KR20040100677A - Steam pipe cleaning method in steam turbin - Google Patents
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Abstract
본 발명은 스팀 터빈에서의 스팀 배관 클리닝 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for cleaning steam pipes in a steam turbine.
본 발명은 메인 스탑 밸브부터 스팀 터빈의 말단에 이르는 스팀 배관을 제거한 후, 그 자리에 가배관을 설치하는 단계와; 유체,그 유체의 특성 및 배관 특성을 입력하여, 클리닝 압력 비율(Cleaning Force Ratio, CFR)을 산출하는 단계와; 상기 산출된 클리닝 압력 비율(CFR)이 소정의 기준에 적합한지 여부를 확인하여, 소정의 기준에 적합한 경우 클리닝 작업이 가능함을 나타내는 메시지를 출력하는 단계를 포함하는 방법을 구비하여 구성된다.The present invention includes the steps of removing the steam pipe from the main stop valve to the end of the steam turbine, and installing a duct in place; Calculating a cleaning force ratio (CFR) by inputting a fluid, characteristics of the fluid and piping properties; And checking whether the calculated cleaning pressure ratio (CFR) meets a predetermined criterion, and outputting a message indicating that a cleaning operation is possible when the cleaning criterion ratio (CFR) meets a predetermined criterion.
따라서, 본 발명은 발전설비 또는 산업설비의 스팀 터빈에 연결된 스팀 배관을 클리닝의 적정성 여부를 판단할 시, 가배관을 설치한 후 클리닝 압력 비율(CFR)을 산출하고, 그 값이 소정의 기준에 적합한 지 여부를 확인함으로써, 스팀 배관 클리닝 시간을 단축하고 클리닝 작업의 효율을 향상하는 효과가 있다.Therefore, the present invention calculates the cleaning pressure ratio (CFR) after installing the provisional pipe when determining whether to clean the steam pipe connected to the steam turbine of the power plant or industrial equipment, the value is determined to a predetermined standard By checking whether it is suitable, there is an effect of shortening the steam pipe cleaning time and improving the efficiency of the cleaning operation.
Description
본 발명은 발전설비 또는 산업설비의 스팀 배관에 관한 것으로, 특히 발전설비 또는 산업설비의 스팀 터빈에 연결된 스팀 배관을 클리닝(Cleaning)의 적정성 여부를 판단할 시, 가배관을 설치한 후 클리닝 압력 비율(CFR)을 산출하고, 그 값이 소정의 기준에 적합한 지 여부를 확인함으로써, 실제 스팀 배관의 클리닝 작업 이전에 시뮬레이션을 통해 클리닝 작업의 적정성을 시험하는 스팀 터빈에서의 스팀 배관 클리닝 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a steam pipe of the power plant or industrial facilities, and in particular, when determining whether the cleaning of the steam pipe connected to the steam turbine of the power plant or industrial equipment (Cleaning) adequacy, the cleaning pressure ratio after installing the pipe (CFR) and a method for cleaning a steam pipe in a steam turbine that tests the adequacy of the cleaning work by simulation before actual cleaning of the steam pipe by checking whether the value meets a predetermined standard. .
일반적으로, 터빈이란 유체의 열적 혹은 수력 에너지를 운동 에너지(속도 에너지)와 회전력(토크)로 변환하는 장치를 말하며, 터빈 타입은 기술적, 경제적 조건에 따라 증기 조건 등의 차이가 있고, 그에 따라 출력범위가 결정된다.In general, a turbine refers to a device that converts thermal or hydraulic energy of a fluid into kinetic energy (velocity energy) and rotational force (torque). The turbine type has a difference in steam conditions according to technical and economic conditions, and thus output The range is determined.
그리고, 터빈의 원리는 보일러에서 발생된 고온고압의 스팀을 노즐 또는 고정된 날개로부터 분출 및 팽창시켜 나온 고속의 기류를 회전하는 터빈 날개에 부딪쳐서 그 충동작용 또는 반동작용에 의하여 축을 회전시킨다.Then, the principle of the turbine is to hit the turbine blades of the high speed air flow generated by the high-temperature and high-pressure steam generated in the boiler from the nozzle or the fixed blades to rotate the shaft by the impulse or reaction reaction.
그리고, 스팀 터빈은 스팀이 가지는 열에너지를 속도 에너지로 바꾸기 위한 터빈 날개를 바탕으로 하여 구성되며, 노즐과 터빈 날개의 한 조를 터빈의 단이라고 한다.And a steam turbine is comprised based on the turbine blade for converting the thermal energy which steam has into speed energy, and a pair of a nozzle and a turbine blade are called stage of a turbine.
따라서, 일반적인 스팀 터빈은 이러한 단을 여러 개 나란히 배열하여 구성하는데, 보일러로부터 보내 오는 고압증기는 조절밸브를 지나 증기실로 들어가고 여기서부터 팽창하면서 각 단을 통과하여 배기실로 나가게 된다.Therefore, the general steam turbine is configured by arranging several of these stages side by side, the high-pressure steam from the boiler enters the steam chamber through the control valve and expands there from passing through each stage to the exhaust chamber.
상기와 같은 발전 설비에 있어서, 스팀 터빈이 장시간 운행할 경우, 스팀 터빈으로 입력되는 스팀 배관 내부에 이물질이 침전되기 쉬운데, 이렇게 침전된 이물질은 고온에서 동작 중이라 상대적으로 약해진 상태에 있는 스팀 터빈에 치명적인 손상을 주게 된다.In the power plant as described above, when the steam turbine is operated for a long time, foreign matters are easily precipitated in the steam pipe input to the steam turbine. It will cause fatal damage.
따라서, 스팀 터빈 및 그에 연결되는 스팀 배관을 최초에 설치한 후 수압 테스트를 한 경우, 또는 스팀 터빈을 운행하는 중 일정 기간이 경과한 경우에는 스팀 터빈을 클리닝할 필요가 있다.Therefore, it is necessary to clean the steam turbine when the hydraulic test is performed after the steam turbine and the steam pipe connected thereto are initially installed, or when a certain period of time has elapsed while the steam turbine is in operation.
일반적으로, 스팀 터빈을 클리닝하는 경우, 스팀 배관을 스팀 터빈으로부터 분리한 후, 분리된 스팀 배관을 화학 약품이나 물리적으로 클리닝 작업을 수행함으로써, 스팀 배관의 크리닝 작업을 수행한 후 스팀 배관을 재결합할 시에도 적정한 상태로 클리닝 되었는지를 확인하는 것이 불가능하여, 스팀 배관 크리닝 작업의 효율이 저하되는 문제점이 있었다.In general, when cleaning the steam turbine, the steam pipe is separated from the steam turbine, and the separated steam pipe is chemically or physically cleaned to clean the steam pipe, and then rejoin the steam pipe. Even when it was impossible to check whether the cleaning was in a proper state, there was a problem that the efficiency of the steam pipe cleaning operation is reduced.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안한 것으로, 발전설비 또는 산업설비의 스팀 터빈에 연결된 스팀 배관을 클리닝의 적정성 여부를 판단할 시, 가배관을 설치한 후 클리닝 압력 비율(CFR)을 산출하고, 그 값이 소정의 기준에 적합한 지 여부를 확인함으로써, 실제 스팀 배관의 클리닝 작업이전에 시뮬레이션을 통해 클리닝 작업의 적정성을 시험하도록 하는 방법을 제공함에 그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been proposed to solve the above conventional problems, and when determining whether the cleaning of the steam pipe connected to the steam turbine of the power plant or industrial equipment, the cleaning pressure ratio after the installation of the pipe pipe ( It is an object of the present invention to provide a method for calculating the adequacy of a cleaning operation by simulating the CFR) and confirming whether the value satisfies a predetermined criterion, by simulation before the actual cleaning operation of the steam pipe.
도1은 본 발명 스팀 터빈에서의 스팀 배관 클리닝 방법의 동작과정을 보인 순서도.1 is a flow chart showing the operation of the steam pipe cleaning method of the present invention steam turbine.
도2는 본 발명 스팀 터빈에서의 스팀 배관 클리닝 방법을 구현한 장치의 구성을 보인 순서도.Figure 2 is a flow chart showing the configuration of a device implementing the steam pipe cleaning method of the present invention steam turbine.
도3은 본 발명 스팀 터빈에서의 스팀 배관 클리닝 방법에서, 가배관 설치의 예를 보인 예시도.Figure 3 is an exemplary view showing an example of the installation pipe in the steam pipe cleaning method of the steam turbine of the present invention.
도4는 본 발명 스팀 터빈에서의 스팀 배관 클리닝 방법에서, 탱크 환경을 설정하는 예를 보인 예시도.Figure 4 is an exemplary view showing an example of setting a tank environment in the steam pipe cleaning method of the steam turbine of the present invention.
도5는 본 발명 스팀 터빈에서의 스팀 배관 클리닝 방법에서, 배관 환경을 설정하는 예를 보인 예시도.5 is an exemplary view showing an example of setting a piping environment in the steam pipe cleaning method of the steam turbine of the present invention.
***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명****** Description of the symbols for the main parts of the drawings ***
20 : 입력 수단 21 : 제어 수단20: input means 21: control means
22 : 탱크 및 배관특성 저장 수단 23 : 출력 수단22 tank and piping characteristic storage means 23 output means
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 메인 스탑 밸브부터 스팀 터빈의 말단에 이르는 스팀 배관을 제거한 후, 그 자리에 가배관을 설치하는 단계와; 유체,그 유체의 특성 및 배관 특성을 입력하여, 클리닝 압력 비율(Cleaning Force Ratio, CFR)을 산출하는 단계와; 상기 산출된 클리닝 압력 비율(CFR)이 소정의 기준에 적합한지 여부를 확인하여, 소정의 기준에 적합한 경우 클리닝 작업이 가능함을 나타내는 메시지를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object, the step of removing the steam pipe from the main stop valve to the end of the steam turbine, the step of installing a temporary pipe in its place; Calculating a cleaning force ratio (CFR) by inputting a fluid, characteristics of the fluid and piping properties; And checking whether the calculated cleaning pressure ratio (CFR) meets a predetermined criterion, and outputting a message indicating that a cleaning operation is possible when the cleaning pressure ratio (CFR) meets a predetermined criterion.
이하, 본 발명에 따른 일실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도1은 본 발명 스팀 터빈에서의 스팀 배관 클리닝 방법의 동작과정을 보인 순서도로서, 이에 도시한 바와 같이, 메인 스탑 밸브부터 스팀 터빈의 말단에 이르는 스팀 배관을 제거한 후, 그 자리에 가배관을 설치하는 단계(S10,S11)와; 유체,그 유체의 특성 및 배관 특성을 입력하여, 클리닝 압력 비율(CFR)을 산출하는 단계(S12,13)와; 상기 산출된 클리닝 압력 비율(Cleaning Force Ratio, CFR)이 소정의 기준에 적합한지 여부를 확인하여, 소정의 기준에 적합한 경우 클리닝 작업이 가능함을 나타내는 메시지를 출력하는 단계(S14,S15)로 구성한다.Figure 1 is a flow chart showing the operation of the steam pipe cleaning method of the steam turbine of the present invention, as shown in this, after removing the steam pipe from the main stop valve to the end of the steam turbine, the installation of the gas pipe in place Step S10 and S11; Calculating a cleaning pressure ratio (CFR) by inputting a fluid, characteristics of the fluid and piping properties (S12, 13); Checking whether the calculated cleaning force ratio (CFR) meets a predetermined criterion, and outputting a message indicating that cleaning can be performed if the cleaning criterion is satisfied according to a predetermined criterion (S14, S15). .
그리고, 본 발명을 구현하기 위한 장치는 도2와 같이, 입력 수단(20), 제어수단(21), 탱크 및 배관특성 저장 수단(22), 출력 수단(23)으로 구성한다.In addition, the apparatus for implementing the present invention is composed of an input means 20, a control means 21, a tank and pipe characteristic storage means 22, an output means 23, as shown in FIG.
여기서, 상기 탱크 및 배관특성 저장 수단(22)은 탱크 및 배관별로 분류하여 서지적 사항, 유체의 종류, 압력, 온도 등의 탱크 환경과, 벤딩, 밸브, 오리피스 등에 따른 배관 환경을 저장한 다음, 사용자의 선택에 따라 적정한 데이터를 로딩하여 제어 수단(21)으로 출력한다.Here, the tank and pipe characteristic storage means 22 stores the tank environment such as bibliographic matter, fluid type, pressure, temperature, and the like, and the piping environment according to bending, valve, orifice, etc. Appropriate data is loaded and output to the control means 21 according to the user's selection.
먼저, 사용자는 스팀 배관의 클리닝(Cleaning) 작업 가능 여부를 시험하기 위하여, 스팀 터빈을 중심으로 하는 스팀 배관이 연결된 데이터를 로딩하여, 그 데이터로부터 메인 스탑 밸브부터 스팀 터빈의 말단에 이르는 스팀 배관을 제거하고, 그 제거된 배관 자리에 시뮬레이션을 위한 가배관을 설치한다(S10,S11).First, in order to test whether the steam pipe can be cleaned, the user loads data connected to a steam pipe centered on the steam turbine, and from this data, the steam pipe from the main stop valve to the end of the steam turbine is loaded. Remove, and install the temporary pipe for the simulation in the removed pipe seat (S10, S11).
그러면, 도3과 같이 탱크(T1)와 스팀 터빈(T2) 사이에 가배관에 해당하는 스팀 배관(P1∼P6)을 설치하게 되는데, 이때 각 가배관(P1∼P6)은 각 엘보우(J1∼J5)마다 일정 간격을 두고 설치하게 된다.Then, as illustrated in FIG. 3, steam pipes P1 to P6 corresponding to the temporary pipes are installed between the tank T1 and the steam turbine T2. J5) will be installed at regular intervals.
그리고, 상기 탱크(T1)와 스팀 터빈(T2), 가배관(P1∼P6), 엘보우(J1∼J5)는 상기 탱크 및 배관특성 저장 수단(22)에 기저장된 것으로, 도3과 같은 형태의 가배관의 설치는 화면에 각 항목에 해당하는 아이콘을 표시하여, 사용자가 이를 클릭하거나 드래그(Drag)하여 쉽게 표현할 수 있도록 한다.In addition, the tank T1, the steam turbine T2, the temporary pipes P1 to P6, and the elbows J1 to J5 are pre-stored in the tank and the pipe characteristic storage means 22, as shown in FIG. The installation of the temporary pipe displays an icon corresponding to each item on the screen, so that the user can easily express it by clicking or dragging it.
그 다음, 사용자는 도3과 같은 가배관 설치 화면 상에서, 각 항목에 해당하는 아이콘을 클릭하여 유체 및 그 유체의 특성, 배관 특성을 입력 수단(10)을 통해 입력한다(S12).Next, the user clicks an icon corresponding to each item on the provisional pipe installation screen as shown in FIG. 3 and inputs the fluid, its characteristics, and piping characteristics through the input means 10 (S12).
여기서, 탱크 및 배관특성 저장 수단(22)은 탱크(J1,J2)의 경우, 도4와 같이해당 탱크(J1,J2)에 대한 서지적 사항(배관 번호, 배관 이름 등)과 유체의 종류, 압력, 온도 등으로 구별된 탱크 환경 입력창을 통해 탱크 환경을 설정하고, 도5와 같이 가배관(P1∼P6)에 대한 배관번호, 배관이름, 배관 길이, 배관 특성(형태, 재질, 내경 등), 추가적인 손실계수(K) 등의 배관 환경을 설정한다.Here, in the case of tanks J1 and J2, the tank and pipe characteristic storage means 22 includes bibliographic details (pipe numbers, pipe names, etc.) and fluid types for the tanks J1 and J2, as shown in FIG. Set the tank environment through the tank environment input window classified by pressure, temperature, etc., and specify the pipe number, pipe name, pipe length, pipe characteristics (shape, material, and inner diameter) for the temporary pipes P1 to P6 as shown in FIG. ), Set additional piping environment such as additional loss factor (K).
그리고, 상기 추가적인 손실계수(K)는 해당 배관에 대하여는 추가적인 손실이 발생하는 것을 보상하기 위하여, 배관에 대하여 구체적인 항목으로 벤딩(bending), 밸브(valve), 오리피스(orifice) 등에 따른 배관 환경을 설정하여 구하여진 손실계수(K)를 말한다.In addition, the additional loss factor K sets a piping environment according to bending, valve, orifice, etc. as a specific item for the pipe in order to compensate for the additional loss of the pipe. The loss factor (K) obtained by
그리고, 상기와 같은 방식으로 가배관(P1∼P6)을 포함하는 모든 배관(P1∼P6)과 탱크(J1,J2)에 대하여 환경 설정을 한 후, 클리닝 압력 비율(CFR)을 산출한다(S13).Then, after setting the environment for all the pipes P1 to P6 including the temporary pipes P1 to P6 and the tanks J1 and J2 in the same manner as described above, the cleaning pressure ratio CFR is calculated (S13). ).
여기서, 상기 클리닝 압력 비율(CFR)은 다음의 수학식에 의해 산출된다.Here, the cleaning pressure ratio CFR is calculated by the following equation.
여기서,는 스팀이 통과할 때의 현재유량을,는 스팀이 통과할 때의 현재 비체적을,는 배관의 최대유량을,는 배관으로 최대유량이 통과할 시의 비체적을 나타낸다.here, Is the current flow rate as the steam passes, Is the current specific volume when steam passes, Is the maximum flow rate Is the specific volume at the maximum flow rate through the pipe.
그 다음, 해당 배관이 갖는 구경, 전송가능한 유량, 스팀의 온도, 클리닝 압력 비율 등이 결과값으로서 출력되며, 상기 산출된 클리닝 압력 비율(CFR)이 소정의 기준에 적합한지 여부를 확인한다(S14).Then, the diameter of the pipe, the flow rate that can be transmitted, the temperature of the steam, the cleaning pressure ratio, and the like are output as a result value, and it is checked whether the calculated cleaning pressure ratio (CFR) meets a predetermined standard (S14). ).
상기 확인 결과, 클리닝 압력 비율(CFR)이 '1'을 초과하는 경우, 제어 수단(21)은 클리닝 작업이 가능함을 나타내는 메시지를 출력 수단(23)을 통해 출력하고, 그러면 사용자는 상기 출력된 값을 바탕으로 배관의 클리닝 작업을 수행할 수 있게 되는 것이다.As a result of the check, when the cleaning pressure ratio CFR exceeds '1', the control means 21 outputs a message indicating that the cleaning operation is possible through the output means 23, and the user then outputs the output value. Based on this, pipe cleaning can be performed.
따라서, 상기와 같은 시뮬레이션을 통해 클리닝 작업의 적정성을 확인한 후, 실제 배관 클리닝 작업을 수행하게 되므로, 배관의 클리닝 작업 시간을 단축할 수 있고, 클리닝 작업의 효율도 증가하게 된다.Therefore, after confirming the appropriateness of the cleaning operation through the simulation as described above, since the actual pipe cleaning work is performed, the cleaning time of the pipe can be shortened, and the efficiency of the cleaning work is also increased.
한편, 상기 단계(S14)에서, 클리닝 압력 비율(CFR)이 '1'을 초과하지 않는 경우, 상기 과정(S12∼S14)을 반복하여 적정한 클리닝 압력 비율(CFR)이 출력되도록 한다.On the other hand, in the step S14, if the cleaning pressure ratio (CFR) does not exceed '1', the process (S12 ~ S14) is repeated so that the appropriate cleaning pressure ratio (CFR) is output.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 발전설비 또는 산업설비의 스팀 터빈에 연결된 스팀 배관을 클리닝의 적정성 여부를 판단할 시, 가배관을 설치한 후 클리닝 압력 비율(CFR)을 산출하고, 그 값이 소정의 기준에 적합한 지 여부를 확인함으로써, 스팀 배관 클리닝 시간을 단축하고 클리닝 작업의 효율을 향상하는 효과가 있다.As described above, the present invention, when determining whether to clean the steam pipe connected to the steam turbine of the power plant or industrial equipment, the cleaning pressure ratio (CFR) is calculated after installing the provisional pipe, the value is By confirming whether or not meet the predetermined criteria, there is an effect of reducing the steam pipe cleaning time and improve the efficiency of the cleaning operation.
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20180101816A (en) | 2017-03-06 | 2018-09-14 | 순천향대학교 산학협력단 | Video-oculography nystagmus analytics apparatus using infrared camera and method thereof |
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2003
- 2003-05-23 KR KR1020030033096A patent/KR20040100677A/en not_active Withdrawn
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|---|---|---|---|---|
| KR20180101816A (en) | 2017-03-06 | 2018-09-14 | 순천향대학교 산학협력단 | Video-oculography nystagmus analytics apparatus using infrared camera and method thereof |
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