KR20110103766A - System for desulfurization and denitrification of exhaust gas using wind power generation - Google Patents
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Abstract
본 발명은 엔진룸 또는 선박의 각종 공간의 흡공기와 배공기를 풍력발전부에 공급하여 풍력 발전 전원을 발생시킬 수 있고, 그 풍력 발전 전원을 탈황탈질처리부의 저온 플라즈마 반응모듈에게 공급함에 따라, 친환경성과 경제성을 확보할 수 있는 풍력 발전 전원을 이용한 배연 탈황 탈질 설비를 제공한다.
본 발명의 풍력 발전 전원을 이용한 배연 탈황 탈질 설비는 유해 배연가스(a3)에 존재하는 유해물질을 제거시켜 무해 배출가스(a4)로서 대기 중에 배출시키되, 엔진룸(10)과 실내 공간(100)을 포함한 공간 내부로 유입되는 흡공기(a1)나 공간 외부로 배출되는 배공기(a2)를 이용하여 풍력 발전 전원을 발생시키는 풍력발전부(20)와; 상기 유해 배연가스(a3)에서 유해물질을 제거하는 탈황탈질처리부(30)와; 상기 풍력발전부(20)와 상기 탈황탈질처리부(30)의 사이에 접속되고, 상기 풍력
발전부(20)로부터 입력 받은 풍력 발전 전원을 상기 탈황탈질처리부(30)에 구비된 저온 플라즈마 반응모듈(32)에게 공급하는 플라즈마 전원공급부(40)를 포함한다.The present invention can generate wind power by supplying the air intake and exhaust air in the engine room or various spaces of the ship to the wind power generator, and supplying the wind power to the low-temperature plasma reaction module of the desulfurization treatment unit, To provide flue gas desulfurization and denitrification facilities using wind power generation, which can secure eco-friendliness and economy.
The flue gas desulfurization denitrification facility using the wind power generator of the present invention removes harmful substances present in the harmful flue gas (a3) and discharges it into the atmosphere as a harmless discharge gas (a4), but the engine room 10 and the indoor space 100 Wind power generation unit 20 for generating a wind power generation using the intake air (a1) introduced into the space or the exhaust air (a2) discharged to the outside of the space; Desulfurization and denitrification unit 30 for removing harmful substances from the harmful flue gas (a3); Is connected between the wind power generation unit 20 and the desulfurization denitrification unit 30, the wind power
It includes a plasma power supply unit 40 for supplying the wind power generation power input from the power generation unit 20 to the low-temperature plasma reaction module 32 provided in the desulfurization denitrification processing unit (30).
Description
본 발명은 풍력 발전 전원을 이용한 배연 탈황 탈질 설비에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 환경 친화적 선박이나, 선박 내의 유해물질 제거 설비, 휘발성 유기화합물 저감 설비 등에 적용 가능한 풍력 발전 전원을 이용한 배연 탈황 탈질 설비에 관한 것이다.
The present invention relates to a flue gas desulfurization denitrification facility using a wind power generation, and more particularly, to a flue gas desulfurization denitrification facility using a wind power generation power source applicable to an environmentally friendly ship, a harmful substance removal facility in a ship, a volatile organic compound abatement facility, and the like. It is about.
일반적으로, 선박은 스팀터빈 추진장치 또는 전기 추진장치를 구비하여 연료를 소비하여 운항을 하거나, 정박 도중에도 연료를 선박 엔진 및 보일러 또는 상용전력 발전기를 가동시켜 선박에 필요한 상용전력(예를 들면, 선박 거주부에 필요한 전력 등)이나, 각종 설비전력을 발생시킨다.In general, a vessel is provided with a steam turbine propulsion device or an electric propulsion device to consume fuel and operate the fuel, or operate the ship engine and a boiler or a commercial power generator during berth to operate commercial power required for the ship (for example, Electric power required for the ship's housing part) and various equipment electric power.
최근 들어 국제적으로 선박 배출가스 규제가 엄격하게 실시되고 있는 추세이나, 기존 선박용 엔진 및 발전기의 배출가스 중 탈황과 탈질을 모두 갖춘 선박을 찾아보기 어렵다.In recent years, the regulation of ship exhaust gas is strictly enforced internationally, but it is difficult to find a vessel having both desulfurization and denitrification among the exhaust gas of the existing ship engine and generator.
종래 기술의 저온 플라즈마를 이용한 유해가스 처리시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 연소설비(1)에서 유입된 배연가스(2)를 처리하는 설비이다.The harmful gas treatment system using the low temperature plasma of the prior art is a facility for treating the flue gas (2) introduced from the combustion facility (1), as shown in FIG.
여기서, 전기집진기(3)는 배연가스(2)에서 분진을 제거한다. 플라즈마 반응기(5)는 분진이 제거된 황산화물과 질소산화물과 같은 가스상 오염물질을 고형화된 중성염과 같은 부산물로 변환시킨다.Here, the
또한, 부산물 제거용 전기집진기(3-1)는 최종적으로 상기 변환된 부산물을 처리한다.In addition, the by-product electrostatic precipitator 3-1 finally processes the converted by-products.
결국 배연가스(2)는 전기집진기(3), 각종 배관(9), 플라즈마 반응기(5), 부산물 제거용 전기집진기(3-1)를 통해 정화되고 이후 팬 장치(7)와 굴뚝(8)을 통해 정화된 가스로서 대기 중에 방출된다.In the end, the
특히, 플라즈마 반응기(5)는 고압 발생 장치(High Voltage Transformer), 펄스 제너레이터, 제어 유닛 등을 사용하기 때문에, 상대적으로 전력이 풍부한 지상 설비에 비해 상대적으로 전력 사용량에 제약을 받게 된다.In particular, since the
또한, 종래의 저온 플라즈마를 이용한 유해가스 처리시스템은 전기집진기(3), 플라즈마 반응기(5), 부산물 제거용 전기집진기(3-1)를 개별 설치하고 있어서, 설치 비용 및 설치 면적이 과다하여 선박에 설치되기 어려운 단점이 있다.In addition, the conventional harmful gas treatment system using a low-temperature plasma is provided with an electrostatic precipitator (3), a plasma reactor (5), an electrostatic precipitator (3-1) for removing by-products, so that the installation cost and the installation area are excessive. It is difficult to install on the disadvantage.
특히, 종래의 저온 플라즈마를 이용한 유해가스 처리시스템은 전기집진기(3), 플라즈마 반응기(5), 부산물 제거용 전기집진기(3-1)별로 각각 전기집진기용 전원공급장치(4, 4-1), 플라즈마 반응기용 전원공급장치(6)를 더 구비하여야 함에 따라, 상대적으로 전력량이 부족할 수 있는 선박에 적용되기 어려운 단점을 갖는다.
In particular, the conventional hazardous gas treatment system using a low temperature plasma power supply device (4, 4-1) for the electrostatic precipitator (3), plasma reactor (5), by-product precipitator (3-1), respectively As the
이와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 엔진룸 또는 선박의 각종 공간의 흡공기와 배공기를 풍력발전부에 공급하여 풍력 발전 전원을 발생시킬 수 있고, 그 풍력 발전 전원을 탈황탈질처리부의 저온 플라즈마 반응모듈에게 공급함에 따라, 친환경성과 경제성을 확보할 수 있는 풍력 발전 전원을 이용한 배연 탈황 탈질 설비를 제공하고자 한다.An object of the present invention devised to solve such a problem is to supply the intake and exhaust air in the engine room or the various spaces of the ship to the wind power generation unit to generate a wind power generation, the wind power generation desulfurization By supplying to the low-temperature plasma reaction module of the denitrification unit, it is intended to provide a flue gas desulfurization denitrification facility using wind power generation that can secure environmental friendliness and economics.
또한, 본 발명의 다른 목적은 선택적 촉매 환원모듈과 저온 플라즈마 반응모듈을 모듈케이싱 내에 설치하여 일체형의 탈황탈질처리부로 구성함에 따라, 설치 비용 및 설치 공간을 줄일 수 있는 풍력 발전 전원을 이용한 배연 탈황 탈질 설비를 제공하고자 한다.
In addition, another object of the present invention is to install a selective catalytic reduction module and a low temperature plasma reaction module in the module casing as an integral desulfurization and denitrification unit, to reduce the installation cost and installation space, flue gas desulfurization denitrification using a wind power source. To provide a facility.
상술한 본 발명의 목적은, 유해 배연가스에 존재하는 유해물질을 제거시켜 무해 배출가스로서 대기 중에 배출시키는 저온 플라즈마 배연 탈황 탈질 설비에 있어서, 엔진룸과 실내 공간을 포함한 공간 내부로 유입되는 흡공기나 공간 외부로 배출되는 배공기를 이용하여 풍력 발전 전원을 발생시키는 풍력발전부와; 상기 유해 배연가스에서 유해물질을 제거하는 탈황탈질처리부와; 상기 풍력발전부와 상기 탈황탈질처리부의 사이에 접속되고, 상기 풍력발전부로부터 입력 받은 풍력 발전 전원을 상기 탈황탈질처리부에 구비된 저온 플라즈마 반응모듈에게 공급하는 플라즈마 전원공급부를 포함하는 풍력 발전 전원을 이용한 배연 탈황 탈질 설비에 달성될 수 있다.An object of the present invention as described above, in the low-temperature plasma flue gas desulfurization denitrification equipment that removes harmful substances present in the harmful flue gas and discharges it into the atmosphere as a harmless discharge gas, the intake air flowing into the space including the engine room and the interior space A wind power generation unit generating wind power by using exhaust air discharged to the outside space; A desulfurization denitrification unit for removing harmful substances from the harmful flue gas; A wind power generation unit connected between the wind power generation unit and the desulfurization denitrification unit and including a plasma power supply unit supplying the wind power generation power input from the wind power generation unit to a low temperature plasma reaction module provided in the desulfurization denitrification unit. It can be achieved in the flue gas desulfurization denitrification equipment used.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 흡공기의 유입을 위해 상기 엔진룸의 일측에 관통하게 연결된 제1 덕트와, 상기 제1 덕트에 결합되어 상기 흡공기를 유동시키는 제1 팬장치와, 상기 배공기의 배출을 위해 상기 엔진룸의 타측에 관통하게 연결된 제2 덕트와, 상기 제2 덕트에 결합되어 상기 배공기를 유동시키는 제2 팬장치를 포함할 수 있다.In addition, according to the present invention, a first duct connected to one side of the engine room for the inflow of the intake air, a first fan device coupled to the first duct to flow the intake air, and the exhaust air It may include a second duct connected to the other side of the engine room for the discharge of, and a second fan device coupled to the second duct for flowing the exhaust air.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 풍력발전부는 유체의 흐름에 따라 복수개의 날개가 회전되어 발전하는 풍력발전기와, 상기 풍력발전기의 날개 외부에서 비 접촉식으로 감싸고 있고 상기 풍력발전기의 지주를 지지하는 몸체부와, 상기 몸체부의 일측면에 형성되어 상기 흡공기 또는 상기 배공기 유입용 해당 덕트를 결합시키기 위한 복수개의 덕트연결구와, 상기 몸체부의 타측면에 형성된 복수개의 배출구와, 상기 몸체부의 상면 또는 저면에 형성된 풍력발전기용 출력포트를 포함하여 구성될 수 있다.
In addition, according to the present invention, the wind turbine is a wind generator that is generated by rotating a plurality of blades in accordance with the flow of the fluid, the body that is wrapped in a non-contact type outside the wing of the wind generator and supporting the prop of the wind generator And a plurality of duct connectors formed on one side of the body portion to couple the ducts for intake air or the inlet air inlet, a plurality of outlets formed on the other side of the body portion, and an upper or lower surface of the body portion. It may be configured to include an output port for the wind power generator formed in.
본 발명의 풍력 발전 전원을 이용한 배연 탈황 탈질 설비는 선택적 촉매 환원모듈과 저온 플라즈마 반응모듈을 일체로 구비한 탈황탈질처리부에 의해 탈황 및 탈질을 모두 처리할 수 있는 장점이 있다.The flue gas desulfurization denitrification system using the wind power generator of the present invention has the advantage of treating both desulfurization and denitrification by a desulfurization denitrification unit integrally equipped with a selective catalytic reduction module and a low temperature plasma reaction module.
또한, 본 발명의 풍력 발전 전원을 이용한 배연 탈황 탈질 설비는 탈황탈질처리부에 의해 설치 비용 및 설치 공간을 줄일 수 있고, 선박 및 설비의 콤팩트한 설계를 가능케 하고, 유지보수를 편리하게 할 수 있는 장점이 있다.In addition, the flue gas desulfurization denitrification facility using the wind power generator of the present invention can reduce the installation cost and installation space by the desulfurization denitrification unit, and enables the compact design of ships and facilities, and convenient maintenance There is this.
또한, 본 발명의 풍력 발전 전원을 이용한 배연 탈황 탈질 설비는 흡공기 또는 배공기 및 풍력발전부를 이용함에 따라, 탈황탈질처리부에서 필요한 전력을 자체 생산 및 사용하여 엔진룸의 연료 사용 효율을 극대화시켜 경제성을 확보할 수 없는 장점이 있다.In addition, the flue gas desulfurization denitrification facility using the wind power generator of the present invention uses the intake air or the exhaust air and the wind power generation unit to maximize the fuel use efficiency of the engine room by producing and using the power required by the desulfurization denitrification unit. There is an advantage that can not be secured.
또한, 본 발명의 풍력 발전 전원을 이용한 배연 탈황 탈질 설비는 풍력발전부의 풍력 발전 전원과, 선박의 상용 전원 중 어느 하나를 탈황탈질처리부에게 공급할 수 있는 전원 자동 절체 장치를 더 구비하여, 엔진룸 내의 설비 정지 또는 일시 고장 등의 사고에도 안전하게 탈황 탈질 처리를 수행할 수 있는 장점이 있다.
In addition, the flue gas desulfurization denitrification facility using the wind power generator of the present invention further includes a power generation automatic switching device capable of supplying any one of the wind power generation unit of the wind power generation unit and the commercial power source of the ship to the desulfurization denitrification unit, in the engine room. There is an advantage in that desulfurization and denitrification can be safely performed even in the event of facility stoppage or temporary failure.
도 1은 종래 기술의 저온 플라즈마를 이용한 유해가스 처리시스템의 일반 공정도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 풍력 발전 전원을 이용한 배연 탈황 탈질 설비의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 풍력 발전 전원을 이용한 배연 탈황 탈질 설비의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 풍력 발전 전원을 이용한 배연 탈황 탈질 설비의 블록도이다.1 is a general process diagram of a harmful gas treatment system using a low temperature plasma of the prior art.
2 is a block diagram of a flue gas desulfurization denitrification facility using a wind power generator according to a first embodiment of the present invention.
3 is a block diagram of a flue gas desulfurization denitrification facility using a wind power generator according to a second embodiment of the present invention.
Figure 4 is a block diagram of a flue gas desulfurization denitrification facility using a wind power generator according to a third embodiment of the present invention.
이하, 첨부한 도 2내지 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 풍력 발전 전원을 이용한 배연 탈황 탈질 설비에 대하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying Figures 2 to 4 will be described in detail with respect to the flue gas desulfurization denitrification facility using a wind power generator according to embodiments of the present invention.
이하의 구체적인 실시예들은 본 발명에 따른 풍력 발전 전원을 이용한 배연 탈황 탈질 설비에 대하여 예시적으로 설명하는 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 의도되지 아니한다.
The following specific examples are merely illustrative of the flue gas desulfurization denitrification facility using the wind power generator according to the present invention, it is not intended to limit the scope of the present invention.
제1 실시예First embodiment
도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 풍력 발전 전원을 이용한 배연 탈황 탈질 설비는 엔진룸(10)의 엔진(11)과 상용전력 발전기(12)에서 발생되는 유해 배연가스(a3)에 존재하는 유해물질[예 : 질소산화물(NOx), 황산화물(SOx), 등]을 제거시켜 무해 배출가스(a4)로서 대기 중에 배출시키는 계통적 장치 구성을 가질 수 있다.Referring to Figure 2, the flue gas desulfurization denitrification facility using the wind power generation power according to the first embodiment of the present invention is harmful flue gas (a3) generated from the
본 발명의 설명에서 배연이란, 유해 배연가스(a3)를 의미할 수 있다.In the description of the present invention, flue gas may mean harmful flue gas (a3).
특히, 본 발명의 계통적 장치 구성에는 엔진룸(10) 내부로 유입시키는 흡공기(a1) 또는 엔진룸(10) 외부로 배출시키는 배공기(a2)를 덕트 구조를 이용하여 전달받는 풍력발전부(20)가 제공될 수 있다.Particularly, in the systematic device configuration of the present invention, the wind power generator unit receives the intake air a1 flowing into the
또한, 본 발명의 계통적 장치 구성은 일체형의 탈황탈질처리부(30)와, 플라즈마 전원공급부(40)와, 이코너마이저(50)와, 소음기(60)를 구비할 수 있다.In addition, the system configuration of the present invention may include an integrated desulfurization and
먼저, 엔진룸(10)에는 엔진(11)과 상용전력 발전기(12) 및 기타 부설 장치 등이 설치될 수 있다.First, the
예컨대, 흡공기(a1) 유입용 제1 팬장치(13)와 배공기(a2) 배출용 제2 팬장치(14)는 해당 제1, 제2 덕트(13a, 14a)를 이용하여 엔진룸(10)에 설치될 수 있다.For example, the
예컨대, 흡공기(a1)를 엔진룸(10) 내부로 들어가게 하는 장치 구조의 제1 팬장치(13)는 제1 덕트(13a)의 일측 단부에 결합될 수 있다. 이때, 제1 덕트(13a)의 타측 단부는 엔진룸(10)의 공기 입구에 연결될 수 있다.For example, the
배공기(a2)를 엔진룸(10) 외부로 나오게 하는 장치 구조의 제2 팬장치(14)는 제2 덕트(14a)의 일측 단부에 결합될 수 있다. 이때, 제2 덕트(14a)의 타측 단부는 엔진룸(10)의 공기 출구에 연결될 수 있다.The
다지관(16)의 일측 단부들은 해당 엔진(11) 또는 상용전력 발전기(12)에 배관될 수 있다.One end of the
다지관(16)의 타측 단부는 제3 덕트(33)에 연결될 수 있다.The other end of the multi-coffin 16 may be connected to the
제3 덕트(33)는 엔진(11) 또는 상용전력 발전기(12)로부터 발생된 유해 배연가스(a3)를 탈황탈질처리부(30)에 공급하는 역할을 담당하도록 탈황탈질처리부(30)에 배관될 수 있다.The
풍력발전부(20)는 튜브형 또는 박스형 몸체부(22)와, 그 내부에 안치된 풍력발전기(21)를 풍력발전부(20)의 구성요소로서 구비 할 수 있다.The
예컨대, 풍력발전부(20)는 유체의 흐름에 따라 복수개의 날개가 회전되어 발전하는 터빈 형식의 풍력발전기(21)와, 이런 풍력발전기(21)의 날개 외부에서 비 접촉식으로 감싸고 있고 풍력발전기(21)의 지주를 지지하는 튜브형 또는 박스형 몸체부(22)와, 몸체부(22)의 일측면에 형성되어 상기 흡공기(a1) 또는 상기 배공기(a2) 유입용 제4, 제5 덕트(23a, 23b)를 결합시키기 위한 복수개의 덕트연결구(23)와, 몸체부(22)의 타측면에 형성된 복수개의 배출구(24)와, 몸체부(22)의 상면 또는 저면에 형성된 풍력발전기(21)용 출력포트(29)를 포함할 수 있다.For example, the
여기서, 풍력발전기(21)용 출력포트(29)는 플라즈마 전원공급부(40)의 입력단에 전기적으로 직접 접속될 수 있다.Here, the
또한, 풍력발전부(20)의 해당 덕트연결구(23)에는 각각 제1 팬장치(13)의 제1 덕트(13a)로부터 관통하게 연장된 제4 덕트(23a)와, 제2 팬장치(14)의 출구측 덕트 연결 구조로부터 관통하게 연장된 제5 덕트(23b)가 각각 연결될 수 있다.In addition, the
제2 팬장치(14)의 출구측 덕트 연결 구조란 제2 팬장치(14)에서 빠져나오는 유체 또는 기체를 상대적으로 좁은 단면적의 제5 덕트(23b) 쪽으로 포집하여 공급시키는 일종의 축소 관부재 형상 또는 호퍼(hopper) 형상을 갖는 구조물을 의미한다.The outlet side duct connection structure of the
제1 팬장치(13)의 작동시, 흡공기(a1)는 제1 덕트(13a)를 통해 엔진룸(10) 내부로 들어가고, 이와 함께, 제4 덕트(23a)를 통해 풍력발전부(20)의 몸체부(22) 내부로 들어갈 수 있다. 이와 같이, 흡공기(a1)는 몸체부(22)를 통과하면서 풍력발전기(21)의 날개를 돌려 풍력 발전 전원을 발생시키게 할 수 있다.During operation of the
제2 팬장치(14)의 작동시, 배공기(a2)는 제2 덕트(14a)를 통해 엔진룸(10)으로부터 빠져나간 후, 제5 덕트(23b)를 통해 역시 풍력발전부(20)의 몸체부(22) 내부로 들어갈 수 있다. 이와 같이, 배공기(a2)도 몸체부(22)를 통과하면서 풍력발전기(21)의 날개를 돌려 풍력 발전 전원을 발생시키게 할 수 있다.In operation of the
유해 배연가스(a3)는 제3 덕트(33)를 통해 탈황탈질처리부(30) 쪽으로 유입될 수 있다.The harmful flue gas a3 may flow into the desulfurization and
탈황탈질처리부(30)는 유해 배연가스(a3) 정화 처리용 선택적 촉매 환원모듈(31)과 저온 플라즈마 반응모듈(32)을 모듈케이싱(34) 내에서 하나의 내부 지지 프레임에 설치시켜 일체형으로 구성되어 있을 수 있다.The desulfurization and
모듈케이싱(34)의 하부에는 질소, 물, 중성염 등과 같이 각종 부산물을 외부로 배출 처리할 수 있는 집진 기능과 배출 기능을 갖는 부산물 배출 처리부(35)가 더 결합 또는 구비될 수 있다.The lower part of the
부산물 배출 처리부(35)도 저온 플라즈마 반응모듈(32)용 접속포트(39)에 전선을 이용하여 접속되어, 풍력 발전 전원을 공용할 수 있음은 물론이다.The by-product
선택적 촉매 환원모듈(31)은 유해 배연가스(a3)에 암모니아와 같은 환원제를 주입하여 촉매상에서 유해 배연가스(a3)의 질소산화물과 선택적으로 반응시킴으로써 질소산화물을 무해한 질소와 물로 환원시킬 수 있도록 되어 있다.The selective
저온 플라즈마 반응모듈(32)은 양극 방전극과 음극 전극판 사이에 정성 스트리머 코로나(positive streamer corona) 방전을 형성시켜 라디칼을 생성시키고, 라디칼과 유해물질인 질소산화물 또는 황산화물의 반응을 통해 산성염을 생성시키고, 산성염과 첨가제(예 : 암모니아 등)의 반응을 통해 중성염으로 전환시키는 저온 플라즈마 반응작용을 수행할 수 있도록 되어 있다.The low temperature
탈황탈질처리부(30)는 저온 플라즈마 반응모듈(32)용 접속포트(39)를 포함할 수 있다.The desulfurization and
플라즈마 전원공급부(40)는 저온 플라즈마 반응모듈(32)용 접속포트(39)와 풍력발전기(21)용 출력포트(29) 사이에 구비된 연결 전선을 통해서 전기적으로 연결될 수 있다.The
플라즈마 전원공급부(40)는 풍력발전기(21)에서 발전된 풍력 발전 전원을 탈황탈질처리부(30)의 저온 플라즈마 반응모듈(32)의 작동에 적합하게 변환하여 저온 플라즈마 반응모듈(32)에게 공급하는 역할을 담당하도록 전기회로적으로 구성될 수 있다.The plasma
예컨대, 플라즈마 전원공급부(40)는 풍력 발전 전원을 저온 플라즈마 반응모듈(32)에서 사용할 수 있도록, 풍력 발전 전원에 해당하는 입력값을 저온 플라즈마 반응모듈(32)용 출력값, 즉 모듈 작동 전원으로 변환하여 계통적으로 공급하는 인버터 회로를 구비할 수 있다.For example, the
유해 배연가스(a3)는 탈황탈질처리부(30)에 의해 무해 배출가스(a4)로 정화될 수 있다.The harmful flue gas a3 may be purified by a
무해 배출가스(a4)의 후처리 장치로서 본 발명의 풍력 발전 전원을 이용한 배연 탈황 탈질 설비는 이코너마이저(50)와 소음기(60)를 구비할 수 있다.The flue gas desulfurization and denitrification facility using the wind power generation power source of the present invention as a post-treatment device of harmless discharge gas a4 may include an
이코너마이저(50)와 소음기(60)는 탈황탈질처리부(30)에 배출쪽 배관부재에 차례로 개재 연결되어 있을 수 있다. 여기서, 선택적 결합도 가능하므로, 탈황탈질처리부(30)에는 이코너마이저(50) 또는 소음기(60)가 결합될 수 있다.The
이코너마이저(50)는 무해 배출가스(a4) 등이 가지는 여열을 최대한 이용 또는 회수할 수 있도록 제작될 수 있다.The
소음기(60)는 해당 선박의 기관 기준을 만족할 수 있는 규격을 갖도록 제작되거나, 그러한 규격을 만족하는 상용품으로서 선택되어 사용될 수 있다.The
본 발명의 제1 실시예에 따른 풍력 발전 전원을 이용한 배연 탈황 탈질 설비의 작동 방법에 대해서 설명하고자 한다.It will be described for the operation method of the flue gas desulfurization denitrification equipment using the wind power generator according to the first embodiment of the present invention.
먼저, 대기 중의 흡공기(a1)는 제1 팬장치(13)의 작동시, 제1 덕트(13a)를 통해 엔진룸(10) 내부로 유입되거나, 제1 덕트(13a)에 관통하게 연결된 제4 덕트(23a)를 통해서 풍력발전부(20) 쪽으로 공급된다.First, the air intake air a1 is introduced into the
엔진룸(10) 내부로 유입된 흡공기(a1)는 엔진(11) 또는 상용전력 발전기(12)에 일부 사용될 수 있거나, 엔진룸(10) 외부로 빠져나갈 배공기(a2)가 될 수 있다.The intake air a1 introduced into the
배공기(a2)는 제2 팬장치(14)의 작동시, 제2 덕트(14a), 제5 덕트(23b), 풍력발전부(20)를 거쳐 곧 바로 대기 중으로 방출되거나, 별도의 폐열회수 시스템을 더 거친 후 대기 중으로 방출될 수 있다.The exhaust air a2 is immediately discharged into the atmosphere via the
풍력발전부(20)의 풍력발전기(21)는 흡공기(a1) 또는 배공기(a2)를 이용하여 풍력 발전 전원을 발생시킬 수 있다.The
풍력발전기(21)에서 발생된 풍력 발전 전원은 출력포트(29), 연결 전선 등을 통해서 플라즈마 전원공급부(40)에 전송될 수 있다.Wind power generated in the
플라즈마 전원공급부(40)는 전달 받은 풍력 발전 전원을 탈황탈질처리부(30)의 저온 플라즈마 반응모듈(32)에 공급할 수 있다.The plasma
한편, 엔진(11) 또는 상용전력 발전기(12)에서는 유해물질을 함유한 유해 배연가스(a3)가 발생될 수 있다.Meanwhile, in the
유해 배연가스(a3)는 다지관(16), 제3 덕트(33)를 통해 탈황탈질처리부(30)의 내부로 들어갈 수 있다.Hazardous flue gas a3 may enter the desulfurization and
탈황탈질처리부(30)의 내부로 들어간 유해 배연가스(a3)는 선택적 촉매 환원모듈(31)을 통과하면서 탈질 될 수 있고, 풍력 발전 전원을 이용하여 저온 플라즈마 반응작용을 수행하는 저온 플라즈마 반응모듈(32)을 통과하면서 무해 배출가스(a4)로 변화될 수 있다. 즉, 탈황탈질처리부(30)는 유해 배연가스(a3)로부터 탈황 또는 탈질을 동시 또는 순차적으로 처리하게 되는 것이다.The harmful flue gas (a3) that enters into the
이후, 무해 배출가스(a4)는 이코너마이저(50)와 소음기(60)를 차례로 통과한 후 대기 중에 방출될 수 있다.
Thereafter, the harmless exhaust gas a4 may be emitted to the atmosphere after passing through the
제2 2nd 실시예Example
이 실시예에서 설명하는 본 발명의 풍력 발전 전원을 이용한 배연 탈황 탈질 설비는 전원 자동 절체 장치를 더 구비한 것을 제외하고는 제1 실시예와 동일하다. 그러므로, 도 2와 도 3에서 동일하거나 대응하는 구성요소에 대해서는 동일하거나 유사한 도면부호가 부여될 것이며, 이것들에 대한 설명은 여기에서 생략될 것이다.The flue gas desulfurization and denitrification equipment using the wind power generator of the present invention described in this embodiment is the same as the first embodiment except that the apparatus further includes a power automatic switching device. Therefore, the same or similar reference numerals will be given to the same or corresponding components in FIGS. 2 and 3, and the description thereof will be omitted here.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예는 탈황탈질처리부(30)의 저온 플라즈마 반응모듈(32)을 작동시키지 못할 정도로 풍력 발전 전원의 전력 발생량이 부족하거나, 풍력발전부(20)의 사고 발생과 같은 유사시, 안정되고 원활한 전원 공급을 위해 전원 자동 절체 장치(70)를 더 포함할 수 있다.As shown in FIG. 3, in the second embodiment of the present invention, the power generation amount of the wind power generator is insufficient, or the wind
전원 자동 절체 장치(70)는 풍력발전부(20)와 플라즈마 전원공급부(40)의 사이에 접속되어 있을 수 있다.The automatic power
전원 자동 절체 장치(70)는 유사시, 풍력발전부(20)로부터 공급되는 풍력 발전 전원과, 선박에 기 제공되고 있는 상용 전원(PW1)과, 축전지에 기 비축된 축전 전원(PW2) 중 어느 하나를 플라즈마 전원공급부(40)에게 공급하는 역할을 담당할 수 있다.The automatic power
여기서, 전원 자동 절체 장치(70)는 플라즈마 전원공급부(40)의 입력 전원 종류별 각각의 입력값을 저온 플라즈마 반응모듈(32)에게 적합한 출력값으로 변환하는 인버터 회로 모듈과, 무정전 자동절체 회로 모듈로 구성될 수 있다.Here, the automatic power
전원 자동 절체 장치(70)의 무정전 자동절체 회로 모듈은 각 입력단과 출력단을 상호 통전시키는 구동기(71)를 구비할 수 있다.The uninterruptible automatic switching circuit module of the power supply
전원 자동 절체 장치(70)는 풍력발전부(20)의 풍력 발전 전원 입력용 제1 입력단(72)과, 선박의 상용 전원(PW1) 입력용 제2 입력단(73)과, 축전지의 축전 전원(PW2) 입력용 제3 입력단(74)과, 플라즈마 전원공급부(40)용 출력단(75)을 더 포함할 수 있다.The automatic power
전원 자동 절체 장치(70)에서, 제1 입력단(72)은 풍력발전부(20)의 풍력발전기(21)용 출력포트(29)에 접속될 수 있고, 제2 입력단(73)은 상용 전력(PW1)을 공급받기 위한 콘센트에 접속될 수 있고, 제3 입력단(74)은 축전 전원(PW2)용 축전지 또는 축전지 집합체의 출력단자에 접속될 수 있고, 출력단(75)은 플라즈마 전원공급부(40)의 입력단에 접속될 수 있다.In the automatic power
이렇게 접속된 전원 자동 절체 장치(70)의 무정전 자동절체 회로 모듈의 구동기(71)는 미리 정해진 기준값 이상으로 풍력발전부(20)에서 풍력 발전 전원이 공급되어 올 경우, 제1 입력단(72)과 출력단(75)을 통전시켜서, 결과적으로 풍력 발전 전원이 플라즈마 전원공급부(40)에 공급되도록 할 수 있다.The
반면, 전원 자동 절체 장치(70)의 무정전 및 자동절체 회로 모듈의 구동기(71)는 미리 정해진 기준값 이하로 풍력발전부(20)에서 풍력 발전 전원이 공급되거나 또는 아예 풍력 발전 전원이 공급되지 않을 경우, 제2 입력단(73)과 출력단(75)을 통전시켜서, 결과적으로 선박의 상용 전원(PW1)이 플라즈마 전원공급부(40)에 공급되도록 할 수 있다.On the other hand, the
또한, 전원 자동 절체 장치(70)의 무정전 및 자동절체 회로 모듈의 구동기(71)는 풍력 발전 전원이 공급되지 않거나, 상용 전원(PW1)의 정전 사태 발생시, 제3 입력단(74)과 출력단(75)을 통전시켜서, 결과적으로 축전지 등의 축전 전원(PW2)이 플라즈마 전원공급부(40)에 공급되도록 할 수 있다.In addition, the
따라서, 플라즈마 전원공급부(40)는 어떠한 경우에도 탈황탈질처리부(30)의 저온 플라즈마 반응모듈(32)을 작동 시킬 수 있게 모듈 작동 전원을 공급할 수 있게 된다.
Therefore, the plasma
제3 실시예Third embodiment
이 실시예에서 설명하는 본 발명의 풍력 발전 전원을 이용한 배연 탈황 탈질 설비는 엔진룸 뿐만 아니라 복수개의 룸에 공급되는 흡공기와 배공기를 풍력발전부에 공급하여 풍력 발전 전원을 발생시키는 것을 제외하고는 제1 실시예 또는 제2 실시예와 동일하다. 그러므로, 도 2내지 도 4에서 동일하거나 대응하는 구성요소에 대해서는 동일하거나 유사한 도면부호가 부여될 것이며, 이것들에 대한 설명은 여기에서 생략될 것이다.The flue gas desulfurization and denitrification facility using the wind power generator of the present invention described in this embodiment is supplied to the wind power generating unit and the intake air and the exhaust air supplied to the plurality of rooms as well as the engine room to generate the wind power generation power. Is the same as the first embodiment or the second embodiment. Therefore, the same or similar reference numerals will be given to the same or corresponding components in FIGS. 2 to 4, and the description thereof will be omitted here.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예는 엔진룸(10) 뿐만 아니라 선박 또는 시설 내에 구비될 수 있는 각종 실내 공간(100)을 포함하는 공간 내부에 관련된 흡공기(a1) 또는 배공기(a2)를 풍력발전부(20)의 풍력 발전에 이용할 수 있도록 구성될 수 있다.As shown in FIG. 4, the third embodiment of the present invention provides an intake air a1 associated with an interior of a space including not only the
예컨대, 실내 공간(100)은 역시 흡공기(a1) 또는 배공기(a2)용 팬장치(130, 140) 등을 구비하고 있을 수 있다.For example, the
풍력발전부(20)는 실내 공간(100)의 흡공기(a1) 또는 배공기(a2), 혹은 흡공기(a1)와 배공기(a2)를 공급 받을 수 있도록, 실내 공간용 팬장치(130, 140)의 덕트로부터 연장된 보조덕트(131, 141)를 더 포함할 수 있다.The
보조덕트(131, 141)는 해당 실내 공간(100)별로 구비될 수 있는 것으로서, 풍력 발전을 위한 공조 설비로서 확장될 수 있다.The
예컨대, 보조덕트(131, 141) 중 일부는 기존 엔진룸(10)의 제1 덕트에 합류되거나, 또는 풍력발전부(20)의 덕트연결구(23)에 연결되어 흡공기(a1) 또는 배공기(a2)를 풍력발전부(20) 쪽으로 공급할 수 있게 설계 하는 것이 가능하다.For example, some of the
이를 통해서 풍력발전부(20)의 풍력발전기(21)는 더욱 풍부한 풍력 발전 전원을 원활하게 발전시킬 수 있다.Through this, the
이런 풍력 발전 전원은 플라즈마 전원공급부(40)에 공급되고, 이후 탈황탈질처리부의 저온 플라즈마 반응모듈의 작동에 사용될 수 있다.This wind power is supplied to the
이런 본 발명은 선박용 설비뿐만 아니라, 화력발전소용 탈황탈질 설비, 휘발성 유기화합물(Volatile Organic Compound, VOC) 처리 장치, 과불화탄소(Perfluorocarbons, PFC) 처리 장치, 디젤 엔진의 탈질탈황 처리 시스템 등으로의 응용 또는 적용이 가능할 수 있다.The present invention is applied not only to marine equipment, but also to desulfurization and denitrification equipment for thermal power plants, volatile organic compound (VOC) treatment devices, perfluorocarbons (PFC) treatment devices, and denitrification and desulfurization treatment systems for diesel engines. Or may be applicable.
이러한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
Such a technical configuration of the present invention will be understood by those skilled in the art that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. Therefore, the scope of the present invention is represented by the following claims rather than the foregoing description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and equivalent concepts are included in the scope of the present invention. Should be interpreted.
10 : 엔진룸 20 : 풍력발전부
30 : 탈황탈질처리부 40 : 플라즈마 전원공급부
50 : 이코너마이저 60 : 소음기
70 : 전원 자동 절체 장치 100 : 실내 공간10: engine room 20: wind power generation unit
30: desulfurization and denitrification unit 40: plasma power supply unit
50: economizer 60: silencer
70: power automatic switching device 100: indoor space
Claims (7)
엔진룸과 실내 공간을 포함한 공간 내부로 유입되는 흡공기나 공간 외부로 배출되는 배공기를 이용하여 풍력 발전 전원을 발생시키는 풍력발전부와;
상기 유해 배연가스에서 유해물질을 제거하는 탈황탈질처리부와;
상기 풍력발전부와 상기 탈황탈질처리부의 사이에 접속되고, 상기 풍력발전부로부터 입력 받은 풍력 발전 전원을 상기 탈황탈질처리부에 구비된 저온 플라즈마 반응모듈에게 공급하는 플라즈마 전원공급부,
를 포함하는 풍력 발전 전원을 이용한 배연 탈황 탈질 설비.
In the flue gas desulfurization denitrification equipment which removes harmful substances present in harmful flue gas and discharges it into the atmosphere as a harmless discharge gas,
A wind power generation unit generating wind power by using intake air flowing into the space including the engine room and the indoor space or exhaust air discharged outside the space;
A desulfurization denitrification unit for removing harmful substances from the harmful flue gas;
A plasma power supply unit connected between the wind power generation unit and the desulfurization denitrification unit and supplying the wind power generation power input from the wind power generation unit to a low temperature plasma reaction module provided in the desulfurization denitrification unit;
Flue gas desulfurization and denitrification equipment using wind power generation including a.
상기 흡공기의 유입을 위해 상기 엔진룸의 일측에 관통하게 연결된 제1 덕트;
상기 제1 덕트에 결합되어 상기 흡공기를 유동시키는 제1 팬장치;
상기 배공기의 배출을 위해 상기 엔진룸의 타측에 관통하게 연결된 제2 덕트;
상기 제2 덕트에 결합되어 상기 배공기를 유동시키는 제2 팬장치,
를 포함하는 풍력 발전 전원을 이용한 배연 탈황 탈질 설비.
The method of claim 1,
A first duct connected to one side of the engine room for inflow of the intake air;
A first fan device coupled to the first duct to flow the intake air;
A second duct connected to the other side of the engine room for discharge of the exhaust air;
A second fan device coupled to the second duct to flow the exhaust air;
Flue gas desulfurization and denitrification equipment using wind power generation including a.
상기 풍력발전부는,
유체의 흐름에 따라 복수개의 날개가 회전되어 발전하는 풍력발전기;
상기 풍력발전기의 날개 외부에서 비 접촉식으로 감싸고 있고 상기 풍력발전기의 지주를 지지하는 몸체부;
상기 몸체부의 일측면에 형성되어 상기 흡공기 또는 상기 배공기 유입용 해당 덕트를 결합시키기 위한 복수개의 덕트연결구;
상기 몸체부의 타측면에 형성된 복수개의 배출구;
상기 몸체부의 상면 또는 저면에 형성된 풍력발전기용 출력포트,
를 포함하는 풍력 발전 전원을 이용한 배연 탈황 탈질 설비.
The method of claim 1,
The wind power generation unit,
A wind power generator in which a plurality of blades are rotated and generated as the fluid flows;
A body part which is wrapped in a non-contact manner outside the wing of the wind turbine and supports the prop of the wind turbine;
A plurality of duct connectors formed on one side of the body to couple the corresponding ducts for the intake air or the inlet air inlet;
A plurality of outlets formed on the other side of the body portion;
An output port for a wind turbine formed on an upper surface or a lower surface of the body portion;
Flue gas desulfurization and denitrification equipment using wind power generation including a.
상기 풍력발전부는,
상기 실내 공간의 흡공기 또는 배공기를 공급 받도록 상기 실내 공간용 팬장치의 덕트로부터 연장된 보조덕트,
를 더 포함하는 풍력 발전 전원을 이용한 배연 탈황 탈질 설비.
The method of claim 1,
The wind power generation unit,
An auxiliary duct extending from the duct of the fan device for the indoor space to receive the intake air or the exhaust air of the indoor space,
Flue gas desulfurization and denitrification apparatus using wind power generation further comprising.
상기 탈황탈질처리부는,
상기 유해 배연가스 정화 처리용 선택적 촉매 환원모듈과 상기 저온 플라즈마 반응모듈을 하나의 내부 지지 프레임에 설치시켜 일체형으로 구성한 모듈케이싱;
상기 선택적 촉매 환원모듈과 상기 저온 플라즈마 반응모듈에 의해 발생된 각종 부산물을 외부로 배출 처리시키도록 상기 모듈케이싱의 하부에 결합된 부산물 배출 처리부,
를 포함하는 풍력 발전 전원을 이용한 배연 탈황 탈질 설비.
The method of claim 1,
The desulfurization denitrification unit,
A modular casing in which the selective catalytic reduction module for the harmful flue gas purification process and the low temperature plasma reaction module are installed in one inner support frame to be integrally formed;
By-product discharge processing unit coupled to the lower portion of the module casing to discharge the various by-products generated by the selective catalytic reduction module and the low temperature plasma reaction module to the outside,
Flue gas desulfurization and denitrification equipment using wind power generation including a.
상기 풍력발전부와 상기 플라즈마 전원공급부의 사이에 접속되고, 풍력 발전 전원, 상용 전원, 축전 전원 중 어느 하나를 상기 플라즈마 전원공급부에게 제공시키는 전원 자동 절체 장치,
를 더 포함하는 풍력 발전 전원을 이용한 배연 탈황 탈질 설비.
The method of claim 1,
A power supply automatic switching device connected between the wind power generator and the plasma power supply, and configured to provide any one of wind power, commercial power, and power storage to the plasma power supply;
Flue gas desulfurization and denitrification apparatus using wind power generation further comprising.
상기 탈황탈질처리부에는 후처리 공정을 위해 이코너마이저 또는 소음기가 더 결합되는 풍력 발전 전원을 이용한 배연 탈황 탈질 설비.
The method of claim 1,
The desulfurization denitrification unit is a flue gas desulfurization denitrification facility using a wind power generation that is further combined with an economizer or silencer for the post-treatment process.
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