KR102260785B1 - Scr 시스템의 scr 촉매 재생 장치 및 방법 - Google Patents

Scr 시스템의 scr 촉매 재생 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102260785B1
KR102260785B1 KR1020150125382A KR20150125382A KR102260785B1 KR 102260785 B1 KR102260785 B1 KR 102260785B1 KR 1020150125382 A KR1020150125382 A KR 1020150125382A KR 20150125382 A KR20150125382 A KR 20150125382A KR 102260785 B1 KR102260785 B1 KR 102260785B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
scr catalyst
scr
steam
soot blower
compressed air
Prior art date
Application number
KR1020150125382A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20170028584A (ko
Inventor
성삼경
이상억
김현수
정몽규
김도윤
Original Assignee
한국조선해양 주식회사
현대중공업 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국조선해양 주식회사, 현대중공업 주식회사 filed Critical 한국조선해양 주식회사
Priority to KR1020150125382A priority Critical patent/KR102260785B1/ko
Publication of KR20170028584A publication Critical patent/KR20170028584A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102260785B1 publication Critical patent/KR102260785B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
    • F01N11/002—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity the diagnostic devices measuring or estimating temperature or pressure in, or downstream of the exhaust apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N9/00—Electrical control of exhaust gas treating apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2260/00—Exhaust treating devices having provisions not otherwise provided for
    • F01N2260/04—Exhaust treating devices having provisions not otherwise provided for for regeneration or reactivation, e.g. of catalyst
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2560/00—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/02—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor
    • F01N2560/026—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor for measuring or detecting NOx
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2560/00—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/08—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being a pressure sensor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2570/00—Exhaust treating apparatus eliminating, absorbing or adsorbing specific elements or compounds
    • F01N2570/14—Nitrogen oxides
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2590/00—Exhaust or silencing apparatus adapted to particular use, e.g. for military applications, airplanes, submarines
    • F01N2590/02—Exhaust or silencing apparatus adapted to particular use, e.g. for military applications, airplanes, submarines for marine vessels or naval applications
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/16—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the exhaust apparatus, e.g. particulate filter or catalyst
    • F01N2900/1621—Catalyst conversion efficiency
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)

Abstract

본 발명은 수트 블로어(soot blower)를 이용하여 SCR 촉매에 달라붙은 ABS(Ammonium Bisulfate:NH4HSO4)를 제거할 수 있도록 하는 SCR 시스템의 SCR 촉매 재생 장치 및 방법에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 배기가스 내의 유해 성분을 제거하는 SCR 촉매가 설치된 SCR 반응기; 상기 SCR 촉매 전단과 후단에 설치되어 압력을 측정하는 압력 측정 수단; 상기 SCR 촉매에 압축 공기를 분사하도록 상기 SCR 촉매의 일측면에 간격을 두고 구비되는 수트 블로어; 스팀을 발생시키는 스팀 발생부; 및 상기 SCR 반응기 운전시 상기 압력 측정 수단을 통해 측정된 상기 SCR 촉매의 전단과 후단의 차압이 기설정 값 이상이면, 상기 스팀 발생부에서 발생된 스팀을 상기 수트 블로어를 통해 상기 SCR 촉매로 분사하는 제어부;를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
이에 따라, 본 발명은 수트 블로어를 통해 SCR 촉매로 ABS 제거 가능한 고온의 공기 또는 스팀을 촉매에 분사하여 촉매에 달라붙은 ABS를 제거할 수 있게 됨에 따라, SCR 촉매의 부식을 막아 SCR 촉매의 성능을 향상시키고 수명을 연장시킬 수 있게 된다.

Description

SCR 시스템의 SCR 촉매 재생 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR REGENERATING CATALYST OF SCR SYSTEM}
본 발명은 SCR 시스템의 SCR 촉매 재생 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 수트 블로어(soot blower)를 이용하여 SCR 촉매에 달라붙은 ABS(Ammonium Bisulfate:NH4HSO4)를 제거할 수 있도록 하는 SCR 시스템의 SCR 촉매 재생 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 선박에는 선박을 추진시키기 위해 프로펠러를 구동하는 메인 엔진과 선박에 탑재된 각종 장비나 의장품 등에 전원을 공급하기 위한 다수의 발전용 엔진 등이 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.
즉, 배기가스가 SCR 시스템의 SCR 반응기를 통과하는 과정에서 배기가스에 포함된 질소 산화물(NOx)은 SCR 반응기 내부로 주입된 암모니아(NH3) 및 촉매와 접촉하게 된다.
암모니아(NH3) 및 촉매와 접촉한 질소 산화물(NOx)은 아래의 반응식에 의해 질소 가스(N2)와 물(H2O)로 환원반응이 발생하여 질소 산화물(NOx)이 제거된다.
N02+NO+2NH3 --> 2N2+3H2O
4NO+4NH3+O2 --> 4N2+6H2O
2NO2+4NH3+O2 --> 3N2+6H2O
여기서 SCR 촉매(Catalyst)는 압출 혹은 금속성 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.
한편, SCR 시스템이 배기가스 내의 질소 산화물(NOx)을 제거할 때 ABS(Ammonium Bisulfate:NH4HSO4)와 같은 부산물이 생성되는데, ABS는 특정 온도(예를 들어, 340도) 이상에서는 기체 상태가 되지만, 특정 온도 이하에서는 액체 상태가 된다.
이 액체 상태의 ABS가 SCR 촉매에 달라붙게 되면, 다공질 촉매가 막히게 되어 배압이 높아지고, SCR 촉매 표면의 활성점을 덮어버려 SCR 촉매의 성능이 저하되는 문제점이 있다.
한국공개특허공보 제10-2014-41096호(공개일 2014.04.04.)
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 수트 블로어를 통해 SCR 촉매로 ABS 제거 가능한 고온의 공기 또는 스팀을 촉매에 분사하여 SCR 촉매에 달라붙은 ABS를 제거할 수 있도록 하는 SCR 시스템의 SCR 촉매 재생 장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 SCR 비운전 시에도 SCR 촉매를 재생할 수 있도록 함에 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 SCR 시스템의 SCR 촉매 재생 장치는, 배기가스 내의 유해 성분을 제거하는 SCR 촉매가 설치된 SCR 반응기; 상기 SCR 촉매 전단과 후단에 설치되어 압력을 측정하는 압력 측정 수단; 상기 SCR 촉매에 압축 공기를 분사하도록 상기 SCR 촉매의 일측면에 간격을 두고 구비되는 수트 블로어; 스팀을 발생시키는 스팀 발생부; 및 상기 SCR 반응기 운전시 상기 압력 측정 수단을 통해 측정된 상기 SCR 촉매의 전단과 후단의 차압이 기설정 값 이상이면, 상기 스팀 발생부에서 발생된 스팀을 상기 수트 블로어를 통해 상기 SCR 촉매로 분사하는 제어부;를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 SCR 시스템의 SCR 촉매 재생 방법은, 제어부가 SCR 시스템의 운전 여부를 파악하는 과정; 상기 파악결과 SCR 시스템이 운전중이면, 압력 측정 수단을 통해 측정된 SCR 촉매의 전단과 후단의 차압이 기설정 값 이상인지를 판단하는 과정; 및 상기 판단결과 상기 SCR 촉매의 전단과 후단의 차압이 기설정 값 이상이면, 스팀 발생부에서 발생된 스팀을 수트 블로어를 통해 상기 SCR 촉매로 분사하는 과정;을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명의 SCR 시스템의 SCR 촉매 재생 장치 및 방법에 따르면, 수트 블로어를 통해 SCR 촉매로 ABS 제거 가능한 고온의 공기 또는 스팀을 촉매에 분사하여 촉매에 달라붙은 ABS를 제거할 수 있게 됨에 따라, SCR 촉매의 부식을 막아 SCR 촉매의 성능을 향상시키고 수명을 연장시킬 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 SCR 촉매 재생 장치를 포함하는 SCR 시스템의 구성을 개략적으로 보인 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 SCR 시스템의 SCR 촉매 재생 방법을 설명하기 위한 처리도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 SCR 시스템의 SCR 촉매 재생 장치 및 방법에 대해서 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 SCR 촉매 재생 장치를 포함하는 SCR 시스템의 구성을 개략적으로 보인 도면이다.
도 1에서 SCR 반응기(10)는 배기가스 내의 유해 성분을 제거하는 SCR 촉매(15)가 설치된다.
제1배기가스 라인(20)은 엔진(미도시)에서 배출되는 배기가스를 SCR 반응기(10)로 유도한다.
제1배기 밸브(25)는 제1배기가스 라인(20)에 설치되며, 제어부(100)의 제어 하에 개폐된다.
제2배기가스 라인(30)은 SCR 반응기(10) 후단에 설치되어 배기가스를 배출한다.
제2배기 밸브(35)는 제2배기가스 라인(30)에 설치되며, 제어부(100)의 제어 하에 개폐된다.
바이패스 라인(40)은 엔진(미도시)에서 배출되는 배기가스를 SCR 반응기(10)를 거치지 않고 바이패스시켜 배출시킨다.
바이패스 밸브(45)는 바이패스 라인(40)에 설치되며, 제어부(100)의 제어 하에 개폐된다.
수트 블로어(50)는 SCR 촉매(15)를 향해 고압의 압축 공기를 분사하는 것으로, SCR 촉매(15)의 전방에 SCR 촉매(15)와 일정 간격을 두고 설치되며, 제어부(100)의 제어 하에 동작하여 배기가스의 흐름과 동일한 방향으로 압축 공기를 분사하여 SCR 촉매(15)에 침적된 수트를 제거한다.
전술한 수트 블로어(50)는 압축 공기를 저장하는 압축 공기 저장 탱크(53), 압축 공기 저장 탱크(53)로부터 압축 공기를 제공받아 SCR 촉매(15)를 향해 압축 공기를 분사하는 수트 블로잉 노즐(51)을 포함하여 이루어진다.
압력 측정 수단(55)은 SCR 반응기(10) 내에 구비된 SCR 촉매(15)의 전단과 후단에 설치되어 각각의 압력을 측정하고, 측정된 두 압력의 차를 측정하여 제어부(100)로 인가한다.
NOx 센서(60)는 SCR 촉매(15)의 전단과 후단에 설치되어 배기가스에 포함된 질소 산화물(NOx)의 농도를 측정하고, 측정된 측정값을 제어부(100)로 인가한다.
압축 공기 공급기(65)는 압축 공기를 공급한다.
압축 공기 공급 라인(70)은 가열 장치(80)에서 가열된 압축 공기를 압축 공기 저장 탱크(53)로 유도한다.
압축 공기 공급 밸브(75)는 압축 공기 공급 라인(70)에 설치되며, 제어부(100)의 제어 하에 개폐된다.
가열 장치(80)는 압축 공기 공급기(65)로부터 공급받은 압축 공기를 가열하여 압축 공기 저장 탱크(53)로 공급한다.
전술한 가열 장치(80)는 압축 공기를 ABS의 기화 온도(예를 들어, 300℃) 이상으로 가열시키는 것이 바람직하다.
스팀 공급 라인(90)은 압축 공기 공급 라인(70)에 연결되어 압축 공기 저장 탱크(53)로 스팀을 공급한다.
전술한 스팀 공급 라인(90)은 압축 공기 공급 밸브(75)와 압축 공기 저장 탱크(53) 사이에서 압축 공기 공급 라인(70)에 연결되는 것이 바람직하다.
스팀 공급 밸브(95)는 스팀 공급 라인(90)에 설치되며, 제어부(100)의 제어 하에 개폐된다.
스팀 발생부(85)는 스팀을 발생시킨다.
전술한 스팀 발생부(85)는 ABS를 제거할 수 있는 온도 이상의 스팀을 발생시키는 것이 바람직하다.
제어부(100)는 SCR 반응기(10) 운전 여부에 따라 SCR 반응기(10) 운전시에는 제1배기 밸브(25)와 제2배기 밸브(35)는 개방하고, 바이패스 밸브(45)는 폐쇄하여 엔진(미도시)에서 배출되는 배기가스가 SCR 반응기(10)를 거치면서 배기가스 내 질소 산화물(NOx)이 제거된 후 배출되도록 한다.
이와 같이 배기가스가 SCR 반응기(10)를 거치면서 배기가스 내의 질소 산화물(NOx)이 제거될 때 수트(Soot), ABS(Ammonium Bisulfate:NH4HSO4)와 같은 부산물이 생성되는데, ABS는 특정 온도(예를 들어, 300℃) 이상에서는 기체 상태가 되지만, 특정 온도 이하에서는 액체 상태로 SCR 촉매(15)에 달라붙어 SCR 촉매(15)의 성능을 떨어뜨린다.
따라서 제어부(100)는 SCR 반응기(10) 운전시에는 압력 측정 수단(55)을 통해 측정된 SCR 촉매(15)의 전단과 후단의 차압이 기설정된 값 이상이거나 또는 NOx 센서(60)를 통해 측정된 SCR 촉매(15)의 전단과 후단의 질소 산화물(NOx)의 농도에 의거하여 산출된 NOx 제거율이 기설정된 값 이하이면, SCR 촉매(15)에 수트, ABS가 달라붙은 것으로 판단하여 SCR 촉매(15)에 달라붙은 수트, ABS를 제거하기 위해 스팀 공급 밸브(95)를 개방하여 스팀 발생부(85)에서 발생된, ABS를 제거할 수 있는 온도 이상의 스팀을 수트 블로어(50)의 압축 공기 저장 탱크(53)로 공급하여 수트 블로어(50)를 통해 SCR 촉매(15)로 스팀을 분사한다.
이때 제어부(100)는 압축 공기가 압축 공기 저장 탱크(53)로 공급되도록 압축 공기 공급 밸브(75)를 개방하고, 압축 공기 공급기(65)를 구동시키는 한편, 가열 장치(80)를 구동시켜 압축 공기 저장 탱크(53)로 공급되는 압축 공기를 ABS의 기화 온도(예를 들어, 300℃) 이상으로 가열시켜, SCR 촉매(15)로 ABS의 기화 온도(예를 들어, 300℃) 이상으로 가열된 고온의 압축 공기를 함께 분사토록 할 수도 있다.
이와 같이 ABS의 기화 온도 이상으로 가열된 스팀 또는 스팀과 가열된 압축 공기를 SCR 촉매(15)로 분사하여 SCR 촉매(15)에 침적된 수트를 제거함과 동시에 ABS를 기화시켜 SCR 촉매(15)를 재생한다.
한편, SCR 반응기(10) 비운전시에는 제1배기 밸브(25)와 제2배기 밸브(35)는 폐쇄하고, 바이패스 밸브(45)는 개방하여 엔진(미도시)에서 배출되는 배기가스가 SCR 반응기(10)를 거치지 않고 배출되도록 한다.
이와 같이 배기가스가 SCR 반응기(10)를 거치지 않게 되면, SCR 반응기 내부 온도가 점점 내려가게 된다.
따라서 제어부(100)는 SCR 반응기(10) 비운전시에는 주기적으로 스팀 공급 밸브(95)를 개방하여 스팀 발생부(85)에서 발생된, ABS를 제거할 수 있는 온도 이상의 스팀을 수트 블로어(50)의 압축 공기 저장 탱크(53)로 공급하여 수트 블로어(50)를 통해 SCR 촉매(15)로 스팀을 분사한다.
이때 제어부(100)는 압축 공기가 압축 공기 저장 탱크(53)로 공급되도록 압축 공기 공급 밸브(75)를 개방하고, 압축 공기 공급기(65)를 구동시키는 한편, 가열 장치(80)를 구동시켜 SCR 촉매(15)로 ABS의 기화 온도(예를 들어, 300℃) 이상으로 가열된 고온의 압축 공기를 함께 분사할 수도 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 SCR 시스템의 SCR 촉매 재생 방법을 설명하기 위한 처리도이다.
우선 제어부(100)는 SCR 반응기(10)의 운전 여부에 따라 SCR 반응기(10) 운전시에는 제1배기 밸브(25)와 제2배기 밸브(35)는 개방하고, 바이패스 밸브(45)는 폐쇄하여 엔진(미도시)에서 배출되는 배기가스가 SCR 반응기(10)를 거친 후 배출되도록 한다(S10, S12).
이후, 제어부(100)는 SCR 반응기(10) 내에 설치된 압력 측정 수단(55)을 이용하여 측정한, SCR 촉매(15)의 전단과 후단의 차압이 기설정된 값 이상인지를 판단한다(S14).
상기한 과정 S14의 판단결과 측정된 차압이 기설정된 값 이하이면, NOx 센서(60)를 통해 측정된 SCR 촉매(15)의 전단과 후단의 질소 산화물(NOx)의 농도에 의거하여 산출된 NOx 제거율이 기설정된 값 이하인지를 판단한다(S16).
상기한 과정 S16의 판단결과 산출된 NOx 제거율이 기설정된 값 이하이거나, 상기한 과정 S14의 판단결과 측정된 차압이 기설정된 값 이상이면, 제어부(100)는 스팀 공급 밸브(95)를 개방하여 스팀 발생부(85)에서 발생된, ABS를 제거할 수 있는 온도 이상의 스팀을 수트 블로어(50)를 통해 SCR 촉매(15)로 분사한다(S18).
상기한 과정 S18에서 SCR 촉매(15)로 스팀을 분사할 때, 제어부(100)는 압축 공기가 압축 공기 저장 탱크(53)로 공급되도록 압축 공기 공급 밸브(75)를 개방하고, 압축 공기 공급기(65)를 구동시키는 한편, 가열 장치(80)를 구동시켜 SCR 촉매(15)로 ABS의 기화 온도(예를 들어, 300℃) 이상으로 가열된 고온의 압축 공기를 함께 분사할 수도 있다.
한편, 제어부(100)는 SCR 반응기(10) 비운전시에는 제1배기 밸브(25)는 폐쇄하고, 제2배기 밸브(35)는 일부 개방하고, 바이패스 밸브(45)는 개방하여 엔진(미도시)에서 배출되는 배기가스가 SCR 반응기(10)를 거치지 않고 바로 배출되도록 한다(S20). 상기한 과정 S20에서 제2배기 밸브(35)를 완전히 폐쇄하지 않고 일부 개방하는 이유는 SCR 촉매(15)로 분사되는 스팀(또는 스팀+고온의 압축 공기)으로 인해 기화된 ABS를 SCR 반응기(10) 밖으로 배출하기 위함이다.
이후, 제어부(100)는 재생 주기가 도래하면(S22), 스팀 공급 밸브(95)를 개방하여 스팀 발생부(85)에서 발생된, ABS를 제거할 수 있는 온도 이상의 스팀을 수트 블로어(50)를 통해 SCR 촉매(15)로 분사한다(S24).
상기한 과정 S24에서 SCR 촉매(15)로 스팀을 분사할 때, 제어부(100)는 압축 공기가 압축 공기 저장 탱크(53)로 공급되도록 압축 공기 공급 밸브(75)를 개방하고, 압축 공기 공급기(65)를 구동시키는 한편, 가열 장치(80)를 구동시켜 SCR 촉매(15)로 ABS의 기화 온도(예를 들어, 300℃) 이상으로 가열된 고온의 압축 공기를 함께 분사할 수 있다.
본 발명의 SCR 시스템의 SCR 촉매 재생 장치 및 방법은 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.
10. SCR 반응기, 15. SCR 촉매,
20. 제1배기가스 라인, 25. 제1배기 밸브,
30. 제2배기가스 라인, 35. 제2배기 밸브,
40. 바이패스 라인, 45. 바이패스 밸브,
50. 수트 블로어, 51. 수트 블로잉 노즐,
53. 압축 공기 저장 탱크, 55. 압력 측정 수단,
60. NOx 센서, 65. 압축 공기 공급기,
70. 압축 공기 공급 라인, 75. 압축 공기 공급 밸브,
80. 가열 장치, 85. 스팀 발생부,
90. 스팀 공급 라인, 95. 스팀 공급 밸브,
100. 제어부

Claims (8)

  1. 배기가스 내의 유해 성분을 제거하는 SCR 촉매가 설치된 SCR 반응기;
    상기 SCR 촉매 전단과 후단에 설치되어 압력을 측정하는 압력 측정 수단;
    상기 SCR 촉매에 압축 공기를 분사하도록 상기 SCR 촉매의 일측면에 간격을 두고 구비되는 수트 블로어;
    스팀을 발생시키는 스팀 발생부; 및
    상기 SCR 반응기 운전시 상기 압력 측정 수단을 통해 측정된 상기 SCR 촉매의 전단과 후단의 차압이 기설정 값 이상이면, 상기 스팀 발생부에서 발생된 스팀을 상기 수트 블로어를 통해 상기 SCR 촉매로 분사하는 제어부;를 포함하고,
    상기 SCR 촉매의 전단과 후단에 설치되어 질소 산화물(NOx)의 농도를 측정하는 NOx 센서;를 더 포함하며,
    상기 제어부는, 상기 SCR 반응기 운전시 상기 압력 측정 수단을 통해 측정된 상기 SCR 촉매의 전단과 후단의 차압이 기설정 값 이상이거나 상기 NOx 센서를 통해 측정된 NOx 제거율이 기설정된 값 이하이면, 상기 스팀 발생부에서 발생된 스팀을 상기 수트 블로어를 통해 상기 SCR 촉매로 분사하며,
    상기 제어부는, 상기 SCR 반응기 비운전시 기설정된 주기로 상기 스팀 발생부에서 발생된 스팀을 상기 수트 블로어를 통해 상기 SCR 촉매로 분사하며,
    압축 공기 공급기로부터 공급받은 압축 공기를 가열시키는 가열 장치;를 더 포함하며,
    상기 제어부는, 상기 SCR 촉매로 스팀을 분사할 때, 상기 가열 장치를 구동시켜 상기 가열 장치에 의해 가열된 압축 공기를 상기 수트 블로어를 통해 상기 SCR 촉매로 함께 분사하는 것을 특징으로 하는 SCR 시스템의 SCR 촉매 재생 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제어부가 SCR 시스템의 운전 여부를 파악하는 과정;
    상기 파악결과 SCR 시스템이 운전중이면, 압력 측정 수단을 통해 측정된 SCR 촉매의 전단과 후단의 차압이 기설정 값 이상인지를 판단하는 과정; 및
    상기 판단결과 상기 SCR 촉매의 전단과 후단의 차압이 기설정 값 이상이면, 스팀 발생부에서 발생된 스팀을 수트 블로어를 통해 상기 SCR 촉매로 분사하는 과정;을 포함하며,
    상기 판단결과 상기 SCR 촉매의 전단과 후단의 차압이 기설정 값 이하이면, NOx 센서를 통해 측정된 NOx 제거율이 기설정된 값 이하인지를 판단하는 과정; 및
    상기 판단결과 NOx 센서를 통해 측정된 NOx 제거율이 기설정된 값 이하이면, 스팀 발생부에서 발생된 스팀을 수트 블로어를 통해 상기 SCR 촉매로 분사하는 과정;을 더 포함하며,
    상기 파악결과 SCR 시스템이 비운전중이면, 기설정된 주기로 상기 스팀 발생부에서 발생된 스팀을 상기 수트 블로어를 통해 상기 SCR 촉매로 분사하는 과정;을 더 포함하며,
    상기 스팀 발생부에서 발생된 스팀을 상기 수트 블로어를 통해 상기 SCR 촉매로 분사하는 과정은, 상기 스팀 발생부에서 발생된 스팀과 가열 장치에 의해 가열된 압축 공기를 상기 수트 블로어를 통해 상기 SCR 촉매로 함께 분사하는 과정인 것을 특징으로 하는 SCR 시스템의 SCR 촉매 재생 방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
KR1020150125382A 2015-09-04 2015-09-04 Scr 시스템의 scr 촉매 재생 장치 및 방법 KR102260785B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150125382A KR102260785B1 (ko) 2015-09-04 2015-09-04 Scr 시스템의 scr 촉매 재생 장치 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150125382A KR102260785B1 (ko) 2015-09-04 2015-09-04 Scr 시스템의 scr 촉매 재생 장치 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170028584A KR20170028584A (ko) 2017-03-14
KR102260785B1 true KR102260785B1 (ko) 2021-06-03

Family

ID=58460099

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150125382A KR102260785B1 (ko) 2015-09-04 2015-09-04 Scr 시스템의 scr 촉매 재생 장치 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102260785B1 (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101375902B1 (ko) * 2010-03-26 2014-03-18 얀마 가부시키가이샤 입자상 물질 제거용 필터의 세정방법 및 세정장치
KR101525302B1 (ko) * 2013-05-29 2015-06-02 두산엔진주식회사 선택적 촉매 환원 시스템 및 선택적 촉매 환원용 촉매의 재생 방법

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140041096A (ko) 2012-09-27 2014-04-04 현대중공업 주식회사 이중 제어시스템의 수트 블로어 유닛 및 이를 이용한 ｓｃｒ 촉매 클리닝 방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101375902B1 (ko) * 2010-03-26 2014-03-18 얀마 가부시키가이샤 입자상 물질 제거용 필터의 세정방법 및 세정장치
KR101525302B1 (ko) * 2013-05-29 2015-06-02 두산엔진주식회사 선택적 촉매 환원 시스템 및 선택적 촉매 환원용 촉매의 재생 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170028584A (ko) 2017-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102227207B1 (ko) Scr 시스템
KR20170013687A (ko) Scr 시스템
KR101818262B1 (ko) 배기가스를 이용한 ｓｃｒ 촉매 클리닝 시스템
US20110030343A1 (en) Scr reductant deposit removal
CN102301103B (zh) 废气净化装置
CN109653853B (zh) 柴油机尾气联合处理系统与控制方法
CN109236437A (zh) 选择性催化还原稳定状态氨泄漏检测
KR100993364B1 (ko) 차량의 요소 분사량 제어장치 및 방법
KR102154363B1 (ko) Scr 시스템 및 그 제어 방법
CN106555644B (zh) 通过使用振荡的供给压力将还原剂注射到动力系统的废气中的方法
KR101525302B1 (ko) 선택적 촉매 환원 시스템 및 선택적 촉매 환원용 촉매의 재생 방법
CN107725156B (zh) 用于控制检测和清洁柴油机排气流体喷射器沉积物的方法
US10704442B2 (en) Method for optimizing the consumption of reducing agent in a motor vehicle exhaust line
KR102150737B1 (ko) Scr 시스템의 암모니아 슬립 제어 장치 및 방법
KR102260785B1 (ko) Scr 시스템의 scr 촉매 재생 장치 및 방법
KR102067851B1 (ko) Scr 시스템
JP2009091976A (ja) 内燃機関の排気浄化装置
CN106555645A (zh) 用于将还原剂注射到动力系统的废气中的方法
KR101048120B1 (ko) 디젤엔진 배기가스 저감 시스템
CN202493322U (zh) 一种内燃机尾气净化装置
KR102493598B1 (ko) 환원제 공급 시스템
JPH04247218A (ja) 排気ガス処理方法および装置
KR20170099118A (ko) Scr 시스템
KR20210105659A (ko) Scr 시스템의 scr 촉매 재생 장치
KR20160102691A (ko) Scr 시스템의 scr 촉매 재생 장치 및 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant