KR102367278B1 - 선택적 촉매 환원 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템은 질소산화물(NOx)을 함유한 배기가스가 이동하는 배기 유로와, 상기 배기 유로 상에 설치되며 상기 배기가스에 함유된 질소산화물을 저감시키기 위한 촉매가 내장된 반응기와, 상기 반응기 전방의 상기 배기 유로 상에 설치된 유입 밸브와, 상기 반응기 후방의 상기 배기 유로 상에 설치된 배출 밸브와, 상기 반응기와 상기 유입 밸브 사이의 상기 배기 유로 상에 환원제를 분사하는 환원제 분사부와, 상기 환원제 분사부에 환원제를 공급하는 환원제 공급부와, 상기 반응기와 상기 유입 밸브 사이의 상기 배기 유로 상에 연결된 벤팅 에어(venting air) 공급관과, 상기 환원제 분사부 또는 상기 벤팅 에어 공급관에 선택적으로 압축공기를 공급하는 압축공기 공급부, 그리고 상기 압축공기 공급부가 상기 벤팅 에어 공급관 또는 상기 환원제 분사부에 선택적으로 공급하는 압축공기의 압력을 조절하는 제어부를 포함한다.

Description

선택적 촉매 환원 시스템{SELECTIVE CATALYTIC REDUCTION SYSTEM}
본 발명은 선택적 촉매 환원 반응 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배기가스에 함유된 질소산화물(NOx)을 저감시키기 위한 환원제의 공급과 부식 방지를 위한 벤팅 에어(venting air)의 공급을 통합적으로 운용하는 선택적 촉매 환원 시스템에 관한 것이다.
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.
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 촉매 환원(selective catalytic reduction, SCR) 시스템이 있다. 선택적 촉매 환원 시스템은 촉매가 내부에 설치된 반응기에 배기가스와 환원제를 함께 통과시키면서 배기가스에 함유된 질소산화물과 환원제를 반응시켜 질소와 수증기로 환원 처리한다.
이러한 선택적 촉매 환원 시스템이 선박에 사용될 경우, 선박용 디젤 엔진에서 배출되는 질소산화물(NOx)의 배출량이 국제 해사 기구(International Maritime Organization)에서 규정한 엔진 국제 대기 오염 방지 3차 규제(IMO Tier-III)를 만족시킬 수 있어야 할 뿐만 아니라 선택적 촉매 환원 시스템의 운용에는 별도의 에너지가 소모되므로, 저비용 고효율의 탈질 설비와 함께 효과적인 운용 방법이 요구되고 있다.
또한, 선택적 촉매 환원 시스템에서 질소산화물(NOx)과 반응하여 인체에 무해한 질소(N2)와 물(H2O)로 환원 처리하기 위한 환원제로는 우레아(urea) 수용액, 암모니아 수용액, 무수 암모니아 등을 사용하고 있다. 이러한 환원제는 반응기를 향해 이동하는 배기가스에 분사된다. 그리고 환원제로 우레아(urea) 수용액으로 사용할 경우, 우레아가 배기가스의 온도에 의하여 암모니아로 분해되며 암모니아가 최종적인 환원제 역할을 수행하게 된다.
이러한 환원제는 오토마이징 에어(atomizing air)를 사용하여 분무된다. 즉, 선택적 촉매 환원 시스템은 환원제를 미립화시켜 분사하기 위해 압축공기를 사용하고 있다.
한편, 선박이 운항 중에 유지 보수 또는 엔진 국제 대기 오염 방지 3차 규제(IMO Tier-III) 외 지역을 운항하는 경우에는 선택적 촉매 환원(SCR) 시스템을 가동하지 않을 수 있다. 이와 같이, 선택적 촉매 환원 시스템을 작동하지 않고 엔진 가동만 하는 경우에는, 엔진으로부터 배출되는 배기가스가 선택적 촉매 환원 시스템을 거치지 않고, 별도의 바이패스 라인을 통해 배출된다.
그런데, 선택적 촉매 환원 시스템의 가동 시에는, 배기가스가 배관을 통해 반응기를 통과하면서 처리되다가, 엔진만 운전하고 선택적 촉매 환원 시스템을 가동하지 않는 경우에는 배관 및 반응기의 내부에 엔진에서 배출된 배기가스의 일부가 필연적으로 잔존하게 된다. 그리고 선택적 촉매 환원 시스템의 내부에 배기가스가 장기간 잔존하게 되면, 반응기 및 배관이 부식되는 현상이 발생하게 된다.
또한, 선택적 촉매 환원 시스템으로 배기가스를 유입 및 배출시키는 유입 밸브와 배출 밸브는 닫히더라도 완벽하게 배기가스를 차단하지 못하고 소량의 배기가스가 유입 밸브를 통과하여 배관을 따라 반응기로 향하게 된다. 이러한 배기가스의 누설도 선택적 촉매 환원 시스템 내부에서 부식을 발생시키는 원인이 되고 있다.
이에, 선택적 촉매 환원 시스템 내부에서 부식 발생하는 것을 억제하기 위하여 선택적 촉매 환원 시스템의 미가동시 선택적 촉매 환원 시스템의 내부에 벤팅 에어(venting air)를 주입하여 배관 및 반응기에서 부식이 발생하는 것을 방지하고 있다.
이와 같이, 종래의 선택적 촉매 환원 시스템은 환원제를 분사하고 부식을 방지하기 위하여 다량의 압축공기가 사용되고 있으며, 특히 고정된 압력으로 압축공기를 공급함에 따라 환원제 분사 및 부식 방지를 모두 만족하기 위하여 매우 높은 압력을 공급하도록 설정되어 있다.
따라서, 압축공기를 공급하기 위한 시스템이 크고 복잡할 뿐만 아니라 제작 비용 및 운용 비용도 크게 소모되는 문제점이 있다.
본 발명의 실시예는 환원제의 공급과 부식 방지를 위해 공급되는 압축공기의 압력을 선택적으로 조절하여 압축공기의 소모량을 최소화한 선택적 촉매 환원 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 선택적 촉매 환원 시스템은 질소산화물(NOx)을 함유한 배기가스가 이동하는 배기 유로와, 상기 배기 유로 상에 설치되며 상기 배기가스에 함유된 질소산화물을 저감시키기 위한 촉매가 내장된 반응기와, 상기 반응기 전방의 상기 배기 유로 상에 설치된 유입 밸브와, 상기 반응기 후방의 상기 배기 유로 상에 설치된 배출 밸브와, 상기 반응기와 상기 유입 밸브 사이의 상기 배기 유로 상에 환원제를 분사하는 환원제 분사부와, 상기 환원제 분사부에 환원제를 공급하는 환원제 공급부와, 상기 반응기와 상기 유입 밸브 사이의 상기 배기 유로 상에 연결된 벤팅 에어(venting air) 공급관과, 상기 환원제 분사부 또는 상기 벤팅 에어 공급관에 선택적으로 압축공기를 공급하는 압축공기 공급부, 그리고 상기 압축공기 공급부가 상기 벤팅 에어 공급관 또는 상기 환원제 분사부에 선택적으로 공급하는 압축공기의 압력을 조절하는 제어부를 포함한다.
상기한 선택적 촉매 환원 시스템은 상기 반응기와 상기 유입 밸브 사이의 상기 배기 유로 상에 설치된 기화 챔버를 더 포함할 수 있다. 그리고 상기 환원제 분사부는 상기 기화 챔버 내부에 환원제를 분사하고, 상기 벤팅 에어 공급관은 상기 기화 챔버에 연결될 수 있다.
또한, 상기한 선택적 촉매 환원 시스템은 상기 압축공기 공급부와 상기 환원제 분사부를 연결하는 압축공기 공급 라인을 더 포함할 수 있다. 그리고 상기 벤팅 에어 공급관은 상기 압축공기 공급 라인에서 분기될 수 있다.
상기한 선택적 촉매 환원 시스템은 상기 벤팅 에어 공급관 상에 설치된 벤팅 에어 밸브와, 상기 벤팅 에어 공급관이 분기된 지점 전방의 상기 압축공기 공급 라인 상에 설치된 압축공기 제어 밸브, 그리고 상기 벤팅 에어 공급관이 분기된 지점 후방의 상기 압축공기 공급 라인 상에 설치된 분무용 공기 조절 밸브를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기한 선택적 촉매 환원 시스템은 상기 유입 밸브 전방의 상기 배기 유로 상에 설치되어 측정된 압력 정보를 상기 제어부에 전달하는 외부 압력 센서와, 상기 유입 밸브와 상기 반응기 사이의 배기 유로 상에 설치되어 측정된 압력 정보를 상기 제어부에 전달하는 내부 압력 센서, 그리고 상기 압축공기 공급부가 공급하는 압축공기의 압력을 측정하여 측정된 압력 정보를 상기 제어부에 전달하는 공급 압력 센서를 더 포함할 수 있다.
상기 반응기의 미가동시, 상기 제어부는 상기 유입 밸브와 상기 배출 밸브 그리고 상기 분무용 공기 조절 밸브를 닫고 상기 벤팅 에어 밸브를 열고 상기 내부 압력 센서가 측정한 압력이 상기 외부 압력 센서가 측정한 압력보다 높고 상기 외부 압력 센서가 측정한 압력에 제1 기설정 압력을 더한 값보다 낮은 상태를 유지하도록 상기 압축공기 제어 밸브를 조절할 수 있다.
상기 반응기의 가동시, 상기 제어부는 상기 유입 밸브와 상기 배출 밸브 그리고 상기 분무용 공기 조절 밸브를 열고, 상기 벤팅 에어 밸브를 닫고, 상기 공급 압력 센서가 측정한 압력이 상기 외부 압력 센서 또는 상기 내부 압력 센서가 측정한 압력에 제2 기설정 압력을 더한 값보다 높은 상태를 유지하도록 상기 압축공기 제어 밸브를 조절할 수 있다.
상기한 선택적 촉매 환원 시스템은 상기 유입 밸브 전방의 상기 배기 유로 상에 설치되어 측정된 압력 정보를 상기 제어부에 전달하는 외부 압력 센서와, 상기 압축공기 공급부가 공급하는 압축공기의 압력을 측정하여 측정된 압력 정보를 상기 제어부에 전달하는 공급 압력 센서를 더 포함할 수 있다.
상기 반응기의 미가동시, 상기 제어부는 상기 유입 밸브와 상기 배출 밸브 그리고 상기 분무용 공기 조절 밸브를 닫고 상기 벤팅 에어 밸브를 열고 상기 공급 압력 센서가 측정한 압력이 상기 외부 압력 센서가 측정한 압력보다 높고 상기 외부 압력 센서가 측정한 압력에 제1 기설정 압력을 더한 값보다 낮은 상태를 유지하도록 상기 압축공기 제어 밸브를 조절할 수 있다.
상기 반응기의 가동시, 상기 제어부는 상기 유입 밸브와 상기 배출 밸브 그리고 상기 분무용 공기 조절 밸브를 열고, 상기 벤팅 에어 밸브를 닫고, 상기 공급 압력 센서가 측정한 압력이 상기 외부 압력 센서가 측정한 압력에 제2 기설정 압력을 더한 값보다 높은 상태를 유지하도록 상기 압축공기 제어 밸브를 조절할 수 있다.
또한, 상기한 선택적 촉매 환원 시스템은 상기 환원제 공급부와 상기 환원제 분사부를 연결하는 환원제 공급 라인과, 상기 환원제 공급 라인 상에 설치된 유량계, 그리고 상기 환원제 공급 라인 상에 설치된 환원제 유량 제어 밸브를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기한 선택적 촉매 환원 시스템은 상기 벤팅 에어 공급관 상에 설치된 가열 장치를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 선택적 촉매 환원 시스템은 환원제의 공급과 부식 방지를 위해 공급되는 압축공기의 압력을 선택적으로 조절하여 압축공기의 소모량을 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템의 구성도이다.
도 2는 도 1의 선택적 촉매 환원 시스템의 동작 상태를 나타낸 구성도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템의 구성도이다.
도 4는 도 3의 선택적 촉매 환원 시스템의 동작 상태를 나타낸 구성도이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템의 구성도이다.
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.
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.
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.
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.
이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템(101)을 설명한다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 선택적 촉매 환원(selective catalytic reduction, SCR) 시스템(101)은 엔진으로부터 배출된 배기가스에 함유된 질소산화물(NOx)를 저감시킨다. 여기서, 엔진은 선박에 추진력을 공급하는 주동력원으로 사용되는 2행정 저속 디젤 엔진 또는 선박에서 발전용 또는 보조 동력원으로 사용되는 4행 중속 디젤 엔진 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
하지만, 본 발명의 제1 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템은 선박용 엔진에서 배출된 배기가스에 한정되어 사용되는 것은 아니며, 차량 또는 플랜트 등 다양한 분야에서도 사용될 수 있다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 선택적 촉매 환원(selective catalytic reduction, SCR) 시스템(101)은 배기 유로(610), 반응기(300), 유입 밸브(710), 배출 밸브(720), 환원제 분사부(410), 환원제 공급부(500), 벤팅 에어(venting air) 공급관(420), 압축공기 공급부(800), 및 제어부(700)를 포함한다.
또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템(101)은 기화 챔버(450), 압축공기 공급 라인(860), 벤팅 에어 밸브(740), 압축공기 제어 밸브(750), 분무용 공기 조절 밸브(780), 외부 압력 센서(771), 내부 압력 센서(772), 공급 압력 센서(773)를 더 포함할 수 있다.
또한, 도시하지는 않았으나, 본 발명의 제1 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템(101)은 미가동시, 즉 유입 밸브(710)와 배출 밸브(720)가 차단된 경우 배기가스를 배출시킬 수 있도록 별도로 마련된 바이패스 유로를 더 포함할 수 있다.
배기 유로(610)는 엔진(미도시)에서 배출된 질소산화물(NOx)을 함유한 배기가스를 이동시킨다.
반응기(300)는 배기 유로(610) 상에 설치되며, 질소산화물(NOx)을 저감시키기 위한 촉매(350)를 내장한다. 즉, 반응기(300)는 배기 유로(610)를 통해 배기가스를 전달받아 배기가스에 함유된 질소산화물(NOx)을 저감시킨다. 촉매(350)는 배기가스에 함유된 질소산화물(NOx)과 환원제의 반응을 촉진시켜 질소산화물(NOx)을 질소와 수증기로 환원 처리한다.
또한, 본 발명의 제1 실시예에서, 반응기(300)의 내부에 설치되는 촉매(350)는 배기가스의 이동 방향을 기준으로 다층 구조로 배치될 수도 있다. 즉, 촉매(350)가 복수의 촉매 모듈 형태로 마련될 수 있으며, 복수의 촉매 모듈은 배기가스의 이동 방향을 따라 배치될 수 있다.
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.
예를 들어, 섭씨 150도 이상 섭씨 250도 미만의 상대적으로 낮은 온도에서 배기가스가 함유한 질소산화물을 저감시키기 위한 환원 반응이 일어나면, 배기가스의 황산화물(SOx)과 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 촉매에 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.
유입 밸브(710)는 반응기(300) 전방의 배기 유로(610) 상에 설치된다. 그리고 배출 밸브(720)는 반응기(300) 후방의 배기 유로(610) 상에 설치된다. 이하, 본 명세서에서 전방이라 함은 배기가스 또는 압축공기의 이동 방향을 기준으로 상류 방향을 의미하며, 후방이라 함은 배기가스 또는 압축공기의 이동 방향을 기준으로 하류 방향을 의미한다.
환원제 분사부(410)는 반응기(300)와 유입 밸브(710) 사이의 배기 유로(610) 상에 환원제를 분사한다. 즉, 환원제 분사부(410)는 반응기(300)로 유입되는 배기가스에 환원제를 분사한다.
또한, 환원제 분사부(410)는 이유체 노즐을 포함할 수 있다. 이에, 환원제 분사부(410)는 환원제와 압축공기를 함께 공급받아 환원제를 미립화시켜 분무할 수 있다. 즉, 본 발명의 제1 실시예에서, 환원제 분사부(410)는 환원제를 미립화시켜 분사하는데 압축공기를 사용한다.
또한, 본 발명의 제1 실시예에서, 환원제 분사부(410)는 우레아(urea, CO(NH2)2)를 수용액 형태로 분사할 수 있다. 즉, 본 발명의 제1 실시예에서, 환원제 분사부(410)가 분사하는 우레아(urea, CO(NH2)2) 수용액은 환원제 전구체에 해당하며, 우레아가 열분해 또는 가수분해되면서 암모니아(NH3)와 이소시안산(Isocyanic acid, HNCO)이 생성되고, 이소시안산(HNCO)은 다시 암모니아(NH3)와 이산화탄소(CO2)로 분해될 수 있다. 그리고 최종적으로 생성된 암모니아(NH3)가 배기가스에 함유한 질소산화물(NOx)과 반응하여 질소산화물을 저감시키기 위해 환원제로 사용된다.
환원제 공급부(500)는 환원제 분사부(410)와 분사할 환원제를 공급한다. 그런데, 엔진(미도시)의 부하 변동에 따라 배출되는 배기가스의 배출량이 달라지므로, 배기가스에 함유된 질소산화물을 저감시키기 위해 요구되는 환원제의 양도 달라지게 된다. 이에, 환원제 공급부(500)는 엔진(미도시)의 운전 조건 또는 배기가스의 배출 상황에 따라 적정량의 환원제가 공급될 수 있도록 환원제의 공급량을 조절할 수 있다.
구체적으로, 환원제 공급부(500)는 환원제 분사부(410)에 공급할 환원제를 저장하는 환원제 저장 탱크(550)와, 환원제 저장 탱크(550)에 저장된 환원제를 공급하기 위한 환원제 공급 펌프 모듈(580), 환원제 공급 펌프 모듈(580)이 공급하는 환원제를 이동시키기 위한 환원제 공급 라인(560), 환원제 공급 라인에 설치되어 환원제 공급 여부를 제어하는 환원제 밸브(530), 환원제 공급 라인(560)에 설치되어 공급 유량을 측정하기 위한 환원제 유량계(540), 그리고 환원제 공급 라인(560)에 설치되어 환원제의 공급 유량을 조절하는 환원제 유량 제어 밸브(570)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 환원제 공급 펌프 모듈(580)은 환원제 공급을 위한 펌프와, 펌프 설치를 위해 필요한 필터, 펌프용 압력 게이지, 펌프용 수동 밸브 등을 포함할 수 있다. 또한, 후술할 제어부(700)는 환원제 유량계(540)로부터 정보를 전달받고 환원제 유량 제어 밸브(570)를 제어할 수도 있다.
기화 챔버(450)는 반응기(300)와 유입 밸브(710) 사이의 배기 유로(610) 상에 설치될 수 있다. 그리고 환원제 분사부(410)는 기화 챔버(450) 내부에 환원제를 분사할 수 있다. 즉, 환원제 분사부(410)에서 분사된 우레이 수용액은 기화 챔버(450)에서 암모니아로 분해된다.
벤팅 에어(venting air) 공급관(420)은 반응기(300)와 유입 밸브(710) 사이의 배기 유로(610) 상에 연결된다. 구체적으로, 벤팅 에어 공급관(420)은 기화 챔버(450)에 연결될 수 있다.
하지만, 본 발명의 제1 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 벤팅 에어 공급관(420)은 유입 밸브(710)와 배출 밸브(720) 사이에서 다양한 위치의 배기 유로(610)에 연결될 수도 있다.
벤팅 에어 공급관(420)은 선택적 촉매 환원 시스템(101), 즉 반응기(300)의 미가동시 선택적 촉매 환원 시스템(101)의 내부에 압축공기를 공급하여 선택적 촉매 환원 시스템(101)의 내부 압력을 선택적 촉매 환원 시스템(101)의 외부 압력보다 높게 유지함으로써, 선택적 촉매 환원 시스템(101)의 내부에 잔존하는 배기가스를 배출시키고, 유입 밸브(710)를 통해 지속적으로 소량의 배기가스가 선택적 촉매 환원 시스템(101)의 내부로 유입되는 것을 방지한다. 이에, 선택적 촉매 환원 시스템(101)의 반응기(300)와 각종 배관의 부식을 방지할 수 있다.
또한, 본 명세서에서, 반응기(300)의 미가동시라 함은 반응기(300)의 내부에서 질소산화물을 저감시기키 위한 환원 반응이 일어나지 않는 경우를 말한다.
압축공기 공급부(800)는 환원제 분사부(410) 또는 벤팅 에어 공급관(420)에 선택적으로 압축공기를 공급할 수 있다. 구체적으로, 압축공기 공급부(800)는 선택적 촉매 환원 시스템(101)의 가동시에는 환원제의 공급을 위해 환원제 분사부(410)에 압축공기를 공급한다. 그리고 선택적 촉매 환원 시스템(101)의 미가동시에는 선택적 촉매 환원 시스템(101)의 부식을 방지하기 위하여 벤팅 에어 공급관(420)에 압축공기를 공급한다.
압축공기 공급 라인(860)은 압축공기 공급부(800)와 환원제 분사부(410)를 연결한다. 그리고 벤팅 에어 공급관(420)은 압축공기 공급 라인(860)에서 분기될 수 있다.
벤팅 에어 밸브(740)는 벤팅 에어 공급관(420) 상에 설치되고, 압축공기 제어 밸브(750)는 벤팅 에어 공급관(420)이 분기된 지점 전방의 압축공기 공급 라인(860) 상에 설치되며, 분무용 공기 조절 밸브(780)는 벤팅 에어 공급관(420)이 분기된 지점 후방의 압축공기 공급 라인(860) 상에 설치될 수 있다.
외부 압력 센서(771)는 유입 밸브(710) 전방의 배기 유로(610) 상에 설치되어 측정된 압력 정보를 후술할 제어부(700)에 전달한다. 외부 압력 센서(771)는 선택적 촉매 환원 시스템(101)의 외부 압력을 측정한다. 내부 압력 센서(772)는 유입 밸브(710)와 반응기(300) 사이의 배기 유로(610) 상에 설치되어 측정된 압력 정보를 후술할 제어부(700)에 전달한다. 내부 압력 센서(772)는 유입 밸브(710)와 배출 밸브(720) 사이의 압력, 즉 선택적 촉매 환원 시스템(101)의 내부 압력을 측정한다. 따라서, 유입 밸브(710)와 배출 밸브(720)가 닫힌 상태에서는 외부 압력 센서(771)와 내부 압력 센서(772)의 측정값은 달라질 수 있다. 반면, 유입 밸브(710)와 배출 밸브(720)가 열린 상태에서는 외부 압력 센서(771)와 내부 압력 센서(772)의 측정값은 허용오차 범위 내에서 동일할 수 있다. 여기서, 허용오차 범위는 외부 압력 센서(771)와 내부 압력 센서(772)의 성능에 따라 달라질 수 있다.
공급 압력 센서(773)는 압축공기 공급부(800)가 공급하는 압축공기의 압력을 측정하여 측정된 압력 정보를 후술할 제어부(700)에 전달한다. 즉, 공급 압력 센서(773)는 압축공기 공급부(800)가 벤팅 에어 공급관(420) 또는 환원제 분사부(410)에 공급할 압축공기의 압력을 측정한다.
제어부(700)는 외부 압력 센서(771), 내부 압력 센서(772), 및 공급 압력 센서(773)가 제공한 정보에 기초하여 벤팅 에어 밸브(740), 압축공기 제어 밸브(750), 및 분무용 공기 조절 밸브(780)를 조절한다. 특히, 제어부(700)는 압축공기 제어 밸브(750)를 통해 벤팅 에어 공급관(420) 또는 환원제 분사부(410)에 선택적으로 공급되는 압축공기의 압력을 정밀하게 제어하여 필요 이상의 압축공기가 벤팅 에어 공급관(420) 또는 환원제 분사부(410)에 공급되지 않도록 할 수 있다. 이에, 선택적 촉매 환원 시스템(101)의 운용에 사용되는 압축공기의 전체적인 소모량을 최소화할 수 있다.
이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템(101)의 동작 원리를 구체적으로 설명한다.
먼저, 도 1에 도시한 바와 같이, 선택적 촉매 환원 시스템(101)이 미가동 중인 경우, 즉 반응기(300)의 미가동시 유입 밸브(710)와 배출 밸브(720)는 닫히게 된다. 그리고 제어부(700)는 분무용 공기 조절 밸브(780)를 닫고 벤팅 에어 밸브(740)를 연다.
또한, 제어부(700)는 내부 압력 센서(772)가 측정한 압력(P2)이 외부 압력 센서(771)가 측정한 압력(P1)보다 높고 외부 압력 센서(771)가 측정한 압력에 제1 기설정 압력을 더한 값(P1+ㅿPa)보다 낮은 상태를 유지하도록 압축공기 제어 밸브(750)를 조절한다.
즉, 다음 수학식 1과 같이 정의될 수 있다.
Figure 112017084602158-pat00001
여기서, P1은 외부 압력 센서(771)가 측정한 압력이고, P2는 내부 압력 센서(772)가 측정한 압력이며, ㅿPa는 제1 기설정 압력이다. 그리고 제1 기설정된 압력은 엔진(미도시)에서 배출된 배기가스가 선택적 촉매 환원 시스템(101)의 내부로 유입되는 것을 방지하기 위한 압력이다. 즉, 내부 압력 센서(772)가 측정한 압력(P2)이 외부 압력 센서(771)가 측정한 압력에 제1 기설정 압력을 더한 값(P1+ㅿPa)보다 커지면 압축공기가 불필요하게 낭비된다. 이러한 제1 기설정된 압력은 엔진(미도시)의 크기와 종류 그리고 선택적 촉매 환원 시스템(101)의 전체적인 사양에 따라 달라질 수 있다.
이와 같이, 벤팅 에어 공급관(420)을 통해 공급되는 압축공기는 유입 밸브(710)와 배출 밸브(720)가 닫힌 상태에서 선택적 촉매 환원 시스템(101)의 내부 압력을 외부 압력보다 높게 유지하여 선택적 촉매 환원 시스템(101)의 내부에 배기가스가 장기적으로 잔존하지 못하게 하고, 엔진(미도시)에서 배출된 배기가스가 선택적 촉매 환원 시스템(101)의 내부로 추가 유입되는 것을 방지하게 된다.
또한, 본 발명의 제1 실시예에서는, 벤팅 에어 공급관(420)을 통해 공급되는 압축공기가 고정된 일정한 압력으로 공급되는 것이 아니므로, 벤팅 에어 공급관(420)을 통해 압축공기가 불필요하게 높은 압력으로 공급되는 것을 방지하고, 압축공기의 사용을 최소화할 수 있게 된다.
한편, 선택적 촉매 환원 시스템(101)이 미가동 중인 경우에 엔진(미도시)에서 배출된 배기가스는 별도로 마련된 바이패스 유로(미도시)를 통해 배출된다.
다음, 도 2에 도시한 바와 같이, 선택적 촉매 환원 시스템(101)이 가동 중인 경우, 즉 반응기(300)의 가동시 유입 밸브(710)와 배출 밸브(720)는 열리게 된다. 그리고 제어부(700)는 분무용 공기 조절 밸브(780)를 열고, 벤팅 에어 밸브(740)를 닫는다.
또한, 제어부(700)는 공급 압력 센서(773)가 측정한 압력(P3)이 외부 압력 센서(771) 또는 내부 압력 센서(772)가 측정한 압력(P1 또는 P2)에 제2 기설정 압력(ㅿPb)을 더한 값(P1+ㅿPb 또는 P2+ㅿPb)보다 높은 상태를 유지하도록 압축공기 제어 밸브(750)를 조절한다.
즉, 다음 수학식 2와 같이 정의될 수 있다.
Figure 112017084602158-pat00002
여기서, P3는 공급 압력 센서가 측정한 압력이고, ㅿPb는 제2 기설정 압력이다. 그리고 제2 기설정된 압력은 환원제 분사부(410)가 분사하는 환원제를 미립화시킬 수 있는 압력이다. 따라서 제2 기설정된 압력은 환원제 분사부(410)에 공급되는 환원제의 공급량에 따라 달라질 수 있다.
또한, 제어부(700)는 환원제 분사부(410)에 공급되는 압축공기의 압력이 외부 압력 센서(771) 또는 내부 압력 센서(772)가 측정한 압력(P1 또는 P2)에 제2 기설정 압력(ㅿPb)을 더한 값의 110%를 초과하여 공급하지 않도록 제한할 수 있다.
또한, 유입 밸브(710)와 배출 밸브(720)가 열린 상태에서는 외부 압력 센서(771)와 내부 압력 센서(772)가 측정한 압력은 허용오차 범위 내에서 동일하게 된다. 여기서, 허용오차 범위는 외부 압력 센서(771)와 내부 압력 센서(772)의 성능에 따라 달라질 수 있다.
이와 같이, 환원제 분사부(410)에 공급되는 압축공기는 환원제가 분사되는 배기가스의 현재 압력보다 제2 기설정된 압력을 초과하는 만큼 높게 유지되어야 환원제 분사부(410)가 분사하는 환원제를 효과적으로 미립화시킬 수 있다.
특히, 본 발명의 제1 실시예에서는, 환원제 분사부(410)에 공급되는 압축공기의 압력을 일정한 압력으로 고정시키지 않고, 외부 압력 센서(771) 또는 내부 압력 센서(772)를 통해 측정된 압력에 제2 기설정된 압력을 더한 값보다 큰 정도의 압력으로만 압축공기를 공급하므로, 환원제 분사부(410)에 불필요하게 높은 압력의 압축공기가 공급되는 것을 방지하고 압축공기의 사용을 최소화할 수 있게 된다.
이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템(101)은 환원제의 공급과 부식 방지를 위해 공급되는 압축공기의 압력을 선택적으로 조절하여 압축공기의 소모량을 최소화할 수 있다.
구체적으로, 선택적 촉매 환원 시스템(101)은 환원제 분사와 부식 방지를 위해 불필요하게 높은 압력의 압축공기가 공급되는 것을 방지하고 압축공기의 사용을 최소화할 수 있다.
이하, 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템(102)을 설명한다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템(102)은 유입 밸브(710) 전방의 배기 유로(610) 상에 설치되어 측정된 압력 정보를 제어부(700)에 전달하는 외부 압력 센서(771)와, 압축공기 공급부(800)가 공급하는 압축공기의 압력을 측정하여 측정된 압력 정보를 제어부(700)에 전달하는 공급 압력 센서(7730)를 포함한다. 즉, 제1 실시예에서 사용된 내부 압력 센서(772)가 본 발명의 제2 실시예에서는 생략된다.
제어부(700)는 외부 압력 센서(771) 및 공급 압력 센서(773)가 제공한 정보에 기초하여 벤팅 에어 밸브(740), 압축공기 제어 밸브(750), 및 분무용 공기 조절 밸브(780)를 조절한다. 특히, 제어부(700)는 압축공기 제어 밸브(750)를 통해 벤팅 에어 공급관(420) 또는 환원제 분사부(410)에 선택적으로 공급되는 압축공기의 압력을 정밀하게 제어하여 필요 이상의 압축공기가 공급되지 않도록 할 수 있다. 이에, 선택적 촉매 환원 시스템(102)의 운용에 소모되는 압축공기의 전체적인 소모량을 최소화할 수 있다.
이하, 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템(102)의 동작 원리를 구체적으로 설명한다.
먼저, 도 3에 도시한 바와 같이, 선택적 촉매 환원 시스템(102)이 미가동 중인 경우, 즉 반응기(300)의 미가동시 유입 밸브(710)와 배출 밸브(720)는 닫히게 된다. 그리고 제어부(700)는 분무용 공기 조절 밸브(780)를 닫고 벤팅 에어 밸브(740)를 연다.
또한, 제어부(700)는 공급 압력 센서(773)가 측정한 압력(P1)이 외부 압력 센서(771)가 측정한 압력(P3)보다 높고 외부 압력 센서(771)가 측정한 압력에 제1 기설정 압력을 더한 값(P1+ㅿPa)보다 낮은 상태를 유지하도록 압축공기 제어 밸브(750)를 조절한다.
즉, 다음 수학식 3과 같이 정의될 수 있다.
Figure 112017084602158-pat00003
여기서, P1은 외부 압력 센서(771)가 측정한 압력이고, P3는 공급 압력 센서(772)가 측정한 압력이며, ㅿPa는 제1 기설정 압력이다. 그리고 제1 기설정된 압력은 엔진(미도시)에서 배출된 배기가스가 선택적 촉매 환원 시스템(102)의 내부로 유입되는 것을 방지하기 위한 압력이다. 따라서 제1 기설정된 압력은 엔진(미도시)의 크기와 종류 그리고 선택적 촉매 환원 시스템(102)의 전체적인 사양에 따라 달라질 수 있다.
이와 같이, 유입 밸브(710)와 배출 밸브(720)가 닫힌 상태에서 벤팅 에어 공급관(420)을 통해 공급되는 압축공기의 압력을 외부 압력보다 높게 유지하여 선택적 촉매 환원 시스템(102)의 내부에 배기가스가 장기적으로 잔존하지 못하게 하고, 엔진(미도시)에서 배출된 배기가스가 선택적 촉매 환원 시스템(102)의 내부로 추가 유입되는 것을 방지하게 된다.
또한, 본 발명의 제2 실시예에서는, 벤팅 에어 공급관(420)을 통해 공급되는 압축공기가 고정된 일정한 압력으로 공급되는 것이 아니므로, 벤팅 에어 공급관(420)을 통해 압축공기가 불필요하게 높은 압력으로 공급되는 것을 방지하고, 압축공기의 사용을 최소화할 수 있게 된다.
한편, 선택적 촉매 환원 시스템(102)이 미가동 중인 경우에 엔진(미도시)에서 배출된 배기가스는 별도로 마련된 바이패스 유로(미도시)를 통해 배출된다.
다음, 도 4에 도시한 바와 같이, 선택적 촉매 환원 시스템(102)이 가동 중인 경우, 즉 반응기(300)의 가동시 유입 밸브(710)와 배출 밸브(720)는 열리게 된다. 그리고 제어부(700)는 분무용 공기 조절 밸브(780)를 열고, 벤팅 에어 밸브(740)를 닫는다.
또한, 제어부(700)는 공급 압력 센서(773)가 측정한 압력(P3)이 외부 압력 센서(771)가 측정한 압력(P1)에 제2 기설정 압력(ㅿPb)을 더한 값(P1+ㅿPb)보다 높은 상태를 유지하도록 압축공기 제어 밸브를 조절한다.
즉, 다음 수학식 4와 같이 정의될 수 있다.
Figure 112017084602158-pat00004
여기서, ㅿPb는 제2 기설정 압력이다. 그리고 제2 기설정된 압력은 환원제 분사부(410)가 분사하는 환원제를 미립화시킬 수 있는 압력이다. 따라서 제2 기설정된 압력은 환원제 분사부(410)에 공급되는 환원제의 공급량에 따라 달라질 수 있다.
또한, 제어부(700)는 환원제 분사부(410)에 공급되는 압축공기의 압력이 외부 압력 센서(771)가 측정한 압력(P1)에 제2 기설정 압력(ㅿPb)을 더한 값의 110%를 초과하여 공급하지 않도록 제한할 수 있다.
이와 같이, 환원제 분사부(410)에 공급되는 압축공기가 환원제가 분사되는 배기가스의 현재 압력보다 제2 기설정된 압력을 초과하는 만큼 높게 유지되어야 환원제 분사부가 분사하는 환원제를 미립화시킬 수 있다.
특히, 본 발명의 제2 실시예에서는, 환원제 분사부(410)에 공급되는 압축공기의 압력을 일정한 압력으로 고정시키지 않고, 외부 압력 센서(771)를 통해 측정된 압력에 제2 기설정된 압력을 더한 값보다 큰 정도의 압력으로만 압축공기를 공급하므로, 환원제 분사부(410)에 불필요하게 높은 압력의 압축공기가 공급되는 것을 방지하고 압축공기의 사용을 최소화할 수 있게 된다.
이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템(102)도 환원제의 공급과 부식 방지를 위해 공급되는 압축공기의 압력을 선택적으로 조절하여 압축공기의 소모량을 최소화할 수 있다.
구체적으로, 선택적 촉매 환원 시스템(102)은 환원제 분사와 부식 방지를 위해 불필요하게 높은 압력의 압축공기가 공급되는 것을 방지하고 압축공기의 사용을 최소화할 수 있다.
특히, 본 발명의 제2 실시예에 따르면, 선택적 촉매 환원 시스템(102)의 운용에 사용되는 압력 센서의 수를 최소화할 수 있다.
이하, 도 5를 참조하여 본 발명의 제3 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템(103)을 설명한다.
도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템(103)은 벤팅 에어 공급관(420) 상에 설치된 가열 장치(440)를 더 포함한다. 즉, 본 발명의 제3 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템(103)은 제1 실시예에서 가열 장치(440)가 더 추가된다. 가열 장치(440)는 벤팅 에어 공급관(420)을 통해 압축공기가 공급될 때 함께 가동될 수 있다.
구체적으로, 가열 장치(440)는 부식 방지를 위해 벤팅 에에 공급관(420)으로 압축공기를 공급할 때 고온의 압축공기를 공급할 수 있게 함으로써, 선택적 촉매 환원 시스템(103)의 내부에 응축수가 생성되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 가열 장치(440)는 응축수가 생성되지 않는 범위 내에서 압축공기를 승온시킬 수 있다. 즉, 가열 장치(440)가 압축공기를 승온시키는 범위는 선택적 촉매 환원 시스템(103)의 내부 온도와 주변 환경에 따라 달라질 수 있다.
또한, 가열 장치(440)는 전기 히터, 오일 버너(oil burner), 또는 플라스마 버너(plasma burner) 중 하나일 수 있다.
이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 제3 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템(103)도 환원제의 공급과 부식 방지를 위해 공급되는 압축공기의 압력을 선택적으로 조절하여 압축공기의 소모량을 최소화할 수 있다.
특히, 본 발명의 제3 실시예에 따르면, 부식 방지를 위해 압축공기를 공급하는 과정에서 선택적 촉매 환원 시스템(103)의 내부에 응축수가 생성되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명이 전술한 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 또 다른 실시예에서는 제2 실시예에 제3 실시예의 가열 장치(440)를 추가하여 사용할 수도 있다.
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.
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.
101, 102, 103: 선택적 촉매 환원 시스템
300: 반응기
350: 촉매
410: 환원제 분사부
420: 벤팅 에어 공급관
450: 기화 챔버
500: 환원제 공급부
530: 환원제 밸브
540: 환원제 유량계
550: 환원제 저장 탱크
560: 환원제 공급 라인
570: 환원제 유량 제어 밸브
580: 환원제 공급 펌프 모듈
610: 배기 유로
700: 제어부
710: 유입 밸브
720: 배출 밸브
740: 벤팅 에어 밸브
750: 압축공기 제어 밸브
771: 외부 압력 센서
772: 내부 압력 센서
773: 공급 압력 센서
780: 분무용 공기 조절 밸브
800: 압축공기 공급부
860: 압축공기 공급 라인

Claims (12)

  1. 질소산화물(NOx)을 함유한 배기가스가 이동하는 배기 유로;
    상기 배기 유로 상에 설치되며 상기 배기가스에 함유된 질소산화물을 저감시키기 위한 촉매가 내장된 반응기;
    상기 반응기 전방의 상기 배기 유로 상에 설치된 유입 밸브;
    상기 반응기 후방의 상기 배기 유로 상에 설치된 배출 밸브;
    상기 반응기와 상기 유입 밸브 사이의 상기 배기 유로 상에 환원제를 분사하는 환원제 분사부;
    상기 환원제 분사부에 환원제를 공급하는 환원제 공급부;
    상기 반응기와 상기 유입 밸브 사이의 상기 배기 유로 상에 연결된 벤팅 에어(venting air) 공급관;
    상기 환원제 분사부 또는 상기 벤팅 에어 공급관에 선택적으로 압축공기를 공급하는 압축공기 공급부;
    상기 압축공기 공급부가 상기 벤팅 에어 공급관 또는 상기 환원제 분사부에 선택적으로 공급하는 압축공기의 압력을 조절하는 제어부;
    상기 압축공기 공급부와 상기 환원제 분사부를 연결하며, 상기 벤팅 에어 공급관이 분기되는 압축공기 공급 라인;
    상기 유입 밸브 전방의 상기 배기 유로 상에 설치되어 측정된 압력 정보를 상기 제어부에 전달하는 외부 압력 센서;
    상기 유입 밸브와 상기 반응기 사이의 배기 유로 상에 설치되어 측정된 압력 정보를 상기 제어부에 전달하는 내부 압력 센서; 및
    상기 압축공기 공급부가 공급하는 압축공기의 압력을 측정하여 측정된 압력 정보를 상기 제어부에 전달하는 공급 압력 센서
    를 포함하는 선택적 촉매 환원 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 반응기와 상기 유입 밸브 사이의 상기 배기 유로 상에 설치된 기화 챔버를 더 포함하며,
    상기 환원제 분사부는 상기 기화 챔버 내부에 환원제를 분사하고,
    상기 벤팅 에어 공급관은 상기 기화 챔버에 연결된 것을 특징으로 하는 선택적 촉매 환원 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 벤팅 에어 공급관 상에 설치된 벤팅 에어 밸브와;
    상기 벤팅 에어 공급관이 분기된 지점 전방의 상기 압축공기 공급 라인 상에 설치된 압축공기 제어 밸브; 그리고
    상기 벤팅 에어 공급관이 분기된 지점 후방의 상기 압축공기 공급 라인 상에 설치된 분무용 공기 조절 밸브
    를 더 포함하는 선택적 촉매 환원 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 반응기의 미가동시, 상기 제어부는 상기 유입 밸브와 상기 배출 밸브 그리고 상기 분무용 공기 조절 밸브를 닫고 상기 벤팅 에어 밸브를 열고 상기 내부 압력 센서가 측정한 압력이 상기 외부 압력 센서가 측정한 압력보다 높고 상기 외부 압력 센서가 측정한 압력에 제1 기설정 압력을 더한 값보다 낮은 상태를 유지하도록 상기 압축공기 제어 밸브를 조절하는 선택적 촉매 환원 시스템.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 반응기의 가동시, 상기 제어부는 상기 유입 밸브와 상기 배출 밸브 그리고 상기 분무용 공기 조절 밸브를 열고, 상기 벤팅 에어 밸브를 닫고, 상기 공급 압력 센서가 측정한 압력이 상기 외부 압력 센서 또는 상기 내부 압력 센서가 측정한 압력에 제2 기설정 압력을 더한 값보다 높은 상태를 유지하도록 상기 압축공기 제어 밸브를 조절하는 선택적 촉매 환원 시스템.
  6. 질소산화물(NOx)을 함유한 배기가스가 이동하는 배기 유로;
    상기 배기 유로 상에 설치되며 상기 배기가스에 함유된 질소산화물을 저감시키기 위한 촉매가 내장된 반응기;
    상기 반응기 전방의 상기 배기 유로 상에 설치된 유입 밸브;
    상기 반응기 후방의 상기 배기 유로 상에 설치된 배출 밸브;
    상기 반응기와 상기 유입 밸브 사이의 상기 배기 유로 상에 환원제를 분사하는 환원제 분사부;
    상기 환원제 분사부에 환원제를 공급하는 환원제 공급부;
    상기 반응기와 상기 유입 밸브 사이의 상기 배기 유로 상에 연결된 벤팅 에어(venting air) 공급관;
    상기 환원제 분사부 또는 상기 벤팅 에어 공급관에 선택적으로 압축공기를 공급하는 압축공기 공급부;
    상기 압축공기 공급부가 상기 벤팅 에어 공급관 또는 상기 환원제 분사부에 선택적으로 공급하는 압축공기의 압력을 조절하는 제어부;
    상기 압축공기 공급부와 상기 환원제 분사부를 연결하며, 상기 벤팅 에어 공급관이 분기되는 압축공기 공급 라인;
    상기 유입 밸브 전방의 상기 배기 유로 상에 설치되어 측정된 압력 정보를 상기 제어부에 전달하는 외부 압력 센서; 및
    상기 압축공기 공급부가 공급하는 압축공기의 압력을 측정하여 측정된 압력 정보를 상기 제어부에 전달하는 공급 압력 센서
    를 포함하는 선택적 촉매 환원 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 벤팅 에어 공급관 상에 설치된 벤팅 에어 밸브와;
    상기 벤팅 에어 공급관이 분기된 지점 전방의 상기 압축공기 공급 라인 상에 설치된 압축공기 제어 밸브; 그리고
    상기 벤팅 에어 공급관이 분기된 지점 후방의 상기 압축공기 공급 라인 상에 설치된 분무용 공기 조절 밸브
    를 더 포함하는 선택적 촉매 환원 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 반응기의 미가동시, 상기 제어부는 상기 유입 밸브와 상기 배출 밸브 그리고 상기 분무용 공기 조절 밸브를 닫고 상기 벤팅 에어 밸브를 열고 상기 공급 압력 센서가 측정한 압력이 상기 외부 압력 센서가 측정한 압력보다 높고 상기 외부 압력 센서가 측정한 압력에 제1 기설정 압력을 더한 값보다 낮은 상태를 유지하도록 상기 압축공기 제어 밸브를 조절하는 선택적 촉매 환원 시스템.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 반응기의 가동시, 상기 제어부는 상기 유입 밸브와 상기 배출 밸브 그리고 상기 분무용 공기 조절 밸브를 열고, 상기 벤팅 에어 밸브를 닫고, 상기 공급 압력 센서가 측정한 압력이 상기 외부 압력 센서가 측정한 압력에 제2 기설정 압력을 더한 값보다 높은 상태를 유지하도록 상기 압축공기 제어 밸브를 조절하는 선택적 촉매 환원 시스템.
  10. 제1항 또는 제6항에 있어서,
    상기 환원제 공급부와 상기 환원제 분사부를 연결하는 환원제 공급 라인과;
    상기 환원제 공급 라인 상에 설치된 유량계; 그리고
    상기 환원제 공급 라인 상에 설치된 환원제 유량 제어 밸브
    를 더 포함하는 선택적 촉매 환원 시스템.
  11. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 벤팅 에어 공급관 상에 설치된 가열 장치를 더 포함하는 선택적 촉매 환원 시스템.
  12. 삭제
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