KR102126830B1 - Apparatus for purifying marine exhaust gas - Google Patents

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Abstract

스크러버 본체와, 스크러버 본체 내부에 해수를 분사하기 위한 분사부 및 상기 분사부에 연결되어 해수를 상기 분사부로 공급하기 위한 적어도 하나의 펌프를 포함하며, 상기 분사부는 상기 스크러버 본체에 적어도 2열을 가지도록 배치되는 복수개의 분사유닛을 구비하는 선박 배기가스 처리 장치가 개시된다.A scrubber body, an injection unit for spraying seawater inside the scrubber body, and at least one pump connected to the injection unit to supply seawater to the injection unit, wherein the injection unit has at least two rows in the scrubber body. Disclosed is a ship exhaust gas treatment apparatus having a plurality of injection units arranged to be disposed.

Description

선박 배기가스 처리장치{Apparatus for purifying marine exhaust gas}Apparatus for purifying marine exhaust gas

본 발명은 선박 배기가스 처리장치에 관한 것이다.The present invention relates to a ship exhaust gas treatment device.

선박에서 배출되는 배기가스에 포함되어 있는 질소산화물 및 황산화물은 구제해사기구(IMO, International Maritime Organization)에 의해 배출규제를 받고 있는 대표적인 대기오염물질이다.Nitrogen oxides and sulfur oxides contained in exhaust gas emitted from ships are representative air pollutants that are regulated by the International Maritime Organization (IMO).

질소산화물 및 황산화물을 제거하기 위해 선박에는 선택적촉매환원(SCR, selecive catalytic reduction) 장치(이하, SCR 장치라 함)와 스크러버(scrubber)가 구비된다. SCR 장치는 요소, 암모니아와 같은 환원제를 이용하여 질소산화물을 제거하는 장치이며, 선박용 스크러버는 습식 또는 건식 방법을 통해 배기가스 내의 황산화물을 제거하는 장치이다.In order to remove nitrogen oxides and sulfur oxides, a ship is equipped with a selective catalytic reduction (SCR) device (hereinafter referred to as an SCR device) and a scrubber. The SCR device is a device for removing nitrogen oxides using a reducing agent such as urea and ammonia, and a ship scrubber is a device for removing sulfur oxides in exhaust gas through a wet or dry method.

그런데, 성능 향상을 위하여 장치 전체 크기가 증가하는 문제가 있다.However, there is a problem in that the overall size of the device increases to improve performance.

국내 공개특허공보 제10-2016-0009349호Domestic Patent Publication No. 10-2016-0009349

탈황성능을 향상시킬 수 있으며, 장치 크기를 감소시킬 수 있는 선박 배기가스 처리장치가 제공된다.A ship exhaust gas treatment apparatus capable of improving desulfurization performance and reducing apparatus size is provided.

본 발명의 일 실시예에 따른 선박 배기가스 처리장치는 스크러버 본체와, 스크러버 본체 내부에 해수를 분사하기 위한 분사부 및 상기 분사부에 연결되어 해수를 상기 분사부로 공급하기 위한 적어도 하나의 펌프를 포함하며, 상기 분사부는 상기 스크러버 본체에 적어도 2열을 가지도록 배치되는 복수개의 분사유닛을 구비할 수 있다.Ship exhaust gas treatment apparatus according to an embodiment of the present invention includes a scrubber body, an injection unit for spraying seawater inside the scrubber body, and at least one pump connected to the injection unit to supply seawater to the injection unit In addition, the injection unit may include a plurality of injection units disposed to have at least two rows in the scrubber body.

상기 분사부는 상기 스크러버 본체의 하단부에 배치되는 제1 분사유닛과, 상기 제1 분사유닛의 상부에 배치되는 제2 분사유닛을 구비할 수 있다.The injection unit may include a first injection unit disposed at a lower end of the scrubber body, and a second injection unit disposed at an upper portion of the first injection unit.

상기 제1 분사유닛은 해수가 공급되는 제1 해수공급관과, 상기 제1 해수공급관에 설치되어 해수가 분사되는 제1 분사노즐을 구비할 수 있다.The first injection unit may include a first seawater supply pipe through which seawater is supplied, and a first injection nozzle installed in the first seawater supply pipe through which seawater is injected.

상기 제2 분사유닛은 해수가 공급되는 제2 해수공급관과, 상기 제2 해수공급관에 설치되어 해수가 분사되는 제2 분사노즐을 구비할 수 있다.The second injection unit may include a second seawater supply pipe through which seawater is supplied, and a second injection nozzle installed in the second seawater supply pipe through which seawater is injected.

상기 제1 분사노즐로부터 분사되는 해수의 분사압이 상기 제2 분사노즐로부터 분사되는 해수의 분사압보다 클 수 있다.The injection pressure of seawater injected from the first injection nozzle may be greater than the injection pressure of seawater injected from the second injection nozzle.

상기 제1 분사노즐의 크기가 상기 제2 분사노즐의 크기보다 작을 수 있다.The size of the first injection nozzle may be smaller than the size of the second injection nozzle.

상기 제2 해수공급관의 직경이 상기 제1 해수공급관의 직경보다 클 수 있다.The diameter of the second sea water supply pipe may be larger than the diameter of the first sea water supply pipe.

상기 스크러버 본체에는 하단부에 주엔진으로부터 배기가스가 유입되는 유입구가 형성되고, 상기 스크러버 본체에는 상단부에 정화된 가스가 배출되는 배출구가 형성될 수 있다.In the scrubber body, an inlet through which exhaust gas flows from a main engine is formed at a lower end portion, and an outlet through which purified gas is discharged may be formed in an upper portion of the scrubber body.

상기 펌프는 상기 분사부로 해수를 유입시키기 위한 해수유입관에 설치될 수 있다.The pump may be installed in a seawater inlet pipe for introducing seawater into the injection unit.

탈황성능을 향상시킬 수 있으며, 장치 크기를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.It can improve the desulfurization performance, and has an effect of reducing the device size.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 선박 배기가스 처리 장치를 나타내는 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 선박 배기가스 처리 장치의 배기가스의 흐름을 나타내는 설명도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 선박 배기가스 처리 장치를 나타내는 구성도이다.1 is a block diagram showing a ship exhaust gas treatment apparatus according to a first embodiment of the present invention.
2 is an explanatory view showing the flow of exhaust gas in the ship exhaust gas treatment apparatus according to the first embodiment of the present invention.
3 is a configuration diagram showing a vessel exhaust gas treatment apparatus according to a second embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the embodiments of the present invention may be modified in various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. In addition, embodiments of the present invention are provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art. The shape and size of elements in the drawings may be exaggerated for a more clear description.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 선박 배기가스 처리 장치를 나타내는 구성도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 선박 배기가스 처리 장치의 배기가스의 흐름을 나타내는 설명도이다.1 is a configuration diagram showing a ship exhaust gas treatment apparatus according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an explanatory diagram showing a flow of exhaust gas of a ship exhaust gas treatment apparatus according to a first embodiment of the present invention .

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 선박 배기가스 처리 장치(100)는 일예로서, 스크러버 본체(120), 분사부(130) 및 펌프(160)를 포함하여 구성될 수 있다.1 and 2, the ship exhaust gas processing apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention is configured as an example, including a scrubber body 120, an injection unit 130 and a pump 160 Can be.

스크러버 본체(120)는 내부 공간을 가지도록 형성되며, 선박 배기가스 처리 장치(100)의 외형을 형성한다. 한편, 스크러버 본체(120)의 하단부에는 주엔진(미도시)으로부터 배기가스가 유입되는 유입구(122)가 형성되며, 유입구(122)에는 배기가스 유동관(110)이 연결된다. 그리고, 스크러버 본체(120)의 상단부에는 정화된 가스가 배출되는 배출구(124)가 형성된다.The scrubber body 120 is formed to have an internal space, and forms the outer shape of the ship exhaust gas treatment device 100. Meanwhile, an inlet port 122 through which exhaust gas flows from a main engine (not shown) is formed at a lower end of the scrubber body 120, and an exhaust gas flow pipe 110 is connected to the inlet port 122. In addition, an outlet 124 through which purified gas is discharged is formed at an upper end portion of the scrubber body 120.

즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 배기가스는 유입구(122)를 통해 유입된 후 상기한 분사부(130)에 의해 정화된 가스가 배출구(124)를 통해 배출된다.That is, as illustrated in FIG. 2, the exhaust gas is introduced through the inlet 122 and then the gas purified by the above-described injection unit 130 is discharged through the outlet 124.

분사부(130)는 스크러버 본체(120)에 해수를 분사하여 배기가스를 정화하는 역할을 수행한다. 분사부(130)는 스크러버 본체(120)의 하단부에 배치되는 제1 분사유닛(140)과, 제1 분사유닛(140)의 상부에 배치되는 제2 분사유닛(150)을 구비한다.The injection unit 130 serves to purify the exhaust gas by spraying seawater on the scrubber body 120. The injection unit 130 includes a first injection unit 140 disposed at a lower end of the scrubber body 120 and a second injection unit 150 disposed at an upper portion of the first injection unit 140.

분사부(130)는 해수유입관(115)에 연결되어 해수유입관(115)으로부터 제공되는 유체를 스크러버 본체(120)에 분사한다. 일예로서, 제1 분사유닛(140)은 해수가 공급되는 제1 해수공급관((142)과, 제1 해수공급관(142)에 설치되는 해수가 분사되는 제1 분사노즐(144)을 구비한다. 그리고, 제2 분사유닛(150)은 해수가 공급되는 제2 해수공급관(152)과, 제2 해수공급관(152)에 설치되는 해수가 분사되는 제2 분사노즐(154)을 구비한다.The injection unit 130 is connected to the seawater inflow pipe 115 and injects the fluid provided from the seawater inflow pipe 115 into the scrubber body 120. As an example, the first injection unit 140 includes a first seawater supply pipe 142 to which seawater is supplied, and a first spray nozzle 144 to which seawater installed in the first seawater supply pipe 142 is injected. In addition, the second injection unit 150 includes a second seawater supply pipe 152 to which seawater is supplied, and a second spray nozzle 154 to which seawater installed in the second seawater supply pipe 152 is injected.

일예로서, 제1 분사노즐(144)로부터 분사되는 해수의 분사압이 제2 분사노즐(154)로부터 분사되는 해수의 분사압보다 클 수 있다. 이를 위해, 제1 분사노즐(144)의 크기는 제2 분사노즐(154)의 크기보다 작은 크기를 가질 수 있다. As an example, the injection pressure of seawater injected from the first injection nozzle 144 may be greater than the injection pressure of seawater injected from the second injection nozzle 154. To this end, the size of the first injection nozzle 144 may be smaller than the size of the second injection nozzle 154.

이와 같이, 제1 분사노즐(144)로부터 배기가스로 분사되는 해수의 분사압이 고압이므로, 빠른 해수의 기화 효과를 구현할 수 있다. 이에 따라, 분사되는 액적을 미립화시켜 배기가스의 정화효율을 향상시킬 수 있다. 나아가, 제1 분사노즐(144)로부터 분사되는 해수의 분사압이 고압이므로, 고압 해수 분사에 의한 빠른 온도 하강으로 배기가스의 유속이 감소될 수 있다. 이에 따라, 스크러버 본체(120) 크기를 감소시킬 수 있다.As described above, since the injection pressure of the seawater injected from the first injection nozzle 144 into the exhaust gas is high pressure, it is possible to realize a rapid vaporization effect of seawater. Accordingly, it is possible to improve the purification efficiency of the exhaust gas by atomizing the injected droplets. Furthermore, since the injection pressure of the seawater injected from the first injection nozzle 144 is high pressure, the flow rate of the exhaust gas may be reduced due to the rapid temperature drop by high pressure seawater injection. Accordingly, the size of the scrubber body 120 can be reduced.

나아가, 제1 해수공급관(144)의 직경이 제2 해수공급관(154)의 직경이 작게 형성될 수 있다.Furthermore, the diameter of the first sea water supply pipe 144 may be formed to be small in diameter of the second sea water supply pipe 154.

펌프(160)는 분사부(130)에 연결되어 해수를 분사부(130)로 공급하기 위하는 역할을 수행한다. 일예로서, 펌프(160)는 해수유입관(115)에 설치되며 하나만이 해수입유관(110)에 설치될 수 있다. 즉, 제1 분사유닛(140)과 제2 분사유닛(150)이 배치되는 위치의 높이차가 있으므로, 제1,2 분사유닛(140,150)으로 하나의 펌프(160)를 통해 해수를 공급하더라도 높이차에 의해 제1,2 분사노즐(144,154)로부터 분사되는 분사압이 서로 다르게 설정할 수 있다.The pump 160 is connected to the injection unit 130 and serves to supply seawater to the injection unit 130. As an example, the pump 160 is installed in the seawater inflow pipe 115 and only one can be installed in the seawater inflow pipe 110. That is, since there is a height difference in a position where the first injection unit 140 and the second injection unit 150 are arranged, the height difference even if seawater is supplied through one pump 160 to the first and second injection units 140 and 150. By this, the injection pressures injected from the first and second injection nozzles 144 and 154 may be set differently.

이에 따라, 펌프(160)의 개수가 증가되어 선박 배기가스 처리장치(100)의 크기가 커지는 것을 방지할 수 있다.Accordingly, the number of pumps 160 is increased to prevent the ship exhaust gas treatment apparatus 100 from becoming large.

상기한 바와 같이, 서로 다른 분사압을 통해 제1,2 분사노즐(144,154)를 통해 해수를 분사함으로써, 탈황성능을 향상시킬 수 있다.As described above, by spraying seawater through the first and second injection nozzles 144 and 154 through different injection pressures, desulfurization performance can be improved.

또한, 펌프(160)의 개수 증가를 감소시킬 수 있으므로 크기가 증가되는 것을 억제할 수 있다.In addition, since the increase in the number of pumps 160 can be reduced, it is possible to suppress the increase in size.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 선박 배기가스 처리 장치를 나타내는 구성도이다.3 is a configuration diagram showing a vessel exhaust gas treatment apparatus according to a second embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 선박 배기가스 처리 장치(200)는 일예로서, 스크러버 본체(120), 분사부(230) 및 펌프(160)를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 3, the ship exhaust gas treatment apparatus 200 according to the second embodiment of the present invention may be configured as an example, including a scrubber body 120, an injection unit 230, and a pump 160. .

한편, 스크러버 본체(120) 및 펌프(160)는 상기에서 설명한 구성요소와 동일한 구성요소에 해당하므로, 상기한 설명에 갈음하고 여기서는 자세한 설명을 생략하기로 한다.On the other hand, since the scrubber body 120 and the pump 160 correspond to the same components as the components described above, the description will be replaced and the detailed description will be omitted here.

분사부(230)는 스크러버 본체(120)에 해수를 분사하여 배기가스를 정화하는 역할을 수행한다. 분사부(230)는 스크러버 본체(120)의 하단부에 배치되는 제1 분사유닛(240)과, 제1 분사유닛(240)의 상부에 배치되는 제2 분사유닛(250)을 구비한다. The injection unit 230 serves to purify the exhaust gas by spraying seawater on the scrubber body 120. The injection unit 230 includes a first injection unit 240 disposed at a lower end of the scrubber body 120 and a second injection unit 250 disposed at an upper portion of the first injection unit 240.

분사부(230)는 해수유입관(115)에 연결되어 해수유입관(115)으로부터 제공되는 유체를 스크러버 본체(120)에 분사한다. 일예로서, 제1 분사유닛(240)은 해수가 공급되는 제1 해수공급관(242)과, 제1 해수공급관(242)에 설치되는 해수가 분사되는 제1 분사노즐(244)을 구비한다. 그리고, 제2 분사유닛(250)은 해수가 공급되는 제2 해수공급관(252)과, 제2 해수공급관(252)에 설치되는 해수가 분사되는 제2 분사노즐(254)을 구비한다.The injection unit 230 is connected to the seawater inflow pipe 115 to inject the fluid provided from the seawater inflow pipe 115 into the scrubber body 120. As an example, the first injection unit 240 includes a first sea water supply pipe 242 through which sea water is supplied, and a first spray nozzle 244 through which sea water installed in the first sea water supply pipe 242 is injected. In addition, the second injection unit 250 includes a second seawater supply pipe 252 to which seawater is supplied, and a second spray nozzle 254 to which seawater installed in the second seawater supply pipe 252 is injected.

일예로서, 제1 분사노즐(244)로부터 분사되는 해수의 분사압이 제2 분사노즐(254)로부터 분사되는 해수의 분사압보다 클 수 있다. 즉, 제2 분사노즐(254)이 제1 분사노즐(244)보다 상부에 배치되므로, 해수의 분사압이 제1 분사노즐(244)이 더 클 수 있다.As an example, the injection pressure of seawater injected from the first injection nozzle 244 may be greater than the injection pressure of seawater injected from the second injection nozzle 254. That is, since the second injection nozzle 254 is disposed above the first injection nozzle 244, the injection pressure of seawater may have a larger first injection nozzle 244.

이와 같이, 제1 분사노즐(244)로부터 배기가스로 분사되는 해수의 분사압이 고압이므로, 빠른 해수의 기화 효과를 구현할 수 있다. 이에 따라, 분사되는 액적을 미립화시켜 배기가스의 정화효율을 향상시킬 수 있다. 나아가, 제1 분사노즐(244)로부터 분사되는 해수의 분사압이 고압이므로, 고압 해수 분사에 의한 빠른 온도 하강으로 배기가스의 유속이 감소될 수 있다. 이에 따라, 스크러버 본체(120) 크기를 감소시킬 수 있다.As described above, since the injection pressure of the seawater injected from the first injection nozzle 244 into the exhaust gas is high pressure, it is possible to realize a rapid vaporization effect of seawater. Accordingly, it is possible to improve the purification efficiency of the exhaust gas by atomizing the injected droplets. Furthermore, since the injection pressure of seawater injected from the first injection nozzle 244 is high pressure, the flow rate of the exhaust gas may be reduced due to the rapid temperature drop by high pressure seawater injection. Accordingly, the size of the scrubber body 120 can be reduced.

일예로서, 제1 분사노즐(244) 및 제2 분사노즐(254)의 크기가 동일하고, 제1 해수공급관(242)와 제2 해수공급관(252)의 직경이 동일할 수 있다.As an example, the sizes of the first injection nozzle 244 and the second injection nozzle 254 may be the same, and the diameters of the first sea water supply pipe 242 and the second sea water supply pipe 252 may be the same.

상기한 바와 같이, 서로 다른 분사압을 통해 제1,2 분사노즐(244,254)를 통해 해수를 분사함으로써, 탈황성능을 향상시킬 수 있다.As described above, by spraying seawater through the first and second injection nozzles 244 and 254 through different injection pressures, desulfurization performance can be improved.

또한, 펌프(160)의 개수 증가를 감소시킬 수 있으므로 크기가 증가되는 것을 억제할 수 있다.In addition, since the increase in the number of pumps 160 can be reduced, it is possible to suppress the increase in size.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of rights of the present invention is not limited to this, and various modifications and variations are possible without departing from the technical spirit of the present invention as set forth in the claims. It will be apparent to those of ordinary skill in the field.

100, 200 : 선박 배기가스 처리 장치
120 : 스크러버 본체
130, 230 : 분사부
160 : 펌프100, 200: ship exhaust gas treatment device
120: scrubber body
130, 230: injection unit
160: pump

Claims (9)

스크러버 본체;
스크러버 본체 내부에 해수를 분사하기 위한 분사부; 및
상기 분사부에 연결되어 해수를 상기 분사부로 공급하기 위한 적어도 하나의 펌프;
를 포함하며,
상기 분사부는 상기 스크러버 본체의 하단부에 배치되는 제1 분사유닛과, 상기 제1 분사유닛의 상부에 배치되는 제2 분사유닛을 구비하고,
상기 제1 분사유닛은 해수가 공급되는 제1 해수공급관과, 상기 제1 해수공급관에 설치되어 해수가 분사되는 제1 분사노즐을 구비하며,
상기 제2 분사유닛은 해수가 공급되는 제2 해수공급관과, 상기 제2 해수공급관에 설치되어 해수가 분사되는 제2 분사노즐을 구비하고,
상기 제1 분사노즐로부터 분사되는 해수의 분사압이 상기 제2 분사노즐로부터 분사되는 해수의 분사압보다 크고,
상기 제1 분사노즐의 크기가 상기 제2 분사노즐의 크기보다 작으며,
상기 제2 해수공급관의 직경이 상기 제1 해수공급관의 직경보다 큰 선박 배기가스 처리 장치.
A scrubber body;
An injection unit for spraying seawater inside the scrubber body; And
At least one pump connected to the injection unit to supply seawater to the injection unit;
It includes,
The injection unit includes a first injection unit disposed at a lower end of the scrubber body, and a second injection unit disposed at an upper portion of the first injection unit,
The first injection unit includes a first seawater supply pipe through which seawater is supplied, and a first injection nozzle installed in the first seawater supply pipe through which seawater is injected,
The second injection unit includes a second sea water supply pipe through which sea water is supplied, and a second spray nozzle installed on the second sea water supply pipe through which sea water is injected,
The injection pressure of seawater injected from the first injection nozzle is greater than the injection pressure of seawater injected from the second injection nozzle,
The size of the first injection nozzle is smaller than the size of the second injection nozzle,
Vessel exhaust gas treatment apparatus having a diameter of the second seawater supply pipe larger than the diameter of the first seawater supply pipe.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 스크러버 본체에는 하단부에 주엔진으로부터 배기가스가 유입되는 유입구가 형성되고, 상기 스크러버 본체에는 상단부에 정화된 가스가 배출되는 배출구가 형성되는 선박 배기가스 처리 장치.
According to claim 1,
In the scrubber body, an inlet through which exhaust gas flows from a main engine is formed at a lower end portion, and an exhaust port through which purified gas is discharged is formed at an upper end portion in the scrubber body.
제1항에 있어서,
상기 펌프는 상기 분사부로 해수를 유입시키기 위한 해수유입관에 설치되는 선박 배기가스 처리 장치.
According to claim 1,
The pump is a ship exhaust gas treatment device installed in the sea water inlet pipe for introducing sea water into the injection unit.
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