육상 발전설비용 컨테이너 집적형 보일러 시스템{A container type packaged boiler system used in power plant on land}

본 발명은 육상 발전설비용 컨테이너 집적형 보일러 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 육상 발전설비에 포함되는 스팀발생용 오일보일러 및 그 부대장치들을 일정한 컨테이너내에 미리 배치 조립한 후에 시공부지로 운송하여 설치함으로써, 보일러의 설치 시공이 매우 간편하고 작업성 및 생산성을 크게 향상시킬 수 있도록 한 육상 발전설비용 컨테이너 집적형 보일러 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 육상 발전설비는 화력, 수력, 태양광, 원자력 등을 이용한 여러가지 형태로 건설되고 있으며, 이러한 발전설비는 발전소 및 산업 플랜트에서 발생하는 각종 공해물질을 제거하는 탈황설비, 탈질설비, 전기집진설비 및 폐열회수 보일러 등을 설계에서부터 기자재의 제작, 설치, 시운전에 이르기까지 여러가지 과정을 거쳐 시공되고 있다.

최근에는 낙후된 해외지역 등에 대다수의 발전설비들이 건설되고 있는데, 이들 발전설비는 대부분 복합화력을 이용한 발전설비로 시공되고 있으며, 폐열을 회수할 수 있는 보일러를 포함하여 설치되고 있다.

육상 발전설비중에서 화력발전설비는 가스터빈, 스팀발생용 오일보일러, 스팀터빈 등을 구비하여 설치하고 있는데, 상기 가스터빈은 연료가 연소됨으로써 발생되는 고온 고압의 연소가스에 의해 그 터빈이 회동되게 되며, 터빈을 회동시킨 연소가스는 가스터빈의 외부로 방출된다.

상기 스팀발생용 오일보일러는 스팀을 발생시키는 일종의 발전용 보일러로서, 연료(오일)의 연소로 발생한 열을 물에 전하여 스팀을 발생시키고, 발생된 스팀을 사용처(예를 들면, 엔진히팅장치, 발전설비의 가스터빈 등)로 공급하는 역할을 한다.

그런데, 종래의 육상 발전설비에 구비되는 오일보일러 시스템은 그 보일러를 설치함에 있어서 다음과 같은 문제점이 있었다.

첫째, 육상 야외 개발지역에 설치되는 내연발전설비에 필요한 종래의 스팀발생용 오일보일러 시스템은 그 설치 환경과 조건이 아주 열악한 장소에 설치됨에 따라 여러가지 구성요소들을 운송하여 조립하는데 어려움이 있을 뿐만 아니라 설비 자체가 야외의 대기에 노출되므로 방수나 방습 및 방열을 위한 별도의 수단이 설치되어도 환경 자체가 열악하여 완벽한 방수나 방습이 이루어지지 않는 문제점이 있고, 이에 따른 설비의 유지 보수에 많은 어려움이 있다.

둘째, 제조공장에서 제작된 여러가지 보일러 부품들을 설치현장으로 운송하여 조립함에 따라 부품간의 조립공차 및 연결 등에 불량이 자주 발생하여 그 수정 작업에 많은 시간이 소요되고, 모든 부품을 조립하는데 걸리는 조립시간 및 비용이 과다하게 소요되며, 현지의 기능인력 부족으로 조립 운전시 많은 시행착오가 발생 하는 문제점이 있다.

셋째, 제조공장에서 해외의 설치현장까지 각종 부품들을 운송함에 따른 포장 및 해상 운송비용이 과다하게 소요되는 문제점이 있다.

네째, 보일러 설비 자체가 열악한 환경(사막의 모래바람, 고온 다습지역의 습기, 담수화 지역의 염분 등)에 노출됨에 따라 부식이 발생함과 더불어 전기컨트롤 수단의 잦은 오작동이 발생하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 육상 발전설비를 위한 스팀발생용 보일러와, 그 부대장치로서 급수공급 및 회수유니트, 스팀공급 및 회수유니트, 전장 컨트롤 패널, 기타 배관 및 결속부품들을 표준규격의 컨테이너에 조립할 수 있는 크기로 설계 제작하여 컨테이너내에 배치 조립한 다음 조립 완료된 컨테이너를 설치현장으로 손쉽게 운반하여 시공함으로써, 보일러의 설치 시공이 매우 간편하고 작업성 및 생산성을 향상시킬 수 있는 육상 발전설비용 컨테이너 집적형 보일러 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 한 쌍의 보일러와, 급수공급 및 회수유니트와, 스팀공급 및 회수유니트와, 전장 컨트롤 패널을 제1컨테이너(100)와, 제1컨테이너(100)와 나란히 배치되는 제2컨테이너(200)에 나누어 조립시키되;

상기 제1컨테이너내에는 상기 한 쌍의 보일러중 제1보일러와, 이 제1보일러 와 연결되는 다수의 배관과, 상기 급수공급 및 회수유니트의 급수펌프가 배치 조립됨과 함께 상기 제1컨테이너의 상면에는 상기 급수공급 및 회수유니트의 급수탱크가 배치 조립되고; 상기 제2컨테이너내에는 한 쌍의 보일러중 제2보일러와, 이 제2보일러와 연결되는 다수의 배관과, 상기 급수공급 및 회수유니트의 응축수탱크와 라디에이터가 배치 조립됨과 함께 상기 제2컨테이너의 상면에는 상기 스팀공급 및 회수유니트의 스팀헤더와 리턴헤더가 배치 조립된 것을 특징으로 하는 육상 발전설비용 컨테이너 집적형 보일러 시스템을 제공한다.

바람직한 구현예로서, 상기 제1컨테이너 내의 제1보일러와 상기 스팀헤더간에 연결되는 제1스팀관과, 상기 제2컨테이너 내의 제2보일러와 상기 스팀헤더간에 연결되는 제2스팀관이 통과할 수 있도록 상기 제1 및 제2컨테이너에 배관연결용 관통구가 형성된 것을 특징으로 한다.

바람직한 다른 구현예로서, 상기 제1 및 제2컨테이너의 일측에는 구분벽에 의하여 일정한 공간의 컨트롤 룸이 구비되고, 상기 컨트롤 룸내에는 전장 제어용 컨트롤 패널이 설치되며, 상기 컨트롤 룸의 벽면에는 에어컨이 설치된 것을 특징으로 한다.

바람직한 또 다른 구현예로서, 상기 제1 및 제2컨테이너의 상면 소정 위치에는 제1 및 제1보일러의 연도가 설치되는 연도설치용 홀이 관통 형성되고, 이 연도설치용 홀의 주변 위치에는 연도를 고정시킬 수 있는 프레임 구조물이 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 및 제2컨테이너의 상면간은 워크웨이 구조물로 연결되고, 상 기 제1 및 제2컨테이너의 정면 및 배면 위치에는 보수 및 설치용 개폐문이 장착된 것을 특징으로 한다.

본 발명은 상기한 과제 해결 수단을 통하여 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째로, 본 발명에 따르면 육상 발전설비의 스팀발생을 위한 보일러 및 그 부속물을 컨테이너내에 미리 배치 조립한 후 설치장소로 운송하여 설치함으로써, 보일러 설치의 시공이 매우 간편하여 보일러를 조립 설치하는 작업자의 작업성 및 생산성을 크게 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 보일러의 설치공간을 줄일 수 있으며, 보일러의 부품과의 연결 조립에 의한 불량을 방지할 수 있고, 보일러의 운송 및 설치에 따른 제비용을 절감할 수 있다.

둘째로, 본 발명에 따르면 보일러 시스템의 각 구성요소들이 컨테이너에 의하여 외부로부터 보호되므로 방수나 방습 및 방열이 가능하여 사막의 모래바람, 고온 다습지역의 습기, 담수화 지역의 염분 등이 차단됨으로써, 환경이 열악한 지역에서도 보일러의 오작동을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 보일러의 주요기기의 부식을 방지할 수 있으므로 보일러의 수명을 연장할 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 육상 발전설비를 위한 스팀발생용 보일러와, 그 부대장치로서 급수공급 및 회수유니트, 스팀공급 및 회수유니트, 전장 컨트롤 패널, 기타 배관 및 결속부품들을 표준규격의 컨테이너에 미리 조립하여 열악한 환경의 설치현장으로 운송하여 손쉽게 설치하는 점에 주안점이 있다.

첨부한 도 1은 본 발명에 따른 육상 발전설비용 컨테이너 집적형 보일러 시스템을 나타내는 평면도이며, 도 2는 본 발명에 따른 육상 발전설비용 컨테이너 집적형 보일러 시스템의 평단면도이고, 도 3은 도 1의 "C"-"C"선에 따른 정면도, 도 4는 도 1의 "D"-"D"선에 따른 정면도, 도 5는 도 1의 "E"-"E"에 따른 측면도를 각각 나타낸다.

본 발명에 따른 보일러 시스템의 구성중 스팀발생용 보일러는 오일을 연료로 하여 연소되는 일종의 오일보일러이고, 급수공급 및 회수유니트는 보일러내에 물을 공급하고 회수하는 물순환을 위한 수단이며, 스팀공급 및 회수유니트는 보일러내에 공급된 물이 가열되어 발생된 스팀을 사용처(예를 들면, 엔진히팅장치, 발전설비의 가스터빈 등)로 공급하는 동시에 사용되어진 스팀을 회수하는 수단이며, 전장 제어용 컨트롤 패널은 전체 보일러 시스템의 가동을 위한 일종의 제어수단을 의미한다.

상기 스팀공급 및 회수유니트는 보일러에서 생성된 스팀을 사용처로 보내는 스팀헤더(20)와, 사용처에서 사용된 스팀을 회수하는 리턴헤더(22) 등을 포함하여 구성된다.

상기 급수공급 및 회수유니트는 물을 저장하는 급수탱크(30)와, 물을 보일러로 순환시키는 급수펌프(32)와, 보일러에서 응축된 물을 저장시키는 응축수탱크(34)와, 상기 리턴헤더(22)로 회수된 스팀이 물이 되도록 냉각시키는 라디에이터(36) 등을 포함하여 구성된다.

여기서, 본 발명에 따르면 상기와 같은 보일러 시스템의 구성들을 제1 및 제2컨테이너의 내,외부에 최적 배치하여 미리 조립시키게 된다.

즉, 한 쌍의 보일러(10a,10b)와, 급수공급 및 회수유니트와, 스팀공급 및 회수유니트와, 전장 제어용 컨트롤 패널(42) 등이 제1컨테이너(100)와, 이 제1컨테이너(100)와 나란히 배치되는 제2컨테이너(200)에 나누어 조립된다.

상기 제1컨테이너(100)내에는 상기 한 쌍의 보일러중 제1보일러(10a)와, 이 제1보일러(10a)와 연결되는 각종 배관류들이 설치되고, 특히 상기 급수공급 및 회수유니트의 구성중 주변환경에 영향을 받는 펌프류로서 급수펌프(32)가 제1컨테이너(100)내에 배치 조립된다.

또한, 상기 제1컨테이너(100)의 상면에는 상기 급수공급 및 회수유니트의 급수탱크(30)가 배치되어 지지프레임(102)에 의하여 고정 조립된다.

상기 제2컨테이너(200)내에는 상기 한 쌍의 보일러중 제2보일러(10b)와, 이 제2보일러(10b)와 연결되는 각종 배관류들이 설치되고, 특히 상기 급수공급 및 회수유니트의 응축수탱크(34)와 라디에이터(36)가 제2컨테이너(200)내에 배치 조립된다.

또한, 상기 제2컨테이너(200)의 상면에는 상기 스팀공급 및 회수유니트의 스팀헤더(20)와 리턴헤더(22)가 배치되어 지지프레임(202)에 의하여 고정 조립된다.

한편, 상기 제1컨테이너(100) 내의 제1보일러(10a)와 상기 제2컨테이너(200)의 상면에 조립된 스팀헤더(20)는 제1 및 제2컨테이너(100,200)간을 횡단하는 제1스팀관(24)에 의하여 연결되는데, 이 제1스팀관(24)이 통과할 수 있도록 상기 제1 컨테이너(100)에는 배관연결용 관통구(104)가 형성된다.

이와 마찬가지로, 상기 제2컨테이너(200)내의 제2보일러(10b)와 상기 제2컨테이너(200)의 상면에 조립된 스팀헤더(20)는 보다 짧은 길이를 갖는 제2스팀관(26)에 의하여 연결되는데, 이 제2스팀관(26)이 통과할 수 있도록 상기 제2컨테이너(200)의 상면에도 배관연결용 관통구(204)가 형성된다.

이때, 상기 제1컨테이너(100)의 상면에 조립된 급수탱크(30)와, 상기 제2컨테이너(200)의 상면에 조립된 리턴헤더(22)는 제1 및 제2컨테이너(100,200)를 횡단하는 응축수 리턴관(38)에 의하여 연결된다.

한편, 상기 제1 및 제2컨테이너(100,200)의 일측에는 구분벽(106,206)에 의하여 일정한 공간의 컨트롤 룸(108,208)이 별도로 구비되는데, 이 컨트롤 룸(108,208)내에는 주변환경(습기, 온도 등)에 민간한 전장품으로서 전체 보일러 시스템을 제어하는 전장 제어용 컨트롤 패널(42)이 설치되며, 또한 상기 전장 제어용 컨트롤 패널(42)은 열이 많이 발생되므로 상기 컨트롤 룸(108,208)의 벽면에 냉각을 위한 에어컨(40)이 설치된다.

또한, 상기 제1 및 제2컨테이너(100,200)의 상면 소정 위치에는 제1 및 제2보일러(10a,10b)의 연도(50)가 설치되는 연도설치용 홀(52)이 관통 형성되고, 이 연도설치용 홀(52)의 주변 위치에는 연도(50)를 견고하게 고정시킬 수 있는 프레임 구조물(110,210)이 설치된다.

또한, 상기 제1 및 제2컨테이너(100,200)의 상면간에는 작업자가 통행할 수 있는 워크웨이(walk way) 구조물(300)로 연결되고, 상기 제1 및 제2컨테이 너(100,200)의 정면 및 배면 위치에는 작업자의 출입통로로서 보수 및 설치용 개폐문(400)이 장착된다.

이와 같이, 육상 발전설비의 스팀발생을 위한 보일러 및 그 부속물들을 컨테이너내에 미리 배치 조립한 후에 이를 설치장소로 손쉽게 운반하여 시공함으로써, 보일러의 시공을 간편하게 하여 보일러를 조립 설치하는 작업자의 작업성 및 생산성을 크게 향상시킬 수 있고, 각종 부품들을 외부의 열악한 환경으로부터 보호하여 보일러의 오작동과 부품의 파손을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 육상 발전설비용 컨테이너 집적형 보일러 시스템을 나타내는 평면도,

도 2는 본 발명에 따른 육상 발전설비용 컨테이너 집적형 보일러 시스템을 나타내는 평단면도,

도 3은 본 발명에 따른 육상 발전설비용 컨테이너 집적형 보일러 시스템으로서, 도 1의 "C"-"C"선에 따른 정면도,

도 4는 본 발명에 따른 육상 발전설비용 컨테이너 집적형 보일러 시스템으로서, 도 1의 "D"-"D"선에 따른 정면도,

도 5는 본 발명에 따른 육상 발전설비용 컨테이너 집적형 보일러 시스템으로서, 도 1의 "E"-"E"에 따른 측면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10a : 제1보일러 10b : 제2보일러

20 : 스팀헤더 22 : 리턴헤더

24 ; 제1스팀관 26 : 제2스팀관

30 : 급수탱크 32 : 급수펌프

34 : 응축수탱크 36 : 라디에이터

38 : 응축수 리턴관 40 : 에어컨

42 : 전장 제어용 컨트롤 패널 50 : 연도

52 : 연도설치용 홀 100 : 제1컨테이너

200 : 제2컨테이너 102,202 : 지지프레임

104,204 : 배관연결용 관통구 106,206 : 구분벽

108,208 : 컨트롤 룸 110,210 : 프레임 구조물

300 : 워크웨이 구조물 400 : 보수 및 설치용 개폐문