KR102464835B1 - Apparatus and method for spraying urea by using thermal energy of incinerator - Google Patents

Apparatus and method for spraying urea by using thermal energy of incinerator Download PDF

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Abstract

본 발명은 소각로 내에 요소수를 분사하기 위한 요소수 분사장치로서, 일 실시예에서, 소각로에서 배출된 연소가스에서 분기되어 재순환되는 재순환 가스를 공급받는 가스 유입구; 상기 재순환 유로를 통해 공급되는 재순환 가스를 가열하는 가열유로; 가열된 재순환 가스에 요소수를 혼합하는 혼합유로; 및 상기 혼합유로의 끝단에 설치되어 요소수가 혼합된 재순환 가스를 소각로 내부로 분사하는 분사노즐;을 포함하는 요소수 분사장치를 제공한다. The present invention is a urea water injection device for injecting urea water into an incinerator, in one embodiment, a gas inlet receiving a recirculation gas that is branched from the combustion gas discharged from the incinerator and recirculated; a heating passage for heating the recirculation gas supplied through the recirculation passage; a mixing passage for mixing urea water with the heated recirculation gas; and an injection nozzle installed at the end of the mixing passage to inject the recirculated gas mixed with urea water into the incinerator.

Description

소각로 내부열을 이용한 요소수 분사장치 및 요소수 분사방법 {Apparatus and method for spraying urea by using thermal energy of incinerator} Urea water spraying device and method for spraying urea by using thermal energy of incinerator}

본 발명은 질소산화물 처리 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 소각로 내부에 요소수를 분사하여 질소산화물을 저감할 수 있는 요소수 분사장치에 관한 것이다. The present invention relates to a nitrogen oxide treatment system, and more particularly, to a urea water injection device capable of reducing nitrogen oxides by injecting urea water into an incinerator.

일반적으로 공장이나 발전소의 연소로 또는 소각로나 내연기관 등에서 화석연료나 폐기물 등을 연소시켜 에너지를 얻을 때 배출되는 연소가스에는 질소산화물, 황산화물 등의 유해물질이 함유되어 있으며 이러한 유해물질을 제거하고 저감시키기 위해 다양한 기술이 사용되고 연구되고 있다. In general, the combustion gas emitted when obtaining energy by burning fossil fuels or wastes in combustion furnaces of factories or power plants, incinerators or internal combustion engines, etc. contains harmful substances such as nitrogen oxides and sulfur oxides. Various techniques are being used and studied to reduce it.

그 중 질소산화물을 저감하는 대표적인 방법으로 선택적 무촉매환원(SNCR) 방식과 선택적 촉매환원(SCR) 방식이 있는데, SNCR 방식은 질소산화물을 제거하기 위해 환원제인 암모니아수 또는 요소수를 고온의 소각로 또는 연소실 내에 분사하는 방식이다. Among them, there are a selective catalytic reduction (SNCR) method and a selective catalytic reduction (SCR) method as representative methods for reducing nitrogen oxide. It is a method of spraying inside.

도1은 종래의 연소 시스템 및 이에 설치된 요소수 분사장치(60)를 개략적으로 도시한 것으로, 소각로(10)에서 발생하는 연소가스는 이송 유로(L1)를 따라 세정기(20), 집진기(30) 등 처리 장치를 통과하며 각종 유해물질과 분진 등이 제거된 후 연돌(굴뚝)(50)을 통해 외부로 배출된다. 이 때 소각로 내 질소산화물을 저감하기 위해 환원제인 요소수 또는 암모니아수를 분사장치(60)를 통해 소각로(10) 내부로 분사한다. 1 schematically shows a conventional combustion system and a urea water injection device 60 installed therein. The combustion gas generated in the incinerator 10 is a scrubber 20 and a dust collector 30 along the transfer flow path L1. After passing through the lamp treatment device, various harmful substances and dust are removed, and then discharged to the outside through the stack (chimney) 50 . At this time, in order to reduce nitrogen oxides in the incinerator, urea water or ammonia water, which is a reducing agent, is injected into the incinerator 10 through the injector 60 .

종래에 요소수를 분사하기 위해 압축공기를 이용하는데 이 방법은 설비가 간단하기 때문에 많이 이용되고 있지만 효율이 낮은 단점이 있으며, 효율을 높이기 위한 방법으로 요소수를 기화시켜 분사시키는 방법을 구현하기 위해서는 추가의 설비 및 에너지를 투입해야 하는 단점이 있다. Conventionally, compressed air is used to inject urea water, and this method is widely used because of its simple equipment, but has a disadvantage of low efficiency. There is a disadvantage in that additional equipment and energy must be input.

특허문헌1: 한국 공개특허공보 제2000-0023215호 (2000년 4월 25일 공개)Patent Document 1: Korean Patent Publication No. 2000-0023215 (published on April 25, 2000) 특허문헌2: 일본 공개특허공보 제2011-247553호 (2011년 12월 8일 공개)Patent Document 2: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-247553 (published on December 8, 2011)

본 발명은 소각로에서 질소산화물을 제거하기 위해 요소수를 분사하는 요소수 분사장치에 관한 것으로 소각로의 소각열을 이용하여 요소수를 기화 및 열분해시키는 방법을 제공한다. 이 경우 분무유체의 가열을 위해 별도의 가열장치가 필요하지 않으므로 분사장치 구조가 간단하며 또한 열손실을 최소화하기 위해 분사장치를 진공으로 유지함으로써 보다 경제적으로 시스템을 운용할 수 있다. The present invention relates to a urea water injection device for spraying urea water to remove nitrogen oxides from an incinerator, and provides a method of vaporizing and thermally decomposing urea water using the incineration heat of the incinerator. In this case, since a separate heating device is not required for heating the spray fluid, the structure of the injection device is simple, and the system can be operated more economically by maintaining the injection device in a vacuum to minimize heat loss.

또한 일정시간이 지나 요소수 기화시 발생되는 입자상 물질이 쌓이는 경우 이를 제거하기 위해 물을 분사시켜 스팀을 통해 유로 내부를 깨끗이 청소하여 항상 일정한 효율을 가질 수 있도록 하며, 소각로 내부의 온도 상승 등 온도변화가 일어나는 경우 재순환 가스량과 물 공급량을 조절하여 온도를 제어할 수 있는 요소수 분사장치를 제공한다. In addition, if particulate matter generated during vaporization of urea water accumulates after a certain period of time, water is sprayed to remove it, and the inside of the flow path is cleaned thoroughly through steam to ensure constant efficiency, and temperature changes such as temperature increase inside the incinerator To provide a urea water injection device capable of controlling the temperature by adjusting the amount of recirculation gas and water supply when

본 발명의 실시예에 따르면, 소각로 내에 요소수를 분사하기 위한 요소수 분사장치로서, 소각로에서 배출된 연소가스에서 분기되어 재순환되는 재순환 가스를 공급받는 가스 유입구; 상기 재순환 유로를 통해 공급되는 재순환 가스를 가열하는 가열유로; 가열된 재순환 가스에 요소수를 혼합하는 혼합유로; 및 상기 혼합유로의 끝단에 설치되어 요소수가 혼합된 재순환 가스를 소각로 내부로 분사하는 분사노즐;을 포함하는 요소수 분사장치를 제공한다. According to an embodiment of the present invention, there is provided a urea water injection device for injecting urea water into an incinerator, comprising: a gas inlet for receiving a recirculation gas that is branched from the combustion gas discharged from the incinerator and is recirculated; a heating passage for heating the recirculation gas supplied through the recirculation passage; a mixing passage for mixing urea water with the heated recirculation gas; and an injection nozzle installed at the end of the mixing passage to inject the recirculated gas mixed with urea water into the incinerator.

본 발명의 실시예에 따르면, 소각로 내에 요소수를 분사하는 요소수 분사방법으로서, 소각로에서 배출된 연소가스에서 분기되어 재순환되는 재순환 가스를 요소수 분사장치로 공급하는 단계; 상기 요소수 분사장치에서 상기 재순환 가스를 가열하는 단계; 및 상기 요소수 분사장치에서 상기 가열된 재순환 가스에 요소수를 주입하여 혼합한 후 소각로 내부로 분사하는 단계;를 포함하는 요소수 분사방법을 제공한다. According to an embodiment of the present invention, there is provided a urea water injection method for injecting urea water into an incinerator, the method comprising: supplying a recirculated gas branched from the combustion gas discharged from the incinerator to the urea water injection device; heating the recycle gas in the urea water injector; and injecting and mixing urea water into the recirculated gas heated in the urea water injection device and then injecting the urea water into the incinerator.

본 발명의 일 실시예 따른 요소수 분사장치에 의하면 재순환 가스를 가열하고 이 가열된 재순환 가스에 환원제를 혼합하여 기화 및 열분해시켜 소각로 내부로 분사하도록 구성하여 종래에 비해 질소산화물 제거 효율을 크게 향상시킬 수 있다. According to the urea water injection device according to an embodiment of the present invention, the recycle gas is heated and a reducing agent is mixed with the heated recycle gas to be vaporized and pyrolyzed to be sprayed into the incinerator, thereby greatly improving the nitrogen oxide removal efficiency compared to the prior art. can

또한 본 발명에 따르면 재순환 가스 가열을 위해 소각로의 소각열을 이용하도록 구성하였으므로 별도의 열교환기나 히팅 장치가 필요하지 않고 외부 에너지도 요구되지 않아 경제적이면서 간단한고 편리한 질소산화물 제거 시스템을 제공할 수 있다. In addition, according to the present invention, since it is configured to use the incineration heat of the incinerator for heating the recycle gas, a separate heat exchanger or heating device is not required and external energy is not required, so it is possible to provide an economical, simple and convenient nitrogen oxide removal system.

도1은 종래의 질소산화물 제거 장치를 설명하는 도면,
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 요소수 분사장치를 설명하는 도면,
도3은 분무유체 중 산소농도에 따른 질소산화물 제거 효과를 설명하는 도면,
도4 및 도5는 일 실시예에 따른 요소수 분사장치를 설명하는 도면,
도6은 대안적 실시예에 따른 요소수 분사장치를 설명하는 도면이다. 1 is a view for explaining a conventional nitrogen oxide removal device;
Figure 2 is a view for explaining a urea water injection device according to an embodiment of the present invention,
3 is a view for explaining the effect of removing nitrogen oxides according to the oxygen concentration in the spraying fluid;
4 and 5 are views explaining the urea water injection device according to an embodiment;
6 is a view for explaining a urea water injection device according to an alternative embodiment.

이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. The above objects, other objects, features and advantages of the present invention will be easily understood through the following preferred embodiments in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided so that the disclosed subject matter may be thorough and complete, and that the spirit of the present invention may be sufficiently conveyed to those skilled in the art.

본 명세서에서 구성요소간의 위치 관계를 설명하기 위해 '상부', '하부', '좌측', '우측', '전방', '후방' 등과 같이 상대적 위치를 나타내는 용어는 절대적 기준으로서의 방향이나 위치를 의미하지 않을 수 있으며 각 도면을 참조하여 본 발명을 설명할 때 해당 도면을 기준으로 설명의 편의를 위해 사용되는 상대적 표현일 수 있다. In this specification, in order to describe the positional relationship between the components, terms indicating a relative position, such as 'upper', 'lower', 'left', 'right', 'front', 'rear', etc., refer to the direction or position as an absolute standard. It may not be meaningful, and when the present invention is described with reference to each drawing, it may be a relative expression used for convenience of description based on the corresponding drawing.

본 명세서에서 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 연결(또는 결합, 체결, 부착 등)된다고 언급하는 경우 그것은 다른 구성요소에 직접적으로 연결(또는 결합, 체결, 부착 등)되거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소를 개재하여 간접적으로 연결(또는 결합, 체결, 부착 등)될 수 있다는 것을 의미한다. 또한 본 명세서의 도면들에 있어서 구성요소들의 길이, 두께, 또는 넓이는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이며 어느 한 구성요소와 다른 구성요소의 상대적 크기도 구체적 실시예에 따라 달라질 수 있다. In the present specification, when a component is referred to as being connected (or coupled, fastened, attached, etc.) to another component, it is directly connected (or coupled, fastened, attached, etc.) to the other component or a third party between them. It means that it can be indirectly connected (or coupled, fastened, attached, etc.) through a component. In addition, in the drawings of the present specification, the length, thickness, or width of the components are exaggerated for effective description of technical content, and the relative sizes of one component and another component may also vary according to specific embodiments.

본 명세서에서 구성요소의 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '~를 포함한다', '~로 구성된다', 및 '~으로 이루어진다'라는 표현은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. In this specification, the singular form of an element also includes the plural form unless the phrase specifically dictates otherwise. The expressions 'comprising', 'consisting of', and 'consisting of' as used in the specification do not exclude the presence or addition of one or more other elements in addition to the stated elements.

본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 구성요소들을 기술하기 위해서 사용된 경우, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다. In this specification, when terms such as first, second, etc. are used to describe components, these components should not be limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another. The embodiments described and illustrated herein also include complementary embodiments thereof.

이하 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는 데 있어 혼돈을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In describing the specific embodiments below, various specific contents have been prepared to more specifically describe the invention and help understanding. However, a reader having enough knowledge in this field to understand the present invention may recognize that the present invention may be used without these various specific details. In some cases, it is mentioned in advance that parts which are commonly known and not largely related to the invention in describing the invention are not described in order to avoid confusion in describing the invention.

도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 요소수 분사장치(70)를 나타낸다. 도면을 참조하면, 일 실시예에 따른 요소수 분사장치(70)는 소각로(10)와 이 소각로(10)에서 배출되는 연소가스를 처리하는 처리부를 포함하는 연소 시스템(또는 발전 시스템)에서 설치될 수 있고, 질소산화물 제거용 환원제(예를 들어, 요소수) 및 재순환 연소가스(FGR 가스)를 공급받을 수 있도록 구성된다. Figure 2 shows a urea water injection device 70 according to an embodiment of the present invention. Referring to the drawings, the urea water injection device 70 according to an embodiment is to be installed in a combustion system (or power generation system) including an incinerator 10 and a processing unit for processing combustion gas discharged from the incinerator 10. It is configured to be supplied with a reducing agent for nitrogen oxide removal (eg, urea water) and a recycle combustion gas (FGR gas).

소각로(10)는 화석연료나 산업 폐기물 또는 생활 폐기물을 소각하는 장치이다. 소각로(10)에서 발생되는 연소가스는 이송 유로(L1)를 따라 세정기(20)와 집진기(30) 등의 연소가스 처리부를 거치면서 처리된 후 연돌(50)을 통해 외부로 배출될 수 있다. 세정기(20)는 연소가스에 포함된 유해물질을 제거한다. 예를 들어 세정기(20)는 황산화물 등 유해물질을 제거하는 탈황장치 등을 포함할 수 있다. 집진기(30)는 연소가스 중 분진과 같은 이물질을 집진하여 제거하며 집진기(30)를 통과한 연소가스는 배기가스(flue gas)로서 연돌(50)을 통해 외부로 배출된다. The incinerator 10 is a device that incinerates fossil fuels, industrial wastes, or household wastes. The combustion gas generated in the incinerator 10 may be treated while passing through combustion gas processing units such as the scrubber 20 and the dust collector 30 along the transfer flow path L1 , and then discharged to the outside through the stack 50 . The scrubber 20 removes harmful substances contained in the combustion gas. For example, the scrubber 20 may include a desulfurization device for removing harmful substances such as sulfur oxides. The dust collector 30 collects and removes foreign substances such as dust in the combustion gas, and the combustion gas that has passed through the dust collector 30 is discharged to the outside through the stack 50 as flue gas.

일 실시예에서 요소수 분사장치(70)는 연소가스 재순환(FGR: Flue Gas Recirculation) 방식에 의해 연소가스의 일부를 소각로(10)로 재순환시키는 재순환 유로(L2)에 연결된다. 재순환 유로(L2)는 연소가스 처리부(20,30) 후단의 이송 유로(L1)에 연결될 수 있다. 재순환 유로(L2)로 분기된 연소가스(이하 간단히 "재순환 가스"라고도 함)는 송풍기(41)에 의해 재순환되어 요소수 분사장치(70)로 공급될 수 있다. In one embodiment, the urea water injector 70 is connected to the recirculation passage L2 for recirculating a portion of the combustion gas to the incinerator 10 by a flue gas recirculation (FGR) method. The recirculation flow path L2 may be connected to the transfer flow path L1 at the rear end of the combustion gas processing units 20 and 30 . The combustion gas branched to the recirculation passage L2 (hereinafter simply referred to as "recirculation gas") may be recirculated by the blower 41 and supplied to the urea water injection device 70 .

요소수 분사장치(70)는 소각로(10) 내부로 질소산화물 제거용 환원제(예컨대 요소수)를 주입하는 장치이다. 환원제로 요소수(CO(NH2)2)를 사용할 경우 재순환 유로(L2)를 통해 공급된 재순환 가스에 요소수를 주입하고 혼합하여 이 재순환 가스를 소각로(10) 내부로 분사한다. 이 때 바람직하게는, 재순환 가스에 요소수를 혼합했을 때 요소수를 기화 및 열분해하여 암모니아(NH3) 가스를 생성하고 이 가스 상태의 환원제(즉 암모니아 가스)를 재순환 가스에 실어서 소각로(10) 내부로 분사하는 것이 바람직하다. 즉 환원제를 수용액 상태로 소각로(10)에 분사할 경우 환원제가 소각로(10) 내부 깊이 분사되지 않고 질소산화물과의 반응성도 나쁘지만 환원제를 기화 및 열분해하여 가스 상태로 소각로(10)에 분사하게 되면 연소가스와의 혼합을 촉진하여 질소산화물 제거 효율을 더 높일 수 있는 이점이 있다. The urea water injection device 70 is a device for injecting a reducing agent (eg, urea water) for nitrogen oxide removal into the incinerator 10 . When using urea water (CO(NH 2 ) 2 ) as a reducing agent, urea water is injected into the recirculation gas supplied through the recirculation passage L2 and mixed, and the recycle gas is injected into the incinerator 10 . At this time, preferably, when urea water is mixed with the recycle gas, the urea water is vaporized and pyrolyzed to generate ammonia (NH 3 ) gas, and a reducing agent (that is, ammonia gas) in this gaseous state is loaded in the recycle gas to the incinerator (10). ) It is preferable to spray inside. That is, when the reducing agent is injected into the incinerator 10 in an aqueous solution state, the reducing agent is not injected deep inside the incinerator 10 and the reactivity with nitrogen oxide is poor, but when the reducing agent is vaporized and thermally decomposed to be injected into the incinerator 10 in a gaseous state, combustion There is an advantage in that the nitrogen oxide removal efficiency can be further increased by promoting mixing with the gas.

환원제(요소수)의 기화 및 열분해를 위해 재순환 가스를 적어도 섭씨 250도 이상으로 가열해야 하는데, 일반적으로 재순환 유로(L1)를 따라 이송되는 재순환 가스의 온도가 섭씨 100도 내지 150도 정도이므로 재순환 가스를 가열하는 장치가 필요하다. 그러나 본 발명의 바람직한 일 실시예에서는 재순환 가스를 가열하기 위한 별도의 열교환기나 히팅 장치를 사용하지 않고 소각로(10)의 소각열을 이용하도록 구성한다. 일 예로서 소각로(10)의 측벽에 요소수 분사장치(70)를 설치하고 소각로(10)의 내부 열이 직접 분사장치(70)로 전달되도록 하여 재순환 가스를 가열할 수 있다. In order to vaporize and thermally decompose the reducing agent (urea water), the recycle gas must be heated to at least 250 degrees Celsius. In general, since the temperature of the recycle gas transferred along the recirculation flow path L1 is about 100 to 150 degrees Celsius, the recycle gas A heating device is required. However, in a preferred embodiment of the present invention, it is configured to use the incineration heat of the incinerator 10 without using a separate heat exchanger or heating device for heating the recycle gas. As an example, the urea water injection device 70 is installed on the sidewall of the incinerator 10 and the internal heat of the incinerator 10 is directly transferred to the injection device 70 to heat the recirculation gas.

일 실시예에서 요소수 분사장치(70)는 물 또는 스팀을 분사장치(70)로 공급하는 경로를 더 포함할 수 있다. 요소수 분사장치(70)로 주입되는 물 또는 스팀은 분사장치(70) 내부의 유로를 청소하는 역할을 하며 또한 재순환 가스와 함께 소각로(10) 내부로 공급되어 소각로(10)의 내부 온도를 낮추는 역할도 할 수 있다. 이러한 요소수 분사장치(70)의 예시적 구성에 대해서는 도4 내지 도6을 참조하여 후술하기로 한다. In one embodiment, the urea water injector 70 may further include a path for supplying water or steam to the injector 70 . Water or steam injected into the urea water injector 70 serves to clean the flow path inside the injector 70 and is also supplied into the incinerator 10 together with the recirculation gas to lower the internal temperature of the incinerator 10 can also play a role. An exemplary configuration of the urea water injection device 70 will be described later with reference to FIGS. 4 to 6 .

한편 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면 요소수를 실어서 소각로(10) 내부로 분사하는 분무용 유체(분무유체)로 공기(압축공기)를 사용하지 않고 재순환 가스를 사용한다. 재순환 가스를 분무유체로 사용할 경우 공기를 사용하는 것에 비해 질소산화물 제거 효율을 더 높일 수 있으며, 이와 관련하여 도3은 분무유체의 산소농도에 따른 질소산화물 제거 효과를 나타낸다. 도3에서 ①번 내지 ⑤번 그래프는 각각 산소농도가 21%, 15%, 10%, 5%, 및 0%인 분무유체를 사용하여 요소수를 분사했을 때 질소산화물 제거 결과를 나타낸다. 그래프에서 알 수 있듯이 산소농도가 21%나 15%인 분무유체를 사용했을 때 질소산화물 제거 효율이 크지 않았지만 산소농도가 10% 이하의 분무유체를 사용한 경우 대략 75% 또는 그 이상의 제거 효율을 나타내었다. On the other hand, according to a preferred embodiment of the present invention, the recirculation gas is used without using air (compressed air) as the spraying fluid (spraying fluid) loaded with urea water and sprayed into the incinerator 10 . When the recycle gas is used as a spray fluid, the nitrogen oxide removal efficiency can be further increased compared to using air. In this regard, FIG. 3 shows the nitrogen oxide removal effect according to the oxygen concentration of the spray fluid. Graphs ① to ⑤ in FIG. 3 show the nitrogen oxide removal results when urea water is sprayed using a spray fluid having an oxygen concentration of 21%, 15%, 10%, 5%, and 0%, respectively. As can be seen from the graph, when a spray fluid with an oxygen concentration of 21% or 15% was used, the nitrogen oxide removal efficiency was not great, but when a spray fluid with an oxygen concentration of 10% or less was used, the removal efficiency was about 75% or more. .

이는 요소수가 기화되면 암모니아가 생성되는데 분무유체의 산소와 암모니아가 일부 반응하여 암모니아가 산화되어 질소산화물 제거에 영향을 미치기 때문이며, 따라서 산소농도가 낮은 분무유체를 사용하는 것이 질소산화물 제거 효율을 높이는데 중요하다. 공기는 21%의 산소를 함유하므로 ①번 그래프와 같이 효율이 좋지 않다. 반면 재순환 가스는 일반적으로 8% 내지 12%의 산소농도, 즉 대략 10% 내외의 산소농도를 가지므로 공기에 비해 훨씬 높은 질소산화물 제거 효율을 가진다. 더 높은 질소산화물 제거 효율을 위해 재순환 가스 대신에 산소농도가 0%인 불활성가스(순수 질소나 이산화탄소 등)를 사용할 수도 있지만 이 경우 별도의 불활성 가스 탱크와 공급 설비를 필요로 하므로 경제성이 떨어지는 문제가 있다. This is because ammonia is generated when urea water is vaporized, and the oxygen and ammonia in the spray fluid partially react to oxidize ammonia and affect the removal of nitrogen oxides. It is important. Since air contains 21% oxygen, the efficiency is not good as shown in graph ①. On the other hand, the recycle gas generally has an oxygen concentration of 8% to 12%, that is, an oxygen concentration of about 10%, and thus has a much higher nitrogen oxide removal efficiency than air. For higher NOx removal efficiency, an inert gas with an oxygen concentration of 0% (pure nitrogen or carbon dioxide, etc.) can be used instead of the recycle gas, but in this case, a separate inert gas tank and supply equipment are required, so the economic feasibility is lowered. have.

그러므로 본 발명의 바람직한 실시예에서는 분무유체로서 공기를 전혀 사용하지 않고 산소농도가 10% 내외인 재순환 가스를 분무유체로 사용한다. 그러나 재순환 가스는 일반적으로 섭씨 100도 내지 150도의 온도이므로 요소수의 기화와 열분해를 위해 섭씨 250도 이상 가열되어야 하는데, 본 발명에서는 별도의 열교환기나 히팅 장치 없이 소각로(10)의 내부 열을 이용하여 재순환 가스를 가열하므로 질소산화물 제거 효율을 높일 뿐만 아니라 전체 연소 시스템 효율도 높이도록 구성하였다. Therefore, in a preferred embodiment of the present invention, air is not used as the atomizing fluid, and a recirculating gas having an oxygen concentration of about 10% is used as the atomizing fluid. However, since the recycle gas is generally at a temperature of 100 to 150 degrees Celsius, it must be heated to 250 degrees Celsius or more for vaporization and thermal decomposition of urea water. In the present invention, using the internal heat of the incinerator 10 without a separate heat exchanger or heating device By heating the recycle gas, it was configured not only to increase the nitrogen oxide removal efficiency but also to increase the overall combustion system efficiency.

도4 및 도5는 일 실시예에 따른 요소수 분사장치를 도시한 것으로 도4는 측단면을 개략적으로 나타내고 도5는 사시도를 나타낸다. Figures 4 and 5 shows a urea water injection device according to an embodiment, Figure 4 schematically shows a side cross-section and Figure 5 shows a perspective view.

도4와 도5를 참조하면, 일 실시예에 따른 요소수 분사장치(70)는 하우징(71) 및 하우징(71) 내부에 배치되고 재순환 가스를 이송하는 유로(74,75) 및 분사노즐(76) 등으로 구성될 수 있다. 4 and 5, the urea water injection device 70 according to an embodiment is disposed inside the housing 71 and the housing 71, and the flow passages 74 and 75 and the injection nozzles ( 76) and the like.

일 실시예에서 하우징(71)은 소각로(10) 내부의 소각열을 직접 전달받기 위해 소각로(10)의 측벽(10a)의 관통 영역에 삽입 설치된다. 이 때 하우징(71)의 표면 중 소각로(10)의 내부 공간과 직접 접하는 영역에 내식성 및 내화성의 격벽(72)이 설치될 수 있다. 내식성 및 내화성 격벽(72)으로 예컨대 캐스터블이나 세라믹 코팅재가 사용될 수 있다. In one embodiment, the housing 71 is inserted and installed in the penetrating area of the side wall 10a of the incinerator 10 in order to directly receive the heat of incineration inside the incinerator 10 . In this case, the partition wall 72 having corrosion resistance and fire resistance may be installed in a region of the surface of the housing 71 in direct contact with the internal space of the incinerator 10 . For the corrosion-resistant and fire-resistant bulkhead 72 , for example, a castable or ceramic coating material may be used.

하우징(71) 내부에는 재순환 가스를 이송하는 가열유로(74)와 혼합유로(75)가 배치된다. 가열유로(74)의 일 단부의 가스 유입구(73)가 재순환 유로(L2)와 연결되고 재순환 가스가 유입구(73)를 통해 가열유로(74)로 공급된다. A heating passage 74 and a mixing passage 75 for transferring the recirculation gas are disposed inside the housing 71 . A gas inlet 73 at one end of the heating passage 74 is connected to the recirculation passage L2 , and the recirculation gas is supplied to the heating passage 74 through the inlet 73 .

가열유로(74)는 재순환 가스를 가열하기 위한 유로이며 도5에 도시한 것과 같은 나선형 형상 또는 지그재그 형상으로 격벽(72)에 넓은 접촉면적으로 밀착하여 설치될 수 있다. 따라서 격벽(72)을 사이에 두고 격벽(72)의 일측 표면은 소각로(10) 내부 공간과 접촉하고 격벽(72)의 타측 표면은 가열유로(74)에 밀착하고 있다. 일반적으로 소각로(10) 내에서 연소시 내부 온도가 섭씨 850도 내지 1100도 정도로 유지되는데 재순환 가스가 가열유로(74)를 따라 충분한 체류시간 동안 이송되면서 원하는 온도까지 충분히 가열될 수 있다. The heating flow path 74 is a flow path for heating the recirculation gas, and may be installed in a spiral shape or a zigzag shape as shown in FIG. 5 in close contact with the partition wall 72 with a large contact area. Accordingly, with the partition wall 72 interposed therebetween, one surface of the partition wall 72 is in contact with the inner space of the incinerator 10 , and the other surface of the partition wall 72 is in close contact with the heating passage 74 . In general, the internal temperature during combustion in the incinerator 10 is maintained at about 850 to 1100 degrees Celsius, and the recirculation gas can be sufficiently heated to a desired temperature while being transferred along the heating passage 74 for a sufficient residence time.

도시한 실시예에서 가열유로(74)는 혼합유로(75)와 연통한다. 일 실시예에서 가열유로(74)의 하류측 또는 혼합유로(75)의 상류측에 질소산화물 제거용 환원제와 물을 각각 주입하는 환원제 주입구(81)와 물 주입구(82)가 설치될 수 있다. 도시한 실시예에서 환원제 주입구(81)와 물 주입구(82)는 혼합유로(75)의 상류측에 설치된다. 환원제 주입구(81)에서 질소산화물 제거용 환원제인 요소수를 수용액 형태로 혼합유로(75)로 주입할 수 있다. 이 때 환원제 주입구(81)에 인접하여 온도센서(83)가 설치될 수 있고, 온도센서(83)의 측정 온도에 기초하여 재순환 가스가 요소수의 기화 및 열분해에 충분한 온도(예컨대, 섭씨 250도 내지 300도)에 도달했는지 여부를 확인한 후 요소수를 주입할 수 있다. In the illustrated embodiment, the heating passage 74 communicates with the mixing passage 75 . In one embodiment, a reducing agent inlet 81 and a water inlet 82 for injecting a reducing agent for nitrogen oxide removal and water, respectively, may be installed on the downstream side of the heating passage 74 or upstream of the mixing passage 75 . In the illustrated embodiment, the reducing agent inlet 81 and the water inlet 82 are installed on the upstream side of the mixing passage 75 . In the reducing agent injection port 81, urea water, which is a reducing agent for removing nitrogen oxides, may be injected into the mixing passage 75 in the form of an aqueous solution. At this time, a temperature sensor 83 may be installed adjacent to the reducing agent inlet 81, and based on the measured temperature of the temperature sensor 83, the recirculating gas is at a temperature sufficient for vaporization and thermal decomposition of urea water (eg, 250 degrees Celsius). to 300 degrees), urea water can be injected after checking whether or not it has reached.

물 주입구(82)로 주입되는 물은 혼합유로(75)와 분사노즐(76)을 청소하고 소각로(10) 내부 온도를 조절하는데 사용될 수 있다. 온도가 낮은 상태에서 요소수가 기화될 경우 일부 입자상 물질이 발생할 수 있으므로 요소수 분사장치(70)를 장기간 사용할 경우 주기적으로 청소가 필요하며 이때 물 주입구(82)로 물을 분사하여 유로를 청소할 수 있다. 혼합유로(75)로 이송되는 재순환 가스의 온도가 섭씨 약 250도 이므로 주입된 물은 곧바로 스팀으로 기화되어 혼합유로(75)를 따라 이송되며 혼합유로(75)와 분사노즐(76)을 청소할 수 있다. The water injected into the water inlet 82 may be used to clean the mixing passage 75 and the injection nozzle 76 and to adjust the internal temperature of the incinerator 10 . When the urea water is vaporized at a low temperature, some particulate matter may be generated, so if the urea water injection device 70 is used for a long time, periodic cleaning is required. . Since the temperature of the recirculation gas transferred to the mixing passage 75 is about 250 degrees Celsius, the injected water is immediately vaporized into steam and transported along the mixing passage 75, and the mixing passage 75 and the injection nozzle 76 can be cleaned. have.

분사노즐(76)은 혼합유로(75)의 끝단에 연결되며 격벽(72)을 관통하여 소각로(10) 내부로 재순환 가스를 분사할 수 있도록 설치된다. 혼합유로(75)로 주입된 요소수는 섭씨 250도 이상으로 가열된 재순환 가스와 혼합되어 암모니아로 기화 및 열분해되고, 암모니아를 함유한 재순환 가스가 분사노즐(76)을 통해 소각로(10) 내부로 분사된다. The injection nozzle 76 is connected to the end of the mixing passage 75 and is installed to penetrate the partition wall 72 to inject the recirculation gas into the incinerator 10 . The urea water injected into the mixing passage 75 is mixed with the recycle gas heated to 250 degrees Celsius or more, vaporized and pyrolyzed into ammonia, and the recycle gas containing ammonia is introduced into the incinerator 10 through the injection nozzle 76. is sprayed

일 실시예에서 하우징(71)의 내부 온도를 고온으로 유지하고 열손실을 방지하기 위해 하우징(71) 내부에 가열유로(74)와 혼합유로(75)를 둘러싸는 보온재(도시 생략)가 적어도 부분적으로 충진될 수 있다. 또 다른 예로서, 하우징(71) 내부를 진공으로 만들 수 있다. 예컨대 진공펌프(42)에 의해 하우징(71) 내부를 진공 상태로 유지하여 하우징(71)의 열손실을 방지할 수 있다. 또한 연소실 내부는 산성가스 등 고온의 부식성 가스들이 있으므로 가열유로(74)를 보호하기 위하여 격벽(72)을 설치하는데 캐스터블이나 세라믹 코팅 등 내부식성 재질을 사용한다. In one embodiment, in order to maintain the internal temperature of the housing 71 at a high temperature and prevent heat loss, an insulating material (not shown) surrounding the heating flow path 74 and the mixing flow path 75 inside the housing 71 is at least partially can be filled with As another example, the inside of the housing 71 may be made into a vacuum. For example, heat loss of the housing 71 can be prevented by maintaining the inside of the housing 71 in a vacuum state by the vacuum pump 42 . In addition, since there are high-temperature corrosive gases such as acid gas inside the combustion chamber, a corrosion-resistant material such as castable or ceramic coating is used to install the partition wall 72 to protect the heating passage 74 .

이상과 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 요소수 분사장치(70)를 이용하여 다음과 같이 요소수를 분사할 수 있다. 우선, 소각로(10)에서 이송 유로(L1)로 배출된 연소가스에서 분기되어 재순환되는 재순환 가스를 재순환 유로(L2)를 통해 요소수 분사장치(70)로 공급한다. 가스 유입구(73)를 통해 요소수 분사장치(70)로 공급된 재순환 가스는 가열유로(74)에서 가열된다. 이 때 가열유로(74)가 격벽(72)을 사이에 두고 소각로(10) 내부 공간에 인접하게 설치되므로 가열유로(74)의 재순환 가스가 소각로(10) 내부의 소각열을 직접 전달받아 충분히 높은 온도로 가열할 수 있다. As described above, by using the urea water injection device 70 according to an embodiment of the present invention, urea water can be injected as follows. First, the recirculation gas branched from the combustion gas discharged from the incinerator 10 to the transfer passage L1 and recirculated is supplied to the urea water injector 70 through the recirculation passage L2. The recirculation gas supplied to the urea water injector 70 through the gas inlet 73 is heated in the heating passage 74 . At this time, since the heating passage 74 is installed adjacent to the inner space of the incinerator 10 with the partition wall 72 interposed therebetween, the recirculation gas of the heating passage 74 directly receives the incineration heat inside the incinerator 10 and has a sufficiently high temperature can be heated with

그 후 재순환 가스가 예컨대 섭씨 250도 이상의 충분한 온도로 가열된 후 재순환 가스에 요소수를 주입하고, 요소수는 고온의 재순환 가스와 혼합되면서 기화 및 열분해된 후 분사노즐(76)을 통해 재순환 가스와 함께 소각로(10) 내부 공간으로 분사된다. After the recirculation gas is heated to a sufficient temperature of, for example, 250 degrees Celsius or more, urea water is injected into the recirculation gas, and the urea water is vaporized and pyrolyzed while being mixed with the high-temperature recirculation gas. Together, the incinerator 10 is sprayed into the inner space.

한편 일반적으로 소각로 내부는 섭씨 850도에서 섭씨 1100도까지 유지되는데 이 온도범위를 초과할 경우 소각로(10)를 비롯한 설비의 손상을 야기할 수 있으므로 소각로(10) 내 온도를 일정 범위를 유지하는 것이 요구되며, 일 실시예에서 요소수 분사장치(70)가 재순환 가스의 공급량과 물의 주입량을 조절하여 소각로(10)의 내부 온도를 제어하는 기능을 수행할 수 있다. On the other hand, in general, the inside of the incinerator is maintained from 850 degrees Celsius to 1100 degrees Celsius. If this temperature range is exceeded, it may cause damage to equipment including the incinerator 10, so maintaining the temperature in the incinerator 10 within a certain range It is required, and in one embodiment, the urea water injector 70 may perform a function of controlling the internal temperature of the incinerator 10 by adjusting the supply amount of the recirculation gas and the injection amount of water.

예를 들어, 일 실시예에서 온도센서(83)를 이용하여 가열유로(74)로 이송되는 재순환 가스의 온도를 측정한다. 소각로(10) 내부 온도가 올라가면 격벽(2)을 통해 소각열이 가열유로(74)로 전달되어 재순환 가스의 온도도 상승할 것이므로, 온도센서(83)에서 측정한 재순환 가스의 온도에 기초하여 소각로(10)의 내부 온도를 판단할 수 있다. For example, in one embodiment, the temperature of the recirculated gas transferred to the heating passage 74 is measured using the temperature sensor 83 . When the internal temperature of the incinerator 10 rises, the heat of incineration is transferred to the heating passage 74 through the bulkhead 2 and the temperature of the recirculation gas will also rise. Based on the temperature of the recirculation gas measured by the temperature sensor 83, 10) can determine the internal temperature.

만일 온도센서(83)에서 측정한 재순환 가스의 온도가 기설정한 제1 기준 온도(예컨대 섭씨 300도)를 초과하는 경우 요소수 분사장치(70)로 공급하는 재순환 가스의 공급량을 증가시킬 수 있다. 이 경우 예컨대 재순환 가스를 공급하는 송풍기(41)를 제어하여 재순환 가스의 공급량을 늘릴 수 있다. 재순환 가스 공급량이 증가하면 분사노즐(76)을 통해 소각로(10) 내부로 분사되는 재순환 가스의 유량이 증가하므로 소각로(10) 내부 온도를 감소시킬 수 있다. If the temperature of the recirculation gas measured by the temperature sensor 83 exceeds a preset first reference temperature (eg, 300 degrees Celsius), the supply amount of the recirculation gas supplied to the urea water injector 70 may be increased. . In this case, for example, the supply amount of the recirculation gas may be increased by controlling the blower 41 that supplies the recirculation gas. When the supply amount of the recirculation gas increases, the flow rate of the recirculation gas injected into the incinerator 10 through the injection nozzle 76 increases, so that the temperature inside the incinerator 10 can be reduced.

또한 만일 재순환 가스의 공급량 조절에 의해서도 재순환 가스가 제1 기준 온도 이하로 떨어지지 않을 경우 물 주입구(82)를 통해 물을 추가적으로 공급할 수 있다. 예를 들어, 온도센서(83)에서 측정한 재순환 가스의 온도가 (i) 일정 시간 동안 상기 제1 기준 온도 이하로 떨어지지 않거나 또는 (ii) 제1 기준 온도보다 높은 제2 기준 온도(예컨대 섭씨 350도)를 초과하는 경우, 재순환 가스에 물을 주입할 수 있다. 이 때 온도센서(83)의 측정온도에 기초하여 물의 주입량을 증감할 수도 있다. 주입된 물은 혼합유로(75)로 이송되는 동안 스팀으로 기화하여 혼합유로(75)와 분사노즐(76)을 청소하고 소각로(10) 내부로 분사된 후에는 소각로(10) 내부 온도를 감소시켜 소각로(10)의 과열을 방지할 수 있다. In addition, if the recirculation gas does not fall below the first reference temperature even by adjusting the supply amount of the recirculation gas, water may be additionally supplied through the water inlet 82 . For example, the temperature of the recirculation gas measured by the temperature sensor 83 (i) does not fall below the first reference temperature for a certain period of time, or (ii) a second reference temperature higher than the first reference temperature (eg, 350 degrees Celsius) degree), water can be injected into the recirculation gas. At this time, the injection amount of water may be increased or decreased based on the temperature measured by the temperature sensor 83 . The injected water is vaporized as steam while being transferred to the mixing passage 75 to clean the mixing passage 75 and the spray nozzle 76, and after being sprayed into the incinerator 10, the temperature inside the incinerator 10 is reduced It is possible to prevent overheating of the incinerator 10 .

도6은 대안적 실시예에 따른 요소수 분사장치(70')를 설명하는 도면이다. 도6을 참조하면 대안적 실시예에 따른 요소수 분사장치(70')는 하우징(71) 및 그 내부에 설치되는 가열유로(74), 혼합유로(75), 분사노즐(76) 등으로 구성되며 이러한 구성요소는 도5의 요소수 분사장치(70)와 동일 또는 유사하므로 설명을 생략한다. 6 is a view for explaining a urea water injection device 70' according to an alternative embodiment. Referring to Figure 6, the urea water injection device 70' according to an alternative embodiment is composed of a housing 71 and a heating passage 74, a mixing passage 75, an injection nozzle 76, etc. installed therein. And since these components are the same as or similar to the urea water injection device 70 of FIG. 5, the description will be omitted.

다만 도6의 실시예에서 혼합유로(75)는 코일 형상 또는 나선형 형상으로 구성되어 재순환 가스가 더 오랜 시간 동안 혼합유로(75)를 따라 이동하도록 구성된다. 따라서 혼합유로(75)의 상류에서 주입된 요소수가 혼합유로(75)를 따라 장시간 이동하므로 재순환 가스와 요소수가 충분히 반응하여 요소수의 기화 및 열분해가 이루어지며 질소산화물 제거 효율을 한층 더 높일 수 있다. However, in the embodiment of FIG. 6 , the mixing flow path 75 is configured in a coil shape or a spiral shape so that the recirculating gas moves along the mixing flow path 75 for a longer period of time. Therefore, since the urea water injected from the upstream of the mixing passage 75 moves along the mixing passage 75 for a long time, the recycle gas and the urea water react sufficiently to vaporize and thermally decompose the urea water, and the nitrogen oxide removal efficiency can be further increased. .

이상과 같이 도면을 참고하여 다양한 실시예를 설명하였으나, 상술한 실시예 외에도 다양한 변형례가 있을 수 있다. 이와 같이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 당업자라면 상술한 명세서의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다. Although various embodiments have been described with reference to the drawings as described above, there may be various modifications in addition to the above-described embodiments. As such, those skilled in the art with ordinary skill in the art to which the present invention pertains will understand that various modifications and variations are possible from the description of the above-described specification. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments and should be defined by the claims described below as well as the claims and equivalents.

10: 소각로 20: 세정기
30: 집진기 50: 연돌
60, 70: 요소수 분사장치
71: 하우징 72: 격벽
74: 가열유로 75: 혼합유로
76: 분사노즐 10: incinerator 20: scrubber
30: dust collector 50: stack
60, 70: urea water injection device
71: housing 72: bulkhead
74: heating flow path 75: mixed flow path
76: spray nozzle

Claims (11)

소각로 내에 요소수를 분사하기 위한 요소수 분사장치로서,
소각로에서 배출된 연소가스에서 분기되어 재순환되는 재순환 가스를 공급받는 가스 유입구;
상기 재순환 유로를 통해 공급되는 재순환 가스를 가열하는 가열유로;
가열된 재순환 가스에 요소수를 혼합하는 혼합유로; 및
상기 혼합유로의 끝단에 설치되어 요소수가 혼합된 재순환 가스를 소각로 내부로 분사하는 분사노즐;을 포함하고,
상기 요소수 분사장치가 진공펌프에 의해 내부를 진공으로 유지하는 진공 하우징을 포함하고, 상기 가열유로와 혼합유로가 상기 진공 하우징 내에 배치되는 것인, 요소수 분사장치.A urea water injection device for injecting urea water into an incinerator,
a gas inlet receiving a recirculation gas branched from the combustion gas discharged from the incinerator and recirculated;
a heating passage for heating the recirculation gas supplied through the recirculation passage;
a mixing passage for mixing urea water with the heated recirculation gas; and
Including a; injection nozzle installed at the end of the mixing passage for injecting the recirculated gas mixed with urea water into the incinerator;
The urea water injection device includes a vacuum housing for maintaining the inside in a vacuum by a vacuum pump, and the heating flow path and the mixing flow path are disposed in the vacuum housing, the urea water injection device. 제 1 항에 있어서,
상기 요소수 분사장치가 소각로의 측벽의 관통영역에 삽입 설치되되, 상기 요소수 분사장치의 표면 중 소각로 내부와 접하는 영역이 내식성 및 내화성의 격벽으로 구성된 것인, 요소수 분사장치. The method of claim 1,
The urea water injection device is inserted and installed in the penetrating area of the side wall of the incinerator, and the area of the surface of the urea water injection device in contact with the inside of the incinerator is composed of corrosion-resistant and fire-resistant partition walls, the urea water injection device. 제 2 항에 있어서,
상기 가열유로가 상기 격벽에 밀착하여 지그재그 또는 나선형 형상으로 설치되며, 상기 가열유로로 이송되는 재순환 가스가 소각로의 열에 의해 가열되는 것인, 요소수 분사장치. 3. The method of claim 2,
The heating passage is installed in a zigzag or spiral shape in close contact with the partition wall, and the recirculation gas transferred to the heating passage is heated by the heat of the incinerator. 제 2 항에 있어서,
상기 요소수 분사장치의 내부가 상기 가열유로와 혼합유로를 둘러싸는 보온재로 적어도 부분적으로 충진된 것인, 요소수 분사장치. 3. The method of claim 2,
The inside of the urea water injection device will be at least partially filled with a heat insulating material surrounding the heating flow path and the mixing flow path, the urea water injection device. 삭제delete 소각로 내에 요소수를 분사하는 요소수 분사방법으로서,
소각로에서 배출된 연소가스에서 분기되어 재순환되는 재순환 가스를 요소수 분사장치로 공급하는 단계;
상기 요소수 분사장치에서 상기 재순환 가스를 가열하는 단계; 및
상기 요소수 분사장치에서 상기 가열된 재순환 가스에 요소수를 주입하여 혼합한 후 소각로 내부로 분사하는 단계;를 포함하고,
상기 요소수 분사장치가 진공펌프에 의해 내부를 진공으로 유지하는 진공 하우징을 포함하는 것인, 요소수 분사방법.A urea water spraying method for spraying urea water in an incinerator, comprising:
supplying the recirculated gas branched from the combustion gas discharged from the incinerator and recirculated to the urea water injector;
heating the recycle gas in the urea water injector; and
Including; injecting and mixing urea water into the heated recirculation gas in the urea water injection device and then injecting into the incinerator;
The urea water injection device will include a vacuum housing for maintaining the inside in a vacuum by a vacuum pump, urea water injection method. 제 6 항에 있어서,
상기 요소수 분사장치가 소각로의 측벽의 관통영역에 삽입 설치되되, 상기 요소수 분사장치의 표면 중 소각로 내부와 접하는 영역이 내식성 및 내화성의 격벽으로 구성된 것인, 요소수 분사방법. 7. The method of claim 6,
The urea water injection device is inserted and installed in the penetration region of the side wall of the incinerator, and the area of the surface of the urea water injection device in contact with the inside of the incinerator is composed of corrosion-resistant and fire-resistant partition walls, urea water injection method. 제 7 항에 있어서,
상기 재순환 가스를 가열하는 단계에서, 상기 격벽에 밀착하여 지그재그 또는 나선형 형상으로 설치된 가열유로로 상기 재순환 가스를 이송함으로써 소각로의 열에 의해 재순환 가스를 가열하는 것인, 요소수 분사방법. 8. The method of claim 7,
In the step of heating the recirculation gas, the recirculation gas is heated by the heat of the incinerator by transferring the recirculation gas to a heating passage installed in a zigzag or spiral shape in close contact with the partition wall, urea water injection method. 제 8 항에 있어서,
상기 가열유로에서 가열된 재순환 가스의 온도를 측정하는 단계; 및
상기 측정된 재순환 가스 온도가 기설정된 제1 기준 온도를 초과할 경우 상기 요소수 분사장치로 공급하는 재순환 가스량을 증가시키는 단계;를 더 포함하는 것인, 요소수 분사방법. 9. The method of claim 8,
measuring a temperature of the recirculation gas heated in the heating passage; and
Increasing the amount of recirculation gas supplied to the urea water injection device when the measured recirculation gas temperature exceeds a first preset reference temperature; further comprising a, urea water injection method. 제 9 항에 있어서,
상기 가열유로에서 가열된 재순환 가스의 온도를 측정하는 단계; 및
상기 측정된 재순환 가스 온도에 기초하여 상기 재순환 가스에 물을 주입하는 단계;를 더 포함하는 것인, 요소수 분사방법. 10. The method of claim 9,
measuring a temperature of the recirculation gas heated in the heating passage; and
Injecting water into the recycle gas based on the measured recycle gas temperature; further comprising a, urea water injection method. 제 10 항에 있어서,
상기 물을 주입하는 단계에서, 상기 재순환 가스 온도가 (i) 소정 시간 동안 제1 기준 온도 이하로 떨어지지 않거나 또는 (ii) 제1 기준 온도보다 높은 기설정된 제2 기준 온도를 초과하는 경우, 재순환 가스에 물을 주입하도록 구성된 것인, 요소수 분사방법. 11. The method of claim 10,
In the step of injecting the water, when the recycle gas temperature (i) does not fall below the first reference temperature for a predetermined time or (ii) exceeds a predetermined second reference temperature that is higher than the first reference temperature, the recycle gas Which is configured to inject water into, urea water injection method.
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