KR101367114B1 - De-NOx system for treating exhaust gas - Google Patents

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Abstract

본 발명은 디젤 엔진의 특성 변화를 방지함과 아울러 탈질 유닛의 설치공간을 확보하기 위하여 탈질(De-NOx) 유닛을 터보 차져(turbo-charger)의 후단에 설치하더라도 탈질 유닛의 탈질 효율을 유지 내지 향상시키도록 하며, 간단한 구조로 인해 설치 및 유지비용을 절감하도록 한 배기가스의 탈질 시스템에 관한 것이다. The present invention maintains the denitrification efficiency of the denitrification unit even if the de-NOx unit is installed at the rear of the turbocharger in order to prevent changes in the characteristics of the diesel engine and to secure a space for the denitrification unit. A denitrification system for exhaust gas that is intended to improve and to reduce installation and maintenance costs due to its simple structure.

본 발명에 따르면, 디젤 엔진의 배기가스를 탈질(De-NOx) 처리하는 시스템으로서, 터보 차져의 터빈으로부터 배기가스를 배출시키는 배기라인; 배기라인에 설치되며, 선택적 촉매 환원에 의해 배기가스로부터 질소산화물(NOx)을 제거하는 탈질 유닛; 및 탈질 유닛의 촉매 반응 저하를 방지하여 반응 효율을 유지 또는 증대시키는 반응유지수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 배기가스의 탈질 시스템이 제공된다.According to the present invention, a system for denitrifying (De-NOx) exhaust gas of a diesel engine, comprising: an exhaust line for exhausting exhaust gas from a turbine of a turbocharger; A denitrification unit installed in the exhaust line and removing nitrogen oxide (NOx) from the exhaust gas by selective catalytic reduction; And reaction holding means for preventing or lowering the catalytic reaction of the denitrification unit to maintain or increase the reaction efficiency.

디젤 엔진, 터보 차져, 배기라인, 탈질 유닛, 히터, 바이패스라인, 촉매 재생 유닛 Diesel Engine, Turbocharger, Exhaust Line, Denitrification Unit, Heater, Bypass Line, Catalytic Regeneration Unit

Description

배기가스의 탈질 시스템{De-NOx system for treating exhaust gas}De-NOx system for treating exhaust gas

본 발명은 배기가스의 탈질 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 탈질 유닛의 탈질 효율을 유지 내지 향상시키도록 하는 배기가스의 탈질 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an exhaust gas denitrification system, and more particularly to an exhaust gas denitrification system for maintaining or improving the denitrification efficiency of the denitrification unit.

일반적으로, 디젤 엔진은 저연비이면서도 우수한 신뢰성으로 인해 선박을 비롯하여 자동차, 산업용 설비 등 산업 전반에서 널리 사용되고 있으며, 고출력 및 고부하 운전이 가능하여 그 수요가 계속 증가하고 있다. In general, diesel engines are widely used in industries such as ships, automobiles, and industrial facilities due to their low fuel consumption and excellent reliability, and their demand continues to increase due to high power and high load operation.

이러한 디젤 엔진은 배기가스에 포함된 일산화질소(NO), 이산화질소(NO2) 등의 질소산화물(NOx)과 입자상물질(PM)로 인한 대기오염을 방지하기 위해 배기가스에 대한 규제를 받고 있으며, 이로 인해 질소산화물 등의 농도 저감을 위하여 엔진의 연소성능 개선 및 개량과 배기가스의 후처리 기술에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.These diesel engines are regulated for exhaust gas to prevent air pollution caused by nitrogen oxides (NOx) and particulate matter (PM) such as nitrogen monoxide (NO) and nitrogen dioxide (NO 2 ) contained in the exhaust gas. For this reason, researches are being actively conducted to improve and improve combustion performance of engines and to post-treatment of exhaust gases in order to reduce concentrations of nitrogen oxides.

디젤 엔진의 배기가스 후처리 기술로는 입자상물질 중 고비점 탄화수소를 정화하기 위한 산화촉매를 이용하는 시스템, 입자상물질을 필터링하는 입자상물질 제 거용 필터(Diesel Particulate Filter; DPF) 시스템, 그리고 과잉 산소 분위기 하에서 질소산화물을 분해 또는 환원하는 탈질(De-NOx) 촉매를 이용하는 시스템 등이 있다. 이러한 후처리 기술 중에서 탈질 촉매를 이용하는 시스템의 경우 다른 기술에 비하여 질소산화물의 제거 효율이 높아서 탈질 시스템에 널리 사용되고 있다.Exhaust after-treatment technologies for diesel engines include systems using oxidation catalysts to purify high-boiling hydrocarbons in particulate matter, diesel particulate filter (DPF) systems that filter particulate matter, and excess oxygen atmospheres. And a system using a denitrification (De-NOx) catalyst for decomposing or reducing nitrogen oxides. Among the post-treatment technologies, a system using a denitrification catalyst is widely used in a denitrification system because of higher efficiency of removing nitrogen oxides than other technologies.

종래의 선박에 배기가스의 처리를 위하여 설치된 탈질 시스템은 배기가스의 유해물질 중에서 질소산화물을 특정적으로 제거하기 위한 방법으로 탈질 촉매, 예를 들면, 암모니아(NH3)를 환원제로 사용하는 선택적 촉매 환원법(Selective Catalytic Reduction; 이하, "SCR"이라 함)이 널리 적용되고 있다.The denitrification system installed in the conventional vessel for the treatment of the exhaust gas is a selective catalyst using a denitrification catalyst, for example, ammonia (NH 3 ) as a reducing agent in order to specifically remove nitrogen oxides from the harmful substances of the exhaust gas. Selective Catalytic Reduction (hereinafter referred to as "SCR") is widely applied.

그러나, 종래의 기술에 따른 선박의 배기가스 탈질 시스템은 SCR 기반으로 인해 배기가스의 온도가 300℃ 이하인 경우, 탈질 효율이 저하되는 문제점이 있었다. 이는 배기가스의 탈질 시스템에서 요구되는 반응 온도가 낮아 효율이 저하되고, 이때 발생되는 부산물들이 탈질 촉매의 표면에 부착되어 탈질 촉매가 제 기능을 발휘하지 못하기 때문이다. 따라서, 이를 해결하기 위하여 배기가스의 탈질 시스템을 디젤 엔진의 터보 차져(turbo charger)의 전단에 설치하는 방법도 고려할 수 있지만, 이 경우 터보 차져의 효율 저하에 따른 디젤 엔진의 특성 변화를 초래하여 심각한 디젤 엔진의 성능 저하를 유발하고, 탈질 시스템의 설치공간을 확보하기 어렵게 되는 문제점을 발생시킨다. However, the exhaust gas denitrification system of the ship according to the prior art has a problem that the denitrification efficiency is lowered when the temperature of the exhaust gas is 300 ° C or less due to the SCR base. This is because the reaction temperature required in the denitrification system of the exhaust gas is low, the efficiency is lowered, and the by-products generated at this time are attached to the surface of the denitrification catalyst, so that the denitrification catalyst does not function properly. Therefore, in order to solve this problem, a method of installing the exhaust gas denitrification system at the front of the turbocharger of the diesel engine may be considered, but in this case, the characteristics of the diesel engine may be changed due to the decrease in the efficiency of the turbocharger. It causes a performance degradation of the diesel engine, and causes a problem that it becomes difficult to secure the installation space of the denitrification system.

이러한 종래의 문제점들을 해결하기 위한 본 발명은, 탈질(De-NOx)유닛을 디젤 엔진의 특성 변화 방지 및 설치공간의 확보를 위하여 터보 차져의 후단에 설치하더라도, 탈질 유닛의 탈질 효율을 유지 내지 향상시키도록 하는 배기가스의 탈질 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention for solving these problems, even if the de-NOx unit is installed in the rear end of the turbocharger in order to prevent the characteristic change of the diesel engine and to secure the installation space, maintaining or improving the denitrification efficiency of the denitrification unit It is an object of the present invention to provide a denitrification system for exhaust gas.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 디젤 엔진의 배기가스를 탈질(De-NOx) 처리하는 시스템으로서, 터보 차져의 터빈으로부터 배기가스를 배출시키는 배기라인; 상기 배기라인에 설치되며, 선택적 촉매 환원에 의해 배기가스로부터 질소산화물(NOx)을 제거하는 탈질 유닛; 및 상기 탈질 유닛의 촉매 반응 저하를 방지하여 반응 효율을 유지 또는 증대시키는 반응유지수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 배기가스의 탈질 시스템이 제공된다.According to an aspect of the present invention for achieving the above object, a system for denitrifying (De-NOx) the exhaust gas of the diesel engine, the exhaust line for exhausting the exhaust gas from the turbine of the turbocharger; A denitrification unit installed in the exhaust line and removing nitrogen oxide (NOx) from the exhaust gas by selective catalytic reduction; And a reaction holding means for preventing or lowering the catalytic reaction of the denitrification unit to maintain or increase the reaction efficiency.

상기 반응유지수단은 상기 배기라인 상에서 상기 탈질 유닛의 전단에 설치되며, 배기가스를 가열시키는 히터로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The reaction holding means is installed at the front end of the denitrification unit on the exhaust line, characterized in that consisting of a heater for heating the exhaust gas.

상기 히터는 전기 히터, 덕트 버너, 스팀 열교환기 중 어느 하나 또는 이들의 조합으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The heater is characterized by consisting of any one or a combination of an electric heater, a duct burner, a steam heat exchanger.

상기 반응유지수단은 상기 디젤 엔진으로부터 배출되는 배기가스를 상기 터빈에 공급하는 공급라인으로부터 분기되어 상기 배기라인에서 상기 탈질 유닛의 전단에 연결되는 바이패스라인을 포함하는 것을 특징으로 한다.The reaction holding means is characterized in that it comprises a bypass line branched from a supply line for supplying the exhaust gas discharged from the diesel engine to the turbine connected to the front end of the denitrification unit in the exhaust line.

상기 반응유지수단은 상기 탈질 유닛의 반응 효율을 감지하는 효율감지부; 및 상기 효율감지부에 의해 상기 탈질 유닛의 반응 효율이 저하됨을 감지시 상기 탈질 유닛의 촉매를 재생시키는 촉매재생유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.The reaction holding means is an efficiency detecting unit for detecting the reaction efficiency of the denitrification unit; And a catalyst regeneration unit for regenerating the catalyst of the denitrification unit when detecting that the reaction efficiency of the denitrification unit is lowered by the efficiency detection unit.

상기 효율감지부는 상기 배기라인에서 상기 탈질 유닛의 전단과 후단의 압력을 각각 측정하는 다수의 압력계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The efficiency detecting unit is characterized in that it comprises a plurality of pressure gauges for respectively measuring the pressure of the front end and the rear end of the denitrification unit in the exhaust line.

상기 효율감지부는 상기 배기라인에서 상기 탈질 유닛의 후단에 설치되어 탈질 효율을 계측하는 효율계측유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.The efficiency detecting unit is installed at the rear end of the denitrification unit in the exhaust line, characterized in that it comprises an efficiency measuring unit for measuring the denitrification efficiency.

상기 촉매재생유닛은 상기 촉매의 표면에 퇴적되는 부산물을 제거하도록 열을 공급하는 히터이거나, 상기 부산물을 날려보내기 위한 브로워인 것을 특징으로 한다.The catalyst regeneration unit may be a heater for supplying heat to remove by-products deposited on the surface of the catalyst, or a blower for blowing the by-products.

본 발명에 따른 배기가스의 탈질 시스템에 의하면, 디젤 엔진의 특성 변화를 방지함과 아울러 설치 공간의 확보를 위하여 탈질(De-NOx) 유닛을 터보 차져(turbo-charger)의 후단에 설치하더라도 간단한 구조를 가지고서 탈질 유닛의 탈질 효율을 유지 내지 향상시키도록 하며, 설치 및 유지비용을 절감할 수 있다.According to the exhaust gas denitrification system according to the present invention, the structure is simple even if the de-NOx unit is installed at the rear of the turbocharger in order to prevent changes in the characteristics of the diesel engine and to secure an installation space. With to maintain or improve the denitrification efficiency of the denitrification unit, it is possible to reduce the installation and maintenance costs.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 또한, 본 발명의 실시예는 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, the embodiments of the present invention are provided to more fully explain the present invention to those skilled in the art, the following examples may be modified in various other forms, the scope of the present invention Is not limited to the following examples.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 배기가스의 탈질 시스템을 도시한 구성도이다. 1 is a block diagram showing a denitrification system of the exhaust gas according to the first embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 배기가스의 탈질 시스템(100)은 디젤 엔진의 배기가스를 탈질(De-NOx) 처리하는 시스템으로서, 터보 차져(turbo charger; 13)의 터빈(13a)으로부터 배기가스를 배출시키는 배기라인(110)과, 배기라인(110)에 설치되는 탈질 유닛(120)과, 탈질 유닛(120)의 반응 효율을 유지 또는 증대시키는 반응유지수단(130)을 포함한다.As shown in FIG. 1, the exhaust gas denitrification system 100 according to the first embodiment of the present invention is a system for denitrifying (De-NOx) exhaust gas of a diesel engine, and includes a turbo charger (13). A reaction holding means for maintaining or increasing the reaction efficiency of the exhaust line 110, the denitrification unit 120 installed on the exhaust line 110, and the denitrification unit 120. 130.

본 발명에 따른 배기가스의 탈질 시스템(100)은 일례로 터보 차져(turbo charger)의 출구측으로부터 배출되는 배기가스의 온도가 300℃이하인 2행정 디젤 엔진(11)이 장착된 선박의 질소산화물(NOx) 제거를 위한 시스템을 나타낸다. 또한, 디젤 엔진(11)은 본 실시예에서처럼 대양을 항해하는 선박에서 주엔진으로 사용될 뿐만 아니라 발전소의 발전기를 구동하는 엔진을 비롯한 다양한 용도로 사용될 수 있다.The denitrification system 100 of the exhaust gas according to the present invention is, for example, a nitrogen oxide of a ship equipped with a two-stroke diesel engine 11 having a temperature of exhaust gas discharged from an outlet side of a turbo charger of 300 ° C. or less ( NOx) represents a system for removal. In addition, the diesel engine 11 may be used not only as a main engine in a ship sailing the ocean as in the present embodiment but also for various purposes including an engine for driving a generator of a power plant.

디젤 엔진(11)은 흡기구(11a)와 배기구(11b)를 가지며, 연소실(11c)에 배기밸브(11d)가 설치되며, 배기밸브(11d)의 개방에 의해 배기가스가 배기구(11b)로부터 공급라인(12)을 거쳐서 터보 차져(13)로 공급된다.The diesel engine 11 has an intake port 11a and an exhaust port 11b, an exhaust valve 11d is provided in the combustion chamber 11c, and exhaust gas is supplied from the exhaust port 11b by opening the exhaust valve 11d. It is fed to the turbocharger 13 via line 12.

터보 차져(13)는 공급라인(12)을 통해 공급되는 배기가스로 구동되는 터빈(13a)과, 터빈(13a)에 축(13b)으로 연결되어 과급 공기를 디젤 엔진(11)으로 공급되도록 하는 압축기(13c)를 가진다.The turbocharger 13 is connected to the turbine 13a driven by the exhaust gas supplied through the supply line 12 and the shaft 13b to the turbine 13a to supply the charge air to the diesel engine 11. It has the compressor 13c.

배기라인(110)은 터보 차져(13)의 터빈(13a)으로부터 배기가스를 배출시키도 록 경로를 제공하며, 탈질 유닛(120)이 설치되며, 탈질 유닛(120)의 후단에 이코노마이저(economizer; 140)가 설치된다. 여기서, 이코노마이저(140)는 배기가스의 잔열을 이용하여 스팀을 생성시킨다.The exhaust line 110 provides a path for exhausting the exhaust gas from the turbine 13a of the turbocharger 13, and a denitrification unit 120 is installed, and an economizer at the rear end of the denitrification unit 120; 140 is installed. Here, the economizer 140 generates steam by using the residual heat of the exhaust gas.

탈질 유닛(120)은 선택적 촉매 환원에 의해 배기가스로부터 질소산화물(NOx)을 제거하는데, 배기가스에 포함된 질소산화물(NOx)을 탈질을 위한 촉매 반응에 의해 질소가스(N2)와 물로 변환시킴으로써 질소산화물을 제거한다. The denitrification unit 120 removes nitrogen oxides (NOx) from the exhaust gas by selective catalytic reduction, and converts nitrogen oxides (NOx) contained in the exhaust gas into nitrogen gas (N 2 ) and water by a catalytic reaction for denitrification. To remove nitrogen oxides.

반응유지수단(130)은 탈질 유닛(120)의 촉매 반응 저하를 방지하여 반응 효율을 유지 또는 증대시키는데, 본 실시예에서는 배기라인(110) 상에서 탈질 유닛(120)의 전단에 설치되며, 배기라인(110)에 열을 공급하는 히터로 이루어질 수 있다. 여기서, 히터는 전기 히터, 덕트 버너, 스팀 열교환기 중 어느 하나 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다.The reaction holding unit 130 maintains or increases the reaction efficiency by preventing the catalytic reaction from denitrification unit 120 from being lowered. In this embodiment, the reaction maintaining unit 130 is installed at the front end of the denitrification unit 120 on the exhaust line 110, It may be made of a heater for supplying heat to (110). Here, the heater may be made of any one or a combination of an electric heater, a duct burner, a steam heat exchanger.

이와 같은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 배기가스의 탈질 시스템의 작용을 설명하기로 한다. The operation of the denitration system of the exhaust gas according to the first embodiment of the present invention will be described.

탈질 유닛(120)이 터보 차져(13)의 터빈(13a)으로부터 배기가스를 배출시키도록 설치되는 배기라인(110)에 설치됨으로써 터보 차져(13)의 후단에 설치되며, 이로 인해 디젤 엔진(11)의 특성 변화를 초래하지 않도록 하여 디젤 엔진(11)의 성능 저하를 방지하며, 설치 공간의 확보를 용이하도록 한다. The denitrification unit 120 is installed in the exhaust line 110, which is installed to discharge the exhaust gas from the turbine 13a of the turbocharger 13, so that the denitrification unit 120 is installed at the rear end of the turbocharger 13. By preventing the change in the characteristics of the) to prevent the performance degradation of the diesel engine 11, it is easy to ensure the installation space.

또한, 탈질 유닛(120)이 터보 차져(13)의 후단에 위치하게 됨으로써 유발되는 효율 저하를 반응유지수단(130)인 히터에 의해 방지한다. 즉, 탈질 유닛(120) 에 의해 처리되고자 하는 배기가스를 히터에 의해 가열하여 배기가스의 온도가 적정 온도, 예를 들면, 330℃ 정도에 도달 내지 유지되도록 함으로써 탈질 유닛(120)의 효율을 유지 내지 향상시킨다.In addition, the denitrification unit 120 is prevented by the heater which is the reaction holding means 130 to reduce the efficiency caused by being located at the rear end of the turbocharger (13). That is, the efficiency of the denitrification unit 120 is maintained by heating the exhaust gas to be processed by the denitrification unit 120 by a heater so that the temperature of the exhaust gas reaches or is maintained at an appropriate temperature, for example, about 330 ° C. To improve.

도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 배기가스의 탈질 시스템을 도시한 구성도이다. 2 is a configuration diagram showing a denitrification system of the exhaust gas according to the second embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 배기가스의 탈질 시스템(200)은 디젤 엔진(11)의 배기가스가 공급되는 터보 차져(13)의 터빈(13a)으로부터 배기가스를 배출시키는 배기라인(210)과, 배기라인(210)에 설치됨과 아울러 선택적 촉매 환원에 의해 배기가스로부터 질소산화물(NOx)을 제거하는 탈질 유닛(220)과, 탈질 유닛(220)의 촉매 반응 저하를 방지하여 반응 효율을 유지 또는 증대시키는 반응유지수단(230)을 포함한다. 한편, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 배기가스의 탈질 시스템(200)에서 배기라인(210)과 탈질 유닛(220)은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 배기가스의 탈질 시스템(100)에 상세히 설명하였으므로 그 설명을 생략하기로 한다.As shown in FIG. 2, the exhaust gas denitrification system 200 according to the second embodiment of the present invention is exhaust gas from the turbine 13a of the turbocharger 13 to which the exhaust gas of the diesel engine 11 is supplied. And a catalytic reaction of the denitrification unit 220 and the denitrification unit 220, which are installed in the exhaust line 210 and which remove nitrogen oxides (NOx) from the exhaust gas by selective catalytic reduction. Reaction holding means 230 to maintain or increase the reaction efficiency by preventing a decrease. In the exhaust gas denitrification system 200 according to the second embodiment of the present invention, the exhaust line 210 and the denitrification unit 220 are connected to the denitrification system 100 of the exhaust gas according to the first embodiment of the present invention. Since it has been described in detail, the description thereof will be omitted.

본 실시예에서 반응유지수단(230)은 디젤 엔진(11)으로부터 배출되는 배기가스를 터빈(13a)에 공급하는 공급라인(12)으로부터 분기되어 배기라인(210)에서 탈질 유닛(220)의 전단에 연결되는 바이패스라인(231)을 포함할 수 있다. 이러한 바이패스라인(231)은 디젤 엔진(11)으로부터 배출되는 배기가스의 일부가 터빈(13a)을 바이패스하여 탈질 유닛(220)에 공급되도록 한다.In this embodiment, the reaction holding means 230 is branched from the supply line 12 for supplying the exhaust gas discharged from the diesel engine 11 to the turbine 13a and the front end of the denitrification unit 220 in the exhaust line 210. It may include a bypass line 231 connected to. The bypass line 231 allows a part of the exhaust gas discharged from the diesel engine 11 to bypass the turbine 13a and be supplied to the denitrification unit 220.

또한, 반응유지수단(230)은 바이패스라인(231)을 통해서 터빈(13a)을 바이패스하는 배기가스의 양을 조절하는 유량조절밸브(232)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 유량조절밸브(232)는 양방향 밸브가 사용될 수 있으며, 본 실시예에서처럼 3방향 밸브가 사용될 수도 있다. 이때, 바이패스라인(231)을 통해서 터빈(13a)을 바이패스하는 배기가스의 양은 터보 차져(13)의 성능에 영향을 주지 않거나 최소화하는 범위 내로 하여 디젤 엔진(11)의 성능 저하를 방지하게 된다.In addition, the reaction maintaining means 230 may further include a flow control valve 232 for adjusting the amount of exhaust gas bypassing the turbine 13a through the bypass line 231. Here, the flow control valve 232 may be a bidirectional valve, a three-way valve may be used as in this embodiment. At this time, the amount of exhaust gas bypassing the turbine 13a through the bypass line 231 is within a range that does not affect or minimize the performance of the turbocharger 13 to prevent the performance of the diesel engine 11 from being lowered. do.

이와 같은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 배기가스의 탈질 시스템의 작용을 설명하기로 한다.The operation of the denitration system of the exhaust gas according to the second embodiment of the present invention will be described.

디젤 엔진(11)으로부터 공급라인(12)을 통해 배출되는 고온의 배기가스가 터보 차져(13)의 터빈(13a)으로 공급되도록 하되, 공급라인(12)으로부터 일부의 배기가스가 바이패스라인(231)에 의해 터빈(13a)을 바이패스하여 탈질 유닛(220)으로 공급되도록 함으로써 배기가스가 디젤 엔진(11)으로부터 배출될 때의 온도를 거의 유지한 상태에서 탈질 유닛(220)으로 공급됨으로써 탈질 유닛(220)의 효율을 유지 내지 향상시킬 수 있다.The hot exhaust gas discharged from the diesel engine 11 through the supply line 12 is supplied to the turbine 13a of the turbocharger 13, but some exhaust gas from the supply line 12 is bypassed. By bypassing the turbine 13a by 231 to be supplied to the denitrification unit 220, the denitrification unit 220 is supplied to the denitrification unit 220 while maintaining the temperature at the time when the exhaust gas is discharged from the diesel engine 11. The efficiency of the unit 220 may be maintained or improved.

도 3은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 배기가스의 탈질 시스템을 도시한 구성도이다. 3 is a configuration diagram showing a denitration system of exhaust gas according to a third embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 배기가스의 탈질 시스템(300)은 디젤 엔진(11)의 배기가스가 공급되는 터보 차져(13)의 터빈(13a)으로부터 배기가스를 배출시키는 배기라인(310)과, 배기라인(310)에 설치됨과 아울러 선택적 촉매 환원에 의해 배기가스로부터 질소산화물(NOx)을 제거하는 탈질 유닛(320)과, 탈질 유닛(320)의 촉매 반응 저하를 방지하여 반응 효율을 유지 또는 증대시키는 반응유지수단(330)을 포함한다. 한편, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 배기가스의 탈질 시스템(300)에서 배기라인(310)과 탈질 유닛(320)은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 배기가스의 탈질 시스템(100)에 상세히 설명하였으므로 그 설명을 생략하기로 한다.As shown in FIG. 3, the exhaust gas denitrification system 300 according to the third embodiment of the present invention is exhaust gas from the turbine 13a of the turbocharger 13 to which the exhaust gas of the diesel engine 11 is supplied. And a catalytic reaction of the denitrification unit 320 and the denitrification unit 320, which are installed in the exhaust line 310 and which remove nitrogen oxides (NOx) from the exhaust gas by selective catalytic reduction. Reaction holding means 330 to maintain or increase the reaction efficiency by preventing a decrease. In the exhaust gas denitrification system 300 according to the third embodiment of the present invention, the exhaust line 310 and the denitrification unit 320 are connected to the denitrification system 100 of the exhaust gas according to the first embodiment of the present invention. Since it has been described in detail, the description thereof will be omitted.

본 실시예에서 반응유지수단(330)은 탈질 유닛(320)의 반응 효율을 감지하는 효율감지부(331)와, 효율감지부(331)에 의해 탈질 유닛(320)의 반응 효율이 저하됨을 감지시 탈질 유닛(320)의 촉매를 재생시키는 촉매재생유닛(332)을 포함한다.In the present embodiment, the reaction maintaining means 330 detects that the reaction efficiency of the denitrification unit 320 is lowered by the efficiency detecting unit 331 and the efficiency detecting unit 331 for detecting the reaction efficiency of the denitrification unit 320. And a catalyst regeneration unit 332 for regenerating the catalyst of the denitrification unit 320.

효율감지부(331)는 배기라인(310)에서 탈질 유닛(320)의 전단과 후단의 압력을 각각 측정하는 다수의 압력계(331a)를 포함한다. 여기서, 압력계(331a)간의 압력 차이가 정해진 값 이상인 경우 탈질 유닛(320)의 효율 저하로 인해 촉매의 재생이 필요한 것으로 판단할 수 있다.The efficiency detecting unit 331 includes a plurality of pressure gauges 331a for measuring pressures at the front end and the rear end of the denitrification unit 320 in the exhaust line 310, respectively. In this case, when the pressure difference between the pressure gauges 331a is greater than or equal to a predetermined value, it may be determined that regeneration of the catalyst is necessary due to a decrease in efficiency of the denitrification unit 320.

또한, 효율감지부(331)는 배기라인(310)에서 탈질 유닛(320)의 후단에 설치되어 탈질 유닛(320)에 의한 탈질 효율을 계측하는 효율계측유닛(331b)을 포함할 수 있다. 효율감지부(331)는 효율계측유닛(331b)과 압력계(331a)를 함께 사용할 수 있으며, 효율계측유닛(331b)과 압력계(331a) 중 어느 하나라도 탈질 유닛(320)의 반응 효율이 저하된 것으로 나타내면, 촉매재생유닛(332)이 촉매를 재생시키도록 할 수 있다.In addition, the efficiency detecting unit 331 may be installed at the rear end of the denitrification unit 320 in the exhaust line 310 may include an efficiency measurement unit 331b for measuring the denitrification efficiency by the denitrification unit 320. The efficiency detecting unit 331 may use the efficiency measuring unit 331b and the pressure gauge 331a together, and any one of the efficiency measuring unit 331b and the pressure gauge 331a is deteriorated in the reaction efficiency of the denitrification unit 320. In this case, the catalyst regeneration unit 332 may be configured to regenerate the catalyst.

촉매재생유닛(332)은 촉매의 표면에 퇴적되는 부산물을 제거하도록 열을 공 급하는 히터이거나, 부산물을 날려보내기 위한 브로워(blower)일 수 있다. 여기서, 히터는 전기 히터, 덕트 버너, 스팀 열교환기 중 어느 하나 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다.The catalyst regeneration unit 332 may be a heater for supplying heat to remove the by-products deposited on the surface of the catalyst, or may be a blower for blowing the by-products. Here, the heater may be made of any one or a combination of an electric heater, a duct burner, a steam heat exchanger.

이와 같은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 배기가스의 탈질 시스템의 작용을 설명하기로 한다.The operation of the denitration system of the exhaust gas according to the third embodiment of the present invention will be described.

탈질 유닛(320)의 전.후단에 각각 위치한 압력계(331a)간의 압력차이가 설정된 압력 이상이거나 효율계측유닛(331b)이 탈질 유닛(320)에 의해 처리된 배기가스에 대한 탈질 정도를 계측하여 탈질 효율이 정해진 범위 이하인 경우, 촉매재생유닛(332)에 의해 촉매를 재생함으로써 탈질 유닛(320)의 효율을 향상시키도록 한다. The pressure difference between the pressure gauges 331a located at the front and rear ends of the denitrification unit 320 is greater than or equal to a set pressure, or the efficiency measuring unit 331b measures the denitrification degree of the exhaust gas treated by the denitrification unit 320 to denitrify. When the efficiency is less than a predetermined range, the catalyst regeneration unit 332 to regenerate the catalyst to improve the efficiency of the denitrification unit 320.

촉매 재생 유닛(332)은 히터로 이루어지는 경우 촉매를 가열하여 촉매에 퇴적된 부산물을 제거하도록 하며, 브로워로 이루어지는 경우 촉매에 축적된 부산물을 송풍력에 의해 날려보내서 제거하게 되며, 이로 인해 탈질 유닛(320)의 탈질 효율이 향상되도록 한다.The catalyst regeneration unit 332 heats the catalyst to remove the by-products deposited on the catalyst when the heater is formed, and removes the by-product accumulated on the catalyst by blowing the blowing force, thereby removing the denitrification unit ( The denitrification efficiency of 320 is improved.

이와 같이 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 배기가스의 탈질 시스템을 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이러한 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.As described above, the denitrification system of the exhaust gas according to the present invention has been described with reference to the accompanying drawings, but various modifications and changes can be made without departing from the technical spirit of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined by the equivalents of the claims, as well as the following claims.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 배기가스의 탈질 시스템을 도시한 구성도,1 is a configuration diagram showing a denitration system of exhaust gas according to the first embodiment of the present invention;

도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 배기가스의 탈질 시스템을 도시한 구성도, 그리고,2 is a block diagram showing a denitration system of exhaust gas according to a second embodiment of the present invention, and

도 3은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 배기가스의 탈질 시스템을 도시한 구성도이다.3 is a configuration diagram showing a denitration system of exhaust gas according to a third embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

11 : 디젤 엔진 11a : 흡기구11: diesel engine 11a: intake vent

11b : 배기구 11c : 연소실11b: exhaust port 11c: combustion chamber

11d : 배기밸브 12 : 공급라인11d: exhaust valve 12: supply line

13 : 터보 차져 13a : 터빈13: turbocharger 13a: turbine

13b : 축 13c : 압축기13b: shaft 13c: compressor

110,210,310 : 배기라인 120,220,320 : 탈질 유닛110,210,310: exhaust line 120,220,320: denitrification unit

130,230,330 : 반응유지수단 140 : 이코노마이저130,230,330: reaction holding means 140: economizer

231 : 바이패스라인 232 : 유량조절밸브231: bypass line 232: flow control valve

331 : 효율감지부 331a : 압력계331: efficiency detection unit 331a: pressure gauge

331b : 효율계측유닛 332 : 촉매재생유닛331b: Efficiency measurement unit 332: Catalyst regeneration unit

Claims (8)

디젤 엔진의 배기가스를 탈질(De-NOx) 처리하는 시스템으로서,A system for denitrifying (De-NOx) the exhaust gas of a diesel engine, 터보 차져의 터빈으로부터 배기가스를 배출시키는 배기라인;An exhaust line for exhausting exhaust gas from the turbine of the turbocharger; 상기 배기라인에 설치되며, 선택적 촉매 환원에 의해 배기가스로부터 질소산화물(NOx)을 제거하는 탈질 유닛; 및 A denitrification unit installed in the exhaust line and removing nitrogen oxide (NOx) from the exhaust gas by selective catalytic reduction; And 상기 탈질 유닛의 촉매 반응 저하를 방지하여 반응 효율을 유지 또는 증대시키는 반응유지수단을 포함하되,It includes a reaction holding means for preventing or lowering the catalytic reaction of the denitrification unit to maintain or increase the reaction efficiency, 상기 반응유지수단은, 상기 디젤 엔진으로부터 배출되는 배기가스를 상기 터빈에 공급하는 공급라인으로부터 분기되고 상기 배기라인에서 상기 탈질 유닛의 전단에 연결되어, 상기 배기가스가 상기 터빈을 바이패스하여 상기 탈질 유닛에 공급되도록 하는 바이패스라인; 및 상기 터빈을 바이패스하는 상기 배기가스의 양을 조절하는 유량조절밸브를 포함하며, The reaction holding means is branched from a supply line for supplying the exhaust gas discharged from the diesel engine to the turbine and connected to the front end of the denitrification unit in the exhaust line so that the exhaust gas bypasses the turbine to denitrify. A bypass line for supplying the unit; And a flow control valve for controlling the amount of the exhaust gas bypassing the turbine, 상기 배기가스가 상기 공급라인으로부터 상기 바이패스라인을 통해 상기 디젤 엔진으로부터 배출될 때의 온도를 유지하며 상기 탈질 유닛으로 공급되어 상기 탈질 유닛을 효율을 유지 또는 증대시키는 것을 특징으로 하는 배기가스의 탈질 시스템.Denitrification of exhaust gases, characterized in that the exhaust gas is supplied from the supply line to the denitrification unit while maintaining the temperature when it is discharged from the diesel engine through the bypass line to maintain or increase the efficiency of the denitrification unit. system. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 반응유지수단은, 상기 배기라인 상에서 상기 탈질 유닛의 전단에 설치되며, 배기가스를 가열시키는 히터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 배기가스의 탈질 시스템.And the reaction holding means is provided at the front end of the denitrification unit on the exhaust line and comprises a heater for heating the exhaust gas. 청구항 2에 있어서,The method of claim 2, 상기 히터는, 전기 히터, 덕트 버너, 스팀 열교환기 중 어느 하나 또는 이들의 조합으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 배기가스의 탈질 시스템.The heater is an exhaust gas denitrification system, characterized in that any one or a combination of an electric heater, a duct burner, a steam heat exchanger. 삭제delete 청구항 1에 있어서, 상기 반응유지수단은,The method according to claim 1, wherein the reaction holding means, 상기 탈질 유닛의 반응 효율을 감지하는 효율감지부; 및 An efficiency sensing unit for sensing a reaction efficiency of the denitrification unit; And 상기 효율감지부에 의해 상기 탈질 유닛의 반응 효율이 저하됨을 감지시 상기 탈질 유닛의 촉매를 재생시키는 촉매재생유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 배기가스의 탈질 시스템.And a catalyst regeneration unit for regenerating the catalyst of the denitrification unit upon detecting that the reaction efficiency of the denitrification unit is lowered by the efficiency detection unit. 청구항 5에 있어서,The method of claim 5, 상기 효율감지부는 상기 배기라인에서 상기 탈질 유닛의 전단과 후단의 압력을 각각 측정하는 다수의 압력계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배기가스의 탈질 시스템.And the efficiency detecting unit includes a plurality of pressure gauges respectively measuring pressures at the front end and the rear end of the denitrification unit in the exhaust line. 청구항 5 또는 청구항 6에 있어서,The method according to claim 5 or 6, 상기 효율감지부는 상기 배기라인에서 상기 탈질 유닛의 후단에 설치되어 탈질 효율을 계측하는 효율계측유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 배기가스의 탈질 시스템.And the efficiency detecting unit includes an efficiency measuring unit installed at a rear end of the denitrification unit in the exhaust line to measure denitrification efficiency. 청구항 5에 있어서,The method of claim 5, 상기 촉매재생유닛은, 상기 촉매의 표면에 퇴적되는 부산물을 제거하도록 열을 공급하는 히터이거나, 상기 부산물을 날려보내기 위한 브로워인 것을 특징으로 하는 배기가스의 탈질 시스템.The catalyst regeneration unit may be a heater for supplying heat to remove by-products deposited on the surface of the catalyst, or a blower for blowing the by-products.
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