KR102550080B1 - Combined sncr and scr system - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실시예에 따른 연소실에서 배출된 배기가스에 함유된 질소산화물을 저감시키기 위한 선택적 무촉매 환원 및 선택적 촉매 환원 복합 시스템은 상기 연소실에서 발생된 배기가스를 배출시키는 배기 유로와, 상기 배기 유로 상에 설치되어 상기 배기가스에 함유된 질소산화물을 저감시키기 위한 촉매가 내장된 반응기와, 상기 반응기 보다 상류의 상기 배기 유로 상에 설치된 제1 분사부와, 상기 연소실에 설치된 제2 분사부와, 상기 반응기 보다 하류의 상기 배기 유로에서 분기된 후방 분기 유로와, 상기 분기 유로와 연결된 분해 챔버와, 상기 분해 챔버와 상기 제1 분사부를 연결하는 환원제 공급 유로, 그리고 상기 분해 챔버 및 상기 제2 분사부 중 하나 이상에 우레아를 공급하는 우레아 공급부를 포함한다.A selective non-catalytic reduction and selective catalytic reduction composite system for reducing nitrogen oxides contained in exhaust gas discharged from a combustion chamber according to an embodiment of the present invention includes an exhaust passage for discharging exhaust gas generated from the combustion chamber, and the exhaust passage A reactor installed on the top of the reactor and having a built-in catalyst for reducing nitrogen oxides contained in the exhaust gas, a first injection unit installed on the exhaust passage upstream of the reactor, and a second injection unit installed in the combustion chamber; A rear branch passage branched from the exhaust passage downstream of the reactor, a decomposition chamber connected to the branch passage, a reducing agent supply passage connecting the decomposition chamber and the first injector, and the decomposition chamber and the second injector and a urea supply unit for supplying urea to at least one of them.
Description
본 발명은 선택적 무촉매 환원 및 선택적 촉매 환원 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배기가스에 함유된 질소산화물(NOx)을 저감시키기 위해 사용되는 선택적 무촉매 환원 및 선택적 촉매 환원 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a selective non-catalytic reduction and a selective catalytic reduction system, and more particularly, to a selective non-catalytic reduction and a selective catalytic reduction system used to reduce nitrogen oxides (NOx) contained in exhaust gas.
산업화가 급속하게 진전됨에 따라 석유나 석탄과 같은 각종 화석 연료의 사용량이 증가하게 되었다. 이로 인하여 화석 연료의 연소 과정에서 배출되는 각종 유해 가스가 심각한 대기 오염을 야기하고 있다. 대표적인 예로서 스모그(Smog) 현상이나 산성비 등을 들 수 있다.As industrialization progresses rapidly, the use of various fossil fuels such as petroleum and coal has increased. As a result, various harmful gases discharged during the combustion of fossil fuels cause serious air pollution. Representative examples include smog and acid rain.
대기 오염의 주범으로는 차량 및 선박의 엔진 또는 화력 발전소나 공장 등으로부터 배출되는 배기가스의 황산화물(SOx)이나 질소산화물(NOx)이 있다. 이 중에서 질소산화물을 저감시키기 위한 대표적인 설비로 선택적 무촉매 환원(selective non-catalytic reduction, SNCR) 시스템과 선택적 촉매 환원(selective catalytic reduction, SCR) 시스템이 있다.The main cause of air pollution is sulfur oxides (SOx) or nitrogen oxides (NOx) of exhaust gas discharged from engines of vehicles and ships or thermal power plants or factories. Among them, representative facilities for reducing nitrogen oxides include a selective non-catalytic reduction (SNCR) system and a selective catalytic reduction (SCR) system.
선택적 무촉매 환원(SNCR0 시스템은 연소실에서 발생하는 높은 온도를 갖는 배기가스에 환원제인 우레아(urea) 수용액이나 암모니아 수용액을 직접 분사하여 질소산화물(NOx)과 반응시킴으로써 질소산화물(NOx)을 저감하는 방법이다. 이때, 연소실에서 발생하는 배기가스는 섭씨 800도 내지 섭씨 1100도 범위 내의 온도를 가질 수 있다.The selective non-catalytic reduction (SNCR0 system) is a method of reducing nitrogen oxides (NOx) by reacting with nitrogen oxides (NOx) by directly injecting an aqueous solution of urea or ammonia as a reducing agent into the exhaust gas having a high temperature generated in the combustion chamber. At this time, the exhaust gas generated in the combustion chamber may have a temperature within the range of 800 degrees Celsius to 1100 degrees Celsius.
선택적 촉매 환원(SCR) 시스템은 촉매가 설치된 반응기에서 환원제를 질소산화물(NOx)과 반응시킴으로써 질소산화물(NOx)을 저감하는 방법이다. 선택적 촉매 환원 시스템에서는 상대적으로 낮은 온도를 갖는 배기가스에 환원제인 우레아(urea) 수용액이나 암모니아 수용액을 분사하거나 별도로 마련된 분해 챔버 또는 기화기에서 우레아 수용액을 암모니아 가스로 분해한 후 이를 배기가스에 분사하게 된다. 이와 같이 분사된 환원제는 배기가스와 함께 촉매가 설치된 반응기로 유입된다. 그리고 반응기에 유입되는 배기가스의 온도는 섭씨 200도 내지 섭씨 500도 범위 내의 온도를 가질 수 있다.A selective catalytic reduction (SCR) system is a method of reducing nitrogen oxides (NOx) by reacting a reducing agent with nitrogen oxides (NOx) in a reactor in which a catalyst is installed. In the selective catalytic reduction system, an aqueous urea solution or an aqueous ammonia solution, which is a reducing agent, is injected into exhaust gas having a relatively low temperature, or an aqueous urea solution is decomposed into ammonia gas in a separately provided decomposition chamber or vaporizer, and then injected into the exhaust gas. . The injected reducing agent flows into the reactor in which the catalyst is installed together with the exhaust gas. And the temperature of the exhaust gas flowing into the reactor may have a temperature within the range of 200 degrees Celsius to 500 degrees Celsius.
선택적 무촉매 환원 시스템은 질소산화물(NOx) 저감율이 40% 내지 60% 수준이나 설치 비용 및 유지 보수 측면에서 선택적 촉매 환원 시스템보다 유리하여 많이 활용되었으나, 점차 환경 규제가 강화됨에 따라 근래에는 질소산화물(NOx) 저감율이 최대 95% 이상인 선택적 촉매 환원 시스템의 사용이 크게 증가되고 있으며, 선택적 무촉매 환원 시스템과 선택적 촉매 환원 시스템을 함께 적용하는 복합 시스템도 많이 사용되고 있다.Although the selective non-catalytic reduction system has a nitrogen oxide (NOx) reduction rate of 40% to 60%, it has been widely used because it is more advantageous than the selective catalytic reduction system in terms of installation cost and maintenance. The use of selective catalytic reduction systems with a NOx) reduction rate of up to 95% or more is greatly increasing, and a combination system in which a selective non-catalytic reduction system and a selective catalytic reduction system are applied together is also widely used.
선택적 무촉매 환원 시스템과 선택적 촉매 환원 시스템을 함께 적용한 종래의 복합 시스템에서는, 우레아 수용액을 직접 배기가스에 분사하여 선택적 무촉매 환원에 사용하고, 별도로 마련된 분해 챔버 또는 기화기에서 우레아 수용액을 암모니아 가스로 분해한 후 이를 배기가스에 분사하여 선택적 촉매 환원에 사용하였다.In a conventional composite system in which a selective non-catalytic reduction system and a selective catalytic reduction system are applied together, an aqueous urea solution is directly injected into exhaust gas to be used for selective non-catalytic reduction, and the aqueous urea solution is decomposed into ammonia gas in a separately provided decomposition chamber or vaporizer. After that, it was injected into the exhaust gas and used for selective catalytic reduction.
하지만, 분해 챔버 또는 기화기를 별도로 운용하게 위해서는, 분해 챔버 또는 기화기에 열에너지를 공급하기 위한 전기 히터, 스팀, 또는 버너와 같은 가열 장치가 요구되며, 가열 장치를 운용하기 위한 추가적인 비용이 발생된다. 또한, 우레아를 분해하기 위한 시간이 소요될 뿐만 아니라 분해된 암모니아 가스를 보관하였다가 공급해야 한다.However, in order to separately operate the decomposition chamber or vaporizer, a heating device such as an electric heater, steam, or a burner is required to supply heat energy to the decomposition chamber or vaporizer, and additional costs are incurred for operating the heating device. In addition, it takes time to decompose urea, and the decomposed ammonia gas must be stored and supplied.
또한, 연소실에서 배출되는 배기가스의 온도가 연소실의 종류 또는 주변 환경에 의해 가변적인 경우에는, 선택적 무촉매 환원 시스템과 선택적 촉매 환원 시스템을 함께 사용하기 부적절한 상황이 발생될 수 있다.In addition, when the temperature of the exhaust gas discharged from the combustion chamber is variable depending on the type of the combustion chamber or the surrounding environment, a situation in which the selective non-catalytic reduction system and the selective catalytic reduction system are used together may occur.
구체적으로, 연소실에서 배출된 배기가스의 온도가 선택적 무촉매 환원 반응에 적합한 온도에 미치지 못하는 상황에서는, 선택적 무촉매 환원을 위해 배기가스에 직접 분사된 우레아 수용액이 원활하게 질소산화물을 저감시키지 못할 수 있다.Specifically, in a situation where the temperature of the exhaust gas discharged from the combustion chamber does not reach the temperature suitable for the selective non-catalytic reduction reaction, the urea aqueous solution directly injected into the exhaust gas for selective non-catalytic reduction may not smoothly reduce nitrogen oxides. there is.
또한, 연소실에서 배출된 배기가스의 온도가 분해 챔버 또는 기화기에서 우레아를 암모니아로 분해시키기에 적합한 온도인 경우에도 불필요하게 가열 장치를 가동하여 분해 챔버 또는 기화기에 열에너지를 공급하게 되어 에너지의 낭비가 발생될 수 있다.In addition, even when the temperature of the exhaust gas discharged from the combustion chamber is a temperature suitable for decomposing urea into ammonia in the decomposition chamber or vaporizer, a heating device is unnecessarily operated to supply heat energy to the decomposition chamber or vaporizer, resulting in waste of energy. It can be.
또한, 연소실에서 배출된 배기가스의 온도가 분해 챔버 또는 기화기에서 우레아를 암모니아로 분해시키기에 적합한 온도보다 오히려 높은 경우에는 우레아의 분해 효율이 떨어져 시스템의 전체적인 효율이 저하될 수도 있다.In addition, when the temperature of the exhaust gas discharged from the combustion chamber is higher than the temperature suitable for decomposing urea into ammonia in the decomposition chamber or vaporizer, the decomposition efficiency of urea may be lowered and the overall efficiency of the system may be lowered.
이와 같이, 환원제가 분사되는 위치를 통과하는 배기가스의 온도가 여러 요인으로 인하여 변동하는 경우, 배기가스에 분사된 환원제가 상황에 따라 완전히 분해되지 못하여 질소산화물 저감 효율이 떨어지거나 침전물(deposit)이 생성되거나 불필요하게 에너지가 낭비되는 문제점이 있다.In this way, when the temperature of the exhaust gas passing through the position where the reducing agent is injected fluctuates due to various factors, the reducing agent injected into the exhaust gas is not completely decomposed depending on the situation, resulting in reduced nitrogen oxide reduction efficiency or deposits. There is a problem in that energy is generated or unnecessarily wasted.
또한, 선택적 무촉매 환원 시스템과 선택적 촉매 환원 시스템을 함께 적용한 종래의 복합 시스템에서는, 선택적 무촉매 환원 시스템에 필요한 환원제를 공급하기 위한 환원제 공급 장치와 선택적 촉매 환원 시스템에 필요한 환원제를 공급하기 위한 환원제 공급 장치가 분리되어 독립적으로 운용되었다. 이에, 전체적인 시스템의 구성이 복잡해지므로 설치와 유지 보수가 번거롭고 공간이 낭비되는 문제점이 있다.In addition, in the conventional composite system in which the selective non-catalytic reduction system and the selective catalytic reduction system are applied together, the reducing agent supply device for supplying the reducing agent required for the selective non-catalytic reduction system and the reducing agent supply for supplying the reducing agent required for the selective catalytic reduction system The device was isolated and operated independently. Accordingly, since the configuration of the overall system becomes complicated, there are problems in that installation and maintenance are cumbersome and space is wasted.
본 발명의 실시예는 환원제를 효율적으로 공급할 수 있는 선택적 무촉매 환원 및 선택적 촉매 환원 복합 시스템을 제공한다.Embodiments of the present invention provide a combined selective non-catalytic reduction and selective catalytic reduction system capable of efficiently supplying a reducing agent.
본 발명의 실시예에 따르면, 연소실에서 배출된 배기가스에 함유된 질소산화물을 저감시키기 위한 선택적 무촉매 환원 및 선택적 촉매 환원 복합 시스템은 상기 연소실에서 발생된 배기가스를 배출시키는 배기 유로와, 상기 배기 유로 상에 설치되어 상기 배기가스에 함유된 질소산화물을 저감시키기 위한 촉매가 내장된 반응기와, 상기 반응기 보다 상류의 상기 배기 유로 상에 설치된 제1 분사부와, 상기 연소실에 설치된 제2 분사부와, 상기 반응기 보다 하류의 상기 배기 유로에서 분기된 후방 분기 유로와, 상기 분기 유로와 연결된 분해 챔버와, 상기 분해 챔버와 상기 제1 분사부를 연결하는 환원제 공급 유로, 그리고 상기 분해 챔버 및 상기 제2 분사부 중 하나 이상에 우레아(urea)를 공급하는 우레아 공급부를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, a selective non-catalytic reduction and selective catalytic reduction complex system for reducing nitrogen oxides contained in exhaust gas discharged from a combustion chamber includes an exhaust passage for discharging exhaust gas generated from the combustion chamber, and the exhaust gas. A reactor installed on a passage and having a built-in catalyst for reducing nitrogen oxides contained in the exhaust gas, a first injection unit installed on the exhaust passage upstream of the reactor, and a second injection unit installed in the combustion chamber; , a rear branch passage branched from the exhaust passage downstream of the reactor, a decomposition chamber connected to the branch passage, a reducing agent supply passage connecting the decomposition chamber and the first injection unit, and the decomposition chamber and the second branch passage and a urea supply section for supplying urea to at least one of the sand sections.
상기한 선택적 무촉매 환원 및 선택적 촉매 환원 복합 시스템은 상기 후방 분기 유로 상에 설치되어 상기 후방 분기 유로를 따라 이동하는 배기가스의 온도를 조절하는 가열 장치와, 상기 후방 분기 유로 상에 설치되어 상기 배기 유로를 따라 이동하는 배기가스의 일부를 상기 후방 분기 유로로 이동시키는 블로워를 더 포함할 수 있다.The selective non-catalytic reduction and selective catalytic reduction combined systems include a heating device installed on the rear branch passage to control the temperature of the exhaust gas moving along the rear branch passage, and a heating device installed on the rear branch passage to control the exhaust gas. A blower for moving a portion of the exhaust gas moving along the passage to the rear branch passage may be further included.
또한, 상기한 선택적 무촉매 환원 및 선택적 촉매 환원 복합 시스템은 상기 후방 분기 유로 상에 설치된 산소 농도 센서와, 상기 가열 장치에 연료를 공급하는 연소용 연료 공급부, 그리고 상기 가열 장치에 연소용 공기를 공급하는 연소용 공기 공급부를 더 포함할 수 있다.In addition, the selective non-catalytic reduction and selective catalytic reduction composite systems described above include an oxygen concentration sensor installed on the rear branch passage, a fuel supply unit for supplying fuel to the heating device, and supplying air for combustion to the heating device. It may further include an air supply unit for combustion.
또한, 상기한 선택적 무촉매 환원 및 선택적 촉매 환원 복합 시스템은 상기 연소실과 상기 반응기 사이의 상기 배기 유로 상에 설치되어 상기 배기 유로를 따라 이동하는 배기가스로부터 열에너지를 회수하는 이코노마이저(economizer)와, 상기 우레아 공급부가 공급할 우레아를 저장하는 우레아 저장부를 더 포함할 수 있다.In addition, the selective non-catalytic reduction and selective catalytic reduction combined systems include an economizer installed on the exhaust passage between the combustion chamber and the reactor to recover thermal energy from exhaust gas moving along the exhaust passage; The urea supply unit may further include a urea storage unit for storing urea to be supplied.
상기한 선택적 무촉매 환원 및 선택적 촉매 환원 복합 시스템은 상기 분해 챔버와 상기 제2 분사부를 연결하는 추가의 환원제 공급 유로를 더 포함할 수 있다. 그리고 상기 우레아 공급부는 상기 분해 챔버에만 우레아를 공급할 수 있다.The selective non-catalytic reduction and selective catalytic reduction combined system may further include an additional reducing agent supply passage connecting the decomposition chamber and the second injection unit. And the urea supply unit may supply urea only to the decomposition chamber.
또한, 상기한 선택적 무촉매 환원 및 선택적 촉매 환원 복합 시스템은 상기 제1 분사부보다 상류의 상기 배기 유로 상에 설치된 제3 분사부와, 상기 연소실에 설치된 제4 분사부, 그리고 상기 분해 챔버와 상기 제2 분사부를 연결하는 추가의 환원제 공급 유로를 더 포함할 수도 있다. 그리고 상기 우레아 공급부는 상기 분해 챔버와 상기 제3 분사부 그리고 상기 제4 분사부에 우레아를 공급할 수 있다.In addition, the selective non-catalytic reduction and selective catalytic reduction composite systems described above include a third injection unit installed on the exhaust passage upstream of the first injection unit, a fourth injection unit installed in the combustion chamber, and the decomposition chamber and the An additional reducing agent supply passage connecting the second injection unit may be further included. In addition, the urea supply unit may supply urea to the decomposition chamber, the third injection unit, and the fourth injection unit.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 연소실에서 배출된 배기가스에 함유된 질소산화물을 저감시키기 위한 선택적 무촉매 환원 및 선택적 촉매 환원 복합 시스템은 상기 연소실에서 발생된 배기가스를 배출시키는 배기 유로와, 상기 배기 유로 상에 설치되어 상기 배기가스에 함유된 질소산화물을 저감시키기 위한 촉매가 내장된 반응기와, 상기 반응기 보다 상류의 상기 배기 유로 상에 설치된 제1 분사부와, 상기 연소실에 설치된 제2 분사부와, 상기 반응기 보다 상류의 상기 배기 유로에서 분기된 전방 분기 유로와, 상기 분기 유로와 연결된 분해 챔버와, 상기 분해 챔버와 상기 제1 분사부를 연결하는 환원제 공급 유로, 그리고 상기 분해 챔버 및 상기 제2 분사부 중 하나 이상에 우레아를 공급하는 우레아 공급부를 포함한다.In addition, according to another embodiment of the present invention, a selective non-catalytic reduction and selective catalytic reduction composite system for reducing nitrogen oxides contained in exhaust gas discharged from a combustion chamber includes an exhaust passage for discharging exhaust gas generated from the combustion chamber and , a reactor installed on the exhaust passage and having a built-in catalyst for reducing nitrogen oxides contained in the exhaust gas, a first injection unit installed on the exhaust passage upstream of the reactor, and a second injection unit installed in the combustion chamber. An injection unit, a front branch passage branched from the exhaust passage upstream of the reactor, a decomposition chamber connected to the branch passage, a reducing agent supply passage connecting the decomposition chamber and the first injection part, and the decomposition chamber and the decomposition chamber. and a urea supply unit for supplying urea to at least one of the second injection units.
상기한 선택적 무촉매 환원 및 선택적 촉매 환원 복합 시스템은 상기 전방 분기 유로 상에 설치되어 상기 전방 분기 유로를 따라 이동하는 배기가스의 온도를 조절하는 가열 장치와, 상기 전방 분기 유로 상에 설치되어 상기 배기 유로를 따라 이동하는 배기가스의 일부를 상기 전방 분기 유로로 이동시키는 블로워를 더 포함할 수 있다.The selective non-catalytic reduction and selective catalytic reduction complex systems described above include a heating device installed on the front branch passage to control the temperature of the exhaust gas moving along the front branch passage, and a heating device installed on the front branch passage to the exhaust gas. A blower may be further included to move some of the exhaust gas moving along the passage to the front branch passage.
또한, 상기한 선택적 무촉매 환원 및 선택적 촉매 환원 복합 시스템은 상기 전방 분기 유로에 외기를 공급하여 상기 전방 분기 유로를 따라 이동하는 배기가스의 온도를 조절하는 온도 조절용 외기 공급부를 더 포함할 수 있다.In addition, the selective non-catalytic reduction and selective catalytic reduction complex systems may further include an outside air supply unit for temperature control that supplies outside air to the front branch passage and controls the temperature of the exhaust gas moving along the front branch passage.
또한, 상기한 선택적 무촉매 환원 및 선택적 촉매 환원 복합 시스템은 상기 전방 분기 유로 상에 설치된 산소 농도 센서와, 상기 가열 장치에 연료를 공급하는 연소용 연료 공급부, 그리고 상기 가열 장치에 연소용 공기를 공급하는 연소용 공기 공급부를 더 포함할 수 있다.In addition, the selective non-catalytic reduction and selective catalytic reduction composite systems described above include an oxygen concentration sensor installed on the front branch passage, a fuel supply unit for supplying fuel to the heating device, and supplying air for combustion to the heating device. It may further include an air supply unit for combustion.
또한, 상기한 선택적 무촉매 환원 및 선택적 촉매 환원 복합 시스템은 상기 연소실과 상기 반응기 사이의 상기 배기 유로 상에 설치되어 상기 배기 유로를 따라 이동하는 배기가스로부터 열에너지를 회수하는 이코노마이저(economizer)와, 상기 우레아 공급부가 공급할 우레아를 저장하는 우레아 저장부를 더 포함할 수 있다.In addition, the selective non-catalytic reduction and selective catalytic reduction combined systems include an economizer installed on the exhaust passage between the combustion chamber and the reactor to recover thermal energy from exhaust gas moving along the exhaust passage; The urea supply unit may further include a urea storage unit for storing urea to be supplied.
상기한 선택적 무촉매 환원 및 선택적 촉매 환원 복합 시스템은 상기 분해 챔버와 상기 제2 분사부를 연결하는 추가의 환원제 공급 유로를 더 포함할 수 있다. 그리고 상기 우레아 공급부는 상기 분해 챔버에만 우레아를 공급할 수 있다.The selective non-catalytic reduction and selective catalytic reduction combined system may further include an additional reducing agent supply passage connecting the decomposition chamber and the second injection unit. And the urea supply unit may supply urea only to the decomposition chamber.
또한, 상기한 선택적 무촉매 환원 및 선택적 촉매 환원 복합 시스템은 상기 제1 분사부보다 상류의 상기 배기 유로 상에 설치된 제3 분사부와, 상기 연소실에 설치된 제4 분사부, 그리고 상기 분해 챔버와 상기 제2 분사부를 연결하는 추가의 환원제 공급 유로를 더 포함할 수도 있다. 그리고 상기 우레아 공급부는 상기 분해 챔버와 상기 제3 분사부 그리고 상기 제4 분사부에 우레아를 공급할 수 있다.In addition, the selective non-catalytic reduction and selective catalytic reduction composite systems described above include a third injection unit installed on the exhaust passage upstream of the first injection unit, a fourth injection unit installed in the combustion chamber, and the decomposition chamber and the An additional reducing agent supply passage connecting the second injection unit may be further included. In addition, the urea supply unit may supply urea to the decomposition chamber, the third injection unit, and the fourth injection unit.
본 발명의 실시예에 따르면, 선택적 무촉매 환원 및 선택적 촉매 환원 복합 시스템은 환원제를 효율적으로 공급할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the combined system of selective non-catalytic reduction and selective catalytic reduction can efficiently supply a reducing agent.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 선택적 무촉매 환원 및 선택적 촉매 환원 복합 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 선택적 무촉매 환원 및 선택적 촉매 환원 복합 시스템의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 선택적 무촉매 환원 및 선택적 촉매 환원 복합 시스템의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 선택적 무촉매 환원 및 선택적 촉매 환원 복합 시스템의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 제5 실시예에 따른 선택적 무촉매 환원 및 선택적 촉매 환원 복합 시스템의 구성도이다.
도 6은 본 발명의 제6 실시예에 따른 선택적 무촉매 환원 및 선택적 촉매 환원 복합 시스템의 구성도이다.
도 7은 본 발명의 제1 내지 제6 실시예에 따른 선택적 무촉매 환원 및 선택적 촉매 환원 복합 시스템에 사용 가능한 가열 장치의 구성도이다.1 is a block diagram of a combined system for selective non-catalytic reduction and selective catalytic reduction according to a first embodiment of the present invention.
2 is a block diagram of a combined selective non-catalytic reduction and selective catalytic reduction system according to a second embodiment of the present invention.
3 is a block diagram of a combined selective non-catalytic reduction and selective catalytic reduction system according to a third embodiment of the present invention.
4 is a block diagram of a combined system for selective non-catalytic reduction and selective catalytic reduction according to a fourth embodiment of the present invention.
5 is a block diagram of a combined system for selective non-catalytic reduction and selective catalytic reduction according to a fifth embodiment of the present invention.
6 is a block diagram of a combined selective non-catalytic reduction and selective catalytic reduction system according to a sixth embodiment of the present invention.
7 is a configuration diagram of a heating device usable in the selective non-catalytic reduction and selective catalytic reduction combined systems according to the first to sixth embodiments of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 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 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. This invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments set forth herein.
또한, 여러 실시예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1 실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예들에서는 제1 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.In addition, in various embodiments, components having the same configuration are typically described in the first embodiment using the same reference numerals, and in other embodiments, only configurations different from those of the first embodiment will be described. do.
도면들은 개략적이고 축척에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 축소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물, 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다.It is advised that the drawings are schematic and not drawn to scale. Relative dimensions and proportions of parts in the drawings are shown exaggerated or reduced in size for clarity and convenience in the drawings, and any dimensions are illustrative only and not limiting. And like structures, elements or parts appearing in two or more drawings, like reference numerals are used to indicate like features.
본 발명의 실시예는 본 발명의 이상적인 실시예를 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도해의 다양한 변형이 예상된다. 따라서 실시예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다.The embodiments of the present invention specifically represent ideal embodiments of the present invention. As a result, various variations of the diagram are expected. Therefore, the embodiment is not limited to the specific shape of the illustrated area, and includes, for example, modification of the shape by manufacturing.
이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 선택적 무촉매 환원(selective non-catalytic reduction, SNCR) 및 선택적 촉매 환원(selective catalytic reduction, SCR) 복합 시스템(101)을 설명한다.Hereinafter, a selective non-catalytic reduction (SNCR) and selective catalytic reduction (SCR)
본 발명의 제1 실시예에 따른 선택적 무촉매 환원 및 선택적 촉매 환원 복합 시스템(101)은 연소실(100)에서 배출된 배기가스에 함유된 질소산화물(NOx)를 저감시킨다. 여기서, 연소실(100)은 선박 또는 차량에서 사용되는 엔진이거나 플랜트에 사용되는 내연기관 또는 노(爐)일 수 있다. 일례로, 연소실(100)이 배출하는 배기가스는 섭씨 200도 내지 섭씨 1100도 범위 내의 온도를 가질 수 있다.The selective non-catalytic reduction and selective catalytic reduction
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 선택적 무촉매 환원 및 선택적 촉매 환원 복합 시스템(101)은 배기 유로(610), 반응기(300), 제1 분사부(510), 제2 분사부(520), 후방 분기 유로(680), 분해 챔버(500), 환원제 공급 유로(651), 및 우레아 공급부(810)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the selective non-catalytic reduction and selective catalytic reduction combined
또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 선택적 무촉매 환원 및 선택적 촉매 환원 복합 시스템(101)은 가열 장치(400), 블로워(450), 이코노마이저(economizer, 900), 및 우레아 저장부(880)를 더 포함할 수 있다.In addition, the selective non-catalytic reduction and selective catalytic
배기 유로(610)는 연소실(100)에서 배출된 질소산화물(NOx)을 함유한 배기가스를 이동시킨다. 그리고 배기 유로(610)는 후술할 반응기(300)와 연결된다.The
반응기(300)는 배기 유로(610) 상에 설치된다. 즉, 반응기(300)는 배기 유로(610)를 통해 연소실(100)에서 배출된 배기가스를 전달받는다. 그리고 반응기(300)는 배기가스에 함유된 질소산화물(NOx)을 저감시키기 위한 촉매(350)를 내장한다. 촉매(350)는 배기가스에 함유된 질소산화물(NOx)과 환원제의 반응을 촉진시켜 질소산화물(NOx)을 질소와 수증기로 환원 처리한다.The
또한, 본 발명의 제1 실시예에서, 반응기(300)의 내부에 설치되는 촉매(350)는 모듈 형태로 설치될 수 있다. 복수의 촉매 모듈이 반응기(300) 내부에서 배기가스가 이동하는 방향에 교차하는 방향으로 적재되어 복수의 촉매층을 형성할 수 있다. 이러한 복수의 촉매층은 반응기(300) 내부에서 배기가스가 이동하는 방향을 기준으로 이격 배열될 수 있다.In addition, in the first embodiment of the present invention, the
또한, 촉매(350)는 제올라이트(Zeolite), 바나듐(Vanadium), 및 백금(Platinum) 등과 같이 해당 기술 분야의 종사자에게 공지된 다양한 소재로 만들어질 수 있다. 일례로, 촉매(350)는 섭씨 250도 내지 섭씨 350도 범위 내의 활성 온도를 가질 수 있다. 여기서, 활성 온도는 촉매(350)가 피독되지 않고 안정적으로 질소산화물을 환원시킬 수 있는 온도를 말한다. 촉매(350)가 활성 온도 범위 밖에서 반응하면, 촉매(350)가 피독되면서 효율이 저하된다.In addition, the
예를 들어, 섭씨 150도 이상 섭씨 250도 미만의 상대적으로 낮은 온도에서 배기가스가 함유한 질소산화물을 저감시키기 위한 환원 반응이 일어나면, 배기가스의 황산화물(SOx)과 환원제인 암모니아(NH3)가 반응하여 촉매 피독 물질이 생성된다. 구체적으로, 촉매(350)를 피독시키는 피독 물질은 황산암모늄(Ammonium sulfate, (NH4)2SO4)과 아황산수소암모늄(Ammonium bisulfate, NH4HSO4) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 이러한 촉매 피독 물질은 촉매(350)에 흡착되어 촉매(350)의 활성을 저하시킨다. 촉매 피독 물질은 상대적으로 높은 온도, 즉 섭씨 350도 내지 섭씨 450도 범위 내의 온도에서 분해되므로, 반응기(300) 내의 촉매(350)를 승온시켜 피독된 촉매(350)를 재생할 수 있다.For example, when a reduction reaction to reduce nitrogen oxides contained in exhaust gas occurs at a relatively low temperature of 150 degrees Celsius or more and less than 250 degrees Celsius, sulfur oxides (SOx) of the exhaust gas and ammonia (NH 3 ) as a reducing agent reacts to produce a catalyst poisoning substance. Specifically, the poisoning substance that poisons the
제1 분사부(510)는 반응기(300) 보다 상류의 배기 유로(610) 상에 설치된다. 그리고 제2 분사부(520)는 연소실(100)에 설치된다. 본 발명의 제1 실시예에서, 제1 분사부(510)는 후술할 분해 챔버(500)에서 생성된 암모니아(NH3) 가스를 분사하고, 제2 분사부(520)는 후술할 우레아 공급부(810)로부터 직접 공급받은 우레아 수용액을 분사할 수 있다.The
후방 분기 유로(680)는 반응기(300) 보다 하류의 배기 유로(610)에서 분기되어 후술할 분해 챔버(500)에 연결된다.The
분해 챔버(500)는 후방 분기 유로(680)를 통해 반응기(300)를 거친 배기가스의 일부를 공급받는다. 또한, 분해 챔버(500)는 후술할 우레아 공급부(810)로부터 우레아(urea, CO(NH2)2)를 공급받는다. 그리고 우레아 저장부(880)는 우레아 공급부(810)가 공급할 우레아를 저장한다. 이때, 우레아 저장부(880)는 우레아를 수용액 형태로 저장할 수 있으며, 우레아 공급부(810)는 우레아 수용액을 공급할 수 있다. 질소산화물(NOx)과 직접 반응하는 환원제는 암모니아(NH3)이지만, 암모니아 자체가 오염 물질로 보관과 운반이 용이하지 않기 때문에 안정적인 우레아 수용액을 우레아 저장부(880)에 저장한 후 이를 분해하여 암모니아 가스를 생성한다. 즉, 우레아는 환원제 전구체에 해당한다. 구체적으로, 우레이 공급부(810)가 분해 챔버(500)에 공급한 우레아 수용액은 분해되어 암모니아(NH3)와 이소시안산(Isocyanic acid, HNCO)을 생성한다. 그리고 이소시안산(HNCO)은 다시 암모니아(NH3)와 이산화탄소(CO2)로 분해한다. 즉, 우레아를 분해시켜 질소산화물과 반응하는 환원제인 암모니아를 생성하게 된다.The
환원제 공급 유로(651)는 분해 챔버(500)와 제1 분사부(510)를 연결한다. 따라서, 분해 챔버(500)에서 생성된 암모니아 가스는 환원제 공급 유로(651)를 통해 제1 분사부(510)로 전달되어 분사될 수 있다.The reducing
전술한 바와 같이, 제1 분사부(510)를 통해 분사되는 환원제인 암모니아 가스는 선택적 촉매 환원 반응에 사용된다.As described above, ammonia gas, which is a reducing agent injected through the
블로워(450)는 후방 분기 유로(680) 상에 설치되어 배기 유로(610)를 따라 이동하는 배기가스의 일부를 후방 분기 유로(680)로 이동시킨다. 즉, 블로워(450)에 의해 배기 유로(610)를 따라 이동하는 배기가스의 일부가 분해 챔버(500)로 향하게 된다. 또한, 블로워(450)는 후방 분기 유로(680)를 따라 이동하는 배기가스의 유량을 조절할 수도 있다.The
가열 장치(400)는 후방 분기 유로(680) 상에 설치되어 후방 분기 유로(680)를 따라 이동하는 배기가스의 온도를 조절한다. 본 발명의 제1 실시예에서, 반응기(300)는 선택적 촉매 환원 반응을 위해 촉매(350)의 활성 온도 이상으로 유지된다. 즉, 반응기(300)의 내부는 섭씨 250도 내지 섭씨 350도 범위의 온도로 유지되거나 그 이상의 온도로 가질 수 있다. 따라서, 반응기(300)를 거친 배기가스는 상당한 열에너지를 갖게 된다.The
본 발명의 제1 실시예에서는, 반응기(300)를 거친 배기가스의 일부를 분해 챔버(500)에 공급함으로써, 배기가스가 갖는 열에너지를 우레아의 분해에 활용할 수 있다. 따라서, 후방 분기 유로(680)를 통해 분해 챔버(500)에 공급되는 배기가스의 온도가 우레아의 분해 가능 온도 범위 내일 경우 가열 장치(400)를 가동시킬 필요가 없게 된다. 이때, 우레아의 분해 가능 온도 범위는 섭씨 250도 내지 섭씨 600도 범위에 속할 수 있다.In the first embodiment of the present invention, by supplying a portion of the exhaust gas that has passed through the
즉, 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 가열 장치(400)는 후방 분기 유로(680)를 통해 분해 챔버(500)에 공급되는 배기가스의 온도에 따라 보조적으로 사용되어 분해 챔버(500)의 온도를 조절하게 된다.That is, according to the first embodiment of the present invention, the
구체적으로, 본 발명의 제1 실시예에서, 후방 분기 유로(680)를 통해 분해 챔버(500)에 공급되는 배기가스의 온도가 우레아의 분해 가능 온도 범위 내라면 가열 장치(400)는 가동되지 않는다. 반대로, 우레아의 분해 가능 온도 범위에 미치지 못한다면, 가열 장치(400)가 후방 분기 유로(680)를 따라 이동하는 배기가스를 우레아의 분해 가능 온도 범위까지 승온시키게 된다.Specifically, in the first embodiment of the present invention, if the temperature of the exhaust gas supplied to the
이와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 가열 장치(400)가 상시 가동되지 않고 후방 분기 유로(680)를 통해 분해 챔버(500)에 공급되는 배기가스의 온도에 종속하여 보조적으로 사용되므로, 가열 장치(400)의 가동율을 최소화할 수 있다. 즉, 가열 장치(400)의 사용에 따른 연료 또는 기타 에너지의 소모를 줄일 수 있다.In this way, according to the first embodiment of the present invention, the
또한, 가열 장치(400)의 가동율이 최소화된다는 것은 곧 가열 장치(400)가 가동되어 분해 챔버의 온도를 우레아의 분해 가능 온도까지 상승시키는데 소요되는 시간도 줄일 수 있다는 의미가 된다. 결과적으로, 분해 챔버(500)에서 우레아를 분해하여 암모니아를 생성하는데 소요되는 전체적인 시간을 줄일 수 있다. 즉, 우레아가 암모니아로 변환되는데 필요한 체류 시간도 줄일 수 있으며, 이에 분해 챔버(500)의 크기 또는 환원제 공급 유로(651)의 길이도 줄일 수 있게 된다.In addition, the fact that the operating rate of the
또한, 우레아 공급부(810)는 분해 챔버(500)와 함께 제2 분사부(520)에도 우레아 수용액을 공급한다. 즉, 제2 분사부(520)는 우레아 공급부(810)로부터 직접 공급받은 우레아 수용액을 연소실(520)에 분사한다.In addition, the
전술한 바와 같이, 제2 분사부(520)에서 분사된 우레아는 연소실(100) 내부의 상대적으로 높은 온도에 의해 바로 암모니아로 분해되면서 질소산화물과 반응하게 된다. 즉, 제2 분사부(520)에서 분사된 우레아는 선택적 무촉매 환원 반응에 사용된다.As described above, the urea injected from the
이코너마이저(economizer, 900)는 연소실(100)과 반응기(300) 사이의 배기 유로(610) 상에 설치된다. 이코너마이저(900)는 배기 유로(610)를 따라 이동하는 배기가스로부터 열에너지를 회수하여 재활용한다. 따라서, 배기가스는 이코노마이저(900)를 거치면서 온도가 낮아지게 된다. 즉, 연소실(100)에서 배출된 배기가스의 온도가 섭씨 800도 이상의 고온이더라도, 이코노마이저(900)를 거치면서 반응기(300)에 도달하는 배기가스의 온도는 섭씨 500도 이하가 될 수 있다.An
이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 선택적 무촉매 환원 및 선택적 촉매 환원 복합 시스템(101)은 환원제를 효율적으로 공급할 수 있다.With this configuration, according to the first embodiment of the present invention, the combined selective non-catalytic reduction and selective
구체적으로, 반응기(300)를 거친 배기가스가 갖는 열에너지를 활용하여 분해 챔버(500)에서 우레아를 암모니아로 분해시키는데 소모되는 에너지와 시간을 최소화할 수 있다.Specifically, energy and time consumed for decomposing urea into ammonia in the
또한, 하나의 우레아 공급부(810)를 사용하여 선택적 무촉매 환원 반응에 사용될 환원제와 선택적 촉매 환원 반응에 사용될 환원제를 동시에 공급할 수 있다. 이를 통해, 선택적 무촉매 환원 및 선택적 촉매 환원 복합 시스템(101)에 요구되는 전체적인 환원제의 양을 통합적으로 관리할 수 있다.In addition, a reducing agent to be used for the selective non-catalytic reduction reaction and a reducing agent to be used for the selective catalytic reduction reaction may be simultaneously supplied using one
또한, 선택적 무촉매 환원 및 선택적 촉매 환원 복합 시스템(101)의 전체적인 구성을 간소화하여 설치와 유지 보수의 용이성을 증대시키고 공간 활용도를 향상시킬 수 있다.In addition, by simplifying the overall configuration of the combined selective non-catalytic reduction and selective
또한, 배기가스의 온도에 따라 환원제의 형태를 적절하게 변환시켜 사용하므로, 우레아가 암모니아로 완전히 변환되지 않고 시스템 내부에 침전물(deposit)을 생성시키는 현상을 방지할 수 있다.In addition, since the form of the reducing agent is appropriately converted and used according to the temperature of the exhaust gas, it is possible to prevent a phenomenon in which urea is not completely converted into ammonia and deposits are formed inside the system.
이하, 도 2를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 선택적 무촉매 환원 및 선택적 촉매 환원 시스템(102)을 설명한다.Hereinafter, a selective non-catalytic reduction and selective
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 선택적 무촉매 환원 및 선택적 촉매 환원 시스템(102)은 분해 챔버(500)0와 제2 분사부(520)를 연결하는 추가의 환원제 공급 유로(652)를 더 포함한다. 그리고 우레아 공급부(810)는 분해 챔버(500)에만 우레아를 공급한다. 즉, 제1 실시예와 달리, 본 발명의 제2 실시예에서는, 제2 분사부(520)가 우레아 공급부(810)로부터 직접 우레아 수용액을 공급받아 분사하지 않고 분해 챔버(500)에서 생성된 암모니아 가스를 분사하게 된다.As shown in FIG. 2, the selective non-catalytic reduction and selective
이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 선택적 무촉매 환원 및 선택적 촉매 환원 복합 시스템(102)은 환원제를 안정적으로 공급할 수 있다.With this configuration, the combined selective non-catalytic reduction and selective
구체적으로, 연소실(100)의 종류 또는 주변 환경에 의해 연소실(100)에서 생성된 배기가스의 온도가 변동하여 우레아를 바로 암모니아로 분해시키기에 부적당한 경우에도, 분해 챔버(500)에서 생성된 암모니아 가스를 선택적 무촉매 환원 반응에 사용함으로써, 선택적 무촉매 환원 반응을 위한 환원제를 안정적으로 공급할 수 있다.Specifically, ammonia generated in the
이하, 도 3을 참조하여 본 발명의 제3 실시예에 따른 선택적 무촉매 환원 및 선택적 촉매 환원 시스템(103)을 설명한다.Hereinafter, a selective non-catalytic reduction and selective
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 선택적 무촉매 환원 및 선택적 촉매 환원 시스템(103)은 제1 분사부(510)보다 상류의 배기 유로(610) 상에 설치된 제3 분사부(530)와, 연소실(100)에 설치된 제4 분사부(540), 그리고 분해 챔버(500)와 제2 분사부(520)를 연결하는 추가의 환원제 공급 유로(652)를 더 포함한다.As shown in FIG. 3, the selective non-catalytic reduction and selective
또한, 본 발명의 제3 실시예에서, 우레아 공급부(810)는 분해 챔버(500), 제3 분사부(530), 및 제4 분사부(540)에 우레아를 공급한다. 즉, 제1 실시예와 달리, 본 발명의 제3 실시예에서는, 제2 분사부(520)가 우레아 공급부(810)로부터 직접 우레아 수용액을 공급받아 분사하지 않고 분해 챔버(500)에서 생성된 암모니아 가스를 분사하게 된다.Also, in the third embodiment of the present invention, the
또한, 본 발명의 제3 실시예에 따르면, 제1 분사부(510)와 제3 분사부(530)는 선택적 촉매 환원 반응에 사용될 환원제를 분사하고, 제2 분사부(520)와 제4 분사부(540)는 선택적 무촉매 환원 반응에 사용될 환원제를 분사한다. 그리고, 제1 분사부(510)와 제3 분사부(530), 그리고 제2 분사부(520)와 제4 분사부(540)는 선택적으로 사용될 수 있다. In addition, according to the third embodiment of the present invention, the
구체적으로, 연소실(100)의 종류 또는 주변 환경에 의해 연소실(100)에서 생성된 배기가스의 온도가 변동하여 우레아를 바로 암모니아로 분해시키기에 적당한 경우에는 제4 분사부(540)를 통해 우레아 수용액을 분사하고, 이를 선택적 무촉매 환원 반응을 위한 환원제로 사용할 수 있다.Specifically, when the temperature of the exhaust gas generated in the
반대로, 연소실(100)에서 생성된 배기가스의 온도가 변동하여 우레아를 바로 암모니아로 분해시키기에 부적당한 경우에는 제2 분사부(520)를 통해 분해 챔버(500)에서 생성된 암모니아 가스를 분사하고, 이를 선택적 무촉매 환원 반응을 위한 환원제로 사용할 수 있다.Conversely, when the temperature of the exhaust gas generated in the
이와 같이, 연소실(100)에서 생성된 배기가스의 온도에 따라 제2 분사부(520) 및 제4 분사부(540)를 선택적으로 사용함으로써, 현재 배기가스의 온도에 적합한 환원제를 공급하여 안정적인 선택적 무촉매 환원 반응을 수행할 수 있게 된다.As such, by selectively using the
또한, 반응기(300)에 유입되는 배기가스의 온도가 변동하여 우레아를 바로 암모니아로 분해시키기에 적당한 경우에는, 제3 분사부(530)를 통해 반응기(300) 보다 상류의 배기 유로(610)에 분사된 우레아 수용액을 선택적 촉매 환원 반응을 위한 환원제로 사용할 수 있다. 이 경우, 가열 장치(400)와 블로워(450)를 가동시킬 필요가 없으므로, 시스템의 운용에 불필요하게 소모되는 에너지를 줄일 수 있다.In addition, when the temperature of the exhaust gas flowing into the
반대로, 반응기(300)에 유입되는 배기가스의 온도가 변동하여 우레아를 바로암모니아로 분해시키기에 부적당한 경우에는, 제1 분사부(510)를 통해 분해 챔버(500)에서 생성된 암모니아 가스를 분사하고, 이를 선택적 촉매 환원 반응을 위한 환원제로 사용할 수 있다.Conversely, when the temperature of the exhaust gas flowing into the
이와 같이, 반응기(300)에 유입되는 배기가스의 온도에 따라 제1 분사부(510) 및 제3 분사부(530)를 선택적으로 사용함으로써, 현재 배기가스의 온도에 적합한 환원제를 공급하여 안정적인 선택적 촉매 환원 반응을 수행할 수 있을 뿐만 아니라 가열 장치(400)와 블로워(450)의 가동을 최소화하여 가열 장치(400)와 블로워(450)의 가동에 따른 에너지와 시간의 소모를 줄일 수 있다.In this way, by selectively using the
이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 제3 실시예에 따른 선택적 무촉매 환원 및 선택적 촉매 환원 복합 시스템(103)은 더욱 효율적이고 안정적으로 환원제를 공급할 수 있다.With this configuration, the combined selective non-catalytic reduction and selective
이하, 도 4를 참조하여 본 발명의 제4 실시예에 따른 선택적 무촉매 환원 및 선택적 촉매 환원 시스템(104)을 설명한다.Hereinafter, a selective non-catalytic reduction and selective
도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제4 실시예에 따른 선택적 무촉매 환원 및 선택적 촉매 환원 시스템(104)은 전방 분기 유로(640)를 더 포함한다. 전방 분기 유로(640)는 반응기(300) 보다 상류의 배기 유로(610)에서 분기된다. 그리고, 제1 실시예에 사용된 후방 분기 유로(680)는 제4 실시예에서 생략된다. 나머지 다른 구성은 제1 실시예와 동일하다.As shown in FIG. 4 , the selective non-catalytic reduction and selective
또한, 전방 분기 유로(640)는 이코노마이저(900) 보다도 상류의 배기 유로(610)에서 분기될 수 있다.In addition, the
또한, 본 발명의 제4 실시예에서, 분해 챔버(500)는 전방 분기 유로(640)에 연결되고, 가열 장치(400) 및 블로워(450)는 전방 분기 유로(640) 상에 설치된다. 따라서, 가열 장치(400)는 전방 분기 유로(640)를 따라 이동하는 배기가스의 온도를 조절하고, 블로워(450)는 배기 유로(610)를 따라 이동하는 배기가스의 일부를 전방 분기 유로(640)로 이동시킨다. 즉, 가열 장치(400)는 전방 분기 유로(640)를 통해 분해 챔버(500)에 공급되는 배기가스의 온도에 따라 보조적으로 사용되어 분해 챔버(500)의 온도를 조절하고, 블로워(450)는 전방 분기 유로(640)를 따라 이동하는 배기가스의 유량을 조절할 수 있다.Further, in the fourth embodiment of the present invention, the
구체적으로, 본 발명의 제4 실시예에서, 전방 분기 유로(640)를 통해 분해 챔버(500)에 공급되는 배기가스의 온도가 우레아의 분해 가능 온도 범위 내라면 가열 장치(400)는 가동되지 않는다. 반대로, 배기가스의 온도가 우레아의 분해 가능 온도 범위에 미치지 못한다면, 가열 장치(400)가 전방 분기 유로(640)를 따라 이동하는 배기가스를 우레아의 분해 가능 온도 범위까지 승온시키게 된다.Specifically, in the fourth embodiment of the present invention, if the temperature of the exhaust gas supplied to the
그런데, 본 발명의 제4 실시예에서는, 반응기(300) 보다 상류의 배기 유로(610)에서 분기된 배기가스를 분해 챔버(500)에 공급함으로써, 제1 실시예보다 상대적으로 더 높은 온도를 갖는 배기가스를 우레아의 분해에 활용할 수 있다. 그리고 전방 분기 유로(640)를 통해 분해 챔버(500)에 공급되는 배기가스의 온도가 우레아의 분해 가능 온도 범위 내일 경우 가열 장치(400)를 가동시킬 필요가 없으므로, 가열 장치의 가동율을 크게 낮출 수 있다.However, in the fourth embodiment of the present invention, by supplying the exhaust gas branched from the
또한, 본 발명의 제4 실시예에 따른 선택적 무촉매 환원 및 선택적 촉매 환원 시스템(104)은 전방 분기 유로(640)에 외기를 공급하여 전방 분기 유로(640)를 따라 이동하는 배기가스의 온도를 조절하는 온도 조절용 외기 공급부(460)를 더 포함할 수 있다.In addition, the selective non-catalytic reduction and selective
전방 분기 유로(640)를 따라 분해 챔버(500)에 공급되는 배기가스의 온도는 우레아의 분해 가능 온도 범위 보다 오히려 높을 수도 있다. 예를 들어, 우레아의 분해 가능 온도 범위는 섭씨 250도 내지 섭씨 600도인데, 전방 분기 유로(640)를 통해 분해 챔버(500)에 공급되는 배기가스의 온도가 섭씨 800도 이상이라면, 분해 챔버(500)에서 우레아가 원활하게 분해되지 못할 수도 있다.The temperature of the exhaust gas supplied to the
이때, 온도 조절용 외기 공급부(460)가 전방 분기 유로(640)에 외기를 공급하여 전방 분기 유로(640)를 통해 분해 챔버(500)에 공급되는 배기가스의 온도를 섭씨 250도 내지 섭씨 600도 범위로 조절할 수 있다.At this time, the outside
구체적으로, 온도 조절용 외기 공급부(460)는 외기를 공급하기 위한 외기 공급관과 외기 공급관에 설치된 외기 공급용 블로워를 포함할 수 있다.Specifically, the outside
이와 같이, 본 발명의 제4 실시예에 따르면, 가열 장치(400)가 상시 가동되지 않고 전방 분기 유로(640)를 통해 분해 챔버(500)에 공급되는 배기가스의 온도에 종속하여 보조적으로 사용되므로, 가열 장치(400)의 가동율을 크게 줄일 수 있다. 즉, 가열 장치(400)의 사용에 따른 연료 또는 기타 에너지의 소모를 줄일 수 있다.As such, according to the fourth embodiment of the present invention, the
또한, 본 발명의 제4 실시예에 따르면, 온도 조절용 외기 공급부(460)를 사용하여 전방 분기 유로(640)를 통해 분해 챔버(500)에 공급되는 배기가스의 온도가 우레아 분해 가능 온도 범위 보다 오히려 높은 경우 전방 분기 유로(640)에 외기를 공급하여 배기가스의 온도를 낮출 수도 있다.In addition, according to the fourth embodiment of the present invention, the temperature of the exhaust gas supplied to the
이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 제4 실시예에 따른 선택적 무촉매 환원 및 선택적 촉매 환원 복합 시스템(104)은 더욱 효율적으로 환원제를 공급할 수 있다.With this configuration, the combined selective non-catalytic reduction and selective
이하, 도 5를 참조하여 본 발명의 제5 실시예에 따른 선택적 무촉매 환원 및 선택적 촉매 환원 시스템(105)을 설명한다.Hereinafter, a selective non-catalytic reduction and selective
도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제5 실시예에 따른 선택적 무촉매 환원 및 선택적 촉매 환원 시스템(105)은 전술한 제4 실시예에서 분해 챔버(500)0와 제2 분사부(520)를 연결하는 추가의 환원제 공급 유로(652)를 더 포함한다. 그리고 우레아 공급부(810)는 분해 챔버(500)에만 우레아를 공급한다. 즉, 제4 실시예와 달리, 본 발명의 제4 실시예에서는, 제2 분사부(520)가 우레아 공급부(810)로부터 직접 우레아 수용액을 공급받아 분사하지 않고 분해 챔버(500)에서 생성된 암모니아 가스를 분사하게 된다.As shown in FIG. 5, the selective non-catalytic reduction and selective
이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 제5 실시예에 따른 선택적 무촉매 환원 및 선택적 촉매 환원 복합 시스템(105)은 환원제를 안정적으로 공급할 수 있다.With this configuration, the combined selective non-catalytic reduction and selective
구체적으로, 연소실(100)의 종류 또는 주변 환경에 의해 연소실(100)에서 생성된 배기가스의 온도가 변동하여 우레아를 바로 암모니아로 분해시키기에 부적당한 경우에도, 분해 챔버(500)에서 생성된 암모니아 가스를 선택적 무촉매 환원 반응에 사용함으로써, 선택적 무촉매 환원 반응을 위한 환원제를 안정적으로 공급할 수 있다.Specifically, ammonia generated in the
이하, 도 6을 참조하여 본 발명의 제6 실시예에 따른 선택적 무촉매 환원 및 선택적 촉매 환원 시스템(106)을 설명한다.Hereinafter, a selective non-catalytic reduction and selective
도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제6 실시예에 따른 선택적 무촉매 환원 및 선택적 촉매 환원 시스템(103)은 제4 실시예에서 제1 분사부(510)보다 상류의 배기 유로(610) 상에 설치된 제3 분사부(530)와, 연소실(100)에 설치된 제4 분사부(540), 그리고 분해 챔버(500)와 제2 분사부(520)를 연결하는 추가의 환원제 공급 유로(652)를 더 포함한다.As shown in FIG. 6, the selective non-catalytic reduction and selective
또한, 본 발명의 제6 실시예에서, 우레아 공급부(810)는 분해 챔버(500), 제3 분사부(530), 및 제4 분사부(540)에 우레아를 공급한다. 즉, 제4 실시예와 달리, 본 발명의 제6 실시예에서는, 제2 분사부(520)가 우레아 공급부(810)로부터 직접 우레아 수용액을 공급받아 분사하지 않고 분해 챔버(500)에서 생성된 암모니아 가스를 분사하게 된다.Also, in the sixth embodiment of the present invention, the
또한, 본 발명의 제6 실시예에 따르면, 제1 분사부(510)와 제3 분사부(530)는 선택적 촉매 환원 반응에 사용될 환원제를 분사하고, 제2 분사부(520)와 제4 분사부(540)는 선택적 무촉매 환원 반응에 사용될 환원제를 분사한다. 그리고, 제1 분사부(510)와 제3 분사부(530), 그리고 제2 분사부(520)와 제4 분사부(540)는 선택적으로 사용될 수 있다. In addition, according to the sixth embodiment of the present invention, the
구체적으로, 연소실(100)의 종류 또는 주변 환경에 의해 연소실(100)에서 생성된 배기가스의 온도가 변동하여 우레아를 바로 암모니아로 분해시키기에 적당한 경우에는 제4 분사부(540)를 통해 우레아 수용액을 분사하고, 이를 선택적 무촉매 환원 반응을 위한 환원제로 사용할 수 있다.Specifically, when the temperature of the exhaust gas generated in the
반대로, 연소실(100)에서 생성된 배기가스의 온도가 변동하여 우레아를 바로 암모니아로 분해시키기에 부적당한 경우에는 제2 분사부(520)를 통해 분해 챔버(500)에서 생성된 암모니아 가스를 분사하고, 이를 선택적 무촉매 환원 반응을 위한 환원제로 사용할 수 있다.Conversely, when the temperature of the exhaust gas generated in the
이와 같이, 연소실(100)에서 생성된 배기가스의 온도에 따라 제2 분사부(520) 및 제4 분사부(540)를 선택적으로 사용함으로써, 현재 배기가스의 온도에 적합한 환원제를 공급하여 안정적인 선택적 무촉매 환원 반응을 수행할 수 있게 된다.As such, by selectively using the
또한, 반응기(300)에 유입되는 배기가스의 온도가 변동하여 우레아를 바로 암모니아로 분해시키기에 적당한 경우에는, 제3 분사부(530)를 통해 반응기(300) 보다 상류의 배기 유로(610)에 분사된 우레아 수용액을 선택적 촉매 환원 반응을 위한 환원제로 사용할 수 있다. 이 경우, 가열 장치(400)와 블로워(450)를 가동시킬 필요가 없으므로, 시스템의 운용에 불필요하게 소모되는 에너지를 줄일 수 있다.In addition, when the temperature of the exhaust gas flowing into the
반대로, 반응기(300)에 유입되는 배기가스의 온도가 변동하여 우레아를 바로암모니아로 분해시키기에 부적당한 경우에는, 제1 분사부(510)를 통해 분해 챔버(500)에서 생성된 암모니아 가스를 분사하고, 이를 선택적 촉매 환원 반응을 위한 환원제로 사용할 수 있다.Conversely, when the temperature of the exhaust gas flowing into the
이와 같이, 반응기(300)에 유입되는 배기가스의 온도에 따라 제1 분사부(510) 및 제3 분사부(530)를 선택적으로 사용함으로써, 현재 배기가스의 온도에 적합한 환원제를 공급하여 안정적인 선택적 촉매 환원 반응을 수행할 수 있을 뿐만 아니라 가열 장치(400)와 블로워(450)의 가동을 최소화하여 가열 장치(400)와 블로워(450)의 가동에 따른 에너지와 시간의 소모를 줄일 수 있다.In this way, by selectively using the
이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 제6 실시예에 따른 선택적 무촉매 환원 및 선택적 촉매 환원 복합 시스템(106)은 더욱 효율적이고 안정적으로 환원제를 공급할 수 있다.With this configuration, the combined selective non-catalytic reduction and selective
이하, 도 7을 참조하여 전술한 본 발명의 제1 내지 제6 실시예에 사용된 가열 장치(400)에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the
전술한 바와 같이, 가열 장치(400)는 후방 분기 유(680)로 또는 전방 분기 유로(640) 상에 설치되어 후방 분기 유로(680) 또는 전방 분기 유로(640)를 따라 이동하는 배기가스를 승온시킬 수 있다.As described above, the
이때, 가열 장치(400)는 버너일 수 있다. 그런데 가열 장치(400)로 버너가 사용된 경우 후방 분기 유로(680) 또는 전방 분기 유로(640)를 따라 이동하는 배기가스에 산소 함유량이 부족하여 버너가 원활하게 연소되지 못할 수 있다.At this time, the
이에, 후방 분기 유로(680) 또는 전방 분기 유로(640) 상에 산소 농도 센서(407)를 설치하고, 산소 농도 센서(407)의 측정값에 따라 가열 장치(400)에 연료를 공급하는 연소용 연료 공급부(403)와 가열 장치(400)에 연소용 공기를 공급하는 연소용 공기 공급부(405)를 제어할 수 있다. 이때, 연소용 공기 공급부(405)는 블로워일 수 있다.Accordingly, an
이와 같이, 연소용 공기 공급부(405)가 제4 실시예 내지 제6 실시예에 적용되면, 선택적 무촉매 환원 및 선택적 촉매 환원 복합 시스템(104, 105, 106)은 최소 3개의 블로워(450, 460, 405)를 사용하여 배기가스 및 공기의 흐름을 제어할 수 있게 된다.As such, when the combustion
한편, 가열 장치(400)로 반드시 버너가 사용되어야 하는 것은 아니며, 가열 장치(400)로 전기 히터 등 해당 기술분야에 종사하는 자에게 공지된 다양한 장치가 사용될 수도 있다.Meanwhile, a burner is not necessarily used as the
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains can understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features. will be.
그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명은 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Therefore, the embodiments described above should be understood as illustrative in all respects and not limiting, and the scope of the present invention is indicated by the following detailed description of the claims, the meaning and scope of the claims, and All changes or modified forms derived from the equivalent concept should be construed as being included in the scope of the present invention.
101, 102, 103, 104, 105, 106: 선택적 무촉매 환원 및 선택적 촉매 환원 복합 시스템
100: 연소실
300: 반응기
350: 촉매
400: 가열 장치
403: 연소용 연료 공급부
405: 연소용 공기 공급부
407: 산소 농도 센서
450: 블로워
500: 분해 챔버
510: 제1 분사부
520: 제2 분사부
530: 제3 분사부
540: 제4 분사부
610: 배기 유로
640: 전방 분기 유로
651: 환원제 공급 유로
652: 추가의 환원제 공급 유로
680: 후방 분기 유로
810: 우레아 공급부
880: 우레아 저장부
900: 이코노마이저101, 102, 103, 104, 105, 106: selective non-catalytic reduction and selective catalytic reduction complex systems
100: combustion chamber
300: reactor
350 Catalyst
400: heating device
403: fuel supply unit for combustion
405: air supply for combustion
407: oxygen concentration sensor
450: blower
500: decomposition chamber
510: first injection unit
520: second injection unit
530: third injection unit
540: fourth injection unit
610: exhaust flow path
640: front quarter passage
651: reducing agent supply flow path
652: additional reducing agent supply flow path
680: rear branch flow
810: urea supply unit
880: urea storage unit
900: economizer
Claims (13)
상기 연소실에서 발생된 배기가스를 배출시키는 배기 유로;
상기 배기 유로 상에 설치되어 상기 배기가스에 함유된 질소산화물을 저감시키기 위한 촉매가 내장된 반응기;
상기 반응기 보다 상류의 상기 배기 유로 상에 설치된 제1 분사부;
상기 연소실에 설치된 제2 분사부;
상기 반응기 보다 하류의 상기 배기 유로에서 분기된 후방 분기 유로;
상기 후방 분기 유로와 연결된 분해 챔버;
상기 분해 챔버와 상기 제1 분사부를 연결하는 환원제 공급 유로;
상기 분해 챔버 및 상기 제2 분사부 중 하나 이상에 우레아(urea)를 공급하는 우레아 공급부;
상기 후방 분기 유로 상에 설치되어 상기 후방 분기 유로를 따라 이동하는 배기가스의 온도를 조절하는 가열 장치;
상기 후방 분기 유로 상에 설치되어 상기 배기 유로를 따라 이동하는 배기가스의 일부를 상기 후방 분기 유로로 이동시키는 블로워;
상기 후방 분기 유로 상에 설치된 산소 농도 센서;
상기 가열 장치에 연료를 공급하는 연소용 연료 공급부; 및
상기 가열 장치에 연소용 공기를 공급하는 연소용 공기 공급부
를 포함하는 선택적 무촉매 환원 및 선택적 촉매 환원 복합 시스템.In a selective non-catalytic reduction and selective catalytic reduction composite system for reducing nitrogen oxides contained in exhaust gas discharged from a combustion chamber,
an exhaust passage through which exhaust gas generated in the combustion chamber is discharged;
a reactor installed on the exhaust passage and having a built-in catalyst for reducing nitrogen oxides contained in the exhaust gas;
a first injection unit installed on the exhaust passage upstream of the reactor;
a second injection unit installed in the combustion chamber;
a rear branch passage branched from the exhaust passage downstream of the reactor;
a decomposition chamber connected to the rear branch passage;
A reducing agent supply passage connecting the decomposition chamber and the first injection unit;
a urea supply unit supplying urea to at least one of the decomposition chamber and the second injection unit;
a heating device installed on the rear branch passage to control the temperature of the exhaust gas moving along the rear branch passage;
a blower installed on the rear branch passage to move a portion of the exhaust gas moving along the exhaust passage to the rear branch passage;
an oxygen concentration sensor installed on the rear branch passage;
a fuel supply unit for supplying fuel to the heating device; and
Combustion air supply unit supplying combustion air to the heating device
Selective non-catalytic reduction and selective catalytic reduction composite system comprising a.
상기 연소실과 상기 반응기 사이의 상기 배기 유로 상에 설치되어 상기 배기 유로를 따라 이동하는 배기가스로부터 열에너지를 회수하는 이코노마이저(economizer)와;
상기 우레아 공급부가 공급할 우레아를 저장하는 우레아 저장부
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선택적 무촉매 환원 및 선택적 촉매 환원 복합 시스템.According to claim 1,
an economizer installed on the exhaust passage between the combustion chamber and the reactor to recover thermal energy from exhaust gas moving along the exhaust passage;
Urea storage unit for storing urea to be supplied by the urea supply unit
Selective non-catalytic reduction and selective catalytic reduction composite system, characterized in that it further comprises.
상기 분해 챔버와 상기 제2 분사부를 연결하는 추가의 환원제 공급 유로를 더 포함하며,
상기 우레아 공급부는 상기 분해 챔버에만 우레아를 공급하는 것을 특징으로 하는 선택적 무촉매 환원 및 선택적 촉매 환원 복합 시스템.According to claim 1 or 4,
Further comprising an additional reducing agent supply passage connecting the decomposition chamber and the second injection unit,
The urea supply unit supplies urea only to the decomposition chamber.
상기 연소실에서 발생된 배기가스를 배출시키는 배기 유로;
상기 배기 유로 상에 설치되어 상기 배기가스에 함유된 질소산화물을 저감시키기 위한 촉매가 내장된 반응기;
상기 반응기 보다 상류의 상기 배기 유로 상에 설치된 제1 분사부;
상기 연소실에 설치된 제2 분사부;
상기 반응기 보다 하류의 상기 배기 유로에서 분기된 후방 분기 유로;
상기 후방 분기 유로와 연결된 분해 챔버;
상기 분해 챔버와 상기 제1 분사부를 연결하는 환원제 공급 유로;
상기 분해 챔버 및 상기 제2 분사부 중 하나 이상에 우레아(urea)를 공급하는 우레아 공급부;
상기 제1 분사부보다 상류의 상기 배기 유로 상에 설치된 제3 분사부;
상기 연소실에 설치된 제4 분사부; 및
상기 분해 챔버와 상기 제2 분사부를 연결하는 추가의 환원제 공급 유로
를 포함하며,
상기 우레아 공급부는 상기 분해 챔버와 상기 제3 분사부 그리고 상기 제4 분사부에 우레아를 공급하는 선택적 무촉매 환원 및 선택적 촉매 환원 복합 시스템.In a selective non-catalytic reduction and selective catalytic reduction composite system for reducing nitrogen oxides contained in exhaust gas discharged from a combustion chamber,
an exhaust passage through which exhaust gas generated in the combustion chamber is discharged;
a reactor installed on the exhaust passage and having a built-in catalyst for reducing nitrogen oxides contained in the exhaust gas;
a first injection unit installed on the exhaust passage upstream of the reactor;
a second injection unit installed in the combustion chamber;
a rear branch passage branched from the exhaust passage downstream of the reactor;
a decomposition chamber connected to the rear branch passage;
A reducing agent supply passage connecting the decomposition chamber and the first injection unit;
a urea supply unit supplying urea to at least one of the decomposition chamber and the second injection unit;
a third injection unit installed on the exhaust passage upstream of the first injection unit;
a fourth injection unit installed in the combustion chamber; and
Additional reducing agent supply passage connecting the decomposition chamber and the second injection unit
Including,
The urea supply unit supplies urea to the decomposition chamber, the third injection unit, and the fourth injection unit.
상기 연소실에서 발생된 배기가스를 배출시키는 배기 유로;
상기 배기 유로 상에 설치되어 상기 배기가스에 함유된 질소산화물을 저감시키기 위한 촉매가 내장된 반응기;
상기 반응기 보다 상류의 상기 배기 유로 상에 설치된 제1 분사부;
상기 연소실에 설치된 제2 분사부;
상기 반응기 보다 상류의 상기 배기 유로에서 분기된 전방 분기 유로;
상기 전방 분기 유로와 연결된 분해 챔버;
상기 분해 챔버와 상기 제1 분사부를 연결하는 환원제 공급 유로;
상기 분해 챔버 및 상기 제2 분사부 중 하나 이상에 우레아를 공급하는 우레아 공급부; 및
상기 전방 분기 유로에 외기를 공급하여 상기 전방 분기 유로를 따라 이동하는 배기가스의 온도를 조절하는 온도 조절용 외기 공급부
를 포함하는 선택적 무촉매 환원 및 선택적 촉매 환원 복합 시스템.In a selective non-catalytic reduction and selective catalytic reduction composite system for reducing nitrogen oxides contained in exhaust gas discharged from a combustion chamber,
an exhaust passage through which exhaust gas generated in the combustion chamber is discharged;
a reactor installed on the exhaust passage and having a built-in catalyst for reducing nitrogen oxides contained in the exhaust gas;
a first injection unit installed on the exhaust passage upstream of the reactor;
a second injection unit installed in the combustion chamber;
a front branch passage branched from the exhaust passage upstream of the reactor;
a decomposition chamber connected to the front branch passage;
A reducing agent supply passage connecting the decomposition chamber and the first injection unit;
a urea supply unit supplying urea to at least one of the decomposition chamber and the second injection unit; and
A temperature control outside air supply unit supplying outside air to the front branch passage to adjust the temperature of the exhaust gas moving along the front branch passage
Selective non-catalytic reduction and selective catalytic reduction composite system comprising a.
상기 전방 분기 유로 상에 설치되어 상기 전방 분기 유로를 따라 이동하는 배기가스의 온도를 조절하는 가열 장치와;
상기 전방 분기 유로 상에 설치되어 상기 배기 유로를 따라 이동하는 배기가스의 일부를 상기 전방 분기 유로로 이동시키는 블로워
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선택적 무촉매 환원 및 선택적 촉매 환원 복합 시스템.According to claim 7,
a heating device installed on the front branch passage and regulating the temperature of the exhaust gas moving along the front branch passage;
A blower installed on the front branch passage to move a part of the exhaust gas moving along the exhaust passage to the front branch passage
Selective non-catalytic reduction and selective catalytic reduction composite system, characterized in that it further comprises.
상기 전방 분기 유로 상에 설치된 산소 농도 센서와;
상기 가열 장치에 연료를 공급하는 연소용 연료 공급부; 그리고
상기 가열 장치에 연소용 공기를 공급하는 연소용 공기 공급부
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선택적 무촉매 환원 및 선택적 촉매 환원 복합 시스템.According to claim 8,
an oxygen concentration sensor installed on the front branch passage;
a fuel supply unit for supplying fuel to the heating device; and
Combustion air supply unit supplying combustion air to the heating device
Selective non-catalytic reduction and selective catalytic reduction composite system, characterized in that it further comprises.
상기 연소실과 상기 반응기 사이의 상기 배기 유로 상에 설치되어 상기 배기 유로를 따라 이동하는 배기가스로부터 열에너지를 회수하는 이코노마이저(economizer)와;
상기 우레아 공급부가 공급할 우레아를 저장하는 우레아 저장부
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선택적 무촉매 환원 및 선택적 촉매 환원 복합 시스템.According to claim 7,
an economizer installed on the exhaust passage between the combustion chamber and the reactor to recover thermal energy from exhaust gas moving along the exhaust passage;
Urea storage unit for storing urea to be supplied by the urea supply unit
Selective non-catalytic reduction and selective catalytic reduction composite system, characterized in that it further comprises.
상기 분해 챔버와 상기 제2 분사부를 연결하는 추가의 환원제 공급 유로를 더 포함하며,
상기 우레아 공급부는 상기 분해 챔버에만 우레아를 공급하는 것을 특징으로 하는 선택적 무촉매 환원 및 선택적 촉매 환원 복합 시스템.The method of any one of claims 7, 8, 10, and 11,
Further comprising an additional reducing agent supply passage connecting the decomposition chamber and the second injection unit,
The urea supply unit supplies urea only to the decomposition chamber.
상기 연소실에서 발생된 배기가스를 배출시키는 배기 유로;
상기 배기 유로 상에 설치되어 상기 배기가스에 함유된 질소산화물을 저감시키기 위한 촉매가 내장된 반응기;
상기 반응기 보다 상류의 상기 배기 유로 상에 설치된 제1 분사부;
상기 연소실에 설치된 제2 분사부;
상기 반응기 보다 상류의 상기 배기 유로에서 분기된 전방 분기 유로;
상기 전방 분기 유로와 연결된 분해 챔버;
상기 분해 챔버와 상기 제1 분사부를 연결하는 환원제 공급 유로;
상기 분해 챔버 및 상기 제2 분사부 중 하나 이상에 우레아를 공급하는 우레아 공급부;
상기 제1 분사부보다 상류의 상기 배기 유로 상에 설치된 제3 분사부;
상기 연소실에 설치된 제4 분사부; 및
상기 분해 챔버와 상기 제2 분사부를 연결하는 추가의 환원제 공급 유로
를 포함하며,
상기 우레아 공급부는 상기 분해 챔버와 상기 제3 분사부 그리고 상기 제4 분사부에 우레아를 공급하는 선택적 무촉매 환원 및 선택적 촉매 환원 복합 시스템.In a selective non-catalytic reduction and selective catalytic reduction composite system for reducing nitrogen oxides contained in exhaust gas discharged from a combustion chamber,
an exhaust passage through which exhaust gas generated in the combustion chamber is discharged;
a reactor installed on the exhaust passage and having a built-in catalyst for reducing nitrogen oxides contained in the exhaust gas;
a first injection unit installed on the exhaust passage upstream of the reactor;
a second injection unit installed in the combustion chamber;
a front branch passage branched from the exhaust passage upstream of the reactor;
a decomposition chamber connected to the front branch passage;
A reducing agent supply passage connecting the decomposition chamber and the first injection unit;
a urea supply unit supplying urea to at least one of the decomposition chamber and the second injection unit;
a third injection unit installed on the exhaust passage upstream of the first injection unit;
a fourth injection unit installed in the combustion chamber; and
Additional reducing agent supply passage connecting the decomposition chamber and the second injection unit
Including,
The urea supply unit supplies urea to the decomposition chamber, the third injection unit, and the fourth injection unit.
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CN105169917A (en) * | 2015-09-26 | 2015-12-23 | 国网河南省电力公司电力科学研究院 | SNCR-SCR combined denitration system and method based on ammonia nitrogen molar ratio detection and regulation |
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Patent Citations (3)
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---|---|---|---|---|
CN201719973U (en) * | 2010-03-10 | 2011-01-26 | 张作保 | High-efficiency ammonia denitration device |
CN105169917A (en) * | 2015-09-26 | 2015-12-23 | 国网河南省电力公司电力科学研究院 | SNCR-SCR combined denitration system and method based on ammonia nitrogen molar ratio detection and regulation |
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