KR20160109999A - 저압 scr 시스템 및 그것의 운전 제어 방법 - Google Patents

저압 scr 시스템 및 그것의 운전 제어 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20160109999A
KR20160109999A KR1020150086402A KR20150086402A KR20160109999A KR 20160109999 A KR20160109999 A KR 20160109999A KR 1020150086402 A KR1020150086402 A KR 1020150086402A KR 20150086402 A KR20150086402 A KR 20150086402A KR 20160109999 A KR20160109999 A KR 20160109999A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
exhaust gas
scr reactor
heater
engine exhaust
engine
Prior art date
Application number
KR1020150086402A
Other languages
English (en)
Inventor
권영우
한주석
박남기
Original Assignee
현대중공업 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대중공업 주식회사 filed Critical 현대중공업 주식회사
Publication of KR20160109999A publication Critical patent/KR20160109999A/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
    • F01N3/208—Control of selective catalytic reduction [SCR], e.g. dosing of reducing agent
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N9/00—Electrical control of exhaust gas treating apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2240/00—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
    • F01N2240/14—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being a fuel burner
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2240/00—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
    • F01N2240/25—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being an ammonia generator
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2260/00—Exhaust treating devices having provisions not otherwise provided for
    • F01N2260/04—Exhaust treating devices having provisions not otherwise provided for for regeneration or reactivation, e.g. of catalyst
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2340/00—Dimensional characteristics of the exhaust system, e.g. length, diameter or volume of the apparatus; Spatial arrangements of exhaust apparatuses
    • F01N2340/06—Dimensional characteristics of the exhaust system, e.g. length, diameter or volume of the apparatus; Spatial arrangements of exhaust apparatuses characterised by the arrangement of the exhaust apparatus relative to the turbine of a turbocharger
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/02—Adding substances to exhaust gases the substance being ammonia or urea
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/14—Arrangements for the supply of substances, e.g. conduits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/14—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the exhaust gas
    • F01N2900/1402—Exhaust gas composition
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • Y02T10/24—
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Abstract

본 발명은 저압 SCR 시스템 및 그것의 운전 제어 방법에 관한 것이다.
본 발명은 엔진 터보차저의 후단에 SCR 반응기를 설치하여, SCR 반응기에 의해 엔진 배기가스의 질소산화물을 제거하는 저압 SCR 시스템으로서, 엔진 배기가스를 연소공기로서 사용하여 연료를 연소시켜, 엔진 배기가스의 온도를 SCR 반응기의 반응 가능 온도로 상승시키고 SCR 반응기에 환원제로 인가하는 암모니아의 생성을 위해 우레아에 열을 가하는 가열기와; 상기 가열기로 엔진 배기가스를 유입시키는 제1 블로워와; 상기 가열기로 외부가열공기를 유입시키는 제2 블로워를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 저압 SCR 시스템을 제공한다.
본 발명에 의하면, 엔진 배기가스의 온도를 SCR 반응기에서의 반응 가능 온도로 상승시킴과 아울러 우레아로부터 분해한 암모니아를 환원제로서 엔진 배기가스와 함께 SCR 반응기에 유입시켜서 SCR 반응기에 의해 엔진 배기가스의 질소산화물을 제거하는 경우에, 엔진 배기가스의 온도를 SCR 반응기의 반응 가능 온도로 상승시키고 SCR 반응기에 환원제로 인가하는 암모니아의 생성을 위해 우레아에 열을 가하는 가열기에, 엔진 배기가스를 연소공기로서 공급하여서, 가열기의 연료 소모를 감소시킴과 아울러, 암모늄 이황산염에 기인한 SCR 반응기의 오염을 검출하여 제거하여서 엔진 배기가스의 정화처리를 안정성 있게 수행하게 된다.

Description

저압 SCR 시스템 및 그것의 운전 제어 방법{Low Pressure Selective Catalytic Reduction System and Operation Control Method Thereof}
본 발명은 엔진 터보차저(Turbo Charger)의 후단에 설치되어 엔진 배기가스의 질소산화물(NOx)을 제거하는 저압 SCR 시스템에 관한 것으로, 특히 엔진 배기가스의 온도를 SCR 반응기에서의 반응 가능 온도로 상승시킴과 아울러 우레아로부터 분해한 암모니아를 환원제로서 엔진 배기가스와 함께 SCR 반응기에 유입시켜서 SCR 반응기에 의해 엔진 배기가스의 질소산화물을 제거하는 경우에, 엔진 배기가스의 온도를 SCR 반응기의 반응 가능 온도로 상승시키고 SCR 반응기에 환원제로 인가하는 암모니아의 생성을 위해 우레아에 열을 가하는 가열기에, 엔진 배기가스를 연소공기로서 공급하여서, 가열기의 연료 소모를 감소시킴과 아울러, 암모늄 이황산염(Ammonium Bisulfate)에 기인한 SCR 반응기의 오염을 검출하여 제거하여서 엔진 배기가스의 정화처리를 안정성 있게 수행하도록 하는 저압 SCR 시스템 및 그것의 운전 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 선박에 사용되는 디젤 엔진에서 배출되는 배기가스 중 질소산화물과 황산화물은 국제연합(UN)의 산하기관인 IMO(International Maritime Organization, 국제 해사기구)로부터 배출규제를 받고 있는 대표적인 대기 오염물질들이다.
질소산화물은 NO, NO2, NO3, N2O, N2O3, N2O4, N2O5를 통칭하지만 대부분의 질소산화물은 NO와 NO2이다. 황산화물은 석탄과 석유와 같은 연료에 포함된 황성분이 연소과정에서 산화된 것으로 주로 SO2이다.
질소산화물은, 고온 영역에서 공기 중 질소와 산소가 반응하여 생성되는 Thermal NOx, 연료에서 발생되는 탄화수소가 공기 중의 질소와 반응하여 생성되는 Prompt NOx, 연료에 포함된 질소성분이 연소과정에서 산화되어 생성된 Fuel NOx로 구분된다.
화석연료의 연소반응으로 생성된 질소산화물을 제거하기 위하여 SCR 시스템이 이용되고 있다. SCR 시스템은 환원제와 섞인 배기가스를 SCR 반응기에 설치된 촉매층으로 통과시켜 질소산화물을 질소(N2)와 물(H2O)로 환원시키는데, 암모니아 (NH3)를 환원제로 사용한다.
엔진 터보차저의 후단에 SCR 반응기를 장착하여 SCR 반응기에 의해 엔진 배기가스의 질소산화물을 제거하는 저압 SCR 시스템에서는 엔진 배기가스를 SCR 반응기에 인가하여 엔진 배기가스의 질소산화물을 제거하는 처리를 진행하기 위해서 엔진 배기가스의 온도를 SCR 반응기에서 반응 가능한 온도로 상승시킬 필요가 있으며, 이를 위하여 버너(Burner)에 의해 생성된 열로 엔진 배기가스를 가열해야 하므로, 버너의 연료 소모가 많아 경제성이 저하되는 문제점이 있다.
또한, 상술한 저압 SCR 시스템에서는 우레아를 암모니아로 분해하여 해당 암모니아를 설정 온도로 가열된 엔진 배기가스와 함께 환원제로서 SCR 반응기에 인가하여, SCR 반응기에서 암모니아를 환원제로 사용하여 엔진 배기가스의 질소산화물을 질소(N2)와 물(H2O)로 환원시켜서 정화하여 배출케 하는데, 이를 위해서는 우레아에 열을 가하여 우레아를 암모니아로 분해할 필요가 있으며, 이를 위해 버너에 의해 우레아에 열을 가하여 암모니아로 분해하므로, 암모니아 분해시에 버너의 연료 소모가 많아 경제성이 저하되는 문제점이 있다.
그리고, 상술한 저압 SCR 시스템에서는 SCR 반응기에 의해 엔진 배기가스의 질소산화물을 제거하는 정화 처리를 반복적으로 진행하는 경우 연료에 존재하는 황산화물과 환원제인 암모니아가 반응함에 기인하여 SCR 반응기 내에 암모늄 이황산염(Ammonium Bisulfate)이 생성되어 SCR 반응기가 오염되므로 SCR 반응기에 의해 엔진 배기가스의 정화 처리를 안정적으로 진행할 수 없게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 엔진 배기가스의 온도를 SCR 반응기에서의 반응 가능 온도로 상승시킴과 아울러 우레아로부터 분해한 암모니아를 환원제로서 엔진 배기가스와 함께 SCR 반응기에 유입시켜서 SCR 반응기에 의해 엔진 배기가스의 질소산화물을 제거하는 경우에, 엔진 배기가스의 온도를 SCR 반응기의 반응 가능 온도로 상승시키고 SCR 반응기에 환원제로 인가하는 암모니아의 생성을 위해 우레아에 열을 가하는 가열기에, 엔진 배기가스를 연소공기로서 공급하여서, 가열기의 연료 소모를 감소시킴과 아울러, 암모늄 이황산염에 기인한 SCR 반응기의 오염을 검출하여 제거하여서 엔진 배기가스의 정화처리를 안정성 있게 수행하도록 하는 저압 SCR 시스템 및 그것의 운전 제어 방법을 제공함에 목적이 있다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 엔진 터보차저의 후단에 SCR 반응기를 설치하여, SCR 반응기에 의해 엔진 배기가스의 질소산화물을 제거하는 저압 SCR 시스템으로서, 엔진 배기가스를 연소공기로서 사용하여 연료를 연소시켜, 엔진 배기가스의 온도를 SCR 반응기의 반응 가능 온도로 상승시키고 SCR 반응기에 환원제로 인가하는 암모니아의 생성을 위해 우레아에 열을 가하는 가열기와; 상기 가열기로 엔진 배기가스를 유입시키는 제1 블로워와; 상기 가열기로 외부가열공기를 유입시키는 제2 블로워를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 저압 SCR 시스템을 제공한다.
본 발명에 따른 저압 SCR 시스템에 의하면, 상기 가열기에 연소공기로서 인가되는 엔진 배기가스의 산소농도를 검출하는 산소센서를 더 포함한다.
그리고, 본 발명에 따른 저압 SCR 시스템에 의하면, 엔진 배기가스가 SCR 반응기 내부의 촉매를 통과하기 전의 SCR 반응기 배기가스 유입부위에서의 압력과, 엔진 배기가스가 SCR 반응기 내부의 촉매를 통과한 후의 SCR 반응기 배기가스 배출부위에서의 압력에 대한, 차압을 검출하는 차압센서를 더 포함한다.
본 발명에 따른 저압 SCR 시스템에 의하면, 산소센서에 의해 검출한 산소농도가 설정 산소농도 미만이면 제2 블로워를 작동시켜 외부가열공기를 가열기에 연소공기로서 투입하고, 차압센서에 의해 검출된 차압이 설정 차압 이상이면 SCR 반응기에 암모늄 이황산염이 누적 생성되어서 오염된 것으로 판단하여 SCR 반응기의 오염 제거 처리를 진행하는 제어기를 더 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 저압 SCR 시스템에 의하면, 가열기에 연소공기로서 인가되는 엔진 배기가스의 온도를 검출하는 온도센서를 더 포함한다.
아울러, 본 발명에 따른 저압 SCR 시스템에 의하면, 제어기는 상기 온도센서에 의해 검출된 배기가스의 온도에 대응하여 연료공급량을 조절하기 위한 제어신호를 상기 가열기에 인가하여 연료공급량을 조절해서 가열기에 의해 연료를 연소시킨다.
본 발명에 따른 저압 SCR 시스템에 의하면, 상기 가열기는 제어기로부터의 제어신호에 따라 연료 공급량을 조절하기 위한 연료조절기를 구비하고, 제어기로부터의 제어신호에 따라 연료조절기에 의해 연료 공급량을 조절하여 연료를 연소시킨다.
한편, 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 제어기가 엔진 배기가스를 SCR 반응기에서의 반응 가능 온도로 상승시키고 우레아를 암모니아로 분해함에 소요되는 열을 발생하기 위한 가열기에 제1 블로워에 의해 엔진 배기가스를 연소공기로서 인가하는 단계와; 제어기가 산소센서에 의해 가열기에 인가되는 상기 엔진 배기가스의 산소농도를 검출하는 단계와; 제어기가 상기 산소센서에 의해 검출한 산소농도가 설정 산소농도 미만이면, 제2 블로워를 작동시켜 외부가열공기를 가열기에 연소공기로서 투입하는 단계를 포함하여 이루어는 것을 특징으로 하는 저압 SCR 시스템의 운전 제어 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 저압 SCR 시스템의 운전 제어 방법에 의하면, 제어기가 설정 시간마다 차압센서에 의해 SCR 반응기의 배기가스 유입부위와 배출부위 간의 차압을 검출하는 단계와; 제어기가 상기 검출된 차압이 설정 차압 이상이면 SCR 반응기에 암모늄 이황산염이 누적 생성되어서 오염된 것으로 판단하여 SCR 반응기의 오염 제거 처리를 진행하는 단계를 더 포함한다.
그리고, 본 발명에 따른 저압 SCR 시스템의 운전 제어 방법에 의하면, 상기 SCR 반응기의 오염 제거 처리를 진행하는 단계는, 제어기가 SCR 반응기로 엔진 배기가스를 유입시키는 제1 밸브를 폐쇄시키는 단계와; 제어기가 SCR 반응기의 배기가스 출구의 제2 밸브를 설정 개도율로 감소시켜 개방하는 단계와; 제어기가 암모니아 투입을 중단시켜서 SCR 반응기에서의 배기가스 정화 처리를 중단시키는 단계와; 제어기가 가열기에 의해 연료를 연소시켜 발생한 열을 상기 SCR 반응기에 인가하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 저압 SCR 시스템의 운전 제어 방법에 의하면, 제어기가 가열기에 연소공기로서 인가되는 엔진 배기가스의 온도를 온도센서에 의해 검출하는 단계와; 제어기가 상기 온도센서에 의해 검출된 엔진 배기가스의 온도에 대응하여 가열기에 대한 연료 공급량을 산정하는 단계와; 제어기가 상기 산정된 연료 공급량으로 조절하여 연소하도록 상기 가열기의 연소를 제어하는 단계를 더 포함한다.
본 발명에 의하면, 엔진 배기가스의 온도를 SCR 반응기에서의 반응 가능 온도로 상승시킴과 아울러 우레아로부터 분해한 암모니아를 환원제로서 엔진 배기가스와 함께 SCR 반응기에 유입시켜서 SCR 반응기에 의해 엔진 배기가스의 질소산화물을 제거하는 경우에, 엔진 배기가스의 온도를 SCR 반응기의 반응 가능 온도로 상승시키고 SCR 반응기에 환원제로 인가하는 암모니아의 생성을 위해 우레아에 열을 가하는 가열기에, 엔진 배기가스를 연소공기로서 공급하여서, 가열기의 연료 소모를 감소시킴과 아울러, 암모늄 이황산염에 기인한 SCR 반응기의 오염을 검출하여 제거하여서 엔진 배기가스의 정화처리를 안정성 있게 수행하게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 저압 SCR 시스템을 예시한 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 저압 SCR 시스템에서의 운전 제어 방법을 설명하기 위하여 예시한 흐름도이다.
이하 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명하였으나 이는 하나의 실시예로서 설명하는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다.
본 발명은 엔진 배기가스의 온도를 SCR 반응기에서의 반응 가능 온도로 상승시킴과 아울러 우레아로부터 분해한 암모니아를 환원제로서 엔진 배기가스와 함께 SCR 반응기에 유입시켜서 SCR 반응기에 의해 엔진 배기가스의 질소산화물을 제거하는 경우에, 엔진 배기가스의 온도를 SCR 반응기의 반응 가능 온도로 상승시키고 SCR 반응기에 환원제로 인가하는 암모니아의 생성을 위해 우레아에 열을 가하는 가열기에, 엔진 배기가스를 연소공기로서 공급하여서, 가열기의 연료 소모를 감소시킴과 아울러, 암모늄 이황산염에 기인한 SCR 반응기의 오염을 검출하여 제거하여서 엔진 배기가스의 정화처리를 안정성 있게 수행하도록 구현된다.
이와 같이 구현하기 위한 본 발명에 따른 저압 SCR 시스템은, 도 1에 예시된 바와 같이, SCR 반응기(20), 가열기(30), 차압센서(40), 블로워(blower)(50a, 50b), 산소센서(60), 온도센서(70), 및 제어기(80)를 구비하여 이루어진다.
가열기(30)는 선박의 추진력을 발생하기 위한 엔진(10)의 배기가스를 인가받되 엔진 배기가스를 배기가스 리시버(11)와 터보차저(15)의 터빈(15-1)을 통해 인가받아서 엔진 배기가스를 가열하여 엔진 배기가스의 온도를 SCR 반응기(20)에서의 반응 가능 온도로 상승시키고, 자체의 우레아 분해 챔버에 무화시켜 분사되는 우레아에 열을 가하여서 암모니아로 분해하여 엔진 배기가스와 함께 환원제로서 SCR 반응기(20)에 유입시킴으로써, SCR 반응기(20)에 의해 엔진 배기가스의 질소산화물을 제거케 한다.
SCR 반응기(20)는 엔진(10)에 대해 압축 흡기를 제공하는 터보차저(15)의 후단에 설치된다. 터보차저(15)는 터빈(15-1)과 압축기(15-2)로 이루어진다. 터빈(15-1)은 엔진(10) 배기가스의 유동 에너지를 이용하여 구동되어서 압축기(15-2)를 구동하고, 압축기(15-2)는 터빈(15-1)의 구동에 의해 흡기를 압축하여서 엔진(10)으로 공급함으로써 엔진(10)의 출력을 증가시킨다. 그리고, 배기가스 리시버(11)는 엔진(10)의 배기 다기관의 출구에 설치되어 배기가스를 저장하고 해당 배기가스를 터빈(15-1)에 인가함과 아울러 밸브(V3)를 통해 가열기(30) 측으로 배출하며, 흡기 리시버(12)는 압축기(15-2)에 의해 압축된 흡기를 저장하였다가 흡기관을 통해 엔진(10)에 인가하여서 엔진(10)의 출력을 증강한다.
가열기(30)는 연료를 연소시켜 엔진 배기가스를 가열함과 아울러 우레아를 암모니아로 분해하기 위한 열을 생성한다.
가열기(30)는 배기가스 리시버(11)로부터 배출된 엔진 배기가스와 터보차저(15)의 터빈(15-1)으로부터 배출된 엔진 배기가스를 인가받아서 해당 엔진 배기가스를 자체의 버너에 의해 가열함으로써 엔진 배기가스의 온도를 SCR 반응기(20)에서의 반응 가능 온도로 상승시킨다.
그와 함께, 가열기(30)는 우레아 수용액을 자체의 우레아 분해 챔버에 무화시켜 분사하고 우레아에 열을 가하여서 우레아를 암모니아로 분해하여 온도 상승된 엔진 배기가스와 함께 SCR 반응기(20)에 공급함으로써. SCR 반응기(20)에서 암모니아를 환원제로 이용하여 엔진 배기가스의 질소산화물을 제거케 한다.
한편, 엔진(10)으로부터의 배기가스를 분기하여 블로워(50a)에 의해 유입시켜 해당 엔진의 배기가스를 가열기(30)에 연소공기로서 인가함으로써 가열기(30)에 엔진 배기가스의 열을 인가하여 가열기(30)의 연료 소모를 감소시킨다.
가열기(30)는 SCR 반응기(20)에 유입되는 엔진(10) 배기가스의 온도를 SCR 반응기(20)에서 반응 가능한 온도로 상승시키기 위하여 엔진 배기가스를 가열하고 우레아를 암모니아로 분해하기 위하여 우레아에 열을 가하는데, 엔진(10)의 배기가스를 연소공기로서 사용하여 연료를 연소시킴으로써 연료 소모를 감소시킨다.
그리고, 엔진(10)의 배기가스를 가열기(30)에 연소공기로서 인가하는 중에 산소센서(60)에 의해 엔진 배기가스의 산소농도를 측정하여 설정 농도 미만이 되면 제어기(80)의 제어에 의해 블로워(50b)를 작동시켜 산소농도가 높은 외부가열공기를 유입시켜 가열기(30)에 연소공기로서 인가함으로써 연료 연소에 소요되는 산소를 가열기(30)에 인가하여 가열기(30)에서 연료 연소를 안정적으로 진행케 한다.
가열기(30)는 제어기(80)의 제어에 따라 연소공기로서 인가되는 엔진 배기가스의 온도에 대응하여 연료공급량을 조절하여서 연료를 연소시킴으로써 연료 소모를 감소시킨다. 가열기(30)는 연소공기로서 인가되는 엔진 배기가스의 온도가 높은 경우에는 연료 공급량을 감소시켜 연료를 연소시키고, 연소공기로서 인가되는 엔진 배기가스의 온도가 낮은 경우에는 연료 공급량을 증가시켜 연료를 연소시킴으로써, 연료 소모를 감소시킨다.
가열기(30)는 제어기(80)로부터의 제어신호에 따라 연료 공급량을 조절하기 위한 연료조절기를 구비하여서, 제어기(80)로부터의 제어신호에 따라 연료조절기에 의해 연료 공급량을 조절하여 연료를 연소시킴으로써 연료 소모를 조절하도록 이루어진다.
이처럼 제어기(80)는 연료 소모를 감소시키도록 가열기(30)의 연료 연소를 제어하는데, 가열기(30)에 연소공기로서 인가되는 엔진 배기가스의 온도(HS)를 온도센서(70)에 의해 검출하고, 해당 배기가스의 온도(HS)에 대응하여 연료공급량을 조절하기 위한 제어신호(CS)를 가열기(30)에 인가하여 가열기(30)의 연료 연소를 제어함으로써 가열기(30)의 연료 소모를 감소시킨다.
제어기(80)는 가열기(30)에 인가되는 엔진 배기가스의 온도가 높은 경우에는 연료 공급량을 감소시켜 연료를 연소하도록 가열기(30)의 연소를 제어하고, 가열기(30)에 인가되는 엔진 배기가스의 온도가 낮은 경우에는 연료 공급량을 증가시켜 연료를 연소하도록 가열기(30)의 연소를 제어함으로써, 가열기(30)의 연료 소모를 감소시킨다.
아울러, 제어기(80)는 엔진 배기가스를 가열기(30)에 연소공기로서 인가하는 중에 산소센서(60)에 의해 엔진 배기가스의 산소농도(OS)를 측정하여 설정 농도 미만인 경우에 제어신호(CS)를 블로워(50b)에 인가하여 블로워(50b)를 작동시켜서 산소농도가 높은 외부가열공기를 유입시켜 가열기(30)에 연소공기로서 인가함으로써, 연료 연소에 소요되는 산소를 가열기(30)에 인가하여 가열기(30)에 의해 연료 연소를 안정적으로 진행케 한다.
또한, SCR 반응기(20)에 의해 엔진 배기가스의 질소산화물을 제거하는 정화 처리를 반복적으로 진행하는 경우 연료에 존재하는 황산화물과 환원제인 암모니아가 반응함에 기인하여 SCR 반응기(20) 내에 암모늄 이황산염이 생성되어 SCR 반응기(20)가 오염된다. 제어기(80)는 주기적으로 SCR 반응기(20)의 오염 여부를 확인하여 SCR 반응기(20)의 오염을 제거함으로써 SCR 반응기(20)로 하여금 엔진 배기가스의 정화 처리를 안정적으로 진행할 수 있게 한다.
제어기(80)는 주기적으로 차압센서(40)를 통해 SCR 반응기(20)의 오염 여부를 확인하는데, 엔진 배기가스가 SCR 반응기(20) 내부의 촉매를 통과하기 전의 SCR 반응기 배기가스 유입부위에서의 압력과, 엔진 배기가스가 SCR 반응기(20) 내부의 촉매를 통과한 후의 SCR 반응기 배기가스 배출부위에서의 압력에 대한, 차압(압력차)(PS)을 검출하여, 해당 차압이 설정 차압 이상이면 SCR 반응기(20)에 암모늄 이황산염이 누적 생성되어서 오염된 것으로 판단하여 SCR 반응기(20)의 오염을 제거하는 처리를 진행한다.
제어기(80)는 SCR 반응기(20)의 오염을 제거하는 처리를 진행하는 경우, 가열기(30)에 엔진 배기가스를 유입시키는 밸브(V1)를 폐쇄시킴과 아울러 SCR 반응기(20)의 배기가스 출구의 밸브(V5)를 설정 개도율로 감소시켜 개방하고, 그와 함께 가열기(30)로부터의 암모니아 투입을 중단시켜 SCR 반응기(20)에서의 배기가스 정화 처리를 중단하고서, SCR 반응기(20) 내부의 이황산염을 제거하는 어염 제거 처리를 진행한다.
이때, SCR 반응기(20)의 배기가스 출구측 밸브(V5)가 설정 개도율로 감소되어 개방되어 있으므로, 가열기(30)로부터 SCR 반응기(20)에 인가되는 열이 빠르게 배출되지 않고 SCR 반응기(20)에 머무르게 되어 SCR 반응기(20) 내부의 온도가 암모늄 이황산염의 제거 가능 온도로 상승되므로 SCR 반응기(20) 내부의 암모늄 이황산염은 해당 열에 의해 녹아서 증발되어 제거된다.
또한, 상술한 설명에서는 제어기(80)가 가열기(30)의 연료 연소를 제어하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 제어기(80)는 우레아 분사노즐을 통한 가열기(30)의 우레아 분해 챔버로의 우레아 분사를 제어하고, 블로워(50a, 50b)의 구동을 제어하고, 밸브(V1~V6)의 개폐를 제어할 수도 있다. 제어기(80)가 우레아 분사노즐을 통해 가열기의 우레아 분해 챔버로의 우레아 분사를 제어하는 경우 우레아 주입펌프(도시하지 않음)와 우레아 주입밸브(도시하지 않음)의 구동을 제어함으로써 우레아 분사를 제어하며, 이처럼 우레아 분사를 제어하여서 SCR 반응기(20)로의 암모니아 투입을 제어할 수 있다.
도 1에서, 밸브(V1)는 가열기(30)로의 배기가스 유입을 단속하고, 밸브(V3)는 배기가스 리시버(11)로부터의 배기가스 배출을 단속하고, 밸브(V2)는 필요시에 가열기(30)와 SCR 반응기(20)를 거치지 않고 우회하여 배기가스를 직접 배출하도록 단속하고, 밸브(V4)는 블로워(50a)로의 배기가스 유입을 단속하고, 밸브(V5)는 필요시에 SCR 반응기(20)의 배기가스 배출구를 단속하고, 밸브(V6)은 필요시에 가열기(30)로의 외부가열공기의 유입을 단속한다.
상술한 바와 같은 기능을 구비하는 본 발명에 따른 저압 SCR 시스템은 엔진(10) 배기가스의 질소산화물을 처리하는 경우에 도 2의 흐름도와 같이 운전 제어 처리를 진행한다.
SCR 반응기(20)에 의해 엔진 배기가스의 질소산화물을 제거하는 처리를 진행하는 경우, 가열기(30는 엔진(10)의 배기가스가 배기가스 리시버(11)와 터보차저(15)의 터빈(15-1)을 통해 인가되는 엔진 배기가스를 가열하여 엔진 배기가스의 온도를 SCR 반응기(20)에서의 반응 가능 온도로 상승시키고, 그와 함께 자체의 우레아 분해 챔버에 무화시켜 분사된 우레아에 열을 가하여 암모니아로 분해하여서, 온도 상승된 엔진 배기가스와 함께 암모니아를 환원제로서 SCR 반응기(20)에 유입시킴으로써, SCR 반응기(20)에 의해 엔진 배기가스의 질소산화물을 제거한다.
이처럼 SCR 반응기(20)에 의해 엔진 배기가스의 질소산화물을 제거하는 배기가스 정화 처리를 진행하는 경우(S110), 제어기(80)는 우레아 분사노즐을 통해 가열기(30)의 우레아 분해 챔버에 우레아 수용액을 무화시켜 분사하면서, 블로워(50a)에 의해 엔진 배기가스를 유입시켜 가열기(30)에 연소공기로서 인가하여 가열기(30)에 의해 연료를 연소시켜 엔진 배기가스의 온도를 SCR 반응기(20)에서의 반응 가능 온도로 상승시킴과 아울러, 해당 발생된 열에 의해 우레아를 암모니아로 분해하여 SCR 반응기(20)에 인가한다.
이때, 제어기(80)는 설정 시간의 경과 여부를 확인하고(S120), 설정 시간이 경과하지 않았으면 산소센서(60)에 의해 가열기(30)에 인가되는 엔진 배기가스의 산소농도를 검출한다(S130).
그리고, 제어기(80)는 S130에서 검출한 산소농도가 설정 산소농도 미만인지의 여부를 확인하고(S140), 해당 검출한 산소농도가 설정 산소농도 미만이면 블로워(50b)를 작동시켜 외부가열공기를 가열기(30)에 연소공기로서 투입하여서 연료 연소에 소요되는 산소를 가열기(30)에 인가하여 가열기(30)에 의해 연료 연소를 안정적으로 진행케 한다(S150).
또한, 제어기(80)는 상술한 S120에서 설정 시간이 경과하였으면 차압센서(40)에 의해 SCR 반응기(20)의 배기가스 유입부위와 배출부위 간의 차압을 검출하고(S160), 해당 검출된 차압이 설정 차압 이상이면 SCR 반응기(20)에 암모늄 이황산염이 누적 생성되어서 오염된 것으로 판단하여 SCR 반응기(20)의 오염을 제거하는 처리를 진행한다(S180).
이처럼 SCR 반응기(20)의 오염을 제거하는 처리를 진행하는 경우, 제어기(80)는 가열기(30)에 엔진 배기가스를 유입시키는 밸브(V1)를 폐쇄시킴과 아울러 SCR 반응기(20)의 배기가스 출구의 밸브(V5)를 설정 개도율로 감소시켜 개방하고, 그와 함께 가열기(30)로부터의 암모니아 투입을 중단시켜서 SCR 반응기(20)에서의 배기가스 정화 처리를 중단시킴으로써, 가열기(30)로부터 인가되는 열에 의해 SCR 반응기(20) 내부의 온도를 암모늄 이황산염의 제거 가능 온도로 상승시켜 SCR 반응기(20) 내부의 이황산염을 제거한다.
그리고, 제어기(80)는 S150이나 S180을 수행한 후, 또는 상술한 S170에서 검출된 차압이 설정 차압 이상이거나, S140에서 검출된 산소농도가 설정 산소농도 미만이 아니면, 사용자로부터의 종료지시가 입력되는지를 확인하고(S190), 종료 지시가 입력되지 않았으면 S110으로 귀환하여 상술한 반복 처리를 수행하며, 종료 지시가 입력되었으면 처리 종료한다.
한편, 제어기(80)는 가열기(30)의 연료 연소를 제어하는 경우, 가열기(20)에 연소공기로서 인가되는 엔진 배기가스의 온도를 온도센서(70)에 의해 검출하고, 해당 검출된 엔진 배기가스의 온도(HS)에 대응하여 가열기(30)에 대한 연료 공급량을 산정하고, 해당 산정된 연료 공급량에 의거하여 연료 공급량을 조절하기 위한 제어신호(CS)를 가열기(30)에 인가함으로써, 연료 공급량을 조절하여 연소하도록 가열기(30)의 연소를 제어하여서 가열기(30)의 연료 소모를 감소시킨다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 엔진 배기가스의 온도를 SCR 반응기(20)에서의 반응 가능 온도로 상승시킴과 아울러 우레아로부터 분해한 암모니아를 환원제로서 엔진 배기가스와 함께 SCR 반응기(20)에 유입시켜서 SCR 반응기(20)에 의해 엔진 배기가스의 질소산화물을 제거하는 경우에, 엔진 배기가스의 온도를 SCR 반응기(20)의 반응 가능 온도로 상승시키고 SCR 반응기(20)에 환원제로 인가하는 암모니아의 생성을 위해 우레아에 열을 가하는 가열기(30)에, 엔진 배기가스를 연소공기로서 공급하여 가열기(30)의 연료 소모를 감소시켜 경제성을 향상시킴과 아울러, 암모늄 이황산염에 기인한 SCR 반응기(20)의 오염을 검출하여 제거하여서 엔진 배기가스의 정화처리를 안정성 있게 수행할 수 있다.
본 발명은 상술한 설명에 한정되는 것은 아니고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 아니하는 범위 내에서 본 발명을 여러 가지 형태로 변경하여 실시할 수 있을 것이며, 그러한 변경 실시는 본 발명의 기술적 범위에 해당된다고 할 것이다.
본 발명은 선박 등에서의 대형 엔진 운전시에 엔진배기가스의 질소산화물을 제거하는 처리를 진행하는 경우 매우 유용하게 적용할 수 있을 것이다. 본 발명에 의하면, 엔진 배기가스의 온도를 SCR 반응기에서의 반응 가능 온도로 상승시킴과 아울러 우레아로부터 분해한 암모니아를 환원제로서 엔진 배기가스와 함께 SCR 반응기에 유입시켜서 SCR 반응기에 의해 엔진 배기가스의 질소산화물을 제거하는 경우에, 엔진 배기가스의 온도를 SCR 반응기의 반응 가능 온도로 상승시키고 SCR 반응기에 환원제로 인가하는 암모니아의 생성을 위해 우레아에 열을 가하는 가열기에, 엔진 배기가스를 연소공기로서 공급하여서, 가열기의 연료 소모를 감소시킴과 아울러, 암모늄 이황산염에 기인한 SCR 반응기의 오염을 검출하여 제거하여서 엔진 배기가스의 정화처리를 안정성 있게 수행하게 된다.
10; 엔진 11; 배기가스 리시버
12; 흡기 리시버 15; 터보차저
15-1; 터빈 15-2; 압축기
20; SCR 반응기 30; 가열기
40; 차압센서 50a, 50b; 블로워
60; 산소센서 70; 온도센서
80; 제어기 V1~V6; 밸브

Claims (11)

  1. 엔진 터보차저의 후단에 SCR 반응기를 설치하여, SCR 반응기에 의해 엔진 배기가스의 질소산화물을 제거하는 저압 SCR 시스템으로서,
    엔진 배기가스를 연소공기로서 사용하여 연료를 연소시켜, 엔진 배기가스의 온도를 SCR 반응기의 반응 가능 온도로 상승시키고 SCR 반응기에 환원제로 인가하는 암모니아의 생성을 위해 우레아에 열을 가하는 가열기와;
    상기 가열기로 엔진 배기가스를 유입시키는 제1 블로워와;
    상기 가열기로 외부가열공기를 유입시키는 제2 블로워를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 저압 SCR 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 가열기에 연소공기로서 인가되는 엔진 배기가스의 산소농도를 검출하는 산소센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저압 SCR 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    엔진 배기가스가 SCR 반응기 내부의 촉매를 통과하기 전의 SCR 반응기 배기가스 유입부위에서의 압력과, 엔진 배기가스가 SCR 반응기 내부의 촉매를 통과한 후의 SCR 반응기 배기가스 배출부위에서의 압력에 대한, 차압을 검출하는 차압센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저압 SCR 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    산소센서에 의해 검출한 산소농도가 설정 산소농도 미만이면 제2 블로워를 작동시켜 외부가열공기를 가열기에 연소공기로서 투입하고, 차압센서에 의해 검출된 차압이 설정 차압 이상이면 SCR 반응기에 암모늄 이황산염이 누적 생성되어서 오염된 것으로 판단하여 SCR 반응기의 오염 제거 처리를 진행하는 제어기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저압 SCR 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서,
    가열기에 연소공기로서 인가되는 엔진 배기가스의 온도를 검출하는 온도센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저압 SCR 시스템.
  6. 청구항 5에 있어서,
    제어기는 상기 온도센서에 의해 검출된 배기가스의 온도에 대응하여 연료공급량을 조절하기 위한 제어신호를 상기 가열기에 인가하여 연료공급량을 조절해서 가열기에 의해 연료를 연소시키는 것을 특징으로 하는 저압 SCR 시스템.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 가열기는 제어기로부터의 제어신호에 따라 연료 공급량을 조절하기 위한 연료조절기를 구비하고, 제어기로부터의 제어신호에 따라 연료조절기에 의해 연료 공급량을 조절하여 연료를 연소시키는 것을 특징으로 하는 저압 SCR 시스템.
  8. 저압 SCR 시스템의 운전 제어 방법으로서,
    제어기가 엔진 배기가스를 SCR 반응기에서의 반응 가능 온도로 상승시키고 우레아를 암모니아로 분해함에 소요되는 열을 발생하기 위한 가열기에 제1 블로워에 의해 엔진 배기가스를 연소공기로서 인가하는 단계와;
    제어기가 산소센서에 의해 가열기에 인가되는 상기 엔진 배기가스의 산소농도를 검출하는 단계와;
    제어기가 상기 산소센서에 의해 검출한 산소농도가 설정 산소농도 미만이면, 제2 블로워를 작동시켜 외부가열공기를 가열기에 연소공기로서 투입하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 저압 SCR 시스템의 운전 제어 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    제어기가 설정 시간마다 차압센서에 의해 SCR 반응기의 배기가스 유입부위와 배출부위 간의 차압을 검출하는 단계와;
    제어기가 상기 검출된 차압이 설정 차압 이상이면 SCR 반응기에 암모늄 이황산염이 누적 생성되어서 오염된 것으로 판단하여 SCR 반응기의 오염 제거 처리를 진행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저압 SCR 시스템의 운전 제어 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 SCR 반응기의 오염 제거 처리를 진행하는 단계는,
    제어기가 SCR 반응기로 엔진 배기가스를 유입시키는 제1 밸브를 폐쇄시키는 단계와;
    제어기가 SCR 반응기의 배기가스 출구의 제2 밸브를 설정 개도율로 감소시켜 개방하는 단계와;
    제어기가 암모니아 투입을 중단시켜서 SCR 반응기에서의 배기가스 정화 처리를 중단시키는 단계와;
    제어기가 가열기에 의해 연료를 연소시켜 발생한 열을 상기 SCR 반응기에 인가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 저압 SCR 시스템의 운전 제어 방법.
  11. 청구항 8 또는 청구항 9에 있어서,
    제어기가 가열기에 연소공기로서 인가되는 엔진 배기가스의 온도를 온도센서에 의해 검출하는 단계와;
    제어기가 상기 온도센서에 의해 검출된 엔진 배기가스의 온도에 대응하여 가열기에 대한 연료 공급량을 산정하는 단계와;
    제어기가 상기 산정된 연료 공급량으로 조절하여 연소하도록 상기 가열기의 연소를 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저압 SCR 시스템의 운전 제어 방법.
KR1020150086402A 2015-03-13 2015-06-18 저압 scr 시스템 및 그것의 운전 제어 방법 KR20160109999A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150035271 2015-03-13
KR20150035271 2015-03-13

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20160109999A true KR20160109999A (ko) 2016-09-21

Family

ID=57080438

Family Applications (19)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150062062A KR20160109977A (ko) 2015-03-13 2015-04-30 Scr 시스템 및 그 제어 방법
KR1020150062073A KR102182935B1 (ko) 2015-03-13 2015-04-30 저압 scr 시스템
KR1020150062580A KR101722834B1 (ko) 2015-03-13 2015-05-04 Scr 시스템 및 그 제어 방법
KR1020150065872A KR20160109984A (ko) 2015-03-13 2015-05-12 선박용 동력시스템
KR1020150065864A KR102172147B1 (ko) 2015-03-13 2015-05-12 저압 scr 시스템과 그것에서의 우레아 저장 탱크 가열 제어방법
KR1020150065845A KR20160109981A (ko) 2015-03-13 2015-05-12 Scr 시스템
KR1020150065871A KR101739183B1 (ko) 2015-03-13 2015-05-12 선박용 동력시스템
KR1020150086401A KR20160109998A (ko) 2015-03-13 2015-06-18 저압 scr 시스템 및 그것의 우레아 가수분해장치 발열 제어방법
KR1020150086417A KR20160110000A (ko) 2015-03-13 2015-06-18 Scr 시스템 및 그 제어 방법
KR1020150086565A KR101730241B1 (ko) 2015-03-13 2015-06-18 Scr 장치
KR1020150086327A KR20160109994A (ko) 2015-03-13 2015-06-18 Scr 시스템 및 그 제어 방법
KR1020150086566A KR101722839B1 (ko) 2015-03-13 2015-06-18 Scr 장치
KR1020150086329A KR102204688B1 (ko) 2015-03-13 2015-06-18 Scr 시스템
KR1020150086402A KR20160109999A (ko) 2015-03-13 2015-06-18 저압 scr 시스템 및 그것의 운전 제어 방법
KR1020150086328A KR102227207B1 (ko) 2015-03-13 2015-06-18 Scr 시스템
KR1020150086418A KR102204687B1 (ko) 2015-03-13 2015-06-18 Scr 시스템 및 그 제어 방법
KR1020150090867A KR20160110005A (ko) 2015-03-13 2015-06-26 Scr 장치
KR1020150100335A KR102241725B1 (ko) 2015-03-13 2015-07-15 Scr 시스템 및 그것의 반응기 재생 제어방법
KR1020150109294A KR102259661B1 (ko) 2015-03-13 2015-08-03 선박용 동력시스템

Family Applications Before (13)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150062062A KR20160109977A (ko) 2015-03-13 2015-04-30 Scr 시스템 및 그 제어 방법
KR1020150062073A KR102182935B1 (ko) 2015-03-13 2015-04-30 저압 scr 시스템
KR1020150062580A KR101722834B1 (ko) 2015-03-13 2015-05-04 Scr 시스템 및 그 제어 방법
KR1020150065872A KR20160109984A (ko) 2015-03-13 2015-05-12 선박용 동력시스템
KR1020150065864A KR102172147B1 (ko) 2015-03-13 2015-05-12 저압 scr 시스템과 그것에서의 우레아 저장 탱크 가열 제어방법
KR1020150065845A KR20160109981A (ko) 2015-03-13 2015-05-12 Scr 시스템
KR1020150065871A KR101739183B1 (ko) 2015-03-13 2015-05-12 선박용 동력시스템
KR1020150086401A KR20160109998A (ko) 2015-03-13 2015-06-18 저압 scr 시스템 및 그것의 우레아 가수분해장치 발열 제어방법
KR1020150086417A KR20160110000A (ko) 2015-03-13 2015-06-18 Scr 시스템 및 그 제어 방법
KR1020150086565A KR101730241B1 (ko) 2015-03-13 2015-06-18 Scr 장치
KR1020150086327A KR20160109994A (ko) 2015-03-13 2015-06-18 Scr 시스템 및 그 제어 방법
KR1020150086566A KR101722839B1 (ko) 2015-03-13 2015-06-18 Scr 장치
KR1020150086329A KR102204688B1 (ko) 2015-03-13 2015-06-18 Scr 시스템

Family Applications After (5)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150086328A KR102227207B1 (ko) 2015-03-13 2015-06-18 Scr 시스템
KR1020150086418A KR102204687B1 (ko) 2015-03-13 2015-06-18 Scr 시스템 및 그 제어 방법
KR1020150090867A KR20160110005A (ko) 2015-03-13 2015-06-26 Scr 장치
KR1020150100335A KR102241725B1 (ko) 2015-03-13 2015-07-15 Scr 시스템 및 그것의 반응기 재생 제어방법
KR1020150109294A KR102259661B1 (ko) 2015-03-13 2015-08-03 선박용 동력시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (19) KR20160109977A (ko)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160109977A (ko) * 2015-03-13 2016-09-21 현대중공업 주식회사 Scr 시스템 및 그 제어 방법
KR101867367B1 (ko) * 2016-11-03 2018-06-15 한국기계연구원 요소수 미립화 촉진을 위한 선박용 ｓｃｒ 시스템
KR101884439B1 (ko) * 2016-12-05 2018-08-01 주식회사 하이젠 유해가스 및 미세먼지 제거장치
KR101864749B1 (ko) * 2016-12-27 2018-06-08 주식회사 파나시아 선박 배연탈질 시스템
KR101957450B1 (ko) * 2017-04-27 2019-03-13 한국기계연구원 다단 연소가스 재순환을 이용한 연소가스 처리 시스템 및 방법
KR102089126B1 (ko) 2017-05-24 2020-03-13 주식회사 엘지화학 선택적 촉매 환원 시스템
EP3406868A1 (en) * 2017-05-24 2018-11-28 Yara Marine Technologies AS Conditioning of the exhaust gas plume of a marine vessel
DE102017112731A1 (de) * 2017-06-09 2018-12-13 Man Diesel & Turbo Se Verfahren und Steuergerät zum Betreiben eines SCR-Abgasnachbehandlungssystems einer Brennkraftmaschine
KR102367278B1 (ko) * 2017-08-31 2022-02-24 에이치에스디엔진 주식회사 선택적 촉매 환원 시스템
FR3071871B1 (fr) 2017-09-29 2020-02-07 Continental Automotive France Procede de reduction catalytique selective avec desorption d'ammoniac a partir d'une cartouche dans une ligne d'echappement
CN107806359B (zh) * 2017-11-24 2024-03-29 江苏科技大学 一种基于scr的船舶脱硝***的功率释放装置
CN108131189B (zh) * 2018-01-31 2019-06-04 安徽江淮汽车集团股份有限公司 发动机后处理测试***
KR102068334B1 (ko) * 2018-11-01 2020-01-20 한국기계연구원 환원제의 열분해 방식을 이용한 질소산화물 처리 시스템
KR20200055524A (ko) 2018-11-13 2020-05-21 현대자동차주식회사 Scr 시스템의 요소수 혼합 장치
KR102527190B1 (ko) * 2018-11-20 2023-05-02 에이치에스디엔진 주식회사 가스 승온 시스템
JP7211834B2 (ja) * 2019-02-01 2023-01-24 三菱重工業株式会社 還元剤供給装置、及び還元剤供給装置の運用方法
CN110080863B (zh) * 2019-03-29 2021-04-20 哈尔滨工程大学 一种提高船用柴油机低压scr***低温性能的加热***
FR3102684B1 (fr) * 2019-10-31 2021-11-12 Faurecia Systemes Dechappement Dispositif de purification de gaz d’échappement, ligne d’échappement et véhicule associés
DE102020113041A1 (de) * 2020-05-14 2021-11-18 Man Energy Solutions Se Abgasturbine und Verfahren zum Betreiben derselben
KR102464835B1 (ko) * 2020-10-13 2022-11-10 한국기계연구원 소각로 내부열을 이용한 요소수 분사장치 및 요소수 분사방법
KR20220161776A (ko) * 2021-05-31 2022-12-07 한국에너지기술연구원 Scr 시스템용 믹서 및 이를 이용한 scr 시스템
CN113931723A (zh) * 2021-10-12 2022-01-14 河北工业大学 一种减少scr***尿素结晶的装置及方法

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0141726B1 (ko) 1995-01-09 1998-07-01 구자홍 밀폐형 회전식 압축기
JP3751962B2 (ja) * 2003-09-05 2006-03-08 日産ディーゼル工業株式会社 エンジンの排気浄化装置
US7275366B2 (en) 2004-09-14 2007-10-02 Advanced Cleanup Technologies, Inc. High thermal efficiency Selective Catalytic Reduction (SCR) system
JP4646934B2 (ja) * 2007-03-01 2011-03-09 株式会社日立ハイテクノロジーズ エンジンの排気処理装置及びこれを用いたエンジンの排気処理方法
US8171724B2 (en) * 2007-05-02 2012-05-08 Ford Global Technologies, Llc Vehicle-based strategy for removing urea deposits from an SCR catalyst
EP2065578A1 (en) * 2007-11-28 2009-06-03 International Engine Intellectual Property Heating system for chemical used in exhaust purification system
JP2009209840A (ja) * 2008-03-05 2009-09-17 Nissan Motor Co Ltd エンジンの排気浄化装置
DE102008033984B4 (de) * 2008-07-21 2016-03-24 Friedrich Boysen Gmbh & Co. Kg Abgasanlage
JP2010190049A (ja) * 2009-02-16 2010-09-02 Toyota Motor Corp 過給機付き内燃機関の制御装置
KR20100132310A (ko) 2009-06-09 2010-12-17 현대중공업 주식회사 우레아 파우더를 이용한 선박용 ｓｃｒ 시스템 및 질소산화물 저감방법
KR101367114B1 (ko) 2009-12-08 2014-02-26 대우조선해양 주식회사 배기가스의 탈질 시스템
JP2011144766A (ja) 2010-01-15 2011-07-28 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 排ガス脱硝システムおよびこれを備えた船舶ならびに排ガス脱硝システムの制御方法
JP2013002355A (ja) 2011-06-16 2013-01-07 Ihi Corp 脱硝装置
KR101300706B1 (ko) * 2011-07-27 2013-08-26 대우조선해양 주식회사 선박 또는 해양 구조물의 배기가스 정화장치 및 방법
JP2013139733A (ja) 2011-12-28 2013-07-18 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 脱硝触媒付き内燃機関の制御方法、脱硝触媒付き内燃機関、およびこれを備えた船舶
KR101366937B1 (ko) * 2012-06-25 2014-02-25 두산엔진주식회사 선택적 촉매 환원 시스템 및 보조 발전 시스템을 포함한 선박용 동력 장치
KR101417296B1 (ko) 2012-06-25 2014-07-08 두산엔진주식회사 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치
KR101367024B1 (ko) * 2012-06-28 2014-02-24 두산엔진주식회사 보조 발전용 연료 전지를 이용한 우레아 가수분해 장치 및 이를 구비한 선택적 촉매 환원 시스템
KR101818262B1 (ko) 2012-09-27 2018-02-21 현대중공업 주식회사 배기가스를 이용한 ｓｃｒ 촉매 클리닝 시스템
KR20140046651A (ko) 2012-10-09 2014-04-21 현대중공업 주식회사 선박용 대형 엔진의 탈질장치
KR101273551B1 (ko) 2013-01-02 2013-06-17 삼건세기(주) 배기가스 정화 시스템
KR101277518B1 (ko) * 2013-04-09 2013-06-21 포항공과대학교 산학협력단 황연 및 질소산화물을 저감하기 위한 선택적 촉매환원/선택적 무촉매환원 복합 탈질설비
KR101402375B1 (ko) 2013-04-24 2014-06-03 현대중공업 주식회사 Scr 시스템의 우레아 공급 장치 및 그것의 운용 방법
KR101445038B1 (ko) 2013-06-28 2014-09-26 두산엔진주식회사 선택적 촉매 환원 및 촉매 재생 시스템
KR101461337B1 (ko) * 2013-09-09 2014-11-13 두산엔진주식회사 선택적 촉매 환원 시스템
KR101497828B1 (ko) 2013-09-30 2015-03-02 두산엔진주식회사 선택적 촉매 환원 시스템 및 선택적 촉매 환원 방법
KR101497831B1 (ko) * 2013-10-07 2015-03-02 두산엔진주식회사 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 동력 장치
KR101496043B1 (ko) * 2013-10-31 2015-02-25 현대중공업 주식회사 디젤 엔진용 scr 시스템
KR20160109977A (ko) * 2015-03-13 2016-09-21 현대중공업 주식회사 Scr 시스템 및 그 제어 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160109977A (ko) 2016-09-21
KR20160110002A (ko) 2016-09-21
KR102204687B1 (ko) 2021-01-19
KR20160109983A (ko) 2016-09-21
KR102182935B1 (ko) 2020-11-25
KR20160109996A (ko) 2016-09-21
KR102172147B1 (ko) 2020-10-30
KR20160109995A (ko) 2016-09-21
KR101722839B1 (ko) 2017-04-03
KR101739183B1 (ko) 2017-05-23
KR20160110010A (ko) 2016-09-21
KR20160109994A (ko) 2016-09-21
KR101730241B1 (ko) 2017-04-25
KR20160109981A (ko) 2016-09-21
KR101722834B1 (ko) 2017-04-18
KR20160109998A (ko) 2016-09-21
KR20160110017A (ko) 2016-09-21
KR20160109979A (ko) 2016-09-21
KR20160110005A (ko) 2016-09-21
KR102259661B1 (ko) 2021-06-02
KR20160109982A (ko) 2016-09-21
KR20160110001A (ko) 2016-09-21
KR20160110000A (ko) 2016-09-21
KR102204688B1 (ko) 2021-01-19
KR20160109984A (ko) 2016-09-21
KR102227207B1 (ko) 2021-03-12
KR20160110003A (ko) 2016-09-21
KR102241725B1 (ko) 2021-04-19
KR20160109978A (ko) 2016-09-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20160109999A (ko) 저압 scr 시스템 및 그것의 운전 제어 방법
US7824636B1 (en) Model-based tuning of ammonia distribution and control for reduced operating cost of selective catalytic reduction
EP2385226B1 (en) Exhaust gas cleaning device
US7673446B2 (en) Dual path exhaust emission control system
EP2295753A1 (en) Method for urea injection control
KR101002888B1 (ko) 보일러 배기가스의 질소산화물을 제거하기 위한 하이브리드 시스템
KR20160106503A (ko) 후처리 시스템을 제어하는 시스템 및 방법
WO2015068634A1 (ja) 無触媒脱硝装置及び無触媒脱硝方法
JP2006002663A (ja) 排気浄化装置
CN103272470B (zh) 一种用于提高sncr氨活性的添加剂及其应用
JP2013017934A (ja) 脱硝装置及び脱硝方法
KR20170137369A (ko) 반응기 가열 운전시 에너지 절감을 위한 scr 시스템
US20160228816A1 (en) Reactor Apparatus and Method for Reducing NOx from Exhaust Gases Produced by Industrial Processes
JPH11235516A (ja) 排ガスの脱硝装置
KR101704270B1 (ko) 배출가스의 정화성능 향상을 위한 제어방법
KR20140067796A (ko) 배기가스의 질소산화물 처리장치 및 처리방법
KR102234783B1 (ko) Scr 시스템의 에너지 절감 암모니아 발생장치
KR20120012608A (ko) 엔진의 후처리 장치
KR20160149746A (ko) Scr 장치
KR102175437B1 (ko) 암모니아 발생용 연소 장치와 이를 이용한 scr 시스템 및 그 운영방법
KR20190136316A (ko) 질소산화물 제거 설비
JP2006002662A (ja) 排気浄化装置
JP2003164725A (ja) 廃棄物処理設備の脱硝触媒装置のアンモニア吹き込み制御方法
KR102164367B1 (ko) 촉매 재생시 에너지 절감을 위한 scr 시스템
KR20170099134A (ko) 에너지 절감을 위한 scr 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application