KR101263829B1 - 분진제거 기능을 갖는 배기가스 배출장치 - Google Patents

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Abstract

분진제거 기능을 갖는 배기가스 배출장치가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른 분진제거 기능을 갖는 배기가스 배출장치는 연소장치에서 발생된 배기가스를 배출하는 배출로; 상기 배출로에 연계되며 배기가스에 포함된 질소산화물을 저감하는 질소산화물 저감장치; 상기 질소산화물 저감장치의 전단부에 제공되어 상기 배출로에서 공급되는 배기가스에 포함된 분진을 제거하도록 제공되며 일측으로 경사지게 배치된 스크린; 및 상기 스크린에 걸려진 분진을 포집하여 인출하는 분진인출유닛;을 포함한다.

Description

분진제거 기능을 갖는 배기가스 배출장치 {EXHAUST GAS VENTILATION APPARATUS HAVING DUST REMOVING FUCNTION}
본 발명은 배기가스에 포함된 환경오염물질을 제거하여 배출하는 배기가스 배출장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 연소과정에서 발생한 배기가스에 포함된 분진 등의 이물질을 제거하도록 개선된 분진제거 기능을 갖는 배기가스 배출장치에 관한 것이다.
일반적으로 보일러 등과 같이 석탄이나, 오일, 가스 또는 가연성 물질 등을 연소하는 설비는, 이러한 물질의 연소과정에서 배기가스가 발생한다. 그런데, 이러한 설비에서 발생하는 배기가스에는 환경오염물질의 일례인 질소산화물(NOx)이 포함될 수 있으며, 이에 따라 질소산화물(NOx) 등의 환경오염물질이 대기로 배출되는 것을 방지하기 위한 기술개발이 요구되고 있다.
이에 따라 종래에는 보일러 등의 연소장치의 후단에 질소산화물을 제거하기 위한 촉매를 갖춘 선택적 촉매 환원장치를 설치하고 있으며, 그 후단에 저온전기 집진기나 백필터를 설치하여 질소산화물(NOx)을 제거하고 있다.
그런데 최근들어 석탄 품질의 저하로 인해 미연소 탄소분이 증가하여 분진 농도가 높아지고 있어 이들로 인한 촉매 막힘과 마모 현상이 증가하고 있다.
이를 해결하기 위하여 촉매의 구멍크기 등을 증가시키고 있으나, 이로 인해 촉매량의 증가로 탈질반응기 크기가 증가하여 이들을 설치할 공간 부족으로 인한 어려움이 있고, 분진에 의한 마모현상은 여전히 개선되지 않고 있다. 또한, 종래에는 탈질설비의 후단에 위치한 공기예열기 등이 분진 등으로 인해 공기예열기의 통로가 막히는 요인이 되고 있다.
한편, 종래에는 보일러의 후단에 제공된 고온 전기집진기로 분진을 제거한 후, 선택적 촉매 환원장치에서 질소산화물을 제거할 수도 있으나, 고온 전기집진기의 설치비 및 운영비의 증가로 인해, 보급이 지연되고 있는 상황이다.
이에 따라 종래에는, 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 보일러(10) 등의 연소장치 후단에 설치된 절탄기(12) 후단에 가이드베인(18)을 설치하여 유동장을 조절함으로써 입자가 큰 분진(조대 분진 : 粗大 粉塵)을 호퍼로 낙하시켜 외부로 제거하는 기술이 개발되어 사용되고 있다.
일례로, 종래에는 보일러(10)의 후단에 마련된 배출로(14)에 선택적 촉매 환원장치(30)가 연계된다.
그리고, 선택적 촉매 환원장치(30)의 전류측에는 환원제를 공급하기 위한 환원제공급부(16)가 마련된다. 또한, 선택적 촉매 환원장치(30)는 반응기(32)를 포함하고, 이 반응기(32) 내부에는 촉매(34) 및 제매기(36)가 배치된다.
한편, 연소장치(10)의 후단에는 절탄기(12)에서 나온 배기가스의 유동장(S)을 조절하는 가이드베인(18)이 제공된다.
이 가이드베인(18)은 배기가스에 포함된 조대 분진이 배출로(14)로 직접 배출되지 않도록 가이드하며 유동장을 형성하게 되며, 이에 따라 조대 분진이 하부에 마련된 호퍼(15)로 낙하된다.
또한, 종래에는 도 3과 같이, 보일러 등의 연소장치 후단에 금속망(22)으로 이루어진 스크린(20)을 설치하여 입자가 큰 분진을 제거하는 기술이 개발되어 사용되고 있다.
이러한 스크린(20)은 프레임(24)에 제공된 평면 형태의 금속망(22)으로 제공되거나, 도 4에 도시된 바와 같이 삼각형 형태의 금속망(22)으로 제공된다. 여기서, 스크린(20)이 삼각형 형태의 금속망(22)으로 이루어진 경우, 각 스크린에 경사면이 형성되며, 이에 따라 스크린(20)의 금속망에 걸린 분진들이 경사면을 따라 안쪽으로 이동한 후 낙하하여 밑부분의 호퍼(15)로 떨어지게 된다.
그런데, 이들 분진제거 설비를 통과하면 입자가 큰 분진들이 상당히 제거되나 선택적 촉매 환원장치(30)에서 유동장(S)의 불균일로 도 5와 같이 촉매(34)의 벽쪽으로 분진(P)이 쌓이게 되며, 이와 같이 촉매(34)에 쌓인 분진(P) 및 이로 인한 유동장(S)의 변화로 인해 국부적인 촉매(34)의 손상을 발생시키는 요인이 되고 있다.
이에 따라 종래에는 배기가스의 유동장(S)을 개선함으로써 분진(P)을 균일하게 분산하여 촉매(34)에 분진(P)이 쌓이는 것을 방지하고자 하는 시도가 진행되고 있으나, 석탄질이 저하되는 등의 변화요인에 따라 분진의 성상이 크게 바뀌고 있으며, 이에 따라 배기가스의 유동장도 많은 영향을 받아 분진을 균일하게 분산하는데 어려움이 있다.
따라서, 종래에는 배기가스의 유동장을 개선함과 동시에 분진을 제거하는 구조에 대한 개선이 요구되고 있다.
본 발명의 일 실시예는 배기가스의 유동장에 의한 영향이 최소화되도록 하여 분진을 균일하게 분산할 수 있으며, 분진의 쌓임으로 인해 발생하는 부하를 저감시켜 배기가스의 배출압력 손실을 최소화할 수 있으며, 분진이 편중되어 쌓이는 것을 제거할 수 있고, 제거된 분진을 효과적으로 제거할 수 있도록 구조를 개선한 분진제거 기능을 갖는 배기가스 배출장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 분진제거 기능을 갖는 배기가스 배출장치는 연소장치에서 발생된 배기가스를 배출하는 배출로; 상기 배출로에 연계되며 배기가스에 포함된 질소산화물을 저감하는 질소산화물 저감장치; 상기 질소산화물 저감장치의 내측 상단부에 수직으로 연결되는 배출로 상에서 상기 배출로로부터 공급되는 배기가스에 포함된 분진을 제거하도록 제공되며 일측으로 경사지게 배치된 스크린; 및 상기 스크린에 걸려진 분진을 포집하여 인출하는 분진인출유닛;을 포함하고, 상기 스크린에 진동을 부여하여 상기 스크린에 고착된 이물질을 낙하시키는 진동발생부를 더 포함하고, 상기 스크린은 상기 질소산화물 저감장치의 내부에 상부 일측이 회전 가능하게 제공되고, 상기 진동발생부는 상기 스크린의 다른 일측에 와이어를 매개로 연계되어 상기 와이어의 길이를 조절하여 상기 스크린을 전체적으로 소정 높이로 들어올렸다고 놓는 과정을 통해 단속적으로 낙하에 의한 충격을 발생하여 상기 스크린을 진동시키는 와이어 권취기를 포함한다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따른 분진제거 기능을 갖는 배기가스 배출장치는 연소장치에서 발생된 배기가스를 배출하는 배출로; 상기 배출로에 연계되며 배기가스에 포함된 질소산화물을 저감하는 질소산화물 저감장치; 상기 질소산화물 저감장치의 내측 상단부에 수직으로 연결되는 배출로 상에서 상기 배출로로부터 공급되는 배기가스에 포함된 분진을 제거하도록 제공되며 일측으로 경사지게 배치된 스크린; 및 상기 스크린에 걸려진 분진을 포집하여 인출하는 분진인출유닛;을 포함하고, 상기 스크린에 진동을 부여하여 상기 스크린에 고착된 이물질을 낙하시키는 진동발생부를 더 포함하고, 상기 스크린은 상기 질소산화물 저감장치의 내부에 상부 일측이 회전 가능하게 제공되고, 상기 진동발생부는 상기 스크린의 다른 일측을 충격하여 진동을 발생하는 충격발생기를 포함하고, 상기 충격발생기는 상기 질소산화물 저감장치의 일측에 회전 가능하게 제공되어, 상기 스크린을 전체적으로 소정 높이로 들어올렸다고 놓는 과정을 통해 단속적으로 낙하에 의한 충격을 발생시키는 물레회전부를 포함한다.
여기서, 상기 분진인출유닛은 상기 질소산화물 저감장치의 내측 상단부에 수직으로 연결되는 배출로의 일측면에서 상기 스크린의 하단부에 연계되어 상기 스크린에 걸려진 분진이 유입되는 홈부와, 상기 홈부로 유입된 분진을 상기 질소산화물 저감장치의 외측으로 배출하도록 제공된 분진배출기를 포함할 수 있다.
또한, 상기 분진배출기는 상기 홈부에 유입된 분진을 이동시키도록 제공된 스크류부재와, 상기 스크류부재의 회전축에 연계되는 구동부를 포함할 수 있다.
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본 발명의 일 실시예에 따르면, 배기가스에 포함된 분진을 포집할 수 있어 분진으로 인한 촉매의 마모 등에 의한 손상을 방지할 수 있고, 촉매 사이의 공간에 분진이 고착되며 막히는 현상을 방지할 수 있다.
또한, 본 실시예는 분진의 농도를 감소시킬 수 있고, 이로 인해 촉매 피치를 줄일 수 있다. 이와 같이, 촉매 피치를 줄임에 따라 전체 촉매의 사용량도 감소할 수 있어 촉매 반응기의 크기를 줄일 수 있으며, 이에 따라 촉매의 비용 뿐만아니라 전체적인 설치비용도 줄일 수 있다.
이와 같이, 본 실시예는 선택적 환원 촉매장치 내부의 촉매에 입자가 큰 분진 등이 유입되지 않고, 이에 따라 분진 등이 촉매에 쌓이는 것이 방지될 수 있으며, 배기가스의 관통효율이 높아져서 배기가스 유동장도 개선되는 효과가 있다.
또한, 본 실시예는 분진의 감소 및 배기가스 유동장의 개선 등을 통해 촉매와 배기가스의 질소산화물의 반응성을 향상시켜 질소산화물의 배출을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 배기가스 배출장치를 도시한 개략도.
도 2는 도 1의 A부분을 확대하여 배기가스의 유동장을 보인 도면.
도 3은 종래 기술의 다른 실시예에 따른 배기가스 배출장치를 도시한 개략도.
도 4는 도 3에 적용된 스크린을 도시한 사시도.
도 5는 종래 기술에 따른 배기가스 배출장치에서 촉매에 분진이 쌓인 상태를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 분진제거 기능을 갖는 배기가스 배출장치를 도시한 개략도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 분진제거 기능을 갖는 배기가스 배출장치의 스크린을 도시한 평면도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 분진제거 기능을 갖는 배기가스 배출장치의 스크린을 확대하여 도시한 사시도.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 분진제거 기능을 갖는 배기가스 배출장치의 스크린을 도시한 단면도.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 분진제거 기능을 갖는 배기가스 배출장치 중 와이어로 스크린에 고착된 분진을 제거하는 장치를 확대하여 도시한 단면도.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 분진제거 기능을 갖는 배기가스 배출장치 중 회전력을 이용하여 진동을 발생하여 스크린에 고착된 분진을 제거하는 장치를 확대하여 도시한 단면도.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명의 실시형태는 여러 가지의 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로만 한정되는 것은 아니다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 분진제거 기능을 갖는 배기가스 배출장치를 도시한 개략도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 분진제거 기능을 갖는 배기가스 배출장치의 스크린을 도시한 평면도이다. 또한, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 분진제거 기능을 갖는 배기가스 배출장치의 스크린을 확대하여 도시한 사시도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 분진제거 기능을 갖는 배기가스 배출장치의 스크린을 도시한 단면도이다.
도 6 내지 도 9를 참고하면, 본 실시예에 따른 배기가스 배출장치(110)는 연소장치(100)에 연계되도록 제공되며, 연소장치(100)에서 연소된 배기가스를 외부로 배출하는 장치이다.
본 실시예에서 배기가스 배출장치(110)는, 연소장치(100)에 연계되는 배출로(104)를 포함할 수 있다. 배출로(104)는 연소장치(100)로부터 발생된 배기가스를 배출하는 통로로 활용될 수 있다.
또한, 연소장치(100)에서 발생된 배기가스는 고온으로 배출될 수 있다. 따라서, 배기가스 배출장치(110)는 이와 같이 고온으로 배출되는 배기가스로부터 열에너지를 회수하기 위해, 연소장치(100)와 배출로(104) 사이에는 열교환기(102)가 제공될 수 있다.
일례로, 본 실시예에서 연소장치(100)는 보일러(100)를 포함할 수 있으며, 열교환부(102)는 고온의 배기가스를 이용하여 물을 가열하는 절탄기(節炭器, economizer)(102)가 사용될 수 있다.
이와 같이 연소장치(100)로부터 발생한 고온의 배기가스는 열교환부(102)를 거치는 과정에서 열교환에 의해 온도가 낮아질 수 있다.
예컨대, 연소장치(100)에서 발생한 고온의 배기가스는 약 400~650℃와 같이 고온으로 유지될 수 있다. 따라서, 이러한 고온의 배기가스가 대기중으로 배출시 에너지 효율을 저하시키는 요인이 되며, 고온의 배기가스의 대기중 방출로 인한 환경문제를 야기할 수 있다.
따라서, 연소장치(100)에서 발생한 고온의 배기가스가 열교환부(102), 즉 절탄기(102)를 통과하여 배출되도록 하고, 이 과정에서 절탄기(102) 내부의 물을 가열시킴으로써, 배출되는 배기가스의 열에너지를 회수할 수 있다. 이때, 절탄기(102)에서 가열된 물은 보일러 급수를 가열하는데 활용할 수 있다.
한편, 본 실시예의 배출로(104)에는 열교환부(102)를 거쳐 배출되는 배기가스에 포함된 질소산화물을 저감하기 위한 질소산화물 저감장치(130)가 제공될 수 있다.
질소산화물(NOx)은 공기 등에 포함된 질소가스(N2)나 연료중의 질소(N)가 고온 연소됨에 따라 발생할 수 있다. 이러한 질소산화물은 대기중에 노출시 산성비를 형성시키는 요인이 되고 있으며, 인체에 유입시 각종 호흡기 질환을 일으킬 수 있고, 오존의 파괴 등에도 영향을 미치는 인자로, 질소산화물의 방출은 법적으로 일정 농도 이하로만 배출하도록 규제되고 있다.
따라서, 질소산화물의 발생이 예상되는 시설에는 질소산화물을 저감시켜 대기중으로 방출하기 위한 질소산화물 저감장치(130)가 설치되고 있다.
본 실시예에서 질소산화물 저감장치(130)는 배기가스를 촉매와 접촉토록 하여 질소산화물을 제거하는 선택적 촉매 환원장치(SCR : Selective Catalyst Reduction)(130)일 수 있다.
선택적 촉매 환원장치(130)는 배기가스에 환원제, 예컨대 암모니아(암모니아 가스, 암모니아수, Urea, Urea수) 등을 공급한 후 촉매를 통과하도록 하며, 배기가스가 촉매를 통과하는 과정에서 질소산화물(NOx)이 환원 반응에 의해 [화학식 1]과 같이 무공해의 물과 질소로 전환할 수 있다.
Figure 112012080366123-pat00001
이를 위해, 배출로(104)에는 질소산화물 저감장치(130)로 배출되는 배기가스가 촉매와 접촉에 의해 반응되도록 환원제를 공급하는 환원제 분사기(106)가 제공될 수 있다. 여기서, 환원제 분사기(106)는 배기가스 중에 포함된 질소산화물에 환원반응을 일으키기 위해 암모니아를 분사토록 제공될 수 있다. 환원제 분사기(106)는 암모니아의 공급을 위한 배관부재(107)와, 이 배관부재(107)에 제공된 다수의 노즐(108)을 포함할 수 있습니다.
또한, 질소산화물 저감장치(130)는 반응기(132) 내부에 벌집형이나 평판형 또는 파형으로 제작된 탈질 촉매(134)가 제공되고, 탈질 촉매(134)의 전류측에는 제매기(soot blower)(136)가 마련될 수 있다.
여기서, 제매기(136)는 탈질촉매(134)에 부착되는 매연(soot)이나 분진(ash) 등의 이물질을 제거하기 위한 기기로, 제매를 위한 매질을 공급하기 위한 배관부재(137)와, 이 배관부재(137)에 제공된 다수의 노즐(138)을 포함할 수 있다.
일례로, 본 실시예에서 제매기(136)에서 분사되는 매질은 증기, 압축공기 또는 물 등을 분사하는 것도 가능하다. 최근에는 초음파도 이용되고 있다.
또한, 본 실시예에서 연소장치(100)에서 배출된 배기가스는 질소산화물 저감장치(130)를 통과하게 되며, 이 과정에서 질소산화물 저감장치(130)의 탈질 촉매(134) 및 환원제와 반응함에 따라 질소(N2)와 물(H20)로 전환될 수 있다.
한편, 본 실시예에서 질소산화물 저감장치(130)의 전단부에는 배출로(104)로부터 공급되는 배기가스에 포함된 분진을 제거하기 위한 스크린(120)이 제공될 수 있다. 이러한 스크린(120)은 질소산화물 저감장치(130)의 내측 상단부에 수직으로 연결되는 배출로의 일측면에 제공될 수 있다.
일례로, 스크린(120)은 배출로(104)에 대해 일측으로 경사지게 배치될 수 있다.
이러한 스크린(120)은 다공형의 금속망(122)을 포함할 수 있으며, 금속망(122)의 테두리 및 중간 부분에는 처짐 등을 보강하기 위한 프레임(124)이 제공될 수 있다. 이러한 스크린(120)에서 대부분의 배기가스는 통과하되, 배기가스에 포함된 분진중 입자가 큰 분진(조대 분진 : 粗大 粉塵)은 걸리도록 제공될 수 있다.
더불어, 본 실시예는 스크린(120)에 걸려진 분진들을 질소산화물 저감장치(130)의 외부로 인출하기 위한 분진인출유닛(140)을 포함할 수 있다.
일례로, 분진인출유닛(140)은 경사지게 배치된 스크린(120)의 하단부에 연계될 수 있으며, 스크린(120)에 걸려진 분진을 포집하여 외부로 인출할 수 있다.
이를 위해 분진인출유닛(140)은 스크린(120)의 하단부에 연계되는 홈부(142)를 포함할 수 있다. 이러한 분진인출유닛(140)은 스크린(120)에 걸린 분진들이 스크린(120)의 경사를 따라 흘러내리게 되며, 그 하단부에 마련된 홈부(142)에 들어감에 따라 분진이 모아지게 된다.
또한, 분진인출유닛(140)은 이와 같이 홈부(142)로 유입된 분진을 질소산화물 저감장치(130)의 외측으로 배출하기 위한 분진배출기(144)를 포함할 수 있다.
본 실시예에서 홈부(142)는 하부의 형상이 반원형으로 형성될 수 있고, 분진배출기(144)는 이 홈부(142)의 형상에 대응하는 형태로 제공될 수 있다. 일례로, 분진배출기(144)는 홈부(142)의 형상에 대응하는 원형의 스크류부재(145)와, 이 스크류부재(145)를 회전시키기 위해 스크류부재(145)의 회전축에 연계되는 구동부(146)를 포함할 수 있다.
여기서, 스크류부재(145)는 회전축을 따라 나선형태로 연속적으로 제공된 나선면을 포함할 수 있으며, 이에 따라 회전축의 회전시 홈부(142)의 내측면 및 스크류부재(145)에 의해 둘러쌓인 공간의 분진이 이동될 수 있다.
또한, 구동부(146)는 회전축의 일측에 연결되는 모터(146)를 포함할 수 있으며, 이러한 모터는 체인 또는 벨트 등의 연결부재를 매개로 회전축에 연결되도록 제공되는 것도 가능하다.
한편, 본 실시예에서 분진배출기(144)는 홈부(142)에 제공되는 스크류부재(145)가 회전함에 따라 분진이 스크류부재(145)의 나선면를 따라 이동하는 것으로 설명하고 있으나, 분진배출기(144)의 구성 및 작용은 이에 한정되지 않으며 다양한 형태로 변형될 수 있다.
일례로, 분진배출기(144)는 홈부(142)의 하부에 연속적으로 회전 가능하게 제공되는 벨트 컨베이어를 포함하는 것도 가능하며, 홈부(142)를 따라 일정 구간을 연속 또는 단속적으로 이동하며 분진을 밀어내는 스크레이퍼 설비를 포함하는 것도 가능하다.
한편, 본 실시예에서 스크린(120)은 장시간 사용에 따라 분진 등이 고착될 수 있고, 이에 따라 고착된 분진이 스크린(120)의 구멍을 막아 배기가스의 배출부하를 발생시키고, 유동장을 나쁘게 하는 요인이 될 수 있으며, 이러한 요인으로 인해 스크린(120)이 쉽게 마모될 수 있고, 질소산화물 저감장치(130)에 제공되는 촉매(134) 등에도 악 영향을 미칠 수 있다.
따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 분진제거 기능을 갖는 배기가스 배출장치 중 와이어로 스크린에 고착된 분진을 제거하는 장치를 확대하여 도시한 단면도인 도 10에 도시된 바와 같이, 본 실시예는 스크린(120)에 고착된 분진을 제거하기 위해 스크린(120)에 진동을 부여하는 진동발생부(150)를 포함하고 있으며, 진동발생부(150)에서 발생하는 진동을 이용하여 스크린(120)에 고착된 분진을 탈락시키고 있다. 그리고, 이와 같이 진동 등에 의해 스크린(120)으로부터 탈락된 분진은 스크린(120)의 경사를 따라 홈부(142)로 유입될 수 있다.
본 실시예에서 스크린(120)은 힌지연결부재(126) 등을 매개로 질소산화물 저감장치(130)의 반응기(132) 내측에 상부 일측이 회전 가능하게 제공될 수 있다. 또한, 스크린(120)은 경사진 하부측은 홈부(142)에 걸쳐지게 설치될 수 있다. 이를 위해 홈부(142)에는 스크린(120)의 일측이 걸쳐지도록 연장된 연장부(143)가 제공될 수 있다.
한편, 진동발생부(150)는 질소산화물 저감장치(130)의 일측, 예컨대 외부 일측에 제공되며, 상기 스크린(120)의 일측에 와이어(152)를 매개로 연계되는 와이어 권취기(154)를 포함할 수 있다.
이때, 와이어(152)는 상부 일측에 제공된 도르래 또는 부싱 등에 의해 방향전환이 가능토록 연결될 수 있다.
와이어 권취기(154)는 와이어(152)의 길이를 단속적으로 조절할 수 있으며, 이와 같이 와이어(152)의 길이가 조절됨에 따라 스크린(120)의 하단부를 들어올렸다 내려놓는 과정을 반복하게 되며, 이과정에서 스크린(120)이 홈부(142)에 충격됨에 따라 진동이 발생할 수 있다.
이와 같이, 진동발생부(150)는 와이어 권취기(154)에 의해 스크린(120)이 들어올려졌다가 낙하하는 과정을 반복하며 진동을 발생시킬 수 있다.
한편, 본 실시예에서 진동발생부(150)는 와이어(152)의 길이조절을 이용하여 충격을 발생하는 것으로 설명하고 있으나, 진동발생부(150)의 구성은 이에 한정되지 않는다.
예컨대, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 분진제거 기능을 갖는 배기가스 배출장치 중 회전력을 이용하여 진동을 발생하여 스크린에 고착된 분진을 제거하는 장치를 확대하여 도시한 단면도인 도 11에 도시된 바와 같이, 진동발생부(250)는 스크린(120)의 일측을 충격하여 진동을 발생시키는 충격발생기(252)를 포함할 수 있다.
충격발생기(252)는 질소산화물 저감장치(130)의 일측에 회전 가능하게 제공되는 물레회전부(254)를 포함할 수 있다. 이러한 물레회전부(254)는 각각의 단부가 스크린(120)의 하단부를 들어올리도록 제공되며, 일정 높이로 들어올려진 스크린(120)의 단부는 물레회전부(254)의 회전에 의해 지지력이 제거되면 홈부(142)측으로 낙하하며 충격됨에 따라 진동을 발생시킬 수 있다. 이와 같이, 충격발생기(252)는 물레회전부(254)에 의해 스크린(120)이 들어올려졌다가 낙하하는 과정을 반복하며 진동을 발생시킬 수 있다.
바람직하게는, 스크린(120)의 하단부에는 물레회전부(254)에 쉽게 걸릴 수 있도록 걸림부(125)가 돌출되어 제공될 수 있다.
또한, 본 실시예에서 충격발생기(252)는 물레회전부(254)에 의해 들어올려졌다 낙하하는 과정을 통해 충격에 의한 진동을 발생시키는 것으로 설명하고 있으나, 스크린(120)의 일측을 타격함으로써 충격을 발생시키는 것도 가능하다.
이를 위해 충격발생기(252)는 질소산화물 저감장치(130)의 일측에 신축가능하게 제공된 액츄에이터를 포함할 수 있으며, 이 액츄에이터의 신축에 의해 스크린(120)이 직접 타격력을 받아 진동을 발생하거나, 스크린(120)이 들어올려졌다가 낙하함에 따라 발생하는 충격에 의해 진동을 발생시킬 수 있다.
이와 같이, 본 실시예의 분진제거 기능을 갖는 배기가스 배출장치(110)는 배기가스 중에 포함된 입자가 큰 분진들이 스크린(120)에 걸려져서 홈부(142)로 모이게 되고, 이와 같이 모인 분진들은 분진배출기(144)에 의해 반응기(132) 외부로 배출될 수 있다.
또한, 분진제거 기능을 갖는 배기가스 배출장치(110)는 선택적 환원 촉매장치(130) 내부의 촉매(134)에 입자가 큰 분진 등이 유입되지 않고, 이에 따라 분진 등이 촉매(134)에 쌓이는 것이 방지될 수 있으며, 배기가스의 관통효율이 높아져서 배기가스 유동장도 개선되는 효과가 있다.
따라서, 본 실시예의 분진제거 기능을 갖는 배기가스 배출장치(110)는 배기가스에 포함된 분진 등을 제거가 용이해지며, 촉매의 수명을 향상시킬 수 있고, 배기가스 유동장의 개선 등을 통해 촉매와 배기가스의 질소산화물의 반응성을 향상시켜 질소산화물의 배출을 감소시킬 수 있다.
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되지 아니하며, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
100: 연소장치(보일러) 102: 열교환부(절탄기)
104: 배출로 106: 환원제 분사기
107: 배관부재 108: 노즐
110: 배기가스 배출장치 120: 스크린
122: 금속망 124: 프레임
130: 질소산화물 저감장치 132: 반응기
134: 탈질 촉매 136: 제매기
137: 배관부재 138: 노즐
140: 분진인출유닛 142: 홈부
143: 연장부 144: 분진배출기
145: 스크류부재 146: 구동부
150: 진동발생부 152: 와이어
154: 와이어 권취기 250: 진동발생부
252: 충격발생기 254: 물레회전부

Claims (8)

  1. 연소장치에서 발생된 배기가스를 배출하는 배출로;
    상기 배출로에 연계되며 배기가스에 포함된 질소산화물을 저감하는 질소산화물 저감장치;
    상기 질소산화물 저감장치의 내측 상단부에 수직으로 연결되는 배출로 상에서 상기 배출로로부터 공급되는 배기가스에 포함된 분진을 제거하도록 제공되며 일측으로 경사지게 배치된 스크린; 및
    상기 스크린에 걸려진 분진을 포집하여 인출하는 분진인출유닛;을 포함하고,
    상기 스크린에 진동을 부여하여 상기 스크린에 고착된 이물질을 낙하시키는 진동발생부를 더 포함하고,
    상기 스크린은 상기 질소산화물 저감장치의 내부에 상부 일측이 회전 가능하게 제공되고,
    상기 진동발생부는 상기 스크린의 다른 일측에 와이어를 매개로 연계되어 상기 와이어의 길이를 조절하여 상기 스크린을 전체적으로 소정 높이로 들어올렸다고 놓는 과정을 통해 단속적으로 낙하에 의한 충격을 발생하여 상기 스크린을 진동시키는 와이어 권취기를 포함하는 것을 특징으로 하는 분진제거 기능을 갖는 배기가스 배출장치.
  2. 연소장치에서 발생된 배기가스를 배출하는 배출로;
    상기 배출로에 연계되며 배기가스에 포함된 질소산화물을 저감하는 질소산화물 저감장치;
    상기 질소산화물 저감장치의 내측 상단부에 수직으로 연결되는 배출로 상에서 상기 배출로로부터 공급되는 배기가스에 포함된 분진을 제거하도록 제공되며 일측으로 경사지게 배치된 스크린; 및
    상기 스크린에 걸려진 분진을 포집하여 인출하는 분진인출유닛;을 포함하고,
    상기 스크린에 진동을 부여하여 상기 스크린에 고착된 이물질을 낙하시키는 진동발생부를 더 포함하고,
    상기 스크린은 상기 질소산화물 저감장치의 내부에 상부 일측이 회전 가능하게 제공되고,
    상기 진동발생부는 상기 스크린의 다른 일측을 충격하여 진동을 발생하는 충격발생기를 포함하고,
    상기 충격발생기는 상기 질소산화물 저감장치의 일측에 회전 가능하게 제공되어, 상기 스크린을 전체적으로 소정 높이로 들어올렸다고 놓는 과정을 통해 단속적으로 낙하에 의한 충격을 발생시키는 물레회전부를 포함하는 것을 특징으로 하는 분진제거 기능을 갖는 배기가스 배출장치.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 분진인출유닛은
    상기 질소산화물 저감장치의 내측 상단부에 수직으로 연결되는 배출로의 일측면에서 상기 스크린의 하단부에 연계되어 상기 스크린에 걸려진 분진이 유입되는 홈부와,
    상기 홈부로 유입된 분진을 상기 질소산화물 저감장치의 외측으로 배출하도록 제공된 분진배출기를 포함하는 것을 특징으로 하는 분진제거 기능을 갖는 배기가스 배출장치.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 분진배출기는
    상기 홈부에 유입된 분진을 이동시키도록 제공된 스크류부재와,
    상기 스크류부재의 회전축에 연계되는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 분진제거 기능을 갖는 배기가스 배출장치.
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