KR102447700B1 - 선택적 촉매 환원 시스템 및 질소산화물 저감 방법 - Google Patents

선택적 촉매 환원 시스템 및 질소산화물 저감 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102447700B1
KR102447700B1 KR1020180049842A KR20180049842A KR102447700B1 KR 102447700 B1 KR102447700 B1 KR 102447700B1 KR 1020180049842 A KR1020180049842 A KR 1020180049842A KR 20180049842 A KR20180049842 A KR 20180049842A KR 102447700 B1 KR102447700 B1 KR 102447700B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fuel
engine
reducing agent
supplied
catalyst
Prior art date
Application number
KR1020180049842A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190125705A (ko
Inventor
황진우
우종관
김종훈
김은택
Original Assignee
에이치에스디엔진 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 에이치에스디엔진 주식회사 filed Critical 에이치에스디엔진 주식회사
Priority to KR1020180049842A priority Critical patent/KR102447700B1/ko
Publication of KR20190125705A publication Critical patent/KR20190125705A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102447700B1 publication Critical patent/KR102447700B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2093—Periodically blowing a gas through the converter, e.g. in a direction opposite to exhaust gas flow or by reversing exhaust gas flow direction
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N9/00—Electrical control of exhaust gas treating apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/0602—Control of components of the fuel supply system
    • F02D19/0613—Switch-over from one fuel to another
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/0663—Details on the fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02D19/0665—Tanks, e.g. multiple tanks
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2560/00—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/06—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being a temperature sensor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/14—Arrangements for the supply of substances, e.g. conduits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/14—Arrangements for the supply of substances, e.g. conduits
    • F01N2610/1453—Sprayers or atomisers; Arrangement thereof in the exhaust apparatus
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Abstract

본 발명의 실시예에 따르면 서로 다른 종류의 연료가 각각 저장된 복수의 연료 탱크 중 어느 하나의 연료 탱크로부터 선택적으로 연료를 공급받아 동력을 발생시키는 엔진에서 배출된 배기가스의 질소산화물을 저감시키는 선택적 촉매 환원 시스템은 질소산화물을 함유한 배기가스가 이동하는 배기 유로와, 상기 배기 유로 상에 설치되어 상기 배기가스에 함유된 질소산화물을 저감시키기 위한 촉매가 내부에 설치된 반응기와, 상기 촉매에 압축 공기를 선택적으로 분사하는 수트 블로워와, 상기 반응기로 유입되는 상기 배기가스에 환원제를 분사하는 환원제 분사부, 그리고 상기 엔진에 공급되는 상기 연료의 종류에 대한 정보를 수신하여 상기 연료의 종류에 따라 상기 수트 블로워의 동작을 상이하게 제어하거나 상기 환원제 분사부가 분사하는 환원제 분사량을 상이하게 제어하는 제어 장치를 포함한다.

Description

선택적 촉매 환원 시스템 및 질소산화물 저감 방법{SELECTIVE CATALYTIC REDUCTION SYSTEM AND NOx REDUCTION METHOD}
본 발명은 선택적 촉매 환원 반응을 이용하여 엔진에서 배출된 배기가스의 질소산화물을 저감시키는 선택적 촉매 환원 시스템 및 질소산화물 저감 방법에 관한 것이다.
산업화가 급속하게 진전됨에 따라 석유나 석탄과 같은 각종 화석 연료의 사용량이 증가하게 되었다. 이로 인하여 화석 연료의 연소 과정에서 배출되는 각종 유해 가스가 심각한 대기 오염을 야기하고 있다. 대표적인 예로서 스모그(Smog) 현상이나 산성비 등을 들 수 있다.
대기 오염의 주범으로는 차량 및 선박의 엔진 또는 화력 발전소나 공장 등으로부터 배출되는 배기가스의 황산화물(SOx)이나 질소산화물(NOx)이 있다.
근래에는 환경 보존에 대한 인식이 높아짐에 따라 이러한 황산화물과 질소산화물에 대한 배출규제가 도입되고 있다.
특히, 질소산화물을 저감시키기 위한 대표적인 설비로 선택적 촉매 환원(selective catalytic reduction, SCR) 시스템이 있다. 선택적 촉매 환원 시스템은 촉매가 내부에 설치된 반응기에 배기가스와 환원제를 함께 통과시키면서 배기가스에 함유된 질소산화물과 환원제를 반응시켜 질소와 수증기로 환원 처리한다.
일반적으로 배기가스에 함유된 질소산화물을 저감시키기 위해 사용되는 촉매는 섭씨 250도 내지 섭씨 500도 범위 내의 활성 온도를 가질 수 있다. 여기서, 활성 온도는 촉매가 피독되지 않고 안정적으로 질소산화물을 환원시킬 수 있는 온도를 말한다. 촉매가 활성 온도 범위 밖에서 반응할 경우, 피독되면서 효율이 저하된다. 구체적으로, 섭씨 250도 미만의 상대적으로 낮은 온도를 갖는 배기 가스가 유입되면, 배기가스의 황산화물(SOx)과 환원제의 암모니아(NH4)가 반응하여 촉매 피독 물질이 생성된다. 촉매 피독 물질은 황산암모늄(Ammonium sulfate, (NH4)2SO4)과 아황산수소암모늄(Ammonium bisulfate, NH4HSO4) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 이와 같은 촉매 피독 물질은 촉매에 흡착되어 촉매의 활성을 저하시키므로, 촉매의 효율을 높이고 유지 보수에 따른 손실을 최소화하기 위해서는 촉매의 온도를 활성 온도 범위 내로 유지하는 것이 요구된다.
또한, 선택적 촉매 환원 시스템이 선박에 사용될 경우, 선박용 디젤 엔진에서 배출되는 질소산화물(NOx)의 배출량이 국제 해사 기구(International Maritime Organization)에서 규정한 엔진 국제 대기 오염 방지 3차 규제(IMO Tier-III)를 만족시킬 수 있어야 하므로, 저비용 고효율의 탈질 설비와 함께 효과적인 운용 방법이 요구되고 있다. 통상적으로 선박용 디젤 엔진의 효율적인 운용을 위하여 배출 통제 지역 내에서와 배출 통제 지역 외에서 디젤 엔진에 다른 연료를 공급하고 있다. 즉, 배출 통제 지역 외에서는 고유황 연료유(high sulfur feul oil, HFO)를 사용하다가 선박이 배출 통제 지역으로 진입하기 전에 저유황 연료유(Marine Gas oil, MGO)로 교체하고 있다. 일례로, 저유황 연료유는 황 함유량이 0.1% 이하가 되도록 탈황된 연료유이다.
그런데, 엔진에 공급되는 연료의 종류가 달라지면 엔진에서 배출되는 배기가스의 상태도 달라지게 된다. 따라서, 엔진에 공급되는 연료의 종류에 상관없이 배기가스에 함유된 질소산화물을 저감시키기 위한 선택적 촉매 환원 시스템을 동일한 조건으로 가동시킨다면, 선택적 촉매 환원 시스템의 평균적인 효율이 저하되는 문제점이 있다. 이에, 엔진에 공급되는 연료의 종류에 따라 차별화된 선택적 촉매 환원 시스템의 운용이 요구되고 있다.
본 발명의 실시예는 엔진에 공급되는 연료의 종류가 수시로 변경되어도 엔진에서 배출된 배기가스의 질소산화물을 효율적으로 저감시킬 수 있는 선택적 촉매 환원 시스템 및 질소산화물 저감 방법을 제공한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 서로 다른 종류의 연료가 각각 저장된 복수의 연료 탱크 중 어느 하나의 연료 탱크로부터 선택적으로 연료를 공급받아 동력을 발생시키는 엔진에서 배출된 배기가스의 질소산화물을 저감시키는 선택적 촉매 환원(selective catalytic reduction, SCR) 시스템은 질소산화물(NOx)을 함유한 배기가스가 이동하는 배기 유로와, 상기 배기 유로 상에 설치되어 상기 배기가스에 함유된 질소산화물(NOx)을 저감시키기 위한 촉매가 내부에 설치된 반응기와, 상기 촉매에 압축 공기를 선택적으로 분사하는 수트 블로워와, 상기 반응기로 유입되는 상기 배기가스에 환원제를 분사하는 환원제 분사부, 그리고 상기 엔진에 공급되는 상기 연료의 종류에 대한 정보를 수신하여 상기 연료의 종류에 따라 상기 수트 블로워의 동작을 상이하게 제어하거나 상기 환원제 분사부가 분사하는 환원제 분사량을 상이하게 제어하는 제어 장치를 포함한다.
상기한 선택적 촉매 환원 시스템은 상기 연료의 온도를 측정하는 온도 센서와 상기 연료의 점도를 측정하는 점도 센서 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 그리고 상기 제어 장치는 상기 온도 센서 및 상기 점도 센서 중 하나 이상으로부터 정보를 수신하여 상기 연료의 종류를 감지할 수 있다.
상기한 선택적 촉매 환원 시스템은 상기 복수 연료 탱크에 각각 저장된 이종 연료 중 어느 하나를 상기 엔진에 선택적으로 공급하기 위한 연료 전환 밸브와, 상기 연료 전환 밸브의 전환 상태 정보를 송신하는 밸브 정보 송신부를 더 포함할 수 있다. 그리고 상기 제어 장치는 상기 밸브 정보 송신부로부터 정보를 전달받아 상기 연료의 종류를 감지할 수 있다.
상기한 선택적 촉매 환원 시스템은 상기 수트 블로워에 압축 공기를 공급하는 압축 공기 공급부와, 상기 환원제 분사부에 환원제를 공급하는 환원제 공급부를 더 포함할 수 있다.
상기 복수의 연료 탱크는 상대적으로 고유황 연료유인 제1 연료를 저장하는 제1 연료 탱크와, 상대적으로 저유황 연료유인 제2 연료를 저장하는 제2 연료 탱크를 포함할 수 있다.
상기 제어 장치는 상기 엔진에 상기 제1 연료가 공급되면 상기 수트 블로워의 동작 주기를 제1 주기로 설정하고, 상기 엔진에 상기 제2 연료가 공급되면 상기 수트 블로워의 동작 주기를 상기 제1 주기보다 상대적으로 긴 제2 주기로 설정할 수 있다.
또한, 상기 제어 장치는 상기 엔진에 상기 제1 연료가 공급되면 상기 수트 블로워가 기설정된 간격으로 상기 압축 공기를 분사할 때 1회 분사시 마다 제1 분사 시간 동안 분사하고, 상기 엔진에 상기 제2 연료가 공급되면 상기 수트 블로워가 상기 기설정된 간격으로 상기 압축 공기를 분사할 때 1회 분사시 마다 상기 제1 분사 시간보다 짧은 제1 분사 시간 동안 분사하도록 제어할 수도 있다.
또한, 상기 제어 장치는 상기 엔진에 상기 제1 연료가 공급되면 상기 환원제 분사부가 분사하는 환원제의 분사량을 제1 분사량으로 설정하고, 상기 엔진에 상기 제2 연료가 공급되면 상기 환원제 분사부가 분사하는 환원제의 분사량을 상기 제1 분사량 보다 적은 제2 분사량으로 설정할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 서로 다른 종류의 연료가 각각 저장된 복수의 연료 탱크 중 어느 하나의 연료 탱크로부터 선택적으로 연료를 공급받아 동력을 발생시키는 엔진에서 배출된 배기가스의 질소산화물을 저감시키는 질소산화물 저감 방법은 엔진에 공급되는 연료의 종류를 감지하는 단계와, 상기 서로 다른 종류의 연료 중에서 고유황 연료유인 제1 연료가 상기 엔진에 공급되는 것으로 감지되면 질소산화물을 저감시키기 위해 사용되는 촉매에 끼인 이물질을 제거하기 위해 상기 촉매를 향해 분사되는 압축 공기의 분사 주기를 제1 주기로 설정하는 단계, 그리고 상기 서로 다른 종류의 연료 중에서 저유황 연료유인 제2 연료가 상기 엔진에 공급되는 것으로 감지되면 상기 촉매를 향해 분사되는 압축 공기의 분사 주기를 상기 제1 주기 보다 긴 제2 주기로 설정하는 단계를 포함한다.
또한, 상기한 질소산화물 저감 방법은 상기 제1 연료가 상기 엔진에 공급되는 것으로 감지되면 질소산화물을 저감시키기 위해 분사되는 환원제의 분사량을 제1 분사량으로 설정하는 단계와, 상기 제2 연료가 상기 엔진에 공급되는 것으로 감지되면 상기 환원제의 분사량을 상기 제1분사량 보다 적은 제2 분사량으로 설정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 서로 다른 종류의 연료가 각각 저장된 복수의 연료 탱크 중 어느 하나의 연료 탱크로부터 선택적으로 연료를 공급받아 동력을 발생시키는 엔진에서 배출된 배기가스의 질소산화물을 저감시키는 질소산화물 저감 방법은 엔진에 공급되는 연료의 종류를 감지하는 단계와, 상기 서로 다른 종류의 연료 중에서 고유황 연료유인 제1 연료가 상기 엔진에 공급되는 것으로 감지되면 질소산화물을 저감시키기 위해 분사되는 환원제의 분사량을 제1 분사량으로 설정하는 단계, 그리고 상기 서로 다른 종류의 연료 중에서 저유황 연료유인 제2 연료가 상기 엔진에 공급되는 것으로 감지되면 상기 환원제의 분사량을 상기 제1분사량 보다 적은 제2 분사량으로 설정하는 단계를 포함한다.
또한, 상기한 질소산화물 저감 방법은 상기 제1 연료가 상기 엔진에 공급되는 것으로 감지되면 질소산화물을 저감시키기 위해 사용되는 촉매에 끼인 이물질을 제거하기 위해 상기 촉매를 향해 분사되는 압축 공기의 분사 주기를 제1 주기로 설정하는 단계와, 상기 제2 연료가 상기 엔진에 공급되는 것으로 감지되면 상기 촉매를 향해 분사되는 압축 공기의 분사 주기를 상기 제1 주기 보다 긴 제2 주기로 설정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 선택적 촉매 환원 시스템 및 질소산화물 저감 방법은 엔진에 공급되는 연료의 종류가 수시로 변경되어도 엔진에서 배출된 배기가스의 질소산화물을 효율적으로 저감시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 질소산화물 저감 방법을 나타낸 순서도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면들은 개략적이고 축척에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 축소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물, 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다.
본 발명의 실시예는 본 발명의 이상적인 실시예를 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도해의 다양한 변형이 예상된다. 따라서 실시예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다.
이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 촉매 환원(selective catalytic reduction, SCR) 시스템(101)을 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 촉매 환원(selective catalytic reduction, SCR) 시스템은 서로 다른 종류의 연료가 각각 저장된 복수의 연료 탱크(281, 282) 중 어느 하나의 연료 탱크(281, 282)로부터 선택적으로 연료를 공급받아 동력을 발생시키는 엔진(200)에서 배출된 배기가스의 질소산화물(NOx)을 저감시킨다.
엔진(200)은 복수의 연료 탱크(281, 282)로부터 연료를 공급받아 동력을 발생시키면서 배기가스를 배출한다. 이때, 엔진(200)으로부터 배출되는 배기가스는 황산화물(SOx)과 질소산화물(NOx)을 포함한다.
일례로, 엔진(200)은 선박용 2행정 저속 디젤 엔진일 수 있다. 하지만, 본 발명의 일 실시예가 전술한 바에 한정되는 것은 아니며, 엔진(200)은 4행 중속 디젤 엔진일 수도 있다. 또한, 복수의 엔진(200)이 사용될 수도 있으며, 이 경우 2행정 저속 디젤 엔진과 4행 중속 디젤 엔진이 혼용될 수 있다. 이때, 2행정 저속 디젤 엔진은 선박에 추친력을 제공하는 주동력원으로 사용될 수 있으며, 4행 중속 디젤 엔진은 발전용 또는 보조 동력원 사용될 수 있다.
또한, 엔진(200)이 반드시 선박용에 한정되는 것은 아니며 차량용 엔진일 수도 있다. 그 밖에도 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공지된 다양한 종류의 엔진(200)이 사용될 수 있다.
복수의 연료 탱크(281, 282)는 각각 상이한 성분의 연료를 저장한다. 구체적으로, 복수의 연료 탱크(281, 282)는 제1 연료 탱크(281)와 제2 연료 탱크(282)를 포함할 수 있다. 그리고 제1 연료 탱크(281)에는 제1 연료가 저장되고 제2 연료 탱크(282)에는 제2 연료가 저장될 수 있다. 일례로, 제1 연료는 고유황 연료유(high sulfur fuel oil, HFO)일 수 있으며, 제2 연료는 저유황 연료유(Marine Gas oil, MGO)일 수 있다. 여기서, 저유황 연료유는 황 함유량이 0.1% 이하가 되도록 탈황된 연료유일 수 있다.
하지만, 본 발명의 일 실시예가 전술한 바에 한정되는 것은 아니다. 즉, 복수의 연료 탱크(281, 282)는 3개 이상일 수 있으며, 복수의 연료 탱크(281, 282)에는 각각 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공지된 다양한 연료가 저장될 수 있다.
또한, 복수 연료 탱크(281, 282)에 각각 저장된 이종 연료 중 어느 하나를 엔진(200)에 선택적으로 공급하기 위해 연료 전환 밸브(270)가 사용될 수 있다. 즉, 연료 전환 밸브(270)는 엔진(200)에 공급되는 연료의 종류를 변경시킬 수 있다. 구체적으로, 연료 전환 밸브(270)는 제1 연료 탱크(281)에 저장된 제1 연료와 제2 연료 탱크(282)에 저장된 제2 연료 중 어느 하나를 선택적으로 엔진(200)에 공급할 수 있다. 도 1에서, 연료 전환 밸브(270)는 2종류의 연료를 선택적으로 엔진(200)으로 공급하지만, 필요에 따라 3종류 이상의 연료 중 하나를 선택적으로 엔진(200)에 공급하도록 마련될 수도 있다. 이 경우, 연료 전환 밸브(270)는 하나 이상의 밸브로 마련될 수 있다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템(101)은 배기 유로(610), 반응기(300), 수트 블로워(410), 환원제 분사부(510), 및 제어 장치(700)를 포함한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템(101)은 압축 공기 공급부(450)와 환원제 공급부(550)를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템(101)은 온도 센서(810), 점도 센서(820), 및 밸브 정보 송신부(275) 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
배기 유로(610)는 질소산화물(NOx)을 함유한 배기가스를 이동시킨다. 그리고 배기 유로(610)를 따라 이동하는 배기가스는 후술할 반응기(300)를 거쳐 외부로 배출된다. 구체적으로, 배기 유로(610)는 엔진(200)의 배기구와 연결되어 엔진(200)에서 배출된 배기가스를 배출시킬 수 있다.
반응기(300)는 배기 유로(610) 상에 설치된다. 즉, 반응기(300)는 배기 유로(610)를 통해 질소산화물(NOx)을 함유한 배기가스를 전달받는다. 그리고 반응기(300)는 배기가스에 함유된 질소산화물(NOx)을 저감시키기 위한 촉매(350)를 내장한다. 촉매(350)는 배기가스에 함유된 질소산화물(NOx)과 환원제의 반응을 촉진시켜 질소산화물(NOx)을 질소와 수증기로 환원 처리한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에서, 반응기(300)의 내부에 설치되는 촉매(350)는 배기가스의 이동 방향을 기준으로 다층 구조로 배치될 수도 있다. 즉, 촉매(350)가 복수의 촉매 모듈 형태로 마련될 수 있으며, 복수의 촉매 모듈은 배기가스의 이동 방향을 따라 배치될 수 있다.
촉매(350)는 제올라이트(Zeolite), 바나듐(Vanadium), 및 백금(Platinum) 등과 같이 해당 기술 분야의 종사자에게 공지된 다양한 소재로 만들어질 수 있다. 일례로, 촉매(350)는 섭씨 200도 내지 섭씨 500도 범위 내의 활성 온도를 가질 수 있다. 여기서, 활성 온도는 촉매(350)가 피독되지 않고 안정적으로 질소산화물을 환원시킬 수 있는 온도를 말한다. 촉매(350)가 활성 온도 범위 밖에서 반응하면, 촉매(350)가 피독되면서 효율이 저하된다. 예를 들어, 섭씨 150도 이상 섭씨 250도 미만의 상대적으로 낮은 온도에서 배기가스가 함유한 질소산화물을 저감시키기 위한 환원 반응이 일어나면, 배기가스의 황산화물(SOx)과 암모니아(NH3)가 반응하여 촉매 피독 물질이 생성된다. 구체적으로, 촉매(350)를 피독시키는 피독 물질은 황산암모늄(Ammonium sulfate, (NH4)2SO4)과 아황산수소암모늄(Ammonium bisulfate, NH4HSO4) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 이러한 촉매 피독 물질은 촉매에 흡착되어 촉매(350)의 활성을 저하시킨다. 촉매 피독 물질은 상대적으로 높은 온도, 즉 섭씨 350도 내지 섭씨 450도 범위 내의 온도에서 분해되므로, 반응기(300) 내의 촉매(350)를 승온시켜 피독된 촉매(350)를 재생할 수 있다.
또한, 촉매(350)에서 질소산화물과 직접 반응하는 환원제로는 암모니아(NH3)가 사용되는데, 이는 환원제 전구체인 우레아(urea, CO(NH2)2) 수용액의 형태로 공급될 수 있다. 암모니아 자체가 오염 물질로 보관과 운반이 용이하지 않기 때문에 안정적인 우레아 수용액을 사용하는 것이 보편적이다. 우레아(urea, CO(NH2)2) 수용액은 가수분해 또는 열분해되어 암모니아(NH3)와 이소시안산(Isocyanic acid, HNCO)을 생성한다. 그리고 이소시안산(HNCO)은 다시 암모니아(NH3)와 이산화탄소(CO2)로 분해한다. 즉, 우레아를 분해시켜 질소산화물과 반응하는 환원제인 암모니아를 생성하게 된다. 예를 들어, 환원제는 반응기(300)보다 상류의 배기 유로(610)에 분사되어 배기가스와 혼합될 수 있다.
환원제 분사부(510)는 반응기(300)로 유입되는 배기가스에 환원제를 분사한다. 구체적으로, 환원제 분사부(510)는 반응기(300) 보다 상류의 배기 유로(610) 상에 설치될 수 있다.
환원제 공급부(550)는 환원제 분사부(510)가 분사할 환원제를 공급한다. 구체적으로, 환원제 공급부(550)는 환원제를 저장하는 환원제 저장 탱크와, 환원제 저장 탱크에 저장된 환원제를 공급하기 위한 환원제 공급 펌프 모듈을 포함할 수 있다. 여기서, 환원제 공급 펌프 모듈은 환원제 공급을 위한 펌프와, 펌프 설치를 위해 필요한 필터, 펌프용 압력 게이지, 펌프용 수동 밸브 등을 포함할 수 있다.
수트 블로워(soot blower)(410)는 압축 공기 공급부(450)로부터 압축 공기를 공급받아 반응기(300)의 촉매(350)를 향해 압축 공기를 분사한다. 수트 블로워(410)에서 분사되는 압축 공기는 촉매(350)에 끼인 이물질을 물리적으로 제거하거나 촉매(350)를 피독시킨 피독 물질을 제거하여 촉매(350)를 재생시키는데 활용될 수 있다. 촉매(350)를 재생시키 위해 분사되는 압축 공기는 촉매 피독 물질이 분해 가능한 온도일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에서, 수트 블로워(410)는 후술할 제어 장치(700)의 제어에 따라 다양한 패턴으로 동작할 수 있다. 즉, 수트 블로워(410)는 촉매(350)에 압축 공기를 기설정된 주기 또는 조건에 따라 선택적으로 분사할 수 있다.
압축 공기 공급부(450)는 수트 블로워(410)에 압축 공기를 공급할 수 있다. 또한, 압축 공기 공급부(450)는 환원제 분사부(510)가 환원제를 분사할 때 필요한 압축 공기를 공급할 수도 있다. 압축 공기 공급부(450)는 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공지된 다양한 방법으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 압축 공기 공급부(450)는 엔진(200)에 장착된 과급기이거나 선박에 비치된 압축 공기 탱크 또는 압축 공기 공급 펌프 중 하나일 수 있다.
제어 장치(700)는 엔진(200)에 공급되는 연료의 종류에 대한 정보를 수신하여 연료의 종류에 따라 수트 블로워(410)의 동작을 상이하게 제어하거나 환원제 분사부(510)가 분사하는 환원제 분사량을 상이하게 제어한다. 일례로, 제어 장치(700)는 압축 공기 공급부(450)를 제어하여 수트 블로워(410)의 동작을 제어할 수 있으며, 환원제 공급부(550)를 제어하여 환원제 분사부(510)가 분사하는 환원제 분사량을 제어할 수 있다.
온도 센서(810)는 연료의 온도를 측정하여 연료의 온도 정보를 제어 장치(700)에 전달한다. 온도는 연료의 여러 물성치 중 하나로 연료의 온도를 측정함으로써, 연료의 종류를 판별할 수 있다. 즉, 연료의 온도가 갑자기 변화되면 엔진(200)에 공급되는 연료의 종류가 변경된 것으로 추정할 수 있다.
점도 센서(820)는 연료의 점도(viscosity)를 측정하여 연료의 점도 정보를 제어 장치(700)에 전달한다. 점도는 연료의 여러 물성치 중 하나로 연료의 점도를 측정함으로써, 연료의 종류를 판별할 수 있다. 즉, 연료의 점도가 변화되면 엔진(200)에 공급되는 연료의 종류가 변경된 것으로 추정할 수 있다.
밸브 정보 송신부(275)는 연료 전환 밸브(270)의 전환 상태 정보를 제어 장치(700)에 송신할 수 있다. 즉, 제어 장치(700)는 밸브 정보 송신부(275)로부터 전달받은 정보로 엔진(200)에 공급되는 연료의 종류를 파악할 수 있다.
앞서 설명한 연료 전환 밸브(270)는 사용자에 의해서 수동으로 전환되거나 구동 장치를 사용하여 제어 장치(700)의 신호에 따라 자동으로 전환될 수도 있다. 그리고 연료 전환 밸브(270)의 전환 상태 정보라 함은 연료 전환 밸브(270)의 현재 작동 상태에 대한 정보이며, 연료 전환 밸브(270)의 작동 상태에 따라서 어떤 종류의 연료가 엔진(200)으로 공급되고 있는지를 파악할 수 있다.
이와 같이, 제어 장치(700)는 온도 센서(810), 점도 센서(820), 밸브 정보 송신부(275) 중 하나 이상으로부터 전달받은 정보에 근거하여 엔진(200)에 공급되는 연료의 종류를 감지할 수 있다. 이때, 제어 장치(700)는 온도 센서(810), 점도 센서(820), 밸브 정보 송신부(275) 중 어느 하나로부터 정보를 전달받을 수도 있으며, 온도 센서(810), 점도 센서(820), 밸브 정보 송신부(275) 중 둘 이상으로부터 정보를 전달받을 수 있다. 제어 장치(700)가 온도 센서(810), 점도 센서(820), 밸브 정보 송신부(275) 중 둘 이상으로부터 정보를 전달받게 되면 수신한 정보를 조합하여 더욱 정확하게 엔진(200)에 공급되는 연료의 종류 및 연료의 변경 시점을 파악할 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제어 장치(700)는 엔진(200)에 제1 연료가 공급되면 수트 블로워(410)의 동작 주기를 제1 주기로 설정하고, 엔진(200)에 제2 연료가 공급되면 수트 블로워(410)의 동작 주기를 제1 주기보다 상대적으로 긴 제2 주기로 설정할 수 있다. 이때, 제1 주기 및 제2 주기는 촉매(350)의 종류와 크기, 엔진(200)에 공급되는 연료의 종류, 엔진(200)의 종류, 엔진(200)에서 배출된 배기가스의 유량, 수트 블로워(410)의 성능 등에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
또한, 제어 장치(700)는 엔진(200)에 제1 연료가 공급되면 수트 블로워(410)가 기설정된 간격으로 압축 공기를 분사할 때 1회 분사시 마다 제1 분사 시간 동안 분사하고, 엔진(200)에 제2 연료가 공급되면 수트 블로워(410)가 기설정된 간격으로 압축 공기를 분사할 때 1회 분사시 마다 제1 분사 시간보다 짧은 제2 분사 시간 동안 분사하도록 제어할 수 있다. 이때, 기설정된 간격, 제1 분사 시간, 및 제2 분사 시간은 촉매(350)의 종류와 크기, 엔진(200)에 공급되는 연료의 종류, 엔진(200)의 종류, 엔진(200)에서 배출된 배기가스의 유량, 수트 블로워(410)의 성능 등에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
이와 같이, 제어 장치(700)는 수트 블로워(410)가 압축 공기를 분사하는 주기를 조절하거나 1회 분사시 분사 시간을 조절할 수 있으며, 분사 주기와 분사 시간을 모두 조절할 수도 있다.
또한, 제어 장치(700)는 엔진(200)에 제1 연료가 공급되면 환원제 분사부(510)가 분사하는 환원제의 분사량을 제1 분사량으로 설정하고, 엔진(200)에 제2 연료가 공급되면 환원제 분사부(510)가 분사하는 환원제의 분사량을 제1 분사량 보다 적은 제2 분사량으로 설정할 수 있다. 이때, 제1 분사량 및 제2 분사량은 촉매(350)의 종류와 크기, 엔진(200)에 공급되는 연료의 종류, 엔진(200)의 종류, 엔진(200)에서 배출된 배기가스의 유량, 수트 블로워(410)의 성능 등에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에서, 제어 장치(700)는 연료의 종류에 따라 수트 블로워(410)의 동작과 환원제 분사량을 모두 상이하게 제어할 수 있으며, 수트 블로워(410)의 동작과 환원제 분사량 중 어느 하나만 상이하게 제어할 수도 있다.
이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템(101)은 엔진(200)에 공급되는 연료의 종류가 수시로 변경되어도 엔진(200)에서 배출된 배기가스의 질소산화물을 효율적으로 저감시킬 수 있다.
이하, 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템(101)을 사용한 질소산화물 저감 방법을 설명한다. 즉, 질소산화물 저감 방법은 서로 다른 종류의 연료가 각각 저장된 복수의 연료 탱크(281, 282) 중 어느 하나의 연료 탱크(281, 282)로부터 선택적으로 연료를 공급받아 동력을 발생시키는 엔진(200)에서 배출된 배기가스의 질소산화물을 저감시키는 선택적 촉매 환원 시스템(101)을 통해 구현될 수 있다.
도 2에 도시한 바와 같이, 먼저 엔진(200)에 공급되는 연료의 종류를 감지한다. 일례로, 엔진(200)에 공급되는 연료는 고유황 연료유(high sulfur fuel oil, HFO)인 제1 연료와 저유황 연료유(Marine Gas oil, MGO)인 제2 연료를 포함할 수 있다. 여기서, 저유황 연료유는 황 함유량이 0.1% 이하가 되도록 탈황된 연료유일 수 있다. 그리고 엔진(200)에 공급되는 연료의 종류는 연료의 온도 또는 점도를 측정하거나 연료 전환 밸브(270)의 밸브 상태 정보를 통해 감지할 수 있다.
다음, 서로 다른 종류의 연료 중에서 고유황 연료유인 제1 연료가 엔진(200)에 공급되는 것으로 감지되면, 질소산화물을 저감시키기 위해 사용되는 촉매(350)에 끼인 이물질을 제거하기 위해 촉매(350)를 향해 분사되는 압축 공기의 분사 주기를 제1 주기로 설정할 수 있다. 그리고 제1 연료가 엔진(200)에 공급되는 것으로 감지되면, 질소산화물을 저감시키기 위해 분사되는 환원제의 분사량을 제1 분사량으로 설정할 수 있다.
또한, 서로 다른 종류의 연료 중에서 저유황 연료유인 제2 연료가 엔진(200)에 공급되는 것으로 감지되면, 촉매(350)를 향해 분사되는 압축 공기의 분사 주기를 제1 주기 보다 긴 제2 주기로 설정할 수 있다. 그리고 제2 연료가 엔진(200)에 공급되는 것으로 감지되면, 환원제의 분사량을 제1분사량 보다 적은 제2 분사량으로 설정할 수 있다.
한편, 연료의 종류에 따라 압축 공기의 분사 제어와 환원제의 분사 제어가 모두 수행될 수도 있으나, 본 발명의 일 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 압축 공기의 분사와 환원제의 분사 중 어느 하나만 연료의 종류에 따라 선택적으로 제어할 수도 있다.
이와 같은 질소산화물 저감 방법에 따르면, 엔진(200)에 공급되는 연료의 종류가 수시로 변경되어도 엔진(200)에서 배출된 배기가스의 질소산화물을 효율적으로 저감시킬 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명은 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
101: 선택적 촉매 환원 시스템
200: 엔진
270: 연료 전환 밸브
275: 밸브 정보 송신부
281: 제1 연료 탱크
282: 제2 연료 탱크
300: 반응기
350: 촉매
410: 수트 블로워
450: 압축 공기 공급부
510: 환원제 분사부
550: 환원제 공급부
610: 배기 유로
700: 제어 장치
810: 온도 센서
820: 점도 센서

Claims (12)

  1. 서로 다른 종류의 연료가 각각 저장된 복수의 연료 탱크 중 어느 하나의 연료 탱크로부터 선택적으로 연료를 공급받아 동력을 발생시키는 엔진에서 배출된 배기가스의 질소산화물을 저감시키는 선택적 촉매 환원 시스템에 있어서,
    질소산화물(NOx)을 함유한 배기가스가 이동하는 배기 유로;
    상기 배기 유로 상에 설치되어 상기 배기가스에 함유된 질소산화물(NOx)을 저감시키기 위한 촉매가 내부에 설치된 반응기;
    상기 촉매에 압축 공기를 선택적으로 분사하는 수트 블로워;
    상기 반응기로 유입되는 상기 배기가스에 환원제를 분사하는 환원제 분사부; 및
    상기 엔진에 공급되는 상기 연료의 종류에 대한 정보를 수신하여 상기 연료의 종류에 따라 상기 수트 블로워의 동작을 상이하게 제어하거나 상기 환원제 분사부가 분사하는 환원제 분사량을 상이하게 제어하는 제어 장치
    를 포함하며,
    상기 복수의 연료 탱크는,
    상대적으로 고유황 연료유인 제1 연료를 저장하는 제1 연료 탱크와;
    상대적으로 저유황 연료유인 제2 연료를 저장하는 제2 연료 탱크
    를 포함하고,
    상기 제어 장치는,
    상기 엔진에 상기 제1 연료가 공급되면 상기 수트 블로워의 동작 주기를 제1 주기로 설정하고,
    상기 엔진에 상기 제2 연료가 공급되면 상기 수트 블로워의 동작 주기를 상기 제1 주기보다 상대적으로 긴 제2 주기로 설정하는 선택적 촉매 환원 시스템.
  2. 서로 다른 종류의 연료가 각각 저장된 복수의 연료 탱크 중 어느 하나의 연료 탱크로부터 선택적으로 연료를 공급받아 동력을 발생시키는 엔진에서 배출된 배기가스의 질소산화물을 저감시키는 선택적 촉매 환원 시스템에 있어서,
    질소산화물(NOx)을 함유한 배기가스가 이동하는 배기 유로;
    상기 배기 유로 상에 설치되어 상기 배기가스에 함유된 질소산화물(NOx)을 저감시키기 위한 촉매가 내부에 설치된 반응기;
    상기 촉매에 압축 공기를 선택적으로 분사하는 수트 블로워;
    상기 반응기로 유입되는 상기 배기가스에 환원제를 분사하는 환원제 분사부; 및
    상기 엔진에 공급되는 상기 연료의 종류에 대한 정보를 수신하여 상기 연료의 종류에 따라 상기 수트 블로워의 동작을 상이하게 제어하거나 상기 환원제 분사부가 분사하는 환원제 분사량을 상이하게 제어하는 제어 장치
    를 포함하며,
    상기 복수의 연료 탱크는,
    상대적으로 고유황 연료유인 제1 연료를 저장하는 제1 연료 탱크와;
    상대적으로 저유황 연료유인 제2 연료를 저장하는 제2 연료 탱크
    를 포함하고,
    상기 제어 장치는,
    상기 엔진에 상기 제1 연료가 공급되면 상기 수트 블로워가 기설정된 간격으로 상기 압축 공기를 분사할 때 1회 분사시 마다 제1 분사 시간 동안 분사하고,
    상기 엔진에 상기 제2 연료가 공급되면 상기 수트 블로워가 상기 기설정된 간격으로 상기 압축 공기를 분사할 때 1회 분사시 마다 상기 제1 분사 시간보다 짧은 제2 분사 시간 동안 분사하도록 제어하는 선택적 촉매 환원 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 연료의 온도를 측정하는 온도 센서와 상기 연료의 점도를 측정하는 점도 센서 중 하나 이상을 더 포함하며,
    상기 제어 장치는 상기 온도 센서 및 상기 점도 센서 중 하나 이상으로부터 정보를 수신하여 상기 연료의 종류를 감지하는 것을 특징으로 하는 선택적 촉매 환원 시스템.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 복수의 연료 탱크에 각각 저장된 이종 연료 중 어느 하나를 상기 엔진에 선택적으로 공급하기 위한 연료 전환 밸브와;
    상기 연료 전환 밸브의 전환 상태 정보를 송신하는 밸브 정보 송신부
    를 더 포함하며,
    상기 제어 장치는 상기 밸브 정보 송신부로부터 정보를 전달받아 상기 연료의 종류를 감지하는 것을 특징으로 하는 선택적 촉매 환원 시스템.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 수트 블로워에 압축 공기를 공급하는 압축 공기 공급부와;
    상기 환원제 분사부에 환원제를 공급하는 환원제 공급부
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선택적 촉매 환원 시스템.
  6. 서로 다른 종류의 연료가 각각 저장된 복수의 연료 탱크 중 어느 하나의 연료 탱크로부터 선택적으로 연료를 공급받아 동력을 발생시키는 엔진에서 배출된 배기가스의 질소산화물을 저감시키는 질소산화물 저감 방법에 있어서,
    엔진에 공급되는 연료의 종류를 감지하는 단계;
    상기 서로 다른 종류의 연료 중에서 고유황 연료유인 제1 연료가 상기 엔진에 공급되는 것으로 감지되면, 질소산화물을 저감시키기 위해 사용되는 촉매에 끼인 이물질을 제거하기 위해 상기 촉매를 향해 분사되는 압축 공기의 분사 주기를 제1 주기로 설정하는 단계; 및
    상기 서로 다른 종류의 연료 중에서 저유황 연료유인 제2 연료가 상기 엔진에 공급되는 것으로 감지되면, 상기 촉매를 향해 분사되는 압축 공기의 분사 주기를 상기 제1 주기 보다 긴 제2 주기로 설정하는 단계
    를 포함하는 질소산화물 저감 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 연료가 상기 엔진에 공급되는 것으로 감지되면, 질소산화물을 저감시키기 위해 분사되는 환원제의 분사량을 제1 분사량으로 설정하는 단계; 및
    상기 제2 연료가 상기 엔진에 공급되는 것으로 감지되면, 상기 환원제의 분사량을 상기 제1 분사량 보다 적은 제2 분사량으로 설정하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로하는 질소산화물 저감 방법.
  8. 서로 다른 종류의 연료가 각각 저장된 복수의 연료 탱크 중 어느 하나의 연료 탱크로부터 선택적으로 연료를 공급받아 동력을 발생시키는 엔진에서 배출된 배기가스의 질소산화물을 저감시키는 질소산화물 저감 방법에 있어서,
    엔진에 공급되는 연료의 종류를 감지하는 단계;
    상기 서로 다른 종류의 연료 중에서 고유황 연료유인 제1 연료가 상기 엔진에 공급되는 것으로 감지되면, 질소산화물을 저감시키기 위해 분사되는 환원제의 분사량을 제1 분사량으로 설정하는 단계;
    상기 서로 다른 종류의 연료 중에서 저유황 연료유인 제2 연료가 상기 엔진에 공급되는 것으로 감지되면, 상기 환원제의 분사량을 상기 제1 분사량 보다 적은 제2 분사량으로 설정하는 단계;
    상기 제1 연료가 상기 엔진에 공급되는 것으로 감지되면, 질소산화물을 저감시키기 위해 사용되는 촉매에 끼인 이물질을 제거하기 위해 상기 촉매를 향해 분사되는 압축 공기의 분사 주기를 제1 주기로 설정하는 단계; 및
    상기 제2 연료가 상기 엔진에 공급되는 것으로 감지되면, 상기 촉매를 향해 분사되는 압축 공기의 분사 주기를 상기 제1 주기 보다 긴 제2 주기로 설정하는 단계
    를 포함하는 질소산화물 저감 방법.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
KR1020180049842A 2018-04-30 2018-04-30 선택적 촉매 환원 시스템 및 질소산화물 저감 방법 KR102447700B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180049842A KR102447700B1 (ko) 2018-04-30 2018-04-30 선택적 촉매 환원 시스템 및 질소산화물 저감 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180049842A KR102447700B1 (ko) 2018-04-30 2018-04-30 선택적 촉매 환원 시스템 및 질소산화물 저감 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190125705A KR20190125705A (ko) 2019-11-07
KR102447700B1 true KR102447700B1 (ko) 2022-09-29

Family

ID=68578901

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180049842A KR102447700B1 (ko) 2018-04-30 2018-04-30 선택적 촉매 환원 시스템 및 질소산화물 저감 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102447700B1 (ko)

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014166076A1 (en) * 2013-04-10 2014-10-16 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Engine exhaust after-treatment system
KR102042887B1 (ko) * 2016-05-27 2019-12-02 에이치에스디엔진 주식회사 선택적 촉매 환원 시스템 및 동력 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190125705A (ko) 2019-11-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102527191B1 (ko) 선택적 촉매 환원 시스템
KR102447700B1 (ko) 선택적 촉매 환원 시스템 및 질소산화물 저감 방법
US11739675B2 (en) Exhaust gas after-treatment system
KR102107910B1 (ko) 선택적 무촉매 환원 및 선택적 촉매 환원 복합 시스템
KR102057778B1 (ko) 선택적 촉매 환원 시스템
KR101671526B1 (ko) 엔진의 후처리 장치
KR20220066641A (ko) 선택적 촉매 환원 반응기
KR102367278B1 (ko) 선택적 촉매 환원 시스템
KR102506271B1 (ko) 선택적 촉매 환원 시스템 및 질소산화물 저감 방법
KR102602501B1 (ko) 선택적 촉매 환원 반응기
KR102473276B1 (ko) 선택적 촉매 환원 시스템
KR102264968B1 (ko) 선택적 촉매 환원 시스템
KR20180130921A (ko) 환원제 공급 시스템
KR102466788B1 (ko) 선택적 촉매 환원 시스템
KR102493598B1 (ko) 환원제 공급 시스템
KR102402306B1 (ko) 선택적 촉매 환원 시스템
KR102063677B1 (ko) 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 동력 장치
KR20210075323A (ko) 선택적 촉매 환원 시스템
KR20210069958A (ko) 선택적 촉매 환원 시스템
KR102367285B1 (ko) 선택적 촉매 환원 시스템
KR20190136780A (ko) 선택적 촉매 환원 시스템 및 질소산화물 저감 방법
KR20190001326A (ko) 선택적 촉매 환원 시스템
KR20210067454A (ko) 선택적 촉매 환원 반응기
KR20220064440A (ko) 선택적 촉매 환원 시스템
KR102274934B1 (ko) 선택적 촉매 환원 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right