KR102550890B1 - Sdpf 재생 및 청소 방법 - Google Patents

Sdpf 재생 및 청소 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102550890B1
KR102550890B1 KR1020210146418A KR20210146418A KR102550890B1 KR 102550890 B1 KR102550890 B1 KR 102550890B1 KR 1020210146418 A KR1020210146418 A KR 1020210146418A KR 20210146418 A KR20210146418 A KR 20210146418A KR 102550890 B1 KR102550890 B1 KR 102550890B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sdpf
temperature
temperature value
blowing
value
Prior art date
Application number
KR1020210146418A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20230063908A (ko
Inventor
김형준
Original Assignee
주식회사 동아이엔씨
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 주식회사 동아이엔씨 filed Critical 주식회사 동아이엔씨
Priority to KR1020210146418A priority Critical patent/KR102550890B1/ko
Publication of KR20230063908A publication Critical patent/KR20230063908A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102550890B1 publication Critical patent/KR102550890B1/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N9/00Electrical control of exhaust gas treating apparatus
    • F01N9/002Electrical control of exhaust gas treating apparatus of filter regeneration, e.g. detection of clogging
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B5/00Cleaning by methods involving the use of air flow or gas flow
    • B08B5/02Cleaning by the force of jets, e.g. blowing-out cavities
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B7/00Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass
    • B08B7/0064Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass by temperature changes
    • B08B7/0071Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass by temperature changes by heating
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/023Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
    • F01N3/0233Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles periodically cleaning filter by blowing a gas through the filter in a direction opposite to exhaust flow, e.g. exposing filter to engine air intake
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust 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
    • F01N3/18Exhaust 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
    • F01N3/20Exhaust 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
    • F01N3/2006Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating
    • F01N3/204Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating using an exhaust gas igniter, e.g. a spark or glow plug, without introducing fuel into exhaust duct

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)

Abstract

SDPF의 손상을 방지하면서 효과적으로 청소할 수 있도록, SDPF로 압축 공기를 분사하여 내부에 쌓인 열원을 제거하기 위한 1차 노즐링 단계, 열원이 제거된 SDPF를 가열하여 재생시키는 재생단계, 재생 처리된 SDPF로 압축 공기를 분사하여 내부의 잔류 입자를 제거하기 위한 2차 노즐링 단계를 포함하는 SDPF 재생 및 청소 방법을 제공한다.

Description

SDPF 재생 및 청소 방법{METHOD FOR REGENERATING AND CLEANING SDPF}
본 개시 내용은 선택적 환원촉매 저감장치(SCR) 기능을 포함한 디젤 입자상 물질 필터(SDPF:SCR-Diesel Particulate Filter)에 대한 재생 및 청소 방법을 개시한다.
일반적으로, 차량을 위한 배기가스 후처리 시스템은 DPF, SCR 등의 장치를 활용하여 배기가스에 포함된 환경오염물질을 저감한다.
예를 들어, 선택적 환원촉매 저감장치(SCR;Selective Catalytic Reduction, 이하 SCR이라 한다)는 배기가스 중 질소산화물(NOx)를 선택적으로 제거한다. 입자상 물질 필터(DPF;Diesel Particulate Filter, 이하 DPF라 한다)는 배기가스 중에 미연소 카본 입자(PM, Soot)를 제거하기 위한 것이다.
본 출원인은, 기 출원된 한국등록특허 제01569885호(발명의 명칭 : 폐기 매연저감필터의 클리닝을 위한 재생장치 및 재생방법)과 한국등록특허 제2006832호(발명의 명칭 차량용 선택적 환원촉매 저감장치 재생 청소장치)를 통해 이러한 매연 저감장치를 청소하여 재생하기 위한 장치들을 개발하였다.
한편, 디젤 차량의 배기가스에는 질소산화물과 PM 등의 미연소 입자상 물질이 모두 포함되어 있어, 이들을 제거하기 위해서는 차량 내에 SCR과 DPF가 모두 구비될 필요가 있다.
예를 들어, 대형 디젤상용차의 경우 DPF와 SCR이 직렬로 조립되어 장착된다. DPF는 엔진에서 불연소된 PM을 포집하여 주기적으로 연소시킨다. SCR은 DPF 후단에 직렬로 배치되며, 배기가스 중의 질소산화물을 질소와 수증기로 환원시켜 대기 중으로 배출한다. 그러나, 각기 다른 기능을 하는 장치가 별도로 배치됨으로써 공간과 무게 면에서 매우 불리하다.
최근 들어, DPF에 SCR의 기능을 더하여 공간과 중량의 문제를 한 번에 해결한 SDPF(SCR-Diesel Particulate Filter, 이하 SDPF라 한다)가 개발되어 적용되는 추세이다. SDPF는 DPF 와 비교하여 내부에 코팅된 촉매의 화학적, 물리적 특성이 다르기 때문에 SDPF 청소를 위해서는 많은 사항들을 고려해야 한다.
이에, 종래의 DPF 청소 방법을 그대로 적용하는 경우 SDPF 촉매의 열적 손상을 유발하여 기능의 손상을 초래할 수 있다. 따라서, SDPF 청소를 위한 새로운 기술의 개발이 요구된다.
본 과제는 SDPF의 손상을 방지하면서 효과적으로 청소할 수 있도록 된 SDPF 재생 및 청소 방법을 제공한다.
본 구현예의 청소 방법은, SCR과 DPF가 일체로 결합된 SDPF를 청소하기 위한 방법일 수 있다.
상기 청소 방법은 SDPF로 압축 공기를 분사하여 내부에 쌓인 열원을 제거하기 위한 1차 노즐링 단계, 열원이 제거된 SDPF를 가열하여 재생시키는 재생단계, 재생 처리된 SDPF로 압축 공기를 분사하여 내부의 잔류 입자를 제거하기 위한 2차 노즐링 단계를 포함할 수 있다.
상기 1차 노즐링 단계는 SDPF 후단부에 노즐을 통해 압축 공기를 분사하여 SDPF 내부에 쌓인 매연과 오일을 포함하는 열원을 제거하는 구조일 수 있다.
상기 재생 단계는, SDPF를 가열하여 오염물을 점화시키는 가열 단계, SDPF 온도를 검출하고 검출된 온도가 설정시간 내에 제1 온도값에 도달했는지 여부를 검출하는 단계, SDPF 온도가 제1 온도값에 도달한 경우 가열을 종료하는 단계, SDPF로 산소 포함 가스를 송풍하여 내부 오염물을 연소시키는 송풍 단계, 상기 송풍 단계를 거친 SDPF 내부 온도가 설정된 제4 온도값 아래로 하강하였는지 여부를 검출하는 단계, SDPF 온도가 제4 온도값 이상인 경우 상기 송풍 과정을 반복하고 제4 온도값 아래로 하강시 재생을 종료하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 송풍 단계는, 가열 종료 후 SDPF로 산소 포함 가스를 송풍하는 단계, SDPF 온도가 제2 온도값에 도달했는지 여부를 검출하는 단계, SDPF 온도가 제2 온도값에 미도달시 송풍을 계속하고 제2 온도값에 도달시 송풍을 종료하는 단계, 송풍 종료 후 SDPF 온도가 제3 온도값에 도달했는지 여부를 검출하는 단계, SDPF 온도가 제3 온도값에 미도달시 송풍 종료 상태를 유지하고 제3 온도값에 도달시 SDPF로 송풍을 재개하는 단계, 상기 과정을 적어도 2회 이상 반복하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 재생 단계는, 상기 송풍 단계를 1회 이하 실시한 상태에서 SDPF 온도가 제4 온도값 아래로 하강하였는지 여부를 검출하는 단계, SDPF 온도가 제4 온도값 아래로 하강시 SDPF를 재가열하는 단계, SDPF 온도를 검출하고 검출된 온도가 설정시간 내에 제5 온도값에 도달했는지 여부를 검출하는 단계, SDPF 온도가 제5 온도값에 도달한 경우 상기 송풍 단계를 진행하고 제5 온도에 미도달한 경우 재생을 종료하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 SDPF의 온도값은, SDPF 후단부를 통해 내부에 상이한 깊이로 설치된 적어도 두 개의 온도센서로부터 검출되는 온도 값 중 높은 값에서 선택될 수 있다.
상기 설정 시간은 8분일 수 있다.
상기 제1 온도값은 200℃ 내지 400℃일 수 있다.
상기 제2 온도값은 400℃ 내지 600℃일 수 있다.
상기 제3 온도값은 400℃일 수 있다.
상기 제4 온도값은 500℃일 수 있다.
상기 제5 온도값은 350℃일 수 있다.
이상 설명한 바와 같은 본 구현예에 따르면, 종래 기술로 청소가 어려운 SDPF에 대해서도 청소 작업을 수행할 수 있다.
고온에 취약한 SDPF의 촉매를 고려하여 1차 노즐링을 실시하고, 저온에서 재생한 후 2차 노즐링을 실시하여 필터와 촉매의 손상없이 효과적으로 SDPF를 재생 및 청소할 수 있게 된다.
도 1은 본 실시예에 따른 SDPF 재생 및 청소 방법의 전체 과정을 도시한 개략적인 공정도이다.
도 2는 본 실시예에 따른 SDPF 재생 및 청소 방법의 재생 공정을 도시한 개략적인 순서도이다.
도 3은 본 실시예에 따른 SDPF 재생 및 청소 방법에 있어서, SDPF 담체 내부에 삽입되는 온도센서의 배치 구조를 나타낸 개략적인 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 설명한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 후술하는 실시예는 본 발명의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 형태로 변형될 수 있다. 가능한 한 동일하거나 유사한 부분은 도면에서 동일한 도면부호를 사용하여 나타낸다.
이하에서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 “포함하는”의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
이하에서 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 기재한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일 뿐 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
이하 설명에서 SDPF 내부에 쌓인 soot, ash, 매연, 오일 등의 제거 대상 물질을 총칭하여 오염물이라 한다.
본 실시예의 SDPF 청소 과정은 예를 들어, 본 출원인이 기출원한 필터 청소장치(한국등록특허 제01569885호나 한국등록특허 제2006832호)를 통해 청소될 수 있다.
도 1과 도 2는 본 실시예에 따른 SDPF 재생 및 청소 방법의 공정 순서를 나타내고 있다.
도시된 바와 같이, 본 실시예의 청소 방법은, SDPF로 압축 공기를 분사하여 내부에 쌓인 열원을 제거하기 위한 1차 노즐링 단계, 열원이 제거된 SDPF를 가열하여 재생시키는 재생단계, 재생처리된 SDPF로 압축 공기를 분사하여 내부의 잔류 입자를 제거하기 위한 2차 노즐링 단계를 포함할 수 있다.
1차 노즐링 단계는 SDPF 내부로 노즐을 통해 고압의 압축 공기를 분사하여 이루어질 수 있다. 1차 노즐링을 통해 SDPF 내부에 쌓인 매연과 오일을 포함한 열원이 제거될 수 있다. 이에, 이후 재생 공정에서 SDPF의 온도가 과도하게 상승하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
SDPF 내부에는 매연과 오일 등의 성분이 제거되지 않고 누적되어 있는 상태이다. 따라서, SDPF에 대해 그대로 재생 공정을 실시하는 경우 매연이나 오일 등의 열원에 의해 SDPF 온도가 고온으로 상승하면서 SCR 촉매의 열손상을 유발할 수 있다.
이와 같이, 1차 노즐링 공정을 거침에 따라 SDPF 내부의 열원이 외부로 배출될 수 있다. 따라서, 후공정에서 저온 재생을 유도하여 SCR 촉매의 열손상을 방지할 수 있다.
본 실시예에서, 1차 노즐링 단계는 SDPF 후단부를 통해 이루어질 수 있다. SDPF 후단부라 함은 배기가스의 진행방향을 따라 후단쪽을 의미할 수 있다.
1차 노즐링이 완료되면 SDPF에 대한 재생공정이 진행된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 재생 공정은, SDPF 내부 오염물을 점화시키기 위해 가열 단계와, SDPF 내부 오염물 연소를 위한 송풍 단계을 포함할 수 있다.
재생 공정이 개시되면, 버너 등을 통해 SDPF 내부로 열을 가해 SDPF를 가열한다. 이에, SDPF 내부의 오염물이 열에 의해 점화될 수 있다.
가열 단계는, SDPF 내부 온도를 검출하여 검출된 온도가 설정시간 내에 제1 온도값(T1)에 도달했는지 여부를 검출하고, SDPF 온도가 제1 온도값(T1)에 도달한 경우 가열을 종료할 수 있다. 제1 온도값(T1)은 버너 종료 및 송풍 개시 온도로 이해할 수 있다.
SDPF 내부 온도값은 온도센서를 통해 검출될 수 있다.
SDPF의 온도값은, SDPF 후단부를 통해 내부에 상이한 깊이로 설치된 적어도 두 개의 온도센서로 부터 검출될 수 있다. 두 개의 온도센서로 부터 검출된 온도 값 중 상대적으로 높은 값이 SDPF 내부 온도값으로 선택되며, 이 온도값을 기준으로 공정 제어가 이루어질 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서, 두 개의 온도센서 중 일측 온도센서(100)는 SDPF의 후단부에서 5cm 이내의 깊이(D)로 삽입되어 내부 온도를 검출하고, 다른 온도센서(110)는 SDPF 전체 길이의 대략 절반 위치(L)로 삽입되어 내부 온도를 검출할 수 있다. 이에, SDPF 내부 중심부의 온도는 물론 후단부의 온도를 정확히 검출하고, 이를 통해 보다 정확하게 SDPF 재생 공정을 진행할 수 있다.
장치 버너가 구동되어 SDPF 내부 온도가 상승된다. 버너가 정상적으로 온/오프(on/off) 상태인지 여부는 온도센서를 통해 확인될 수 있다.
가열 단계에서, SDPF 내부 온도가 설정시간 내에 제1 온도값(T1)에 도달하면 버너가 오프(off)되면서 가열이 종료된다. 본 실시예에서, 설정시간은 8분 이내이며, 제1 온도값(T1)은 200℃ 내지 400℃도 일 수 있다. 보다 바람직하게는 온도값은 300도일 수 있다.
가열 단계에서, 설정시간과 온도값이 상기 범위를 벗어나는 경우 SDPF 내부 온도가 너무 낮아 재생이 제대로 이루어지지 않거나, 고온으로 상승되어 내부 촉매가 손상될 수 있다. 예를 들어, 설정 시간인 8분을 넘어도 제1 온도값에 도달하지 않는 경우에는 SDPF 내부에 제거 대상인 오염물이 거의 잔존하지 않는 상태로 판 그대로 청소 작업을 종료할 수 있다.
제1 온도값(T1)에 도달시 버너는 정지되어 가열을 종료하고, 송풍기가 구동되어 산소를 포함한 외부 공기를 강제 송풍하게 된다.
본 실시에에서, 송풍 공정은 가열 종료 후 SDPF로 산소 포함 가스를 송풍하는 단계, SDPF 온도가 제2 온도값(T2)에 도달했는지 여부를 검출하는 단계, SDPF 온도가 제2 온도값(T2)에 미도달시 송풍을 계속하고 제2 온도값(T2)에 도달시 송풍을 종료하는 단계, 송풍 종료 후 SDPF 온도가 제3 온도값(T3)에 도달했는지 여부를 검출하는 단계, SDPF 온도가 제3 온도값(T3)에 미도달시 송풍 종료 상태를 유지하고 제3 온도값(T3)에 도달시 SDPF로 송풍을 재개하는 단계, 상기한 과정을 적어도 2회 이상 반복하는 단계를 포함할 수 있다.
제2 온도값(T2)은 송풍 종료를 결정하는 온도 상한값이고, 제3 온도값(T3)은 송풍 재개를 결정하는 온도 하한값으로 이해할 수 있다.
송풍된 공기는 SDPF로 공급되어, SDPF의 재생이 진행되는 동안 연소를 위한 산소를 공급하게 된다. 이 과정에서 버너의 열에 의해 점화되어 불씨가 붙어 있던 오염물이 SDPF 내부로 강제 공급되는 공기에 의해 연소되면서 청소가능한 재(ash)로 변하게 된다.
송풍 공정은 SDPF 내부의 SCR 촉매 손상을 방지할 수 있도록 저온의 온도 범위를 유지하도록 수행된다.
본 실시예에서 제2 온도값(T2)은 400℃ 내지 600℃일 수 있다. 제2 온도값(T2)이 400℃ 보다 낮은 경우 연소가 제대로 이루어지지 않으며, 600℃를 넘는 경우 SCR 촉매의 손상이 발생될 수 있다.
보다 바람직하게, 제2 온도값(T2)는 500℃일 수 있다. 송풍이 종료되더라도 바로 SDPF 온도가 떨어지지 않으며, 한동안 SDPF 내부 오염물 연소로 인해 온도가 계속 상승될 수 있다. 이에, 제2 온도값(T2)을 500℃로 제어하는 경우 혹시 송풍 종료 후 내부 온도가 상승하더라도 SCR 촉매의 손상을 확실하게 방지할 수 있다.
송풍에 의해 SDPF 온도가 제2 온도값(T2)에 도달하면 송풍이 종료된다.
송풍이 종료됨에 따라 SDPF 온도는 점차적으로 떨어지게 된다. SDPF 내부 온도가 떨어져 제3 온도값(T3)까지 낮아지게 되면 다시 송풍이 시작된다.
본 실시예에서, 제3 온도값(T3)은 바람직하게 400℃로 설정될 수 있다. 이에, SDPF 내부 온도가 400℃까지 낮아지면 다시 송풍이 재개되고, 내부 온도가 다시 상승된다.
SDPF 내부 온도가 400℃ 보다 높은 상태에서는, SDPF 내부 연소가 계속 진행되고 있으므로 특별히 송풍을 다시 재개할 필요가 없다. 또한, SDPF 내부 온도가 400℃보다 낮으면 오염물의 연소가 꺼질 수 있어 송풍을 재개하지 않을 경우 오염물의 연소 불량이 발생될 수 있다.
따라서, 본 실시예에서 제3 온도값(T3)은 바람직하게 400℃ 로 설정될 수 있다. 제3 온도값(T3)이 상기 값보다 높게 설정된 경우에는, 불필요한 송풍으로 인한 에너지 낭비는 물론, 잦은 송풍기의 온/오프 구동으로 설비 고장이 발생될 수 있다. 제3 온도값(T3)이 400℃보다 낮게 설정될 경우, 연소가 제대로 이루어지지 않아 재생불량이 발생될 수 있으며, 버너를 재가동해야 하므 에너지와 시간의 낭비를 초래할 수 있다.
송풍이 다시 재개되면서 SDPF 내부 온도가 상승된다. 그리고 SDPF 내부 온도가 다시 높아져 제2 온도값(T2)에 도달하게 되면 송풍이 종료된다. 송풍이 종료되면서 SDPF 내부 온도는 떨어지게 된다. 이에, 송풍이 시작된 후 제2 온도값(T2)까지 상승되면 송풍이 중지되고 다시 제3 온도값(T3)으로 낮아지면 송풍이 재개되는 사이클을 반복하게 된다.
이와 같이, 가열 종료 후 송풍 공정이 개시되면서 제2 온도값(T2)과 제3 온도값(T3) 사이에서 송풍이 반복적으로 온/오프 되면서 SDPF 재생 공정이 진행된다.
또한, 본 실시예의 재생 공정은, 상기한 송풍 공정이 2회 이상 반복 된 상태에서 SDPF 내부 온도가 설정된 제4 온도값(T4) 아래로 하강하였는지 여부를 검출하고, SDPF 온도가 제4 온도값(T4) 이상인 경우 송풍 과정을 반복하고 제4 온도값(T4) 아래로 하강시 재생을 종료한다.
제4 온도값(T4)은 재생 종료 여부를 결정하는 온도값으로 이해할 수 있다.
여기서, 송풍 공정의 횟수라 함은 송풍이 시작된 후 제2 온도값(T2)까지 상승되어 송풍이 중지되고 다시 제3 온도값(T3)으로 낮아져 송풍이 재개되는 것을 1 사이클로 하였을 때, 이 사이클의 반복 횟수를 의미할 수 있다.
본 실시예에서, 제4 온도값(T4)은 300℃일 수 있다. 제4 온도값(T4)이 300℃보다 높은 경우에는 내부 오염물이 잔존하는 상태로 재생 작업이 종료될 수 있으며, 300℃보다 낮은 경우에는 불필요한 송풍 공정이 지속될 수 있다.
이러한 송풍 개시 및 송풍 종료 과정은 상한 온도값과 하한 온도값에 맞춰 반복적으로 이루어진다.
송풍 횟수가 2회 이상인 상태에서 SDPF 온도가 제4 온도값(T4)인 300℃ 밑으로 떨어지게 되면, SDPF 내부에 더 이상 연소될 오염물이 없이 모두 제거된 상태로 판단되어, 재생은 종료될 수 있다.
송풍 공정을 2회 이상 반복한 상태에서 SDPF 내부 온도가 여전히 제4 온도값(T4) 이상인 경우에는 송풍 공정을 계속 반복한다.
한편, 본 실시예의 재생 공정은, 1회 이하의 송풍 공정시 SDPF의 온도가 소정값 이하로 낮아진 경우, 청소가 불필요하다고 판단되어 재생 공정을 종료할 수 있다.
이를 위해, 재생 공정에서 송풍 공정을 1회 이하 실시한 상태에서 SDPF 온도가 제4 온도값(T4) 아래로 하강하였는지 여부를 검출하고, SDPF 온도가 제4 온도값(T4) 아래로 하강시 SDPF를 재가열하고, SDPF 온도를 검출하고 검출된 온도가 설정시간 내에 제5 온도값(T5)에 도달했는지 여부를 검출하고, SDPF 온도가 제5 온도값(T5)에 도달한 경우 송풍 단계를 진행하고 제5 온도값(T5)에 미도달한 경우 재생을 종료하는 공정을 더 포함할 수 있다.
제5 온도값(T5)은 바로 재생 공정을 종료할지 여부를 결정하는 온도값으로 이해할 수 있다.
예를 들어, 300℃에서 송풍 공정이 개시된 상태에서 SDPF 내부 온도가 500℃에 도달하여 송풍이 중지되고 온도가 400℃로 떨어진 후 바로 300℃ 이하로 낮아지는 경우, 버너를 재가동하여 SDPF를 가열할 수 있다. 그리고 버너 재가열을 통해서도 SDPF 내부 온도가 설정값을 넘지 못하게 되면 재생을 종료할 수 있다.
본 실시예에서, 설정시간은 8분 이내이며, 제5 온도값(T5)은 350℃일 수 있다.
설정시간과 제5 온도값(T5)이 상기 범위를 벗어나는 경우 SDPF 재생 불량이 발생되거나 불필요한 재생 작업으로 에너지가 낭비될 수 있다. 예를 들어, 제5 온도값(T5)이 350℃보다 높은 경우에는 SDPF 내부에 오염물이 잔존하는 상태로 재생 작업이 종료되므로 재생 불량이 발생될 수 있다. 또한, 제5 온도값(T5)이 350℃보다 낮은 경우에는 SDPF 내부에 연소될 오염물이 없는 데로 재생 작업이 계속되어 불필요하게 에너지가 낭비되는 문제가 있다.
이와 같이, 설정 시간인 8분을 넘어도 제5 온도값(T5)에 도달하지 않는 경우에는 SDPF 내부에 제거 대상인 오염물이 거의 잔존하지 않는 상태로 판 그대로 청소 작업을 종료할 수 있다.
재생 작업이 종료되면 제2 노즐링 공정을 진행하여 SDPF 내부에 연소된 오염물을 청소하여 제거한다. 제2 노즐링 공정은 제1 노즐링 공정과 같이 SDPF 후단부를 통해 내부로 고압의 압축 공기를 분사하여 이루어질 수 있다. 2차 노즐링을 통해 SDPF 내부에 연소되고 남은 재 등의 입자를 외부로 배출하여 완전히 제거할 수 있다.
이에, SDPF에 대해서도 상기한 바의 공정을 통해 내부 촉매의 손상을 방지하면서 효과적으로 재생 처리할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명의 예시적인 실시예가 도시되어 설명되었지만, 다양한 변형과 다른 실시예가 본 분야의 숙련된 기술자들에 의해 행해질 수 있을 것이다. 이러한 변형과 다른 실시예들은 첨부된 청구범위에 모두 고려되고 포함되어, 본 발명의 진정한 취지 및 범위를 벗어나지 않는다 할 것이다.
10 : 하우징 20 : 버너
30 : 덕트 40 : 송풍기
50 : 프레임 61 : 제1 온도계
62 : 제2 온도계 63 : 제3 온도계
64 : 제4 온도계 66 : 제어기
70 : 레일 72 : 대차
74 : 승하강기 76 : 승강부재
78 : 경사판

Claims (4)

  1. SCR과 DPF가 일체로 결합된 SDPF를 청소하기 위한 SDPF 재생용 청소 방법으로,
    SDPF로 압축 공기를 분사하여 내부에 쌓인 열원을 제거하기 위한 1차 노즐링 단계, 열원이 제거된 SDPF를 가열하여 재생시키는 재생단계, 및 재생 처리된 SDPF로 압축 공기를 분사하여 내부의 잔류 입자를 제거하기 위한 2차 노즐링 단계를 포함하고,
    상기 재생 단계는, SDPF를 가열하여 오염물을 점화시키는 가열 단계, SDPF 온도를 검출하고 검출된 온도가 설정시간 내에 제1 온도값에 도달했는지 여부를 검출하는 단계, SDPF 온도가 제1 온도값에 도달한 경우 가열을 종료하는 단계, SDPF로 산소 포함 가스를 송풍하여 내부 오염물을 연소시키는 송풍 단계, 상기 송풍 단계를 거친 SDPF 내부 온도가 설정된 제4 온도값 아래로 하강하였는지 여부를 검출하는 단계, SDPF 온도가 제4 온도값 이상인 경우 상기 송풍 단계을 반복하고 제4 온도값 아래로 하강시 재생을 종료하는 단계를 포함하고,
    상기 송풍 단계는, 가열 종료 후 SDPF로 산소 포함 가스를 송풍하는 단계, SDPF 온도가 제2 온도값에 도달했는지 여부를 검출하는 단계, SDPF 온도가 제2 온도값에 미도달시 송풍을 계속하고 제2 온도값에 도달시 송풍을 종료하는 단계, 송풍 종료 후 SDPF 온도가 제3 온도값에 도달했는지 여부를 검출하는 단계, SDPF 온도가 제3 온도값에 미도달시 송풍 종료 상태를 유지하고 제3 온도값에 도달시 SDPF로 송풍을 재개하는 단계, 상기 송풍 단계에서 송풍이 시작된 후 상기 제2 온도값까지 상승되어 송풍이 중지되고 상기 제3 온도값으로 낮아져 송풍이 재개되는 사이클을 적어도 2회 이상 반복하는 단계를 포함하고,
    상기 송풍 단계에서 상기 제2 온도값은 400℃ 내지 600℃이고, 상기 제3 온도값은 400℃이고,
    상기 재생 단계는, 상기 송풍 단계를 1회 이하 실시한 상태에서 SDPF 온도가 제4 온도값 아래로 하강하였는지 여부를 검출하는 단계, SDPF 온도가 제4 온도값 아래로 하강시 SDPF를 재가열하는 단계, SDPF 온도를 검출하고 검출된 온도가 설정시간 내에 제5 온도값에 도달했는지 여부를 검출하는 단계, SDPF 온도가 제5 온도값에 도달한 경우 상기 송풍 단계를 진행하고 제5 온도에 미도달한 경우 재생을 종료하는 단계를 더 포함하고,
    상기 재생 단계에서 제4 온도값은 300℃이고, 설정시간은 8분 이내이며, 제5 온도값은 350℃이고,
    상기 SDPF의 온도값은, SDPF 후단부를 통해 내부에 상이한 깊이로 설치된 두 개의 온도센서로부터 검출되는 온도 값 중 높은 값에서 선택되고, 상기 두 개의 온도센서 중 일측 온도센서는 SDPF의 후단부에서 5cm 이내의 깊이로 삽입되고, 다른 온도센서는 SDPF 전체 길이의 절반 위치에 삽입되어 내부 온도를 검출하는 SDPF 재생 및 청소 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
KR1020210146418A 2021-10-29 2021-10-29 Sdpf 재생 및 청소 방법 KR102550890B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210146418A KR102550890B1 (ko) 2021-10-29 2021-10-29 Sdpf 재생 및 청소 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210146418A KR102550890B1 (ko) 2021-10-29 2021-10-29 Sdpf 재생 및 청소 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20230063908A KR20230063908A (ko) 2023-05-10
KR102550890B1 true KR102550890B1 (ko) 2023-07-05

Family

ID=86386187

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210146418A KR102550890B1 (ko) 2021-10-29 2021-10-29 Sdpf 재생 및 청소 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102550890B1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102227721B1 (ko) * 2020-12-11 2021-03-16 주식회사 삼우에코 매연 저감용 필터 재생 장치 및 매연 저감용 필터 재생 방법

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101569885B1 (ko) * 2014-02-26 2015-11-17 주식회사 동아이엔씨 폐기 매연저감필터의 클리닝을 위한 재생장치와 재생 방법
KR102006832B1 (ko) * 2017-06-16 2019-08-02 주식회사 동아이엔씨 차량용 선택적 환원촉매 저감장치 재생 청소장치

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102227721B1 (ko) * 2020-12-11 2021-03-16 주식회사 삼우에코 매연 저감용 필터 재생 장치 및 매연 저감용 필터 재생 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20230063908A (ko) 2023-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100547011B1 (ko) 내연기관의 배기정화장치
US5251564A (en) Combustion box exhaust filtration system and method
JP3933625B2 (ja) ディーゼルエンジンの粒状物低減システム
KR101326812B1 (ko) 배기가스 후처리 방법
CN103726914A (zh) 用于车辆的废气净化系统及其再生控制方法
KR101569885B1 (ko) 폐기 매연저감필터의 클리닝을 위한 재생장치와 재생 방법
JP2016008535A (ja) エンジンの排気処理装置
KR102550890B1 (ko) Sdpf 재생 및 청소 방법
KR20110008479A (ko) 디젤 매연여과장치의 제어방법
WO2015129463A1 (ja) 内燃機関の排気浄化装置
KR102130371B1 (ko) 강제 재생 방식의 매연저감장치용 버너장치
KR101023438B1 (ko) 디젤엔진의 배기가스 저감 장치
JP6349535B2 (ja) 排気ガス昇温装置を備えた排気ガス浄化装置
KR101097606B1 (ko) 디젤 매연여과장치의 제어방법
EP0987407A1 (en) Exhaust emission particulate remover and exhaust emission control device
US6391077B1 (en) Apparatus for removing fine particles in exhaust gas and apparatus for cleaning exhaust gas
KR20040068792A (ko) 디젤엔진 매연저감장치
KR950001063A (ko) 배기가스 정화 장치
US6302935B1 (en) Apparatus for removing fine particles in exhaust gas and apparatus for cleaning exhaust gas
KR20170073894A (ko) 선박용 탈질 시스템에서의 촉매 관리 장치 및 방법
JP6811368B2 (ja) 排気温度昇温装置
JP2005069017A (ja) 排ガス微粒子フィルタの再生方法
KR100769571B1 (ko) 디젤엔진의 유해물질 저감시스템
KR20070002728A (ko) 저온배기차량용 매연저감 시스템
KR102598692B1 (ko) 재생버너를 활용한 PM-NOx 동시저감장치 효율향상방법

Legal Events

Date Code Title Description
AMND Amendment
X091 Application refused [patent]
AMND Amendment
E90F Notification of reason for final refusal
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant