KR101417296B1 - Power plant for ship with selective catalytic reuction system for internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예는 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치에 관한 것으로, 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치는 엔진과, 엔진의 배기 가스를 배출하는 메인 배기 유로와, 메인 배기 유로 상에 설치되며 촉매를 포함하는 선택적 촉매 환원 반응기와, 엔진과 선택적 촉매 환원 반응기 사이의 메인 배기 유로 상에 설치된 과급기와, 우레아를 가수분해시켜 암모니아를 생성하는 가수분해 챔버와, 엔진의 배기 가스의 일부를 과급기를 우회하여 가수분해 챔버에 공급하는 과급기 바이패스 유로와, 가수분해 챔버에서 생성된 암모니아를 포함한 환원제를 선택적 촉매 환원 반응기에 유입되는 엔진의 배기 가스에 분사하는 환원제 분사부, 그리고 가수분해 챔버와 환원제 분사부를 연결하는 환원제 공급 유로를 포함한다.An embodiment of the present invention relates to a power unit for a ship including a selective catalytic reduction system, wherein the power unit for a ship including a selective catalytic reduction system includes an engine, a main exhaust passage for exhausting exhaust gas from the engine, A turbocharger installed on the main exhaust flow path between the engine and the selective catalytic reduction reactor; a hydrolysis chamber for hydrolyzing urea to produce ammonia; And a reducing agent injecting unit injecting a reducing agent including ammonia generated in the hydrolysis chamber into the exhaust gas of an engine flowing into the selective catalytic reduction reactor, and a reducing agent injecting unit injecting the reducing agent into the hydrolysis chamber and the reducing agent injecting unit, And a reducing agent supply passage for connecting the spray portion.

Figure R1020120067926
Figure R1020120067926

Description

선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치{POWER PLANT FOR SHIP WITH SELECTIVE CATALYTIC REUCTION SYSTEM FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE}[0001] POWER PLANT FOR SHIP WITH SELECTIVE CATALYTIC REUCTION SYSTEM FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE [0002]

본 발명의 실시예는 선박용 동력 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a marine power unit, and more particularly, to a marine power unit including a selective catalytic reduction system.

일반적으로 선박용 동력 장치는 저속 디젤 엔진과 과급기(turbocharger) 등을 포함한다. 선택적 촉매 환원(selective catalytic reduction, SCR) 시스템은 엔진에서 발생된 배기 가스를 정화하여 질소산화물을 저감시키기 위한 시스템이다.Generally, marine power units include low speed diesel engines and turbochargers. A selective catalytic reduction (SCR) system is a system for reducing nitrogen oxides by purifying exhaust gases generated in an engine.

선택적 촉매 환원 시스템은 촉매가 내부에 설치된 반응기에 배기 가스와 환원제를 함께 통과시키면서 배기 가스에 함유된 질소산화물과 환원제를 반응시켜 질소와 수증기로 환원 처리한다.The selective catalytic reduction system reacts the nitrogen oxides contained in the exhaust gas with the reducing agent while passing the exhaust gas and the reducing agent together in the reactor equipped with the catalyst, thereby reducing the nitrogen and the water vapor.

선택적 촉매 환원 시스템은 질소산화물을 저감시키기 위한 환원제로 우레아(urea)를 가수분해시켜 주로 사용하고 있다. 이때, 가수분해의 효율을 향상시키기 위해 가수분해 챔버의 내부 온도를 전기 히터 또는 버너를 이용하여 가수분해 반응 온도까지 상승시키는 방법을 사용하고 있다.The selective catalytic reduction system is mainly used by hydrolyzing urea as a reducing agent for reducing nitrogen oxides. At this time, in order to improve the efficiency of hydrolysis, a method of raising the internal temperature of the hydrolysis chamber to an hydrolysis reaction temperature using an electric heater or a burner is used.

하지만, 가수분해에 소모되는 에너지가 적지 않으므로, 전체적인 선택적 촉매 환원 시스템의 운전에 필요 이상으로 많은 에너지가 소모되는 문제점이 있다.However, since there is not much energy consumed in hydrolysis, there is a problem that more energy is consumed than necessary in the operation of the overall selective catalytic reduction system.

일본 공개특허공보 특개2011-144755호(2011.07.28)Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2011-144755 (July 28, 2011) 공개특허공보 제10-2010-0101143호(2010.09.16)Published Patent Publication No. 10-2010-0101143 (September 16, 2010)

본 발명의 실시예는 선택적 촉매 환원 반응에 사용되는 환원제를 효과적으로 생성할 수 있는 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치를 제공한다.An embodiment of the present invention provides a ship power system including a selective catalytic reduction system capable of effectively generating a reducing agent used in a selective catalytic reduction reaction.

또한, 본 발명의 실시예는 선택적 촉매 환원 반응기에 설치된 촉매가 피독되면 이를 효과적으로 재생할 수 있는 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치를 제공한다.In addition, the embodiment of the present invention provides a ship power system including a selective catalytic reduction system capable of effectively regenerating a catalyst installed in a selective catalytic reduction reactor when it is poisoned.

또한, 본 발명의 실시예는 선택적 촉매 환원 반응기에 설치된 촉매를 효과적으로 예열할 수 있는 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치를 제공한다.In addition, embodiments of the present invention provide a power unit for a ship including a selective catalytic reduction system capable of effectively preheating a catalyst installed in a selective catalytic reduction reactor.

본 발명의 실시예에 따르면, 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치는 엔진과, 상기 엔진의 배기 가스를 배출하는 메인 배기 유로와, 상기 메인 배기 유로 상에 설치되며 촉매를 포함하는 선택적 촉매 환원(selective catalytic reduction, SCR) 반응기와, 상기 엔진과 상기 선택적 촉매 환원 반응기 사이의 상기 메인 배기 유로 상에 설치된 과급기(turbo charger)와, 우레아(CO(NH2)2)를 가수분해시켜 암모니아(NH3)를 생성하는 가수분해 챔버와, 상기 엔진의 배기 가스의 일부를 상기 과급기를 우회하여 상기 가수분해 챔버에 공급하는 과급기 바이패스 유로와, 상기 가수분해 챔버에서 생성된 암모니아(NH3)를 포함한 환원제를 상기 선택적 촉매 환원 반응기에 유입되는 상기 엔진의 배기 가스에 분사하는 환원제 분사부, 그리고 상기 가수분해 챔버와 상기 환원제 분사부를 연결하는 환원제 공급 유로를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, a marine power unit including a selective catalytic reduction system includes an engine, a main exhaust passage for exhausting the exhaust gas of the engine, a selective catalytic reduction selective catalytic reduction, SCR) reactor, wherein the engine and the optional catalyst (with turbo charger), urea (CO (NH 2), the supercharger installed in the main exhaust passage between the reduction reactor 2) by the hydrolysis of ammonia (NH 3 A supercharger bypass flow passage for bypassing the turbocharger and supplying a part of the exhaust gas of the engine to the hydrolysis chamber; and a reducing agent containing ammonia (NH 3 ) generated in the hydrolysis chamber To the exhaust gas of the engine flowing into the selective catalytic reduction reactor, and a reducing agent injecting unit injecting the reducing agent into the hydrocarbons And a reducing agent supply passage for connecting the reducing agent injection.

상기 메인 배기 유로를 통해 상기 과급기를 거친 상기 엔진의 배기 가스보다 상기 과급기 바이패스 유로를 통해 상기 과급기를 우회한 상기 엔진의 배기 가스가 상대적으로 높은 온도를 가질 수 있다.The exhaust gas of the engine bypassing the turbocharger via the supercharger bypass passage may have a relatively higher temperature than the exhaust gas of the engine through the supercharger through the main exhaust passage.

상기 과급기 바이패스 유로를 통해 상기 과급기를 우회한 상기 엔진의 배기 가스는 섭씨 250도 내지 섭씨 450도 범위 내의 온도를 가질 수 있다.The exhaust gas of the engine bypassing the supercharger through the supercharger bypass passage may have a temperature within a range of 250 to 450 degrees Celsius.

또한, 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치는 상기 환원제 공급 유로 상에 설치된 산화 촉매부를 더 포함할 수 있다.In addition, the marine power unit including the selective catalytic reduction system may further include an oxidation catalyst unit provided on the reducing agent supply channel.

또한, 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치는 상기 과급기 바이패스 유로 상에 설치된 블로워를 더 포함할 수 있다.In addition, the marine power unit including the selective catalytic reduction system may further include a blower installed on the supercharger bypass flow channel.

또한, 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치는 상기 과급기 바이패스 유로 상에 설치된 배기 가스 유량계를 더 포함할 수 있다.In addition, the marine power unit including the selective catalytic reduction system may further include an exhaust gas flow meter installed on the supercharger bypass flow path.

또한, 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치는 상기 과급기 바이패스 유로 상에 설치된 보조 가열부를 더 포함할 수 있다.The marine power unit including the selective catalytic reduction system may further include an auxiliary heating unit installed on the supercharger bypass flow channel.

또한, 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치는 상기 과급기 바이패스 유로 상에 설치되어 상기 가수분해 챔버에 유입되는 상기 엔진의 배기 가스의 온도를 측정하는 배기 가스 온도 센서를 더 포함할 수 있다.The marine power unit including the selective catalytic reduction system may further include an exhaust gas temperature sensor installed on the supercharger bypass flow path and measuring the temperature of the exhaust gas of the engine flowing into the hydrolysis chamber.

또한, 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치는 상기 배기 가스 온도 센서를 통해 측정된 상기 엔진의 배기 가스의 온도가 상기 우레아의 가수분해 반응 온도 미만이면 상기 보조 히터를 가동시켜 상기 가수분해 챔버에 공급되는 상기 엔진의 배기 가스의 온도를 조절하는 제어부를 더 포함할 수 있다.In addition, when the temperature of the exhaust gas of the engine measured through the exhaust gas temperature sensor is lower than the hydrolysis reaction temperature of the urea, the marine power unit including the selective catalytic reduction system operates the auxiliary heater to supply the hydrolysis chamber And a controller for controlling the temperature of the exhaust gas of the engine.

또한, 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치는 상기 환원제 공급 유로 상에 설치되어 상기 가수분해 챔버에서 배출된 암모니아를 포함한 환원제의 온도를 측정하여 상기 제어부에 신호를 전달하는 환원제 온도 센서를 더 포함할 수 있다.The power unit for a ship including the selective catalytic reduction system may further include a reducing agent temperature sensor installed on the reducing agent supply channel for measuring the temperature of the reducing agent including ammonia discharged from the hydrolysis chamber and delivering a signal to the control unit .

또한, 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치는 상기 가수분해 챔버에 공급할 우레아를 저장하는 우레아 저장부와, 상기 우레아 저장부와 상기 가수분해 챔버를 연결하는 우레아 공급 유로, 그리고 상기 가수분해 챔버 내에 설치되어 상기 우레아 공급 유로와 연결된 우레아 분사부를 더 포함할 수 있다.The power unit for a ship including the selective catalytic reduction system may further comprise a urea storage part for storing urea to be supplied to the hydrolysis chamber, a urea supply channel for connecting the urea storage part and the hydrolysis chamber, And a urea injection unit connected to the urea supply passage.

또한, 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치는 상기 우레아 공급 유로 상에 설치된 우레아 공급 밸브를 더 포함할 수 있다.In addition, the marine power unit including the selective catalytic reduction system may further include a urea supply valve installed on the urea supply channel.

또한, 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치는 상기 가수분해 챔버에 공급할 물을 저장하는 용수 저장부와, 상기 용수 저장부와 상기 가수분해 챔버를 연결하는 용수 공급 유로, 그리고 상기 용수 공급 유로 상에 설치된 용수 공급 밸브를 더 포함할 수 있다.In addition, the marine power unit including the selective catalytic reduction system includes a water storage unit for storing water to be supplied to the hydrolysis chamber, a water supply channel for connecting the water storage unit and the hydrolysis chamber, And may further include an installed water supply valve.

상기한 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치는 상기 과급기와 상기 선택적 촉매 환원 반응기 사이의 상기 메인 배기 유로 상에 설치된 메인 배기 밸브 및 상기 선택적 촉매 환원 반응기를 거친 상기 메인 배기 유로에 설치된 보조 배기 밸브를 더 포함할 수 있다.The power unit for a ship including the selective catalytic reduction system includes a main exhaust valve disposed on the main exhaust passage between the supercharger and the selective catalytic reduction reactor and an auxiliary exhaust valve provided in the main exhaust passage through the selective catalytic reduction reactor .

또한, 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치는 상기 과급기 바이패스 유로 상에 설치된 과급기 바이패스 밸브와, 상기 과급기 바이패스 밸브와 상기 가수분해 챔버 사이의 상기 과급기 바이패스 유로와 상기 선택적 촉매 환원 반응기와 상기 보조 배기 밸브 사이의 상기 메인 배기 유로를 연결하는 폐루프 유로, 그리고 상기 폐루프 유로 상에 설치된 폐루프 밸브를 더 포함할 수 있다.The power unit for a ship including the selective catalytic reduction system may further include a supercharger bypass valve installed on the supercharger bypass flow path, a supercharger bypass valve disposed between the supercharger bypass valve and the hydrolysis chamber, A closed loop flow path connecting the main exhaust flow path between the auxiliary exhaust valves, and a closed loop valve installed on the closed loop flow path.

상기 메인 배기 밸브, 상기 보조 배기 밸브, 상기 과급기 바이패스 밸브는 잠그고 상기 폐루프 밸브는 열면, 유체가 상기 가수분해 챔버와 상기 선택적 촉매 환원 반응기 사이를 폐루프 순환할 수 있다.The main exhaust valve, the auxiliary exhaust valve, the supercharger bypass valve are closed, and the closed loop valve is opened, fluid can be circulated closed loop between the hydrolysis chamber and the selective catalytic reduction reactor.

또한, 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치는 상기 메인 배기 밸브, 상기 보조 배기 밸브, 상기 과급기 배기 밸브, 및 상기 폐루프 밸브가 모두 닫히는 미가동 모드와, 상기 메인 배기 밸브, 상기 보조 배기 밸브, 및 상기 과급기 배기 밸브는 닫히고 상기 폐루프 밸브는 열린 예열 모드 및 재생 모드, 그리고 상기 메인 배기 밸브, 상기 보조 배기 밸브, 및 상기 과급기 배기 밸브는 열리고 상기 폐루프 밸브는 닫힌 가동 모드 중 하나의 모드로 동작할 수 있다.In addition, the marine power unit including the selective catalytic reduction system includes an unoperated mode in which both of the main exhaust valve, the auxiliary exhaust valve, the supercharger exhaust valve, and the closed-loop valve are closed, and the main exhaust valve, And the supercharger exhaust valve are closed and the closed-loop valve is opened and the regeneration mode and the main exhaust valve, the auxiliary exhaust valve, and the supercharger exhaust valve are opened and the closed-loop valve is closed Can operate.

또한, 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치는 상기 선택적 촉매 환원 반응기를 우회하여 상기 메인 배기 밸브와 상기 과급기 사이의 상기 메인 배기 유로와 상기 선택적 촉매 환원 반응기 및 상기 보조 배기 밸브를 차례로 거친 상기 메인 배기 유로를 서로 연결하는 반응기 바이패스 유로 및 상기 반응기 바이패스 유로 상에 설치된 반응기 바이패스 밸브를 더 포함할 수 있다. 그리고 상기 반응기 바이패스 밸브는 상기 가동 모드에서 닫히고, 상기 미가동 모드, 상기 예열 모드, 및 상기 재생 모드에서 열릴 수 있다.The power unit for a ship including the selective catalytic reduction system may bypass the selective catalytic reduction reactor to bypass the main exhaust passage between the main exhaust valve and the turbocharger and the main exhaust passage, A reactor bypass path connecting the flow paths and a reactor bypass valve provided on the reactor bypass path. And the reactor bypass valve may be closed in the operation mode and opened in the unoperated mode, the preheat mode, and the regeneration mode.

본 발명의 실시예에 따르면, 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치는 선택적 촉매 환원 반응에 사용되는 환원제를 효과적으로 생성할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a ship power unit including a selective catalytic reduction system can effectively generate a reducing agent used in a selective catalytic reduction reaction.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치는 선택적 촉매 환원 반응기에 설치된 촉매가 피독되면 이를 효과적으로 재생할 수 있다.In addition, according to the embodiment of the present invention, the ship power unit including the selective catalytic reduction system can effectively regenerate the catalyst when the catalyst installed in the selective catalytic reduction reactor is poisoned.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치는 선택적 촉매 환원 반응기에 설치된 촉매를 효과적으로 예열할 수 있다.Further, according to the embodiment of the present invention, the ship power device including the selective catalytic reduction system can effectively preheat the catalyst installed in the selective catalytic reduction reactor.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치에서 선택적 촉매 환원 시스템의 미가동 모드를 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치에서 선택적 촉매 환원 시스템의 예열 모드를 나타낸 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치에서 선택적 촉매 환원 시스템의 가동 모드를 나타낸 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치에서 선택적 촉매 환원 시스템의 재생 모드를 나타낸 구성도이다.FIG. 1 is a view illustrating a non-operating mode of a selective catalytic reduction system in a marine power unit including a selective catalytic reduction system according to an embodiment of the present invention.
2 is a view illustrating a preheat mode of a selective catalytic reduction system in a marine power unit including a selective catalytic reduction system according to an embodiment of the present invention.
3 is a configuration diagram illustrating an operation mode of a selective catalytic reduction system in a marine power unit including a selective catalytic reduction system according to an embodiment of the present invention.
4 is a view illustrating a regeneration mode of a selective catalytic reduction system in a marine power unit including a selective catalytic reduction system according to an embodiment 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 실시예들에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

도면들은 개략적이고 축적에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 감소되어 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.The drawings are schematic and illustrate that they are not drawn to scale. The relative dimensions and ratios of the parts in the figures are shown exaggerated or reduced in size for clarity and convenience in the figures, and any dimensions are merely illustrative and not restrictive. And to the same structure, element or component appearing in more than one drawing, the same reference numerals are used to denote similar 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 illustrate ideal embodiments of the present invention. As a result, various variations of the illustration are expected. Thus, the embodiment is not limited to any particular form of the depicted area, but includes modifications of the form, for example, by manufacture.

이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 촉매 환원(selective catalytic reduction, SCR) 시스템을 포함한 선박용 동력 장치(101)를 설명한다.Hereinafter, a marine power unit 101 including a selective catalytic reduction (SCR) system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치(101)는 엔진(10)과, 과급기(turbo charger)(15), 선택적 촉매 환원 반응기(30), 메인 배기 유로(61), 과급기 바이패스 유로(64), 가수분해 챔버(50), 환원제 공급 유로(67), 및 환원제 분사부(51)를 포함한다.1, a power unit 101 for a ship including a selective catalytic reduction system according to an embodiment of the present invention includes an engine 10, a turbo charger 15, a selective catalytic reduction reactor 30 A main exhaust passage 61, a supercharger bypass passage 64, a hydrolysis chamber 50, a reducing agent supply passage 67, and a reducing agent spraying section 51.

그리고 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치(101)는 산화 촉매부(55), 블로워(80), 배기 가스 유량계(81), 보조 가열부(85), 배기 가스 온도 센서(86), 환원제 온도 센서(87), 제어부(90), 우레아 저장부(59), 우레아 공급 유로(68), 우레아 분사부(57), 우레아 공급 밸브(48), 우레아 유량계(82), 용수 저장부(59), 용수 공급 유로(69), 용수 공급 밸브(49), 메인 배기 밸브(41), 보조 배기 밸브(42), 과급기 바이패스 밸브(44), 폐루프 유로(65), 폐루프 밸브(45), 반응기 바이패스 유로(63), 및 반응기 바이패스 밸브(43)를 더 포함한다.The ship power unit 101 including the selective catalytic reduction system according to an embodiment of the present invention includes an oxidation catalyst unit 55, a blower 80, an exhaust gas flow meter 81, an auxiliary heating unit 85, The temperature sensor 86, the reducing agent temperature sensor 87, the control unit 90, the urea storage unit 59, the urea supply channel 68, the urea injection unit 57, the urea supply valve 48, A water supply reservoir 59, a water supply passage 69, a water supply valve 49, a main exhaust valve 41, an auxiliary exhaust valve 42, a supercharger bypass valve 44, a closed loop passage 65 ), A closed loop valve 45, a reactor bypass line 63, and a reactor bypass valve 43.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치(101)는 배기 리시버(exhaust gas receiver)(11) 및 소기 리시버(scavenge air receiver)(19)를 더 포함할 수 있다.In addition, the marine power unit 101 including the selective catalytic reduction system according to an embodiment of the present invention may further include an exhaust gas receiver 11 and a scavenge air receiver 19 .

엔진(10)은 통상적으로 선박에 사용되는 저속 디젤 엔진일 수 있으며, 해당 기술 분야의 종사자에게 공지된 다양한 엔진이 사용될 수 있다. 과급기(turbo charger)(15)는 엔진(10)의 배기 가스가 갖는 압력으로 터빈을 돌려 엔진(10)에 새로운 외기를 공급한다.Engine 10 may be a low speed diesel engine, typically used in ships, and various engines known to those skilled in the art may be used. A turbo charger 15 turns the turbine with the pressure of the exhaust gas of the engine 10 and supplies fresh air to the engine 10.

한편, 엔진(10)에서 배출된 배기 가스는 섭씨 250도 내지 섭씨 450도 범위 내의 온도를 가질 수 있다. 그러나, 배기 가스의 온도는 과급기(15)를 거치면서 섭씨 150도 이상 섭씨 250도 미만의 온도로 낮아질 수 있다.On the other hand, the exhaust gas discharged from the engine 10 may have a temperature within a range of 250 degrees Celsius to 450 degrees Celsius. However, the temperature of the exhaust gas may be lowered to a temperature of not less than 150 degrees Celsius and less than 250 degrees Celsius through the supercharger 15. [

배기 리시버(11)는 엔진(10)의 실린더 왕복 운동으로 불균형한 압력을 가지고 배출된 엔진(10)의 배기 가스를 고르게 완화시킨다. 소기 리시버(19)는 과급기(15)가 엔진(10)에 공급하는 새로운 외기의 불균일한 압력을 고르게 완화시킨다.The exhaust receiver 11 uniformly relieves the exhaust gas of the discharged engine 10 with an unbalanced pressure in the cylinder reciprocating motion of the engine 10. [ The scavenging receiver 19 uniformly alleviates the uneven pressure of the fresh air supplied to the engine 10 by the supercharger 15.

메인 배기 유로(61)는 엔진(10)의 배기구와 연결되어 엔진(10)의 배기 가스를 배출한다. 메인 배기 유로(61)는 질소산화물(NOx)을 함유한 엔진의 배기 가스를 이동시키며, 선택적 촉매 환원 반응기(30)와 연결되어 선택적 촉매 환원 반응기(30)에 배기 가스를 공급한다. 또한, 메인 배기 유로(61)는 엔진(10)과, 과급기(15), 그리고 선택적 촉매 환원 반응기(30)를 순차적으로 연결한다. 즉, 과급기(15)와 선택적 촉매 환원 반응기(30)는 메인 배기 유로(61) 상에 차례로 설치된다.The main exhaust passage (61) is connected to the exhaust port of the engine (10) and exhausts the exhaust gas of the engine (10). The main exhaust passage 61 moves the exhaust gas of the engine containing nitrogen oxides (NOx) and is connected to the selective catalytic reduction reactor 30 to supply the exhaust gas to the selective catalytic reduction reactor 30. [ The main exhaust passage 61 sequentially connects the engine 10, the turbocharger 15, and the selective catalytic reduction reactor 30. That is, the turbocharger 15 and the selective catalytic reduction reactor 30 are sequentially installed on the main exhaust passage 61.

메인 배기 밸브(41)는 과급기(15)와 선택적 촉매 환원 반응기(30) 사이의 메인 배기 유로(61)에 설치된다. 즉, 메인 배기 밸브(41)는 과급기(15)를 거친 엔진(10)의 배기 가스를 선택적 촉매 환원 반응기(30)에 유입시키거나 차단한다.The main exhaust valve 41 is installed in the main exhaust passage 61 between the supercharger 15 and the selective catalytic reduction reactor 30. [ That is, the main exhaust valve 41 introduces or cuts off the exhaust gas of the engine 10 through the supercharger 15 into the selective catalytic reduction reactor 30.

선택적 촉매 환원 반응기(30)는 엔진(10)의 배기 가스를 정화하여 배기 가스에 함유된 질소산화물을 저감시킨다. 선택적 촉매 환원 반응기(30)는 엔진(10)의 배기 가스에 함유된 질소산화물과 환원제를 반응시켜 질소와 수증기로 환원 처리한다.The selective catalytic reduction reactor 30 purifies the exhaust gas of the engine 10 to reduce nitrogen oxides contained in the exhaust gas. The selective catalytic reduction reactor (30) reacts the nitrogen oxide contained in the exhaust gas of the engine (10) with a reducing agent to reduce the nitrogen and water vapor.

선택적 촉매 환원 반응기(30)는 촉매(35)를 포함한다. 구체적으로, 제올라이트(Zeolite), 바나듐(Vanadium), 및 백금(Platinum) 등과 같이 해당 기술 분야의 종사자에게 공지된 촉매(35)가 촉매 담체를 통해 선택적 촉매 환원 반응기(30)의 내부에 설치된다. 본 발명의 일 실시예에서는, 선택적 촉매 환원 반응기(30)의 내부에 설치되는 촉매(35)로 선택적 촉매 환원 반응기(30)의 내부 온도가 섭씨 300도 내지 섭씨 350도 범위 내일 때 촉매 반응이 우수한 촉매(35)가 사용될 수 있다.The selective catalytic reduction reactor (30) comprises a catalyst (35). Specifically, a catalyst 35 known to those skilled in the art, such as zeolite, vanadium, and platinum, is installed in the interior of the selective catalytic reduction reactor 30 through a catalyst carrier. In an embodiment of the present invention, when the internal temperature of the selective catalytic reduction reactor 30 is within the range of 300 ° C. to 350 ° C., the catalytic reaction is excellent when the catalyst 35 is installed in the selective catalytic reduction reactor 30. A catalyst 35 may be used.

또한, 선택적 촉매 환원 반응기(30)의 하우징은 일례로 스테인레스 스틸(stainless steel)을 소재로 만들어질 수 있다.The housing of the selective catalytic reduction reactor 30 may be made of stainless steel, for example.

선택적 촉매 환원 반응기(30)를 거치면서 엔진(10)의 배기 가스에 함유된 질소산화물은 저감되고, 엔진(10)의 배기 가스는 다시 메인 배기 유로(61)로 배출된다.The nitrogen oxides contained in the exhaust gas of the engine 10 are reduced while the exhaust gas of the engine 10 is exhausted to the main exhaust gas passage 61 again through the selective catalytic reduction reactor 30. [

반응기 바이패스 유로(63)는 선택적 촉매 환원 반응기(30)를 우회한다. 구체적으로, 반응기 바이패스 유로(63)는 메인 배기 밸브(41)와 과급기(15) 사이의 메인 배기 유로(61)와 선택적 촉매 환원 반응기(30)를 거친 메인 배기 유로(61)를 서로 연결한다. 즉, 반응기 바이패스 유로(63)는 메인 배기 밸브(41)가 닫혀 엔진(10)의 배기 가스가 선택적 촉매 환원 반응기(30)를 통과하지 못할 경우 엔진(10)의 배기 가스를 우회시켜 배출한다.The reactor bypass passage (63) bypasses the selective catalytic reduction reactor (30). Specifically, the reactor bypass flow path 63 connects the main exhaust flow path 61 between the main exhaust valve 41 and the turbocharger 15 with the main exhaust flow path 61 through the selective catalytic reduction reactor 30 . That is, the reactor bypass flow path 63 bypasses the exhaust gas of the engine 10 when the main exhaust valve 41 is closed and the exhaust gas of the engine 10 can not pass through the selective catalytic reduction reactor 30 .

보조 배기 밸브(42)는 선택적 촉매 환원 반응기(30)를 거친 메인 배기 유로(61)에 설치된다. 구체적으로, 보조 메인 밸브(42)는 선택적 촉매 환원 반응기(30)를 지나고 반응기 바이패스 유로(63)와는 만나기 전의 메인 배기 유로(61) 상에 설치될 수 있다. 즉, 반응기 바이패스 유로(63)는 선택적 촉매 환원 반응기(30) 및 보조 배기 밸브(42)를 차례로 거친 메인 배기 유로(61)를 메인 배기 밸브(41)와 과급기(15) 사이의 메인 배기 유로(61)와 연결한다. 보조 배기 밸브(42)는 반응기 바이패스 유로(63)를 통해 선택적 촉매 환원 반응기(30)를 우회한 엔진(10)의 배기 가스가 역류하여 선택적 촉매 환원 반응기(30)로 유입되는 것을 차단할 수 있다.The auxiliary exhaust valve (42) is installed in the main exhaust passage (61) through the selective catalytic reduction reactor (30). Specifically, the auxiliary main valve 42 may be installed on the main exhaust passage 61 before passing through the selective catalytic reduction reactor 30 and before reaching the reactor bypass passage 63. That is, the reactor bypass flow path 63 is connected to the main exhaust flow path 61 through the selective catalytic reduction reactor 30 and the auxiliary exhaust valve 42 in the main exhaust flow path between the main exhaust valve 41 and the turbocharger 15, (61). The auxiliary exhaust valve 42 can block the exhaust gas of the engine 10 bypassing the selective catalytic reduction reactor 30 through the reactor bypass passage 63 from flowing back into the selective catalytic reduction reactor 30 .

보조 메인 밸브(42)는 메인 배기 밸브(41)와 함께 동작한다. 즉, 메인 배기 밸브(41)가 닫히면 보조 메인 밸브(42)도 닫힌다. 보조 메인 밸브(42)는 반응기 바이패스 유로(63)를 통과한 과급기(15)를 거친 상대적으로 저온, 즉 섭씨 150도 이상 섭씨 250도 미만의 온도를 갖는 엔진(10)의 배기 가스가 역류하여 선택적 촉매 환원 반응기(30) 내부로 유입되는 것을 방지한다. 하지만, 본 발명의 일 실시예에서, 보조 메인 밸브(42)는 경우에 따라 생략될 수도 있다.The auxiliary main valve (42) operates together with the main exhaust valve (41). That is, when the main exhaust valve 41 is closed, the auxiliary main valve 42 is also closed. The auxiliary main valve 42 is configured such that the exhaust gas of the engine 10 having a relatively low temperature passing through the supercharger 15 passing through the reactor bypass flow path 63, that is, a temperature of not less than 150 deg. And is prevented from flowing into the selective catalytic reduction reactor (30). However, in one embodiment of the present invention, the auxiliary main valve 42 may be omitted as the case may be.

반응기 바이패스 밸브(43)는 반응기 바이패스 유로(63) 상에 설치된다. 반응기 바이패스 밸브(43)는 메인 배기 밸브(41)가 열리면 닫히고, 메인 배기 밸브(41)가 닫히면 열리도록 제어된다.The reactor bypass valve 43 is installed on the reactor bypass flow path 63. The reactor bypass valve 43 is closed when the main exhaust valve 41 is opened and is controlled to open when the main exhaust valve 41 is closed.

환원제 분사부(51)는 암모니아(NH3)를 포함한 환원제를 선택적 촉매 환원 반응기(30)에 유입되는 엔진(10)의 배기 가스에 분사한다. 도 1에서 환원제 분사부(51)는 메인 배기 유로(61) 상에 설치되었으나, 본 발명의 일 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 환원제 분사부(51)는 선택적 촉매 환원 반응기(30)의 전단부, 즉 유입구 부근에 설치될 수도 있다.The reducing agent injecting section 51 injects a reducing agent containing ammonia (NH 3 ) into the exhaust gas of the engine 10 flowing into the selective catalytic reduction reactor 30. 1, the reducing agent spraying unit 51 is installed on the main exhaust passage 61, but the embodiment of the present invention is not limited thereto. Therefore, the reducing agent spraying part 51 may be installed at the front end of the selective catalytic reduction reactor 30, that is, near the inlet port.

가수분해 챔버(50)는 우레아(urea, CO(NH2)2)를 가수분해하여 환원제 분사부(51)에 공급할 암모니아(NH3)를 생성한다. 가수분해 챔버(50)에서 우레아(urea, CO(NH2)2)가 가수분해되면, 암모니아(NH3)와 함께 이소시안산(Isocyanic acid, HNCO)이 생성된다.The hydrolysis chamber 50 generates ammonia (NH 3 ) to be supplied to the reducing agent spraying section 51 by hydrolyzing urea (CO (NH 2 ) 2 ). When urea (urea, CO (NH 2) 2) is hydrolyzed in a hydrolysis chamber (50), when isobutane with ammonia (NH 3) it is generated Ansan (Isocyanic acid, HNCO).

환원제 공급 유로(67)는 가수분해 챔버(50)에서 생성된 암모니아(NH3)를 포함한 환원제를 환원제 분사부(51)에 공급한다.The reducing agent supply passage 67 supplies a reducing agent containing ammonia (NH 3 ) generated in the hydrolysis chamber 50 to the reducing agent spraying section 51.

산화 촉매부(55)는 환원제 공급 유로(67) 상에 설치된다. 산화 촉매부(55)는 가수분해 챔버(50)에서 생성된 이소시안산(HNCO)을 분해하여 암모니아(NH3)를 추가로 생성한다.The oxidation catalyst portion 55 is provided on the reducing agent supply passage 67. The oxidation catalyst part 55 decomposes isocyanic acid (HNCO) generated in the hydrolysis chamber 50 to further generate ammonia (NH 3 ).

과급기 바이패스 유로(64)는 엔진(10)의 배기 가스의 일부를 과급기(15)를 우회하여 가수분해 챔버(50)에 공급한다. 즉, 과급기 바이패스 유로(64)는 과급기(15)를 거치지 않은 상대적으로 고온의 배기 가스를 가수분해 챔버(50)에 유입시킨다. 과급기 바이패스 유로(64)를 통해 과급기(15)를 우회한 엔진(10)의 배기 가스는 섭씨 250도 내지 섭씨 450도 범위 내의 온도를 가질 수 있다.The supercharger bypass flow path 64 bypasses the turbocharger 15 and supplies a part of the exhaust gas of the engine 10 to the hydrolysis chamber 50. That is, the supercharger bypass flow path 64 introduces the relatively high temperature exhaust gas not through the supercharger 15 into the hydrolysis chamber 50. The exhaust gas of the engine 10 bypassing the supercharger 15 through the supercharger bypass flow path 64 may have a temperature within a range of 250 degrees Celsius to 450 degrees Celsius.

즉, 가수분해 챔버(50)는 과급기 바이패스 유로(64)를 통해 공급받은 엔진(10)의 배기 가스가 갖는 열에너지를 이용하여 우레아를 가수분해 시킨다.That is, the hydrolysis chamber 50 hydrolyzes the urea using the thermal energy of the exhaust gas of the engine 10 supplied through the supercharger bypass flow path 64.

블로워(80) 및 배기 가스 유량계(81)는 과급기 바이패스 유로(64) 상에 설치된다. 블로워(80)는 과급기 바이패스 유로(64)를 통해 가수분해 챔버(50)에 공급되는 엔진(10)의 배기 가스의 유량을 조절한다. 배기 가스 유량계(81)는 블로워(80)에 의해 이동하는 엔진(10)의 배기 가스의 유량을 측정한다.The blower (80) and the exhaust gas flow meter (81) are installed on the supercharger bypass flow path (64). The blower 80 regulates the flow rate of the exhaust gas of the engine 10 supplied to the hydrolysis chamber 50 through the supercharger bypass flow path 64. The exhaust gas flowmeter 81 measures the flow rate of the exhaust gas of the engine 10 which is moved by the blower 80.

보조 가열부(85) 및 배기 가스 온도 센서(86)는 과급기 바이패스 유로(64) 상에 설치된다. 배기 가스 온도 센서(86)는 가수분해 챔버(50)에 유입되는 엔진(10)의 배기 가스의 온도를 측정하여 정보 신호를 제어부(90)에 전달한다. 제어부(90)는 배기 가스 온도 센서(86)를 통해 측정된 엔진(10)의 배기 가스의 온도가 우레아의 가수분해 반응 온도 미만이면 보조 가열부(85)를 가동시켜 가수분해 챔버(50)에 공급되는 엔진(10)의 배기 가스의 온도가 우레아의 가수분해 반응 온도 이상이 되도록 조절한다. 여기서, 보조 가열부(85)는 전기 히터 또는 버너일 수 있다.The auxiliary heating section 85 and the exhaust gas temperature sensor 86 are installed on the supercharger bypass flow path 64. The exhaust gas temperature sensor 86 measures the temperature of the exhaust gas of the engine 10 flowing into the hydrolysis chamber 50 and transmits an information signal to the control unit 90. The control unit 90 activates the auxiliary heating unit 85 when the temperature of the exhaust gas of the engine 10 measured by the exhaust gas temperature sensor 86 is lower than the hydrolysis reaction temperature of the urea and supplies it to the hydrolysis chamber 50 The temperature of the exhaust gas of the supplied engine 10 is adjusted to be equal to or higher than the hydrolysis temperature of the urea. Here, the auxiliary heating section 85 may be an electric heater or a burner.

환원제 온도 센서(87)는 환원제 공급 유로(67) 상에 설치되어 가수분해 챔버(50)에서 배출된 암모니아를 포함한 환원제의 온도를 측정하고, 이를 제어부(90)에 전달한다. 제어부(90)는 선택적 촉매 환원 반응기(30)에 유입되는 엔진(10)의 배기 가스에 분사되는 환원제가 적절한 온도와 유량을 가질 수 있도록, 블로워(80)와 보조 가열부(85)를 조절한다.The reducing agent temperature sensor 87 measures the temperature of the reducing agent including the ammonia discharged from the hydrolysis chamber 50 and transfers the measured temperature to the controller 90. The control unit 90 adjusts the blower 80 and the auxiliary heating unit 85 so that the reducing agent injected into the exhaust gas of the engine 10 flowing into the selective catalytic reduction reactor 30 can have an appropriate temperature and flow rate .

우레아 저장부(58)는 가수분해 챔버(50)에 공급할 우레아를 저장한다. 그리고 우레아 공급 유로(68)는 우레아 저장부(58)와 가수분해 챔버(50)를 연결한다. 즉, 우레아 저장부(58)에 저장된 우레아는 우레아 공급 유로(68)를 통해 가수분해 챔버(50)에 공급된다.The urea reservoir 58 stores the urea to be supplied to the hydrolysis chamber 50. The urea supply passage 68 connects the urea storage portion 58 and the hydrolysis chamber 50 together. That is, the urea stored in the urea storage portion 58 is supplied to the hydrolysis chamber 50 through the urea supply passage 68.

우레아 분사부(57)는 가수분해 챔버(50) 내에 설치된다. 구체적으로, 우레아 분사부(57)는 우레아 공급 유로(68)와 연결된다.The urea injection part (57) is installed in the hydrolysis chamber (50). Specifically, the urea jetting section 57 is connected to the urea supply passage 68.

우레아 공급 밸브(48)는 우레아 공급 유로(68) 상에 설치되어 우레아의 공급량을 조절한다. 그리고 우레아 유량계(82)는 우레아 공급 유로(68)를 통해 가수분해 챔버(50)에 공급되는 우레아의 유량을 측정하고, 이를 제어부(90)에 전달한다.The urea supply valve 48 is provided on the urea supply passage 68 to regulate the supply amount of the urea. The urea flow meter 82 measures the flow rate of the urea supplied to the hydrolysis chamber 50 through the urea supply channel 68 and transmits the measured flow rate to the control unit 90.

용수 저장부(59)는 가수분해 챔버(50)에 공급할 물을 저장한다. 그리고 용수 공급 유로(69)는 용수 저장부(59)와 가수분해 챔버(50)를 연결한다. 도 1에서 용수 공급 유로(69)는 우레아 공급 유로(68)와 연결되나, 본 발명의 일 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 용수 공급 유로(69)가 직접 가수분해 챔버(50)와 연결될 수도 있다.The water storage 59 stores the water to be supplied to the hydrolysis chamber 50. The water supply passage 69 connects the water storage 59 and the hydrolysis chamber 50. 1, the water supply passage 69 is connected to the urea supply passage 68, but the embodiment of the present invention is not limited thereto. Therefore, the water supply passage 69 may be directly connected to the hydrolysis chamber 50.

용수 공급 밸브(49)는 용수 공급 유로(69) 상에 설치되어 물의 공급량을 조절한다.The water supply valve 49 is provided on the water supply passage 69 to regulate the supply amount of water.

과급기 바이패스 밸브(44)는 과급기 바이패스 유로(64) 상에 설치되어 과급기 바이패스 유로(64)를 개폐한다.The supercharger bypass valve 44 is installed on the supercharger bypass flow passage 64 to open / close the supercharger bypass flow passage 64.

폐루브 유로(65)는 과급기 바이패스 밸브(44)와 가수분해 챔버(50) 사이의 과급기 바이패스 유로(64)와 선택적 촉매 환원 반응기(30)와 보조 배기 밸브(42) 사이의 메인 배기 유로(61)를 서로 연결한다. 그리고 폐루프 밸브(45)는 폐루프 유로(65) 상에 설치되어 폐루프 유로(65)를 개폐한다.The closed-loop flow path 65 is provided between the supercharger bypass flow path 64 between the supercharger bypass valve 44 and the hydrolysis chamber 50, the main exhaust flow path between the selective catalytic reduction reactor 30 and the auxiliary exhaust valve 42, (61) are connected to each other. The closed-loop valve 45 is installed on the closed-loop flow passage 65 to open and close the closed-loop flow passage 65.

이와 같은 구조에 의하면, 메인 배기 밸브(41), 보조 배기 밸브(42), 과급기 바이패스 밸브(44)는 닫히고 폐루프 밸브(45)는 열리면, 유체가 가수분해 챔버(50)와 선택적 촉매 환원 반응기(30) 사이를 폐루프 순환하게 된다.According to this structure, when the main exhaust valve 41, the auxiliary exhaust valve 42, the supercharger bypass valve 44 are closed and the closed-loop valve 45 is opened, the fluid flows through the hydrolysis chamber 50 and the selective catalytic reduction And the reactor 30 is closed-loop circulated.

또한, 본 발명의 일 실시예에서, 제어부(90)는 배기 가스 유량계(81), 우레아 유량계(82), 배기 가스 온도 센서(86), 및 환원제 온도 센서(87)로부터 정보 신호를 전달받는다. 그리고 제어부(90)는 메인 배기 밸브(41), 보조 배기 밸브(42), 과급기 바이패스 밸브(43), 폐루프 밸브(45), 우레아 공급 밸브(48), 및 용수 공급 밸브(49)의 개폐를 제어한다. The control unit 90 receives information signals from the exhaust gas flow meter 81, the urea flow meter 82, the exhaust gas temperature sensor 86, and the reducing agent temperature sensor 87. In this embodiment, The control unit 90 controls the supply of the main exhaust valve 41, the auxiliary exhaust valve 42, the supercharger bypass valve 43, the closed loop valve 45, the urea supply valve 48 and the water supply valve 49 And controls opening and closing.

이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 동력 장치(101)의 동작 원리를 구체적으로 살펴본다.Hereinafter, the operation principle of the power unit 101 including the selective catalytic reduction system according to one embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 4. FIG.

본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 동력 장치(101)는 선택적 촉매 환원 시스템의 미가동 모드, 예열 모드, 가동 모드, 및 재생 모드 중 하나의 모드로 필요에 따라 선택적으로 동작한다.The power plant 101 including the selective catalytic reduction system according to an embodiment of the present invention selectively operates as needed in one of the un-activated mode, the preheatable mode, the active mode, and the regenerative mode of the selective catalytic reduction system .

도 1은 본 발명의 일 실시예에서, 선택적 촉매 환원 시스템의 미가동 모드를 나타낸다.Figure 1 shows an un-activated mode of a selective catalytic reduction system in one embodiment of the present invention.

도 1에 도시한 바와 같이, 미가동 모드에서는 메인 배기 밸브(41), 보조 배기 밸브(42), 과급기 배기 밸브(44), 및 폐루프 밸브(45)가 모두 닫힌다. 그리고 반응기 바이패스 밸브(43)는 열린다. 또한, 우레아 공급 밸브(48) 및 용수 공급 밸브(49)는 모두 닫힌다. 미가동 모드에서, 과급기(15)를 거친 엔진(10)의 배기 가스는 반응기 바이패스 유로(63)를 통해 선택적 촉매 환원 반응기(30)를 우회하여 배출된다.1, the main exhaust valve 41, the auxiliary exhaust valve 42, the supercharger exhaust valve 44, and the closed-loop valve 45 are all closed in the non-operating mode. And the reactor bypass valve 43 is opened. Further, both the urea supply valve 48 and the water supply valve 49 are closed. In the non-operating mode, the exhaust gas of the engine 10 through the supercharger 15 is exhausted through the reactor bypass passage 63, bypassing the selective catalytic reduction reactor 30.

미가동 모드는 선박이 배출 가스 규제 지역 밖에서 운항할 때 선택될 수 있다.Un-operation mode can be selected when the ship is operating outside the emission control area.

도 2는 본 발명의 일 실시예에서, 선택적 촉매 환원 시스템의 예열 모드를 나타낸다.Figure 2 shows a preheat mode of a selective catalytic reduction system in one embodiment of the present invention.

도 2에 도시한 바와 같이, 예열 모드에서는 메인 배기 밸브(41), 보조 배기 밸브(42), 및 과급기 바이패스 밸브(44)는 닫히고, 폐루프 밸브(45)는 열린다. 그리고 반응기 바이패스 밸브(43)는 열린다. 또한, 우레아 공급 밸브(48) 및 용수 공급 밸브(49)는 모두 닫힌다. 예열 모드에서도, 과급기(15)를 거친 엔진(10)의 배기 가스는 반응기 바이패스 유로(63)를 통해 선택적 촉매 환원 반응기(30)를 우회하여 배출된다. 그리고 보조 가열부(85)에 의해 가열된 유체가 블로워(80)에 의해 가수분해 챔버(50)와 선택적 촉매 환원 반응기(30) 사이를 폐루프 순환하면서, 선택적 촉매 환원 반응기(30)에 설치된 촉매(35)를 예열시킨다.2, in the preheat mode, the main exhaust valve 41, the auxiliary exhaust valve 42, and the turbocharger bypass valve 44 are closed and the closed-loop valve 45 is opened. And the reactor bypass valve 43 is opened. Further, both the urea supply valve 48 and the water supply valve 49 are closed. In the preheating mode, the exhaust gas of the engine 10 through the turbocharger 15 is discharged through the reactor bypass passage 63, bypassing the selective catalytic reduction reactor 30. The fluid heated by the auxiliary heating section 85 is circulated in the closed loop between the hydrolysis chamber 50 and the selective catalytic reduction reactor 30 by the blower 80 and is supplied to the selective catalytic reduction reactor 30, (35).

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 유체를 폐루프 순환시키면서 선택적 촉매 환원 반응기(30)의 촉매(35)를 예열하므로, 보조 가열부(85)가 적은 연료를 소비하여 효과적으로 촉매를 예열 시킬 수 있다.As described above, according to the embodiment of the present invention, since the catalyst 35 of the selective catalytic reduction reactor 30 is preheated while circulating the fluid in the closed loop, the auxiliary heating section 85 consumes less fuel, .

예열 모드는 선박이 배출 가스 규제 지역 밖에서 운항하다가 배출 가스 규제할 때 지역으로 진입을 시작할 때 선택될 수 있다.The preheat mode can be selected when the ship is operating outside the regulated area and begins entering the area when regulating the exhaust gas.

도 3은 본 발명의 일 실시예에서, 선택적 촉매 환원 시스템의 가동 모드를 나타낸다.Figure 3 illustrates an operating mode of a selective catalytic reduction system in one embodiment of the present invention.

도 3에 도시한 바와 같이, 가동 모드에서는 메인 배기 밸브(41), 보조 배기 밸브(42), 및 과급기 배기 밸브(44)는 열리고, 폐루프 밸브(45)는 닫힌다. 그리고 반응기 바이패스 밸브(43)는 닫힌다. 또한, 우레아 공급 밸브(48)는 열리고, 용수 공급 밸브(49)는 닫힌다. 이때, 용수 공급 밸브(49)는 필요에 따라 열릴 수도 있다. 가동 모드에서는 과급기(15)를 거친 엔진(10)의 배기 가스가 선택적 촉매 환원 반응기(30)를 거치면서 엔진(10)의 배기 가스에 함유된 질소산화물이 저감된 후 배출된다.3, the main exhaust valve 41, the auxiliary exhaust valve 42, and the supercharger exhaust valve 44 are opened and the closed-loop valve 45 is closed in the operation mode. And the reactor bypass valve 43 is closed. Further, the urea supply valve 48 is opened and the water supply valve 49 is closed. At this time, the water supply valve 49 may be opened as needed. In the operating mode, the exhaust gas of the engine 10 through the supercharger 15 is exhausted after the nitrogen oxide contained in the exhaust gas of the engine 10 is reduced while passing through the selective catalytic reduction reactor 30. [

또한, 엔진(10)의 배기 가스의 일부는 과급기 바이패스 유로(64)를 통해 가수분해 챔버(50)에 공급된다. 가수분해 챔버(50)는 과급기 바이패스 유로(64)를 통해 공급받은 상대적으로 고온인 엔진(10)의 배기 가스가 갖는 열에너지를 이용하여 우레아를 가수분해한다. 우레아를 가수분해시켜 생성된 암모니아와 이소시안산(HNCO)은 환원제 공급 유로(67)를 따라 이동한다. 이때, 이소시안산은 환원제 공급 유로(67) 상에 설치된 산화 촉매부(55)를 거치면서 분해되어 암모니아가 추가 생산된다.In addition, a part of the exhaust gas of the engine 10 is supplied to the hydrolysis chamber 50 through the supercharger bypass flow path 64. The hydrolysis chamber 50 hydrolyzes the urea by using the thermal energy of the exhaust gas of the relatively high temperature engine 10 supplied through the supercharger bypass flow path 64. Ammonia and isocyanic acid (HNCO) produced by hydrolysis of urea move along the reducing agent feed channel 67. At this time, the isocyanate is decomposed while passing through the oxidation catalyst part 55 provided on the reducing agent supply flow path 67, and ammonia is further produced.

한편, 과급기 바이패스 유로(64)를 따라 가수분해 챔버(50)로 이동하는 상대적으로 고온인 엔진(10)의 배기 가스가 갖는 열에너지가 우레아를 가수분해 시키기에 충분하지 않을 경우, 제어부(90)는 보조 가열부(85)를 가동하여 우레아를 가수분해 시키기에 충분한 온도로 과급기 바이패스 유로(64)를 흐르는 엔진(10)의 배기 가스를 승온 시킨다.On the other hand, when the thermal energy of the exhaust gas of the relatively high temperature engine 10 moving to the hydrolysis chamber 50 along the supercharger bypass flow path 64 is not enough to hydrolyze the urea, Activates the auxiliary heating section 85 to raise the temperature of the exhaust gas of the engine 10 flowing through the supercharger bypass flow path 64 to a temperature sufficient to hydrolyze the urea.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 과급기(15)를 우회한 상대적으로 고온인 엔진의 배기 가스가 갖는 열에너지를 활용하여 우레아를 가수분해 시켜 환원제를 효과적으로 생성하므로, 추가적인 연료의 소비를 최소화할 수 있다.As described above, according to the embodiment of the present invention, since the reducing agent is effectively generated by hydrolyzing the urea utilizing the thermal energy possessed by the exhaust gas of the relatively high temperature engine bypassing the turbocharger 15, the consumption of the additional fuel is minimized can do.

가동 모드는 선박이 배출 가스 규제 지역 내에서 운항할 때 선택될 수 있다.The operation mode can be selected when the ship is operating within the emission control area.

도 4는 본 발명의 일 실시예에서, 선택적 촉매 환원 시스템의 재생 모드를 나타낸다.Figure 4 illustrates a regeneration mode of a selective catalytic reduction system in one embodiment of the present invention.

도 4에 도시한 바와 같이, 재생 모드에서는 메인 배기 밸브(41), 보조 배기 밸브(42), 및 과급기 바이패스 밸브(44)는 닫히고, 폐루프 밸브(45)는 열린다. 그리고 반응기 바이패스 밸브(43)는 열린다. 또한, 우레아 공급 밸브(48)는 닫히고, 용수 공급 밸브(49)는 열린다. 이때, 용수 공급 밸브(49)는 필요한 양의 용수를 공급한 이후 닫힐 수 있다.4, in the regeneration mode, the main exhaust valve 41, the auxiliary exhaust valve 42, and the turbocharger bypass valve 44 are closed, and the closed-loop valve 45 is opened. And the reactor bypass valve 43 is opened. Further, the urea supply valve 48 is closed, and the water supply valve 49 is opened. At this time, the water supply valve 49 can be closed after supplying a necessary amount of water.

재생 모드에서, 과급기(15)를 거친 엔진(10)의 배기 가스는 반응기 바이패스 유로(63)를 통해 선택적 촉매 환원 반응기(30)를 우회하여 배출된다. 그리고 보조 가열부(85)에 의해 가열된 유체가 블로워(80)에 의해 가수분해 챔버(50)와 선택적 촉매 환원 반응기(30) 사이를 폐루프 순환하면서, 선택적 촉매 환원 반응기(30)의 촉매(35)를 재생시킨다.In the regeneration mode, the exhaust gas of the engine 10 via the turbocharger 15 is exhausted through the reactor bypass passage 63, bypassing the selective catalytic reduction reactor 30. The fluid heated by the auxiliary heating section 85 is circulated in the closed loop between the hydrolysis chamber 50 and the selective catalytic reduction reactor 30 by the blower 80 so that the catalyst of the selective catalytic reduction reactor 30 35).

가동 모드에서 운전 시간이 경과하면, 과급기(15)를 거치면서 섭씨 150도 이상 섭씨 250도 미만으로 상대적으로 낮아진 온도를 갖는 배기 가스는 선택적 촉매 환원 반응기(30)에 설치된 촉매(35)를 피독시킨다. 즉, 촉매(35)는 피독 물질에 의해 피독되어 활성이 저하된다. 구체적으로, 피독 물질은 배기 가스의 황산화물(SOx)과 환원제의 암모니아(NH3)가 반응하여 생성된다. 피독 물질은 황산암모늄(Ammonium sulfate, (NH4)2SO4)과 아황산수소암모늄(Ammonium bisulfate, NH4HSO4) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 이러한 피독 물질은 외부 열원에 의해 분해되거나 제거될 수 있다.When the operating time in the operating mode has elapsed, the exhaust gas having a relatively low temperature of 150 ° C or more and less than 250 ° C through the supercharger 15 is poisoned by the catalyst 35 installed in the selective catalytic reduction reactor 30 . That is, the catalyst 35 is poisoned by the poisoning substance and its activity is lowered. Specifically, the poisoning substance is produced by reacting sulfur oxides (SOx) of the exhaust gas with ammonia (NH 3 ) of the reducing agent. Poisoning material may comprise one or more of ammonium sulfate (Ammonium sulfate, (NH4) 2 SO 4) and ammonium bisulfite (Ammonium bisulfate, NH 4 HSO 4 ). Such poisonous materials can be decomposed or removed by an external heat source.

따라서, 촉매가 피독되어 활성이 저하되면, 재생 모드로 전환하여 유체를 블로워(80)에 통해 가수분해 챔버(50)와 선택적 촉매 환원 반응기(30) 사이를 폐루프 순환시키면서 보조 가열부(85)에 통해 가열하여 승온시킨다. 그리고 승온된 유체는 피독된 촉매를 재생시킨다.Therefore, when the catalyst is poisoned and the activity is lowered, the regeneration mode is switched to the auxiliary heating unit 85 while circulating the fluid between the hydrolysis chamber 50 and the selective catalytic reduction reactor 30 through the blower 80, And the temperature is raised. And the heated fluid regenerates the poisoned catalyst.

그리고 용수 저장부(59)에서 공급된 물은 촉매에 재생 효율을 향상시킬 수 있다. 재생에 필요한 만큼 물이 공급되면, 용수 공급 밸브(49)를 닫고 유체를 폐루프 순환시켜 촉매(35)를 재생한다.The water supplied from the water storage 59 can improve the regeneration efficiency of the catalyst. When water is supplied as much as necessary for regeneration, the water supply valve 49 is closed and the fluid is circulated in the closed loop to regenerate the catalyst 35.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 선택적 촉매 환원 반응기(30)에 설치된 촉매(35)가 피독될 경우 이를 효과적으로 추가적인 연료 소모를 최소화하여 재생할 수 있다.As described above, according to the embodiment of the present invention, when the catalyst 35 installed in the selective catalytic reduction reactor 30 is poisoned, it can be effectively regenerated with minimal additional fuel consumption.

재생 모드는 선택적 촉매 환원 반응기(30)에 설치된 촉매(35)가 피독되어 활성이 저하되면 선택될 수 있다.The regeneration mode can be selected when the catalyst 35 installed in the selective catalytic reduction reactor 30 is poisoned and the activity is lowered.

이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치(101)는 선택적 촉매 환원 반응에 사용되는 환원제를 효과적으로 생성할 수 있다.With this configuration, the ship power device 101 including the selective catalytic reduction system according to an embodiment of the present invention can effectively generate the reducing agent used in the selective catalytic reduction reaction.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치(101)는 선택적 촉매 환원 반응기(30)에 설치된 촉매(35)가 피독되면 이를 효과적으로 재생할 수 있다.In addition, according to the embodiment of the present invention, the ship power device 101 including the selective catalytic reduction system can effectively regenerate the catalyst 35 when the catalyst 35 installed in the selective catalytic reduction reactor 30 is poisoned.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치(101)는 선택적 촉매 환원 반응기(30)에 설치된 촉매를 효과적으로 예열할 수 있다.Further, according to the embodiment of the present invention, the ship power system 101 including the selective catalytic reduction system can effectively preheat the catalyst installed in the selective catalytic reduction reactor 30. [

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.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications and variations will be apparent to those skilled in the art. 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.It is therefore to be understood that the embodiments described above are to be considered in all respects only as illustrative and not restrictive, the scope of the invention being indicated by the appended claims, It is intended that all changes and modifications derived from the equivalent concept be included within the scope of the present invention.

10: 엔진 11: 배기 리시버
15: 과급기 19: 소기 리시버
30: 선택적 촉매 환원 반응기 35: 촉매
41: 메인 배기 밸브 42: 보조 배기 밸브
43: 반응기 바이패스 밸브 44: 과급기 바이패스 밸브
45: 폐루프 바이패스 밸브 48: 우레아 공급 밸브
49: 용수 공급 밸브 50: 가수분해 챔버
51: 환원제 분사부 55: 산화 촉매부
57: 우레아 분사부 58: 우레아 저장부
59: 용수 저장부 61: 메인 배기 유로
63: 반응기 바이패스 유로 64: 과급기 바이패스 유로
65: 폐루프 유로 67: 환원제 공급 유로
68: 우레아 공급 유로 69: 용수 공급 유로
80: 블로워 81: 배기 가스 유량계
82: 우레아 유량계 85: 보조 가열부
86: 배기 가스 온도 센서 87: 환원제 온도 센서
90: 제어부10: engine 11: exhaust receiver
15: supercharger 19: scavenge receiver
30: Selective Catalytic Reduction Reactor 35: Catalyst
41: main exhaust valve 42: auxiliary exhaust valve
43: Reactor bypass valve 44: Supercharger bypass valve
45: closed loop bypass valve 48: urea supply valve
49: Water supply valve 50: Hydrolysis chamber
51: reducing agent spraying part 55: oxidation catalyst part
57: urea sprayer 58: urea reservoir
59: water storage portion 61: main exhaust passage
63: Reactor bypass flow passage 64: Supercharger bypass flow passage
65: closed loop flow path 67: reducing agent supply flow path
68: urea supply passage 69: water supply passage
80: Blower 81: Exhaust gas flow meter
82: urea flow meter 85: auxiliary heating section
86: exhaust gas temperature sensor 87: reducing agent temperature sensor
90:

Claims (17)

엔진(10);
상기 엔진(10)의 배기 가스를 배출하는 메인 배기 유로(61);
상기 메인 배기 유로(61) 상에 설치되며 촉매(35)를 포함하는 선택적 촉매 환원(selective catalytic reduction, SCR) 반응기(30);
상기 엔진(10)과 상기 선택적 촉매 환원 반응기(30) 사이의 상기 메인 배기 유로(61) 상에 설치된 과급기(turbo charger)(15);
상기 과급기(15)와 상기 선택적 촉매 환원 반응기(30) 사이의 상기 메인 배기 유로(61) 상에 설치된 메인 배기 밸브(41);
상기 선택적 촉매 환원 반응기(30)를 거친 상기 메인 배기 유로(61)에 설치된 보조 배기 밸브(42);
우레아(CO(NH2)2)를 가수분해시켜 암모니아(NH3)를 생성하는 가수분해 챔버(50);
상기 엔진(10)의 배기 가스의 일부를 상기 과급기(15)를 우회하여 상기 가수분해 챔버(50)에 공급하는 과급기 바이패스 유로(64);
상기 가수분해 챔버(50)에서 생성된 암모니아(NH3)를 포함한 환원제를 상기 선택적 촉매 환원 반응기(30)에 유입되는 상기 엔진(10)의 배기 가스에 분사하는 환원제 분사부(51);
상기 가수분해 챔버(50)와 상기 환원제 분사부(51)를 연결하는 환원제 공급 유로(67);
상기 과급기 바이패스 유로(64) 상에 설치된 보조 가열부(85);
상기 과급기 바이패스 유로(64) 상에 설치된 과급기 바이패스 밸브(44);
상기 과급기 바이패스 밸브(44)와 상기 가수분해 챔버(50) 사이의 상기 과급기 바이패스 유로(64)와 상기 선택적 촉매 환원 반응기(30)와 상기 보조 배기 밸브(42) 사이의 상기 메인 배기 유로(61)를 연결하는 폐루프 유로(65);
상기 폐루프 유로(65) 상에 설치된 폐루프 밸브(45); 및
상기 메인 배기 밸브(41)와 상기 보조 배기 밸브(2)와 상기 과급기 바이패스 밸브(44) 그리고 상기 폐루프 밸브(45)의 개폐를 각각 제어하며 상기 보조 가열부(85)의 동작을 제어하는 제어부(90)
를 포함하며,
상기 제어부(90)는 상기 선택적 촉매 환원 반응기(30)의 촉매를 예열하거나 촉매를 재생하기 위하여 상기 메인 배기 밸브(41)와 상기 보조 배기 밸브(42) 그리고 상기 과급기 바이패스 밸브(44)는 닫고 상기 폐루프 밸브(45)는 열어, 상가 과급기 바이패스 유로(64)의 일부와 상기 폐루프 유로(65)와 상기 가수분해 챔버(50) 그리고 상기 선택적 촉매 환원 반응기(30)를 연결하는 폐루프를 형성하고,
상기 제어부(90)는 상기 보조 가열부(85)를 동작시켜 상기 폐루프를 순환하는 유체의 온도를 승온시키는 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치.An engine (10);
A main exhaust passage (61) for exhausting the exhaust gas of the engine (10);
A selective catalytic reduction (SCR) reactor 30 disposed on the main exhaust passage 61 and including a catalyst 35;
A turbocharger 15 installed on the main exhaust passage 61 between the engine 10 and the selective catalytic reduction reactor 30;
A main exhaust valve (41) installed on the main exhaust passage (61) between the supercharger (15) and the selective catalytic reduction reactor (30);
An auxiliary exhaust valve (42) provided in the main exhaust passage (61) through the selective catalytic reduction reactor (30);
A hydrolysis chamber 50 for hydrolyzing urea (CO (NH 2 ) 2 ) to produce ammonia (NH 3 );
A supercharger bypass passage (64) for bypassing the supercharger (15) and supplying a part of the exhaust gas of the engine (10) to the hydrolysis chamber (50);
A reducing agent spraying unit 51 for spraying a reducing agent containing ammonia (NH 3 ) generated in the hydrolysis chamber 50 into the exhaust gas of the engine 10 flowing into the selective catalytic reduction reactor 30;
A reducing agent supply passage (67) for connecting the hydrolysis chamber (50) and the reducing agent spraying section (51);
An auxiliary heating unit 85 provided on the supercharger bypass flow path 64;
A supercharger bypass valve 44 provided on the supercharger bypass passage 64;
The main exhaust flow path between the supercharger bypass flow path 64 between the supercharger bypass valve 44 and the hydrolysis chamber 50 and the main exhaust flow path between the selective catalytic reduction reactor 30 and the auxiliary exhaust valve 42 A closed loop flow path 65 connecting the first and second flow paths 61 and 61;
A closed loop valve 45 installed on the closed loop flow path 65; And
Controls the opening and closing of the main exhaust valve 41, the auxiliary exhaust valve 2, the turbocharger bypass valve 44 and the closed-loop valve 45 to control the operation of the auxiliary heating unit 85 The control unit 90,
/ RTI >
The controller 90 closes the main exhaust valve 41, the auxiliary exhaust valve 42 and the turbocharger bypass valve 44 to preheat the catalyst in the selective catalytic reduction reactor 30 or regenerate the catalyst The closed loop valve 45 is opened to connect a part of the supercharger supercharger bypass flow path 64 and the closed loop flow path 65 to the hydrolysis chamber 50 and the selective catalytic reduction reactor 30, Lt; / RTI >
The control unit (90) includes a selective catalytic reduction system for operating the auxiliary heating unit (85) to raise the temperature of the fluid circulating through the closed loop. 제1항에서,
상기 메인 배기 유로(61)를 통해 상기 과급기(15)를 거친 상기 엔진(10)의 배기 가스보다 상기 과급기 바이패스 유로(64)를 통해 상기 과급기(15)를 우회한 상기 엔진(10)의 배기 가스가 상대적으로 높은 온도를 가지며,
상기 과급기 바이패스 유로(64)를 통해 상기 과급기(15)를 우회한 상기 엔진(10)의 배기 가스는 섭씨 250도 내지 섭씨 450도 범위 내의 온도를 갖는 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치.The method of claim 1,
The exhaust gas of the engine 10 bypassing the turbocharger 15 bypasses the exhaust gas of the engine 10 through the turbocharger 15 through the main exhaust passage 61 via the turbocharger bypass passage 64 The gas has a relatively high temperature,
Wherein the exhaust gas of the engine (10) bypassing the turbocharger (15) through the turbocharger bypass line (64) has a temperature within a range of 250 degrees Celsius to 450 degrees Celsius. 제1항에서,
상기 환원제 공급 유로(67) 상에 설치된 산화 촉매부(55)를 더 포함하는 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치.The method of claim 1,
Further comprising an oxidation catalyst section (55) provided on the reducing agent supply flow path (67). 제1항에서,
상기 과급기 바이패스 유로(64) 상에 설치된 블로워(80)를 더 포함하는 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치.The method of claim 1,
Further comprising a blower (80) installed on said supercharger bypass flow path (64). 제1항에서,
상기 과급기 바이패스 유로(64) 상에 설치된 배기 가스 유량계(81)를 더 포함하는 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치.The method of claim 1,
Further comprising an exhaust gas flow meter (81) installed on the supercharger bypass flow path (64). 제1항에서,
상기 과급기 바이패스(64) 유로 상에 설치되어 상기 가수분해 챔버(50)에 유입되는 상기 엔진(10)의 배기 가스의 온도를 측정하는 배기 가스 온도 센서(86)를 더 포함하는 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치.The method of claim 1,
Further comprising an exhaust gas temperature sensor (86) installed on the flow path of the supercharger bypass (64) for measuring the temperature of the exhaust gas of the engine (10) flowing into the hydrolysis chamber (50) For ships. 제6항에서,
상기 제어부(90)는 배기 가스 온도 센서(86)를 통해 측정된 상기 엔진(10)의 배기 가스의 온도가 우레아의 가수분해 반응 온도 미만이면 상기 보조 히터(85)를 가동시켜 상기 가수분해 챔버(50)에 공급되는 상기 엔진(10)의 배기 가스의 온도를 승온시키는 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치.The method of claim 6,
The control unit 90 activates the auxiliary heater 85 when the temperature of the exhaust gas of the engine 10 measured by the exhaust gas temperature sensor 86 is lower than the hydrolysis reaction temperature of the urea, 50) for increasing the temperature of the exhaust gas of the engine (10). 제7항에서,
상기 환원제 공급 유로(67) 상에 설치되어 상기 가수분해 챔버(50)에서 배출된 암모니아를 포함한 환원제의 온도를 측정하여 상기 제어부(90)에 신호를 전달하는 환원제 온도 센서(87)를 더 포함하는 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치.8. The method of claim 7,
And a reducing agent temperature sensor (87) disposed on the reducing agent supply channel (67) for measuring the temperature of the reducing agent including ammonia discharged from the hydrolysis chamber (50) and delivering a signal to the controller (90) Ship power system including selective catalytic reduction system. 제1항에서,
상기 가수분해 챔버(50)에 공급할 우레아를 저장하는 우레아 저장부(58);
상기 우레아 저장부(58)와 상기 가수분해 챔버(50)를 연결하는 우레아 공급 유로(68); 및
상기 가수분해 챔버(50) 내에 설치되어 상기 우레아 공급 유로(68)와 연결된 우레아 분사부(57)
를 더 포함하는 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치.The method of claim 1,
A urea reservoir 58 for storing urea to be supplied to the hydrolysis chamber 50;
A urea supply passage 68 connecting the urea storage part 58 and the hydrolysis chamber 50; And
A urea injection part 57 provided in the hydrolysis chamber 50 and connected to the urea supply passage 68,
Further comprising a selective catalytic reduction system. 제9항에서,
상기 우레아 공급 유로(68) 상에 설치된 우레아 공급 밸브(48)를 더 포함하는 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치.The method of claim 9,
And a urea supply valve (48) provided on the urea supply passage (68). 제9항에서,
상기 가수분해 챔버(50)에 공급할 물을 저장하는 용수 저장부(59);
상기 용수 저장부(59)와 상기 가수분해 챔버(50)를 연결하는 용수 공급 유로(69); 및
상기 용수 공급 유로(69) 상에 설치된 용수 공급 밸브(49)
를 더 포함하는 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치.The method of claim 9,
A water storage portion 59 for storing water to be supplied to the hydrolysis chamber 50;
A water supply passage (69) connecting the water storage part (59) and the hydrolysis chamber (50); And
A water supply valve 49 provided on the water supply passage 69,
Further comprising a selective catalytic reduction system. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에서,
상기 선택적 촉매 환원 반응기(30)의 촉매를 예열하거나 촉매를 재생하기 위한 예열 모드 및 촉매 재생 모드와;
상기 메인 배기 밸브(41), 상기 보조 배기 밸브(42), 상기 과급기 배기 밸브(44), 및 상기 폐루프 밸브(45)가 모두 닫히는 미가동 모드; 그리고
상기 메인 배기 밸브(41), 상기 보조 배기 밸브(42), 및 상기 과급기 배기 밸브(44)는 열리고 상기 폐루프 밸브(45)는 닫힌 가동 모드
중 하나의 모드로 동작하는 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치.12. The method according to any one of claims 1 to 11,
A preheating mode and a catalyst regeneration mode for preheating or regenerating the catalyst of the selective catalytic reduction reactor 30;
An unoperated mode in which both the main exhaust valve 41, the auxiliary exhaust valve 42, the supercharger exhaust valve 44, and the closed-loop valve 45 are closed; And
The main exhaust valve 41, the auxiliary exhaust valve 42, and the supercharger exhaust valve 44 are opened and the closed-loop valve 45 is closed,
And a selective catalytic reduction system operating in one of the two modes. 제12항에서,
상기 선택적 촉매 환원 반응기(30)를 우회하여 상기 메인 배기 밸브(41)와 상기 과급기(15) 사이의 상기 메인 배기 유로(61)와 상기 선택적 촉매 환원 반응기(30) 및 상기 보조 배기 밸브(42)를 차례로 거친 상기 메인 배기 유로(61)를 서로 연결하는 반응기 바이패스 유로(63); 및
상기 반응기 바이패스 유로(63) 상에 설치된 반응기 바이패스 밸브(43)
를 더 포함하며,
상기 반응기 바이패스 밸브(43)는 상기 가동 모드에서 닫히고, 상기 미가동 모드, 상기 예열 모드, 및 상기 재생 모드에서 열리는 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치.The method of claim 12,
The main exhaust passage 61 and the selective catalytic reduction reactor 30 and the auxiliary exhaust valve 42 between the main exhaust valve 41 and the turbocharger 15 bypass the selective catalytic reduction reactor 30, A reactor bypass flow path 63 connecting the main exhaust flow paths 61 in order; And
A reactor bypass valve 43 provided on the reactor bypass flow path 63,
Further comprising:
Wherein the reactor bypass valve (43) is closed in the operation mode and is opened in the unoperated mode, the preheat mode, and the regeneration mode. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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