KR102154365B1 - NOx reduction devices for a ship - Google Patents

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Abstract

본 발명은 선박용 질소산화물 저감장치에 관한 것으로, 본 발명에서는 배기가스 유통라인의 일부에, 해당 배기가스 유통라인으로부터 분기된 다수의 전방 배기가스 분기 유통라인들을 추가 배치함과 아울러, 이 전방 배기가스 분기 유통라인들의 단 부에 질소산화물 정화기능을 각기 분담 수행할 수 있는 다수의 SCR 반응기들을 추가 배치하고, 이를 통해, 고출력 배기가스 발생소스 측으로부터 발생된 다량의 배기가스가 대용량 SCR 반응기의 단독처리가 아니라, 여러 SCR 반응기들의 분담처리에 의해 신속하게 정화될 수 있도록 유도함으로써, 선박 운영주체 측에서, SCR 반응기의 규모확장 제한 상황 하에서도, 별다른 어려움 없이, 고출력 배기가스 발생소스에 의한 질소산화물(NOx) 오염 문제에 효과적으로 대처할 수 있도록 가이드 할 수 있다.The present invention relates to an apparatus for reducing nitrogen oxides for ships, and in the present invention, a plurality of front exhaust gas branch distribution lines branched from the corresponding exhaust gas distribution line are additionally arranged in a part of the exhaust gas distribution line, and the front exhaust gas A large number of SCR reactors that can share the nitrogen oxide purification function are additionally arranged at the ends of the branch distribution lines, and through this, a large amount of exhaust gas generated from the high-power exhaust gas generation source is processed independently of the large-capacity SCR reactor. Rather, by inducing them to be quickly purified by shared treatment of several SCR reactors, on the side of the ship operator, even under the limit of scale expansion of the SCR reactor, nitrogen oxides from the high-output exhaust gas generation source ( NO x ) Can guide you to effectively cope with the pollution problem.

Description

선박용 질소산화물 저감장치{NOx reduction devices for a ship}NOx reduction devices for a ship}

본 발명은 선박용 질소산화물 저감장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배기가스 유통라인의 일부에, 해당 배기가스 유통라인으로부터 분기된 다수의 전방 배기가스 분기 유통라인들을 추가 배치함과 아울러, 이 전방 배기가스 분기 유통라인들의 단 부에 질소산화물 정화기능을 각기 분담 수행할 수 있는 다수의 SCR 반응기들을 추가 배치하고, 이를 통해, 고출력 배기가스 발생소스 측으로부터 발생된 다량의 배기가스가 대용량 SCR 반응기의 단독처리가 아니라, 여러 SCR 반응기들의 분담처리에 의해 신속하게 정화될 수 있도록 유도함으로써, 선박 운영주체 측에서, SCR 반응기의 규모확장 제한 상황 하에서도, 별다른 어려움 없이, 고출력 배기가스 발생소스에 의한 질소산화물(NOx) 오염 문제에 효과적으로 대처할 수 있도록 가이드 할 수 있는 선박용 질소산화물 저감장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for reducing nitrogen oxides for ships, and more particularly, in part of an exhaust gas distribution line, a plurality of front exhaust gas branch distribution lines branched from the corresponding exhaust gas distribution line are additionally arranged, and the front exhaust gas A large number of SCR reactors that can perform the nitrogen oxide purification function are additionally arranged at the ends of the gas branch distribution lines, and through this, a large amount of exhaust gas generated from the high-power exhaust gas generation source is independently used by the large-capacity SCR reactor. Nitrogen oxide by high-output exhaust gas generation source without any difficulties, even under the circumstances of limiting the scale expansion of the SCR reactor on the side of the ship operator, by inducing it to be quickly purified by sharing treatment of several SCR reactors rather than treatment. (NO x ) It relates to a nitrogen oxide reduction device for ships that can guide effectively to cope with the pollution problem.

최근, 선박에서 배출되는 질소산화물(NOx)에 대한 규제가 한층 강화되면서(2016년에 발효되는 TierⅢ에서는 질소산화물 배출을 2.3g/KW 이하로 규제할 예정임), 예를 들어, SCR(Selective Catalyst Reduction; 선택적 촉매환원) 등의 기술을 활용한 다양한 종류의 선박용 질소산화물 저감장치가 폭 넓게 개발/보급되고 있다.Recently, as regulations on nitrogen oxides (NO x ) emitted from ships have been further strengthened (Tier III, which takes effect in 2016, will regulate nitrogen oxide emissions below 2.3 g/KW), for example, SCR (Selective Various types of vessel nitrogen oxide reduction devices using technologies such as Catalyst Reduction (selective catalyst reduction) have been widely developed/distributed.

예를 들어, 국내공개특허 제10-2010-132310호(명칭: 우레아 파우더를 이용한 선박용 SCR 시스템 및 질소산화물 저감방법)(2010.12.17.자 공개), 국내공개특허 제10-2003-127737호(명칭: 선박의 폐열을 이용한 SCR 장치의 막힘 방지장치)(2013.11.25.자 공개), 국내공개특허 제10-2014-46651호(명칭: 선박용 대형 엔진의 탈질장치)(2014.4.21.자 공개) 등에는 이러한 종래의 기술에 따른 선박용 질소산화물 저감장치의 세부적인 구성이 좀더 상세하게 개시되어 있다.For example, Korean Patent Publication No. 10-2010-132310 (Name: Ship SCR system and nitrogen oxide reduction method using urea powder) (published on December 17, 2010), Korean Patent Publication No. 10-2003-127737 (published on December 17, 2010) Name: SCR device blockage prevention device using waste heat from ships) (published on November 25, 2013), Korean Patent Publication No. 10-2014-46651 (name: denitrification device for large marine engines) (published on April 21, 2014) ) Is disclosed in more detail the detailed configuration of the nitrogen oxide reduction device for ships according to the prior art.

한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 기술에 따른 선박용 질소산화물 저감장치(10)는 예컨대, 선박엔진 등과 같은 배기가스 발생소스(11) 측으로부터 인출되는 배기가스 유통라인(12)과, 질소산화물(NOx)의 저감을 위한 환원제(예컨대, 우레아)를 저장하는 환원제 저장탱크(21)와, 환원제 저장탱크(21)와 연결되면서, 배기가스 유통라인(12)으로 환원제 저장탱크(21)에 저장되어 있던 환원제(예컨대, 우레아)를 분사하는 환원제 분사기(20)와, 환원제 분사기(20) 측에서 일련의 환원제 분사기능을 원활하게 수행할 수 있도록 압축공기를 공급하는 압축공기 공급기(22)와, 센서(19)들 측으로부터 출력되는 측정값을 토대로 압축공기 공급밸브(24)를 제어하여, 환원제 분사기(20)에 의한 환원제 분사량을 조절하는 제어기(23)와, 배기가스 유통라인(12)을 통해 배기가스 발생소스(11)와 연결되면서, 배기가스와 환원제를 함께 통과시켜, 배기가스에 포함된 질소산화물(NOx)을 정화시키는 SCR 반응기(13)가 체계적으로 조합된 구성을 취하게 된다. On the other hand, as shown in Figure 1, the nitrogen oxide reduction device 10 for ships according to the prior art, for example, an exhaust gas distribution line 12 drawn from the side of the exhaust gas generating source 11 such as a ship engine, A reducing agent storage tank 21 for storing a reducing agent (eg, urea) for reducing nitrogen oxides (NO x ), and a reducing agent storage tank 21 connected to the reducing agent storage tank 21, to the exhaust gas distribution line 12. ), a reducing agent injector 20 for injecting a reducing agent (for example, urea) stored in the reducing agent injector 20, and a compressed air supplying device 22 for supplying compressed air to smoothly perform a series of reducing agent injecting functions from the reducing agent injector 20 side. ), and a controller 23 for controlling the compressed air supply valve 24 based on the measured values output from the sensors 19 to control the amount of reducing agent injection by the reducing agent injector 20, and an exhaust gas distribution line ( 12), while being connected to the exhaust gas generating source 11, the SCR reactor 13 for purifying nitrogen oxides (NO x ) contained in the exhaust gas by passing the exhaust gas and the reducing agent together is systematically combined. Get drunk.

이때, 상기 SCR 반응기(13)는 배기가스와 환원제를 동시에 통과시키면서, 질소산화물(NOx)을 환원제와 반응시켜, 해당 질소산화물(NOx)을 생물에 무해한 질소와 수증기로 환원 처리하는 SCR 촉매(18)와, 이 SCR 촉매(18)를 수용하는 SCR 챔버(17)가 조합된 구성을 취하게 되며, 이 경우, SCR 챔버(17)는 전방 케이스(14), 촉매수용 케이스(15), 후방 케이스(16) 등이 조합된 구성을 취하게 된다.At this time, the SCR reactor 13 is an SCR catalyst that reacts nitrogen oxide (NO x ) with a reducing agent while passing exhaust gas and a reducing agent at the same time, and reduces the nitrogen oxide (NO x ) to nitrogen and water vapor that are harmless to organisms. (18) and the SCR chamber 17 accommodating the SCR catalyst 18 takes a combined configuration, in this case, the SCR chamber 17 is a front case 14, a catalyst receiving case 15, The rear case 16 and the like are combined.

이러한 종래의 체제 하에서, 배기가스 발생소스(11)(예컨대, 선박엔진)의 출력 량이 커지게 되면, 그에 비례하여, SCR 반응기(13)의 규모도 커질 수밖에 없게 된다. 이는, 배기가스 발생소스(11)(예컨대, 선박엔진)의 출력 량이 커지게 되면, 해당 배기가스 발생소스(11)(예컨대, 선박엔진) 측으로부터 발생되는 배기가스의 양 역시 대폭 증가할 수밖에 없게 되기 때문이다.Under such a conventional system, when the output amount of the exhaust gas generating source 11 (for example, a ship engine) increases, the scale of the SCR reactor 13 is bound to increase in proportion thereto. This means that when the output amount of the exhaust gas generating source 11 (eg, a ship engine) increases, the amount of exhaust gas generated from the corresponding exhaust gas generating source 11 (eg, a ship engine) is also inevitably increased. Because it becomes.

그러나, 배기가스 발생소스(11)(예컨대, 선박엔진)의 출력 량에 비례하여, SCR 반응기(13)의 규모를 무작정 확장시키는 데에는 많은 한계가 따를 수밖에 없게 된다. 이는 SCR 반응기(13)의 규모가 커지게 되면, SCR 반응기(13)의 육상운송 불가 문제점, 각종 밸브의 대형화 불가 문제점 등이 불가피하게 발생할 수밖에 없게 되기 때문이다.However, in proportion to the output amount of the exhaust gas generation source 11 (eg, a ship engine), there are many limitations inevitably to expand the scale of the SCR reactor 13. This is because when the scale of the SCR reactor 13 increases, problems such as the inability to transport the SCR reactor 13 on land and the inability to increase the size of various valves inevitably occur.

물론, 상술한 SCR 반응기(13)의 규모확장 제한 상황 하에서, 선박 운영주체 측에서는 고출력 배기가스 발생소스(11)(예컨대, 선박엔진) 측으로부터 발생되는 질소산화물(NOx)을 정화시킴에 있어서, 큰 어려움을 겪을 수밖에 없게 되며, 결국, 그에 따른 유/무형의 피해를 고스란히 감수할 수밖에 없게 된다.Of course, in the case of the above-described SCR reactor 13, in the case of purifying nitrogen oxides (NO x ) generated from the side of the high-power exhaust gas generation source 11 (eg, ship engine), the ship operating entity side, They are bound to face great difficulties, and in the end, they are bound to bear the tangible and intangible damages.

국내공개특허 제10-2010-132310호(명칭: 우레아 파우더를 이용한 선박용 SCR 시스템 및 질소산화물 저감방법)(2010.12.17.자 공개)Korean Patent Publication No. 10-2010-132310 (Name: Marine SCR system and nitrogen oxide reduction method using urea powder) (published on December 17, 2010) 국내공개특허 제10-2003-127737호(명칭: 선박의 폐열을 이용한 SCR 장치의 막힘 방지장치)(2013.11.25.자 공개)Korean Patent Publication No. 10-2003-127737 (Name: SCR device blockage prevention device using waste heat from ships) (published on November 25, 2013) 국내공개특허 제10-2014-46651호(명칭: 선박용 대형 엔진의 탈질장치)(2014.4.21.자 공개)Korean Patent Publication No. 10-2014-46651 (name: denitrification device for large marine engines) (published on April 21, 2014)

따라서, 본 발명의 목적은 배기가스 유통라인의 일부에, 해당 배기가스 유통라인으로부터 분기된 다수의 전방 배기가스 분기 유통라인들을 추가 배치함과 아울러, 이 전방 배기가스 분기 유통라인들의 단 부에 질소산화물 정화기능을 각기 분담 수행할 수 있는 다수의 SCR 반응기들을 추가 배치하고, 이를 통해, 고출력 배기가스 발생소스 측으로부터 발생된 다량의 배기가스가 대용량 SCR 반응기의 단독처리가 아니라, 여러 SCR 반응기들의 분담처리에 의해 신속하게 정화될 수 있도록 유도함으로써, 선박 운영주체 측에서, SCR 반응기의 규모확장 제한 상황 하에서도, 별다른 어려움 없이, 고출력 배기가스 발생소스에 의한 질소산화물(NOx) 오염 문제에 효과적으로 대처할 수 있도록 가이드 하는데 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to additionally arrange a plurality of front exhaust gas branch distribution lines branched from the corresponding exhaust gas distribution line in a part of the exhaust gas distribution line, and nitrogen at the ends of the front exhaust gas branch distribution lines. A number of SCR reactors that can perform the oxide purification function are additionally arranged, and through this, a large amount of exhaust gas generated from the high-power exhaust gas generating source is not treated alone by a large-capacity SCR reactor, but is divided among several SCR reactors. By inducing it to be quickly purified by treatment, the ship operating entity can effectively cope with the problem of nitrogen oxide (NO x ) pollution caused by the high-power exhaust gas generation source without any difficulty, even under the limited scale of the SCR reactor. It is intended to guide you.

본 발명의 다른 목적들은 다음의 상세한 설명과 첨부된 도면으로부터 보다 명확해질 것이다.Other objects of the present invention will become more apparent from the following detailed description and accompanying drawings.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 배기가스 발생소스로부터 인출된 배기가스 유통라인과; 상기 배기가스 유통라인 측으로 환원제를 분사하는 환원제 분사기와; 상기 환원제 분사기에 의한 환원제 분사량을 조절하는 제어기와; 상기 배기가스 유통라인으로부터 분기된 전방 배기가스 분기 유통라인들과; 상기 전방 배기가스 분기 유통라인들의 단 부에 각기 일대일 장착되며, 상기 배기가스 유통라인 및 전방 배기가스 분기 유통라인을 통해 상기 배기가스 발생소스와 연결되면서, 배기가스와 환원제를 함께 통과시켜, 상기 배기가스에 포함된 질소산화물(NOx)을 질소와 수증기로 정화시키는 SCR(Selective Catalyst Reduction; 선택적 촉매환원) 반응기들과; 상기 SCR 반응기들의 각각에 장착되며, 각 SCR 반응기들에 가해지는 배기가스의 압력 값, 압력 차이 값, 유량 값을 감지하고, 감지된 압력 값, 압력 차이 값, 유량 값을 상기 제어기 측으로 출력하여, 상기 SCR 반응기들로 균일한 유량의 배기가스가 분기 유입될 수 있도록 하는 유량균일화 유도용 센서들을 포함하며, 상기 제어기 측에서는 상기 유량균일화 유도용 센서들과 통신하면서, 각 SCR 반응기들에 가해지는 배기가스의 압력 값, 압력 차이 값, 유량 값을 분석하여, 각 SCR 반응기들로 균일한 유량의 배기가스를 분기 유입시키기 위해 필요한 유량균일화 유도용 판 형 베인의 설치각도 값을 산출하고, 산출된 유량균일화 유도용 판 형 베인의 설치각도 값이 반영된 각도조절 메시지를 생성하는 것을 특징으로 하는 선박용 질소산화물 저감장치를 개시한다.In order to achieve the above object, the present invention includes an exhaust gas distribution line drawn from an exhaust gas generation source; A reducing agent injector for injecting a reducing agent toward the exhaust gas distribution line; A controller for controlling an injection amount of the reducing agent by the reducing agent injector; Front exhaust gas branch distribution lines branched from the exhaust gas distribution line; Each of the front exhaust gas branch distribution lines is mounted one-to-one at the ends of the distribution lines, and is connected to the exhaust gas generation source through the exhaust gas distribution line and the front exhaust gas branch distribution line, passing the exhaust gas and the reducing agent together, and the exhaust gas SCR (Selective Catalyst Reduction) reactors for purifying nitrogen oxide (NO x ) contained in the gas with nitrogen and water vapor; It is mounted on each of the SCR reactors, detects the pressure value, pressure difference value, and flow rate value of the exhaust gas applied to each of the SCR reactors, and outputs the detected pressure value, pressure difference value, and flow rate value to the controller, It includes sensors for inducing flow rate uniformity that allow the exhaust gas of a uniform flow rate to branch into the SCR reactors, and the controller side communicates with the sensors for inducing flow rate uniformity, and the exhaust gas applied to each of the SCR reactors By analyzing the pressure value, pressure difference value, and flow rate value, the flow rate uniformity required to branch and inflow the exhaust gas of a uniform flow rate into each SCR reactor is calculated, and the installation angle value of the plate vane for induction is calculated, and the calculated flow rate uniformity Disclosed is an apparatus for reducing nitrogen oxides for ships, characterized in that it generates an angle control message reflecting the installation angle value of the guide plate-type vane.

본 발명에서는 배기가스 유통라인의 일부에, 해당 배기가스 유통라인으로부터 분기된 다수의 전방 배기가스 분기 유통라인들을 추가 배치함과 아울러, 이 전방 배기가스 분기 유통라인들의 단 부에 질소산화물 정화기능을 각기 분담 수행할 수 있는 다수의 SCR 반응기들을 추가 배치하기 때문에, 본 발명의 구현환경 하에서, 고출력 배기가스 발생소스 측으로부터 발생된 다량의 배기가스는, 대용량 SCR 반응기의 단독처리가 아니라, 여러 SCR 반응기들의 분담처리에 의해 신속하게 정화될 수 있게 되며, 결국, 선박 운영주체 측에서는, SCR 반응기의 규모확장 제한 상황 하에서도, 별다른 어려움 없이, 고출력 배기가스 발생소스에 의한 질소산화물(NOx) 오염 문제에 효과적으로 대처할 수 있게 된다.In the present invention, a plurality of front exhaust gas branch distribution lines branched from the exhaust gas distribution line are additionally arranged in a part of the exhaust gas distribution line, and a nitrogen oxide purification function is provided at the ends of the front exhaust gas branch distribution lines. Since a plurality of SCR reactors each capable of performing shared operations are additionally disposed, under the implementation environment of the present invention, a large amount of exhaust gas generated from the high-power exhaust gas generating source side is not treated alone by a large-capacity SCR reactor, but several SCR reactors It can be quickly purified by the shared treatment of the ships, and in the end, on the side of the ship operating entity, the problem of nitrogen oxide (NO x ) pollution caused by the high-power exhaust gas generation source without any difficulties, even under the circumstances of limiting the scale expansion of the SCR reactor. You will be able to cope effectively.

도 1은 종래의 기술에 따른 선박용 질소산화물 저감장치를 개념적으로 도시한 예시도.
도 2는 본 발명의 일 실시에 따른 선박용 질소산화물 저감장치를 개념적으로 도시한 예시도.
도 3은 본 발명에 따른 유량균일화 유도용 판 형 베인(Plate type vane)의 동작수행 패턴을 개념적으로 도시한 예시도.
도 4는 본 발명의 다른 실시에 따른 선박용 질소산화물 저감장치를 개념적으로 도시한 예시도.1 is an exemplary view conceptually showing a ship nitrogen oxide reduction device according to the prior art.
Figure 2 is an exemplary view conceptually showing a nitrogen oxide reduction device for ships according to an embodiment of the present invention.
3 is an exemplary view conceptually showing an operation performance pattern of a plate type vane for inducing flow uniformity according to the present invention.
Figure 4 is an exemplary view conceptually showing a nitrogen oxide reduction device for ships according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 선박용 질소산화물 저감장치를 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, referring to the accompanying drawings, a more detailed description of the nitrogen oxide reduction apparatus for ships according to the present invention is as follows.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시에 따른 선박용 질소산화물 저감장치(100)는 예컨대, 선박엔진 등과 같은 배기가스 발생소스(111) 측으로부터 인출되는 배기가스 유통라인(112)과, 질소산화물(NOx)의 저감을 위한 환원제(예컨대, 우레아)를 저장하는 환원제 저장탱크(121)와, 환원제 저장탱크(121)와 연결되면서, 배기가스 유통라인(112)으로 환원제 저장탱크(121)에 저장되어 있던 환원제(예컨대, 우레아)를 분사하는 환원제 분사기(120)와, 환원제 분사기(120) 측에서 일련의 환원제 분사기능을 원활하게 수행할 수 있도록 압축공기를 공급하는 압축공기 공급기(122)와, 센서(119)들 측으로부터 출력되는 측정값을 토대로 압축공기 공급밸브(124)를 제어하여, 환원제 분사기(120)에 의한 환원제 분사량을 조절하는 제어기(123) 등이 체계적으로 조합된 구성을 취하게 된다.As shown in Figure 2, the ship nitrogen oxide reduction device 100 according to an embodiment of the present invention, for example, an exhaust gas distribution line 112 drawn from the side of the exhaust gas generating source 111 such as a ship engine, A reducing agent storage tank 121 for storing a reducing agent (eg, urea) for reducing nitrogen oxides (NO x ), and a reducing agent storage tank 121 to the exhaust gas distribution line 112 while being connected to the reducing agent storage tank 121 ), a reducing agent injector 120 for injecting a reducing agent (e.g., urea) stored in the reducing agent injector 120, and a compressed air supply unit 122 supplying compressed air to smoothly perform a series of reducing agent injection functions from the reducing agent injector 120 side. ), and a controller 123 that controls the compressed air supply valve 124 based on the measured values output from the sensors 119 to control the amount of reducing agent injection by the reducing agent injector 120, etc. are systematically combined. You get drunk.

물론, 이러한 본 발명의 체제 하에서도, 배기가스 발생소스(111)(예컨대, 선박엔진)의 출력 량이 커지게 되면, 그에 비례하여, SCR 반응기의 규모도 커질 수밖에 없게 된다. 이는, 배기가스 발생소스(111)(예컨대, 선박엔진)의 출력 량이 커지게 되면, 해당 배기가스 발생소스(11)(예컨대, 선박엔진) 측으로부터 발생되는 배기가스의 양 역시 대폭 증가할 수밖에 없게 되기 때문이다.Of course, even under such a system of the present invention, when the output amount of the exhaust gas generating source 111 (eg, a ship engine) increases, the scale of the SCR reactor is bound to increase in proportion thereto. This is, when the output amount of the exhaust gas generating source 111 (eg, a ship engine) increases, the amount of exhaust gas generated from the corresponding exhaust gas generating source 11 (eg, a ship engine) is also inevitably increased. Because it becomes.

그러나, 배기가스 발생소스(111)(예컨대, 선박엔진)의 출력 량에 비례하여, SCR 반응기의 규모를 무작정 확장시키는 데에는 많은 한계가 따를 수밖에 없기 때문에, 별다른 조치가 취해지지 않는 한, 선박 운영주체 측에서는 고출력 배기가스 발생소스(111)(예컨대, 선박엔진) 측으로부터 발생되는 질소산화물(NOx)을 정화시킴에 있어서, 큰 어려움을 겪을 수밖에 없게 된다.However, in proportion to the output amount of the exhaust gas generating source 111 (e.g., a ship engine), there are many limitations to recklessly expanding the scale of the SCR reactor, so unless special measures are taken, the ship operating entity The side faces great difficulty in purifying nitrogen oxides (NO x ) generated from the high-power exhaust gas generating source 111 (eg, a ship engine) side.

이러한 민감한 상황 하에서, 본 발명에서는 도 2에 도시된 바와 같이, 배기가스 유통라인(112)의 일부에, 해당 배기가스 유통라인(112)으로부터 분기된 다수의 전방 배기가스 분기 유통라인들(112a,112b)을 추가 배치함과 아울러, 이 전방 배기가스 분기 유통라인들(112a,112b)의 단 부에 질소산화물 정화기능을 각기 분담 수행할 수 있는 다수의 SCR 반응기들(130,140)을 추가 배치하는 조치를 강구하게 된다(물론, 상기 전방 배기가스 분기 유통라인들, SCR 반응기들의 배치 개수는 상황에 따라, 다양한 변형을 이룰 수 있다)(편의상, 이하의 설명에서는 전방 배기가스 분기 유통라인들, SCR 반응기들의 배치 개수가 2개인 것으로 가정한다).Under such a sensitive situation, in the present invention, as shown in FIG. 2, in a part of the exhaust gas distribution line 112, a plurality of front exhaust gas branch distribution lines 112a branched from the corresponding exhaust gas distribution line 112, 112b), and additional arrangement of a plurality of SCR reactors 130 and 140 capable of performing the nitrogen oxide purification function at the ends of the front exhaust gas branch distribution lines 112a and 112b. (Of course, the number of arrangements of the front exhaust gas branch distribution lines and SCR reactors can be variously modified depending on the situation) (For convenience, in the following description, the front exhaust gas branch distribution lines, the SCR reactor It is assumed that the number of batches is 2).

이러한 조치에 따라, 본 발명에 따른 선박용 질소산화물 저감장치(100)는 배기가스 유통라인(112)으로부터 분기된 전방 배기가스 분기 유통라인들(112a,112b), 전방 배기가스 분기 유통라인들(112a,112b)의 단 부에 각기 일대일 장착되며, 배기가스 유통라인(112) 및 전방 배기가스 분기 유통라인들(112a,112b)을 통해 배기가스 발생소스(111)와 연결되면서, 배기가스와 환원제를 함께 통과시켜, 배기가스에 포함된 질소산화물(NOx)을 질소와 수증기로 정화시키는 SCR 반응기들(130,140), SCR 반응기들(130,140)과 각기 일대일 연결되며, SCR 반응기들(130,140)에 의해 정화된 물과 수증기를 외부로 배출하는 후방 배기가스 분기 유통라인들(112c,112d) 등을 자신의 구성요소로 포함하게 된다. In accordance with these measures, the ship nitrogen oxide reduction apparatus 100 according to the present invention includes the front exhaust gas branch distribution lines 112a and 112b branched from the exhaust gas distribution line 112, and the front exhaust gas branch distribution lines 112a. , 112b) are mounted one-to-one at the end of each, and connected to the exhaust gas generation source 111 through the exhaust gas distribution line 112 and the front exhaust gas branch distribution lines 112a and 112b, Through passing together, the SCR reactors 130 and 140 that purify nitrogen oxides (NO x ) contained in the exhaust gas with nitrogen and water vapor are connected one-to-one with each of the SCR reactors 130 and 140, and are purified by the SCR reactors 130 and 140 The rear exhaust gas branch distribution lines 112c and 112d for discharging the water and steam to the outside are included as their components.

이때, 전방 배기가스 분기 유통라인(112a)의 단 부에 배치되어, SCR 반응기(140)와 함께 질소산화물 정화기능을 분담하는 SCR 반응기(130)는 배기가스와 환원제를 동시에 통과시키면서, 질소산화물(NOx)을 환원제와 반응시켜, 해당 질소산화물(NOx)을 생물에 무해한 질소와 수증기로 환원 처리하는 SCR 촉매(135)와, 이 SCR 촉매(135)를 수용하는 SCR 챔버(134)가 조합된 구성을 취하게 된다. 이 경우, SCR 챔버(134)는 전방 케이스(131), 촉매수용 케이스(132), 후방 케이스(133) 등이 조합된 구성을 취하게 된다.At this time, the SCR reactor 130, which is disposed at the end of the front exhaust gas branch distribution line 112a, shares the nitrogen oxide purification function together with the SCR reactor 140, while simultaneously passing the exhaust gas and the reducing agent, nitrogen oxide ( By reacting NO x ) with a reducing agent, the SCR catalyst 135 for reducing the nitrogen oxide (NO x ) to nitrogen and water vapor that is harmless to organisms and the SCR chamber 134 accommodating the SCR catalyst 135 are combined It will take the configuration. In this case, the SCR chamber 134 takes a configuration in which the front case 131, the catalyst receiving case 132, the rear case 133, and the like are combined.

또한, 전방 배기가스 분기 유통라인(112b)의 단 부에 배치되어, SCR 반응기(130)와 함께 질소산화물 정화기능을 분담하는 SCR 반응기(140)는 배기가스와 환원제를 동시에 통과시키면서, 질소산화물(NOx)을 환원제와 반응시켜, 해당 질소산화물(NOx)을 생물에 무해한 질소와 수증기로 환원 처리하는 SCR 촉매(145)와, 이 SCR 촉매(145)를 수용하는 SCR 챔버(144)가 조합된 구성을 취하게 된다. 이 경우, SCR 챔버(144)는 전방 케이스(141), 촉매수용 케이스(142), 후방 케이스(143) 등이 조합된 구성을 취하게 된다.In addition, the SCR reactor 140, which is disposed at the end of the front exhaust gas branch distribution line 112b, shares the nitrogen oxide purification function together with the SCR reactor 130, while simultaneously passing the exhaust gas and the reducing agent, nitrogen oxide ( By reacting NO x ) with a reducing agent, the SCR catalyst 145 for reducing the nitrogen oxide (NO x ) to nitrogen and water vapor that is harmless to organisms and the SCR chamber 144 accommodating the SCR catalyst 145 are combined It will take the configuration. In this case, the SCR chamber 144 takes a configuration in which the front case 141, the catalyst receiving case 142, the rear case 143, and the like are combined.

이와 같이, 본 발명에서는 배기가스 유통라인(112)의 일부에, 해당 배기가스 유통라인(112)으로부터 분기된 다수의 전방 배기가스 분기 유통라인들(112a,112b)을 추가 배치함과 아울러, 이 전방 배기가스 분기 유통라인들(112a,112b)의 단 부에 질소산화물 정화기능을 각기 분담 수행할 수 있는 다수의 SCR 반응기들(130,140)을 추가 배치하기 때문에, 본 발명의 구현환경 하에서, 고출력 배기가스 발생소스(111) 측으로부터 발생된 다량의 배기가스는, 대용량 SCR 반응기의 단독처리가 아니라, 여러 SCR 반응기들(130,140)의 분담처리에 의해 신속하게 정화될 수 있게 되며, 결국, 선박 운영주체 측에서는, SCR 반응기의 규모확장 제한 상황 하에서도, 별다른 어려움 없이, 고출력 배기가스 발생소스(111)에 의한 질소산화물(NOx) 오염 문제에 매우 효과적으로 대처할 수 있게 된다.As described above, in the present invention, a plurality of front exhaust gas branch distribution lines 112a and 112b branched from the exhaust gas distribution line 112 are additionally disposed in a part of the exhaust gas distribution line 112, and this Since a plurality of SCR reactors 130 and 140 capable of performing the nitrogen oxide purification function are additionally disposed at the ends of the front exhaust gas branch distribution lines 112a and 112b, under the implementation environment of the present invention, high output exhaust A large amount of exhaust gas generated from the side of the gas generating source 111 can be quickly purified by the shared treatment of several SCR reactors (130, 140), not the single treatment of the large-capacity SCR reactor. On the side, it is possible to very effectively cope with the problem of nitrogen oxide (NO x ) contamination by the high-power exhaust gas generating source 111 without any difficulty, even under the situation of limiting the scale expansion of the SCR reactor.

한편, 상술한 바와 같이, 본 발명에서는 전방 배기가스 분기 유통라인들(112a,112b)의 단 부에 질소산화물 정화기능을 각기 분담 수행할 수 있는 다수의 SCR 반응기들(130,140)을 추가 배치하게 되는 바, 이 경우, 선박 운영주체 측에서는 각 SCR 반응기들(130,140)로 균일한 유량의 배기가스가 유입될 수 있도록 많은 노력을 기울이게 된다. On the other hand, as described above, in the present invention, a plurality of SCR reactors 130 and 140 are additionally disposed at the ends of the front exhaust gas branch distribution lines 112a and 112b to perform the nitrogen oxide purification function. Bar, in this case, a lot of effort is made so that the exhaust gas of a uniform flow rate can be introduced into each of the SCR reactors 130 and 140 on the side of the ship operating entity.

이는, 만약, 각 SCR 반응기들(130,140) 중, 특정 SCR 반응기(130,140) 측으로 배기가스의 유입이 편중될 경우, 각 SCR 반응기들(130,140)의 가동실적에 심각한 불균형이 발생하게 되고, 이러한 가동실적 불균형 상황은 불필요한 질소산화물 정화효율 저하로 이어질 수 있기 때문이다.This is, if, among the SCR reactors 130 and 140, the inflow of exhaust gas to a specific SCR reactor 130, 140 is biased, a serious imbalance occurs in the operation performance of each of the SCR reactors 130, 140, and such operation performance This is because the imbalance situation can lead to unnecessary nitrogen oxide purification efficiency decrease.

이러한 민감한 상황 하에서, 본 발명에서는 SCR 반응기들(130,140)의 각 전방 케이스(131,141)에, <각 SCR 반응기들(130,140)에 가해지는 배기가스의 압력 값, 압력 차이 값, 유량 값을 감지하고, 감지된 압력 값, 압력 차이 값, 유량 값을 제어기(123) 측으로 출력하여, 각 SCR 반응기들(130,140)로 균일한 유량의 배기가스가 분기 유입될 수 있도록 유도할 수 있는 유량균일화 유도용 센서들(136,146)>을 추가 장착/설치하는 조치를 강구하게 된다.Under this sensitive situation, in the present invention, in each of the front cases 131 and 141 of the SCR reactors 130 and 140, the pressure value, the pressure difference value, and the flow rate value of the exhaust gas applied to each of the SCR reactors 130 and 140 are sensed, Sensors for inducing flow uniformity that output the sensed pressure value, pressure difference value, and flow rate value to the controller 123 so that the exhaust gas of a uniform flow rate can branch to each of the SCR reactors 130 and 140 (136,146)> will be additionally installed/installed.

또한, 이와 아울러, 본 발명에서는 배기가스 유통라인 내에, <제어기(123) 측으로부터 배기가스의 압력 값, 압력 차이 값, 유량 값에 상응하는 각도조절 메시지가 전달되는 경우, 자가 설치각도를 변경시켜, 각 SCR 반응기들(130,140)로 균일한 유량의 배기가스가 분기 유입될 수 있도록 유도할 수 있는 유량균일화 유도용 판 형 베인(160)(Plate type vane)을 추가 장착/설치하는 조치를 강구하게 된다.In addition, in the present invention, when an angle adjustment message corresponding to the pressure value, pressure difference value, and flow rate value of the exhaust gas is transmitted from the <controller 123 side, in the exhaust gas distribution line, the self-installation angle is changed. , Take measures to additionally install/install a plate type vane 160 for inducing flow uniformity that can induce the branching of exhaust gas of a uniform flow rate to each of the SCR reactors 130 and 140. do.

이러한 각 조치 하에서, 제어기(123) 측에서는 우선, 유량균일화 유도용 센서들(136,146)과 통신을 취하여, 이들에 의해 감지된 <각 SCR 반응기들(130,140)에 가해지는 배기가스의 압력 값, 압력 차이 값, 유량 값> 등을 수신/접수하는 절차를 진행하게 된다.Under each of these measures, the controller 123 first communicates with the flow uniformization induction sensors 136 and 146, and the pressure value of the exhaust gas applied to each of the SCR reactors 130 and 140 detected by them, the pressure difference The procedure of receiving/receiving the value, flow rate, etc. will proceed.

이렇게 하여, <각 SCR 반응기들(130,140)에 가해지는 배기가스의 압력 값, 압력 차이 값, 유량 값> 등이 수신/접수 완료되면, 제어기(123) 측에서는 일련의 정보분석루틴을 진행시켜, <각 SCR 반응기들(130,140)에 가해지는 배기가스의 압력 값, 압력 차이 값, 유량 값> 등을 분석하고, 이를 통해, <각 SCR 반응기들(130,140)로 균일한 유량의 배기가스를 분기 유입시키기 위해 필요한 유량균일화 유도용 판 형 베인(160)의 설치각도 값>을 산출하는 절차를 진행하게 된다.In this way, when the reception/reception of <pressure value, pressure difference value, flow rate value, etc. of the exhaust gas applied to each of the SCR reactors 130 and 140> is completed, the controller 123 proceeds a series of information analysis routines, Analyzing the pressure value, pressure difference value, flow rate value, etc. of the exhaust gas applied to each of the SCR reactors 130 and 140, and through this, branching the exhaust gas of a uniform flow rate into each of the SCR reactors 130 and 140 The procedure of calculating the installation angle value> of the plate-shaped vane 160 for inducing flow uniformity required for this is proceeded.

상술한 절차를 통해, <각 SCR 반응기들(130,140)로 균일한 유량의 배기가스를 분기 유입시키기 위해 필요한 유량균일화 유도용 판 형 베인(160)의 설치각도 값>이 산출 완료되면, 제어기(123) 측에서는 일련의 메시지 생성루틴을 진행시켜, <각 SCR 반응기들(130,140)로 균일한 유량의 배기가스를 분기 유입시키기 위해 필요한 유량균일화 유도용 판 형 베인(160)의 설치각도 값>이 반영된 각도조절 메시지를 생성한 후, 유량균일화 유도용 판 형 베인(160)과 통신을 취하여, 생성 완료된 각도조절 메시지를 유량균일화 유도용 판 형 베인(160) 측으로 전송하는 절차를 진행하게 된다.Through the above-described procedure, when the <installation angle value of the plate-type vane 160 for inducing flow uniformity required for branching inflow of the exhaust gas with a uniform flow rate to each of the SCR reactors 130 and 140> is completed, the controller 123 ) Side proceeds a series of message generation routines, and the angle reflecting the <installation angle value of the plate-type vane 160 for inducing flow uniformity required to branch and inflow the exhaust gas with a uniform flow rate to each of the SCR reactors 130 and 140> After generating the control message, it takes communication with the plate-type vane 160 for inducing the flow rate equalization, and proceeds with a procedure of transmitting the generated angle control message to the plate-type vane 160 for inducing the flow rate uniformity.

이렇게 하여, 제어기(123) 측으로부터 각도조절 메시지가 전송 완료되면, 도 3에 도시된 바와 같이, 유량균일화 유도용 판 형 베인(160) 측에서는 해당 각도조절 메시지를 판독한 후, 해당 메시지에 기재된 <각 SCR 반응기들(130,140)로 균일한 유량의 배기가스를 분기 유입시키기 위해 필요한 유량균일화 유도용 판 형 베인(160)의 설치각도 값>에 따라, 자가 설치각도를 변경시키게 된다.In this way, when the angle control message is transmitted from the controller 123 side, as shown in FIG. 3, the plate-shaped vane 160 for inducing flow uniformity reads the angle control message, and then the < The self-installation angle is changed according to the installation angle value of the plate-shaped vane 160 for inducing flow uniformity required to branch the exhaust gas of a uniform flow rate to each of the SCR reactors 130 and 140.

물론, 상술한 절차에 따라, 유량균일화 유도용 판 형 베인(160)의 설치각도가 조절되는 상황 하에서, 배기가스 유통라인(112)을 흐르던 배기가스는 유량균일화 유도용 판 형 베인(160)과 충돌하면서, 전방 배기가스 분기 유통라인들(112a,112b) 측으로의 유입량을 적절하게 조절 받을 수 있게 되며, 그 결과, 각 SCR 반응기들(130,140) 측에서는 별다른 어려움 없이, 균일한 유량의 배기가스를 융통성 있게 분기 유입 받을 수 있게 되고, 결국, 선박 운영주체 측에서는 배기가스의 유입편중에 따른 각 SCR 반응기들(130,140)의 가동실적 불균형 문제를 손쉽게 회피할 수 있게 된다.Of course, according to the above-described procedure, under the situation where the installation angle of the plate-shaped vane 160 for inducing flow uniformity is adjusted, the exhaust gas flowing through the exhaust gas distribution line 112 is the plate-shaped vane 160 for inducing flow uniformity and While colliding, the amount of inflow to the front exhaust gas branch distribution lines 112a and 112b can be appropriately adjusted, and as a result, the exhaust gas of a uniform flow rate can be flexible without any difficulty in each of the SCR reactors 130 and 140. As a result, the ship operator can easily avoid the problem of unbalanced operating performance of each of the SCR reactors 130 and 140 due to the influx of exhaust gas.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시에 따른 선박용 질소산화물 저감장치(100a) 체제 하에서, 선박 운영주체 측에서는 배기가스의 유입편중에 따른 각 SCR 반응기들(130,140)의 가동실적 불균형 문제를 해결하기 위하여, 상기 유량균일화 유도용 센서들(136,146)을 설치하는 대신에, 전방 배기가스 분기 유통라인들(112a,112b) 또는 후방 배기가스 분기 유통라인들(112c,112d) 내에, 유량균일화 유도용 오리피스(170)(Orifice)를 추가 설치하는 또 다른 조치를 취할 수도 있게 된다.On the other hand, as shown in Figure 4, under the system of reducing nitrogen oxides for ships (100a) according to another embodiment of the present invention, on the side of the ship operating entity, the operating performance of each of the SCR reactors 130 and 140 due to the inflow of exhaust gas is unbalanced. In order to solve the problem, instead of installing the sensors 136 and 146 for inducing the flow rate uniformity, in the front exhaust gas branch distribution lines 112a and 112b or the rear exhaust gas branch distribution lines 112c and 112d, the flow rate It is also possible to take another measure to additionally install an orifice 170 (Orifice) for equalization induction.

물론, 이러한 유량균일화 유도용 오리피스(170)가 전방 배기가스 분기 유통라인들(112a,112b) 내에 추가 설치되는 상황 하에서, 배기가스 유통라인(112)을 통해 전방 배기가스 분기 유통라인들(112a,112b)에 도달한 배기가스는 유량균일화 유도용 오리피스(170)를 통해 그 흐름패턴이 변화하면서, 각 SCR 반응기들(130,140) 측으로의 유입량을 적절하게 조절 받을 수 있게 되며, 그 결과, 각 SCR 반응기들(130,140) 측에서는 별다른 어려움 없이, 균일한 유량의 배기가스를 융통성 있게 분기 유입 받을 수 있게 되고, 결국, 선박 운영주체 측에서는 배기가스의 유입편중에 따른 각 SCR 반응기들(130,140)의 가동실적 불균형 문제를 손쉽게 회피할 수 있게 된다.Of course, under the situation in which the flow rate uniformity induction orifice 170 is additionally installed in the front exhaust gas branch distribution lines 112a and 112b, the front exhaust gas branch distribution lines 112a, through the exhaust gas distribution line 112 The exhaust gas reaching 112b) can be properly adjusted in the amount of inflow to each of the SCR reactors 130 and 140 while the flow pattern changes through the orifice 170 for inducing flow uniformity. As a result, each SCR reactor From the side (130, 140) side, it is possible to flexibly receive the exhaust gas of a uniform flow rate without any difficulty, and as a result, on the side of the ship operating entity, the operation performance imbalance problem of each of the SCR reactors (130, 140) due to the influx of the exhaust gas Can be easily avoided.

또한, 상기 유량균일화 유도용 오리피스(170)가 후방 배기가스 분기 유통라인들(112c,112d) 내에 추가 설치되는 상황 하에서도, 각 SCR 반응기들(130,140)에 의해 정화된 물과 수증기는 유량균일화 유도용 오리피스(170)를 통해 그 흐름패턴이 변화하면서, 외부로의 출력 흐름을 균일하게 조절 받을 수 있게 된다.In addition, even under the situation where the flow rate uniformity induction orifice 170 is additionally installed in the rear exhaust gas branch distribution lines 112c and 112d, the water and water vapor purified by each of the SCR reactors 130 and 140 induces the flow rate uniformity. As the flow pattern changes through the dragon orifice 170, the output flow to the outside can be uniformly adjusted.

이러한 본 발명은 오염물질의 정화가 필요한 여러 분야에서, 전반적으로 유용한 효과를 발휘한다.The present invention exerts useful effects overall in various fields requiring purification of pollutants.

그리고, 앞에서, 본 발명의 특정한 실시 예가 설명되고 도시되었지만 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다. And, in the above, although a specific embodiment of the present invention has been described and illustrated, it is obvious that the present invention may be variously modified and implemented by those skilled in the art.

이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구의 범위 안에 속한다 해야 할 것이다.Such modified embodiments should not be individually understood from the technical spirit or point of view of the present invention, and such modified embodiments should fall within the scope of the appended claims of the present invention.

10,100,100a: 선박용 질소산화물 저감장치
11,111: 배기가스 발생소스
12,112: 배기가스 유통라인
112a,112b: 전방 배기가스 분기 유통라인들
112c,112d: 후방 배기가스 분기 유통라인들
13,130,140: SCR 반응기
20,120: 환원제 분사기
21,121: 환원제 저장탱크
22,122: 압축공기 공급기
23,123: 제어기 10,100,100a: ship nitrogen oxide reduction device
11,111: exhaust gas generation source
12,112: exhaust gas distribution line
112a, 112b: front exhaust gas branch distribution lines
112c, 112d: rear exhaust gas branch distribution lines
13,130,140: SCR reactor
20,120: reducing agent sprayer
21,121: reducing agent storage tank
22,122: compressed air supply
23,123: controller

Claims (5)

배기가스 발생소스로부터 인출된 배기가스 유통라인과;
상기 배기가스 유통라인 측으로 환원제를 분사하는 환원제 분사기와;
상기 환원제 분사기에 의한 환원제 분사량을 조절하는 제어기와;
상기 배기가스 유통라인으로부터 분기된 전방 배기가스 분기 유통라인들과;
상기 전방 배기가스 분기 유통라인들의 단 부에 각기 일대일 장착되며, 상기 배기가스 유통라인 및 전방 배기가스 분기 유통라인을 통해 상기 배기가스 발생소스와 연결되면서, 배기가스와 환원제를 함께 통과시켜, 상기 배기가스에 포함된 질소산화물(NOx)을 질소와 수증기로 정화시키는 SCR(Selective Catalyst Reduction; 선택적 촉매환원) 반응기들과;
상기 SCR 반응기들의 각각에 장착되며, 각 SCR 반응기들에 가해지는 배기가스의 압력 값, 압력 차이 값, 유량 값을 감지하고, 감지된 압력 값, 압력 차이 값, 유량 값을 상기 제어기 측으로 출력하여, 상기 SCR 반응기들로 균일한 유량의 배기가스가 분기 유입될 수 있도록 하는 유량균일화 유도용 센서들을 포함하며,
상기 제어기 측에서는 상기 유량균일화 유도용 센서들과 통신하면서, 각 SCR 반응기들에 가해지는 배기가스의 압력 값, 압력 차이 값, 유량 값을 분석하여, 각 SCR 반응기들로 균일한 유량의 배기가스를 분기 유입시키기 위해 필요한 유량균일화 유도용 판 형 베인의 설치각도 값을 산출하고, 산출된 유량균일화 유도용 판 형 베인의 설치각도 값이 반영된 각도조절 메시지를 생성하는 것을 특징으로 하는 선박용 질소산화물 저감장치.An exhaust gas distribution line drawn from the exhaust gas generating source;
A reducing agent injector for injecting a reducing agent toward the exhaust gas distribution line;
A controller for controlling an injection amount of the reducing agent by the reducing agent injector;
Front exhaust gas branch distribution lines branched from the exhaust gas distribution line;
Each of the front exhaust gas branch distribution lines is mounted one-to-one at the ends of the distribution lines, and is connected to the exhaust gas generation source through the exhaust gas distribution line and the front exhaust gas branch distribution line, passing the exhaust gas and the reducing agent together, and the exhaust gas SCR (Selective Catalyst Reduction) reactors for purifying nitrogen oxide (NO x ) contained in the gas with nitrogen and water vapor;
It is mounted on each of the SCR reactors, detects the pressure value, pressure difference value, and flow rate value of exhaust gas applied to each of the SCR reactors, and outputs the detected pressure value, pressure difference value, and flow rate value to the controller, It includes sensors for inducing flow uniformity to allow a uniform flow of exhaust gas to branch into the SCR reactors,
The controller side communicates with the flow rate equalization induction sensors, analyzes the pressure value, pressure difference value, and flow rate value of the exhaust gas applied to each SCR reactor, and branches the exhaust gas of a uniform flow rate to each SCR reactor. A ship's nitrogen oxide reduction device, characterized in that it calculates the installation angle value of the plate-type vane for inducing flow uniformization required for inflow, and generates an angle control message reflecting the installation angle value of the plate-type vane for induction of flow uniformization. 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 배기가스 유통라인 내에 설치되며, 상기 제어기 측으로부터 상기 배기가스의 압력 값, 압력 차이 값, 유량 값에 상응하는 각도조절 메시지가 전달되는 경우, 자가 설치각도를 변경시켜, 상기 SCR 반응기들로 균일한 유량의 배기가스가 분기 유입될 수 있도록 하는 유량균일화 유도용 판 형 베인(Plate type vane)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 질소산화물 저감장치.The method of claim 1, wherein when an angle control message corresponding to a pressure value, a pressure difference value, and a flow rate value of the exhaust gas is transmitted from the controller side, and is installed in the exhaust gas distribution line, the self-installation angle is changed, Ship nitrogen oxide reduction device, characterized in that it further comprises a plate type vane (Plate type vane) for inducing flow uniformity to allow the exhaust gas of a uniform flow rate to branch to the SCR reactor. 제 1 항에 있어서, 상기 SCR 반응기들과 각기 일대일 연결되며, 상기 SCR 반응기들에 의해 정화된 물과 수증기를 외부로 배출하는 후방 배기가스 분기 유통라인들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 질소산화물 저감장치.The reduction of nitrogen oxides for ships according to claim 1, further comprising a rear exhaust gas branch distribution line that is connected to the SCR reactors one-to-one, and discharges water and steam purified by the SCR reactors to the outside. Device. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 전방 배기가스 분기 유통라인들 또는 후방 배기가스 분기 유통라인들 내에 설치되며, 상기 전방 배기가스 분기 유통라인들 또는 후방 배기가스 분기 유통라인들 내를 흐르는 배기가스의 흐름패턴을 변화시켜, 상기 SCR 반응기들로 균일한 유량의 배기가스가 분기 유입될 수 있도록 하거나, 상기 SCR 반응기들에 의해 정화된 물과 수증기가 균일한 흐름으로 외부 출력될 수 있도록 하는 유량균일화 유도용 오리피스(Orifice)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 질소산화물 저감장치.The exhaust gas according to claim 1 or 4, which is installed in the front exhaust gas branch distribution lines or the rear exhaust gas branch distribution lines, and flows in the front exhaust gas branch distribution lines or the rear exhaust gas branch distribution lines. A flow rate that changes the flow pattern of the gas so that the exhaust gas of a uniform flow rate branch flows into the SCR reactors, or the water and water vapor purified by the SCR reactors can be externally output in a uniform flow An apparatus for reducing nitrogen oxides for ships, characterized in that it further comprises an orifice for inducing uniformity.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102523760B1 (en) * 2021-08-02 2023-04-21 국민대학교산학협력단 Design index evaluation device of post processong system using cfd and operation method thereof

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003074328A (en) * 2001-09-04 2003-03-12 Toyota Motor Corp Exhaust gas emission control device
JP2006233937A (en) * 2005-02-28 2006-09-07 Toyota Motor Corp Exhaust emission control system for internal combustion engine

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10150170A1 (en) * 2001-03-16 2002-09-26 Bosch Gmbh Robert Automotive exhaust pipe has infinitely variable flap valve varying gas feed to two branch pipes with regeneration medium variable inlet
KR20100132310A (en) 2009-06-09 2010-12-17 현대중공업 주식회사 The scr system of a ship for nitrogen oxide(nox) reduction using fine urea powder
KR20140046651A (en) 2012-10-09 2014-04-21 현대중공업 주식회사 Urea injection device for scr reactor of large-size marine diesel engine and it's control method

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003074328A (en) * 2001-09-04 2003-03-12 Toyota Motor Corp Exhaust gas emission control device
JP2006233937A (en) * 2005-02-28 2006-09-07 Toyota Motor Corp Exhaust emission control system for internal combustion engine

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