KR102214866B1 - Lp scr 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 SCR 반응기가 T/C(Turbo Charger)의 하류에 설치되는 LP SCR 시스템에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 SCR 반응기; 엔진에서 배출되는 배기가스를 받아 T/C(Turbo Charger)로 공급하는 배기가스 리시버; 상기 T/C를 거쳐 나오는 배기가스를 상기 SCR 반응기로 유도하는 배기 라인; 상기 T/C를 거쳐 나오는 배기가스를 상기 SCR 반응기를 거치지 않고 바이패스시켜 배출시키는 바이패스 라인; 유입되는 배기가스를 가열시켜 상기 SCR 반응기 측으로 보내는 우레아 분해 장치; 상기 배기가스 리시버의 배기가스 일부를 상기 T/C를 거치지 않고 바이패스시켜 상기 우레아 분해 장치로 유도하는 제1EGB(Exhaust Gas Bypass) 라인; 상기 SCR 반응기의 하류와 상류를 연결하도록 설치되어 상기 SCR 반응기를 통과한 공기를 상기 SCR 반응기로 재순환시키는 재순환 라인; 상기 재순환 라인에 설치되는 제1블로워; 및 상기 우레아 분해 장치로 외부 공기를 공급하는 제2블로워;를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
이에 따라, 본 발명은 SCR 반응기 내의 온도를 ABS 제거 가능한 온도 이상으로 올려 ABS를 기화시켜 SCR 촉매에 달라붙은 ABS를 제거함으로써, SCR 촉매의 성능을 향상시키고, 수명을 연장시킬 수 있게 되고, 엔진 재가동 전에 미리 SCR 반응기의 내부 온도를 정상 운전 가능 온도 이상으로 상승시켜 엔진 재가동 시에 즉각적으로 SCR 반응기를 정상 가동시킬 수 있게 됨에 따라, 배기가스를 법규에 부합되게 정상적으로 처리할 수 있게 되며, SCR 반응기의 비운전시에 SCR 반응기로 유입될 수 있는 배기가스를 밖으로 배출시킬 수 있게 됨에 따라, 촉매 피독을 예방할 수 있게 된다.

Description

LP SCR 시스템{SELECTIVE CATALYTIC REDUCTION SYSTEM OF LOW PRESSURE}
본 발명은 LP SCR 시스템에 관한 것으로서, 특히 SCR 반응기가 T/C(Turbo Charger)의 하류에 설치되는 LP SCR 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 선박에는 선박을 추진시키기 위해 프로펠러를 구동하는 메인엔진과 선박에 탑재된 각종 장비나 의장품 등에 전원을 공급하기 위한 보조 동력 시스템인 보조엔진이 설치되어 운영되고 있다.
이러한 선박 엔진에서 연소 후 배출되는 배기가스에는 다수의 부유성 미립자와 질소 산화물인 NOx, 황산화물인 SOx 등의 유해성 물질이 포함되어 있다.
따라서 엔진의 배기 라인에는 매연 여과 장치(DPF:Diesel Particulate Filter), 선택적 촉매 환원 장치(SCR:Selective Catalytic Reduction), 스크러버(Scrubber, SOx 제거) 등을 설치하여 배기가스 내의 유해 성분을 제거하고 있다.
이 중에서 SCR 시스템은 배기가스 내의 질소 산화물(NOx)을 촉매(Catalyst) 층에서 암모니아(NH3), 우레아(Urea) 등의 환원제와의 화학적 반응을 통해 인체에 무해한 물과 질소로 분해한 후 배출시키는 장치이다.
여기서 SCR 촉매(Catalyst)는 압출 혹은 코팅이 형성된 다공질 촉매 필터로 이루어진 것으로서, 배기 라인에 설치된 SCR 반응기 내에 한 개 또는 두 개가 연속 설치되어 배기가스 내의 유해 성분을 제거하게 된다.
선박 엔진의 SCR 시스템은 ABS(Ammonium Bisulfate:NH4HSO4) 생성 방지, 분해 및 NOx 제거를 위하여 연료 중 황 함량에 따라 250℃ 이상의 고온이 필요함에 따라 엔진 튜닝을 통해 배기가스 온도를 높이거나, SCR 반응기를 배기가스 온도가 250~500℃인 엔진 T/C(Turbo Charger) 상류 측에 설치한다.
이와 같이 SCR 반응기가 T/C 상류에 설치되는 경우, SCR 반응기로 유입되는 배기가스의 압력이 높기 때문에 'HP SCR(High Pressure Selective Catalytic Reduction) 시스템'이라고 한다.
그러나 SCR 반응기를 T/C 상류에 설치하게 되면, 협소한 엔진룸으로 인하여 SCR 반응기의 배치에 어려움이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 배기가스 온도가 150~300℃이며, 압력은 대기압 수준인 T/C 하류에 SCR 반응기를 설치할 수 있다.
SCR 시스템을 T/C 하류 측에 설치하게 되면, 엔진룸 외부에 SCR 시스템을 설치할 수 있게 된다. 따라서 SCR 시스템을 공간 제약 없이 자유로이 배치할 수 있게 된다. 이러한 시스템 구성을 'LP SCR(Low Pressure Selective Catalytic Reduction) 시스템'이라고 한다.
한편, SCR 시스템이 배기가스 내의 질소 산화물(NOx)을 제거할 때 ABS(Ammonium Bisulfate:NH4HSO4)와 같은 부산물이 생성되는데, ABS는 특정 온도(예를 들어, 340℃) 이상에서는 기체 상태가 되지만, 특정 온도 이하에서는 액체 상태가 된다.
즉, 선박이 항만에 정박하거나 공해상을 운행하는 경우, SCR 시스템은 SCR 반응기의 운전을 정지하고, SCR 반응기의 전후 배관은 닫히게 되며, SCR 반응기 내부 온도는 상온으로 내려가게 된다. SCR 반응기 내부 온도가 상온으로 내려가게 되면, ECA(Emission Control Area) 지역 운전 중 SCR 반응기에서 생성된 ABS가 SCR 촉매에 달라붙어 SCR 촉매 표면의 활성점을 덮어버려 SCR 촉매의 성능이 저하되거나 부식을 초래하는 문제점이 있다.
또한, 선박이 항만에 정박했다가 다시 운행을 재개할 경우 즉, 엔진을 재가동하는 경우, SCR 반응기 내부 온도가 상온으로 내려가 있으므로, SCR 반응기를 즉각적으로 정상 가동할 수 없게 되고, 이로 인하여 엔진 재가동 시에 SCR 반응기 내부의 온도가 정상 운전 가능 온도 이상으로 상승하기 전까지 배기가스 내의 질소 산화물(NOx)을 정상적으로 제거하지 못하게 되어, IMO에 의해 규정된 질소 산화물(NOx) 제한치를 만족시키지 못하게 되는 문제점이 있다.
또한, 선박이 공해상을 운행하는 경우, SCR 시스템은 SCR 반응기의 운전을 정지하고, SCR 반응기의 전후 배관을 닫게 되는데, SCR 반응기의 전후 배관을 닫게 되더라도 미량의 배기가스가 SCR 반응기로 유입될 수 있다. 이와 같이 SCR 반응기 내로 미량의 배기가스가 유입되게 되면, 배기가스에 함유된 황(S)이나 인(P) 화합물에 의하여 SCR 촉매가 피독되어 활성이 저하되는 문제점이 있다.
한국공개특허공보 제10-2015-0074894호(공개일 2015.07.02.)
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, SCR 반응기 내의 온도를 SCR 촉매 재생에 필요한 온도까지 가열하여 SCR 촉매에 달라붙은 ABS를 제거할 수 있도록 하는 LP SCR 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 엔진 재가동 전에 미리 SCR 반응기의 내부 온도를 정상 운전 가능 온도 이상으로 상승시켜 엔진 재가동 시에 즉각적으로 SCR 반응기를 정상 가동시킬 수 있도록 하는 LP SCR 시스템을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 SCR 반응기의 비운전시에 SCR 반응기로 유입될 수 있는 배기가스를 밖으로 배출시킬 수 있도록 하는 LP SCR 시스템을 제공함에 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 LP SCR 시스템은, SCR 반응기; 엔진에서 배출되는 배기가스를 받아 T/C(Turbo Charger)로 공급하는 배기가스 리시버; 상기 T/C를 거쳐 나오는 배기가스를 상기 SCR 반응기로 유도하는 배기 라인; 상기 T/C를 거쳐 나오는 배기가스를 상기 SCR 반응기를 거치지 않고 바이패스시켜 배출시키는 바이패스 라인; 유입되는 배기가스를 가열시켜 상기 SCR 반응기 측으로 보내는 우레아 분해 장치; 상기 배기가스 리시버의 배기가스 일부를 상기 T/C를 거치지 않고 바이패스시켜 상기 우레아 분해 장치로 유도하는 제1EGB(Exhaust Gas Bypass) 라인; 상기 SCR 반응기의 하류와 상류를 연결하도록 설치되어 상기 SCR 반응기를 통과한 공기를 상기 SCR 반응기로 재순환시키는 재순환 라인; 상기 재순환 라인에 설치되는 제1블로워; 및 상기 우레아 분해 장치로 외부 공기를 공급하는 제2블로워;를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명의 LP SCR 시스템에 따르면, SCR 반응기 내의 온도를 ABS 제거 가능한 온도 이상으로 올려 ABS를 기화시켜 SCR 촉매에 달라붙은 ABS를 제거함으로써, SCR 촉매의 성능을 향상시키고, 수명을 연장시킬 수 있게 된다.
또한, 엔진 재가동 전에 미리 SCR 반응기의 내부 온도를 정상 운전 가능 온도 이상으로 상승시켜 엔진 재가동 시에 즉각적으로 SCR 반응기를 정상 가동시킬 수 있게 됨에 따라, 배기가스를 법규에 부합되게 정상적으로 처리할 수 있게 된다.
또한, SCR 반응기의 비운전시에 SCR 반응기로 유입될 수 있는 배기가스를 밖으로 배출시킬 수 있게 됨에 따라, 촉매 피독을 예방할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 LP SCR 시스템의 구성을 개략적으로 보인 도면이다.
도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 LP SCR 시스템의 제어 수행 시의 배기가스 및 공기의 흐름을 나타내는 도면이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LP SCR 시스템에 대해서 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 LP SCR 시스템의 구성을 개략적으로 보인 도면이다.
도 1에서 배기가스 리시버(10)는 엔진(5)의 실린더 왕복 운동으로 불균형한 압력을 가지고 배출된 엔진(5)의 배기가스를 고르게 완화시킨 후, 이를 T/C(Turbo Charger)(15)로 공급한다.
T/C(15)는 엔진(5)의 배기가스가 갖는 압력으로 터빈을 돌려 엔진(5)에 새로운 외기를 공급한다.
엔진(5)에서 배출된 배기가스는 대략 250℃~450℃ 정도의 온도를 가질 수 있는데, T/C(15)를 거치면서 대략 150℃~250℃ 정도로 낮아질 수 있다.
SCR 반응기(20)는 T/C(15)를 거쳐 나오는 배기가스 내의 유해 성분을 제거하는 SCR 촉매(도시하지 않음)가 설치된다.
제1배기 라인(25)은 T/C(15)에서 배출되는 배기가스를 SCR 반응기(20)로 유도한다.
제1배기 밸브(27)는 제1배기 라인(25)에 설치되며, 제어부(90)의 제어 하에 SCR 반응기(20) 운전시에는 개방되고, SCR 반응기(20) 비운전시에는 폐쇄된다.
제2배기 라인(30)은 SCR 반응기(20) 하류 측에 설치되어 배기가스를 배출한다.
제2배기 밸브(32)는 제2배기 라인(30)에 설치되며, 제어부(90)의 제어 하에 SCR 반응기(20) 운전시에는 개방되고, SCR 반응기(20) 비운전 시에는 폐쇄된다.
제2배기 라인(30)에는 제2배기 밸브(32) 상류에서 분기되어 제2배기 밸브(32) 하류에서 다시 합쳐지는 보조 배기 라인(35)과, 보조 배기 라인(35)에 설치되며 제어부(90)의 제어 하에 촉매 재생 모드, 예열 모드, 환기 모드 운전시에 개방되는 보조 배기 밸브(37)가 설치될 수 있다.
전술한, 보조 배기 라인(35)은 촉매 재생 모드, 예열 모드, 환기 모드 운전시에 개방되어 SCR 반응기(20)를 통과한 공기를 배출한다.
재순환 라인(40)은 SCR 반응기(20)의 하류와 상류를 연결하도록 설치되어, SCR 반응기(20)를 통과한 공기를 SCR 반응기(20)로 재순환시킨다.
제1블로워(42)는 재순환 라인(40)에 설치되며, 제어부(90)의 제어 하에 촉매 재생 모드, 예열 모드 운전시에 구동 제어되어 SCR 반응기(20) 내로 유입되는 배기가스 또는 공기의 유량을 증가시킨다. 이와 같이, SCR 반응기(20) 내로 유입되는 배기가스 또는 공기의 유량을 증가시키게 되면, SCR 반응기(20) 내의 온도 분포를 균일하게 유지할 수 있게 된다.
제1블로워(42)의 상류와 하류에 각각 설치되는 밸브(44, 46)는 제어부(90)의 제어 하에 촉매 재생 모드, 예열 모드 운전시 개방된다.
바이패스 라인(50)은 T/C(15)에서 배출되는 배기가스를 SCR 반응기(20)를 거치지 않고 바이패스시켜 배출시킨다.
바이패스 밸브(52)는 바이패스 라인(50)에 설치되며, 제어부(90)의 제어 하에 SCR 반응기(20) 운전시에는 폐쇄되고, SCR 반응기(20) 비운전시에는 개방된다.
우레아 분해 장치(55)는 우레아를 분해하여 환원제인 암모니아(NH3)를 생성하는 것으로, 우레아 분해 반응이 일어나는 공간을 제공하는 우레아 분해 챔버(57)와, 우레아 분해 챔버(57)를 가열시키는 가열 장치(59)를 포함하여 이루어진다.
전술한, 가열 장치(59)는 제어부(90)의 제어 하에 촉매 재생 모드, 예열 모드 운전시에 연료를 연소시켜 우레아 분해 챔버(57)로 유입되는 배기가스 또는 공기를 가열시킨다.
이와 같이, 가열 장치(59)에 의해 가열된 배기가스 또는 공기는 SCR 반응기(20)로 공급되어 SCR 반응기(20) 내의 온도를 촉매 재생에 필요한 온도(예를 들어, 400℃)까지 승온시키거나, SCR 반응기(20) 내의 온도를 정상 운전 가능 온도(예를 들어, 200℃)까지 승온시킨다.
혼합 챔버(60)는 T/C(15)에서 배출되는 배기가스와 우레아 분해 챔버(57)에서 배출되는 암모니아 함유 가열가스를 혼합하여 SCR 반응기(20)로 공급한다.
제1EGB(Exhaust Gas Bypass) 라인(65)은 배기가스 리시버(10)의 배기가스 일부를 T/C(15)를 거치지 않고 바이패스시켜 우레아 분해 장치(55)로 공급한다.
제1EGB 밸브(67)는 제1EGB 라인(65)에 설치되며, 제어부(90)의 제어 하에 SCR 반응기(20) 운전시에는 개방되고, SCR 반응기(20) 비운전시에는 폐쇄되며, 촉매 재생 모드 운전시에 개방된다.
제2EGB 라인(70)은 제1EGB 라인(65)과 제1배기 라인(25) 사이에 연결된다.
제2EGB 밸브(72)는 제2EGB 라인(70)에 설치되며, 제어부(90)의 제어 하에 SCR 반응기(20) 운전시에는 개방되고, SCR 반응기(20) 비운전시에는 폐쇄된다.
제3EGB 밸브(75)는 제1EGB 라인(65)에 설치되며, 제어부(90)의 제어 하에 SCR 반응기(20) 운전시에는 개방되고, SCR 반응기(20) 비운전시에는 폐쇄되며, 촉매 재생 모드 운전시에 개방된다.
제2블로워(80)는 우레아 분해 장치(55)로 외부 공기를 공급하는 것으로, 제1EGB 라인(65)에 연결되어 설치될 수도 있으며, 우레아 분해 장치(55)에 직접 연결되어 설치될 수도 있다.
제2블로워(80)의 하류에 설치되는 밸브(82)는 제어부(90)의 제어 하에 예열 모드 운전시, 환기 모드 운전시 개방된다.
제어부(90)는 SCR 반응기(20)를 운전하는 경우, 제1배기 밸브(27), 제2배기 밸브(32)는 개방하고, 바이패스 밸브(52)는 폐쇄하여 T/C(15)에서 배출되는 배기가스가 SCR 반응기(20)를 거치면서 배기가스 내 질소 산화물(NOx)이 제거된 후 배출되도록 한다. 이때, 제어부(90)는 제1EGB 밸브(67) 내지 제3EGB 밸브(75)도 함께 개방한다.
반면, SCR 반응기(20)를 운전하지 않는 비운전 상태가 되면, 제1배기 밸브(27), 제2배기 밸브(32)는 폐쇄하고, 바이패스 밸브(52)는 개방하여 T/C(15)에서 배출되는 배기가스가 SCR 반응기(20)를 거치지 않고 배출되도록 한다. 이때, 제어부(90)는 제1EGB 밸브(67) 내지 제3EGB 밸브(75)도 함께 폐쇄한다.
또한, 제어부(90)는 SCR 반응기(20)를 운전하지 않는 비운전 상태에서 SCR 촉매(도시하지 않음)에 달라붙은 ABS를 제거하는 촉매 재생 모드 운전을 수행해야 하는 경우, 제1EGB 라인(65)을 개방하여 배기가스 리시버(10)의 배기가스 일부를 T/C(15)를 거치지 않고 바이패스시켜 우레아 분해 장치(55)로 공급한다.
그리고 우레아 분해 장치(55)의 가열 장치(59)를 구동 제어하여 우레아 분해 장치(55)를 통해 SCR 반응기(20)로 공급되는 배기가스를 가열하고, SCR 반응기(20) 내의 온도 분포를 균일하게 만들기 위해 재순환 라인(40)을 개방하는 한편 제1블로워(42)를 구동 제어하여 SCR 반응기(20)를 통과한 배기가스를 SCR 반응기(20)로 재순환시킨다.
또한, 제어부(90)는 엔진이 정지되어 있는 상태에서 SCR 반응기(20)의 내부 온도를 미리 정상 운전 가능 온도로 상승시키는 예열 모드 운전을 수행해야 하는 경우, 제2블로워(80)를 구동 제어하여 우레아 분해 장치(55)로 외부 공기를 공급한다.
그리고 우레아 분해 장치(55)의 가열 장치(59)를 구동 제어하여 우레아 분해 장치(55)를 통해 SCR 반응기(20)로 공급되는 공기를 가열하고, SCR 반응기(20) 내의 온도 분포를 균일하게 만들기 위해 재순환 라인(40)을 개방하는 한편 제1블로워(42)를 구동 제어하여 SCR 반응기(20)를 통과한 공기를 SCR 반응기(20)로 재순환시킨다.
또한, 제어부(90)는 SCR 반응기(20)를 운전하지 않는 비운전 상태에서 SCR 반응기(20) 내부를 환기시키는 환기 모드 운전을 수행해야 하는 경우, 제2블로워(80)를 구동 제어하여 우레아 분해 장치(55)를 통해 SCR 반응기(20)로 외부 공기를 공급한다.
SCR 반응기(20)로 유입되는 외부 공기는 SCR 반응기(20)에 남아 있는 배기가스를 밖으로 배출시키게 된다.
전술한, 촉매 재생 모드, 예열 모드, 환기 모드 운전시 제어부(90)는 보조 배기 밸브(37)를 개방하여 SCR 반응기(20)를 통과한 배기가스 또는 공기를 배출시키는 것이 바람직하다.
도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 LP SCR 시스템의 제어 수행 시의 배기가스 및 공기의 흐름을 나타내는 도면이다.
우선, 도 2는 촉매 재생 모드 운전시의 배기가스 흐름을 나타내는 도면으로,
제1배기 밸브(27), 제2배기 밸브(32)는 폐쇄되고, 바이패스 밸브(52)는 개방되어 T/C(15)에서 배출되는 배기가스가 SCR 반응기(20)를 거치지 않고 배출되는 SCR 반응기 비운전 상태에서, 촉매 재생 모드 운전을 수행해야 하는 경우, 제어부(90)는 제1EGB 라인(65)을 개방하여 배기가스 리시버(10)의 배기가스 일부를 T/C(15)를 거치지 않고 바이패스시켜 우레아 분해 장치(55)로 공급하는 한편 보조 배기 밸브(37)를 개방한다.
이와 같이, 제1EGB 라인(65)을 개방하여 우레아 분해 장치(55)로 배기가스 리시버(10)의 배기가스 일부(EGB 가스)를 공급하기 시작한 후, 제어부(90)는 우레아 분해 장치(55)의 가열 장치(59)를 구동 제어하여 우레아 분해 장치(55)를 통해 SCR 반응기(20)로 공급되는 배기가스를 가열한다.
가열 장치(59)에 의해 가열된 배기가스는 SCR 반응기(20)로 공급되어 SCR 반응기(20) 내의 온도를 촉매 재생에 필요한 온도(예를 들어, 400℃)까지 승온시킨다.
이때, 제어부(90)는 SCR 반응기(20) 내의 온도 분포를 균일하게 만들기 위해 재순환 라인(40)을 개방하는 한편 제1블로워(42)를 구동 제어하여 SCR 반응기(20)를 통과한 배기가스를 SCR 반응기(20)로 재순환시킨다.
이와 같이, 본 실시예에서는 고온의 EGB 가스를 사용하므로, 가열 장치(59)가 소비하는 열량을 최소화할 수 있게 된다.
한편, 도 3은 예열 모드 운전시의 공기 흐름을 나타내는 도면으로, 엔진이 정지되어 있는 상태에서 예열 모드 운전을 수행해야 하는 경우, 제어부(90)는 제2블로워(80)를 구동 제어하여 우레아 분해 장치(55)로 외부 공기를 공급하는 한편 보조 배기 밸브(37)를 개방한다.
그리고 우레아 분해 장치(55)의 가열 장치(59)를 구동 제어하여 우레아 분해 장치(55)를 통해 SCR 반응기(20)로 공급되는 공기를 가열한다.
가열 장치(59)에 의해 가열된 공기는 SCR 반응기(20)로 공급되어 SCR 반응기(20) 내의 온도를 정상 운전 가능 온도(예를 들어, 200℃)까지 승온시킨다.
이때, 제어부(90)는 SCR 반응기(20) 내의 온도 분포를 균일하게 만들기 위해 재순환 라인(40)을 개방하는 한편 제1블로워(42)를 구동 제어하여 SCR 반응기(20)를 통과한 공기를 SCR 반응기(20)로 재순환시킨다.
도 4는 환기 모드 운전시의 공기 흐름을 나타내는 도면으로, SCR 반응기 비운전 상태에서 환기 모드 운전을 수행해야 하는 경우, 제어부(90)는 제2블로워(80)를 구동 제어하여 우레아 분해 장치(55)를 통해 SCR 반응기(20)로 외부 공기를 공급하는 한편, 보조 배기 밸브(37)를 개방한다.
SCR 반응기(20)로 유입되는 외부 공기는 SCR 반응기(20)에 남아 있는 배기가스를 밖으로 배출시킨다.
본 발명의 LP SCR 시스템은 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.
5. 엔진, 10. 배기가스 리시버,
15. T/C, 20. SCR 반응기,
25. 제1배기 라인, 27. 제1배기 밸브,
30. 제2배기 라인, 32. 제2배기 밸브,
35. 보조 배기 라인, 37. 보조 배기 밸브,
40. 재순환 라인, 42. 제1블로워,
50. 바이패스 라인, 52. 바이패스 밸브,
55. 우레아 분해 장치, 57. 우레아 분해 챔버,
59. 가열 장치, 60. 혼합 챔버,
65. 제1EGB 라인, 67. 제1EGB 밸브,
70. 제2EGB 라인, 72. 제2EGB 밸브,
75. 제3EGB 밸브, 80. 제2블로워,
90. 제어부

Claims (4)

  1. SCR 반응기;
    엔진에서 배출되는 배기가스를 받아 T/C(Turbo Charger)로 공급하는 배기가스 리시버;
    상기 T/C를 거쳐 나오는 배기가스를 상기 SCR 반응기로 유도하는 제1배기 라인;
    상기 T/C를 거쳐 나오는 배기가스를 상기 SCR 반응기를 거치지 않고 바이패스시켜 배출시키는 바이패스 라인;
    상기 SCR 반응기의 하류 측에 설치되어 배기가스를 배출하는 제2배기 라인 및 상기 제2 배기라인에 설치되어 SCR 반응기 운전시에는 개방되고 SCR 반응기 비운전 시에는 폐쇄되는 제2배기 밸브;
    유입되는 배기가스에 의해 우레아를 암모니아로 분해하여 환원제를 생성하고, 생성된 환원제를 상기 SCR 반응기 입구 측의 상기 제1 배기라인에 합류시키는 우레아 분해 장치;
    상기 배기가스 리시버의 배기가스의 일부를 상기 T/C를 거치지 않고 바이패스시켜 상기 우레아 분해 장치로 유도하는 제1EGB(Exhaust Gas Bypass) 라인;
    상기 우레아 분해 장치로부터 상기 제1배기 라인까지 연결되는 환원제 공급 라인에 대해 별도의 라인을 형성하는 것으로, 상기 SCR 반응기 하류 측의 상기 제2배기 라인과 상기 SCR 반응기 상류 측의 제1배기 라인을 연결하도록 설치되어 상기 SCR 반응기를 통과한 배기가스를 상기 SCR 반응기로 재순환시키는 재순환 라인;
    상기 재순환 라인에 설치되는 제1블로워 및 상기 제1블로워의 상류와 하류에 각각 설치되는 밸브;
    상기 제2 배기라인의 제2배기 밸브의 상류와 하류를 연결하는 보조 배기 라인 및 상기 보조 배기 라인에 설치되어, 촉매 재생 모드, 예열 모드, 또는 환기 모드 운전시에 상기 SCR 반응기를 통과한 배기가스의 배출 유량을 조절하도록 개방되는 보조 배기 밸브; 및
    상기 우레아 분해 장치로 외부 공기를 공급하는 제2블로워 및 상기 제2블로워로부터의 외부공기 공급 라인에 설치되는 밸브;를 포함하여 이루어지는 LP SCR 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    촉매 재생 모드 운전시, 상기 제1EGB 라인을 개방하여 상기 우레아 분해 장치로 배기가스를 공급하고, 상기 우레아 분해 장치의 가열 장치를 구동 제어하여 상기 우레아 분해 장치를 통해 상기 SCR 반응기로 공급되는 배기가스를 가열하며, 상기 재순환 라인을 개방하여 상기 SCR 반응기를 통과한 배기가스를 상기 SCR 반응기로 재순환시키는 제어부;를 더 포함하여 이루어지는 LP SCR 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    예열 모드 운전시, 상기 제2블로워를 구동 제어하여 상기 우레아 분해 장치로 외부 공기를 공급하고, 상기 우레아 분해 장치의 가열 장치를 구동 제어하여 상기 우레아 분해 장치를 통해 상기 SCR 반응기로 공급되는 공기를 가열하며, 상기 재순환 라인을 개방하여 상기 SCR 반응기를 통과한 공기를 상기 SCR 반응기로 재순환시키는 것을 특징으로 하는 LP SCR 시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    환기 모드 운전시, 상기 제2블로워를 구동 제어하여 상기 우레아 분해 장치를 통해 상기 SCR 반응기로 외부 공기를 공급하는 것을 특징으로 하는 LP SCR 시스템.
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