KR102348571B1 - Mist/vortex contact type smart removal device for nitrogen oxides in combustion gas consisting of cone-shaped ammonia water mist spraying and vortex in the bottom direction of combustion gas - Google Patents

Mist/vortex contact type smart removal device for nitrogen oxides in combustion gas consisting of cone-shaped ammonia water mist spraying and vortex in the bottom direction of combustion gas Download PDF

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Abstract

The present invention relates to a smart removal device for nitrogen oxide in combustion gas of a mist/vortex contact type formed by a vortex phenomenon in a lower end direction of cone-shaped ammonia water mist spray and combustion gas, which can create a safe working environment. The smart removal device of the present invention comprises: an air compressor module (100); an ammonia water supply pump module (200); an inlet pipe part (300); a combustion gas measurement sensor module (400); a mist/vortex contact type cyclone stirrer (500); a vane part (600); a twin mist nozzle module (700); a discharge pipe part (800); and a smart control part (900).

Description

콘형상의 암모니아수 미스트분사·연소가스의 하단방향 와류현상으로 이루어진 미스트·와류접촉형 연소가스내 질소산화물 스마트 제거장치{Mist/vortex contact type smart removal device for nitrogen oxides in combustion gas consisting of cone-shaped ammonia water mist spraying and vortex in the bottom direction of combustion gas}Mist/vortex contact type smart removal device for nitrogen oxides in combustion gas consisting of cone-shaped ammonia water mist spraying and vortex in the bottom direction of combustion gas}

본 발명은 보일러, 화력발전의 연소가스발생장치에 설치되어, 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스의 온도와 질소산화물(Nox)의 함량에 따라 미스트 암모니아수의 분사량을 제어하고, 중력낙하의 공간과, 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스와 와류접촉되는 미스트 암모니아수를 160~200℃ 온도에서 기화시키는 기화열분위기내에서 미스트·와류접촉형으로 교반시켜 화학반응을 통해 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스내에서 질소산화물을 제거시킬 수 있는 콘(Cone)형상의 암모니아수 미스트분사·연소가스의 하단방향 와류현상으로 이루어진 미스트·와류접촉형 연소가스내 질소산화물 스마트 제거장치에 관한 것이다.The present invention is installed in a combustion gas generator of a boiler and thermal power plant, and controls the injection amount of mist ammonia water according to the temperature of the combustion gas containing nitrogen oxide (Nox) and the content of nitrogen oxide (Nox), and the space of gravity fall and, the evaporation heat atmosphere by the stirring in the mist, the vortex contact type nitrogen oxide through a chemical reaction (No x) vaporizing at 160 ~ 200 ℃ temperature mist of aqueous ammonia is the nitrogen oxides (Nox) in contact with the combustion gas and the vortex contains a It relates to a mist-vortex contact-type smart removal device for nitrogen oxides in combustion gas consisting of cone-shaped ammonia water mist spraying and vortex of combustion gas capable of removing nitrogen oxides from the combustion gas contained therein.

선택적 촉매 환원 탑(Selective Catalystic Reduction tower: SCR, 이하 'SCR'이라 칭함)은 각종 폐기물 또는 고형연료를 소각하고 난 뒤 발생하는 연소가스 내의 질소산화물(NOx)을 효율적으로 제거하기 위한 설비이다. Selective Catalystic Reduction tower (SCR, hereinafter referred to as 'SCR') is a facility for efficiently removing nitrogen oxides (NOx) in combustion gas generated after incineration of various wastes or solid fuels.

SCR에서는 질소산화물(NOx)을 제거하기 위한 촉매(Catalyst)가 설치되며, 환원제로 암모니아(NH3)를 사용한다. In SCR, a catalyst for removing nitrogen oxides (NOx) is installed, and ammonia (NH3) is used as a reducing agent.

환원제인 암모니아는 운반과 보관의 용이 상 액상으로 공급되며, SCR에 투입 전 반응성을 높이기 위해 암모니아 기화기를 통해 연소가스에 희석하여 액체 상태를 기체 상태로 상 변화시킨 후 SCR에 투입한다.Ammonia, a reducing agent, is supplied in liquid form for ease of transport and storage, and in order to increase reactivity before input to SCR, it is diluted with combustion gas through an ammonia vaporizer to change the liquid state to a gaseous state before input to the SCR.

하지만, 암모니아수를 기화시키기 위해 다수의 제어 밸브(control valve: CV)와 장비 간 연동을 위한 전기계장, 측정계장 등의 설비가 많아 그 구성이 복잡하며 설치비 또한 높은 문제점이 있었다.However, in order to vaporize the ammonia water, there are a number of control valves (CVs) and electrical instruments and measuring instruments for interlocking equipment, so the configuration is complicated and the installation cost is also high.

이러한 문제점을 해결하기 위해 종래 기술로 국내등록특허공보 제10-2083892호에서 폐열을 이용하는 하이브리드 암모니아 기화기 및 이를 포함하는 연소가스 질소산화물 제거장치가 제시된 바 있으나, 이는 암모니아수 분사그리드가 유입되는 연소가스에 대해 주 덕트안에서 하단에서 상단방향으로 형성되어 있어서, 넓고, 먼거리로 분사되지 않기 때문에, 연소가스와 암모니아수간의 교반이 잘 안되어, 화학반응에 따른 질소산화물 제거율이 떨어지고, 별도의 촉매 환원 탑 설비를 추가로 설치해야 하므로 부피가 커지는 문제점이 있었다.In order to solve this problem, as a prior art, a hybrid ammonia vaporizer using waste heat and a combustion gas nitrogen oxide removal device including the same have been proposed in Korean Patent Registration No. 10-2083892, but this is an ammonia water injection grid for the inflow of combustion gas. Since it is formed from the bottom to the top in the main duct, it is wide and does not spray over a long distance, so the stirring between the combustion gas and the ammonia water is not good, the nitrogen oxide removal rate according to the chemical reaction is lowered, and a separate catalytic reduction tower facility is added There was a problem in that the volume increased because it had to be installed as

또한, 연소가스에 포함된 질소산화물(NOx) 함량을 측정하고, 이에 따른 암모니아수 분사량을 제어시켜주는 장치가 없어, 수동방식인 작업자의 경험치에 의존하므로, 기준치를 넘는 과다한 양의 암모니아수 분사로 인해, 전체 연소가스 질소산화물 제거장치의 설치비용 및 운용비용을 상승시키고, 작업자의 눈 자극과 호흡기계에 문제를 일으키는 요인이 되었다.In addition, there is no device that measures the nitrogen oxide (NOx) content contained in the combustion gas and controls the amount of ammonia water injected accordingly, so it depends on the operator's experience, which is a manual method. It increased the installation cost and operating cost of the entire flue gas nitrogen oxide removal device, and became a factor causing eye irritation and respiratory system problems.

무엇보다, 국내외의 NOx 배출규제 및 탄소배출감소에 발맞추어, 보일러, 화력발전과 같은 다양한 연소가스발생장치에 맞춤형으로 모듈화되어 손쉽게 적용되어 호환시킬 수 있는 스마트제어식 모듈화 장치가 아직 개발되지 못한 실정이다. Above all, to keep pace with domestic and foreign NOx emission regulations and carbon emission reduction, a smart control-type modularization device that can be easily applied and compatible with customized modules for various combustion gas generators such as boilers and thermal power plants has not yet been developed. .

국내등록특허공보 제10-2083892호Domestic Registered Patent Publication No. 10-2083892

상기의 문제점을 해결하기 위해 본 발명에서는 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기가 상광하협(上廣下峽)의 형상으로 형성되어, 중력낙하의 내부공간 상에서, 트윈미스트노즐모듈을 통한 콘(Cone)형상의 암모니아수 미스트분사와, 베인(Vane)부를 통한 연소가스의 하단방향 와류현상을 일으켜서, 미스트화된 암모니아수가, 와류현상으로 와류가 되는 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스와 교반이 잘되도록 하여 화학반응율을 높일 수가 있고, 스마트제어부의 제어하에 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스의 온도와 질소산화물(Nox)의 함량에 따라 미스트 암모니아수의 분사량을 제어하고, 중력낙하의 공간과, 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스와 와류접촉되는 미스트 암모니아수를 160~200℃ 온도에서 기화시키는 기화열분위기내에서 미스트·와류접촉형으로 교반시켜 화학반응을 통해 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스내에서 질소산화물을 제거시키도록 제어할 수 있으며, 에어컴퓨레셔모듈, 암모니아수공급펌프모듈, 유입관로부, 연소가스 측정센서모듈, 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기, 베인(Vane)부, 트윈미스트노즐모듈, 배출관로부, 스마트 제어부가 모듈화되어, 보일러, 화력발전과 같은 다양한 연소가스발생장치에 맞춤형으로 손쉽게 적용시킬 수 있는 콘(Cone)형상의 암모니아수 미스트분사·연소가스의 하단방향 와류현상으로 이루어진 미스트·와류접촉형 연소가스내 질소산화물 스마트 제거장치를 제공하는데 그 목적이 있다.In order to solve the above problems, in the present invention, the mist-vortex contact type cyclone agitator is formed in the shape of the upper and lower gorges, and in the inner space of gravity drop, the cone through the twin mist nozzle module Ammonia water mist in the shape of a mist is sprayed and a vortex is generated in the lower direction of the combustion gas through the vane, so that the misted ammonia water is well stirred with the combustion gas containing nitrogen oxide (Nox) that becomes a vortex by the vortex phenomenon. The chemical reaction rate can be increased by doing this, and the amount of mist ammonia water is controlled according to the temperature of the combustion gas containing nitrogen oxides (Nox) and the content of nitrogen oxides (Nox) under the control of the smart control unit, and the space of gravity fall and nitrogen Combustion gas containing nitrogen oxides (Nox) through chemical reaction by stirring in a mist-vortex contact type in a vaporization heat atmosphere that vaporizes mist ammonia water that is in vortex contact with combustion gas containing oxides at a temperature of 160~200℃ It can be controlled to remove nitrogen oxide from the inside, and air compressor module, ammonia water supply pump module, inlet pipe part, combustion gas measurement sensor module, mist-vortex contact type cyclone agitator, vane part, twin mist Nozzle module, exhaust pipe part, and smart control unit are modularized, and cone-shaped ammonia water mist spray that can be customized and easily applied to various combustion gas generators such as boilers and thermal power plants. An object of the present invention is to provide a smart removal device for nitrogen oxides in the mist-vortex contact type combustion gas.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 콘(Cone)형상의 암모니아수 미스트분사·연소가스의 하단방향 와류현상으로 이루어진 미스트·와류접촉형 연소가스내 질소산화물 스마트 제거장치는 In order to achieve the above object, the smart nitrogen oxide removal device in the mist-vortex contact-type combustion gas consisting of cone-shaped ammonia water mist spraying and vortexing in the bottom direction of the combustion gas according to the present invention is

보일러, 화력발전의 연소가스발생장치에 설치되어, 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스의 온도와 질소산화물(Nox)의 함량에 따라 미스트 암모니아수의 분사량을 제어하고, 중력낙하의 공간과, 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스와 와류접촉되는 미스트 암모니아수를 160~200℃ 온도에서 기화시키는 기화열분위기내에서 미스트·와류접촉형으로 교반시켜 화학반응을 통해 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스내에서 질소산화물을 제거시키도록 구성됨으로서 달성된다.It is installed in the combustion gas generator of a boiler and thermal power plant, and controls the amount of mist ammonia water sprayed according to the temperature of the combustion gas containing nitrogen oxide (Nox) and the content of nitrogen oxide (Nox), the space of gravity drop, and nitrogen Combustion containing nitrogen oxides (No x ) through chemical reaction by stirring in a mist-vortex contact type in a vaporization heat atmosphere that vaporizes mist ammonia water that is in vortex contact with combustion gas containing oxides at a temperature of 160~200℃ This is achieved by being configured to remove nitrogen oxides in the gas.

보다 구체적으로, 상기 미스트·와류접촉형 연소가스내 질소산화물 스마트 제거장치는 More specifically, the mist-vortex contact type nitrogen oxide smart removal device in combustion gas is

스마트제어부의 제어신호에 따라 구동되어, 8~9bar 압력으로 트윈미스트노즐모듈 일측에 에어를 공급시키는 에어컴퓨레셔모듈(100)과,An air compressor module 100 that is driven according to the control signal of the smart control unit and supplies air to one side of the twin mist nozzle module at a pressure of 8 to 9 bar;

스마트제어부의 제어신호에 따라 구동되어, 암모니아수저장탱크에 저장된 암모니아수를 6~10bar 압력으로 트윈미스트노즐모듈 타측에 공급시키는 암모니아수공급펌프모듈(200)과,The ammonia water supply pump module 200 that is driven according to the control signal of the smart control unit and supplies the ammonia water stored in the ammonia water storage tank to the other side of the twin mist nozzle module at a pressure of 6 to 10 bar;

보일러, 화력발전의 연소가스발생장치에서 발생된 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스를 안내하면서 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기의 헤드 상단부쪽으로 유입시키는 유입관로부(300)와,An inlet pipe part 300 that introduces the combustion gas containing nitrogen oxide (Nox) generated from the combustion gas generator of a boiler and thermal power plant to the upper end of the head of the mist-vortex contact type cyclone agitator while guiding it;

유입관로부 일측에 위치되어, 유입관로부에 유입되는 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스 중 NO, NO2의 NOx을 차등흡수분광원리(DOAS : Differential Optical Absorption Spectroscopy)를 통해 측정하고, 유입관로부내에 흐르는 연소가스의 온도 및 압력을 측정하는 연소가스 측정센서모듈(400)과,Located on one side of the inlet pipe, NO x of NO, NO 2 in the combustion gas containing nitrogen oxide (Nox) flowing into the inlet pipe is measured through differential optical absorption spectroscopy (DOAS), A combustion gas measurement sensor module 400 for measuring the temperature and pressure of the combustion gas flowing in the inlet pipe, and

상광하협(上廣下峽)의 형상으로 형성되어, 중력낙하의 내부공간 상에서, 트윈미스트노즐모듈을 통한 콘(Cone)형상의 암모니아수 미스트분사와, 베인(Vane)부를 통한 연소가스의 하단방향 와류현상을 일으키고, 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스와 와류접촉되는 미스트 암모니아수를 160~200℃ 온도에서 기화시키는 기화열분위기내에서 미스트·와류접촉형으로 교반시켜 화학반응을 통해 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스내에서 질소산화물을 제거시킨 후, 질소산화물이 제거된 연소가스와, 질소가스를 하단부의 배출관로부를 통해 배출시키는 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기(500)와,Formed in the shape of upper and lower gorges, cone-shaped ammonia water mist is sprayed through twin mist nozzle module in the internal space of gravity drop, and the bottom direction vortex of combustion gas through the vane the cause, the nitrogen oxide was stirred in the evaporation heat atmosphere with mist, vortex contact type nitrogen oxide through a chemical reaction of (Nox) vaporized in the combustion gases and the vortex contact 160 ~ 200 ℃ temperature mist of aqueous ammonia which contains the developer (No x After removing nitrogen oxides from the combustion gas containing

미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기의 헤드 상단부에 위치한 유입관로부의 출구상에 형성되어, 유입관로부에 흡입력을 형성시키면서, 유입된 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스를 와류를 형성시켜 하단방향으로 확산시키는 베인(Vane)부(600)와,Formed on the outlet of the inlet pipe part located at the upper part of the head of the mist-vortex contact type cyclone agitator, while forming a suction force in the inlet pipe part, the combustion gas containing the introduced nitrogen oxide (No x ) forms a vortex to form a vortex at the bottom A vane portion 600 that diffuses in the direction,

길이방향을 따라 봉형상으로 형성되고, 내부에 에어컴퓨레셔로부터 8~9bar 압력과, 암모니아수공급펌프로부터 6~10bar 압력의 조합으로 노즐엣지의 내부공간상에서 1차 믹싱시킨 후, 노즐바깥쪽으로 콘(Cone)형상의 액막을 갖는 평균입자 30~60마이크로미터의 암모니아수 미스트(Mist)를 형성시키는 트윈미스트노즐모듈(700)과,It is formed in a rod shape along the longitudinal direction, and after primary mixing on the inner space of the nozzle edge with a combination of 8~9 bar pressure from the air compressor and 6~10 bar pressure from the ammonia water supply pump, the cone ( A twin mist nozzle module 700 for forming an ammonia water mist having an average particle size of 30 to 60 micrometers having a cone-shaped liquid film;

미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기에서 생성된 질소산화물이 60~80% 제거된 연소가스와, 질소가스를 외부로 배출시키는 배출관로부(800)와,A discharge pipe 800 for discharging the combustion gas from which 60-80% of nitrogen oxides generated in the mist-vortex contact type cyclone agitator are removed and nitrogen gas to the outside;

에어컴퓨레셔모듈, 암모니아수공급펌프모듈, 유입관로부, 연소가스 측정센서모듈, 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기, 베인(Vane)부, 트윈미스트노즐모듈, 배출관로부와 연결되어, 각 기기의 전반적인 동작을 제어하면서, 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기내 유입된 연소가스의 온도와, 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스가 유입관로부 상에 위치한 연소가스 측정센서모듈로부터 전달된 질소산화물(Nox) 함량(ppm)에 따라 미스트 암모니아수의 분사량을 제어하고, 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기를 통해 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스와 와류접촉되는 미스트 암모니아수를 160~200℃ 온도에서 기화시키는 기화열분위기내에서 미스트·와류접촉형으로 교반시켜 화학반응을 통해 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스내에서 질소산화물을 제거시키도록 제어하는 스마트 제어부(900)로 구성되는 것을 특징으로 한다.Air compressor module, ammonia water supply pump module, inlet pipe section, combustion gas measurement sensor module, mist/vortex contact type cyclone agitator, vane section, twin mist nozzle module, and exhaust pipe section are connected to each other. While controlling the overall operation, the temperature of the combustion gas introduced into the mist-vortex contact type cyclone agitator and the combustion gas containing nitrogen oxide (Nox) are transferred from the combustion gas measurement sensor module located on the inlet pipe part. (Nox) Controls the amount of ammonia mist sprayed according to the content (ppm), and the mist ammonia water that is in vortex contact with the combustion gas containing nitrogen oxide (Nox) through a mist-vortex contact type cyclone stirrer at a temperature of 160~200℃ It is composed of a smart control unit 900 that controls to remove nitrogen oxides from the combustion gas containing nitrogen oxides (No x ) through a chemical reaction by stirring in a mist-vortex contact type in the vaporizing heat atmosphere to be vaporized. do.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는As described above, in the present invention

첫째, 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기가 상광하협(上廣下峽)의 형상으로 형성되어, 중력낙하의 내부공간 상에서, 트윈미스트노즐모듈을 통한 콘(Cone)형상의 암모니아수 미스트분사와, 베인(Vane)부를 통한 연소가스의 하단방향 와류현상을 일으켜서, 미스트화된 암모니아수가, 와류현상으로 와류가 되는 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스와 교반이 잘되도록 하여 화학반응율을 기존에 비해 70~80%로 높일 수가 있고, 이로 인해, 촉매제 없이도, 기존에 비해 질소산화물(Nox) 저감효율을 1.5배~3배로 향상시킬 수가 있다.First, the mist-vortex contact type cyclone agitator is formed in the shape of the upper and lower gorges, and in the inner space of gravity drop, cone-shaped ammonia water mist sprays through the twin mist nozzle module, and the vane By causing a vortex phenomenon in the lower direction of the combustion gas through the (Vane) part, the misted ammonia water and the combustion gas containing nitrogen oxide (Nox), which becomes a vortex by the vortex phenomenon, are well stirred, so that the chemical reaction rate is 70 compared to the existing one. It can be increased to ~80%, and for this reason, even without a catalyst, the nitrogen oxide (Nox) reduction efficiency can be improved by 1.5 to 3 times compared to the conventional one.

둘째, 스마트제어부의 제어하에 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스의 온도와 질소산화물(Nox)의 함량에 따라 미스트 암모니아수의 분사량을 제어하고, 중력낙하의 공간과, 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스와 와류접촉되는 미스트 암모니아수를 160~200℃ 온도에서 기화시키는 기화열분위기내에서 미스트·와류접촉형으로 교반시켜 화학반응을 통해 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스내에서 질소산화물을 제거시키도록 제어할 수 있어, 기준치에 맞는 암모니아수 분사로 인해, 전력소모를 기존에 비해 40%이하로 낮출 수 있고, 자동화된 안전한 작업환경분위기를 만들 수 있다.Second, the amount of mist ammonia water is controlled according to the temperature of the combustion gas containing nitrogen oxides (Nox) and the content of nitrogen oxides (Nox) under the control of the smart control unit, and the space of gravity fall and nitrogen oxides (Nox) are included Remove nitrogen oxide from combustion gas containing nitrogen oxide (Nox) through a chemical reaction by stirring in a mist-vortex contact type in a vaporization heat atmosphere that vaporizes mist ammonia water that is in vortex contact with the combustion gas at a temperature of 160~200℃ By spraying ammonia water that meets the standard, power consumption can be lowered to 40% or less compared to the existing one, and an automated and safe working environment can be created.

셋째, 에어컴퓨레셔모듈, 암모니아수공급펌프모듈, 유입관로부, 연소가스 측정센서모듈, 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기, 베인(Vane)부, 트윈미스트노즐모듈, 배출관로부, 스마트 제어부가 모듈화되어, 보일러, 화력발전과 같은 다양한 연소가스발생장치에 맞춤형으로 손쉽게 적용되어 호환성이 우수하고, 국내외 탄소배출감소시장의 주도적인 역할을 통해 국가 경쟁력을 향상시킬 수가 있다.Third, the air compressor module, the ammonia water supply pump module, the inlet pipe section, the combustion gas measurement sensor module, the mist-vortex contact type cyclone agitator, the vane section, the twin mist nozzle module, the discharge pipe section, and the smart control unit are modularized It is easily applied to various combustion gas generators such as boilers and thermal power plants, so it has excellent compatibility and can improve national competitiveness by playing a leading role in the domestic and overseas carbon emission reduction market.

도 1은 본 발명에 따른 콘(Cone)형상의 암모니아수 미스트분사·연소가스의 하단방향 와류현상으로 이루어진 미스트·와류접촉형 연소가스내 질소산화물 스마트 제거장치(1)의 구성요소를 도시한 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 콘(Cone)형상의 암모니아수 미스트분사·연소가스의 하단방향 와류현상으로 이루어진 미스트·와류접촉형 연소가스내 질소산화물 스마트 제거장치(1)의 구성요소를 도시한 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 에어컴퓨레셔모듈의 구성요소를 도시한 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 암모니아수공급펌프모듈의 구성요소를 도시한 구성도,
도 5는 본 발명에 따른 연소가스 측정센서모듈의 구성요소를 도시한 구성도,
도 6은 본 발명에 따른 차등흡수분광측정센서부의 구성요소를 도시한 구성도,
도 7은 본 발명에 따른 차등흡수분광측정센서부의 구성요소를 도시한 사시도,
도 8은 본 발명에 따른 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기의 구성요소를 도시한 내부단면도,
도 9는 본 발명에 따른 트윈미스트노즐모듈의 구성요소를 도시한 전체단면도,
도 10은 본 발명에 따른 노즐엣지부의 구성요소를 도시한 사시도,
도 11은 본 발명에 따른 노즐엣지부의 구성요소를 도시한 분해사시도,
도 12는 본 발명에 따른 노즐엣지부의 구성요소 중 노즐엣지믹싱부에 캡홀더가 결합되어, 믹싱된 암모니아수와 에어(Air)가 벤츄리노즐방향쪽으로 열십자가("+")형태로 분출시키도록 안내시키는 것을 도시한 일실시예도,
도 13은 본 발명에 따른 트윈미스트노즐모듈의 구성 중 노즐엣지부에 형성된 구성요소를 도시한 내부단면도,
도 14는 본 발명에 따른 베인(Vane)부의 구성요소를 도시한 사시도,
도 15은 본 발명에 따른 스마트 제어부의 구성요소를 도시한 회로도,
도 16은 보일러(화목보일러)의 연소가스발생장치(2)와 촉매 환원 탑 설비(3) 사이에 본 발명에 따른 미스트·와류접촉형 연소가스내 질소산화물 스마트 제거장치(1)가 호환되어 설치된 것을 도시한 일실시예도,
도 17은 본 발명에 따른 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기내의 베인(Vane)부에서 바닥면까지의 높이 6500mm~7500mm(d1+d2)상에서 중력 낙하의 힘으로, 50cm~160cm의 분사거리(d1)를 갖는 평균입자 30~60마이크로미터의 암모니아수 미스트(Mist)를 5900mm~7000mm(d2)까지 확산되면서 와류현상으로 와류가 되는 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스와 교반시켜, 화학반응을 통해 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스내에서 질소산화물을 제거시키는 것을 도시한 일실시예도,
도 18은 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기내 유입된 연소가스의 온도가 160℃ 일 때 각 공간속도에서 유입된 질소산화물(Nox) 농도에 따라 분사된 암모니아수 미스트(Mist)의 양을 NH3:NOx 비율로 조절하였을 경우에, 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기내에서의 NOx 제거효율을 나타낸 그래프,
도 19은 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기내 연소가스의 온도가 200℃ 일 때 각 공간속도에서 유입된 질소산화물(Nox) 농도에 따라 분사된 암모니아수 미스트(Mist)의 양을 NH3:NOx 비율로 조절하였을 경우에, 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기내에서의 NOx 제거효율을 나타낸 그래프.
1 is a configuration diagram showing the components of a smart nitrogen oxide removal device 1 in a mist-vortex contact type combustion gas consisting of a cone-shaped ammonia water mist injection and a vortex phenomenon in the bottom direction of the combustion gas according to the present invention. ,
2 is a perspective view showing the components of a smart nitrogen oxide removal device 1 in a mist-vortex contact type combustion gas consisting of a cone-shaped ammonia water mist injection and a vortex phenomenon in the bottom direction of the combustion gas according to the present invention;
3 is a block diagram showing the components of an air compressor module according to the present invention;
4 is a block diagram showing the components of the ammonia water supply pump module according to the present invention;
5 is a block diagram showing the components of the combustion gas measurement sensor module according to the present invention;
6 is a block diagram showing the components of a differential absorption spectroscopy sensor unit according to the present invention;
7 is a perspective view showing the components of a differential absorption spectroscopy sensor unit according to the present invention;
8 is an internal cross-sectional view showing the components of the mist-vortex contact type cyclone stirrer according to the present invention;
9 is an overall cross-sectional view showing the components of a twin mist nozzle module according to the present invention;
10 is a perspective view showing the components of the nozzle edge part according to the present invention;
11 is an exploded perspective view showing the components of the nozzle edge part according to the present invention;
12 is a guide so that the cap holder is coupled to the nozzle edge mixing part among the components of the nozzle edge part according to the present invention, and the mixed ammonia water and air are ejected in the form of a cross (“+”) in the direction of the venturi nozzle. One embodiment showing what to do,
13 is an internal cross-sectional view showing the components formed in the nozzle edge part of the configuration of the twin mist nozzle module according to the present invention;
14 is a perspective view showing the components of a vane unit according to the present invention;
15 is a circuit diagram showing the components of a smart control unit according to the present invention;
16 is a mist-vortex contact type combustion gas smart removal device 1 according to the present invention between the combustion gas generator 2 of the boiler (firewood boiler) and the catalytic reduction tower facility 3 is installed interchangeably One embodiment showing that
Figure 17 is the force of gravity drop on the height of 6500mm to 7500mm (d1 + d2) from the vane part in the mist-vortex contact type cyclone stirrer according to the present invention (d1 + d2), the injection distance of 50cm to 160cm (d1 ) of 30 to 60 micrometers of ammonia water mist is diffused to 5900 mm to 7000 mm (d2) and stirred with combustion gas containing nitrogen oxides (Nox), which becomes a vortex by a vortex phenomenon, through a chemical reaction. One embodiment showing the removal of nitrogen oxides in the combustion gas containing nitrogen oxides (Nox),
18 shows the amount of ammonia water mist (Mist) sprayed according to the nitrogen oxide (Nox) concentration introduced at each space velocity when the temperature of the combustion gas introduced into the mist-vortex contact type cyclone agitator is 160° C. NH3:NOx A graph showing the NOx removal efficiency in the mist-vortex contact type cyclone stirrer when the ratio is adjusted;
19 shows the amount of ammonia water mist (Mist) sprayed according to the nitrogen oxide (Nox) concentration introduced at each space velocity when the temperature of the combustion gas in the mist-vortex contact type cyclone agitator is 200° C. in the NH3:NOx ratio. A graph showing the NOx removal efficiency in the mist-vortex contact type cyclone stirrer when adjusted.

먼저, 본 발명에서 설명되는 본 발명에 따른 트윈미스트노즐모듈은 본 출원인 "(주)인성엔지니어링"에서 장기간의 개발과 테스트를 거쳐 발명한 것으로서, 공기 유량의 조정에 의해 액적의 입자경 제어가 가능하고, 기존의 가압노즐에 비해 대량, 암모니아수(水)도 세밀하게 미스트(Mist)가 가능하며, 분무용압력이 3~4bar로 낮기 때문에, 종래의 노즐분사장치에 비해 동력이 낮고, 분무용 에어(Air)의 공급을 멈추면 기존의 가압노즐로도 사용할 수 있는 특성을 가진다.First, the twin mist nozzle module according to the present invention described in the present invention was invented after a long period of development and testing by the applicant "Insung Engineering", and it is possible to control the particle diameter of droplets by adjusting the air flow rate, , Compared to the conventional pressurized nozzle, it is possible to mist a large amount of ammonia water in detail, and because the spraying pressure is low as 3 to 4 bar, the power is low compared to the conventional nozzle injection device, and the spraying air (Air) It has the characteristic that it can be used as an existing pressurized nozzle if the supply is stopped.

본 발명과 선행특허와의 큰 차이점은 The major difference between the present invention and the prior patent is

첫째, 보일러, 화력발전의 연소가스발생장치에 설치되어, 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스의 온도와 질소산화물(Nox)의 함량에 따라 미스트 암모니아수의 분사량을 제어하고, 중력낙하의 공간과, 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스와 와류접촉되는 미스트 암모니아수를 160~200℃ 온도에서 기화시키는 기화열분위기내에서 미스트·와류접촉형으로 교반시켜 화학반응을 통해 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스내에서 질소산화물을 제거시키도록 구성된 점이다.First, it is installed in the combustion gas generator of a boiler and thermal power plant to control the injection amount of mist ammonia water according to the temperature of the combustion gas containing nitrogen oxide (Nox) and the content of nitrogen oxide (Nox), and space and , It contains nitrogen oxides (No x ) through a chemical reaction by stirring in a mist-vortex contact type in a vaporization heat atmosphere that vaporizes mist ammonia water that is in vortex contact with combustion gas containing nitrogen oxides at a temperature of 160 to 200 ° C. It is a point configured to remove nitrogen oxides from the combustion gas.

둘째, 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기의 헤드부 상단에 유입관로부의 출구측에 베인(Vane)부가 형성되며, 유입관로부를 관통하고, 유입관로형성부를 지나 베인(Vane)부와 동일선상에 트윈미스트노즐모듈이 수직의 길이방향을 따라 형성됨으로서, 바닥면에서 베인(Vane)부까지의 높이 6500mm~7500mm상에서 중력 낙하의 힘으로, 50cm~160cm의 분사거리를 갖는 평균입자 30~60마이크로미터의 암모니아수 미스트(Mist)를 5900mm~7000mm까지 확산되면서 와류현상으로 와류가 되는 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스와 교반이 잘되도록 할 수 있어, 화학반응율을 기존에 비해 70~80%로 높일 수가 있고, 이로 인해, 촉매제 없이도, 기존에 비해 질소산화물(Nox) 저감효율을 1.5배~3배로 향상시킬 수가 있다는 점이다.Second, a vane part is formed on the outlet side of the inlet pipe part at the top of the head part of the mist-vortex contact type cyclone agitator, passes through the inflow pipe part, and passes through the inflow pipe forming part, and is twin on the same line as the vane part. As the mist nozzle module is formed along the vertical longitudinal direction, the average particle size of 30 to 60 micrometers having a spray distance of 50 cm to 160 cm by the force of gravity falling on the height of 6500 mm to 7500 mm from the bottom to the vane part. As the ammonia water mist diffuses from 5900mm to 7000mm, the combustion gas containing nitrogen oxide (Nox), which becomes a vortex by vortexing, can be stirred well, so that the chemical reaction rate can be increased to 70-80% compared to the existing ones. And, for this reason, it is possible to improve the nitrogen oxide (Nox) reduction efficiency by 1.5 to 3 times compared to the conventional one without a catalyst.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 첨부하여 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described with accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 콘(Cone)형상의 암모니아수 미스트분사·연소가스의 하단방향 와류현상으로 이루어진 미스트·와류접촉형 연소가스내 질소산화물 스마트 제거장치(1)의 구성요소를 도시한 구성도에 관한 것이고, 도 2는 본 발명에 따른 콘(Cone)형상의 암모니아수 미스트분사·연소가스의 하단방향 와류현상으로 이루어진 미스트·와류접촉형 연소가스내 질소산화물 스마트 제거장치(1)의 구성요소를 도시한 사시도에 관한 것으로, 이는 보일러, 화력발전의 연소가스발생장치에 설치되어, 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스의 온도와 질소산화물(Nox)의 함량에 따라 미스트 암모니아수의 분사량을 제어하고, 중력낙하의 공간과, 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스와 와류접촉되는 미스트 암모니아수를 160~200℃ 온도에서 기화시키는 기화열분위기내에서 미스트·와류접촉형으로 교반시켜 화학반응을 통해 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스내에서 질소산화물을 제거시키도록 구성된다.1 is a configuration diagram showing the components of a smart nitrogen oxide removal device 1 in a mist-vortex contact type combustion gas consisting of a cone-shaped ammonia water mist injection and a vortex phenomenon in the bottom direction of the combustion gas according to the present invention. 2 shows the components of a smart nitrogen oxide removal device 1 in a mist-vortex contact type combustion gas consisting of a cone-shaped ammonia water mist injection and a vortex phenomenon in the bottom direction of the combustion gas according to the present invention. It relates to the perspective view shown, which is installed in the combustion gas generator of a boiler and thermal power plant, and controls the injection amount of mist ammonia water according to the temperature of the combustion gas containing nitrogen oxide (Nox) and the content of nitrogen oxide (Nox), , in a space of gravity drop and in a vaporization heat atmosphere that vaporizes mist ammonia water that is in vortex contact with combustion gas containing nitrogen oxides (NOx) at a temperature of 160~200℃, stirs it in a mist-vortex contact type to conduct a chemical reaction (No x ) is configured to remove nitrogen oxides in the contained combustion gas.

상기 미스트·와류접촉형 연소가스내 질소산화물 스마트 제거장치(1)는 보다 구체적으로는, 에어컴퓨레셔모듈(100), 암모니아수공급펌프모듈(200), 유입관로부(300), 연소가스 측정센서모듈(400), 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기(500), 베인(Vane)부(600), 트윈미스트노즐모듈(700), 배출관로부(800), 스마트 제어부(900)로 구성된다.The mist-vortex contact type nitrogen oxide smart removal device 1 in combustion gas is more specifically, the air compressor module 100, the ammonia water supply pump module 200, the inlet pipe part 300, the combustion gas measurement sensor. It consists of a module 400, a mist-vortex contact type cyclone agitator 500, a vane part 600, a twin mist nozzle module 700, a discharge pipe part 800, and a smart control part 900.

먼저, 본 발명에 따른 에어컴퓨레셔모듈(100)에 관해 설명한다.First, the air compressor module 100 according to the present invention will be described.

상기 에어컴퓨레셔모듈(100)은 스마트제어부의 제어신호에 따라 구동되어, 8~9bar 압력으로 트윈미스트노즐모듈 일측에 에어를 공급시키는 역할을 한다.The air compressor module 100 is driven according to the control signal of the smart control unit, and serves to supply air to one side of the twin mist nozzle module at a pressure of 8 to 9 bar.

이는 공기를 압축생산하여 높은 공압으로 저장하였다가 트윈미스트노즐모듈에 공급해주는 것으로, 도 3에 도시한 바와 같이, 압축기 본체(110), 에어탱크(120), 컴퓨레셔헤드부(130), 흡입기(140), 레귤레이터(150), 압력게이지(160)로 구성된다.This is to produce compressed air, store it at high pneumatic pressure, and supply it to the twin mist nozzle module. As shown in FIG. 3 , the compressor body 110 , the air tank 120 , the compressor head unit 130 , and the suction 140 , a regulator 150 , and a pressure gauge 160 .

여기서, 압축기 본체(110)는 각 기기를 외압으로부터 보호하고 지지하는 역할을 한다.Here, the compressor body 110 serves to protect and support each device from external pressure.

상기 에어탱크(120)는 압축공기를 저장하는 역할을 한다.The air tank 120 serves to store compressed air.

상기 컴퓨레셔헤드부(130)는 펌프(실린터)와 모터가 구성된 곳으로, 전원을 온(on)하면 모터가 돌아가면서 실린더의 피스톤운동으로 흡입된 공기가 압축되기 시작한다.The compressor head unit 130 is a place where a pump (cylinder) and a motor are configured, and when the power is turned on, the motor rotates and the air sucked by the piston movement of the cylinder starts to be compressed.

상기 흡입기(140)는 주변의 공기를 흡입하는 장치로서, 흡입하는 과정에서 소음을 줄여주는 역할을 한다. 이는 내부에 필터가 들어있어 주변의 공기를 흡입할 시에 불순물을 필터링시킨다.The inhaler 140 is a device for sucking the surrounding air, and serves to reduce noise during the suction process. It has a filter inside to filter out impurities when inhaling the surrounding air.

상기 레귤레이터(150)는 압력조절장치로서, 압축된 공기의 압력을 조절하여 사용자가 압축된 공기를 사용할 수 있도록 도와주는 역할을 한다. 여기에 에어공급파이프를 통해 트윈미스트노즐모듈의 에어유입포트와 연결되어, 트윈미스트노즐모듈쪽으로 8~9bar 압력을 갖는 에어를 공급시킨다. 그리고, 입력단자 일측에 스마트제어부가 연결되어, 스마트제어부의 제어신호에 따라 구동된다.The regulator 150 is a pressure control device, and serves to help the user to use the compressed air by adjusting the pressure of the compressed air. Here, it is connected to the air inlet port of the twin mist nozzle module through the air supply pipe to supply air with a pressure of 8 to 9 bar toward the twin mist nozzle module. Then, the smart control unit is connected to one side of the input terminal, and is driven according to the control signal of the smart control unit.

상기 압력게이지(160)는 압축된 공기의 압력을 psi(프사이)와 Bar(바), 두가지의 압력단위로 표시해주는 역할을 한다. The pressure gauge 160 serves to display the pressure of the compressed air in psi (psi) and Bar (bar), two pressure units.

다음으로, 본 발명에 따른 암모니아수공급펌프모듈(200)에 관해 설명한다.Next, the ammonia water supply pump module 200 according to the present invention will be described.

상기 암모니아수공급펌프모듈(200)은 스마트제어부의 제어신호에 따라 구동되어, 암모니아수저장탱크에 저장된 암모니아수를 6~10bar 압력으로 트윈미스트노즐모듈 타측에 공급시키는 역할을 한다.The ammonia water supply pump module 200 is driven according to the control signal of the smart control unit, and serves to supply the ammonia water stored in the ammonia water storage tank to the other side of the twin mist nozzle module at a pressure of 6 to 10 bar.

이는 도 4에 도시한 바와 같이, 암모니아 저장탱크(210), 암모니아수공급펌프(220), 체크밸브(230), 운전조작용 스위치(HS : Hand Switch)(240)로 구성된다.As shown in FIG. 4 , it is composed of an ammonia storage tank 210 , an ammonia water supply pump 220 , a check valve 230 , and a switch for operation operation (HS: Hand Switch) 240 .

상기 암모니아 저장탱크(210)는 원통드럼형상으로 형성되어, 암모니아를 저장하는 곳으로, 암모니아수 저장탱크의 일측에 연결된 배관라인상에 수위지시전송기(LIT : Level Indicating Transmitter)가 설치되어, 스마트제어부쪽으로 암모니아수 저장탱크에 저장된 암모니아수 저장 수위를 측정하여 전달시킨다.The ammonia storage tank 210 is formed in a cylindrical drum shape to store ammonia, and a Level Indicating Transmitter (LIT) is installed on a pipe line connected to one side of the ammonia water storage tank. Measure and deliver the ammonia water storage level stored in the ammonia water storage tank.

여기서, 수위지시전송기(LIT : Level Indicating Transmitter)는 암모니아수 저장태크 내 수위를 연속으로 측정하여 수위에 비례하는 4~20mA DC 신호를 발생시키는 역할을 한다.Here, the level indicating transmitter (LIT: Level Indicating Transmitter) serves to continuously measure the water level in the ammonia water storage tank and generate a 4-20mA DC signal proportional to the water level.

그리고, 암노니아수는 암모니아를 물에 녹여서 제조된다. 1부피의 물에 670부피의 암모니아가 녹을 수 있다. 암모니아가 물에 녹는 과정에서 열이 나기 때문에 식혀줄 필요가 있다. And, ammonia water is prepared by dissolving ammonia in water. 670 volumes of ammonia can be dissolved in 1 volume of water. Ammonia needs to be cooled down as it heats up when it dissolves in water.

이는 NH3 암모니아분자와 H2O 물분자가 서로 수소결합으로 결합되어 있는 형태를 가지며, 녹는점은 -79.0도이다. 암모니아수에는 2NH3+H2O태의 분자도 존재하며, 녹는점은 -78.8도이다.It has a form in which NH3 ammonia molecules and H2O water molecules are bonded to each other by hydrogen bonds, and the melting point is -79.0°C. Molecules in the form of 2NH3+H2O are also present in ammonia water, and the melting point is -78.8°C.

상기 암모니아수공급펌프(220)는 암모니아수저장탱크에 저장된 암모니아수를 6~10bar 압력으로 트윈미스트노즐모듈의 암모니아수공급포트에 공급시킨다.The ammonia water supply pump 220 supplies the ammonia water stored in the ammonia water storage tank to the ammonia water supply port of the twin mist nozzle module at a pressure of 6 to 10 bar.

이는 출력 일측에 암모니아수공급파이프가 형성되고, 암모니아수공급파이프는 암모니아공급포트에 연결된다.An ammonia water supply pipe is formed on one side of the output, and the ammonia water supply pipe is connected to the ammonia supply port.

그리고, 입력단자 일측에 스마트제어부가 연결되어, 스마트제어부의 제어신호에 따라 구동된다.Then, the smart control unit is connected to one side of the input terminal, and is driven according to the control signal of the smart control unit.

상기 체크밸브(230)는 암모니아 저장탱크와 암모니아수공급펌프 사이에 복수개로 형성되어, 배관 라인중에 암모니아수의 역류를 방지하는 곳에 사용하는 것으로, 이는 암모니아수공급펌프의 석션(Suction) 및 배출(Discharge)에 부착하여 암모니아수공급펌프를 보호하는데 목적을 갖는다. 그리고, 현장압력 지시 전송기(PIT : Pressure Indicating Transmitter)로부터의 암모니아수 이송시 배관라인의 유체가 빠져 나가는 것을 방지하여 펌프의 작동을 원활하게 한다.The check valve 230 is formed in plurality between the ammonia storage tank and the ammonia water supply pump, and is used to prevent the reverse flow of ammonia water in the piping line, which is used for suction and discharge of the ammonia water supply pump. It is attached to protect the ammonia water supply pump. In addition, when the ammonia water is transferred from the PIT (Pressure Indicating Transmitter), the fluid in the pipe line is prevented from escaping to facilitate the operation of the pump.

여기서, 현장압력 지시 전송기(PIT : Pressure Indicating Transmitter)는 배관라인에 인가되는 압력을 측정하는 게기로서 압력에 비례하는 4~20mA DC 신호를 발생시킨다.Here, the on-site pressure indicating transmitter (PIT: Pressure Indicating Transmitter) is a device that measures the pressure applied to the pipe line and generates a 4-20mA DC signal proportional to the pressure.

상기 운전조작용 스위치(HS : Hand Switch)(240)는 운전조작을 하기 위한 스위치신호를 발생시키는 것으로, 이는 운전조작용 스위치(HS : Hand Switch)가 눌러져서 운전신호를 전달시킨다.The driving operation switch (HS: Hand Switch) 240 generates a switch signal for driving operation, which is a driving operation switch (HS: Hand Switch) is pressed to transmit a driving signal.

여기서, 운전조작용 스위치(HS : Hand Switch)는 운전원이 조작하는 스위치로서, 재래식 판넬 또는 DCS CRT 키보드로 운전하는 경우에 사용된다.Here, a switch for operation operation (HS: Hand Switch) is a switch operated by an operator and is used when driving with a conventional panel or DCS CRT keyboard.

다음으로, 본 발명에 따른 유입관로부(300)에 관해 설명한다.Next, the inlet pipe 300 according to the present invention will be described.

상기 유입관로부(300)는 보일러, 화력발전의 연소가스발생장치에서 발생된 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스를 안내하면서 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기의 헤드 상단부쪽으로 유입시키는 역할을 한다.The inlet pipe part 300 guides the combustion gas containing nitrogen oxide (Nox) generated from the combustion gas generator of the boiler and thermal power generation while introducing it toward the upper end of the head of the mist-vortex contact type cyclone agitator. .

이는 "∩"형 관로파이프로 구성되고, 5t~10t(mm)의 두께로, 강철판, 알루미늄합금판 중 어느 하나가 선택되어 형성된다.It is composed of a "∩" type conduit pipe, with a thickness of 5t to 10t (mm), and is formed by selecting any one of a steel plate and an aluminum alloy plate.

즉, 밀폐구조로 이루어지고, 입구쪽에 보일러, 화력발전의 연소가스발생장치가 연결되고, 출구쪽에 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기가 연결된다.That is, it is made of a closed structure, a boiler and a combustion gas generator of thermal power generation are connected to the inlet side, and a mist-vortex contact type cyclone agitator is connected to the outlet side.

다음으로, 본 발명에 따른 연소가스 측정센서모듈(400)에 관해 설명한다.Next, the combustion gas measurement sensor module 400 according to the present invention will be described.

상기 연소가스 측정센서모듈(400)은 유입관로부 일측에 위치되어, 유입관로부에 유입되는 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스 중 NO, NO2의 NOx을 차등흡수분광원리(DOAS : Differential Optical Absorption Spectroscopy)를 통해 측정하고, 유입관로부내에 흐르는 연소가스의 온도 및 압력을 측정하는 역할을 한다.The combustion gas sensor module 400 is positioned on one side portion inlet pipe, a differential absorption spectroscopy principle the NO x of the NO, NO 2 from the flue gas containing the nitrogen oxides (Nox) flowing into the inlet pipe portion (DOAS: Differential Optical Absorption Spectroscopy) and plays a role in measuring the temperature and pressure of the combustion gas flowing in the inlet pipe.

이는 도 5에 도시한 바와 같이, 차등흡수분광측정센서부(410), 온도센서부(420), 압력센서부(430)로 구성된다.As shown in FIG. 5 , it consists of a differential absorption spectroscopy sensor unit 410 , a temperature sensor unit 420 , and a pressure sensor unit 430 .

상기 차등흡수분광측정센서부(410)는 유입관로부에 유입되는 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스 중 NO, NO2의 NOx 함량을 차등흡수분광원리(DOAS : Differential Optical Absorption Spectroscopy)를 통해 측정하는 역할을 한다.The differential absorption spectroscopy sensor unit 410 measures the NO x content of NO, NO 2 in the combustion gas containing nitrogen oxide (Nox) flowing into the inlet pipe section using the differential optical absorption spectroscopy (DOAS) principle. It serves to measure through

이는 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, "+"형상의 센서모듈본체(411)와, 센서모듈본체의 전단 일측에 위치되어, 유입관로부에 유입되는 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스를 흡입하는 흡입파이프(412)와, 흡입파이프(412)를 흡입한 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스를 일자형 광학측정파이프로 이송시키는 이송펌프(413)와, 광학송신부(413)와 반사경사이에 위치되어 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스를 일자형상으로 형성시키는 일자형 광학측정파이프(414)와, 일자형 광학측정파이프 일측선단에 위치되어, 일자형 광학 측정파이프쪽으로 빛을 생성시키는 LED광원(415)과, LED광원의 LED불빛을 일자형 광학측정파이프에 위치한 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스 중의 일 지점으로 송신시키는 광학송신부(416)와, 광학송신부와 동일선상의 반대편에 위치되어, 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스 중의 일 지점을 통과한 광을 반사시키는 반사경(417)과, 광학송신부 일측에 위치되어, 반사경으로부터 반사되어 되돌아 오는 광을 수신하는 광학수신부(418)와, 광학수신부를 통해 수신된 광을 차등흡수분광원리(DOAS : Differential Optical Absorption Spectroscopy)를 통해 측정하는 광학센서부(419)와, 측정하고 남은 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스를 다시 유입관로부쪽으로 배출시키는 배출파이프(419a)로 구성된다. 이때, 광학센서부는 스마트제어부와 연결된다.As shown in Figs. 6 and 7, the sensor module body 411 of a "+" shape and a combustion containing nitrogen oxides (Nox) flowing into the inlet pipe are located on one side of the front end of the sensor module body. A suction pipe 412 for sucking the gas, a transfer pump 413 for transferring the combustion gas containing nitrogen oxide (Nox) that has sucked the suction pipe 412 to a straight optical measuring pipe, and an optical transmitter 413 and A straight optical measuring pipe 414 positioned between the reflectors to form a combustion gas containing nitrogen oxide (Nox) in a straight shape, and an LED positioned at one end of the straight optical measuring pipe to generate light toward the straight optical measuring pipe The light source 415, the optical transmitter 416 for transmitting the LED light of the LED light source to a point in the combustion gas containing nitrogen oxide (Nox) located in the straight optical measuring pipe, and the optical transmitter located on the opposite side of the same line and a reflector 417 that reflects light passing through a point in the combustion gas containing nitrogen oxide (Nox), and an optical receiver 418 that is located on one side of the optical transmitter and receives light reflected back from the reflector 418 And, the optical sensor unit 419 that measures the light received through the optical receiver through differential optical absorption spectroscopy (DOAS), and the remaining combustion gas containing nitrogen oxide (Nox) is introduced again Consists of a discharge pipe (419a) for discharging toward the conduit section. At this time, the optical sensor unit is connected to the smart control unit.

여기서, 차등흡수분광원리(DOAS : Differential Optical Absorption Spectroscopy)는 대기 중 여러 종류의 미량 기체물질들의 검출에 광범위하게 사용되는 것으로서, 기본적으로 빛이 어떤 매질을 통과할 때 파장에 의존하여 흡수가 일어나는 원리를 이용한다.Here, differential optical absorption spectroscopy (DOAS) is widely used to detect various types of trace gas substances in the atmosphere. Basically, when light passes through a certain medium, absorption occurs depending on the wavelength. use

이러한 차등흡수분광원리를 이용한 광학센서부는 빛의 투과영역에 속하는 거리 내에 존재하는 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스 중 NO, NO2를 측정한다.The optical sensor unit using the differential absorption spectroscopy principle measures NO, NO 2 in the combustion gas containing nitrogen oxide (Nox) existing within a distance belonging to the light transmission region.

즉, 백색광원을 이용하여 평행광을 유입관로부내에 흐르는 연소가스 중에 방출시키고 반사경에 의해 되돌아 온 광을 검출함으로써 차등 흡수분광법을 이용하여 자외선 영역과 가시광선영역에 흡수 밴드를 가지는 NO, NO2 등의 정량적인 농도를 결정하게 된다.That is, by using a white light source to emit parallel light into the combustion gas flowing in the inlet pipe and detecting the returned light by a reflector, NO, NO 2 having absorption bands in the ultraviolet and visible light regions using differential absorption spectroscopy to determine the quantitative concentration.

상기 온도센서부(420)는 유입관로부내에 흐르는 연소가스의 온도를 측정하는 역할을 한다. 이는 출력단자 일측에 스마트제어부가 연결된다.The temperature sensor unit 420 serves to measure the temperature of the combustion gas flowing in the inlet pipe. The smart control unit is connected to one side of the output terminal.

상기 압력센서부(430)는 유입관로부내에 흐르는 연소가스의 압력을 측정하는 역할을 한다. 이는 출력단자 일측에 스마트제어부가 연결된다.The pressure sensor unit 430 serves to measure the pressure of the combustion gas flowing in the inlet pipe. The smart control unit is connected to one side of the output terminal.

다음으로, 본 발명에 따른 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기(500)에 관해설명한다.Next, a mist-vortex contact type cyclone stirrer 500 according to the present invention will be described.

상기 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기(500)는 상광하협(上廣下峽)의 형상으로 형성되어, 중력낙하의 내부공간 상에서, 트윈미스트노즐모듈을 통한 콘(Cone)형상의 암모니아수 미스트분사와, 베인(Vane)부를 통한 연소가스의 하단방향 와류현상을 일으키고, 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스와 와류접촉되는 미스트 암모니아수를 160~200℃ 온도에서 기화시키는 기화열분위기내에서 미스트·와류접촉형으로 교반시켜 화학반응을 통해 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스내에서 질소산화물을 제거시킨 후, 질소산화물이 제거된 연소가스와, 질소가스를 하단부의 배출관로부를 통해 배출시키는 역할을 한다.The mist-vortex contact type cyclone agitator 500 is formed in the shape of the upper and lower gorges, and in the inner space of gravity drop, cone-shaped ammonia water mist injection through the twin mist nozzle module and , Mist and vortex contact in the vaporization heat atmosphere, which causes a downward vortex of combustion gas through the vane and vaporizes mist ammonia water that is in vortex contact with combustion gas containing nitrogen oxides at a temperature of 160~200℃ After removing nitrogen oxides from the combustion gas containing nitrogen oxides (No x ) through a chemical reaction by stirring in the do.

이는 도 8에 도시한 바와 같이, 상광하협(上廣下峽)의 형상으로 이루어져서, 중력낙하공간을 형성시키는 교반기본체(510)가 형성되고, 교반기본체의 헤드 상단부에 유입관로부가 설치되는 유입관로형성부(520)가 형성되며, 교반기본체의 바닥부위에 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스와 와류접촉되는 미스트 암모니아수를 160~200℃ 온도에서 기화시키는 기화열분위기내에서 미스트·와류접촉형으로 교반시켜 화학반응하고 남은 부산물인 물(H2O)과 질소가스(N2)를 집진시키는 부산물 집진부(530)가 형성되고, 부산물 집진부(530) 상단에 배출관로부(800)가 설치되는 배출관로형성부(540)가 형성되며, 배출관로형성부(540) 상단에 진동을 발생시켜 화학반응하고 남은 부산물을 집진부쪽으로 유도시키는 바이브레이터(Vibrator)부(550)가 형성되고, 내부공간 일측에 교반기본체의 내부온도를 센싱시키는 교반기용 온도센서부(560)가 형성되며, 교반기용 온도센서부 일측에 교반기본체의 내부압력을 센싱시키는 교반기용 압력센서부(570)가 형성된다. 상기 바이브레이터(Vibrator)부(550)는 출력단자 일측에 스마트제어부가 연결되어, 스마트제어부로부터 제어신호를 입력받아 구동된다.As shown in FIG. 8, this is made in the shape of an upper and lower gorge, a stirring main body 510 that forms a gravity drop space is formed, and an inlet pipe is installed at the upper end of the head of the stirring main body. Forming part 520 is formed, and mist and vortex contact type in a vaporization heat atmosphere that vaporizes mist ammonia water in vortex contact with combustion gas containing nitrogen oxide (Nox) at the bottom of the stirring body at a temperature of 160 to 200 ° C. A by-product dust collecting unit 530 for collecting water (H 2 O) and nitrogen gas (N 2 ), which are by-products remaining after chemical reaction by stirring, is formed, and a discharge pipe 800 is installed at the upper end of the by-product dust collecting unit 530 . A furnace forming part 540 is formed, and a vibrator part 550 is formed at the upper end of the discharge pipe forming part 540 to generate vibration to induce a by-product remaining after chemical reaction toward the dust collecting part, and a stirrer on one side of the inner space. A temperature sensor unit 560 for agitator for sensing the internal temperature of the body is formed, and a pressure sensor unit 570 for agitator for sensing the internal pressure of the agitator body is formed on one side of the temperature sensor unit for agitator. The vibrator unit 550 is driven by receiving a control signal from the smart control unit connected to the smart control unit on one side of the output terminal.

여기서, 상광하협(上廣下峽)의 형상이라는 것은 도 8에 도시한 바와 같이, 상단부와 중단부는 넓은 공간을 가지다가, 하단부쪽으로 갈수록 깔대기처럼 좁아지는 공간이 형성되는 것을 말한다.Here, as shown in FIG. 8 , the shape of the upper and lower gorges means that the upper and middle portions have a wide space, and a space that becomes narrower like a funnel toward the lower end is formed.

상기 교반기용 온도센서부(560)에서 측정된 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기의 내부공간의 온도는 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기로 유입되는 연소가스의 유입량을 통해 조절된다. 이때의 온도는 160~200℃이다.The temperature of the inner space of the mist-vortex contact-type cyclone stirrer measured by the temperature sensor unit 560 for the stirrer is controlled through the inflow of combustion gas introduced into the mist-vortex contact-type cyclone stirrer. The temperature at this time is 160 ~ 200 ℃.

그리고, 유입관로부의 출구측에 베인(Vane)부(600)가 형성되고, 유입관로부(300)를 관통하고, 유입관로형성부(520)를 지나 베인(Vane)부(600)와 동일선상에 트윈미스트노즐모듈(700)이 수직의 길이방향을 따라 형성되며, 부산물 집진부 상단 일측에 질소산화물이 60~80% 제거된 연소가스와, 질소가스를 배출시키는 배출관로부(800)가 포함되어 형성된다.And, a vane part 600 is formed on the outlet side of the inflow pipe part, passes through the inflow pipe part 300, passes the inflow pipe forming part 520, and is on the same line as the vane part 600 The twin mist nozzle module 700 is formed along the vertical longitudinal direction, and the combustion gas from which 60 to 80% of nitrogen oxide has been removed and the exhaust pipe 800 for discharging nitrogen gas are included on one side of the upper end of the by-product dust collection part. is formed

또한, 도 8에 도시한 바와 같이, 유로관로부와 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기의 헤드부 사이에, 유로관로부가 외압에 흔들리지 않고, 밀폐성을 가지도록 하기 위해, 채널(100×50×5T×7.5T)(511)이 형성되고, 채널 상단에 체크 플레이트(4.5T)(512)가 형성되며, 체크 플레이트와 채널 사이에 락울(Rock Wool)(100t)(513)이 충진되어 형성되고, 체크 플레이트와 채널사이가 외압에 의해 처지는 현상을 방지하고 보강하는 "ㄱ"자형 앵글(100×100×7T)(514)이 형성된다.In addition, as shown in FIG. 8, between the flow path part and the head of the mist-vortex contact type cyclone stirrer, the channel (100×50×5T) is not shaken by external pressure and has sealing properties. ×7.5T) (511) is formed, a check plate (4.5T) (512) is formed at the top of the channel, and a Rock Wool (100t) (513) is filled between the check plate and the channel. A "L"-shaped angle (100×100×7T) 514 is formed to prevent and reinforce a phenomenon between the check plate and the channel from sagging by external pressure.

상기 교반기본체는 외압에 흔들리지 않고 수직의 직립구조로 정위치되도록 지지프레임에 의해 지지된다.The stirring main body is supported by a support frame so as to be positioned in a vertical upright structure without being shaken by external pressure.

그리고, 교반기본체는 바닥면에서 베인(Vane)부까지 높이 6500mm~7500mm(d1+d2)로 형성된다. 여기서, 바닥면에서 베인(Vane)부까지 높이 6500mm~7500mm로 형성되는 이유는 6500mm 이하에서는 암모니아수 미스트와, 와류현상으로 와류가 되는 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스와 교반하는 중력 낙하의 거리가 짧아서, 교반이 잘 안 일어나고, 이로 인해 화학반응율이 낮아져 질소산화물 저감효율이 떨어지는 문제점이 발생되고, 7500mm 이상에서는 부피가 커서 설치비용이 비싸지고, 헤드부에 설치되는 유입관로부와, 에어공급파이프, 암모니아수공급파이프 또한 길이가 길어지고, 에어컴퓨레셔모듈의 에어압력을 다시 조정해야하므로, 설치기간이 길어지는 문제점이 발생되기 때문에, 바닥면에서 베인(Vane)부까지 높이 6500mm~7500mm로 형성되는 것이 가장 바람직하다.And, the stirring main body is formed with a height of 6500mm to 7500mm (d 1 +d 2 ) from the bottom surface to the vane part. Here, the reason for forming a height of 6500mm to 7500mm from the bottom surface to the vane is 6500mm or less, the distance between the ammonia water mist and the combustion gas containing nitrogen oxide (Nox), which becomes a vortex due to the vortex phenomenon, and the distance of gravity drop is short, agitation does not occur well, and this causes a problem that the chemical reaction rate is lowered and the nitrogen oxide reduction efficiency is lowered. The length of the pipe and the ammonia water supply pipe also increases, and the air pressure of the air compressor module needs to be adjusted again, which causes a problem that the installation period is long. It is most preferable to be

이처럼, 본 발명에 따른 교반기본체의 헤드부 상단에 유입관로부의 출구측에 베인(Vane)부가 형성되며, 유입관로부를 관통하고, 유입관로형성부를 지나 베인(Vane)부와 동일선상에 트윈미스트노즐모듈이 수직의 길이방향을 따라 형성됨으로서, 도 17에 도시한 바와 같이, 베인(Vane)부에서 바닥면까지의 높이 6500mm~7500mm(d1+d2)상에서 중력 낙하의 힘으로, 50cm~160cm의 분사거리(d1)를 갖는 평균입자 30~60마이크로미터의 암모니아수 미스트(Mist)를 5900mm~7000mm(d2)까지 확산되면서 와류현상으로 와류가 되는 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스와 교반이 잘되도록 할 수 있어, 화학반응율을 기존에 비해 70~80%로 높일 수가 있고, 이로 인해, 촉매제 없이도, 기존에 비해 질소산화물(Nox) 저감효율을 1.5배~3배로 향상시킬 수가 있다.In this way, a vane part is formed on the outlet side of the inflow pipe part at the upper end of the head part of the stirring main body according to the present invention, passes through the inflow pipe part, passes the inflow pipe formation part, and is on the same line as the vane part and twin mist nozzle As the module is formed along the vertical longitudinal direction, as shown in FIG. 17, the height from the vane part to the bottom surface is 6500mm to 7500mm (d 1 +d 2 ) by the force of gravity drop, 50cm to 160cm the minute range (d 1) an average particle of 30 to 60 while the ammonia water mist (mist) micrometer diffused to 5900mm ~ 7000mm (d 2) combustion containing the vortex phenomenon of nitrogen oxides (Nox) where the vortex gas has and Stirring can be made well, and the chemical reaction rate can be increased to 70 to 80% compared to the conventional one, and for this reason, the nitrogen oxide (Nox) reduction efficiency can be improved by 1.5 to 3 times compared to the conventional without a catalyst.

다음은 본 발명에 따른 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기를 통해, 중력낙하의 내부공간 상에서 콘(Cone)형상의 암모니아수 미스트분사와, 연소가스의 하단방향 와류현상을 일으켜, 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스와 와류접촉되는 미스트 암모니아수를 160~200℃ 온도에서 기화시키는 기화열분위기내에서 미스트·와류접촉형으로 교반시켜 화학반응이 일어나는 과정을 수학식 1,2,3과 같이 표현할 수가 있다.Next, through the mist-vortex contact type cyclone stirrer according to the present invention, cone-shaped ammonia water mist is sprayed on the inner space of gravity drop, and a vortex phenomenon is caused in the lower direction of the combustion gas, so that nitrogen oxides (Nox) are A process in which a chemical reaction occurs by stirring in a mist-vortex contact type in a vaporization heat atmosphere in which the mist ammonia water that is in vortex contact with the combustion gas is vaporized at a temperature of 160 to 200 ℃ can be expressed as Equations 1,2,3.

Figure 112021086790412-pat00001
Figure 112021086790412-pat00001

여기서, NO는 질소산화물(Nox) 중 일산화질소를 나타낸 것이고, 암모니아수 미스트분사시, 이온화되어 산소가 존재하는 환경에서 NH3 암모니아분자와 O2 산소분자가 서로 결합되어 화학반응을 일으킨다.Here, NO represents nitrogen monoxide among nitrogen oxides (No x ), and when the ammonia water mist is sprayed, NH3 ammonia molecules and O 2 oxygen molecules are combined with each other to cause a chemical reaction in an ionized environment in which oxygen is present.

Figure 112021086790412-pat00002
Figure 112021086790412-pat00002

여기서, NO2는 질소산화물(Nox) 중 이산화질소를 나타낸 것이고, 암모니아수 미스트분사시, 이온화되어 NH3 암모니아분자만이 결합되어 화학반응을 일으킨다.Here, NO 2 represents nitrogen dioxide among nitrogen oxides (No x ), and when spraying ammonia water mist, it is ionized and only NH 3 ammonia molecules are bound to cause a chemical reaction.

Figure 112021086790412-pat00003
Figure 112021086790412-pat00003

여기서, NO, NO2는 질소산화물(Nox) 중 일산화질소, 이산화질소를 나타낸 것이고, 암모니아수 미스트분사시, 이온화되어 NH3 암모니아분자만이 결합되어 화학반응을 일으킨다.Here, NO, NO 2 represents nitrogen monoxide and nitrogen dioxide among nitrogen oxides (No x ), and when spraying ammonia water mist, it is ionized and only NH 3 ammonia molecules are combined to cause a chemical reaction.

이처럼, 수학식 1,2,3에 표현된 것 같이, 화학반응 후, 물(H2O)과 질소가스(N2)의 부산물이 생성된다.As such, as expressed in Equations 1,2,3, after the chemical reaction, by-products of water (H 2 O) and nitrogen gas (N 2 ) are generated.

이렇게 생성된 부산물은 부산물 집진부에 집진되거나, 또는 부산물 중 질소가스(N2)는 배출관로부를 통해 외부로 배출된다.The by-products thus generated are collected in the by-product dust collecting part, or nitrogen gas (N 2 ) of the by-products is discharged to the outside through the discharge pipe part.

다음으로, 본 발명에 따른 베인(Vane)부(600)에 관해 설명한다.Next, a description will be given of the vane unit 600 according to the present invention.

상기 베인(Vane)부(600)는 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기의 헤드 상단부에 위치한 유입관로부의 출구상에 형성되어, 유입관로부에 흡입력을 형성시키면서, 유입된 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스를 와류를 형성시켜 하단방향으로 확산시키는 역할을 한다.The vane part 600 is formed on the outlet of the inlet pipe part located at the upper end of the head of the mist-vortex contact type cyclone stirrer, and while forming a suction force in the inflow pipe part, the introduced nitrogen oxides (No x ) It forms a vortex and diffuses the contained combustion gas in the lower direction.

이는 도 14에 도시한 바와 같이, 원통형상의 몸체(610)와, 몸체의 내부공간에 복수개의 회전날개(620)가 형성되고, 회전날개의 회전축상에 회전모터(630)가 형성되어 구성된다.As shown in FIG. 14, a cylindrical body 610, a plurality of rotary blades 620 are formed in the inner space of the body, and a rotary motor 630 is formed on the rotary shaft of the rotary blade.

그리고, 회전모터의 입력단자 일측에 스마트제어부가 연결되어, 스마트제어부의 제어신호에 따라 구동된다.Then, the smart control unit is connected to one side of the input terminal of the rotary motor, and is driven according to the control signal of the smart control unit.

상기 연소가스를 하단방향 와류현상을 일으키는 베인(Vane)부는 일예로, 풍량 1,500~4,000㎥/h로 동작된다.A vane unit that causes the combustion gas to vortex downward, for example, is operated at an air volume of 1,500 to 4,000 m 3 /h.

다음으로, 본 발명에 따른 트윈미스트노즐모듈(700)에 관해 설명한다.Next, the twin mist nozzle module 700 according to the present invention will be described.

상기 트윈미스트노즐모듈(700)은 길이방향을 따라 봉형상으로 형성되고, 내부에 에어컴퓨레셔로부터 8~9bar 압력과, 암모니아수공급펌프로부터 6~10bar 압력의 조합으로 노즐엣지의 내부공간상에서 1차 믹싱시킨 후, 노즐바깥쪽으로 콘(Cone)형상의 액막을 갖는 평균입자 30~60마이크로미터의 암모니아수 미스트(Mist)를 형성시키는 역할을 한다.The twin mist nozzle module 700 is formed in a rod shape along the longitudinal direction, and is a combination of 8 to 9 bar pressure from an air compressor and 6 to 10 bar pressure from an ammonia water supply pump. After mixing, it serves to form an ammonia water mist with an average particle size of 30 to 60 micrometers having a cone-shaped liquid film on the outside of the nozzle.

이는 도 9에 도시한 바와 같이, 노즐본체(710), 에어(Air)유로부(720), 암모니아수유로부(730)가 구성된다.As shown in FIG. 9 , a nozzle body 710 , an air passage unit 720 , and an ammonia water passage unit 730 are configured.

상기 노즐본체(710)는 길이방향을 따라 봉형상으로 형성되어 각 기기를 외압으로부터 보호하고 지지하는 역할을 한다.The nozzle body 710 is formed in a rod shape along the longitudinal direction to protect and support each device from external pressure.

이는 도 10에 도시한 바와 같이, 내부공간 일측에 에어(Air)유로부(720)가 길이방향을 따라 노즐엣지부(710a)까지 형성되고, 에어(Air)유로부(720) 일측에 암모니아수유로부(730)가 길이방향을 따라 노즐엣지부(710a)까지 형성된다. As shown in FIG. 10, an air flow passage 720 is formed on one side of the inner space up to the nozzle edge portion 710a along the longitudinal direction, and an ammonia water passage is formed on one side of the air flow passage 720. A portion 730 is formed up to the nozzle edge portion 710a along the longitudinal direction.

그리고, 헤드부 일측에 에어유입포트(711)가 형성되고, 에어유입포트 일측에 암모니아수공급포트(712)가 형성된다.Then, an air inlet port 711 is formed on one side of the head portion, and an ammonia water supply port 712 is formed on one side of the air inlet port.

여기서, 에어유입포트(711)는 에어공급파이프가 연결되어, 에어컴퓨레셔모듈의 레귤레이터가 연결된다.Here, the air inlet port 711 is connected to the air supply pipe, the regulator of the air compressor module is connected.

그리고, 암모니아수공급포트(712)는 암모니아수공급파이프가 연결되어, 암모니아수공급펌프와 연결된다.Then, the ammonia water supply port 712 is connected to the ammonia water supply pipe, and is connected to the ammonia water supply pump.

상기 에어(Air)유로부(720)는 노즐본체의 내부공간에 길이방향을 따라 노즐엣지부(710a)까지 형성되어, 에어컴퓨레셔로부터 유입되는 8~9bar 압력을 갖는 에어(Air)가 흐르는 유로 역할을 한다.The air flow passage 720 is formed up to the nozzle edge portion 710a in the longitudinal direction in the inner space of the nozzle body, and the air having a pressure of 8 to 9 bar introduced from the air compressor flows. plays a role

상기 암모니아수유로부(730)는 노즐본체의 내부공간에 길이방향을 따라 노즐엣지부(710a)까지 형성되어, 암모니아수공급펌프로부터 유입되는 6~10bar 압력을 갖는 암모니아수가 흐르는 유로 역할을 한다.The ammonia water flow path part 730 is formed up to the nozzle edge part 710a in the longitudinal direction in the inner space of the nozzle body, and serves as a flow path through which ammonia water having a pressure of 6 to 10 bar introduced from the ammonia water supply pump flows.

상기 노즐엣지부(710a)는 노즐분사구로서, 에어와 암모니아수를 내부공간상에서 1차 믹싱시킨 후, 노즐바깥쪽으로 콘(Cone)형상의 액막을 갖는 평균입자 30~60마이크로미터의 암모니아수 미스트(Mist)를 형성시키는 역할을 한다.The nozzle edge part 710a is a nozzle injection port, after first mixing air and ammonia water in the inner space, ammonia water mist having an average particle size of 30 to 60 micrometers having a cone-shaped liquid film on the outside of the nozzle plays a role in forming

이는 도 11 및 도 12에 도시한 바와 같이, 노즐엣지믹싱부(710a-1), 캡홀더(710a-2), 벤츄리노즐(710a-3), 보호 플랜지부(710a-4)로 구성된다.11 and 12, it is composed of a nozzle edge mixing part 710a-1, a cap holder 710a-2, a venturi nozzle 710a-3, and a protective flange part 710a-4.

상기 노즐엣지믹싱부(710a-1)는 에어(Air)유로부(720)와 암모니아수유로부(730)가 연결된 상태에서, 에어(Air)유로부(720)에서 유입된 에어(Air)와 암모니아수유로부에서 유입된 암모니아수를 1차 믹싱시킨 후, 벤츄리노즐 방향쪽으로 열십자가("+")형태로 분출시키는 역할을 한다.The nozzle edge mixing unit 710a-1 is a state in which the air flow path unit 720 and the ammonia water flow path unit 730 are connected, and the air introduced from the air flow path unit 720 and the ammonia water After first mixing the ammonia water introduced from the flow path, it plays a role of ejecting it in the form of a cross (“+”) in the direction of the venturi nozzle.

이는 도 11 및 도 12에 도시한 바와 같이, 내부공간의 중앙에 암모니아수유로부(730)가 형성되고, 암모니아수유로부(730)의 엣지선단에 열십자가("+")형태로 암모니아수가 나오도록 유도하는 열십자헤드형 타켓핀(710a-1a)이 돌출되어 형성되며, 암모니아수유로부(730) 일측에 에어(Air)유로부(720)가 형성되고, 에어(Air)유로부(720)의 엣지선단에 6개의 에어분사홀(710a-1b)이 형성된다.As shown in FIGS. 11 and 12, the ammonia water passage part 730 is formed in the center of the inner space, and the ammonia water comes out in the form of a cross ("+") at the edge end of the ammonia water passage part 730. The guiding crisscross head type target pin 710a-1a is formed to protrude, and an air flow passage 720 is formed on one side of the ammonia water flow passage 730, and the air flow passage 720 of the Six air injection holes 710a-1b are formed at the tip of the edge.

여기서, 6개의 에어분사홀은 에어(Air)가 6개 방향에서 분사되어 열십자헤드형 타켓핀(710a-1a)에서 나오는 암모니아수와 다방면으로 믹싱반경을 갖으면서, 믹싱시키는 역할을 한다.Here, the six air injection holes play a role of mixing while having a mixing radius in various directions with the ammonia water from which air is sprayed from six directions and comes out of the cross head type target pin (710a-1a).

상기 열십자헤드형 타켓핀(710a-1a)은 도 11 및 도 12에 도시한 바와 같이, 헤드부가 막힌 구조로 되어 있고, 상하좌우의 열십자가("+")형태로 홀이 형성되어, 그 홀을 통해 암모니아수가 나오게 된다.As shown in FIGS. 11 and 12, the cross head type target pin (710a-1a) has a structure in which the head is blocked, and a hole is formed in the form of a cross (“+”) in the upper, lower, left, and right directions, and the Ammonia water comes out through the hole.

그리고, 노즐엣지믹싱부의 열십자헤드형 타켓핀쪽으로 캡홀더가 결합되면, 도 12 및 도 13에 도시한 바와 같이, 벤츄리노즐방향쪽으로 열십자가("+")형태로 분출시킨다.And, when the cap holder is coupled to the cross head type target pin of the nozzle edge mixing unit, as shown in FIGS. 12 and 13, it is ejected in the form of a cross (“+”) toward the venturi nozzle.

상기 캡홀더(710a-2)는 도 12에 도시한 바와 같이, 노즐엣지믹싱부에 결합되어 지지되면서, 믹싱된 암모니아수와 에어(Air)가 벤츄리노즐방향쪽으로 열십자가("+")형태로 분출시키도록 안내역할을 한다.As shown in FIG. 12, the cap holder 710a-2 is coupled to and supported by the nozzle edge mixing unit, and the mixed ammonia water and air are ejected in the form of a cross (“+”) in the direction of the venturi nozzle. act as a guide to make it happen.

상기 벤츄리노즐(710a-3)은 캡홀더를 덮으면서 노즐엣지믹싱부에 결합되고, 직경이 좁아져 저압(Low Pressure)의 고속도(High Speed)로 형성되는 벤츄리노즐을 통해, 열십자가("+")형태로 분출되는 암모니아수를 노즐바깥쪽으로 콘(Cone)형상의 액막을 갖는 평균입자 30~60마이크로미터의 암모니아수 미스트(Mist)를 형성시키는 역할을 한다.The venturi nozzle (710a-3) is coupled to the nozzle edge mixing unit while covering the cap holder, and the diameter is narrowed through the venturi nozzle formed at low pressure and high speed, a crisscross ("+) It plays a role in forming an ammonia water mist with an average particle size of 30 to 60 micrometers having a cone-shaped liquid film on the outside of the nozzle.

이는 도 13에 도시한 바와 같이, 직경D1를 갖는 곳에서는 고압(High Pressure)의 저속도(Low Speed)가 형성되다가 직경d1를 갖는 곳에서는 저압(Low Pressure)의 고속도(High Speed)로 형성되어, 가속화된다.As shown in FIG. 13, a low speed of high pressure is formed in a place having a diameter D1, and a high speed of low pressure is formed in a place having a diameter d1, accelerated

상기 보호 플랜지부(710a-4)는 환형상으로 형성되어, 캡홀더와 노즐엣지믹싱부를 나사산결합으로 체결시켜 외압에 의해 흔들리지 않도록 지지해주는 역할을 한다.The protective flange portion (710a-4) is formed in an annular shape, and serves to support the cap holder and the nozzle edge mixing portion by screwing them together so as not to be shaken by external pressure.

이처럼, 노즐엣지믹싱부(710a-1), 캡홀더(710a-2), 벤츄리노즐(710a-3), 보호 플랜지부(710a-4)로 이루어진 노즐엣지부(710a)가 구성됨으로서, 에어(Air)유로부(720)에서 유입된 에어(Air)와 암모니아수유로부에서 유입된 암모니아수를 1차 믹싱시킨 후, 벤츄리노즐 방향쪽으로 열십자가("+")형태로 분출시키고, 벤츄리노즐에서 노즐바깥쪽으로 콘(Cone)형상의 액막을 갖는 평균입자 30~60마이크로미터의 암모니아수 미스트(Mist)를 형성시킬 수가 있다. As such, the nozzle edge part 710a consisting of the nozzle edge mixing part 710a-1, the cap holder 710a-2, the venturi nozzle 710a-3, and the protective flange part 710a-4 is configured, so that the air ( Air) After first mixing the air introduced from the flow passage 720 and the ammonia water introduced from the ammonia water passage, it is ejected in the form of a cross (“+”) in the direction of the venturi nozzle, and from the venturi nozzle to the outside of the nozzle Ammonia water mist with an average particle size of 30 to 60 micrometers having a cone-shaped liquid film can be formed.

이로 인해, 노즐바깥쪽으로 콘(Cone)형상의 액막을 갖는 평균입자 30~60마이크로미터의 암모니아수 미스트(Mist)와, 하단방향쪽으로 50cm~160cm의 분사거리를 갖도록 형성시킬 수가 있다.For this reason, it is possible to form an ammonia water mist having an average particle size of 30 to 60 micrometers having a cone-shaped liquid film on the outside of the nozzle, and a spray distance of 50 cm to 160 cm toward the lower end.

여기서, 노즐바깥쪽으로 콘(Cone)형상의 액막을 갖는 평균입자 30~60마이크로미터의 암모니아수 미스트(Mist)와, 하단방향쪽으로 50cm~160cm의 분사거리는 도 17에 도시한 바와 같이, 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기 내부공간에서 형성되고, 중력 낙하의 힘으로, 50cm~160cm의 분사거리를 갖는 평균입자 30~60마이크로미터의 암모니아수 미스트(Mist)가 5900mm~7000mm까지 확산되면서 와류현상으로 와류가 되는 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스와 교반이 잘되도록 형성된다.Here, the ammonia water mist having an average particle size of 30 to 60 micrometers having a cone-shaped liquid film on the outside of the nozzle, and a spray distance of 50 cm to 160 cm toward the bottom direction, as shown in FIG. 17, mist-vortex contact Formed in the inner space of the type cyclone agitator, and with the force of gravity fall, ammonia water mist with an average particle size of 30 to 60 micrometers with a spray distance of 50 cm to 160 cm spreads to 5900 mm to 7000 mm and becomes a vortex by a vortex phenomenon. It is formed to be well stirred with combustion gas containing nitrogen oxides (Nox).

다음으로, 본 발명에 따른 배출관로부(800)에 관해 설명한다.Next, the discharge pipe 800 according to the present invention will be described.

상기 배출관로부(800)는 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기에서 화학반응하고 남은 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스와, 화학반응 후의 부산물인 질소가스를 외부로 배출시키는 역할을 한다. The discharge pipe part 800 serves to discharge the combustion gas containing nitrogen oxide (No x ) remaining after chemical reaction in the mist-vortex contact type cyclone stirrer, and nitrogen gas, which is a by-product after the chemical reaction, to the outside.

이는 곡선라인의 형상으로 형성된다.It is formed in the shape of a curved line.

상기 외부는 촉매 환원 탑 설비(3), 또는 백연배출굴뚝(4)을 말한다.The outside refers to the catalytic reduction tower facility (3), or the white smoke exhaust chimney (4).

그리고, 배출관로부의 흡입력은 외부의 촉매 환원 탑 설비(3) 및 백연배출굴뚝(4)의 흡입모터에서 생성된다.And, the suction power of the discharge pipe section is generated by the suction motor of the external catalytic reduction tower facility (3) and the white smoke exhaust stack (4).

상기 화학반응하고 남은 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스는 유입관로부를 통해 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기에 유입되는 초창기에 비해, 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기에서 질소산화물(Nox)이 80%~90% 제거된 연소가스를 말한다. 나머지 질소산화물(Nox) 10~20% 제거는 촉매 환원 탑 설비(3)에서 이루어진다. The combustion gas containing nitrogen oxides (No x ) remaining after the chemical reaction is compared to the initial period when it is introduced into the mist-vortex contact-type cyclone stirrer through the inlet pipe section, and nitrogen oxides (No x ) refers to the combustion gas from which 80% to 90% of the gas has been removed. The remaining nitrogen oxides (No x ) 10 to 20% removal is made in the catalytic reduction tower facility (3).

다음으로, 본 발명에 따른 스마트 제어부(900)에 관해 설명한다.Next, the smart control unit 900 according to the present invention will be described.

상기 스마트 제어부(900)는 에어컴퓨레셔모듈, 암모니아수공급펌프모듈, 유입관로부, 연소가스 측정센서모듈, 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기, 베인(Vane)부, 트윈미스트노즐모듈, 배출관로부와 연결되어, 각 기기의 전반적인 동작을 제어하면서, 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기내 유입된 연소가스의 온도와, 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스가 유입관로부 상에 위치한 연소가스 측정센서모듈로부터 전달된 질소산화물(Nox) 함량(ppm)에 따라 미스트 암모니아수의 분사량을 제어하고, 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기를 통해 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스와 와류접촉되는 미스트 암모니아수를 160~200℃ 온도에서 기화시키는 기화열분위기내에서 미스트·와류접촉형으로 교반시켜 화학반응을 통해 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스내에서 질소산화물을 제거시키도록 제어하는 역할을 한다.The smart control unit 900 includes an air compressor module, an ammonia water supply pump module, an inlet pipe part, a combustion gas measurement sensor module, a mist-vortex contact type cyclone agitator, a vane part, a twin mist nozzle module, an exhaust pipe part It is connected to and controls the overall operation of each device, and the temperature of the combustion gas introduced into the mist/vortex contact type cyclone agitator and the combustion gas containing nitrogen oxide (Nox) are measured on the inlet pipe part The amount of mist ammonia water is controlled according to the nitrogen oxide (Nox) content (ppm) transmitted from the sensor module, and the mist ammonia water is in vortex contact with the combustion gas containing nitrogen oxide (Nox) through the mist-vortex contact type cyclone stirrer. It serves to control the removal of nitrogen oxides from the combustion gas containing nitrogen oxides (No x ) through a chemical reaction by stirring in a mist-vortex contact type in a vaporization heat atmosphere that vaporizes at a temperature of 160~200℃.

이는 마이크로프로세서로 구성된다.It consists of a microprocessor.

즉, 도 15에 도시한 바와 같이, 입력단자 일측에 연소가스 측정센서모듈의 차등흡수분광측정센서부(410)가 연결되어, 유입관로부에 유입되는 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스 중 NO, NO2의 NOx 함량을 차등흡수분광원리(DOAS : Differential Optical Absorption Spectroscopy)를 통해 측정한 광측정데이터가 입력되고, 또 다른 입력단자 타측에 연소가스 측정센서모듈의 온도센서부(420)가 연결되어, 온도센서부에서 측정된 유입관로부내에 흐르는 연소가스의 온도가 입력되며, 또 다른 입력단자 일측에 연소가스 측정센서모듈의 압력센서부(430)가 연결되어, 압력센서부에서 측정된 유입관로부내에 흐르는 연소가스의 압력이 입력되고, 또 다른 입력단자 타측에 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기의 교반기용 온도센서부(560)가 연결되어, 교반기용 온도센서부에서 센싱한 교반기본체의 내부온도가 입력되며, 또 다른 입력단자 일측에 에 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기의 교반기용 압력센서부(570)가 연결되어, 교반기용 압력센서부에서 센싱한 교반기본체의 내부압력이 입력되고, 출력단자 일측에 에어컴퓨레셔모듈의 레귤레이터(150)가 연결되어, 트윈미스트노즐모듈쪽으로 8~9bar 압력을 갖는 에어를 공급시키도록 출력신호를 출력시키고, 또 다른 출력단자 타측에 암모니아수공급펌프모듈의 암모니아수공급펌프(220)가 연결되어, 트윈미스트노즐모듈쪽으로 6~10bar 압력을 갖는 암모니아수를 공급시키도록 출력신호를 출력시키며, 또 다른 출력단자 일측에 베인(Vane)부의 회전모터(630)가 연결되어, 유입관로부에 흡입력을 형성시키면서, 유입된 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스를 와류를 형성시켜 하단방향으로 확산시키도록 회전모터쪽으로 출력신호를 출력시키고, 또 다른 출력단자 타측에 부산물 집진부(530)가 연결되어, 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스와 와류접촉되는 미스트 암모니아수를 160~200℃ 온도에서 기화시키는 기화열분위기내에서 미스트·와류접촉형으로 교반시켜 화학반응하고 남은 부산물인 물(H2O)과 질소가스(N2)를 집진시키도록 부산물 집진부쪽으로 출력신호를 출력시키며, 또 다른 출력단자 일측에 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기의 바이브레이터(Vibrator)부(550)가 연결되어, 진동을 발생시켜 화학반응하고 남은 부산물을 집진부쪽으로 유도시키도록 바이브레이터(Vibrator)부쪽으로 출력신호를 출력시키도록 구성된다.That is, as shown in FIG. 15 , the differential absorption spectroscopy sensor unit 410 of the combustion gas measurement sensor module is connected to one side of the input terminal, and among the combustion gas containing nitrogen oxide (Nox) flowing into the inlet pipe part The optical measurement data measured through the differential optical absorption spectroscopy (DOAS) of the NO x content of NO, NO 2 is input, and the temperature sensor unit 420 of the combustion gas measurement sensor module is located on the other side of the other input terminal. is connected, the temperature of the combustion gas flowing in the inlet pipe unit measured by the temperature sensor unit is input, and the pressure sensor unit 430 of the combustion gas measurement sensor module is connected to one side of another input terminal, and the pressure sensor unit measures The pressure of the combustion gas flowing in the inlet pipe is inputted, and the temperature sensor unit 560 for the stirrer of the mist-vortex contact type cyclone stirrer is connected to the other side of the other input terminal, and the stirrer sensed by the temperature sensor for the stirrer The internal temperature of the body is input, and the pressure sensor unit 570 for the agitator of the mist/vortex contact type cyclone agitator is connected to one side of the other input terminal, so that the internal pressure of the agitator body sensed by the pressure sensor unit for the agitator is is input, the regulator 150 of the air compressor module is connected to one side of the output terminal, and an output signal is output to supply air having a pressure of 8 to 9 bar toward the twin mist nozzle module, and ammonia water is supplied to the other side of the other output terminal The ammonia water supply pump 220 of the pump module is connected to output an output signal to supply ammonia water having a pressure of 6 to 10 bar toward the twin mist nozzle module, and the rotation motor 630 of the vane part on one side of the other output terminal. ) is connected to form a suction force in the inlet pipe, and output an output signal to the rotary motor to form a vortex to diffuse the combustion gas containing the introduced nitrogen oxide (Nox) in the lower direction, and another output terminal Mist and vortex contact type in a vaporization heat atmosphere in which the by-product dust collector 530 is connected to the other side and vaporizes the mist ammonia water that is in vortex contact with the combustion gas containing nitrogen oxides (Nox) at a temperature of 160 ~ 200 ℃ The output signal is output to the by-product dust collector to collect water (H 2 O) and nitrogen gas (N 2 ), which are by-products remaining after chemical reaction by stirring with The vibrator unit 550 is connected, and is configured to generate vibration and output an output signal toward the vibrator unit to induce the remaining by-products after chemical reaction toward the dust collecting unit.

상기 스마트제어부에서는 암모니아수 미스트분사의 경우에 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스와 와류접촉되는 미스트 암모니아수를 160~200℃ 온도에서 기화시키는 기화열분위기내에서 반응이 일어나므로 교반기용 온도센서로부터 측정된 온도센싱값에 따라 트윈미스트노즐모듈쪽으로 암모니아수가 공급되도록 암모니아수공급펌프모듈쪽에 제어신호를 출력시킨다.In the smart control unit, in the case of spraying ammonia water mist, the reaction occurs in the vaporization heat atmosphere in which the mist ammonia water that is in vortex contact with the combustion gas containing nitrogen oxide (Nox) is vaporized at a temperature of 160 ~ 200 ° C. A control signal is output to the ammonia water supply pump module so that ammonia water is supplied to the twin mist nozzle module according to the temperature sensing value.

즉, 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스와 와류접촉되는 미스트 암모니아수를 160~200℃ 온도에서 기화시키는 기화열분위기 이하의 온도이거나, 이상의 온도일 경우에는 암모니아수공급펌프모듈쪽에는 암모니아수가 공급되지 않도록 오프(Off)신호가 입력되고, 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스와 와류접촉되는 미스트 암모니아수를 160~200℃ 온도에서 기화시키는 기화열분위기 일 때만, 암모니아수공급펌프모듈쪽에 암모니아수가 공급되도록 온(On) 신호가 입력된다.That is, if the temperature is below or above the vaporization heat atmosphere, which vaporizes the mist ammonia water in vortex contact with the combustion gas containing nitrogen oxides at a temperature of 160 to 200 ° C, the ammonia water is not supplied to the ammonia water supply pump module. Only when the OFF signal is input and the vaporization heat atmosphere in which the mist ammonia water that is in vortex contact with the combustion gas containing nitrogen oxide is vaporized at a temperature of 160~200℃ is turned on so that the ammonia water is supplied to the ammonia water supply pump module On) signal is input.

또한, 스마트제어부에서는 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기내 유입된 연소가스의 온도와;, 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스가 유입관로부 상에 위치한 연소가스 측정센서모듈의 차등흡수분광측정센서부로부터 전달된 질소산화물(Nox) 함량(ppm);에 따라 NH3:NOx 분사 비율 조절을 통해 미스트 암모니아수의 분사량을 제어하는 미스트 암모니아수 분사량제어알고리즘엔진부(910)가 포함되어 구성된다.In addition, in the smart control unit, the temperature of the combustion gas introduced into the mist-vortex contact type cyclone stirrer; and the combustion gas containing nitrogen oxide (Nox) is differential absorption spectroscopic measurement of the combustion gas measurement sensor module located on the inflow pipe part According to the nitrogen oxide (Nox) content (ppm) delivered from the sensor unit; the mist ammonia water injection amount control algorithm engine unit 910 for controlling the injection amount of the mist ammonia water through adjustment of the NH 3 :NO x injection ratio is included and configured.

도 18은 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기내 유입된 연소가스의 온도가 160℃ 일 때 각 공간속도에서 유입된 질소산화물(Nox) 농도에 따라 분사된 암모니아수 미스트(Mist)의 양을 NH3:NOx 비율로 조절하였을 경우에, 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기내에서의 NOx 제거효율을 나타낸 그래프이다.18 shows the amount of ammonia mist (Mist) sprayed according to the nitrogen oxide (Nox) concentration introduced at each space velocity when the temperature of the combustion gas introduced into the mist-vortex contact type cyclone agitator is 160° C. NH 3 : It is a graph showing the NO x removal efficiency in the mist-vortex contact type cyclone agitator when the NO x ratio is adjusted.

그래프에서 볼 수 있듯이, 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기내에 유입된 연소가스의 온도가 160℃인 경우, 암모니아수 미스트(Mist)와 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스가 교반이 잘되는 화학반응율이 60~70% 정도로 나타난다.As can be seen from the graph, when the temperature of the combustion gas introduced into the mist-vortex contact type cyclone agitator is 160°C, the chemical reaction rate at which the combustion gas containing ammonia water mist and nitrogen oxides (Nox) is well stirred. It appears in 60-70% of cases.

이는 암모니아수 미스트(Mist)와 질소산화물(Nox) 반응이 고온에서 높은 화학반응율을 나타내기 때문에 화학반응율이 낮게 나타난다.This shows that the chemical reaction rate is low because ammonia water mist and nitrogen oxide (Nox) reactions show a high chemical reaction rate at high temperature.

또한, 도 18의 그래프에 도시된 바와 같이, 동일한 질소산화물(Nox) 농도 조건에서 NH3:NOx 분사 비율이 높아짐에 따라 암모니아수 미스트(Mist)와 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스가 교반이 잘되는 화학반응율이 증가하는 것을 확인할 수 있다.In addition, as shown in the graph of FIG. 18 , under the same nitrogen oxide (Nox) concentration condition, as the NH 3 :NO x injection ratio increases, the combustion gas containing ammonia water mist (Mist) and nitrogen oxide (No x ) is It can be seen that the chemical reaction rate with good stirring is increased.

즉, 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기내에 유입된 연소가스의 온도가 160℃일 때, NH3:NOx 분사 비율이 0.8에서 1.2로 증가함에 따라 연소가스에 포함된 질소산화물(Nox)와 반응할 수 있는 암모니아수 미스트(Mist)가 많아졌기 때문이다.That is, when the temperature of the combustion gas introduced into the mist-vortex contact type cyclone agitator is 160℃, as the NH 3 :NO x injection ratio increases from 0.8 to 1.2, nitrogen oxides (No x ) and This is because the ammonia water mist that can react has increased.

따라서, 본 발명에 따른 미스트 암모니아수 분사량제어알고리즘엔진부에서는 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기내에 유입된 연소가스의 온도가 160℃일 때 NH3:NOx 분사 비율을 1.2정도로 유지하는 것이 암모니아수 미스트(Mist)와 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스가 교반이 잘되는 화학반응율이 증가하기 때문에, NH3:NOx 분사 비율을 1.2정도로 유지되도록 설정제어한다.Therefore, the mist of aqueous ammonia injection control algorithm engine unit according to the present invention, NH 3 when the temperature of the combustion gas introduced into the mist, vortex contact type cyclone agitator 160 ℃: that ammonia water mist to maintain the NO x injection ratio about 1.2 ( Mist) and nitrogen oxides (No x ) are well stirred because the chemical reaction rate increases, so the NH 3 :NO x injection ratio is controlled to be maintained at about 1.2.

그리고, 도 18의 그래프에 도시된 바와 같이, 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기내에 유입된 연소가스의 온도가 160℃일 때, 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스 농도가 200ppm에서 500ppm으로 증가함에 따라, 암모니아수 미스트(Mist)와 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스가 교반이 잘되는 화학반응율이 증가하는 것을 확인할 수가 있다.And, as shown in the graph of FIG. 18, when the temperature of the combustion gas introduced into the mist-vortex contact type cyclone agitator is 160° C., the concentration of the combustion gas containing nitrogen oxide (No x ) is changed from 200 ppm to 500 ppm. As it increases, it can be seen that the chemical reaction rate in which the combustion gas containing ammonia water mist (Mist) and nitrogen oxide (No x ) is well stirred increases.

이는 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기내에서, 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스가 밀집도를 가지면서 하단방향 와류현상으로 와류가 되면서 넓게 퍼져있어, 암모니아수 미스트(Mist)와 교반확률이 높아지기 때문이다.In the mist-vortex contact type cyclone agitator, the combustion gas containing nitrogen oxides (No x ) has a density and spreads widely as it becomes a vortex by a downward vortex phenomenon, increasing the probability of stirring with ammonia water mist. Because.

이에, 본 발명에 따른 미스트 암모니아수 분사량제어알고리즘엔진부에서는 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기내에 유입된 연소가스의 온도가 160℃일 때, 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스 농도를 500ppm로 유지되도록 설정제어한다.Accordingly, in the mist ammonia water injection amount control algorithm engine unit according to the present invention, when the temperature of the combustion gas introduced into the mist-vortex contact type cyclone agitator is 160° C., the concentration of the combustion gas containing nitrogen oxide (No x ) is set to 500 ppm. Control the settings to be maintained.

도 19는 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기내 연소가스의 온도가 200℃ 일 때 각 공간속도에서 유입된 질소산화물(Nox) 농도에 따라 분사된 암모니아수 미스트(Mist)의 양을 NH3:NOx 비율로 조절하였을 경우에, 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기내에서의 NOx 제거효율을 나타낸 그래프이다.19 shows the amount of ammonia water mist (Mist) injected according to the nitrogen oxide (No x ) concentration introduced at each space velocity when the temperature of the combustion gas in the mist-vortex contact type cyclone agitator is 200 ° C. NH 3 : NO It is a graph showing the NO x removal efficiency in the mist-vortex contact type cyclone stirrer when the ratio is adjusted to x.

이는 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기내 연소가스의 온도가 160℃에서 200℃로 증가한 경우 암모니아수 미스트(Mist)와 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스가 교반이 잘되는 화학반응율이 70~80% 정도로 증가된 것을 확인할 수가 있다.This means that when the temperature of the combustion gas in the mist-vortex contact type cyclone agitator increases from 160°C to 200°C, the chemical reaction rate at which the combustion gas containing ammonia water mist (Mist) and nitrogen oxide (No x) is well stirred is 70-80 It can be seen that the increase is about %.

이는 200℃의 온도조건이 기화열분위기내에서, 화학반응의 활성화 온도 영역에 도달하였기 때문이다.This is because the temperature condition of 200° C. reached the activation temperature range of the chemical reaction in the vaporization heat atmosphere.

또한, 도 19의 그래프에 도시된 바와 같이, 동일한 질소산화물(Nox) 농도 조건에서 NH3:NOx 분사 비율이 높아짐에 따라 암모니아수 미스트(Mist)와 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스가 교반이 잘되는 화학반응율이 증가하는 것을 확인할 수 있다.In addition, as shown in the graph of FIG. 19 , under the same nitrogen oxide (No x ) concentration condition, as the NH 3 :NO x injection ratio increases, the combustion gas containing ammonia water mist (Mist) and nitrogen oxide (No x ) It can be seen that the chemical reaction rate with good stirring increases.

즉, 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기내에 유입된 연소가스의 온도가 200℃일 때, NH3:NOx 분사 비율이 0.8에서 1.2로 증가함에 따라 연소가스에 포함된 질소산화물(Nox)과 반응할 수 있는 암모니아수 미스트(Mist)가 많아졌기 때문이다.That is, when the temperature of the combustion gas introduced into the mist-vortex contact type cyclone agitator is 200℃, as the NH 3 :NO x injection ratio increases from 0.8 to 1.2, nitrogen oxides (No x ) and This is because the ammonia water mist that can react has increased.

따라서, 본 발명에 따른 미스트 암모니아수 분사량제어알고리즘엔진부에서는 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기내에 유입된 연소가스의 온도가 200℃일 때 NH3:NOx 분사 비율을 1.2정도로 유지하는 것이 암모니아수 미스트(Mist)와 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스가 교반이 잘되는 화학반응율이 증가하기 때문에, NH3:NOx 분사 비율을 1.2정도로 유지되도록 설정제어한다.Therefore, the mist of aqueous ammonia injection control algorithm engine unit according to the present invention, NH 3 when the temperature of the combustion gas introduced into the mist, vortex contact type cyclone agitator 200 ℃: that ammonia water mist to maintain the NO x injection ratio about 1.2 ( Mist) and nitrogen oxides (No x ) are well stirred because the chemical reaction rate increases, so the NH 3 :NO x injection ratio is controlled to be maintained at about 1.2.

그리고, 도 19의 그래프에 도시된 바와 같이, 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기내에 유입된 연소가스의 온도가 200℃일 때, 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스 농도가 200ppm에서 500ppm으로 증가함에 따라, 암모니아수 미스트(Mist)와 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스가 교반이 잘되는 화학반응율이 증가하는 것을 확인할 수가 있다.And, as shown in the graph of FIG. 19, when the temperature of the combustion gas introduced into the mist-vortex contact type cyclone stirrer is 200° C., the concentration of the combustion gas containing nitrogen oxides (No x ) is changed from 200 ppm to 500 ppm. As it increases, it can be seen that the chemical reaction rate in which the combustion gas containing ammonia water mist (Mist) and nitrogen oxide (No x ) is well stirred increases.

이는 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기내에서, 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스가 밀집도를 가지면서 하단방향 와류현상으로 와류가 되면서 넓게 퍼져있어, 암모니아수 미스트(Mist)와 교반확률이 높아지기 때문이다.In the mist-vortex contact type cyclone agitator, the combustion gas containing nitrogen oxides (No x ) has a density and spreads widely as it becomes a vortex by a downward vortex phenomenon, increasing the probability of stirring with ammonia water mist. Because.

이에, 본 발명에 따른 미스트 암모니아수 분사량제어알고리즘엔진부에서는 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기내에 유입된 연소가스의 온도가 200℃일 때, 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스 농도를 500ppm로 유지되도록 설정제어한다.Therefore, in the mist ammonia water injection amount control algorithm engine unit according to the present invention, when the temperature of the combustion gas introduced into the mist-vortex contact type cyclone agitator is 200 ° C, the concentration of the combustion gas containing nitrogen oxides (No x ) is set to 500 ppm. Control the settings to be maintained.

이러한 결과를 통해 본 발명에 따른 미스트 암모니아수 분사량제어알고리즘엔진부는 다음의 표 1과 같이 테이블표를 알고리즘화하여 NH3:NOx 분사 비율을 설정하여 미스트 암모니아수 분사량을 제어하게 된다.Through these results, the mist ammonia water injection amount control algorithm engine unit according to the present invention algorithmizes the table table as shown in Table 1 below, and sets the NH 3 :NO x injection ratio to control the mist ammonia water injection amount.

순번turn 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기내 유입된 연소가스의 온도(℃)Temperature (℃) of combustion gas introduced into the mist-vortex contact type cyclone agitator 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스가 유입관로부 상에 위치한 연소가스 측정센서모듈의 차등흡수분광측정센서부로부터 전달된 질소산화물(Nox) 함량(ppm)Nitrogen oxide (Nox) content (ppm) delivered from the differential absorption spectroscopy sensor unit of the combustion gas measurement sensor module in which the combustion gas containing nitrogen oxide (Nox) is located on the inlet pipe part NH3:NOx 분사 비율NH 3 :NO x injection ratio 암모니아수 미스트(Mist)와 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스가 교반이 되는 화학반응율(%)Chemical reaction rate (%) at which combustion gas containing ammonia water mist and nitrogen oxide (Nox) is stirred 1One 160160 500500 1.01.0 7070 22 160160 500500 1.21.2 7373 33 200200 200200 0.80.8 7070 44 200200 350350 0.80.8 7070 55 200200 500500 0.80.8 7878 66 200200 200200 1.01.0 7575 77 200200 350350 1.01.0 7575 88 200200 500500 1.01.0 8080 99 200200 200200 1.21.2 7575 1010 200200 350350 1.21.2 7575 1111 200200 500500 1.21.2 8585

즉, 미스트 암모니아수 분사량제어알고리즘엔진부는 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기내 유입된 연소가스의 온도가 160℃ 이고, 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스가 유입관로부 상에 위치한 연소가스 측정센서모듈의 차등흡수분광측정센서부로부터 전달된 질소산화물(Nox) 함량(ppm)이 500ppm이면, NH3:NOx 분사 비율을 1.0~1.2로 조절하여 미스트 암모니아수의 분사량을 제어하고, 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기내 유입된 연소가스의 온도가 200℃이고, 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스가 유입관로부 상에 위치한 연소가스 측정센서모듈의 차등흡수분광측정센서부로부터 전달된 질소산화물(Nox) 함량(ppm)이 250~500ppm이면, NH3:NOx 분사 비율을 0.8~1.2로 조절하여 미스트 암모니아수의 분사량을 제어한다.That is, in the mist ammonia water injection amount control algorithm engine part, the temperature of the combustion gas introduced into the mist-vortex contact type cyclone agitator is 160°C, and the combustion gas containing nitrogen oxide (Nox) is located on the inflow pipe part. If the nitrogen oxide (Nox) content (ppm) delivered from the differential absorption spectroscopy sensor unit of the module is 500 ppm, the NH 3 :NO x injection ratio is adjusted to 1.0~1.2 to control the amount of mist ammonia water sprayed, and mist and vortex contact The temperature of the combustion gas introduced into the type cyclone agitator is 200°C, and the combustion gas containing nitrogen oxide (Nox) is transferred from the differential absorption spectroscopy sensor unit of the combustion gas measurement sensor module located on the inlet pipe part. (Nox) If the content (ppm) is 250 ~ 500ppm, NH 3 : NO x control the injection amount of mist ammonia water by adjusting the injection ratio to 0.8 ~ 1.2.

이처럼, 미스트 암모니아수 분사량제어알고리즘엔진부를 통해, 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스 중 NO, NO2의 NOx 함량에 따라 미스트 암모니아수의 분사량을 제어하고, 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스와 와류접촉되는 미스트 암모니아수를 160~200℃ 온도에서 기화시키는 기화열분위기내에서 미스트·와류접촉형으로 교반시켜 화학반응을 통해 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스내에서 질소산화물을 제거시키도록 제어할 수 있어, 기준치에 맞는 암모니아수 분사로 인해, 설치비용 및 운용비용을 기존에 비해 40%이하로 낮출 수 있고, 안전한 작업환경분위기를 만들 수 있다.In this way, through the mist ammonia water injection amount control algorithm engine unit, the injection amount of the mist ammonia water is controlled according to the NO x content of NO, NO 2 in the combustion gas containing nitrogen oxides (Nox), and the combustion gas containing nitrogen oxides (Nox) Control to remove nitrogen oxides from combustion gas containing nitrogen oxides (Nox) through chemical reaction by stirring in a mist-vortex contact type in a vaporization heat atmosphere that vaporizes mist ammonia water in vortex contact with temperature of 160~200℃ By spraying ammonia water that meets the standard, installation and operating costs can be lowered to 40% or less compared to the existing ones, and a safe working environment can be created.

여기서, 기준치는 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기내 유입된 연소가스의 온도와, 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스가 유입관로부 상에 위치한 연소가스 측정센서모듈의 차등흡수분광측정센서부로부터 전달된 질소산화물(Nox) 함량(ppm)을 말한다.Here, the reference value is the temperature of the combustion gas introduced into the mist-vortex contact type cyclone agitator and the differential absorption spectroscopic measurement sensor unit of the combustion gas measurement sensor module in which the combustion gas containing nitrogen oxide (Nox) is located on the inlet pipe portion. It refers to the nitrogen oxide (Nox) content (ppm) delivered from

이하, 본 발명에 따른 콘(Cone)형상의 암모니아수 미스트분사·연소가스의 하단방향 와류현상으로 이루어진 미스트·와류접촉형 연소가스내 질소산화물 스마트 제거장치의 구체적인 동작과정에 관해 설명한다.Hereinafter, a detailed operation process of the smart nitrogen oxide removal device in the mist-vortex contact type combustion gas consisting of a cone-shaped ammonia water mist injection and a downward vortex phenomenon of the combustion gas according to the present invention will be described.

먼저, 도 16에 도시한 바와 같이, 보일러(화목보일러)의 연소가스발생장치(2)와 촉매 환원 탑 설비(3) 사이에 미스트·와류접촉형 연소가스내 질소산화물 스마트 제거장치(1)가 설치된다.First, as shown in FIG. 16, between the combustion gas generator 2 of the boiler (firewood boiler) and the catalytic reduction tower facility 3, a mist-vortex contact type nitrogen oxide smart removal device 1 in combustion gas is installed is installed

즉, 보일러, 화력발전의 연소가스발생장치와 촉매 환원 탑 설비 사이에 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기가 기준이 되어 설치된다. That is, a mist-vortex contact type cyclone agitator is installed as a standard between a boiler, a combustion gas generator of a thermal power plant, and a catalytic reduction tower facility.

이어서, 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기를 기준으로, 유입관로부와 배출관로부가 설치된다. 즉, 유입관로부의 입구측이 보일러, 화력발전의 연소가스발생장치와 연결되고, 배출관로부의 출구측이 촉매 환원 탑 설비와 연결된다.Then, based on the mist-vortex contact type cyclone agitator, an inlet pipe section and an outlet pipe section are installed. That is, the inlet side of the inlet pipe section is connected to the boiler and the combustion gas generator of thermal power generation, and the outlet side of the discharge pipe section is connected to the catalytic reduction tower facility.

이어서, 유입관로부의 출구측에 베인(Vane)부가 설치된다.Then, a vane unit is installed on the outlet side of the inflow pipe unit.

이어서, 유입관로부를 관통하고, 유입관로형성부를 지나 베인(Vane)부와 동일선상에 트윈미스트노즐모듈이 수직의 길이방향을 따라 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기의 헤드부 상단에 설치된다.Then, the twin mist nozzle module passes through the inlet pipe section, passes through the inflow pipe forming section and on the same line as the vane section, is installed at the top of the head of the mist-vortex contact type cyclone stirrer along the vertical longitudinal direction.

이어서, 트윈미스트노즐모듈의 에어유입포트에 에어컴퓨레셔모듈이 에어공급파이프를 통해 연결되어 설치되고, 트윈미스트노즐모듈의 암모니아수공급포트에 암모니아수공급펌프가 암모니아수공급파이프를 통해 연결되어 설치된다.Then, the air compressor module is connected to the air inlet port of the twin mist nozzle module through the air supply pipe and installed, and the ammonia water supply pump is connected to the ammonia water supply port of the twin mist nozzle module through the ammonia water supply pipe and installed.

이어서, 에어컴퓨레셔모듈, 암모니아수공급펌프모듈, 유입관로부, 연소가스 측정센서모듈, 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기, 베인(Vane)부, 트윈미스트노즐모듈, 배출관로부에 스마트제어부가 연결되어 설치된다.Then, the smart control unit is connected to the air compressor module, the ammonia water supply pump module, the inlet pipe part, the combustion gas measurement sensor module, the mist-vortex contact type cyclone agitator, the vane part, the twin mist nozzle module, and the discharge pipe part and installed

다음으로, 설치가 완료된 에어컴퓨레셔모듈이 스마트제어부의 제어신호에 따라 구동되어, 8~9bar 압력으로 트윈미스트노즐모듈 일측에 에어를 공급시킨다.Next, the installed air compressor module is driven according to the control signal of the smart control unit, and air is supplied to one side of the twin mist nozzle module at a pressure of 8 to 9 bar.

다음으로, 암모니아수공급펌프모듈이 스마트제어부의 제어신호에 따라 구동되어, 암모니아수저장탱크에 저장된 암모니아수를 6~10bar 압력으로 트윈미스트노즐모듈 타측에 공급시킨다.Next, the ammonia water supply pump module is driven according to the control signal of the smart control unit, and the ammonia water stored in the ammonia water storage tank is supplied to the other side of the twin mist nozzle module at a pressure of 6 to 10 bar.

다음으로, 유입관로부에서, 보일러, 화력발전의 연소가스발생장치에서 발생된 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스를 안내하면서 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기의 헤드 상단부쪽으로 유입시킨다.Next, in the inlet pipe section, while guiding the combustion gas containing nitrogen oxide (Nox) generated from the combustion gas generator of the boiler and thermal power generation, it is introduced toward the upper end of the head of the mist-vortex contact type cyclone agitator.

다음으로, 연소가스 측정센서모듈에서, 유입관로부에 유입되는 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스 중 NO, NO2의 NOx을 차등흡수분광원리(DOAS : Differential Optical Absorption Spectroscopy)를 통해 측정하고, 유입관로부내에 흐르는 연소가스의 온도 및 압력을 측정한 후, 측정한 센싱데이터들을 스마트제어부로 전달시킨다.Next, in the combustion gas measurement sensor module, NO x of NO and NO 2 in the combustion gas containing nitrogen oxide (Nox) flowing into the inlet pipe is measured through differential optical absorption spectroscopy (DOAS). After measuring the temperature and pressure of the combustion gas flowing in the inlet pipe, the measured sensing data is transmitted to the smart controller.

이때, 스마트제어부는 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스 중 NO, NO2의 NOx에 따라 미스트 암모니아수의 분사량을 제어한다.At this time, the smart control unit controls the injection amount of the mist ammonia water according to NO x of NO, NO 2 of the combustion gas containing nitrogen oxides (No x ).

다음으로, 도 17에 도시한 바와 같이, 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기에서 트윈미스트노즐모듈을 통한 콘(Cone)형상의 암모니아수 미스트분사와, 베인(Vane)부를 통한 연소가스의 하단방향 와류현상이 일어나고, 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스와 와류접촉되는 미스트 암모니아수를 160~200℃ 온도에서 기화시키는 기화열분위기내에서 미스트·와류접촉형으로 교반시켜 화학반응을 통해 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스내에서 질소산화물을 제거시킨다. 이때, 스마트제어부에서는 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기를 통해 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스와 와류접촉되는 미스트 암모니아수를 160~200℃ 온도에서 기화시키는 기화열분위기내에서 미스트·와류접촉형으로 교반시켜 화학반응을 통해 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스내에서 질소산화물을 제거시키도록 제어한다.Next, as shown in FIG. 17, cone-shaped ammonia water mist injection through the twin mist nozzle module in the mist-vortex contact type cyclone agitator, and the bottom direction vortex phenomenon of the combustion gas through the vane unit this taking place, the nitrogen oxide was stirred in the evaporation heat atmosphere with mist, vortex contact type nitrogen oxide through a chemical reaction of (Nox) vaporized in the combustion gases and the vortex contact 160 ~ 200 ℃ temperature mist of aqueous ammonia, which includes (No x) It removes nitrogen oxides from the combustion gas containing this. At this time, the smart control unit vaporizes the mist ammonia water that is in vortex contact with the combustion gas containing nitrogen oxide (Nox) through the mist-vortex contact-type cyclone stirrer at a temperature of 160~200℃. Controlled to remove nitrogen oxides from combustion gas containing nitrogen oxides (No x ) through a chemical reaction by stirring.

즉, 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기에 설치된 베인(Vane)부에서 유입관로부에 흡입력을 형성시키면서, 유입된 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스를 와류를 형성시켜 하단방향으로 확산시킨다.That is, while forming a suction force in the inlet pipe section from the vane installed in the mist-vortex contact type cyclone stirrer, the combustion gas containing the introduced nitrogen oxide (No x ) forms a vortex and diffuses in the lower direction. .

그리고, 트윈미스트노즐모듈에서 에어컴퓨레셔로부터 8~9bar 압력과, 암모니아수공급펌프로부터 6~10bar 압력의 조합으로 노즐엣지부에 집중적으로 하이스피드 플로우(High Speed Flow)를 방출하여, 노즐바깥쪽으로 콘(Cone)형상의 액막을 갖는 평균입자 30~60마이크로미터의 암모니아수 미스트(Mist)를 형성시킨다.In the twin mist nozzle module, the high speed flow is concentrated at the nozzle edge by a combination of 8~9bar pressure from the air compressor and 6~10bar pressure from the ammonia water supply pump, and the cone is outside the nozzle. Ammonia water mist with an average particle size of 30 to 60 micrometers having a cone-shaped liquid film is formed.

미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기의 화학반응시, 소모되는 암모니아수 유량은 684ℓ/h이고, 암모니아/질소산화물의 분자비(molar ratio)는 0.93이다.During the chemical reaction of the mist-vortex contact type cyclone stirrer, the flow rate of ammonia water consumed is 684 ℓ/h, and the molecular ratio of ammonia/nitrogen oxide is 0.93.

그리고, 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기에 유입된 연소가스에 포함된 질소산화물 농도가 782~796㎎/㎥일 때, 중력낙하의 내부공간에서, 암모니아수 미스트분사와, 베인(Vane)부를 통한 연소가스의 하단방향 와류현상이 일어나고, 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스와 와류접촉되는 미스트 암모니아수를 160~200℃ 온도에서 기화시키는 기화열분위기내에서 미스트·와류접촉형으로 교반시켜 화학반응을 통해 제거된 질소산화물(Nox)은 71~88㎎/㎥로 모두 환경보호 배출표준에 부합한다.And, when the nitrogen oxide concentration contained in the combustion gas introduced into the mist-vortex contact type cyclone agitator is 782-796 mg/㎥, in the internal space of gravity drop, ammonia water mist injection and combustion through the vane part A vortex phenomenon occurs in the lower direction of the gas, and the mist ammonia water that is in vortex contact with the combustion gas containing nitrogen oxides is stirred in a vaporization heat atmosphere at a temperature of 160~200℃ to be stirred in a mist-vortex contact type through a chemical reaction. The removed nitrogen oxides (No x ) are 71 to 88 mg/m3, which all meet the environmental protection emission standards.

이때, 질소산화물(Nox)제거효율은 88.9~91%이며, 암모니아 슬립(ammonia slip)은 0.8~1.3㎎/㎥로서, 촉매제 없이도, 기존에 비해 질소산화물(Nox) 저감효율을 1.5배~3배로 향상시킬 수가 있다.At this time, the nitrogen oxide (No x ) removal efficiency is 88.9 to 91%, and the ammonia slip is 0.8 to 1.3 mg/m3, and without a catalyst, the nitrogen oxide (Nox) reduction efficiency is 1.5 times to 3 It can be improved by doubling.

다음으로, 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기에서 질소산화물이 제거된 연소가스와, 질소가스를 하단부의 배출관로부를 통해 배출시킨다.Next, the combustion gas from which nitrogen oxides have been removed from the mist-vortex contact type cyclone agitator and nitrogen gas are discharged through the discharge pipe part of the lower part.

끝으로, 배출관로부에서는 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기에서 생성된 질소산화물이 60~80% 제거된 연소가스와, 질소가스를 촉매 환원 탑 설비 또는 백연배출굴뚝로 배출시킨다.Finally, in the discharge pipe section, the combustion gas from which 60-80% of nitrogen oxides generated by the mist-vortex contact type cyclone agitator have been removed and nitrogen gas are discharged to a catalytic reduction tower facility or a white smoke exhaust chimney.

1 : 미스트·와류접촉형 연소가스내 질소산화물 스마트 제거장치
100 : 에어컴퓨레셔모듈
200 : 암모니아수공급펌프모듈
300 : 유입관로부
400 : 연소가스 측정센서모듈
500 : 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기
600 : 베인(Vane)부
700 : 트윈미스트노즐모듈
800 : 배출관로부
900 : 스마트 제어부
1: Mist/vortex contact type nitrogen oxide smart removal device in combustion gas
100: air compressor module
200: ammonia water supply pump module
300: inlet pipe part
400: flue gas measurement sensor module
500: Mist and vortex contact type cyclone agitator
600: Vane part
700: twin mist nozzle module
800: discharge pipe part
900: smart control

Claims (8)

보일러, 화력발전의 연소가스발생장치에 설치되어, 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스의 온도와 질소산화물(Nox)의 함량에 따라 미스트 암모니아수의 분사량을 제어하고, 중력낙하의 공간과, 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스와 와류접촉되는 미스트 암모니아수를 160~200℃ 온도에서 기화시키는 기화열분위기내에서 미스트·와류접촉형으로 교반시켜 화학반응을 통해 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스내에서 질소산화물을 제거시키도록 구성되는 콘(Cone)형상의 암모니아수 미스트분사·연소가스의 하단방향 와류현상으로 이루어진 미스트·와류접촉형 연소가스내 질소산화물 스마트 제거장치에 있어서,
상기 미스트·와류접촉형 연소가스내 질소산화물 스마트 제거장치는
스마트제어부의 제어신호에 따라 구동되어, 8~9bar 압력으로 트윈미스트노즐모듈 일측에 에어를 공급시키는 에어컴퓨레셔모듈(100)과,
스마트제어부의 제어신호에 따라 구동되어, 암모니아수저장탱크에 저장된 암모니아수를 6~10bar 압력으로 트윈미스트노즐모듈 타측에 공급시키는 암모니아수공급펌프모듈(200)과,
보일러, 화력발전의 연소가스발생장치에서 발생된 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스를 안내하면서 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기의 헤드 상단부쪽으로 유입시키는 유입관로부(300)와,
유입관로부 일측에 위치되어, 유입관로부에 유입되는 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스 중 NO, NO2의 NOx을 차등흡수분광원리(DOAS : Differential Optical Absorption Spectroscopy)를 통해 측정하고, 유입관로부내에 흐르는 연소가스의 온도 및 압력을 측정하는 연소가스 측정센서모듈(400)과,
상광하협(上廣下峽)의 형상으로 형성되어, 중력낙하의 내부공간 상에서, 트윈미스트노즐모듈을 통한 콘(Cone)형상의 암모니아수 미스트분사와, 베인(Vane)부를 통한 연소가스의 하단방향 와류현상을 일으키고, 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스와 와류접촉되는 미스트 암모니아수를 160~200℃ 온도에서 기화시키는 기화열분위기에서 미스트·와류접촉형으로 교반시켜 화학반응을 통해 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스내에서 질소산화물을 제거시킨 후, 질소산화물이 제거된 연소가스와, 질소가스를 하단부의 배출관로부를 통해 배출시키는 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기(500)와,
미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기의 헤드 상단부에 위치한 유입관로부의 출구상에 형성되어, 유입관로부에 흡입력을 형성시키면서, 유입된 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스를 와류를 형성시켜 하단방향으로 확산시키는 베인(Vane)부(600)와,
길이방향을 따라 봉형상으로 형성되고, 내부에 에어컴퓨레셔로부터 8~9bar 압력과, 암모니아수공급펌프로부터 6~10bar 압력의 조합으로 노즐엣지의 내부공간상에서 1차 믹싱시킨 후, 노즐바깥쪽으로 콘(Cone)형상의 액막을 갖는 평균입자 30~60마이크로미터의 암모니아수 미스트(Mist)를 형성시키는 트윈미스트노즐모듈(700)과,
미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기에서 생성된 질소산화물이 60~80% 제거된 연소가스와, 질소가스를 외부로 배출시키는 배출관로부(800)와,
에어컴퓨레셔모듈, 암모니아수공급펌프모듈, 유입관로부, 연소가스 측정센서모듈, 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기, 베인(Vane)부, 트윈미스트노즐모듈, 배출관로부와 연결되어, 각 기기의 전반적인 동작을 제어하면서, 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기내 유입된 연소가스의 온도와, 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스가 유입관로부 상에 위치한 연소가스 측정센서모듈로부터 전달된 질소산화물(Nox) 함량(ppm)에 따라 미스트 암모니아수의 분사량을 제어하고, 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기를 통해 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스와 와류접촉되는 미스트 암모니아수를 160~200℃ 온도에서 기화시키는 기화열분위기내에서 미스트·와류접촉형으로 교반시켜 화학반응을 통해 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스내에서 질소산화물을 제거시키도록 제어하는 스마트 제어부(900)가 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 콘(Cone)형상의 암모니아수 미스트분사·연소가스의 하단방향 와류현상으로 이루어진 미스트·와류접촉형 연소가스내 질소산화물 스마트 제거장치.
It is installed in the combustion gas generator of a boiler and thermal power plant, and controls the amount of mist ammonia water sprayed according to the temperature of the combustion gas containing nitrogen oxide (Nox) and the content of nitrogen oxide (Nox), the space of gravity drop, and nitrogen Combustion containing nitrogen oxides (No x ) through chemical reaction by stirring in a mist-vortex contact type in a vaporization heat atmosphere that vaporizes mist ammonia water that is in vortex contact with combustion gas containing oxides at a temperature of 160~200℃ In the mist-vortex contact type nitrogen oxide in combustion gas smart removal device consisting of cone-shaped ammonia water mist spraying and vortex in the bottom direction of the combustion gas, which is configured to remove nitrogen oxides from the gas,
The mist-vortex contact type nitrogen oxide smart removal device in combustion gas is
An air compressor module 100 that is driven according to the control signal of the smart control unit and supplies air to one side of the twin mist nozzle module at a pressure of 8 to 9 bar;
The ammonia water supply pump module 200 that is driven according to the control signal of the smart control unit and supplies the ammonia water stored in the ammonia water storage tank to the other side of the twin mist nozzle module at a pressure of 6 to 10 bar;
An inlet pipe part 300 that introduces the combustion gas containing nitrogen oxide (Nox) generated from the combustion gas generator of a boiler and thermal power plant to the upper end of the head of the mist-vortex contact type cyclone agitator while guiding it;
Located on one side of the inlet pipe, NO x of NO, NO 2 in the combustion gas containing nitrogen oxide (Nox) flowing into the inlet pipe is measured through differential optical absorption spectroscopy (DOAS), A combustion gas measurement sensor module 400 for measuring the temperature and pressure of the combustion gas flowing in the inlet pipe, and
Formed in the shape of upper and lower gorges, cone-shaped ammonia water mist is sprayed through twin mist nozzle module in the internal space of gravity drop, and the bottom direction vortex of combustion gas through the vane Nitrogen oxide (No x ) through a chemical reaction by stirring in a mist-vortex contact type in a vaporization heat atmosphere that causes a phenomenon and vaporizes mist ammonia water that is in vortex contact with combustion gas containing nitrogen oxides (Nox) at a temperature of 160~200℃ After removing nitrogen oxides from the combustion gas contained therein, the combustion gas from which nitrogen oxides are removed and the nitrogen gas are discharged through the discharge pipe at the bottom of the mist-vortex contact type cyclone agitator 500 and,
Formed on the outlet of the inlet pipe part located at the upper part of the head of the mist-vortex contact type cyclone agitator, while forming a suction force in the inlet pipe part, the combustion gas containing the introduced nitrogen oxide (No x ) forms a vortex to form a vortex at the bottom A vane portion 600 that diffuses in the direction,
It is formed in a rod shape along the longitudinal direction, and after primary mixing on the inner space of the nozzle edge with a combination of 8~9 bar pressure from the air compressor and 6~10 bar pressure from the ammonia water supply pump, the cone ( A twin mist nozzle module 700 for forming an ammonia water mist having an average particle size of 30 to 60 micrometers having a cone-shaped liquid film;
A discharge pipe 800 for discharging the combustion gas from which 60-80% of nitrogen oxides generated in the mist-vortex contact type cyclone agitator are removed and nitrogen gas to the outside;
Air compressor module, ammonia water supply pump module, inlet pipe section, combustion gas measurement sensor module, mist/vortex contact type cyclone agitator, vane section, twin mist nozzle module, and exhaust pipe section are connected to each other. While controlling the overall operation, the temperature of the combustion gas introduced into the mist-vortex contact type cyclone agitator and the combustion gas containing nitrogen oxide (Nox) are transferred from the combustion gas measurement sensor module located on the inlet pipe part. (Nox) Controls the amount of ammonia mist sprayed according to the content (ppm), and the mist ammonia water that is in vortex contact with the combustion gas containing nitrogen oxide (Nox) through a mist-vortex contact type cyclone stirrer at a temperature of 160~200℃ A smart control unit 900 that controls to remove nitrogen oxides from the combustion gas containing nitrogen oxides (No x ) through a chemical reaction by stirring in a mist-vortex contact type in the vaporizing heat atmosphere to be vaporized is included. A mist-vortex contact type smart removal device for nitrogen oxides in combustion gas, which is characterized by cone-shaped ammonia water mist injection and vortex flow in the lower direction of the combustion gas.
삭제delete 제1항에 있어서, 상기 연소가스 측정센서모듈(400)은
유입관로부에 유입되는 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스 중 NO, NO2의 NOx 함량을 차등흡수분광원리(DOAS : Differential Optical Absorption Spectroscopy)를 통해 측정하는 차등흡수분광측정센서부(410)와,
유입관로부내에 흐르는 연소가스의 온도를 측정하는 온도센서부(420)와,
유입관로부내에 흐르는 연소가스의 압력을 측정하는 압력센서부(430)로 구성되는 것을 특징으로 하는 콘(Cone)형상의 암모니아수 미스트분사·연소가스의 하단방향 와류현상으로 이루어진 미스트·와류접촉형 연소가스내 질소산화물 스마트 제거장치.
According to claim 1, wherein the combustion gas measurement sensor module 400
A differential absorption spectroscopy sensor unit 410 that measures the NO x content of NO and NO 2 in the combustion gas containing nitrogen oxides (Nox) flowing into the inlet pipe through differential optical absorption spectroscopy (DOAS). )Wow,
A temperature sensor unit 420 for measuring the temperature of the combustion gas flowing in the inlet pipe unit, and
Cone-shaped ammonia water mist spraying, characterized in that it consists of a pressure sensor unit 430 for measuring the pressure of the combustion gas flowing in the inlet pipe part, mist-vortex contact type combustion consisting of a vortex phenomenon in the lower direction of the combustion gas Smart removal of nitrogen oxides in gas.
제1항에 있어서, 상기 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기(500)는
상광하협(上廣下峽)의 형상으로 이루어져서, 중력낙하공간을 형성시키는 교반기본체(510)가 형성되고, 교반기본체의 헤드 상단부에 유입관로부가 설치되는 유입관로형성부(520)가 형성되며, 교반기본체의 바닥부위에 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스와 와류접촉되는 미스트 암모니아수를 160~200℃ 온도에서 기화시키는 기화열분위기내에서 미스트·와류접촉형으로 교반시켜 화학반응하고 남은 부산물인 물(H2O)과 질소가스(N2)를 집진시키는 부산물 집진부(530)가 형성되고, 부산물 집진부(530) 상단에 배출관로부(800)가 설치되는 배출관로형성부(540)가 형성되며, 배출관로형성부(540) 상단에 진동을 발생시켜 화학반응하고 남은 부산물을 집진부쪽으로 유도시키는 바이브레이터(Vibrator)부(550)가 형성되고, 내부공간 일측에 교반기본체의 내부온도를 센싱시키는 교반기용 온도센서부(560)가 형성되며, 교반기용 온도센서부 일측에 교반기본체의 내부압력을 센싱시키는 교반기용 압력센서부(570)가 형성되는 것을 특징으로 하는 콘(Cone)형상의 암모니아수 미스트분사·연소가스의 하단방향 와류현상으로 이루어진 미스트·와류접촉형 연소가스내 질소산화물 스마트 제거장치.
According to claim 1, wherein the mist-vortex contact type cyclone stirrer 500 is
The agitation main body 510 is formed in the shape of the upper and lower gorges to form a gravity drop space, and the inlet pipe forming part 520 in which the inlet pipe part is installed at the upper end of the head of the stirring main body is formed, Water, a by-product remaining after chemical reaction by stirring in a mist-vortex contact type in a vaporization heat atmosphere in which mist ammonia water that is in vortex contact with combustion gas containing nitrogen oxides (Nox) at the bottom of the stirring body is vaporized at a temperature of 160~200℃ A by-product dust collecting part 530 for collecting (H2O) and nitrogen gas (N2) is formed, and a discharge pipe forming part 540 in which the discharge pipe 800 is installed at the upper end of the by-product dust collecting part 530 is formed, and the discharge pipe A vibrator part 550 is formed at the top of the forming part 540 to induce a chemical reaction and remaining by-products toward the dust collecting part by generating vibration, and a temperature sensor part for agitator that senses the internal temperature of the stirring main body on one side of the internal space 560 is formed, and a cone-shaped ammonia water mist injection/combustion gas, characterized in that a pressure sensor part 570 for agitator for sensing the internal pressure of the agitator body is formed on one side of the temperature sensor part for agitator A mist-vortex contact type nitrogen oxide smart removal device in combustion gas with a downward vortex phenomenon.
제1항에 있어서, 상기 트윈미스트노즐모듈(700)은
길이방향을 따라 봉형상으로 형성되어 각 기기를 외압으로부터 보호하고 지지하는 노즐본체(710)와,
노즐본체의 내부공간에 길이방향을 따라 노즐엣지부(710a)까지 형성되어, 에어컴퓨레셔로부터 유입되는 8~9bar 압력을 갖는 에어(Air)가 흐르는 유로 역할을 하는 에어(Air)유로부(720)와,
노즐본체의 내부공간에 길이방향을 따라 노즐엣지부(710a)까지 형성되어, 암모니아수공급펌프로부터 유입되는 6~10bar 압력을 갖는 암모니아수가 흐르는 유로 역할을 하는 암모니아수유로부(730)로 구성되는 것을 특징으로 하는 콘(Cone)형상의 암모니아수 미스트분사·연소가스의 하단방향 와류현상으로 이루어진 미스트·와류접촉형 연소가스내 질소산화물 스마트 제거장치.
According to claim 1, wherein the twin mist nozzle module (700)
A nozzle body 710 formed in a rod shape along the longitudinal direction to protect and support each device from external pressure;
An air flow passage 720 that is formed in the inner space of the nozzle body along the longitudinal direction to the nozzle edge portion 710a, and serves as a flow passage through which air having a pressure of 8 to 9 bar introduced from the air compressor flows. )Wow,
It is formed up to the nozzle edge part 710a in the longitudinal direction in the inner space of the nozzle body, and is composed of an ammonia water flow path part 730 that serves as a flow path through which ammonia water having a pressure of 6 to 10 bar introduced from the ammonia water supply pump flows. A smart removal device for nitrogen oxides in the mist-vortex contact type combustion gas consisting of cone-shaped ammonia water mist spraying and vortex flow in the downward direction of the combustion gas.
제5항에 있어서, 상기 노즐엣지부(710a)는
에어(Air)유로부(720)와 암모니아수유로부(730)가 연결된 상태에서, 에어(Air)유로부(720)에서 유입된 에어(Air)와 암모니아수유로부에서 유입된 암모니아수를 1차 믹싱시킨 후, 벤츄리노즐 방향쪽으로 열십자가("+")형태로 분출시키는 노즐엣지믹싱부(710a-1)와,
노즐엣지믹싱부에 결합되어 지지되면서, 믹싱된 암모니아수와 에어(Air)가 벤츄리노즐방향쪽으로 열십자가("+")형태로 분출시키도록 안내역할을 하는 캡홀더(710a-2)와,
캡홀더를 덮으면서 노즐엣지믹싱부에 결합되고, 직경이 좁아져 저압(Low Pressure)의 고속도(High Speed)로 형성되는 벤츄리노즐을 통해, 열십자가("+")형태로 분출되는 암모니아수를 노즐바깥쪽으로 콘(Cone)형상의 액막을 갖는 평균입자 30~60마이크로미터의 암모니아수 미스트(Mist)를 형성시키는 벤츄리노즐(710a-3)과,
환형상으로 형성되어, 캡홀더와 노즐엣지믹싱부를 나사산결합으로 체결시켜 외압에 의해 흔들리지 않도록 지지해주는 보호 플랜지부(710a-4)로 구성되는 것을 특징으로 하는 콘(Cone)형상의 암모니아수 미스트분사·연소가스의 하단방향 와류현상으로 이루어진 미스트·와류접촉형 연소가스내 질소산화물 스마트 제거장치.
According to claim 5, wherein the nozzle edge portion (710a) is
In a state in which the air flow path unit 720 and the ammonia water flow path unit 730 are connected, the air introduced from the air flow path unit 720 and the ammonia water introduced from the ammonia water flow path unit are first mixed. Then, the nozzle edge mixing unit (710a-1) ejecting in the form of a cross (“+”) in the direction of the venturi nozzle,
A cap holder (710a-2) that serves as a guide so that the mixed ammonia water and air are ejected in the form of a cross (“+”) in the direction of the venturi nozzle while being coupled to and supported by the nozzle edge mixing unit (710a-2);
Through the venturi nozzle that is coupled to the nozzle edge mixing part while covering the cap holder, the diameter is narrowed and formed at low pressure and high speed, the ammonia water that is ejected in the form of a cross (“+”) is injected into the nozzle. A venturi nozzle (710a-3) for forming an ammonia water mist with average particles of 30 to 60 micrometers having a cone-shaped liquid film to the outside;
Cone-shaped ammonia water mist spraying, characterized in that it is formed in an annular shape and is composed of a protective flange part (710a-4) that fastens the cap holder and the nozzle edge mixing part by threaded coupling to support it not to be shaken by external pressure Mist and vortex contact type nitrogen oxide smart removal device in combustion gas made up of bottom direction vortex of combustion gas.
제1항에 있어서, 상기 스마트제어부(900)는
입력단자 일측에 연소가스 측정센서모듈의 차등흡수분광측정센서부(410)가 연결되어, 유입관로부에 유입되는 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스 중 NO, NO2의 NOx 함량을 차등흡수분광원리(DOAS : Differential Optical Absorption Spectroscopy)를 통해 측정한 광측정데이터가 입력되고, 또 다른 입력단자 타측에 연소가스 측정센서모듈의 온도센서부(420)가 연결되어, 온도센서부에서 측정된 유입관로부내에 흐르는 연소가스의 온도가 입력되며, 또 다른 입력단자 일측에 연소가스 측정센서모듈의 압력센서부(430)가 연결되어, 압력센서부에서 측정된 유입관로부내에 흐르는 연소가스의 압력이 입력되고, 또 다른 입력단자 타측에 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기의 교반기용 온도센서부(560)가 연결되어, 교반기용 온도센서부에서 센싱한 교반기본체의 내부온도가 입력되며, 또 다른 입력단자 일측에 에 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기의 교반기용 압력센서부(570)가 연결되어, 교반기용 압력센서부에서 센싱한 교반기본체의 내부압력이 입력되고, 출력단자 일측에 에어컴퓨레셔모듈의 레귤레이터(150)가 연결되어, 트윈미스트노즐모듈쪽으로 8~9bar 압력을 갖는 에어를 공급시키도록 출력신호를 출력시키고, 또 다른 출력단자 타측에 암모니아수공급펌프모듈의 암모니아수공급펌프(220)가 연결되어, 트윈미스트노즐모듈쪽으로 6~10bar 압력을 갖는 암모니아수를 공급시키도록 출력신호를 출력시키며, 또 다른 출력단자 일측에 베인(Vane)부의 회전모터(630)가 연결되어, 유입관로부에 흡입력을 형성시키면서, 유입된 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스를 와류를 형성시켜 하단방향으로 확산시키도록 회전모터쪽으로 출력신호를 출력시키고, 또 다른 출력단자 타측에 부산물 집진부(530)가 연결되어, 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스와 와류접촉되는 미스트 암모니아수를 160~200℃ 온도에서 기화시키는 기화열분위기내에서 미스트·와류접촉형으로 교반시켜 화학반응하고 남은 부산물인 물(H2O)과 질소가스(N2)를 집진시키도록 부산물 집진부쪽으로 출력신호를 출력시키며, 또 다른 출력단자 일측에 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기의 바이브레이터(Vibrator)부(550)가 연결되어, 진동을 발생시켜 화학반응하고 남은 부산물을 집진부쪽으로 유도시키도록 바이브레이터(Vibrator)부쪽으로 출력신호를 출력시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 콘(Cone)형상의 암모니아수 미스트분사·연소가스의 하단방향 와류현상으로 이루어진 미스트·와류접촉형 연소가스내 질소산화물 스마트 제거장치.
According to claim 1, wherein the smart control unit 900
The differential absorption spectroscopy sensor unit 410 of the combustion gas measurement sensor module is connected to one side of the input terminal, and the NO x content of NO and NO 2 in the combustion gas containing nitrogen oxide (Nox) flowing into the inlet pipe is differentially Optical measurement data measured through Differential Optical Absorption Spectroscopy (DOAS) is input, and the temperature sensor unit 420 of the combustion gas measurement sensor module is connected to the other side of the other input terminal, The temperature of the combustion gas flowing in the inlet conduit is input, and the pressure sensor unit 430 of the combustion gas measuring sensor module is connected to one side of the other input terminal, and the pressure of the combustion gas flowing in the inlet conduit measured by the pressure sensor unit is input. This is input, and the temperature sensor unit 560 for the agitator of the mist-vortex contact type cyclone stirrer is connected to the other input terminal, and the internal temperature of the stirrer body sensed by the temperature sensor for the stirrer is inputted, and another The pressure sensor unit 570 for the agitator of the mist/vortex contact type cyclone agitator is connected to one side of the input terminal, and the internal pressure of the agitator body sensed by the pressure sensor for the agitator is input, and the air compressor is located at one side of the output terminal. The regulator 150 of the module is connected to output an output signal to supply air having a pressure of 8 to 9 bar toward the twin mist nozzle module, and the ammonia water supply pump 220 of the ammonia water supply pump module to the other output terminal is connected It is connected to output an output signal to supply ammonia water having a pressure of 6 to 10 bar toward the twin mist nozzle module, and the rotation motor 630 of the vane part is connected to one side of another output terminal, and the suction force is applied to the inlet pipe part. While forming, an output signal is output to the rotary motor to form a vortex and diffuse the combustion gas containing the introduced nitrogen oxide (No x ) in the lower direction, and a by-product dust collector 530 is connected to the other side of the other output terminal. In a vaporization heat atmosphere that vaporizes mist ammonia water that is in vortex contact with combustion gas containing nitrogen oxides (Nox) at a temperature of 160 to 200 ° C. The output signal is output to the by-product dust collecting part to collect water (H 2 O) and nitrogen gas (N 2 ), which are by-products, and the vibrator part (550) of the mist-vortex contact type cyclone stirrer on one side of the other output terminal. ) is connected, generating vibration and generating an output signal to the vibrator to induce the remaining by-products to the dust collecting part. A smart removal device for nitrogen oxides in the mist-vortex contact type combustion gas with a downward-facing vortex phenomenon.
제1항에 있어서, 상기 스마트제어부(900)는
미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기내 유입된 연소가스의 온도가 160℃이고, 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스가 유입관로부 상에 위치한 연소가스 측정센서모듈의 차등흡수분광측정센서부로부터 전달된 질소산화물(Nox) 함량(ppm)이 500ppm이면, NH3:NOx 분사 비율을 1.0~1.2로 조절하여 미스트 암모니아수의 분사량을 제어하고, 미스트·와류접촉형 싸이클론 교반기내 유입된 연소가스의 온도가 200℃이고, 질소산화물(Nox)이 포함된 연소가스가 유입관로부 상에 위치한 연소가스 측정센서모듈의 차등흡수분광측정센서부로부터 전달된 질소산화물(Nox) 함량(ppm)이 250~500ppm이면, NH3:NOx 분사 비율을 0.8~1.2로 조절하여 미스트 암모니아수의 분사량을 제어하는 미스트 암모니아수 분사량제어알고리즘엔진부(910)가 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 콘(Cone)형상의 암모니아수 미스트분사·연소가스의 하단방향 와류현상으로 이루어진 미스트·와류접촉형 연소가스내 질소산화물 스마트 제거장치.
According to claim 1, wherein the smart control unit 900
The temperature of the combustion gas introduced into the mist-vortex contact type cyclone agitator is 160°C, and the combustion gas containing nitrogen oxide (Nox) is from the differential absorption spectroscopic measurement sensor unit of the combustion gas measurement sensor module located on the inflow pipe part. If the delivered nitrogen oxide (No x ) content (ppm) is 500 ppm, the NH 3 :NO x injection ratio is adjusted to 1.0~1.2 to control the amount of mist ammonia water sprayed, and combustion introduced into the mist-vortex contact type cyclone agitator The nitrogen oxide (Nox) content (ppm) delivered from the differential absorption spectroscopy sensor unit of the combustion gas measurement sensor module where the temperature of the gas is 200° C. and the combustion gas containing nitrogen oxide (Nox) is located on the inlet pipe When it is 250 to 500 ppm, the NH 3 :NO x injection ratio is adjusted to 0.8 to 1.2 to control the injection amount of the mist ammonia water. Cone shape, characterized in that the engine unit 910 is included and configured A smart removal device for nitrogen oxides in the mist and vortex contact type combustion gas consisting of the ammonia water mist spray of
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20240024646A (en) 2022-08-17 2024-02-26 두산에너빌리티 주식회사 Apparatus for optimal control of exhaust gas in combined cycle power plant and method therefor

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4756890A (en) * 1986-05-09 1988-07-12 Pyropower Corporation Reduction of NOx in flue gas
KR102083892B1 (en) 2018-07-06 2020-03-03 구창회 Hybrid ammonia solution vaporizer using waste heat and apparatus for removing nitrogen oxides from flue gas
KR102130341B1 (en) * 2018-09-06 2020-07-07 한국생산기술연구원 2D Measurement of Concentration and Temperature of Fine Particle Precursor and Active Control Thereof

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4756890A (en) * 1986-05-09 1988-07-12 Pyropower Corporation Reduction of NOx in flue gas
KR102083892B1 (en) 2018-07-06 2020-03-03 구창회 Hybrid ammonia solution vaporizer using waste heat and apparatus for removing nitrogen oxides from flue gas
KR102130341B1 (en) * 2018-09-06 2020-07-07 한국생산기술연구원 2D Measurement of Concentration and Temperature of Fine Particle Precursor and Active Control Thereof

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20240024646A (en) 2022-08-17 2024-02-26 두산에너빌리티 주식회사 Apparatus for optimal control of exhaust gas in combined cycle power plant and method therefor

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