KR20180076918A

KR20180076918A - 선박용 엔진 배기 계통의 그을음 제거 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20180076918A
Application number: KR1020160181613A
Authority: KR
Inventors: 이정선; 김남수
Original assignee: 대우조선해양 주식회사
Priority date: 2016-12-28
Filing date: 2016-12-28
Publication date: 2018-07-06

Abstract

본 발명은 선체에 구비된 엔진과 연결되는 배기가스 라인에 배기가스 절탄기(이하 'EGE')를 장착하고, EGE와 엔진 사이에 선택적 촉매 NOx 저감장치(이하 'SCR')을 장착하며, 배기가스 라인과 EGE 또는 SCR에 장착되는 제거 유닛에 의하여 배기가스 라인과 EGE 또는 SCR 내에 발생되는 그을음(soot)을 강제 제거함으로써, 엔진 배기 계통의 내부에 그을음이 축적되는 것을 미연에 방지하고, 그을음으로 인한 발화 또한 방지할 수 있도록 한 선박용 엔진 배기 계통의 그을음 제거 장치 및 방법에 관한 것이다.

Description

선박용 엔진 배기 계통의 그을음 제거 장치 및 방법{SOOT BLOWING APPARATUS AND METHOD OF EXHAUST SYSTEM FOR VESSEL}

본 발명은 선박용 엔진 배기 계통의 그을음 제거 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주기적으로 블로잉(blowing)을 실시함으로써, 엔진 배기 계통의 내부에 그을음(soot)이 축적되는 것을 미연에 방지할 수 있도록 한 선박용 엔진 배기 계통의 그을음 제거 장치 및 방법에 관한 것이다.

최근 환경관련 기준의 강화로 엔진 배기가스의 질소산화물(NOx) 제거를 위해 공개특허 제10-2004-0080747호의 "분사각을 조정한 ＳＣＲ 설비용 수트블로어"와 같이 엔진 배기가스 파이프 상에 SCR(Selective Catalytic NOx Reduction)의 설치 사례가 많아지고 있다.

한편, 주엔진에서 발생하는 폐열을 이용하여 보일러수에 열교환시켜 스팀을 발생시키는 배기가스 절탄기(Exhaust Gas Economizer, 이하 EGE)는 엔진 배기가스 파이프 상에 설치하고, SCR 운용시 배기가스가 반응 필요 온도 이상으로 유지되도록 하기 위해 EGE는 SCR의 후방측에 설치되며, EGE도 그을음이 축적되어 그을음 발화가 일어나지 않도록 수트 블로잉을 실시해야 한다.

특히, SCR에서 수트 블로잉을 실시하면, 이때 제거된 그을음은 SCR 후방측에 설치된 EGE로 보내지게 될 것이며, 평소보다 많은 그을음이 엔진의 배기가스에 섞일 것이 명확하기 때문에, EGE에 그을음이 많이 축적될 우려가 다분하며, 이 경우에 EGE의 그을음이 발화하는 치명적인 문제가 야기될 가능성이 있다.

공개특허 제10-2004-0080747호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 발명된 것으로, EGE 및 SCR에 주기적으로 블로잉을 실시함으로써, 엔진 배기 계통의 내부에 그을음이 축적되는 것을 미연에 방지할 수 있도록 하는 선박용 엔진 배기 계통의 그을음 제거 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.

그리고, 본 발명은 EGE 및 SCR에 순차적으로 또는 동시에 수트 블로잉을 실시함으로써, 그을음으로 인한 발화 또한 미연에 방지할 수 있도록 하는 선박용 엔진 배기 계통의 그을음 제거 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 선체에 구비된 엔진과 연결되는 배기가스 라인; 상기 배기가스 라인에 장착되는 배기가스 절탄기(Exhaust Gas Economizer, 이하 EGE); 상기 배기가스 라인에 장착되며, 상기 EGE와 상기 엔진 사이에 배치되어 배기가스 중의 NOx를 제거하기 위한 선택적 촉매 NOx 저감장치(Selective Catalytic NOx Reducer, 이하 SCR); 및 상기 배기가스 라인과 상기 EGE 또는 상기 SCR에 장착되고, 상기 배기가스 라인과 상기 EGE 또는 상기 SCR에서 발생되는 그을음(soot)을 정화된 배기가스를 이용하여 강제로 제거시키는 제거 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 엔진 배기 계통의 그을음 제거 장치를 제공할 수 있다.

여기서, 상기 제거 유닛은, 상기 SCR에 내장되는 제1 그을음 블로워(first soot blower)와, 상기 EGE에 내장되는 제2 그을음 블로워(second soot blower)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제1 그을음 블로워는 압축 공기로 그을음을 제거하고, 상기 제2 그을음 블로워는 압축 공기 또는 스팀으로 그을음을 제거하는 것을 특징으로 한다.

상기 EGE는 워터 튜브 타입(water tube type)이며, 상기 제1 그을음 블로워와 상기 제2 그을음 블로워는 서로 신호를 교류하면서, 상기 제1 그을음 블로워와 상기 제2 그을음 블로워가 순차적으로 가동되거나, 동시에 가동되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 제거 유닛은, 상기 SCR에 내장되는 제1 그을음 블로워(first soot blower)와, 상기 SCR과 상기 EGE 사이의 상기 배기가스 라인 상에 장착되는 그을음 블로잉 팬(soot blowing fan)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 EGE는 스모크 튜브 타입(smoke tube type)이며, 상기 제1 그을음 블로워와 상기 그을음 블로잉 팬은 선체에 구비된 제어 시스템에 의하여 순차적으로 가동되거나, 동시에 가동되도록 제어되는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명은, 선체에 구비된 엔진과 연결된 배기가스 라인과, 상기 배기가스 라인에 장착되는 배기가스 절탄기(Exhaust Gas Economizer, 이하 EGE)와, 상기 EGE와 상기 엔진 사이에 배치되는 선택적 촉매 NOx 저감장치(Selective Catalytic NOx Reducer, 이하 SCR)의 그을음(soot) 적체 상태를 실시간으로 감지하는 제1 단계; 상기 SCR에 내장되는 제1 그을음 블로워(first soot blower)와, 상기 EGE에 내장되는 제2 그을음 블로워(second soot blower)의 가동을 준비하는 제2 단계; 및 제1 그을음 블로워와 상기 제2 그을음 블로워를 가동시켜 상기 그을음을 강제 취출시켜 제거하는 제3 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 엔진 배기 계통의 그을음 제거 방법을 제공할 수 있다.

여기서, 상기 제3 단계는, 상기 제1 그을음 블로워를 가동시켜 상기 SCR의 그을음을 제거하는 과정과, 상기 SCR의 그을음을 제거한 후 일정 시간 경과하여 순차적으로 상기 제2 그을음 블로워를 가동시켜 상기 EGE의 그을음을 제거하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 제3 단계는, 상기 제1 그을음 블로워와 상기 제2 그을음 블로워가 상호 신호를 교류하며 상기 SCR 및 상기 EGE 내부의 그을음 적체 정보를 공유하는 과정과, 상기 제1 그을음 블로워와 상기 제2 그을음 블로워를 순차적으로 또는 동시에 가동시켜 상기 SCR 및 상기 EGE 내부의 그을음을 제거하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 EGE는 워터 튜브 타입(water tube type)인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 선체에 구비된 엔진과 연결된 배기가스 라인과, 상기 배기가스 라인에 장착되는 배기가스 절탄기(Exhaust Gas Economizer, 이하 EGE)와, 상기 EGE와 상기 엔진 사이에 배치되는 선택적 촉매 NOx 저감장치(Selective Catalytic NOx Reducer, 이하 SCR)에서 발생하는 그을음(soot)를 제거하는 선박용 엔진 배기 계통의 그을음 제거 방법에 있어서, 상기 SCR에 내장되는 제1 그을음 블로워(first soot blower) 및 상기 EGE에 내장되는 제2 그을음 블로워(second soot blower)와 타이머(미도시)를 연동하는 제1 단계; 상기 제1 그을음 블로워와 상기 제2 그을음 블로워의 가동을 준비하는 제2 단계; 및 상기 타이머에 입력된 설정값에 따라 주기적으로 상기 제1 그을음 블로워와 상기 제2 그을음 블로워를 가동시켜 상기 그을음을 강제 취출시켜 제거하는 제3 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 엔진 배기 계통의 그을음 제거 방법을 제공할 수 있다.

상기 제3 단계는, 상기 타이머에 상기 제1 그을음 블로워가 가동되는 주기와, 상기 제2 그을음 블로워가 가동되는 주기를 각각 달리 설정하여, 상기 제1 그을음 블로워를 가동시켜 상기 SCR의 그을음을 제거한 후, 일정 시간 경과하여 순차적으로 상기 제2 그을음 블로워를 가동시켜 상기 EGE의 그을음을 제거하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명은, 선체에 구비된 엔진과 연결된 배기가스 라인과, 상기 배기가스 라인에 장착되는 배기가스 절탄기(Exhaust Gas Economizer, 이하 EGE)와, 상기 EGE와 상기 엔진 사이에 배치되는 선택적 촉매 NOx 저감장치(Selective Catalytic NOx Reducer, 이하 SCR)의 그을음(soot) 적체 상태를 실시간으로 감지하는 제1 단계; 상기 SCR에 내장되는 제1 그을음 블로워(first soot blower)와, 상기 SCR과 상기 EGE 사이의 상기 배기가스 라인에 장착되는 그을음 블로잉 팬(soot blowing fan)의 가동을 준비하는 제2 단계; 및 제1 그을음 블로워와 상기 그을음 블로잉 팬을 가동시켜 상기 그을음을 강제 취출시켜 제거하는 제3 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 엔진 배기 계통의 그을음 제거 방법을 제공할 수도 있음은 물론이다.

여기서, 상기 제3 단계는, 상기 제1 그을음 블로워를 가동시켜 상기 SCR의 그을음을 제거하는 과정과, 상기 SCR의 그을음을 제거한 후 일정 시간 경과하여 순차적으로 상기 그을음 블로잉 팬을 가동시켜 상기 배기가스 라인의 그을음을 제거하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 제1 그을음 블로워와 상기 그을음 블로잉 팬이 상호 신호를 교류하며 상기 SCR 및 상기 배기가스 라인 내부의 그을음 적체 정보를 공유하는 과정과, 상기 제1 그을음 블로워와 상기 그을음 블로잉 팬을 순차적으로 또는 동시에 가동시켜 상기 SCR 및 상기 배기가스 라인 내부의 그을음을 제거하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 EGE는 스모크 튜브 타입(smoke tube type)인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 선체에 구비된 엔진과 연결된 배기가스 라인과, 상기 배기가스 라인에 장착되는 배기가스 절탄기(Exhaust Gas Economizer, 이하 EGE)와, 상기 EGE와 상기 엔진 사이에 배치되는 선택적 촉매 NOx 저감장치(Selective Catalytic NOx Reducer, 이하 SCR)에서 발생하는 그을음(soot)를 제거하는 선박용 엔진 배기 계통의 그을음 제거 방법에 있어서, 상기 SCR에 내장되는 제1 그을음 블로워(first soot blower) 및 상기 SCR과 상기 EGE 사이의 상기 배기가스 라인에 장착되는 그을음 블로잉 팬(soot blowing fan)과 타이머(timer)를 연동하는 제1 단계; 상기 제1 그을음 블로워 및 상기 그을음 블로인 팬의 가동을 준비하는 제2 단계; 및 상기 타이머에 입력된 설정값에 따라 주기적으로 상기 제1 그을음 블로워와 상기 제2 그을음 블로잉 팬을 가동시켜 상기 그을음을 강제 취출시켜 제거하는 제3 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 엔진 배기 계통의 그을음 제거 방법을 제공할 수 있다.

상기 제3 단계는, 상기 타이머에 상기 제1 그을음 블로워가 가동되는 주기와, 상기 그을음 블로잉 팬이 가동되는 주기를 각각 달리 설정하여, 상기 제1 그을음 블로워를 가동시켜 상기 SCR의 그을음을 제거한 후, 일정 시간 경과하여 순차적으로 상기 그을음 블로잉 팬을 가동시켜 상기 EGE의 그을음을 제거하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 도모할 수 있다.

우선, 본 발명은 선체에 구비된 엔진과 연결되는 배기가스 라인; 상기 배기가스 라인에 장착되는 배기가스 절탄기(Exhaust Gas Economizer, 이하 EGE); 상기 배기가스 라인에 장착되며, 상기 EGE와 상기 엔진 사이에 배치되어 배기가스 중의 NOx를 제거하기 위한 선택적 촉매 NOx 저감장치(Selective Catalytic NOx Reducer, 이하 SCR); 및 상기 배기가스 라인과 상기 EGE 또는 상기 SCR에 장착되고, 상기 배기가스 라인과 상기 EGE 또는 상기 SCR에서 발생되는 그을음(soot)을 정화된 배기가스를 이용하여 강제로 제거시키는 제거 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하여, EGE 및 SCR에 주기적으로 블로잉을 실시함으로써, 엔진 배기 계통의 내부에 그을음이 축적되는 것을 미연에 방지함으로써, 환경관련 규제를 충족하는 정화된 배기가스의 배출이 가능하게 될 것이다.

특히, 본 발명은 EGE와 SCR 또는 배기가스 라인에 구비된 제거 유닛을 동시에 또는 순차적으로 제어하여 수트 블로잉을 실시토록 함으로써, 그을음이 각 엔진 배기계통에 축적되지 않도록 함은 물론, 그을음 발화(soot firing)까지 방지할 수 있게 되므로, 각종 해상에서의 화재로 인한 사고 발생을 예방할 수 있다는 점에서 환경과 함께 안전을 확보할 수도 있게 되는 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 엔진 배기 계통의 그을음 제거 장치의 전체적인 구성을 나타낸 개념도
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박용 엔진 배기 계통의 그을음 제거 장치의 전체적인 구성을 나타낸 개념도
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 선박용 엔진 배기 계통의 그을음 제거 장치의 전체적인 구성을 나타낸 개념도

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.

그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.

본 명세서에서 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.

또한, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭하고, 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함하며, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다.

또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 엔진 배기 계통의 그을음 제거 장치의 전체적인 구성을 나타낸 개념도이다.

우선, 본 발명은 선체에 구비된 엔진(40)과 연결되는 배기가스 라인(10)과, 배기가스 라인(10)에 장착되는 배기가스 절탄기(20)(Exhaust Gas Economizer, 이하 EGE(20))와, 배기가스 라인(10)에 장착되며 EGE(20)와 엔진(40) 사이에 배치되어 배기가스 중의 NOx를 제거하기 위한 선택적 촉매 NOx 저감장치(30)(Selective Catalytic NOx Reducer, 이하 SCR(30))를 포함한다.

그리고, 본 발명은 배기가스 라인(10)과 EGE(20) 또는 SCR(30)에 장착되고, 배기가스 라인(10)과 상기 EGE(20) 또는 SCR(30)에서 발생되는 그을음(soot)을 정화된 배기가스를 이용하여 강제로 제거시키는 제거 유닛(50)을 포함하는 것을 파악할 수 있다.

제거 유닛(50)은, 도 1을 참조하여 구체적으로 살펴보면, SCR(30)에 내장되는 제1 그을음 블로워(51)(first soot blower)와, EGE(20)에 내장되는 제2 그을음 블로워(52)(second soot blower)를 포함하는 것을 알 수 있다.

SCR에 내장되는 제1 그을음 블로워(first soot blower)는 수트 블로잉의 매개체로 압축공기(compressed air)를 이용하며, EGE에 내장되는 제2 그을음 블로워(second soot blower)는 수트 블로잉의 매개체로 압축공기(compressed air) 또는 스팀(steam)을 이용한다.

제1 그을음 블로워(51)와 제2 그을음 블로워(52)는 도 1과 같이 선체에 구비된 제어 시스템(60)에 의하여 순차적으로 가동되거나, 동시에 가동되도록 제어됨으로써, 그을음이 EGE(20) 및 SCR(30)에 부착되는 것은 물론, 그을음 발화까지 미연에 방지할 수 있다.

이때, EGE(20)는 워터 튜브 타입(water tube type)이며, 제1 그을음 블로워(51)와 제2 그을음 블로워(52)는 도 2와 같이 서로 신호를 교류하면서, 제1 그을음 블로워(51)와 제2 그을음 블로워(52)가 순차적으로 가동되거나, 동시에 가동되도록 함으로써, 그을음이 EGE(20) 및 SCR(30)에 부착되는 것은 물론, 그을음 발화까지 미연에 방지할 수 있다.

한편, 제거 유닛(50)은, 도 3과 같이, SCR(30)에 내장되는 제1 그을음 블로워(51)와, SCR(30)과 EGE(20) 사이의 배기가스 라인(10) 상에 장착되는 그을음 블로잉 팬(53)(soot blowing fan)을 포함하는 구조의 실시예를 적용할 수 있을 것이다.

여기서, EGE(20)는 스모크 튜브 타입(smoke tube type)이며, 제1 그을음 블로워(51)와 그을음 블로잉 팬(53)은 선체에 구비된 제어 시스템(60)에 의하여 순차적으로 가동되거나, 동시에 가동되도록 제어됨으로써, 그을음이 EGE(20) 및 SCR(30)에 부착되는 것은 물론, 그을음 발화까지 미연에 방지할 수 있다.

스모크 튜브 타입의 EGE(20)는 그 구조적 특징상 그을음 블로워를 설치할 수 없으므로, 배기가스 라인(10)과 연결된 그을음 블로잉 팬(53)이 전술한 실시예의 제2 그을음 블로워(52)의 역할을 대체하는 것이다.

이상과 같은 본 발명에 따른 선박용 엔진 배기 계통의 그을음 제거 장치를 이용한 그을음 제거 방법에 대하여 다음과 같이 살펴보고자 한다.

본 발명의 제1 실시예 및 제2 실시예는 '워터 튜브 타입'의 EGE(20)을 구비한 본 발명에 따른 선박용 엔진 배기 계통의 그을음 제거 장치를 이용한 그을음 제거 방법에 관한 것이다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 선박용 엔진 배기 계통의 그을음 제거 장치를 이용한 그을음 제거 방법을 설명한다.

우선, 관리자 또는 관제 센터의 모니터링 장치는 EGE(20)와, EGE(20)와 엔진(40) 사이에 배치되는 SCR(30)의 그을음(soot) 적체 상태를 실시간으로 모니터링한다(S1: 제1 단계).

이후, 관리자 또는 관제 센터의 모니터링 장치는 SCR(30)에 내장되는 제1 그을음 블로워(51)와, EGE(20)에 내장되는 제2 그을음 블로워(52)의 가동을 준비한다(S2: 제2 단계).

계속하여, 관리자 또는 관제 센터의 모니터링 장치는 제1 그을음 블로워(51)와 제2 그을음 블로워(52)를 가동시켜 그을음을 강제 취출시켜 제거하게 된다(S3: 제3 단계).

여기서, 제3 단계(S3)는, 도 1과 같이 선체에 구비된 제어 시스템(60)에 의하여 제1 그을음 블로워(51)를 가동시켜 SCR(30)의 그을음을 제거하는 과정과, SCR(30)의 그을음을 제거한 후 일정 시간 경과하여 순차적으로 제2 그을음 블로워(52)를 가동시켜 EGE(20)의 그을음을 제거하는 과정을 포함할 수 있을 것이다.

이때, 제3 단계(S3)는 선체에 구비된 제어 시스템(60)에 의하여 제1 그을음 블로워(51) 및 제2 그을음 블로워(52)를 동시에 가동시켜 SCR(30) 및 EGE(20)의 그을음을 일시에 제거할 수도 있다.

또한, 제3 단계(S3)는, 도 2와 같이, 제1 그을음 블로워(51)와 제2 그을음 블로워(52)가 상호 신호를 교류하며 SCR(30) 및 EGE(20) 내부의 그을음 적체 정보를 공유하는 과정과, 제1 그을음 블로워(51)와 제2 그을음 블로워(52)를 순차적으로 또는 동시에 가동시켜 SCR(30) 및 EGE(20) 내부의 그을음을 제거하는 과정을 포함할 수도 있다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 선박용 엔진 배기 계통의 그을음 제거 장치를 이용한 그을음 제거 방법을 설명한다.

상기 제1 실시예에서와 같이, EGE(20)와, EGE(20)와 엔진(40) 사이에 배치되는 SCR(30)의 그을음(soot) 적체 상태를 실시간으로 모니터링하여 그을음 블로워(51, 52)를 가동시키는 방법도 있지만, 제1 그을음 블로워(51) 및 제2 그을음 블로워(52)에 타이머(미도시)를 연동하여 원하는 시간 간격으로 수트 블로잉을 실시할 수도 있다.

구체적으로 살펴보면, 우선 SCR(30)에 내장되는 제1 그을음 블로워(51) 및 EGE(20)에 내장되는 제2 그을음 블로워(52)와 타이머(미도시)를 연동한다(S1: 제1 단계).

이후, 제1 그을음 블로워(51)와 제2 그을음 블로워(52)의 가동을 준비한다(S2: 제2 단계).

계속하여, 타이머(미도시)에 입력된 설정값에 따라 주기적으로 제1 그을음 블로워(51)와 제2 그을음 블로워(52)를 가동시켜 그을음을 강제 취출시켜 제거한다(S3: 제3 단계).

이때, 타이머(미도시)에 제1 그을음 블로워(51)가 가동되는 주기와, 제2 그을음 블로워(52)가 가동되는 주기를 각각 달리 설정하여, 제1 그을음 블로워(51)를 가동시켜 SCR(30)의 그을음을 제거한 후, 일정 시간 경과하여 순차적으로 제2 그을음 블로워(52)를 가동시켜 EGE(20)의 그을음을 제거하는 것도 가능하다.

본 발명의 제3 실시예 및 제4 실시예는 '스모크 튜브 타입'의 EGE(20)을 구비한 본 발명에 따른 선박용 엔진 배기 계통의 그을음 제거 장치를 이용한 그을음 제거 방법에 관한 것이다.

본 발명의 제3 실시예에 따른 선박용 엔진 배기 계통의 그을음 제거 장치를 이용한 그을음 제거 방법을 설명한다.

이후, 관리자 또는 관제 센터의 모니터링 장치는 SCR(30)에 내장되는 제1 그을음 블로워(51)와, SCR(30)과 EGE(20) 사이의 배기가스 라인(10)에 장착되는 그을음 블로잉 팬(53)의 가동을 준비한다(S2: 제2 단계).

계속하여, 관리자 또는 관제 센터의 모니터링 장치는 제1 그을음 블로워(51)와 그을음 블로잉 팬(53)을 가동시켜 그을음을 강제 취출시켜 제거한다(S3: 제3 단계).

여기서, 제3 단계(S3)는, 도 3과 같이, 선체에 구비된 제어 시스템(60)을 이용하여, 제1 그을음 블로워(51)를 가동시켜 SCR(30)의 그을음을 제거하는 과정과, SCR(30)의 그을음을 제거한 후 일정 시간 경과하여 순차적으로 그을음 블로잉 팬(53)을 가동시켜 배기가스 라인(10)의 그을음을 제거하는 과정을 포함할 수 있다.

이때, 제3 단계(S3)는 선체에 구비된 제어 시스템(60)에 의하여 제1 그을음 블로워(51) 및 그을음 블로잉 팬(53)을 동시에 가동시켜 SCR(30) 및 EGE(20)측을 향하는 배기가스 라인(10)의 그을음을 일시에 제거할 수도 있다.

또한, 제3 단계(S3)는, 제1 그을음 블로워(51)와 그을음 블로잉 팬(53)이 상호 신호를 교류하며 SCR(30) 및 배기가스 라인(10) 내부의 그을음 적체 정보를 공유하는 과정과, 제1 그을음 블로워(51)와 그을음 블로잉 팬(53)을 순차적으로 또는 동시에 가동시켜 SCR(30) 및 배기가스 라인(10) 내부의 그을음을 제거하는 과정을 포함할 수도 있다.

본 발명의 제4 실시예에 따른 선박용 엔진 배기 계통의 그을음 제거 장치를 이용한 그을음 제거 방법을 설명한다.

상기 제3 실시예에서와 같이, EGE(20)와, EGE(20)와 엔진(40) 사이에 배치되는 SCR(30)의 그을음(soot) 적체 상태를 실시간으로 모니터링하여 제1 그을음 블로워(51) 및 그을음 블로잉 팬(53)을 가동시키는 방법도 있지만, 제1 그을음 블로워(51) 및 그을음 블로잉 팬(53)에 타이머(미도시)를 연동하여 원하는 시간 간격으로 수트 블로잉을 실시할 수도 있다.

구체적으로 살펴보면, 우선 SCR(30)에 내장되는 제1 그을음 블로워(51) 및 SCR(30)과 EGE(20) 사이의 배기가스 라인(10)에 장착되는 그을음 블로잉 팬(53)과 타이머(미도시)를 연동한다(S1: 제1 단계).

이후, 제1 그을음 블로워(51)와 그을음 블로잉 팬(53)의 가동을 준비한다(S2: 제2 단계).

계속하여, 타이머(미도시)에 입력된 설정값에 따라 주기적으로 제1 그을음 블로워(51)와 그을음 블로잉 팬(53)을 가동시켜 그을음을 강제 취출시켜 제거한다(S3: 제3 단계).

이때, 타이머(미도시)에 제1 그을음 블로워(51)가 가동되는 주기와, 그을음 블로잉 팬(53)이 가동되는 주기를 각각 달리 설정하여, 제1 그을음 블로워(51)를 가동시켜 SCR(30)의 그을음을 제거한 후, 일정 시간 경과하여 순차적으로 그을음 블로잉 팬(53)을 가동시켜 EGE(20)의 그을음을 제거하는 것도 가능하다.

이상과 같이 본 발명은 엔진 배기 계통의 내부에 그을음이 축적되는 것을 미연에 방지하고, 그을음으로 인한 발화 또한 방지할 수 있도록 하는 선박용 엔진 배기 계통의 그을음 제거 장치 및 방법을 제공하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다.

그리고, 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당해 업계 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형 및 응용 또한 가능함은 물론이다.

10...배기가스 라인
20...배기가스 절탄기, EGE
30...선택적 촉매 NOx 저감장치, SCR
40...엔진
50...제거 유닛
51...제1 그을음 블로워
52...제2 그을음 블로워
53...그을음 블로잉 팬
60...제어 시스템
S1...제1 단계
S2...제2 단계
S3...제3 단계

Claims

선체에 구비된 엔진과 연결되는 배기가스 라인;
상기 배기가스 라인에 장착되는 배기가스 절탄기(Exhaust Gas Economizer, 이하 EGE);
상기 배기가스 라인에 장착되며, 상기 EGE와 상기 엔진 사이에 배치되어 배기가스 중의 NOx를 제거하기 위한 선택적 촉매 NOx 저감장치(Selective Catalytic NOx Reducer, 이하 SCR); 및
상기 배기가스 라인과 상기 EGE 또는 상기 SCR에 장착되고, 상기 배기가스 라인과 상기 EGE 또는 상기 SCR에서 발생되는 그을음(soot)을 정화된 배기가스를 이용하여 강제로 제거시키는 제거 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 엔진 배기 계통의 그을음 제거 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제거 유닛은,
상기 SCR에 내장되는 제1 그을음 블로워(first soot blower)와,
상기 EGE에 내장되는 제2 그을음 블로워(second soot blower)를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 엔진 배기 계통의 그을음 제거 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 제1 그을음 블로워는 압축 공기로 그을음을 제거하고,
상기 제2 그을음 블로워는 압축 공기 또는 스팀으로 그을음을 제거하는 것을 특징으로 하는 선박용 엔진 배기 계통의 그을음 제거 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 EGE는 워터 튜브 타입(water tube type)이며, 상기 제1 그을음 블로워와 상기 제2 그을음 블로워는 서로 신호를 교류하면서, 상기 제1 그을음 블로워와 상기 제2 그을음 블로워가 순차적으로 가동되거나, 동시에 가동되는 것을 특징으로 하는 선박용 엔진 배기 계통의 그을음 제거 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제거 유닛은,
상기 SCR에 내장되는 제1 그을음 블로워(first soot blower)와,
상기 SCR과 상기 EGE 사이의 상기 배기가스 라인 상에 장착되는 그을음 블로잉 팬(soot blowing fan)을 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 엔진 배기 계통의 그을음 제거 장치.
청구항 5에 있어서,
상기 EGE는 스모크 튜브 타입(smoke tube type)이며, 상기 제1 그을음 블로워와 상기 그을음 블로잉 팬은 선체에 구비된 제어 시스템에 의하여 순차적으로 가동되거나, 동시에 가동되도록 제어되는 것을 특징으로 하는 선박용 엔진 배기 계통의 그을음 제거 장치.
선체에 구비된 엔진과 연결된 배기가스 라인과, 상기 배기가스 라인에 장착되는 배기가스 절탄기(Exhaust Gas Economizer, 이하 EGE)와, 상기 EGE와 상기 엔진 사이에 배치되는 선택적 촉매 NOx 저감장치(Selective Catalytic NOx Reducer, 이하 SCR)의 그을음(soot) 적체 상태를 실시간으로 감지하는 제1 단계;
상기 SCR에 내장되는 제1 그을음 블로워(first soot blower)와, 상기 EGE에 내장되는 제2 그을음 블로워(second soot blower)의 가동을 준비하는 제2 단계; 및
상기 제1 그을음 블로워와 상기 제2 그을음 블로워를 가동시켜 상기 그을음을 강제 취출시켜 제거하는 제3 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 엔진 배기 계통의 그을음 제거 방법.
청구항 7에 있어서,
상기 제3 단계는,
상기 제1 그을음 블로워를 가동시켜 상기 SCR의 그을음을 제거하는 과정과,
상기 SCR의 그을음을 제거한 후 일정 시간 경과하여 순차적으로 상기 제2 그을음 블로워를 가동시켜 상기 EGE의 그을음을 제거하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 엔진 배기 계통의 그을음 제거 방법.
청구항 7에 있어서,
상기 제3 단계는,
상기 제1 그을음 블로워와 상기 제2 그을음 블로워가 상호 신호를 교류하며 상기 SCR 및 상기 EGE 내부의 그을음 적체 정보를 공유하는 과정과,
상기 제1 그을음 블로워와 상기 제2 그을음 블로워를 순차적으로 또는 동시에 가동시켜 상기 SCR 및 상기 EGE 내부의 그을음을 제거하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 엔진 배기 계통의 그을음 제거 방법.
선체에 구비된 엔진과 연결된 배기가스 라인과, 상기 배기가스 라인에 장착되는 배기가스 절탄기(Exhaust Gas Economizer, 이하 EGE)와, 상기 EGE와 상기 엔진 사이에 배치되는 선택적 촉매 NOx 저감장치(Selective Catalytic NOx Reducer, 이하 SCR)에서 발생하는 그을음(soot)를 제거하는 선박용 엔진 배기 계통의 그을음 제거 방법에 있어서,
상기 SCR에 내장되는 제1 그을음 블로워(first soot blower) 및 상기 EGE에 내장되는 제2 그을음 블로워(second soot blower)와 타이머(미도시)를 연동하는 제1 단계;
상기 제1 그을음 블로워와 상기 제2 그을음 블로워의 가동을 준비하는 제2 단계; 및
상기 타이머에 입력된 설정값에 따라 주기적으로 상기 제1 그을음 블로워와 상기 제2 그을음 블로워를 가동시켜 상기 그을음을 강제 취출시켜 제거하는 제3 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 엔진 배기 계통의 그을음 제거 방법.
청구항 10에 있어서,
상기 제3 단계는,
상기 타이머에 상기 제1 그을음 블로워가 가동되는 주기와, 상기 제2 그을음 블로워가 가동되는 주기를 각각 달리 설정하여,
상기 제1 그을음 블로워를 가동시켜 상기 SCR의 그을음을 제거한 후, 일정 시간 경과하여 순차적으로 상기 제2 그을음 블로워를 가동시켜 상기 EGE의 그을음을 제거하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 엔진 배기 계통의 그을음 제거 방법.
청구항 7 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,
상기 EGE는 워터 튜브 타입(water tube type)인 것을 특징으로 하는 선박용 엔진 배기 계통의 그을음 제거 방법.
선체에 구비된 엔진과 연결된 배기가스 라인과, 상기 배기가스 라인에 장착되는 배기가스 절탄기(Exhaust Gas Economizer, 이하 EGE)와, 상기 EGE와 상기 엔진 사이에 배치되는 선택적 촉매 NOx 저감장치(Selective Catalytic NOx Reducer, 이하 SCR)의 그을음(soot) 적체 상태를 실시간으로 감지하는 제1 단계;
상기 SCR에 내장되는 제1 그을음 블로워(first soot blower)와, 상기 SCR과 상기 EGE 사이의 상기 배기가스 라인에 장착되는 그을음 블로잉 팬(soot blowing fan)의 가동을 준비하는 제2 단계; 및
상기 제1 그을음 블로워와 상기 그을음 블로잉 팬을 가동시켜 상기 그을음을 강제 취출시켜 제거하는 제3 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 엔진 배기 계통의 그을음 제거 방법.
청구항 13에 있어서,
상기 제3 단계는,
상기 제1 그을음 블로워를 가동시켜 상기 SCR의 그을음을 제거하는 과정과,
상기 SCR의 그을음을 제거한 후 일정 시간 경과하여 순차적으로 상기 그을음 블로잉 팬을 가동시켜 상기 배기가스 라인의 그을음을 제거하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 엔진 배기 계통의 그을음 제거 방법.
청구항 13에 있어서,
상기 제3 단계는,
상기 제1 그을음 블로워와 상기 그을음 블로잉 팬이 상호 신호를 교류하며 상기 SCR 및 상기 배기가스 라인 내부의 그을음 적체 정보를 공유하는 과정과,
상기 제1 그을음 블로워와 상기 그을음 블로잉 팬을 순차적으로 또는 동시에 가동시켜 상기 SCR 및 상기 배기가스 라인 내부의 그을음을 제거하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 엔진 배기 계통의 그을음 제거 방법.
선체에 구비된 엔진과 연결된 배기가스 라인과, 상기 배기가스 라인에 장착되는 배기가스 절탄기(Exhaust Gas Economizer, 이하 EGE)와, 상기 EGE와 상기 엔진 사이에 배치되는 선택적 촉매 NOx 저감장치(Selective Catalytic NOx Reducer, 이하 SCR)에서 발생하는 그을음(soot)를 제거하는 선박용 엔진 배기 계통의 그을음 제거 방법에 있어서,
상기 SCR에 내장되는 제1 그을음 블로워(first soot blower) 및 상기 SCR과 상기 EGE 사이의 상기 배기가스 라인에 장착되는 그을음 블로잉 팬(soot blowing fan)과 타이머(timer)를 연동하는 제1 단계;
상기 제1 그을음 블로워 및 상기 그을음 블로인 팬의 가동을 준비하는 제2 단계; 및
상기 타이머에 입력된 설정값에 따라 주기적으로 상기 제1 그을음 블로워와 상기 제2 그을음 블로잉 팬을 가동시켜 상기 그을음을 강제 취출시켜 제거하는 제3 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 엔진 배기 계통의 그을음 제거 방법.
청구항 16에 있어서,
상기 제3 단계는,
상기 타이머에 상기 제1 그을음 블로워가 가동되는 주기와, 상기 그을음 블로잉 팬이 가동되는 주기를 각각 달리 설정하여,
상기 제1 그을음 블로워를 가동시켜 상기 SCR의 그을음을 제거한 후, 일정 시간 경과하여 순차적으로 상기 그을음 블로잉 팬을 가동시켜 상기 EGE의 그을음을 제거하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 엔진 배기 계통의 그을음 제거 방법.
청구항 13 내지 청구항 18 중 어느 한 항에 있어서,
상기 EGE는 스모크 튜브 타입(smoke tube type)인 것을 특징으로 하는 선박용 엔진 배기 계통의 그을음 제거 방법.