KR101451718B1 - Apparatus and method disposing nitrogen oxides in exhaust gas - Google Patents

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Abstract

본 발명은 질소산화물 처리장치 및 처리방법에 관한 것으로, 가열로에 설치되어 상기 가열로 내부에 희석환원제를 분무하는 분무유닛과;
상기 가열로에서 발생하는 배기가스에 함유된 질소산화물의 농도를 측정하는 농도측정센서와;
상기 농도측정센서가 측정한 질소산화물의 농도가 기준농도 이상인 경우 상기 분무유닛을 통해 상기 희석환원제가 분무 되도록 제어하고,
상기 기준농도 이상인 상태에서 상기 질소산화물의 농도가 증가하면 상기 질소산화물의 농도에 비례하여 상기 희석환원제의 분무량이 증가하도록 제어하며,
상기 질소산화물의 농도가 상기 기준농도 이상인 상태에서 상기 기준농도 미만으로 감소하는 경우 상기 질소산화물의 농도에 비례하여 상기 희석환원제의 분무량이 감소하도록 제어하는 제어부;를 포함한다.The present invention relates to an apparatus and a method for treating nitrogen oxide, comprising: a spray unit installed in a heating furnace and spraying a diluting reducing agent into the furnace;
A concentration measuring sensor for measuring the concentration of nitrogen oxides contained in the exhaust gas generated in the heating furnace;
Wherein the control unit controls the diluting reducing agent to be sprayed through the atomizing unit when the concentration of nitrogen oxide measured by the concentration measuring sensor is equal to or higher than a reference concentration,
Controlling the amount of spraying of the diluting reducing agent to be increased in proportion to the concentration of the nitrogen oxide when the concentration of the nitrogen oxide increases,
And a control unit controlling the spray amount of the diluting reducing agent to be decreased in proportion to the concentration of the nitrogen oxide when the concentration of the nitrogen oxide decreases below the reference concentration in a state where the concentration of the nitrogen oxide is equal to or higher than the reference concentration.

Description

배기가스의 질소산화물 처리장치 및 처리방법{Apparatus and method disposing nitrogen oxides in exhaust gas}Technical Field [0001] The present invention relates to an apparatus for treating nitrogen oxides of exhaust gases,

본 발명은 배기가스의 질소산화물 처리장치 및 처리방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배기가스에 함유된 질소산화물의 농도를 측정하여 환원제의 분사량을 조절함으로써 환원제의 과다 분사를 방지할 수 있는 배기가스의 질소산화물 처리장치 및 처리방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and a method for treating nitrogen oxides of exhaust gases, and more particularly, to an apparatus and a method for treating nitrogen oxides of an exhaust gas which are capable of preventing the over- To a nitrogen oxide treatment apparatus and a treatment method thereof.

일반적으로, 소각로, 보일러, 가열로 등과 같은 연소로를 가동시키는 경우 발생되는 배기가스에는 질소산화물(NOx), 황산화물(SOx), 분진, 다이옥신 중금속 등의 유해 오염물질이 포함되어 있으며, 이러한 오염물질들은 대기중으로 배출되기 전에 규제농도 이하로 처리되어야 한다.
In general, exhaust gases generated when a combustion furnace such as an incinerator, a boiler, a heating furnace, etc. are operated include harmful pollutants such as nitrogen oxides (NOx), sulfur oxides (SOx), dusts, dioxin heavy metals, Substances must be disposed below the regulated concentration before they are released into the atmosphere.

상술된 오염물질들 중 특히 질소산화물을 효과적으로 제거하기 위하여 주로 선택적 비촉매환원(SNCR: Selective Non-Catalytic Reduction)공정이 이용되는데, 여기서, 선택적 비촉매환원공정은 값비싼 촉매를 사용하여 질소산화물을 N₂로 환원시키는 선택적 촉매환원(SCR: Selective Catalytic Reduction) 공정 대신 우레아(요소), 암모니아 등의 환원제를 주입함으로써 배기가스 내의 질소산화물을 N₂로 환원시키는 공정이다.A selective non-catalytic reduction (SNCR) process is mainly used to effectively remove nitrogen oxides, particularly the abovementioned pollutants, wherein a selective non-catalytic reduction process uses nitrogen oxides Is a process for reducing nitrogen oxides in exhaust gas to N2 by injecting a reducing agent such as urea (urea) or ammonia instead of a selective catalytic reduction (SCR) process for reducing N2.

대한민국공개특허공보 제2005-0083095호(2005.08.25.)Korean Patent Publication No. 2005-0083095 (Aug. 25, 2005)

본 발명의 해결하고자 하는 과제는 질소산화물의 환원반응에 참여하지 못하고 잔류하는 환원제가 선택적 비촉매환원공정의 후단 설비에 축적되어 후단 설비의 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있는 배기가스의 질소산화물 처리장치 및 처리방법을 제공하는 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a process for removing nitrogen oxides of exhaust gas which can not participate in the reduction reaction of nitrogen oxides and which is capable of preventing the residual reducing agent from accumulating in the downstream equipment of the selective non- Apparatus and a method for processing the same.

상술한 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 가열로에 설치되어 상기 가열로 내부에 희석환원제를 분무하는 분무유닛과; According to an aspect of the present invention, there is provided a fuel cell system comprising: a spray unit installed in a heating furnace and spraying a diluting reducing agent into the furnace;

상기 가열로에서 발생하는 배기가스에 함유된 질소산화물의 농도를 측정하는 농도측정센서와; A concentration measuring sensor for measuring the concentration of nitrogen oxides contained in the exhaust gas generated in the heating furnace;

상기 농도측정센서가 측정한 질소산화물의 농도가 기준농도 이상인 경우 상기 분무유닛을 통해 상기 희석환원제가 분무 되도록 제어하고, Wherein the control unit controls the diluting reducing agent to be sprayed through the atomizing unit when the concentration of nitrogen oxide measured by the concentration measuring sensor is equal to or higher than a reference concentration,

상기 기준농도 이상인 상태에서 상기 질소산화물의 농도가 증가하면 상기 질소산화물의 농도에 비례하여 상기 희석환원제의 분무량이 증가하도록 제어하며, Controlling the amount of spraying of the diluting reducing agent to be increased in proportion to the concentration of the nitrogen oxide when the concentration of the nitrogen oxide increases,

상기 질소산화물의 농도가 상기 기준농도 이상인 상태에서 상기 기준농도 미만으로 감소하는 경우 상기 질소산화물의 농도에 비례하여 상기 희석환원제의 분무량이 감소하도록 제어하는 제어부;를 포함하는 질소산화물 처리장치를 제공한다.
And a controller for controlling the spray amount of the diluting reducing agent to be decreased in proportion to the concentration of the nitrogen oxide when the concentration of the nitrogen oxide decreases to less than the reference concentration in a state where the concentration of the nitrogen oxide is equal to or higher than the reference concentration .

여기서, 상기 분무유닛은, 상기 가열로 내부에 상기 희석환원제를 분무하는 분무노즐과, 상기 분무노즐에 공기를 공급하는 에어펌프와, 상기 희석환원제가 저장되는 혼합탱크와, 상기 혼합탱크에 저장된 상기 희석환원제를 상기 분무노즐에 공급하는 주입펌프를 포함할 수 있다.
The atomizing unit may include a spray nozzle for spraying the diluting reducing agent into the heating furnace, an air pump for supplying air to the atomizing nozzle, a mixing tank for storing the diluting reducing agent, And an infusion pump for supplying the dilution reducing agent to the atomizing nozzle.

그리고, 상기 희석환원제는 희석수와 환원제를 포함하며, 상기 환원제는 암모니아 또는 우레아인 것을 그 특징으로 한다.
The diluting reducing agent includes diluting water and a reducing agent, and the reducing agent is ammonia or urea.

또한, 상기 질소산화물 처리장치는 상기 분무량을 측정하는 유량측정센서를 더 구비하며, 상기 제어부는 측정된 상기 분무량이 기준분무량 미만인 경우 상기 희석환원제의 분무를 정지시키는 것을 그 특징으로 한다.
Further, the nitrogen oxide processing apparatus may further include a flow rate measuring sensor for measuring the spray amount, wherein the controller stops the spraying of the dilution reducing agent when the measured spray amount is less than the reference spray amount.

본 발명의 다른 실시형태에 의하면, 본 발명은 가열로에서 발생하는 배기가스에 함유된 질소산화물의 농도가 측정되는 측정단계와;According to another aspect of the present invention, there is provided a method of measuring a nitrogen oxide concentration of an exhaust gas, comprising the steps of: measuring a concentration of nitrogen oxide contained in an exhaust gas generated in a heating furnace;

측정된 상기 질소산화물의 농도가 기준농도 이상인 경우 희석환원제가 분무 되기 시작하고, 상기 기준농도 이상인 상태에서 상기 질소산화물의 농도가 증가하면 상기 질소산화물의 농도에 비례하여 상기 희석환원제의 분무량이 증가하며, 상기 질소산화물의 농도가 상기 기준농도 이상인 상태에서 상기 기준농도 미만으로 감소하는 경우 상기 질소산화물의 농도에 비례하여 상기 희석환원제의 분무량이 감소하는 분무단계;를 포함하는 질소산화물 처리방법을 제공한다.
When the measured concentration of the nitrogen oxide is equal to or higher than the reference concentration, the diluting reducing agent starts to be sprayed, and when the concentration of the nitrogen oxide increases in the state of the reference concentration or more, the amount of the diluting reducing agent is increased in proportion to the concentration of the nitrogen oxide And a spraying step of spraying the diluting reducing agent in proportion to the concentration of the nitrogen oxide when the concentration of the nitrogen oxide decreases to less than the reference concentration in a state where the concentration of the nitrogen oxide is equal to or higher than the reference concentration .

여기서, 상기 희석환원제는 희석수와 환원제를 포함하며, 상기 환원제는 암모니아 또는 우레아인 것을 그 특징으로 한다.
Here, the diluting reducing agent includes diluting water and a reducing agent, and the reducing agent is ammonia or urea.

또한, 상기 질소산화물 처리방법은, 상기 분무량을 측정하는 분무량측정단계를 더 포함하고, Further, the nitrogen oxide treatment method may further include a spray amount measurement step of measuring the spray amount,

상기 분무량측정단계에서 측정된 상기 분무량이 기준분무량 미만인 경우, 상기 희석환원제의 분무를 정지시키는 것을 그 특징으로 한다.
And the spraying of the diluting reducing agent is stopped when the spraying amount measured in the spraying amount measuring step is less than the reference spraying amount.

본 발명에 따른 배기가스의 질소산화물 처리장치 및 처리방법은 배기가스에 함유된 질소산화물의 농도를 측정하여 환원제의 분사량을 조절함으로써 환원제의 과다 분사를 방지할 수 있는 효과가 있다.
The nitrogen oxide treatment apparatus and the treatment method of exhaust gas according to the present invention have an effect of preventing the overdischarge of the reducing agent by measuring the concentration of the nitrogen oxide contained in the exhaust gas and controlling the injection amount of the reducing agent.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 배기가스의 질소산화물 처리장치의 구성도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 배기가스의 질소산화물 처리장치의 블럭도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 배기가스의 질소산화물 처리방법의 흐름을 나타낸 순서도.1 is a configuration diagram of an apparatus for treating nitrogen oxide of exhaust gas according to an embodiment of the present invention;
2 is a block diagram of an apparatus for treating nitrogen oxide in exhaust gas according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart showing a flow of a nitrogen oxide treatment method for an exhaust gas according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 배기가스의 질소산화물 처리장치 및 처리방법의 실시예를 설명한다.DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a nitrogen oxide treatment apparatus and a treatment method of an exhaust gas according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 배기가스의 질소산화물 처리장치를 설명한다. 본 실시예에 따른 배기가스의 질소산화물 처리장치(1)는 연료가스의 연소가 이루어지는 가열로(10), 분무유닛(20), 제어부(30) 및 센서부(70)를 포함한다.
1 and 2, an exhaust gas nitrogen oxide processing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described. The nitrogen oxide processing apparatus 1 for exhaust gas according to the present embodiment includes a heating furnace 10, a spraying unit 20, a control unit 30 and a sensor unit 70 for burning fuel gas.

질소산화물 처리장치(1)는 희석수와 환원제가 혼합되어 희석된 희석환원제를 고압의 분사공기와 함께 배기가스 발생시설 내에 미세 액적상태로 분사하여 배기가스 내의 질소산화물을 N₂로 환원시킨다.
The nitrogen oxide treatment apparatus 1 injects the diluted reducing agent mixed with the diluting water and the reducing agent together with the high-pressure injected air in a fine droplet state in the exhaust gas generating facility to reduce the nitrogen oxide in the exhaust gas to N2.

분무유닛(20)은 분무노즐(21), 에어펌프(23), 주입펌프(24) 및 혼합탱크(25)를 포함한다.The spray unit 20 includes a spray nozzle 21, an air pump 23, an injection pump 24 and a mixing tank 25.

분무노즐(21)은 가열로(10)의 내부에 설치되어, 환원제와 희석수가 일정 비율로 혼합된 희석환원제를 가열로(10)의 내부로 분무한다. 이때, 질소산화물에 대한 환원반응을 향상시키기 위해서 분무노즐(21)을 통해 분무 되는 희석환원제는 물이나 약품 따위가 안개처럼 뿜어지는 상태인 분무상태를 유지하여야 하며, 이를 위해서 희석환원제는 분무노즐(21)을 통해서 기준분사량 이상으로 분무 되어야 한다.
The spray nozzle 21 is installed inside the heating furnace 10 to spray a diluting reducing agent mixed with a reducing agent and diluting water at a predetermined ratio into the heating furnace 10. At this time, in order to improve the reduction reaction with respect to nitrogen oxides, the diluting reducing agent sprayed through the spraying nozzle 21 should be maintained in a spray state in which water or medicines are sprayed like mist. To this end, the diluting reducing agent is sprayed through a spray nozzle 21) above the reference injection volume.

에어펌프(23)는 분무노즐(21)과 에어공급라인(29)으로 연결되어, 에어공급라인(29)을 통해 분무노즐(21)에 고압의 공기를 공급한다. 이러한 고압 공기에 의해서 후술할 주입펌프(24)에 의해 분무노즐(21)로 공급된 희석환원제가 분무노즐(21)을 통해 가열로(10) 내부에 분무 된다.
The air pump 23 is connected to a spray nozzle 21 and an air supply line 29 to supply high pressure air to the spray nozzle 21 through an air supply line 29. By this high-pressure air, the diluting reducing agent supplied to the spraying nozzle 21 by the injection pump 24 to be described later is sprayed into the heating furnace 10 through the spraying nozzle 21.

주입펌프(24)는 가열로(10)와 혼합탱크(25)를 연결하는 희석환원제공급라인(28)상에 설치되어, 혼합탱크(25)에 저장된 희석환원제를 분무노즐(21)에 공급한다.The infusion pump 24 is installed on the dilution reducing agent supply line 28 connecting the heating furnace 10 and the mixing tank 25 to supply the diluting reducing agent stored in the mixing tank 25 to the atomizing nozzle 21 .

혼합탱크(25)에는 희석수와 환원제가 일정비율로 혼합된 희석환원제가 저장된다. 이때, 희석수는 희석수공급라인(26)을 통해 혼합탱크(25)로 공급되고, 환원제는 환원제가 저장되어 있는 저장탱크(27)에서 혼합탱크(25)로 공급된다. 여기서, 환원제는 암모니아(NH₃), 우레아 등이 사용될 수 있다.In the mixing tank 25, a diluting reducing agent in which diluting water and a reducing agent are mixed at a certain ratio is stored. At this time, the dilution water is supplied to the mixing tank 25 through the dilution water supply line 26, and the reducing agent is supplied from the storage tank 27 storing the reducing agent to the mixing tank 25. Here, as the reducing agent, ammonia (NH3), urea, or the like may be used.

즉, 저장탱크(27)에서 공급되는 환원제가 희석수공급라인(26)을 통해 공급되는 희석수에 의해 희석되어 혼합탱그(25)에 저장된다.
That is, the reducing agent supplied from the storage tank 27 is diluted by the dilution water supplied through the dilution water supply line 26, and is stored in the mixing tank 25.

센서부(70)는 농도측정센서(71) 및 유량측정센서(72)를 포함한다.The sensor unit 70 includes a concentration measurement sensor 71 and a flow rate measurement sensor 72.

농도측정센서(71)는 가열로(10)에서 연료가스의 연소시 발생되는 배기가스에 함유된 질소산화물(NOx, 즉 NO, NO₂, N₂0, N2O5 등이며 주로 NO로 구성됨)의 농도를 측정하며, 측정한 질소산화물의 농도는 후술할 제어부(30)로 전송한다. 이때, 농도측정센서(71)는 대기로 배출되는 배기가스의 질소산화물 농도가 정확하게 측정될 수 있도록 가열로(10)에 연결된 덕트나 굴뚝에 설치되는 것이 바람직하다.
The concentration measuring sensor 71 measures the concentration of nitrogen oxides (NOx, NO, NO2, N2O, N2O5, etc., which are mainly composed of NO) contained in the exhaust gas generated when the fuel gas is combusted in the heating furnace 10 , And the concentration of the measured nitrogen oxide is transmitted to the control unit 30 to be described later. At this time, the concentration measuring sensor 71 is preferably installed in a duct or a chimney connected to the heating furnace 10 so that the nitrogen oxide concentration of the exhaust gas discharged into the atmosphere can be accurately measured.

유량측정센서(72)는 희석환원제 공급라인(28)상에 설치되어 분무노즐(21)에서 분무 되는 희석환원제의 분무량을 측정하며, 측정한 분무량을 후술할 제어부(30)로 전송한다. 이때, 유량측정센서(72)로는 유량계가 사용될 수 있다.
The flow rate measuring sensor 72 is installed on the dilution reducing agent supply line 28 to measure the spray amount of the diluting reducing agent sprayed from the spray nozzle 21 and transmits the measured spray amount to the control unit 30 to be described later. At this time, as the flow rate measuring sensor 72, a flow meter can be used.

제어부(30)는 에어펌프(23), 주입펌프(24), 농도검출센서(71) 및 유량검출센서(72)에 연결되며, 농도측정센서(71)가 측정한 질소산화물의 농도 및 유량검출센서(72)가 측정한 희석환원제의 분무량을 이용하여 에어펌프(23) 및 주입펌프(24)를 제어한다.
The control unit 30 is connected to the air pump 23, the infusion pump 24, the concentration detection sensor 71 and the flow rate detection sensor 72. The concentration of the nitrogen oxide measured by the concentration measurement sensor 71 and the flow rate The air pump 23 and the infusion pump 24 are controlled using the amount of the diluent reducing agent measured by the sensor 72. [

제어부(30)는 가열로(10)에서 발생하는 배기가스에 함유되어 있는 질소산화물의 농도에 따라서 분무유닛(20)이 분무하는 희석환원제의 분무량을 조절한다.
The control unit 30 controls the spray amount of the diluting reducing agent sprayed by the spray unit 20 in accordance with the concentration of the nitrogen oxide contained in the exhaust gas generated in the heating furnace 10.

구체적으로, 제어부(30)는 농도측정센서(71)가 측정한 질소산화물의 농도가 기준농도 이상인 경우에 에어펌프(23) 및 주입펌프(24)를 구동시켜 분사노즐(21)을 통해 희석환원제가 분무 되도록 제어한다.
Specifically, when the concentration of the nitrogen oxide measured by the concentration measuring sensor 71 is equal to or higher than the reference concentration, the control unit 30 drives the air pump 23 and the injection pump 24 to drive the dilution reducing agent Is sprayed.

이때, 질소산화물의 농도가 증가하고 있는 상태라면, 제어부(30)는 질소산화물의 농도에 비례하여 희석환원제의 분무량이 증가하도록 에어펌프(23) 및 주입펌프(24)를 가속화시킨다. 여기서, 기준농도는 대기오염방지법에 규정되어 있는 오염물질 배출 허용 기준 값으로 사용자에 의해 또는 자동으로 설정될 수 있다.
At this time, if the concentration of nitrogen oxide is increasing, the controller 30 accelerates the air pump 23 and the infusion pump 24 so that the amount of the diluting reducing agent is increased in proportion to the concentration of nitrogen oxides. Here, the reference concentration may be set by a user or automatically as a pollutant emission allowance reference value stipulated in the Air Pollution Control Law.

또한, 제어부(30)는 농도측정센서(71)가 측정한 질소산화물의 농도가 기준농도 미만인 경우에 에어펌프(23) 및 주입펌프(24)를 감속시켜 희석환원제의 분무량이 감소하도록 한다.
Further, when the concentration of nitrogen oxide measured by the concentration measurement sensor 71 is lower than the reference concentration, the control unit 30 decelerates the air pump 23 and the infusion pump 24 so that the spray amount of the diluting reducing agent is reduced.

여기서, 분무량의 감소는 질소산화물의 농도가 기준농도 이상이 될 때까지 계속된다. 질소산화물의 농도가 기준농도 미만으로 측정되는 경우는 희석환원제의 분무에 의해서도 일어날 수 있지만 가열로(10)의 연소 환경변화, 예를 들어 질소산화물의 발생량이 감소 될 수 있는 적정 연소온도 형성 또는 양질의 연료연소 투입 등에 의해서도 일어날 수 있다.
Here, the decrease in the amount of spray continues until the concentration of nitrogen oxides reaches or exceeds the reference concentration. In the case where the concentration of nitrogen oxide is measured to be lower than the reference concentration, this may also be caused by spraying of the diluting reducing agent. However, the combustion environment change of the heating furnace 10, for example, And the like.

한편, 제어부(30)는 유량측정센서(72)가 측정한 희석환원제의 분무량이 기준분무량 미만인 경우에 에어펌프(23) 및 주입펌프(24)의 구동을 정지시킴으로써, 희석환원제의 분무를 종료시킨다. 여기서, 기준분무량은 가열로(10) 내부로 분무 되는 희석환원제가 물이나 약품 따위가 안개처럼 뿜어지는 상태인 분무상태를 유지할 수 있는 최소 허용 분무량이다.
On the other hand, when the atomizing amount of the diluting reducing agent measured by the flow measuring sensor 72 is lower than the reference atomizing amount, the control unit 30 terminates the spraying of the diluting reducing agent by stopping the driving of the air pump 23 and the infusion pump 24 . Here, the reference spray amount is a minimum allowable spray amount capable of maintaining a spray state in which the diluting reducing agent sprayed into the heating furnace 10 is sprayed like mist or water.

구체적으로, 가열로(10) 내부로 분무 되는 희석환원제의 분무량이 기준분무량 미만에 해당하게 되면, 희석환원제는 분무상태를 유지하지 못하게 되어 물방울 상태로 가열로(10)에 투입되며 이는 희석환원제에 의한 질소산화물의 환원작업을 원활하게 수행하지 못하게 된다.
Specifically, when the spray amount of the diluting reducing agent sprayed into the heating furnace 10 is less than the reference spraying amount, the diluting reducing agent fails to maintain the spraying state and is put into the heating furnace 10 in a water droplet state, It is impossible to smoothly perform the reduction operation of the nitrogen oxide by the nitrogen oxide.

예를 들어, 기준분무량이 8.7[l/hr]인 경우, 유량측정센서(72)가 측정한 희석환원제의 분무량이 8.7[l/hr] 미만이면 희석환원제는 분무상태를 유지하지 못하고 작은 물방울 상태로 가열로(10) 내부로 투입된다.
For example, when the reference spray amount is 8.7 [l / hr], if the spray amount of the diluting reducing agent measured by the flow rate measuring sensor 72 is less than 8.7 l / hr, the diluting reducing agent can not maintain the spray state, Into the heating furnace (10).

이와 같은 물방울 상태는 가열로(10) 내에서 희석환원제가 질소산화물의 환원반응을 원활하게 수행할 수 없게 만든다. 따라서, 가열로(10)에 분무 되는 희석환원제의 분무량이 기준분무량 미만이 되면, 제어부(30)에는 희석환원제의 분무를 종료시킨다.
Such a droplet state makes the diluting reducing agent in the heating furnace 10 unable to perform the reduction reaction of nitrogen oxides smoothly. Therefore, when the spray amount of the dilution reducing agent sprayed to the heating furnace 10 becomes less than the reference spray amount, the control unit 30 terminates the spraying of the diluting reducing agent.

이후, 농도측정센서(71)에 의해서 측정되는 질소산화물의 농도가 기준농도 이상으로 측정되면, 상술한 바와 같은 과정을 통해서 희석환원제의 분무작업을 다시 개시한다. 그러나, 질소산화물의 농도가 기준농도 미만으로 측정되면 희석환원제의 분무작업은 개시되지 않는다.
Thereafter, when the concentration of nitrogen oxide measured by the concentration measuring sensor 71 is measured to be equal to or higher than the reference concentration, the spraying operation of the diluting reducing agent is started again through the procedure described above. However, if the concentration of nitrogen oxides is measured below the reference concentration, the spraying operation of the diluting reducing agent is not started.

결국, 위와 같이 연소작업이 수행되는 동안 제어부(30)가 질소산화물의 농도에 따라서 환원제의 분무량을 조절함으로써 과량의 환원제가 투입되는 것을 방지할 수 있게 된다.
As a result, while the combustion operation is performed as described above, the control unit 30 can control the spray amount of the reducing agent according to the concentration of the nitrogen oxide, thereby preventing the excessive amount of the reducing agent from being injected.

본 실시예에 따른 질소산화물 처리장치(1)는 후단설비(40), 송풍기(50) 및 굴뚝(60)을 더 포함할 수 있다.
The nitrogen oxide processing apparatus 1 according to the present embodiment may further include a rear end facility 40, a blower 50, and a chimney 60.

후단설비(40)는 가열로(10) 및 굴뚝(60)과 덕트(80)로 연결되어, 가열로(10)에서 발생하는 배기가스에 포함되어 있는 오염물질들 중에서 질소산화물을 제외한 다른 오염물질들을 제거한다. 여기서, 후단설비(40)는 황산화물(SOx)을 제거할 수 있는 반건식 반응기, 비재산 등 입자성 오염물질을 제거할 수 있는 백필터 또는 열교환기가 사용될 수 있다.
The rear end facility 40 is connected to the heating furnace 10 and the chimney 60 and the duct 80 so as to remove contaminants other than nitrogen oxides from the contaminants contained in the exhaust gas generated in the heating furnace 10 Lt; / RTI > Here, the rear end facility 40 may be a semi-dry type reactor capable of removing sulfur oxides (SOx), a bag filter or a heat exchanger capable of removing particulate pollutants such as non-property.

송풍기(50)는 후단설비(40)와 굴뚝(60)을 연결하는 덕트(80)에 설치되어, 가열로(10)에서 발생하는 배기가스가 분무유닛(20)에 의해 질소산화물이 제거된 후에, 후단설비(40)를 경유하여 오염물질이 제거된 상태로 굴뚝(60)을 통해 대기 중으로 방출되도록 한다.
The blower 50 is installed in a duct 80 connecting the rear end facility 40 and the chimney 60 so that the exhaust gas generated in the heating furnace 10 is removed after the nitrogen oxides are removed by the spray unit 20 And the rear end facility 40 to be discharged to the atmosphere through the chimney 60 in a state where contaminants are removed.

도 3을 참조하여, 본 실시예에 따른 배기가스의 질소산화물 처리방법을 설명한다.
Referring to FIG. 3, a nitrogen oxide treatment method for exhaust gas according to this embodiment will be described.

먼저, 농도측정센서(71)가 가열로(10)에서 발생하는 배기가스에 함유된 질소산화물의 농도를 측정하는 농도측정단계가 수행된다(S10).
First, a concentration measuring step is performed in which the concentration measuring sensor 71 measures the concentration of nitrogen oxide contained in the exhaust gas generated in the heating furnace 10 (S10).

다음으로, 제어부(30)가 측정된 상기 질소산화물의 농도를 기준농도와 비교하는 비교단계가 수행된다(S20).
Next, the control unit 30 performs a comparison step of comparing the measured concentration of the nitrogen oxide with the reference concentration (S20).

다음으로, 상기 질소산화물의 농도가 기준농도 이상인 경우, 제어부(30)는 분사유닛(20)을 통해 가열로(10) 내부로 희석환원제가 분무 되는 분무단계가 수행된다(S30). 이때, 질소산화물의 농도가 증가하고 있는 상태라면, 제어부(30)는 질소산화물의 농도에 비례하여 희석환원제의 분무량이 증가하도록 에어펌프(23) 및 주입펌프(24)를 가속화시킨다.
Next, when the concentration of the nitrogen oxide is equal to or higher than the reference concentration, the control unit 30 performs a spraying step in which the diluting reducing agent is sprayed into the heating furnace 10 through the injecting unit 20 (S30). At this time, if the concentration of nitrogen oxide is increasing, the controller 30 accelerates the air pump 23 and the infusion pump 24 so that the amount of the diluting reducing agent is increased in proportion to the concentration of nitrogen oxides.

이때, 상기 질소산화물의 농도가 감소하여 기준농도 미만이 되는 경우, 제어부(30)는 분사유닛(20)을 통해 가열로(10) 내부로 분무 되는 희석환원제의 분무량이 감소하도록 제어한다. 여기서, 분무량의 감소는 질소산화물의 농도가 기준농도 이상이 될 때까지 계속된다.
At this time, when the concentration of the nitrogen oxide decreases and becomes less than the reference concentration, the control unit 30 controls the spray amount of the diluting reducing agent sprayed into the heating furnace 10 through the spraying unit 20 to decrease. Here, the decrease in the amount of spray continues until the concentration of nitrogen oxides reaches or exceeds the reference concentration.

다음으로, 유량측정센서(72)가 희석환원제의 분무량을 측정하는 분무량측정단계가 수행된다(S40).
Next, an atomizing amount measuring step in which the flow measuring sensor 72 measures the atomizing amount of the diluting reducing agent is performed (S40).

다음으로, 측정된 상기 분무량이 기준분무량 미만이 되는 경우, 제어부(30)가 에어펌프(23) 및 주입펌프(24)의 구동을 정지시켜 희석환원제의 분무를 종료시키는 분무종료단계가 수행된다(S50).
Next, when the measured amount of spray becomes less than the reference spray amount, the spraying end step is performed in which the control unit 30 stops driving the air pump 23 and the injection pump 24 to terminate the spraying of the diluting reducing agent ( S50).

여기서, 분무종료단계(S50) 이후에 분무유닛(20)의 분무노즐(21)을 세척하고, 가열로(10) 내부로 질소(N₂)를 분사하여 퍼징작업을 수행할 수도 있다. 그리고, 에어공급라인(29) 및 희석환원제 공급라인(28)에 설치된 밸브를 닫아서 본 실시예에 따른 배기가스의 질소산화물 처리장치(1)를 완전히 정지시킬 수도 있다.
Here, after the spraying end step (S50), the spray nozzle 21 of the spray unit 20 may be cleaned and the purging operation may be performed by injecting nitrogen (N2) into the heating furnace 10. [ Then, the valves provided in the air supply line 29 and the dilution reducing agent supply line 28 may be closed to completely stop the nitrogen oxide processing apparatus 1 for exhaust gas according to the present embodiment.

이후, 농도측정센서(71)에 의해서 측정되는 질소산화물의 농도가 기준농도 이상으로 측정되면, 상술한 바와 같은 과정을 통해서 희석환원제의 분무작업을 다시 개시한다. 그러나, 질소산화물의 농도가 기준농도 미만으로 측정되면 희석환원제의 분무작업은 개시되지 않는다.
Thereafter, when the concentration of nitrogen oxide measured by the concentration measuring sensor 71 is measured to be equal to or higher than the reference concentration, the spraying operation of the diluting reducing agent is started again through the procedure described above. However, if the concentration of nitrogen oxides is measured below the reference concentration, the spraying operation of the diluting reducing agent is not started.

결과적으로, 상술한 바와 같이, 농도측정센서(71)에 의해 측정된 질소산화물의 농도가 기준농도 이상인 경우에 분사유닛(20)이 희석환원제를 가열로(10)로 분사하도록 하고, 기준농도 미만인 경우에 분사되는 희석환원제의 분사량을 감소시키고, 유량측정센서(72)에 의해 측정된 희석환원제의 분사량이 기준분사량 이하인 경우에 분사유닛(20)에 의한 분사를 종료시킴으로써, 과량의 환원제가 투입되는 것을 방지할 수 있게 된다.As a result, as described above, when the concentration of the nitrogen oxide measured by the concentration measuring sensor 71 is equal to or higher than the reference concentration, the injection unit 20 injects the diluting reducing agent into the heating furnace 10, The amount of the diluting reducing agent injected in the case where the diluting reducing agent is injected is reduced and the injection by the injection unit 20 is terminated when the injection amount of the diluting reducing agent measured by the flow rate measuring sensor 72 is equal to or less than the reference injection amount, .

1: 배기가스의 질소산화물 처리장치 10: 가열로
20: 분무유닛 21: 분무노즐
23: 에어펌프 24: 주입펌프
25: 혼합챙크 26: 희석수 공급라인
27: 저장탱크 28: 희석환원제 공급라인
29: 에어공급라인 30: 제어부
40: 후단설비 50: 송풍기
60: 굴뚝 70: 센서부
71: 농도측정센서 72: 유량측정센서
80: 덕트1: nitrogen oxide treatment apparatus for exhaust gas 10: heating furnace
20: Spray unit 21: Spray nozzle
23: Air pump 24: Infusion pump
25: Mixed chick 26: Diluted water supply line
27: Storage tank 28: Dilution reducing agent supply line
29: air supply line 30:
40: rear end facility 50: blower
60: chimney 70: sensor part
71: density measuring sensor 72: flow measuring sensor
80: Duct

Claims (7)

가열로에 설치되어 상기 가열로 내부에 희석환원제를 분무하는 분무유닛;
상기 가열로에서 발생하는 배기가스에 함유된 질소산화물의 농도를 측정하는 농도측정센서;
상기 농도측정센서가 측정한 질소산화물의 농도가 기준농도 이상인 경우 상기 분무유닛을 통해 상기 희석환원제가 분무 되도록 제어하고, 상기 기준농도 이상인 상태에서 상기 질소산화물의 농도가 증가하면 상기 질소산화물의 농도에 비례하여 상기 희석환원제의 분무량이 증가하도록 제어하며, 상기 질소산화물의 농도가 상기 기준농도 이상인 상태에서 상기 기준농도 미만으로 감소하는 경우 상기 질소산화물의 농도에 비례하여 상기 희석환원제의 분무량이 감소하도록 제어하는 제어부; 및
상기 분무량을 측정하는 유량측정센서를 포함하되,
상기 제어부는 측정된 상기 분무량이 기준분무량 미만인 경우 상기 희석환원제의 분무를 정지시키는 것을 특징으로 하는 질소산화물 처리장치.
A spraying unit installed in the heating furnace and spraying a diluting reducing agent into the heating furnace;
A concentration measuring sensor for measuring the concentration of nitrogen oxides contained in the exhaust gas generated in the heating furnace;
Wherein when the concentration of the nitrogen oxide measured by the concentration measuring sensor is equal to or higher than a reference concentration, the diluting reducing agent is controlled to be sprayed through the atomizing unit, and when the concentration of the nitrogen oxide increases, And controlling the amount of spraying of the diluting reducing agent to be decreased in proportion to the concentration of the nitrogen oxide when the concentration of the nitrogen oxide is decreased to less than the reference concentration in a state where the concentration of the nitrogen oxide is equal to or higher than the reference concentration ; And
And a flow rate measuring sensor for measuring the spray amount,
Wherein the controller stops the spraying of the diluting reducing agent when the measured sprayed amount is less than the reference sprayed amount .
청구항 1에 있어서,
상기 분무유닛은,
상기 가열로 내부에 상기 희석환원제를 분무하는 분무노즐;
상기 분무노즐에 공기를 공급하는 에어펌프;
상기 희석환원제가 저장되는 혼합탱크;및
상기 혼합탱크에 저장된 상기 희석환원제를 상기 분무노즐에 공급하는 주입펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 질소산화물 처리장치.
The method according to claim 1,
The spraying unit includes:
A spray nozzle for spraying the diluting reducing agent into the heating furnace;
An air pump for supplying air to the spray nozzle;
A mixing tank in which the diluent reducing agent is stored;
And an injection pump for supplying the diluting reducing agent stored in the mixing tank to the atomizing nozzle.
청구항 1에 있어서,
상기 희석환원제는 희석수와 환원제를 포함하며,
상기 환원제는 암모니아 또는 우레아인 것을 특징으로 하는 질소산화물 처리장치.
The method according to claim 1,
Wherein the diluting reducing agent comprises diluting water and a reducing agent,
Wherein the reducing agent is ammonia or urea.
삭제delete 가열로에서 발생하는 배기가스에 함유된 질소산화물의 농도가 측정되는 측정단계;
측정된 상기 질소산화물의 농도가 기준농도 이상인 경우 희석환원제가 분무 되기 시작하고, 상기 기준농도 이상인 상태에서 상기 질소산화물의 농도가 증가하면 상기 질소산화물의 농도에 비례하여 상기 희석환원제의 분무량이 증가하며, 상기 질소산화물의 농도가 상기 기준농도 이상인 상태에서 상기 기준농도 미만으로 감소하는 경우 상기 질소산화물의 농도에 비례하여 상기 희석환원제의 분무량이 감소하는 분무단계; 및
상기 분무량을 측정하는 분무량측정단계;를 포함하되,
상기 분무량측정단계에서 측정된 상기 분무량이 기준분무량 미만인 경우, 상기 희석환원제의 분무를 정지시키는 것을 특징으로 하는 질소산화물 처리방법.
A measuring step of measuring a concentration of nitrogen oxide contained in the exhaust gas generated in the heating furnace;
When the measured concentration of the nitrogen oxide is equal to or higher than the reference concentration, the diluting reducing agent starts to be sprayed, and when the concentration of the nitrogen oxide increases in the state of the reference concentration or more, the amount of the diluting reducing agent is increased in proportion to the concentration of the nitrogen oxide A spraying step in which the spray amount of the diluting reducing agent is reduced in proportion to the concentration of the nitrogen oxide when the concentration of the nitrogen oxide decreases to less than the reference concentration in a state where the concentration of the nitrogen oxide is equal to or higher than the reference concentration; And
And a spray amount measurement step of measuring the spray amount,
Wherein the spraying of the diluting reducing agent is stopped when the spraying amount measured in the spraying amount measuring step is less than the reference spraying amount.
청구항 5에 있어서,
상기 희석환원제는 희석수와 환원제를 포함하며,
상기 환원제는 암모니아 또는 우레아인 것을 특징으로 하는 질소산화물 처리방법.
The method of claim 5,
Wherein the diluting reducing agent comprises diluting water and a reducing agent,
Wherein the reducing agent is ammonia or urea.
삭제delete
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