KR100788982B1 - 열병합발전시스템에 적용되는 고온 배출가스 탈질시스템과 그 시스템을 이용한 고온 배출가스 탈질방법 - Google Patents
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- 배출가스의 온도를 조절하는 챔버열교환부를 가지며 상기 챔버열교환부를 거쳐 최적온도로 조절된 배출가스와 요소수 및 공기를 혼합하여 요소수를 암모니아로 변환시키는 반응챔버와 ;상기 반응챔버에 요소수와 공기를 공급하는 요소수공급부와 공기공급부와 ;상기 반응챔버로부터의 혼합가스 중 질소산화물을 탈질시키는 반응기와 ;상기 반응기의 출구단에 위치하여 냉각수를 이용해 배출된 혼합가스의 열을 회수하는 열교환기 ;를 포함하며상기 챔버열교환부는 상기 반응챔버의 앞단에 위치하며 상기 열교환기로 유입되는 냉각수의 일부를 취출하여 공급하여 배기가스의 온도를 SCR공정에 적합한 온도로 냉각시킨 뒤 다시 상기 열교환기로 유출시키는 것을 특징으로 하는 열병합발전시스템에 적용되는 고온 배출가스 탈질시스템
- 제 2 항에 있어서, 상기 챔버열교환부는열교환기로부터 취출되는 냉각수의 공급량을 측정하는 냉각수량측정기와, 냉각수의 공급량을 조절하는 냉각수량제어펌프를 가지는 것을 특징으로 하는 열병합발전시스템에 적용되는 고온 배출가스 탈질시스템
- 제 2 항에 있어서, 상기 반응챔버는온도가 조절된 배출가스와 요소수 및 공기의 혼합을 배가시키는 다수의 관통공을 구비한 다공판과, 상기 다공판을 통과한 혼합기체를 재혼합시키는 기체혼합기를 포함하고; 상기 요소수공급부는 요소수를 저장하는 저장탱크와, 상기 저장탱크에서 공급되는 요소수량을 측정하는 요소수량측정기와, 상기 요소수량측정기의 출력단에 연결되며 요소수의 공급량을 조절하는 요소수량제어펌프를 가지고; 상기 공기공급부는 공기 중의 이물질을 여과시키는 여과기와, 상기 여과기의 출력단에 연결되며 공기의 공급여부를 조절하는 공기제어밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 열병합발전시스템에 적용되는 고온 배출가스 탈질시스템
- 제 2 항에 있어서, 상기 요소수공급부는요소수의 정체를 막기 위하여 요소수를 강제순환시키는 순환펌프와, 요소수의 응고를 방지하기 위하여 배관을 상온으로 유지시키는 히터를 포함하는 것을 특징으로 하는 열병합발전시스템에 적용되는 고온 배출가스 탈질시스템
- 제 2 항에 있어서, 상기 반응기는그 입구단과 출구단에서의 배출가스의 압력차이를 측정하여 그 차이가 소정치 이하로 떨어질 경우 시스템의 작동을 정지시키는 차압트랜스미터를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 열병합발전시스템에 적용되는 고온 배출가스 탈질시스템
- 제 2 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열병합발전시스템에 적용되는 고온 배출가스 탈질시스템은 배출가스에서 질소산화물량을 분석하기 위해 배출부의 출력단에서 배출부의 부하량을 측정하고 전송하는 출력센서와, 상기 챔버열교환부의 출구단에서 배출가스의 온도를 측정하는 챔버온도센서와, 상기 반응기의 입구단에서 상기 반응챔버를 거친 혼합가스의 온도를 측정하는 반응기온도센서와, 상기 센서들로부터 정보를 수신하여 분석함으로써 시스템을 전체적으로 제어하는 제어부를 가지는 것을 특징으로 하는 열병합발전시스템에 적용되는 고온 배출가스 탈질시스템
- 제 7 항에 있어서, 상기 반응챔버는그 출구단에서 배출가스가 반응기를 거치지 않고 열교환기로 바이패스시키거나 반응기로 유동시키는 댐퍼를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 열병합발전시스템에 적용되는 고온 배출가스 탈질시스템
- 제 7 항에 있어서, 상기 제어부는상기 센서들로부터 수신한 정보의 데이타신호를 증폭하는 증폭부와; 상기 증폭된 신호를 디지털데이타신호로 변환하는 AD변환부와; 상기 디지털데이타신호를 탑재된 소정의 프로그램을 이용하여 분석하고 처리하며, 디지털제어신호를 발생시켜 시스템을 전체적으로 제어하는 중앙처리부와; 상기 중앙처리부의 각종 디지털제어신호를 아날로그제어신호로 변환하는 DA변환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 열병합발전시스템에 적용되는 고온 배출가스 탈질시스템
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- 열교환기로부터 일정량의 냉각수를 취출하여 반응챔버로 유입시켜 상기 반응챔버로 유입되는 배출가스의 온도를 일정 온도로 냉각하는 배출가스 전냉각단계와;상기 배출가스, 요소수와 공기를 혼합하여 혼합가스를 생성하고 상기 혼합가스내의 요소수를 암모니아로 변환하여 반응기로 유입시키는 암모니아 생성단계와;상기 반응기로 유입된 혼합가스 내의 질소산화물과 암모니아를 촉매를 이용해 반응시켜 탈질하는 탈질단계와;챔버온도센서가 챔버열교환부에 의해 온도가 조절된 배출가스의 온도를 센싱하는 챔버온도측정단계와;중앙처리부가 챔버온도가 기준챔버온도를 만족하는지 여부를 판단하는 챔버온도판단단계와;상기 챔버온도판단단계결과, 챔버온도가 하한기준챔버온도 미만이면 상기 중앙처리부가 챔버열교환부에 유입되는 냉각수량을 감소시키고 반응챔버에 요소수와 공기의 공급을 차단시켜 요소수를 암모니아로 변환시키는 암모니아 생성단계를 중단시키고, 이미 유입된 배출가스를 열교환기로 바이패스 시키며 다시 챔버온도판단단계를 진행하는 제 1 바이패스단계와,상기 챔버온도판단단계결과, 챔버온도가 상한기준챔버온도 이상이면 상기 중앙처리부가 챔버열교환부에 유입되는 냉각수량을 증가시키고 반응챔버에 요소수와 공기의 공급을 차단시켜 요소수를 암모니아로 변환시키는 암모니아 생성단계를 중단시키고, 이미 유입된 배출가스를 열교환기로 바이패스 시키며 다시 챔버온도판단단계를 진행하는 제 2 바이패스단계를 포함하고,상기 챔버온도판단단계결과, 챔버온도가 기준챔버온도를 만족하면 상기 중앙처리부가 챔버열교환부에 유입되는 냉각수량을 유지시키고 반응챔버에 요소수와 공기를 공급시켜 상기 암모니아 생성단계와 탈질단계를 진행하는 것을 특징으로 하는 고온 배출가스 탈질방법
- 제 11 항에 있어서, 상기 고온 배출가스 탈질방법은배출부의 출력단에서 배출부의 부하량을 전송하여 상기 중앙처리부가 상기 배출부출력에 따라 배출가스에 포함된 질소산화물량을 판단하는 질소산화물량분석단계와;상기 중앙처리부가 질소산화물량에 따른 적정한 양의 요소수 공급량을 판단하는 요소수량판단단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 고온 배출가스 탈질방법
- 제 12 항에 있어서, 상기 고온 배출가스 탈질방법은반응기온도센서가 반응기의 입구단에서 반응기온도를 센싱하는 반응기온도측정단계와;중앙처리부가 상기 반응기온도가 기준반응기온도를 초과하는지 여부를 판단하는 반응기온도판단단계와;상기 반응기온도판단단계결과, 반응기온도가 하한기준반응기온도 미만이면 상기 중앙처리부가 냉각수량을 감소시키고 다시 반응기온도판단단계를 진행하며, 상기 탈질단계를 진행하는 냉각수량감소단계와,상기 반응기온도판단단계결과, 반응기온도가 상한기준반응기온도 이상이면 상기 중앙처리부가 챔버열교환부에 유입되는 냉각수량을 증가시키고 다시 반응기온도판단단계를 진행하며, 상기 탈질단계를 진행하는 냉각수량증가단계를 포함하고,상기 반응기온도판단단계결과, 반응기온도가 기준반응기온도를 만족하면 상기 중앙처리부가 챔버열교환부에 유입되는 냉각수량을 유지시키는 냉각수량유지단계를 거쳐 상기 탈질단계를 진행하는 것을 특징으로 하는 고온 배출가스 탈질방법
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