경우에는 입구와 출구부의 압력변화가 그 반대인 경우와 비교해서 현저하게 적은 수치로 나타나는 것을 알수 있다.

이는 도 15와 도 16에서 상기 압력변화값에 대한 상기 통풍용 지지구조체 내부의 공기유동의 속도변화를 통해 그 어떠한 영향을 미치는 지 확인할 수 있다.

도 15를 살펴보면, 입구부와 출구부사이의 압력차로 인해서 내부에 공기유동이 끊어지는 데드존(dead zone)이 발생하는 것을 확인할 수 있다. 상기 데드존의 발생으로 인해 내부에 분진의 퇴적으로 인한 막힘현상이 발생함을 실험을 통해서 확인이 가능하다.

반면, 도 16에서는 통풍용 지지구조체의 구비로 인해 유로내의 입구부와 출구부사이의 압력차가 소정의 범위내에서 유지되고, 유로내에 일정한 속도 이상으로 공기유동이 유지되고 있음을 확인할 수 있다.

즉, 상기 통풍용 지지구조체의 구성과 구조로 인해, 열전달판 내부로 원활한 공기유동이 유지되어 분진의 퇴적으로 인한 막힘현상 등의 발생을 방지하는 현저한 효과가 있음을 확인할 수 있다.

도 17은 상기 도 15와 16에서의 압력변화와 공기유동 상태를 비교한 그림이다.

도 18과 19는 통풍용 지지체의 유무에 따른 압력변화와 이에 따른 열전달판 내부의 공기흐름 상태 등의 변화를 도시한 그림이다.

도 5 내지 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 지지구조체의 각기 다른 형상을 나타낸 도면이다.

상기 지지구조체는, 상기 열전달판과 접하고, 소정의 두께를 가진 장방형의 한 쌍의 상호 대응하는 형상으로 구비되는 분리판(200)과; 상기 분리판(200) 사이에 하나 이상이 소정의 이격거리를 두고 개재되어 구비되고, 상기 분리판(200) 사이에 소정의 일방향 또는 양방향의 통풍 가이드를 형성시키는 가이드 지지체(100);를 포함하여 구성된다.

지지구조체가 다수 개의 절곡부(P1)를 구비하는 경우, 지지구조체의 단면성능이 증가하여 열전달판들을 보다 견고하게 지지해줄 수 있다.

또한, 상기 지지구조체는 바스켓(1)의 상하방향으로 연속되는 부재이므로 열전달판(3)과 유사하게 열을 교환할 수 있는데, 통풍 또는 냉각용 통로(130)가 형성되면 연소가스와의 접촉면적이 증가하여 열 교환 작용을 보다 효과적으로 할 수 있게 된다.

한편, 상기 가이드 지지체(100)는, 상기 한 쌍의 분리판(200)의 대향되는 면에 각각 면접촉하여 상기 분리판(200)을 고정지지하는 분리판 지지부(110)와; 상기 한 쌍의 분리판(200) 사이게 형성되는 소정의 공간에 대해서, 상기 한 쌍의 분리판(200)의 일단에서 타단으로 구획하여 통풍 또는 냉각용 통로(130)를 형성하는 구획부(120);를 포함하여 구비된다.

또한, 본 발명의 다른 실시 예로, 상기 가이드 지지체(100)는, 상기 분리판 지지부(110)와 구획부(120)가 각각 직각을 이루고, 그 단면은 장방형으로 구비되고, 상기 가이드 지지체(100)는, 상기 분리판(200) 사이에 개재되고, 소정의 이격거리마다 하나 이상이 구비되고, 상기 각 가이드 지지체(100) 사이에는 일방향 또는 양방향으로 통풍 또는 냉각용 통로(130)를 위한 공간을 형성되는 것이 가능하다.

그리고, 본 발명의 다른 실시 예로, 상기 가이드 지지체(100)는, 상기 분리판 지지부(110)는, 일측 분리판(200)에 구비되고, 소정의 이격거리를 두고 타측 분리판(200)에 구비되는 패턴으로 상기 한 쌍의 분리판(200) 사이 공 의 일단에서 타단까지 반복해서 구비되고, 상기 구획부(120)는, 상기 일측 분리판(200)과 타측 분리판(200)에 구비된 분리판 지지부(110)에 대해서, 각각 대향하는 분리판(200)에 형성된 최단거리에 위치하는 단부에 대해서 사선방향으로 연결시키도록 형성되어 구비되고, 상기 구획부(120)는 상기 분리판(200) 사이에 일방향 또는 양방향으로 통풍 또는 냉각용 통로(130)를 위한 공간을 형성하는 것이 가능하다.

그리고, 본 발명의 다른 실시 예로, 상기 가이드 지지체(100)는, 상기 분리판 지지부(110)는, 일측 분리판(200)에는, 분리판 지지부(110)의 폭 길이에 만큼의 이격거리를 두고 분리판 지지부(110)가 반복해서 구비되고, 타측 분리판(200)에는 상기 이격거리에 해당하는 위치에 분리판 지지부(110)가 반복해서 구비되며, 상기 구획부(120)는, 상기 일측 분리판(200)과 타측 분리판(200)에 구비된 분리판 지지부(110)에 대해서, 각각 대향하는 분리판(200)에 형성된 최단거리에 위치하는 단부에 대해서 수직방향으로 연결시키도록 형성되어 구비되고, 상기 구획부(120)는 상기 분리판(200) 사이에 일방향 또는 양방향으로 통풍 또는 냉각용 통로(130)를 위한 공간을 형성하는 구성을 적용하는 것이 가능하다.

또한, 본 발명의 다른 실시 예로, 상기 가이드 지지체(100)는, 상기 구획부(120)는, 상기 일측 분리판(200)에서 타측분리판(200)으로 소정의 예각을 가진 사선방향으로 구비되고, 그 접점에서 입사 각도를 반사 각도로 해서 반복해서 대향되는 분리판(200)측으로 구획부(120)가 구비되고, 상기 분리판 지지부(110)는, 상기 각 구획부(120)가 상기 분리판(200)과 접하는 부분에 형성되고, 상기 구획부(120)는 상기 분리판(200) 사이에 일방향 또는 양방향으로 통풍 또는 냉각용 통로(130)를 위한 공간을 형성되는 구성의 적용이 가능하다.

그리고, 본 발명의 다른 실시 예로, 상기 가이드 지지체(100)는, 상기 구획부(120)는, 상기 일측 분리판(200)에서 타측분리판(200)으로 소정의 예각을 가진 사선방향으로 구비되고, 그 접점에서 소정의 이격거리를 두고 입사 각도를 반사 각도로 해서 반복해서 대향되는 분리판(200)측으로 구획부(120)가 구비되고, 상기 분리판 지지부(110)는, 상기 각 구획부(120)사이의 이격거리 부분에 형성되고, 상기 구획부(120)는 상기 분리판(200) 사이에 일방향 또는 양방향으로 통풍 또는 냉각용 통로(130)를 위한 공간을 형성되는 구성의 적용 또한 가능하다.

그리고, 본 발명의 다른 실시 예로, 상기 가이드 지지체(100)는, 상기 구획부(120)는, 상기 구획부(120)의 길이 방향 중심축에 대해서 양측면은 소정의 곡률을 가지도록 형성되어 중심부에 비해 양단부의 폭이 상대적으로 넓게 구비되고, 상기 구획부(120)의 양단부가 상기 한 쌍의 분리판(200)을 지지하는 분리판 지지부(110)로 구비되는 것이 가능하다.

상기와 같은 본 발명의 다양한 실시 예에 의한 통풍구조를 구비한 지지구조체를 구비한 탈황설비에 의할 때, 그 내부에 채워지는 열전달판의 하중을 견고하게 지지하고 열절단판이 그 자중에 의하여 변형되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 이러한 효과를 발휘하게 하는 지지구조체에 의해 연소가스의 흐름이 방해되는 것을 방지할 수 있을 뿐만아니라, 냉각효율 등을 향상시킬 수 있는 효과를 기대할 수 있는 구성을 제공하게 된다. 상기 지지구조체는 또한 상기 열전달판이 하는 역할과 유사하게 열 교환 작용을 할 수 있다.

1 : 바스켓 2 : 재열기
3 : 열전달판 10 : 지지구조체
11 : 가이드공 H : 개구홀
100. 가이드 지지체 200. 분리판
110. 분리판 지지부 120. 구획부
130. 통풍 또는 냉각용 통로 P : 파이프
R : 보강부

Claims (10)

1. 배기가스의 탈황설비용 열전달판 바스켓에 구비되는 통풍용 지지구조체가 구비된 화력발전기의 가스 재열기에 있어서,
   보일러에서 화석연료를 연소시켜서 발생하는 포화증기를 이용하여 가스터빈에서 발생하는 회전력을 이용하여 전기를 발생시키는 발전기와;
   상기 보일러에서 발생하는 배기가스를 재가열하여 배출하는 재열기(GGH; Gas-Gas Heater)와;
   상기 재열기의 일측에 구비되고 소정의 내부공간을 제공하고, 상기 내부공간에 하나 이상의 열전달판이 구비되는 탈황설비의 회전 재열기(GGH; Gas-Gas Heater)의 바스켓과;
   상기 바스켓의 일측에는, 상기 내부공간에 구비되어 상기 열전달판의 일측면을 가압하여 고정하는 지지구조체를 구비하되,
   상기 지지구조체는,
   상기 열전달판과 접하고, 소정의 두께를 가진 장방형의 한 쌍의 상호 대응하는 형상으로 구비되는 분리판과;
   상기 분리판 사이에 하나 이상이 소정의 이격거리를 두고 개재되어 구비되고, 상기 분리판 사이에 소정의 일방향 또는 양방향의 통풍 가이드를 형성시키는 가이드 지지체(100);를 포함하여 구성되고,
   상기 가이드 지지체(100)는,
   상기 한 쌍의 분리판의 대향되는 면에 각각 면접촉하여 상기 분리판을 고정지지하는 분리판 지지부(110)와;
   상기 한 쌍의 분리판 사이게 형성되는 소정의 공간에 대해서, 상기 한 쌍의 분리판의 일단에서 타단으로 구획하여 통풍 또는 냉각용 통로(130)를 형성하는 구획부(120);를 포함하여 구비되고,
   
   상기 가이드 지지체(100)에서,
   상기 분리판 지지부(110)는,
   일측 분리판에 구비되고, 소정의 이격거리를 두고 타측 분리판에 구비되는 패턴으로 상기 한 쌍의 분리판 사이 공간의 일단에서 타단까지 반복해서 구비되고,
   상기 구획부(120)는,
   상기 일측 분리판과 타측 분리판에 구비된 분리판 지지부(110)에 대해서, 각각 대향하는 분리판에 형성된 최단거리에 위치하는 단부에 대해서 사선방향으로 연결시키도록 형성되어 구비되고,
   상기 구획부(120)는 상기 분리판 사이에 일방향 또는 양방향으로 통풍 또는 냉각용 통로(130)를 위한 공간을 형성하는 것을 특징으로 하며,
   상기 통풍 가이드가 상기 배기가스가 유입 또는 유출되는 유로를 형성하고, 유입되는 지점과 유출되는 지점에서의 압력저하에 따른 압력강하치가 40mmH20 이내 인 것을 특징으로 하는 발전기용 가스재열기에 구비되는 탈황설비용 열전달판 바스켓에 장착되는 통풍용 지지구조체.
   
2. 삭제
3. 배기가스의 탈황설비용 열전달판 바스켓에 구비되는 통풍용 지지구조체가 구비된 화력발전기의 가스 재열기에 있어서,
   보일러에서 화석연료를 연소시켜서 발생하는 포화증기를 이용하여 가스터빈에서 발생하는 회전력을 이용하여 전기를 발생시키는 발전기와;
   상기 보일러에서 발생하는 배기가스를 재가열하여 배출하는 재열기(GGH; Gas-Gas Heater)와;
   상기 재열기의 일측에 구비되고 소정의 내부공간을 제공하고, 상기 내부공간에 하나 이상의 열전달판이 구비되는 탈황설비의 회전 재열기(GGH; Gas-Gas Heater)의 바스켓과;
   상기 바스켓의 일측에는, 상기 내부공간에 구비되어 상기 열전달판의 일측면을 가압하여 고정하는 지지구조체를 구비하되,
   상기 지지구조체는,
   상기 열전달판과 접하고, 소정의 두께를 가진 장방형의 한 쌍의 상호 대응하는 형상으로 구비되는 분리판과;
   상기 분리판 사이에 하나 이상이 소정의 이격거리를 두고 개재되어 구비되고, 상기 분리판 사이에 소정의 일방향 또는 양방향의 통풍 가이드를 형성시키는 가이드 지지체(100);를 포함하여 구성되고,
   상기 가이드 지지체(100)는,
   상기 한 쌍의 분리판의 대향되는 면에 각각 면접촉하여 상기 분리판을 고정지지하는 분리판 지지부(110)와;
   상기 한 쌍의 분리판 사이게 형성되는 소정의 공간에 대해서, 상기 한 쌍의 분리판의 일단에서 타단으로 구획하여 통풍 또는 냉각용 통로(130)를 형성하는 구획부(120);를 포함하여 구비되고,
   
   상기 가이드 지지체(100)에서,
   상기 구획부(120)는,
   상기 일측 분리판에서 타측분리판으로 소정의 예각을 가진 사선방향으로 구비되고, 그 접점에서 입사 각도를 반사 각도로 해서 반복해서 대향되는 분리판측으로 구획부(120)가 구비되고,
   상기 분리판 지지부(110)는, 상기 각 구획부(120)가 상기 분리판과 접하는 부분에 형성되고,
   상기 구획부(120)는 상기 분리판 사이에 일방향 또는 양방향으로 통풍 또는 냉각용 통로(130)를 위한 공간을 형성하는 것을 특징으로 하며,
   상기 통풍 가이드가 상기 배기가스가 유입 또는 유출되는 유로를 형성하고, 유입되는 지점과 유출되는 지점에서의 압력저하에 따른 압력강하치가 40mmH20 이내 인 것을 특징으로 하는 발전기용 가스재열기에 구비되는 탈황설비용 열전달판 바스켓에 장착되는 통풍용 지지구조체.
   
4. 배기가스의 탈황설비용 열전달판 바스켓에 구비되는 통풍용 지지구조체가 구비된 화력발전기의 가스 재열기에 있어서,
   보일러에서 화석연료를 연소시켜서 발생하는 포화증기를 이용하여 가스터빈에서 발생하는 회전력을 이용하여 전기를 발생시키는 발전기와;
   상기 보일러에서 발생하는 배기가스를 재가열하여 배출하는 재열기(GGH; Gas-Gas Heater)와;
   상기 재열기의 일측에 구비되고 소정의 내부공간을 제공하고, 상기 내부공간에 하나 이상의 열전달판이 구비되는 탈황설비의 회전 재열기(GGH; Gas-Gas Heater)의 바스켓과;
   상기 바스켓의 일측에는, 상기 내부공간에 구비되어 상기 열전달판의 일측면을 가압하여 고정하는 지지구조체를 구비하되,
   상기 지지구조체는,
   상기 열전달판과 접하고, 소정의 두께를 가진 장방형의 한 쌍의 상호 대응하는 형상으로 구비되는 분리판과;
   상기 분리판 사이에 하나 이상이 소정의 이격거리를 두고 개재되어 구비되고, 상기 분리판 사이에 소정의 일방향 또는 양방향의 통풍 가이드를 형성시키는 가이드 지지체(100);를 포함하여 구성되고,
   상기 가이드 지지체(100)는,
   상기 한 쌍의 분리판의 대향되는 면에 각각 면접촉하여 상기 분리판을 고정지지하는 분리판 지지부(110)와;
   상기 한 쌍의 분리판 사이게 형성되는 소정의 공간에 대해서, 상기 한 쌍의 분리판의 일단에서 타단으로 구획하여 통풍 또는 냉각용 통로(130)를 형성하는 구획부(120);를 포함하여 구비되고,
   
   상기 가이드 지지체(100)는,
   상기 구획부(120)는,
   상기 일측 분리판에서 타측분리판으로 소정의 예각을 가진 사선방향으로 구비되고, 그 접점에서 소정의 이격거리를 두고 입사 각도를 반사 각도로 해서 반복해서 대향되는 분리판측으로 구획부(120)가 구비되고,
   상기 분리판 지지부(110)는, 상기 각 구획부(120)사이의 이격거리 부분에 형성되고,
   상기 구획부(120)는 상기 분리판 사이에 일방향 또는 양방향으로 통풍 또는 냉각용 통로(130)를 위한 공간을 형성하는 것을 특징으로 하며,
   상기 통풍 가이드가 상기 배기가스가 유입 또는 유출되는 유로를 형성하고, 유입되는 지점과 유출되는 지점에서의 압력저하에 따른 압력강하치가 40mmH20 이내 인 것을 특징으로 하는 발전기용 가스재열기에 구비되는 탈황설비용 열전달판 바스켓에 장착되는 통풍용 지지구조체.
   
5. 배기가스의 탈황설비용 열전달판 바스켓에 구비되는 통풍용 지지구조체가 구비된 화력발전기의 가스 재열기에 있어서,
   보일러에서 화석연료를 연소시켜서 발생하는 포화증기를 이용하여 가스터빈에서 발생하는 회전력을 이용하여 전기를 발생시키는 발전기와;
   상기 보일러에서 발생하는 배기가스를 재가열하여 배출하는 재열기(GGH; Gas-Gas Heater)와;
   상기 재열기의 일측에 구비되고 소정의 내부공간을 제공하고, 상기 내부공간에 하나 이상의 열전달판이 구비되는 탈황설비의 회전 재열기(GGH; Gas-Gas Heater)의 바스켓과;
   상기 바스켓의 일측에는, 상기 내부공간에 구비되어 상기 열전달판의 일측면을 가압하여 고정하는 지지구조체를 구비하되,
   상기 지지구조체는,
   상기 열전달판과 접하고, 소정의 두께를 가진 장방형의 한 쌍의 상호 대응하는 형상으로 구비되는 분리판과;
   상기 분리판 사이에 하나 이상이 소정의 이격거리를 두고 개재되어 구비되고, 상기 분리판 사이에 소정의 일방향 또는 양방향의 통풍 가이드를 형성시키는 가이드 지지체(100);를 포함하여 구성되고,
   상기 가이드 지지체(100)는,
   상기 한 쌍의 분리판의 대향되는 면에 각각 면접촉하여 상기 분리판을 고정지지하는 분리판 지지부(110)와;
   상기 한 쌍의 분리판 사이게 형성되는 소정의 공간에 대해서, 상기 한 쌍의 분리판의 일단에서 타단으로 구획하여 통풍 또는 냉각용 통로(130)를 형성하는 구획부(120);를 포함하여 구비되고,
   
   상기 가이드 지지체(100)는,
   상기 구획부(120)는,
   상기 구획부(120)의 길이 방향 중심축에 대해서 양측면은 소정의 곡률을 가지도록 형성되어 중심부에 비해 양단부의 폭이 상대적으로 넓게 구비되고,
   상기 구획부(120)의 양단부가 상기 한 쌍의 분리판을 지지하는 분리판 지지부(110)로 구비되는 것을 특징으로 하며,
   상기 통풍 가이드가 상기 배기가스가 유입 또는 유출되는 유로를 형성하고, 유입되는 지점과 유출되는 지점에서의 압력저하에 따른 압력강하치가 40mmH20 이내 인 것을 특징으로 하는 발전기용 가스재열기에 구비되는 탈황설비용 열전달판 바스켓에 장착되는 통풍용 지지구조체.
   
6. 제 1,3,4,5항중 어느 한 항에 있어서,
   상기 분리판 사이의 간극이 13.8 ±0.5mm 이내이고,
   상기 간극으로 인해서 열전달율이 511kJ/s ±1% 이내인 것을 특징으로 하는 발전기용 가스재열기에 구비되는 탈황설비용 열전달판 바스켓에 장착되는 통풍용 지지구조체.
   
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