KR101597946B1 - 질소산화물 저감장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 질소산화물 저감장치에 관한 것으로서, 노 내로 요소수 또는 공정수 또는 이의 혼합액을 선택적으로 공급하여 질소산화물을 제거하는 저감장치로서, 저감장치는, 요소수와 공정수가 별개로 공급되는 한편 그 내부에서 요소수와 공정수가 혼합될 수 있는 혼합탱크; 혼합탱크와 연결되어 요소수 또는 공정수 또는 이의 혼합액을 노 내로 공급하는 메인라인; 메인라인에 구비되어 메인라인의 관로를 개폐시키는 메인밸브; 메인밸브와 노 사이의 메인라인에 연결되는 보조공급라인; 보조공급라인에 각각 연결되는 한편 그 내부에는 각각 요소수와 공정수가 저장되어 보조공급라인을 통해 공급하는 요소수 탱크와 공정수 탱크; 및 메인밸브와 혼합탱크 사이의 메인라인에 연결되어 메인라인 상에 잔류하는 요소수 또는 공정수를 요소수 탱크 또는 공정수 탱크로 유입시켜 저장시키는 바이패스라인;을 포함하는 질소산화물 저감장치를 제공한다.

Description

질소산화물 저감장치{NOx REDUCTION APPARATUS}
본 발명은 질소산화물 저감장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 발전소에 구비되는 보일러의 노 내에서 연료의 연소시 발생되는 질소산화물의 제거에 사용되는 요소수(암모니아 수)와 공정수를 효율적으로 제어할 수 있도록 한 질소산화물 저감장치에 관한 것이다.
일반적으로, 기력발전소 즉 화력발전소의 연료 연소설비에서는 최근 대기환경 규제법에 의해 질소산화물 규제가 강화됨에 따라 연료의 연소과정 중 생성되는 열에 의한 질소산화물의 생성을 저감시키는 기술들이 개발되고 있다.
한편, 기존에는 보일러의 노(爐) 내에서 연료 연소시 발생되는 질소산화물의 생산량이 많아 대기환경 규제 준수를 위해 질소산화물을 제거하고자 질소산화물 저감 설비인 고온 배연탈질설비를 운영하고 있으나, 환원제인 암모니아(요소수) 소비량이 많아 발전원가 상승을 초래하는 단점이 있었다.
즉, 종래 분무기를 이용하여 보일러 노 내에서 연료를 연소할 경우 생성되는 질소산화물이 260ppm 정도로 배열탈질설비를 이용하여 대기환경 기준치 이내로 저감시켜 대기로 배출하고 있으나, 이때 사용되는 환원제인 암모니아의 소비량이 많아 운영비용이 과다하게 발생하였다.
또한, 연료 연소시 질소산화물이 과다하게 발생할 때 배연탈질설비 운전 효율이 저하되어 암모니아 염(Ammonium bisulfate)에 의해 촉매 반응기 막힘과 후단 설비인 공기 예열기 소자 막힘을 초래하여 정비와 이들 부품들의 교체가 필요하고, 그리고 이들 설비의 성능저하로 질소산화물 초과 배출시 대기환경 규제법에 따라 발전기 정지가 불가피하여 안정적인 전력공급을 할 수 없는 단점을 지니고 있었다.
따라서, 종래의 한국 공개특허 제10-2011-0003075호(이하 '선행문헌1'이라 한다)에는, 연료와 증기를 공급받는 노즐의 연료 혼합구멍을 통해 연료와 증기를 혼합 분무시키어 연소시키는 질소산화물 저감을 위한 보일러의 연료분무기에 있어서, 상기 노즐은 상부노즐과 하부노즐로 이루어지되, 상기 상부노즐에는 공기 과잉상태로 연료를 분사하기 위해 무화매체 공급구멍 6개와 연료 공급구멍 7개가 각각 형성되고 상기 무화매체 공급구멍과 연료 공급구멍은 각각 이웃하는 무화매체 공급구멍과 연료 공급구멍이 서로 다른 직경으로 형성되어 있으며, 상기 하부노즐에는 연료 과잉상태로 연료를 연소하기 위해 무화매체 공급구멍 6개와 연료 공급구멍 7개가 각각 형성되고 상기 무화매체 공급구멍과 연료 공급구멍은 각각 이웃하는 무화매체 공급구멍과 연료 공급구멍이 서로 다른 직경으로 형성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 질소산화물 저감을 위한 보일러의 연료분무기가 개시되어 있다.
이러한 질소산화물 저감을 위한 보일러의 연료분무기는 보일러 노 내에서 분무기를 통해 연료 연소시 질소산화물 농도를 저감시키어 고온 배연탈질설비의 운전을 위한 환원제인 암모니아 주입량의 저감으로 운전비용을 절감하고, 촉매 반응기 및 공기 예열기가 암모니아 염에 의해 막히는 현상을 예방하여 발전설비의 운전신뢰도 확보와 유지정비 비용절감 및 안정적인 전력공급 등이 이루어지도록 한다.
한편, 상기와 같은 선행문헌1에 개시된 공기를 공급하는 상부노즐과, 암모니아 수를 공급하는 하부노즐은 하나의 동일한 공급라인으로 연결되어 구비되는 바, 하부노즐을 통해 노 내로 암모니아 수를 공급하다가 상부노즐을 공기를 공급하고자 할 시에는 공급라인에 암모니아 수가 남아 있게 되므로 공기의 공급 시는 공급라인 상에 남아 있는 암모니아 수를 모두 소진해야만 공기의 공급이 이루어지므로 암모니아 수의 낭비가 발생되는 단점이 있다.
특히, 공급라인의 긴 경우에는 전술한 바와 같은 단점이 더욱 크게 부각되어 공급라인 상에 잔류된 많은 양의 암모니아 수를 모두 버려야만 하는 큰 비용적인 손실이 발생되는 단점이 있다.
이상 설명한 바와 같은 질소산화물 저감장치 및 이에 대한 기술은 아래의 선행기술문헌에 자세히 기재되어 있으므로 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
한국 공개특허 제10-2011-0003075호
따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 발전소에 구비되는 보일러의 노 내로 요소수 또는 공정수로의 전환 공급 시 메인라인에 이미 차있던 기존의 공정수나 요소수를 각 탱크로 바이패스시켜 저장함으로써 질소산화물의 제거에 사용되는 요소수와 공정수의 낭비를 방지할 수 있도록 한 질소산화물 저감장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 질소산화물 저감장치는, 노 내로 요소수 또는 공정수 또는 이의 혼합액을 선택적으로 공급하여 질소산화물을 제거하는 저감장치로서, 저감장치는, 요소수와 공정수가 별개로 공급되는 한편 그 내부에서 요소수와 공정수가 혼합될 수 있는 혼합탱크; 혼합탱크와 연결되어 요소수 또는 공정수 또는 이의 혼합액을 노 내로 공급하는 메인라인; 메인라인에 구비되어 메인라인의 관로를 개폐시키는 메인밸브; 메인밸브와 노 사이의 메인라인에 연결되는 보조공급라인; 보조공급라인에 각각 연결되는 한편 그 내부에는 각각 요소수와 공정수가 저장되어 보조공급라인을 통해 공급하는 요소수 탱크와 공정수 탱크; 및 메인밸브와 혼합탱크 사이의 메인라인에 연결되어 메인라인 상에 잔류하는 요소수 또는 공정수를 요소수 탱크 또는 공정수 탱크로 유입시켜 저장시키는 바이패스라인;을 포함하는 질소산화물 저감장치를 포함한다.
그리고, 바이패스라인은 요소수 탱크와 공정수 탱크에 각각 연결되는 요소수 라인과 공정수 라인이 분기되어 구비되고, 요소수 라인과 공정수 라인에는 각각의 라인의 관로를 개폐시키는 요소수 바이패스밸브와 공정수 바이패스밸브가 각각 구비되되, 요소수 바이패스밸브와 공정수 바이패스밸브는 동시에 개방되지 않도록 구비됨이 바람직하다.
또한, 보조공급라인에는 펌프가 구비되고, 보조공급라인에 연결되는 요소수 탱크와 공정수 탱크에는 요소수 공급밸브와 공정수 공급밸브가 각각 구비되며, 펌프와 메인라인을 연결하는 보조공급라인에는 체크밸브가 구비되고, 펌프와 체크밸브 사이의 보조공급라인에는 보조공급라인의 관로를 개폐시키는 보조밸브가 더 구비될 수 있다.
게다가, 상기와 같이 구비되는 보조공급라인의 보조밸브와 메인라인의 메인밸브는 서로 반대되게 작동되되, 보조밸브와 메인밸브의 작동은 혼합탱크를 통해 메인라인으로 공급되는 요소수 또는 공정수의 유량과, 공정수 탱크 또는 요소수 탱크에서 배출되어 보조공급라인을 통해 노 내로 공급되는 공정수 또는 요소수의 유량을 비교하여 양 유량이 동일할 때 보조밸브와 메인밸브의 작동이 제어될 수 있다.
본 발명의 질소산화물 저감장치에 따르면, 발전소용 보일러의 노 내로 요소수 또는 공정수의 공급 중 공정수 또는 요소수로 전환할 시 요소수 또는 공정수가 공급되던 메인라인에 이미 차있던 기존의 요소수나 공정수를 바이패스시켜 각 탱크로 공급하여 저장함으로써 질소산화물의 제거에 사용되는 요소수 및 공정수의 낭비를 방지할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 질소산화물 저감장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 질소산화물 저감장치의 메인라인 작동시의 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 질소산화물 저감장치의 공정수 전환시의 구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 질소산화물 저감장치의 요소수 전환시의 구성도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에서 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 발명의 기술적 사항에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다.
아울러, 본 발명의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예는 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.
그리고, 아래 실시예에서의 선택적인 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로서, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 이하, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.
첨부도면 도 1 내지 도 4는 본 발명에 따른 질소산화물 저감장치의 구성을 보인 유압 회로도의 도면들이다.
본 발명에 따른 질소산화물 저감장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 노(미도시) 내로 요소수 또는 공정수 또는 이의 혼합액을 선택적으로 공급하여 질소산화물을 제거하기 위한 저감장치이다.
저감장치는, 요소수와 공정수가 별개로 공급되는 한편 그 내부에서 요소수와 공정수가 혼합되는 혼합액이 저장되는 혼합탱크(100)와, 혼합탱크(100)에 연결되어 요소수 또는 공정수 또는 이의 혼합액을 노 내로 공급하는 메인라인(110)과, 메인라인(110)의 단부에 구비되어 메인라인(110)을 통해 공급되는 요소수 또는 공정수 또는 이의 혼합액을 노 내로 분사시키는 분사노즐(120)을 포함한다.
혼합탱크(100)에는 혼합탱크(100)에 요소수와 공정수를 각각 공급하기 위한 복수의 인입포트가 형성되고, 요소수와 공정수의 혼합액을 배출시켜 공급하기 위한 하나의 인출포트가 형성된다. 이와 같은 인입포트를 통해 공급되는 요소수와 공정수는 혼합탱크(100)에 각각 별개로 공급될 수도 있지만, 각 인입포트로 요소수와 공정수가 각각 동시에 공급되면 혼합탱크(100) 내에는 요소수와 공정수의 혼합액이 저장될 수 있다. 또한, 인출포트에는 메인라인(110)이 연결되어 혼합탱크(100) 내의 요소수 또는 공정수가 공급된다.
그리고, 메인라인(110)은 분사노즐(120)과 근접한 그 일측에 메인라인(110)의 관로를 개폐시키는 메인밸브(111)가 구비되고, 이 메인밸브(111)를 비롯하여 후술될 모든 밸브들은 컨트롤러(미도시)에 의해 제어된다.
또한, 분사노즐(120)은 노에 구비되는 고압 분사노즐로서, 하나 또는 복수개로 구비될 수 있고, 분사노즐(120)의 개수는 얼마든지 다양하게 구비될 수 있다.
한편, 상기와 같이 구비되는 혼합탱크(100)는 통상 1층의 설치에 구비되고, 노에 구비되는 분사노즐(120)은 최소 6층 이상의 높이로 구비됨으로써 혼합탱크(100)와 분사노즐(120)을 연결하는 메인라인(110)의 관로는 그만큼 길게 형성된다.
따라서, 메인라인(110)에는 많은 양의 요소수 또는 공정수가 잔류하게 되는데, 이와 같이 잔류된 요소수 또는 공정수의 낭비를 방지하고자 본 발명에서는 메인라인(110)에 잔류된 요소수나 공정수를 바이패스시켜 별도의 탱크에 저장 보관하고, 이와 같이 각 탱크에 보관된 요소수나 공정수를 메인라인(110)의 작동 전까지 노 내로 공급하여 줌으로써 재료의 낭비없이 작업을 연속적으로 할 수 있도록 한다.
이를 위해, 메인밸브(111)와 노 사이의 메인라인(110)에 연결되는 보조공급라인(150)과, 보조공급라인(150)에 각각 연결되는 한편 그 내부에는 각각 요소수와 공정수가 저장되어 보조공급라인(150)을 통해 공급하는 요소수 탱크(140) 및 공정수 탱크(130)와, 메인밸브(111)와 혼합탱크(100) 사이의 메인라인(110)에 연결되어 메인라인(110) 상에 잔류하는 요소수 또는 공정수를 요소수 탱크(140) 또는 공정수 탱크(130)로 유입시켜 저장시키는 바이패스라인(170)을 포함한다.
보조공급라인(150)에는 각 탱크(130)(140) 내의 공정수와 요소수를 압송하여 공급하기 위한 펌프(160)가 구비되고, 펌프(160)와 메인라인(110) 사이의 보조공급라인(150)에는 공급되는 유체의 압력을 측정하기 위한 압력게이지와, 보조공급라인(150)의 관로를 개폐시키는 보조밸브(151)와, 메인라인(110) 측으로 공급된 유체의 역류를 방지하기 위한 체크밸브(152)가 차례대로 각각 구비된다.
이와 같이 구비되는 보조공급라인(150)의 보조밸브(151)와 메인라인(110)의 메인밸브(111)는 컨트롤러에 의해서 서로 반대되게 작동되도록 구비된다. 즉, 메인밸브(111)의 개방시는 보조밸브(151)는 폐쇄되고, 보조밸브(151)의 개방시는 메인밸브(111)가 폐쇄되어, 메인라인(110)과 보조공급라인(150)의 관로를 반대로 개폐시키게 된다. 한편, 상기와 같은 보조밸브(151)와 메인밸브(111)의 작동은 혼합탱크(100)를 통해 메인라인(110)으로 공급되는 요소수 또는 공정수의 유량과, 공정수 탱크(130) 또는 요소수 탱크(140)에서 배출되어 보조공급라인(150)을 통해 노 내로 공급되는 공정수 또는 요소수의 유량을 비교하여, 양 유량이 동일할 때 컨트롤러가 보조밸브(151)와 메인밸브(111)의 작동을 제어하게 된다.
또한, 보조공급라인(150)과 연결되는 요소수 탱크(140) 및 공정수 탱크(130)에는 각 탱크(130)(140)를 개폐시키는 공정수 공급밸브(131)와 요소수 공급밸브(141)가 각각 구비되고, 이 요소수 공급밸브(141)와 공정수 공급밸브(131) 역시도 컨트롤러에 의해서 서로 반대되게 작동된다.
그리고, 바이패스라인(170)은 메인라인(110) 반대편의 단부가 요소수 라인(190)과 공정수 라인(180)으로 분기되어 각각 요소수 탱크(140)와 공정수 탱크(130)에 연결되고, 이와 같은 요소수 라인(190)과 공정수 라인(180)에는 각 라인의 관로를 개폐시키는 요소수 바이패스밸브(191)와 공정수 바이패스밸브(181)가 각각 구비되며, 요소수 바이패스밸브(191)와 공정수 바이패스밸브(181)는 서로 반대되게 작동된다. 즉, 요소수 바이패스밸브(191)와 공정수 바이패스밸브(181)는 동시에 개방되지 않도록 구비된다.
이상과 같은 본 발명에 따른 질소산화물 저감장치의 작동관계를 설명한다.
[메인라인의 사용시]
먼저, 보일러의 노 내부에서 발생된 질소산화물이 환경 요구치보다 높은 경우에는, 메인라인(110)을 통해 노 내로 요소수가 공급된다.
즉, 메인라인(110)을 통한 요소수의 공급 시는 도 2에 도시된 바와 같이, 메인라인(110)의 메인밸브(111)는 개방되고, 보조공급라인(150)의 보조밸브(151)를 비롯한 요소수 탱크(140)의 요소수 공급밸브(141), 공정수 탱크(130)의 공정수 공급밸브(131), 요소수 라인(190)의 요소수 바이패스밸브(191), 공정수 라인(180)의 공정수 바이패스밸브(181)는 모두 폐쇄된다.
따라서, 요소수 탱크(140) 및 공정수 탱크(130)에 각각 저장된 요소수 및 공정수의 유출은 차단되고, 바이패스라인(170)의 요소수 라인(190) 및 공정수 라인(180)으로의 유입도 원천 차단된 상태에서 요소수가 메인라인(110)을 통해 분사노즐(120)로 공급되어 노 내로 고압 분사됨으로써 노 내의 질소산화물의 수치를 환경 요구치 이하로 저감시키게 된다.
그리고, 질소산화물이 환경 요구치 이하로 떨아지면, 메인라인(110)에서는 요소수의 공급이 차단됨과 아울러 공정수가 메인라인(110)으로 유입되어 노 내로 공급되게 된다.
한편, 요소수와 공정수의 흐름을 도 2 내지 도 4에서 각각 실선과 일점쇄선으로 도시하였다.
[요소수 → 공정수로의 전환시]
한편, 상기와 같은 질소산환물의 제거과정으로 인해 질소산환물의 수치가 환경 요구치 이하로 떨어지게 되면, 노 내부로는 공정수를 공급하게 된다.
즉, 메인라인(110)으로 공급되던 요소수는 차단되고, 공정수가 공급되는데, 이때 메인라인(110) 상에는 이미 기존에 공급되던 요소수가 잔류되어 있으므로 이 잔류 요소수를 요소수 탱크(140)로 유입시키면서 노 내부에는 공정수를 공급해야 한다.
따라서, 이를 위해 컨트롤러가 도 3에 도시된 바와 같이, 메인라인(110)의 메인밸브(111)와, 요소수 탱크(140)의 요소수 공급밸브(141), 공정수 라인(180)의 공정수 바이패스밸브(181)를 폐쇄시키고, 보조공급라인(150)의 보조밸브(151)와, 공정수 탱크(130)의 공정수 공급밸브(131), 요소수 라인(190)의 요소수 바이패스밸브(191)는 개방시키게 된다.
이 상태에서 보조공급라인(150) 상의 펌프(160)가 작동되고, 펌프(160)의 작동에 의해 공정수 탱크(130)에 저장되어 있는 공정수가 개방된 공정수 공급밸브(131)를 통해 보조공급라인(150)으로 압송되며, 압송된 공정수는 보조밸브(151)와 체크밸브(152)를 지나 메인밸브(111)와 분사노즐(120) 사이의 메인라인(110)으로 공급되고, 메인라인(110)으로 공급된 공정수는 분사노즐(120)을 통해 노 내부로 분사되어 노를 냉각시키게 된다.
한편, 메인라인(110)에는 혼합탱크(100)로부터의 공정수가 유입되고, 이와 같이 메인라인(110)으로 유입되는 공정수에 의해 메인라인(110) 상에 잔류되어 있던 요소수가 밀려 이동되는데, 이때의 요소수는 바이패스라인(170)과, 개방된 요소수 바이패스밸브(191)를 통해 요소수 라인(190)으로 유입되어 요소수 탱크(140)로 유입되어 저장된다.
그리고, 이와 같이 요소수 탱크(140)로 유입되는 요소수의 유량은 혼합탱크(100)를 통해 메인라인(110)으로 공급되는 공정수의 유량과 동일하므로, 혼합탱크(100)를 통해 메인라인(110)으로 공급되는 공정수의 유량과, 공정수 탱크(130)에서 배출되어 노 내로 공급되는 공정수의 유량이 같을 때, 컨트롤러가 보조밸브(151)와 메인밸브(111)의 작동을 제어하게 된다.
즉, 컨트롤러는 혼합탱크(100)를 통해 메인라인(110)으로 공급되는 공정수의 유량을 측정하고, 공정수 탱크(130)에서 배출되어 보조공급라인(150)을 통해 노 내부로 공급되는 공정수의 유량도 측정하여 양 유량이 동일하면, 보조공급라인(150)의 보조밸브(151)를 폐쇄시키면서 메인라인(110)의 메인밸브(111)를 개방시키게 된다.
따라서, 요소수에서 공정수로의 전환시 메인라인(110) 상에 잔류되어 있던 요소수를 외부로 버리지 않고 요소수 탱크(140)로 모두 바이패스시켜 저장하는 한편 공정수 탱크(130)에서 공정수를 배출시켜 노 내부로 공급하여 줌으로써 메인라인(110)을 통한 공정수의 공급 전까지 발생될 수 있는 시간적 간격을 극복하여 연속적인 작동이 이루어질 뿐 아니라 메인라인(110) 상에 잔류되어 있던 요소수가 모두 요소수 탱크(140)로 유입되면, 메인밸브(111)와 보조밸브(151)가 반대로 개폐되어 보조공급라인(150)은 차단되고, 메인라인(110)의 관로가 확보됨으로써 메인라인(110)으로 유입된 공정수가 노 내부로 공급된다.
[공정수 → 요소수로의 전환시]
그리고, 노 내부에서 발생되는 질소산화물의 수치가 다시 환경 요구치를 넘는 경우에는 노 내부로 다시 요소수를 공급해야 한다.
이때, 메인라인(110)으로 공급되던 공정수의 공급은 차단되고, 요소수가 공급되는데, 메인라인(110) 상에는 이미 기존에 공급되던 공정수가 잔류되어 있으므로 이 잔류 공정수를 공정수 탱크(130)로 유입시키면서 노 내부에는 요소수를 공급해야 한다.
따라서, 이를 위해 컨트롤러가 도 4에 도시된 바와 같이, 메인라인(110)의 메인밸브(111)와, 공정수 탱크(130)의 공정수 공급밸브(131), 요소수 라인(190)의 요소수 바이패스밸브(191)는 폐쇄시키고, 보조공급라인(150)의 보조밸브(151)와, 요소수 탱크(140)의 요소수 공급밸브(141), 공정수 라인(180)의 공정수 바이패스밸브(181)는 개방시키게 된다.
이 상태에서 보조공급라인(150) 상의 펌프(160)가 작동되고, 펌프(160)의 작동에 의해 요소수 탱크(140)에 저장되어 있는 요소수가 개방된 요소수 공급밸브(141)를 통해 보조공급라인(150)으로 압송되며, 압송된 요소수는 보조밸브(151)와 체크밸브(152)를 지나 메인밸브(111)와 분사노즐(120) 사이의 메인라인(110)으로 공급되고, 메인라인(110)으로 공급된 요소수는 분사노즐(120)을 통해 노 내부로 분사되어 노 내부의 질소산화물을 제거하게 된다.
그리고, 메인라인(110)에는 혼합탱크(100)로부터의 요소수가 유입되고, 이와 같이 메인라인(110)으로 유입된 요소수에 의해 메인라인(110) 상에 잔류되어 있던 공정수가 밀려 이동되는데, 이때의 공정수는 바이패스라인(170)과, 개방된 공정수 바이패스밸브(181)를 통해 공정수 라인(180)으로 유입되어 공정수 탱크(130)로 유입되어 저장된다.
이와 같이 공정수 탱크(130)로 유입되는 공정수의 유량은 혼합탱크(100)를 통해 메인라인(110)으로 공급되는 요소수의 유량과 동일하므로, 혼합탱크(100)를 통해 메인라인(110)으로 공급되는 요소수의 유량과, 요소수 탱크(140)에서 배출되어 노 내로 공급되는 요소수의 유량이 같을 때 컨트롤러가 보조밸브(151)와 메인밸브(111)의 작동을 제어하여 반대로 개폐되게 한다.
즉, 컨트롤러가 혼합탱크(100)를 통해 메인라인(110)으로 공급되는 요소수의 유량을 측정하고, 요소수 탱크(140)에서 배출되어 보조공급라인(150)을 통해 노 내부로 공급되는 요소수의 유량도 측정하여 양 유량이 동일하면, 보조공급라인(150)의 보조밸브(151)를 폐쇄시키면서 메인라인(110)의 메인밸브(111)를 개방시키게 된다.
따라서, 공정수에서 요소수로의 전환시 메인라인(110) 상에 잔류되어 있던 공정수를 외부로 버리지 않고 공정수 탱크(130)로 모두 바이패스시켜 저장하는 한편 요소수 탱크(140)에서 요소수를 배출시켜 노 내부로 공급하여 줌으로써 메인라인(110)을 통한 요소수의 공급 전까지 발생될 수 있는 시간적 간격을 극복하여 연속적인 작동이 이루어질 뿐 아니라 메인라인(110) 상에 잔류되어 있던 공정수가 모두 공정수 탱크(130)로 유입되면, 메인밸브(111)와 보조밸브(151)가 반대로 개폐되어 보조공급라인(150)은 차단되고, 메인라인(110)의 관로가 확보됨으로써 메인라인(110)으로 유입된 요소수가 노 내부로 공급되게 된다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 범주에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 명확해질 것이다.
100 : 혼합탱크 110 : 메인라인
111 : 메인밸브 120 : 분사노즐
130 : 공정수 탱크 131 : 공정수 공급밸브
140 : 요소수 탱크 141 : 요소수 공급밸브
150 : 보조공급라인 151 : 보조밸브
152 : 체크밸브 160 : 펌프
170 : 바이패스라인 180 : 공정수 라인
181 : 공정수 바이패스밸브 190 : 요소수 라인
191 : 요소수 바이패스밸브

Claims (8)

  1. 노 내로 요소수 또는 공정수 또는 이의 혼합액을 선택적으로 공급하여 질소산화물을 제거하는 저감장치로서,
    저감장치는, 요소수와 공정수가 별개로 공급되는 한편 그 내부에서 요소수와 공정수가 혼합될 수 있는 혼합탱크;
    혼합탱크와 연결되어 요소수 또는 공정수 또는 이의 혼합액을 노 내로 공급하는 메인라인;
    메인라인에 구비되어 메인라인의 관로를 개폐시키는 메인밸브;
    메인밸브와 노 사이의 메인라인에 연결되는 보조공급라인;
    보조공급라인에 각각 연결되는 한편 그 내부에는 각각 요소수와 공정수가 저장되어 보조공급라인을 통해 공급하는 요소수 탱크와 공정수 탱크; 및
    메인밸브와 혼합탱크 사이의 메인라인에 연결되어 메인라인 상에 잔류하는 요소수 또는 공정수를 요소수 탱크 또는 공정수 탱크로 유입시켜 저장시키는 바이패스라인;을 포함하고,
    바이패스라인은 요소수 탱크와 공정수 탱크에 각각 연결되는 요소수 라인과 공정수 라인이 분기되어 구비되고,
    요소수 라인과 공정수 라인에는 각각의 라인의 관로를 개폐시키는 요소수 바이패스밸브와 공정수 바이패스밸브가 각각 구비되되,
    요소수 바이패스밸브와 공정수 바이패스밸브는 동시에 개방되지 않도록 구비되는 질소산화물 저감장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    보조공급라인에는 펌프가 구비되고, 보조공급라인에 연결되는 요소수 탱크와 공정수 탱크에는 요소수 공급밸브와 공정수 공급밸브가 각각 구비되는 질소산화물 저감장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    펌프와 메인라인을 연결하는 보조공급라인에는 체크밸브가 구비되는 질소산화물 저감장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    펌프와 체크밸브 사이의 보조공급라인에는 보조공급라인의 관로를 개폐시키는 보조밸브가 더 구비되는 질소산화물 저감장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    보조공급라인의 보조밸브와 메인라인의 메인밸브는 서로 반대되게 작동되는 질소산화물 저감장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    보조밸브와 메인밸브의 작동은 혼합탱크를 통해 메인라인으로 공급되는 요소수 또는 공정수의 유량과, 공정수 탱크 또는 요소수 탱크에서 배출되어 보조공급라인을 통해 노 내로 공급되는 공정수 또는 요소수의 유량을 비교하여 양 유량이 동일할 때 보조밸브와 메인밸브의 작동이 제어되는 질소산화물 저감장치.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009191747A (ja) * 2008-02-14 2009-08-27 Toyota Motor Corp 内燃機関の尿素水供給装置
JP2010163985A (ja) * 2009-01-16 2010-07-29 Bosch Corp 内燃機関の排気浄化装置
KR20110003075A (ko) 2009-07-03 2011-01-11 한국서부발전 주식회사 질소산화물 저감을 위한 보일러의 연료분무기

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009191747A (ja) * 2008-02-14 2009-08-27 Toyota Motor Corp 内燃機関の尿素水供給装置
JP2010163985A (ja) * 2009-01-16 2010-07-29 Bosch Corp 内燃機関の排気浄化装置
KR20110003075A (ko) 2009-07-03 2011-01-11 한국서부발전 주식회사 질소산화물 저감을 위한 보일러의 연료분무기

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