KR20160104367A - Power plant with selective catalytic reuction system - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a power apparatus with a selective catalytic reduction system capable of reducing an installation space and maintenance costs by efficiently reducing nitrogen oxide contained in the exhaust gas discharged from multiple engines. According to an embodiment of the present invention, the power plant of the invention comprises: a first engine discharging exhaust gas containing nitrogen oxide (NOx); one or more second engines discharging exhaust gas containing nitrogen oxide (NOx) having a higher temperature than that of the first engine; a first exhaust flow passage through which the exhaust gas of the first engine flows; a second exhaust flow passage through which the exhaust gas of the second engine flows; a first reactor including a catalyst reducing nitrogen oxide included in the exhaust gas which is installed in the first exhaust flow passage; a second reactor including a catalyst reducing nitrogen oxide included in the exhaust gas which is installed in the second exhaust flow passage; a first reducing agent injection unit injecting a reducing agent into exhaust gas flowing toward the second reactor; and a single decomposition chamber generating a reducing agent to be supplied to the first and second reducing agent injecting units.

Description

선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 동력 장치{POWER PLANT WITH SELECTIVE CATALYTIC REUCTION SYSTEM}[0001] POWER PLANT WITH SELECTIVE CATALYTIC REUCTION SYSTEM [0002]

본 발명은 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 동력 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수의 엔진을 사용하는 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 동력 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a power plant including a selective catalytic reduction system, and more particularly to a power plant including a selective catalytic reduction system using a plurality of engines.

일반적으로 선박 등에 사용되는 동력 장치는 저속 디젤 엔진과 과급기(turbocharger) 등을 포함한다.Generally, a power unit used for a ship or the like includes a low speed diesel engine and a turbocharger.

또한, 선박의 경우, 주동력원으로 사용되는 메인 엔진 이외에 발전용 동력 등으로 사용되는 보조 엔진을 하나 이상 포함하는 경우가 많다. 이때, 보조 엔진으로는 중속 디젤 엔진이 주로 사용되며, 저속 디젤 엔진인 메인 엔진과 중속 디젤 엔진의 보조 엔진에서 배출되는 배기가스는 온도와 질소산화물 함량 등이 상이하다.In addition, in the case of a ship, there are many cases in which at least one auxiliary engine used as a power for power generation or the like is included in addition to the main engine used as a main power source. At this time, a medium speed diesel engine is mainly used as the auxiliary engine, and the exhaust gas emitted from the main engine of the low speed diesel engine and the auxiliary engine of the medium speed diesel engine are different in the temperature and the nitrogen oxide content.

한편, 선택적 촉매 환원(selective catalytic reduction, SCR) 시스템은 디젤 엔진에서 발생된 배기가스를 정화하여 질소산화물을 저감시키기 위한 시스템이다.On the other hand, the selective catalytic reduction (SCR) system is a system for reducing nitrogen oxides by purifying the exhaust gas generated from a diesel engine.

선택적 촉매 환원 시스템은 촉매가 내부에 설치된 반응기에 배기가스와 환원제를 함께 통과시키면서 배기가스에 함유된 질소산화물과 환원제를 반응시켜 질소와 수증기로 환원 처리한다.The selective catalytic reduction system reacts the nitrogen oxides contained in the exhaust gas with the reducing agent while passing the exhaust gas and the reducing agent together in the reactor equipped with the catalyst, thereby reducing the nitrogen and the water vapor.

이러한 선택적 촉매 환원 시스템은 선박용 디젤 엔진에서 배출되는 질소산화물(NOx)의 배출량이 엔진 국제 대기 오염 방지 3차 규제(IMO Tier-III)를 만족시킬 수 있는 성능과 운용이 앞으로 요구되고 있다.This selective catalytic reduction system is required to be capable of satisfying the third regulation (IMO Tier-III) of engine international air pollution emission of NOx emitted from a marine diesel engine.

선택적 촉매 환원 시스템은 질소산화물을 저감시키기 위한 환원제로 우레아(urea)를 열분해 및 가수분해시켜 주로 사용하고 있다. 이때, 열분해(Thermolysis reaction)의 효율을 향상시키기 위해 열분해 챔버의 내부 온도를 별도의 전기 히터 또는 버너를 이용하여 열분해 반응 온도까지 상승시키는 방법을 사용하고 있다.The selective catalytic reduction system is mainly used by pyrolysis and hydrolysis of urea as a reducing agent for reducing nitrogen oxides. At this time, in order to improve the efficiency of the thermolysis reaction, a method of raising the internal temperature of the pyrolysis chamber to a pyrolysis reaction temperature using a separate electric heater or a burner is used.

하지만, 열분해에 소모되는 에너지가 적지 않으므로, 전체적인 선택적 촉매 환원 시스템의 운전에 필요 이상으로 많은 에너지가 소모되는 문제점이 있다.However, since there is not much energy consumed in pyrolysis, there is a problem that more energy is consumed than necessary in operation of the overall selective catalytic reduction system.

또한, 열분해를 위한 주변 온도 및 열분해 체류시간(Residual time)이 매우 중요한 인자로 작용하고 있는데, 우레아 열분해 및 체류 시간이 증가할수록 고형물(Deposit)이 발생하는 문제점이 있다.In addition, the ambient temperature and pyrolysis residence time for pyrolysis serve as very important factors. However, as the pyrolysis and residence time of urea increases, there is a problem that a deposit is generated.

또한, 엔진 국제 대기 오염 방지 3차 규제(IMO Tier-III) 조건을 충분히 만족시키기 위하여 환원제로 사용되는 암모니아가 필요 이상으로 분사될 경우에는 암모니아 슬립(Ammonia Slip)이 발생된다. 암모니아 슬립은 질소산화물과 정량적으로 반응하는 암모니아 양보다 많은 양의 암모니아가 주입되면 반응에 참여하지 않은 미반응 암모니아가 배기가스와 함께 외부로 배출하는 현상이다.Ammonia slip is generated when ammonia used as a reducing agent is injected more than necessary in order to satisfy the IMO Tier-III requirements of the engine international air pollution prevention regulations. Ammonia slip is a phenomenon in which unreacted ammonia, which has not participated in the reaction, is discharged together with the exhaust gas when a larger amount of ammonia is injected than the amount of ammonia reacting quantitatively with nitrogen oxides.

암모니아 슬립이 일어나면, 미반응 암모니아가 배기관의 부식을 야기할 수 있으며, 미반응 암모니아가 배기가스와 함께 외부로 배출되면 암모니아에 의한 대기오염 문제가 추가로 발생될 수 있다.If ammonia slip occurs, unreacted ammonia may cause corrosion of the exhaust pipe, and if unreacted ammonia is discharged to the outside together with the exhaust gas, there may further be a problem of air pollution caused by ammonia.

반면, 환원제로 사용되는 암모니아의 분사량이 부족할 경우에는 배기가스에 함유된 질소산화물을 충분히 저감시키지 못하여 엔진 국제 대기 오염 방지 3차 규제(IMO Tier-III) 조건을 만족시키지 못하게 된다.On the other hand, when the injection amount of ammonia used as the reducing agent is insufficient, the nitrogen oxide contained in the exhaust gas can not be sufficiently reduced, thereby failing to satisfy the IMO Tier-III condition of the engine international air pollution prevention.

따라서 디젤 엔진의 가동 초기뿐만 아니라 부하 변동 시에도 엔진 국제 대기 오염 방지 3차 규제(IMO Tier-III) 조건을 만족시킬 뿐만 아니라 암모니아 슬립의 발생을 최소화할 수 있는 선택적 촉매 환원 시스템의 운용이 요구된다.Therefore, it is required to operate a selective catalytic reduction system that not only satisfies the IMO Tier-III condition but also minimizes the occurrence of ammonia slip when the load fluctuates as well as at the initial stage of operation of the diesel engine .

또한, 저속 디젤 엔진인 메인 엔진과 중속 디젤 엔진의 보조 엔진에서 배출되는 배기가스는 온도와 질소산화물 함량이 상이하므로, 각각의 배기가스 배출 환경에 맞게 메인 엔진용 선택적 촉매 환원 시스템과 보조 엔진용 선택적 촉매 환원 시스템이 독립적으로 운용되고 있다.In addition, since the exhaust gas discharged from the main engine of the low speed diesel engine and the auxiliary engine of the medium speed diesel engine are different in temperature and nitrogen oxide content, the selective catalytic reduction system for the main engine and the selective The catalytic reduction system is operating independently.

하지만, 선박은 설치 공간이 한정적임에도, 복수의 선택적 촉매 환원 시스템을 독립적으로 운용할 경우 설치 공간을 과도하게 차지할 뿐만 아니라 각각의 시스템마다 유지 보수하기 위한 인적 물적 자원이 이중적으로 낭비되는 문제점이 있다.However, even though the installation space of the ship is limited, when the plurality of selective catalytic reduction systems are operated independently, there is a problem in that not only the installation space is excessively occupied but also the human resources for maintenance for each system are wasted.

본 발명의 실시예는 복수의 엔진에서 배출되는 배기가스에 함유된 질소산화물을 효율적으로 저감시키고 구성을 간소화하여 요구되는 설치 공간을 줄이고 유지 보수 비용도 절감시킬 수 있는 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 동력 장치를 제공한다.An embodiment of the present invention is directed to a power unit including a selective catalytic reduction system capable of efficiently reducing nitrogen oxides contained in exhaust gas discharged from a plurality of engines and simplifying the configuration, Lt; / RTI >

본 발명의 실시예에 따르면, 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 동력 장치는 질소산화물(NOx)을 함유한 배기가스를 배출하는 제1 엔진과, 상기 제1 엔진보다 상대적으로 높은 온도의 질소산화물(NOx)을 함유한 배기가스를 배출하는 하나 이상의 제2 엔진과, 상기 제1 엔진의 배기가스가 이동하는 제1 배기 유로와, 상기 제2 엔진의 배기가스가 이동하는 제2 배기 유로와, 상기 제1 배기 유로 상에 설치되어 배기가스에 함유된 질소산화물을 저감시키는 촉매를 포함한 제1 반응기와, 상기 제2 배기 유로 상에 설치되어 배기가스에 함유된 질소산화물을 저감시키는 촉매를 포함한 제2 반응기와, 상기 제1 반응기로 향하는 배기가스에 환원제를 분사하는 제1 환원제 분사부와, 상기 제2 반응기로 향하는 배기가스에 환원제를 분사하는 제2 환원제 분사부, 그리고 상기 제1 환원제 분사부와 상기 제2 환원제 분사부에 공급할 환원제를 생성하는 단일 분해 챔버를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, a power unit including a selective catalytic reduction system includes a first engine for exhausting exhaust gas containing nitrogen oxides (NOx), a nitrogen oxide (NOx) at a relatively higher temperature than the first engine, A first exhaust passage through which the exhaust gas of the first engine moves, a second exhaust passage through which the exhaust gas of the second engine moves, and a second exhaust passage through which the exhaust gas of the first engine moves, A second reactor provided on the exhaust flow path and including a catalyst for reducing nitrogen oxides contained in the exhaust gas; a second reactor provided on the second exhaust flow path and including a catalyst for reducing nitrogen oxides contained in the exhaust gas; A first reducing agent injecting unit injecting a reducing agent into the exhaust gas directed to the first reactor, a second reducing agent injecting unit injecting a reducing agent into the exhaust gas directed to the second reactor, And a single decomposition chamber for generating a reducing agent to be supplied to the first reducing agent spraying part and the second reducing agent spraying part.

상기한 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 동력 장치는 상기 단일 분해 챔버에 환원제 전구체인 우레아(urea)를 공급하는 우레아 공급부와, 상기 제1 반응기를 거친 배기가스의 일부를 상기 제1 배기 유로에서 분기시켜 상기 단일 분해 챔버로 재순환시키는 순환 유로, 그리고 상기 순환 유로 상에 설치된 보조 가열 부재를 더 포함할 수 있다.The power unit including the selective catalytic reduction system includes a urea supply unit for supplying urea, which is a reducing agent precursor, to the single decomposition chamber, and a urea supply unit for branching a part of the exhaust gas passing through the first reactor from the first exhaust passage, A circulation flow path for recirculation to the single decomposition chamber, and an auxiliary heating member provided on the circulation flow path.

상기 보조 가열 부재는 상기 순환 유로를 통해 상기 단일 분해 챔버에 공급되는 배기가스를 승온시켜 섭씨 350도 내지 섭씨 600도 온도 범위 내로 유지시킬 수 있다.The auxiliary heating member may raise the exhaust gas supplied to the single decomposition chamber through the circulation channel to maintain the temperature within the range of 350 to 600 degrees Celsius.

상기 보조 가열 부재는 버너와, 상기 버너에 연료를 공급하는 연료 공급부, 그리고 상기 버너에 산소를 공급하는 링블로워를 포함할 수 있다.The auxiliary heating member may include a burner, a fuel supply unit for supplying fuel to the burner, and a ring blower for supplying oxygen to the burner.

상기한 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 동력 장치에서는, 상기 제1 엔진의 배기 유량 및 질소산화물 농도와 상기 제2 엔진의 배기 유량 및 질소산화물 농도를 합산하여 요구되는 양만큼 상기 단일 분해 챔버에서 환원제를 생성할 수 있다.In the power plant including the selective catalytic reduction system, the exhaust flow rate and the nitrogen oxide concentration of the first engine and the exhaust flow rate and the nitrogen oxide concentration of the second engine are summed to generate a reducing agent in the single decomposition chamber by a required amount can do.

또한, 상기한 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 동력 장치는 상기 제2 반응기로 향하는 배기가스에 우레아(urea)를 직접 분사하는 우레아 직분사부를 더 포함할 수 있으며, 상기 우레아 직분사부는 상기 제1 엔진의 미가동시에만 선택적으로 동작할 수 있다.Further, the power unit including the selective catalytic reduction system may further include a urea direct diffusing unit for directly injecting urea into the exhaust gas directed to the second reactor, It is possible to selectively operate only at the same time.

상기 우레아 직분사부는 상기 제2 엔진이 복수개일 경우, 복수의 상기 제2 엔진의 배기 유량 및 질소산화물 농도를 합산하여 요구되는 환원제의 양에 따라 우레아의 분사량을 조절할 수 있다.In the case where the second engine is a plurality of engines, the urea direct injection engine may add the exhaust flow rate and the nitrogen oxide concentration of the plurality of second engines and adjust the injection amount of the urea according to the amount of the reducing agent required.

상기한 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 동력 장치는 상기 제2 배기 유로 상에 설치된 믹싱 덕트(mixing duct)를 더 포함할 수 있으며, 상기 제2 환원제 분사부 및 상기 우레아 직분사부는 각각 상기 믹싱 덕트에 환원제 및 우레아를 분사할 수 있다.The power unit including the selective catalytic reduction system may further include a mixing duct disposed on the second exhaust passage, and the second reducing agent spraying unit and the urea direct diffusing unit are respectively connected to the mixing duct, And urea.

본 발명의 실시예에 따르면, 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 동력 장치는 복수의 엔진에서 배출되는 배기가스에 함유된 질소산화물을 효율적으로 저감시키고 구성을 간소화하여 요구되는 설치 공간을 줄이고 유지 보수 비용도 절감시킬 수 있다.According to the embodiment of the present invention, the power unit including the selective catalytic reduction system efficiently reduces the nitrogen oxides contained in the exhaust gas discharged from the plurality of engines, simplifies the configuration, reduces the installation space required, .

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 동력 장치의 구성도이다.
도 2는 도 1의 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 동력 장치의 동작 상태를 나타낸 구성도이다.
1 is a configuration diagram of a power unit including a selective catalytic reduction system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram illustrating an operation state of a power unit including the selective catalytic reduction system of FIG. 1. FIG.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

도면들은 개략적이고 축적에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 감소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물, 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다.The drawings are schematic and illustrate that they are not drawn to scale. The relative dimensions and ratios of the parts in the figures are exaggerated or reduced in size for clarity and convenience in the figures, and any dimensions are merely illustrative and not restrictive. And to the same structure, element or component appearing in more than one drawing, the same reference numerals are used to denote similar features.

본 발명의 실시예는 본 발명의 이상적인 실시예를 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도해의 다양한 변형이 예상된다. 따라서 실시예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다.The embodiments of the present invention specifically illustrate ideal embodiments of the present invention. As a result, various variations of the illustration are expected. Thus, the embodiment is not limited to any particular form of the depicted area, but includes modifications of the form, for example, by manufacture.

이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 촉매 환원(selective catalytic reduction, SCR) 시스템을 포함한 동력 장치(101)를 설명한다.Hereinafter, a power unit 101 including a selective catalytic reduction (SCR) system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 촉매 환원(selective catalytic reduction, SCR) 시스템을 포함한 동력 장치(101)는 제1 엔진(100), 제2 엔진(200), 제1 배기 유로(610), 제2 배기 유로(620), 제1 반응기(310), 제2 반응기(320), 제1 환원제 분사부(710), 제2 환원제 분사부(720), 및 단일 분해 챔버(400)를 포함한다.1, a power unit 101 including a selective catalytic reduction (SCR) system according to an embodiment of the present invention includes a first engine 100, a second engine 200, The first reducing agent injecting section 710, the second reducing agent injecting section 720, and the single decomposition section 720. The first reducing agent injecting section 720 is provided in the first exhaust passage 610, the second exhaust passage 620, the first reactor 310, the second reactor 320, And a chamber (400).

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 동력 장치(101)는 우레아 공급부(450), 순환 유로(630), 보조 가열 부재(500), 믹싱 덕트(mixing duct, 800)), 및 우레아 직분사부(740)를 더 포함할 수 있다.The power unit 101 including the selective catalytic reduction system according to an embodiment of the present invention includes a urea supply unit 450, a circulation channel 630, an auxiliary heating member 500, a mixing duct 800, And a urea direct dividing section 740. [

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 동력 장치(101)는 순환 블로워(550), 제1 분사 유로(660), 제2 분사 유로(670), 및 공급 블로워(850)를 더 포함할 수 있다.The power unit 101 including the selective catalytic reduction system according to an embodiment of the present invention includes a circulation blower 550, a first injection flow channel 660, a second injection flow channel 670, and a supply blower 850, As shown in FIG.

제1 엔진(100)은 통상 선박 등의 주동력원으로 사용되는 저속 디젤 엔진이다. 제1 엔진(100)으로는 해당 기술 분야의 종사자에게 공지된 다양한 엔진이 사용될 수 있다. 일례로, 저속 디젤 엔진은 2행정 디젤 엔진일 수 있다.The first engine 100 is a low-speed diesel engine used as a main power source for ships and the like. As the first engine 100, various engines known to those skilled in the art can be used. By way of example, a low speed diesel engine may be a two stroke diesel engine.

본 발명의 일 실시예에서, 제1 엔진(100)은 질소산화물(NOx)을 함유한 배기가스를 배출한다.In one embodiment of the present invention, the first engine 100 exhausts exhaust gas containing nitrogen oxides (NOx).

또한, 도시하지는 않았으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 촉매 환원(selective catalytic reduction, SCR) 시스템을 포함한 동력 장치(101)는 과급기를 더 포함할 수 있다.Also, although not shown, the power unit 101 including a selective catalytic reduction (SCR) system according to an embodiment of the present invention may further include a supercharger.

과급기는 후술할 제1 배기 유로(610) 상에 설치될 수 있다. 과급기는 제1 엔진(100)의 배기가스가 갖는 압력으로 터빈을 돌려 제1 엔진(100)에 새로운 외부 공기를 압축하여 공급함으로써, 제1 엔진(100)의 효율을 향상시킨다The supercharger may be installed on the first exhaust passage 610 to be described later. The turbocharger boosts the efficiency of the first engine 100 by compressing and supplying fresh air to the first engine 100 by rotating the turbine with the pressure of the exhaust gas of the first engine 100

이와 같이, 제1 엔진(100)에서 배출된 배기가스의 온도는 과급기를 거치면서 섭씨 150도 이상 섭씨 250도 미만으로 낮아진다.As described above, the temperature of the exhaust gas discharged from the first engine 100 is lowered to less than 250 degrees Celsius by more than 150 degrees Celsius through the supercharger.

제2 엔진(200)은 발전용 보조 동력원으로 사용되는 중속 디젤 엔진일 수 있다. 즉, 제2 엔진(200)은 선박 등에 필요한 전력을 생산하는 발전용으로 사용될 수 있다. 일례로, 중속 디젤 엔진은 4행정 디젤 엔진일 수 있다The second engine 200 may be a medium speed diesel engine used as an auxiliary power source for power generation. That is, the second engine 200 can be used for power generation to generate electric power necessary for a ship or the like. For example, a medium speed diesel engine may be a four stroke diesel engine

본 발명의 일 실시예에서, 제2 엔진(200)은 질소산화물(NOx)을 함유한 배기가스를 배출하며, 제2 엔진(200)이 배출하는 배기가스는 제1 엔진(100)에서 배출된 배기가스보다 상대적으로 높은 온도를 갖는다. 일례로, 제2 엔진(200)은 섭씨 250도 내지 섭씨 450도 범위 내의 온도를 갖는 배기가스를 배출할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the second engine 200 discharges exhaust gas containing nitrogen oxides (NOx), and the exhaust gas discharged by the second engine 200 is discharged from the first engine 100 And has a relatively higher temperature than the exhaust gas. For example, the second engine 200 may exhaust exhaust gas having a temperature in the range of 250 degrees Celsius to 450 degrees Celsius.

또한, 본 발명의 일 실시예에서, 제2 엔진(200)은 하나 이상 마련될 수 있다.Further, in one embodiment of the present invention, at least one second engine 200 may be provided.

제1 배기 유로(610)는 제1 엔진(100)에서 배출된 배기가스를 배출시킨다. 즉, 제1 엔진(100)에서 배출된 배기가스는 제1 배기 유로(610)를 따라 이동한다.The first exhaust passage 610 discharges the exhaust gas discharged from the first engine 100. That is, the exhaust gas discharged from the first engine 100 moves along the first exhaust flow path 610.

제2 배기 유로(620)는 제2 엔진(200)에서 배출된 배기가스를 배출시킨다. 즉, 제2 엔진(200)에서 배출된 배기가스는 제2 배기 유로(620)를 따라 이동한다.The second exhaust passage 620 discharges the exhaust gas discharged from the second engine 200. That is, the exhaust gas discharged from the second engine 200 moves along the second exhaust passage 620.

또한, 제2 엔진(200)이 복수개 사용될 경우, 복수의 제2 엔진(200)에서 배출된 배기가스는 합류하여 제2 배기 유로(620)를 따라 이동한다.When a plurality of second engines 200 are used, the exhaust gases discharged from the plurality of second engines 200 join together and move along the second exhaust passage 620.

제1 반응기(310)는 제1 배기 유로(610) 상에 설치된다. 제1 반응기(310)는 제1 엔진(100)에서 배출된 배기가스가 함유한 질소산화물(NOx)을 저감시키는 촉매를 포함한다.The first reactor 310 is installed on the first exhaust passage 610. The first reactor 310 includes a catalyst for reducing nitrogen oxides (NOx) contained in the exhaust gas discharged from the first engine 100.

제2 반응기(320)는 제2 배기 유로(620) 상에 설치된다. 제2 반응기(320)는 제2 엔진(200)에서 배출된 배기가스가 함유한 질소산화물(NOx)을 저감시키는 촉매를 포함한다.The second reactor 320 is installed on the second exhaust passage 620. The second reactor 320 includes a catalyst for reducing nitrogen oxides (NOx) contained in the exhaust gas discharged from the second engine 200.

제1 반응기(310)와 제2 반응기(320) 내부에 각각 설치된 촉매는 배기가스에 함유된 질소산화물(NOx)과 환원제의 반응을 촉진시켜 질소산화물(NOx)을 질소와 수증기로 환원 처리한다.The catalyst provided in each of the first reactor 310 and the second reactor 320 promotes the reaction of the reducing agent with the nitrogen oxide (NOx) contained in the exhaust gas to reduce the nitrogen oxide (NOx) into nitrogen and water vapor.

촉매는 제올라이트(Zeolite), 바나듐(Vanadium), 및 백금(Platinum) 등과 같이 해당 기술 분야의 종사자에게 공지된 다양한 소재로 만들어질 수 있다. 일례로, 촉매는 섭씨 250도 내지 섭씨 350도 범위 내의 활성 온도를 가질 수 있다. 여기서, 활성 온도는 촉매가 피독되지 않고 안정적으로 질소산화물을 환원시킬 수 있는 온도를 말한다. 촉매가 활성 온도 범위 밖에서 반응할 경우, 피독되면서 효율이 저하된다.The catalyst may be made of a variety of materials known to those skilled in the art, such as zeolite, vanadium, and platinum. In one example, the catalyst may have an active temperature in the range of 250 degrees Celsius to 350 degrees Celsius. Here, the activation temperature refers to a temperature at which the catalyst can be stably reduced without being poisoned. When the catalyst reacts outside the active temperature range, the efficiency decreases as it is poisoned.

또한, 제1 반응기(310) 및 제2 반응기(320)의 하우징은 각각, 일례로, 스테인레스 스틸(stainless steel)을 소재로 만들어질 수 있다.In addition, the housings of the first reactor 310 and the second reactor 320 may be made of, for example, stainless steel.

제1 환원제 분사부(710)는 제1 배기 유로(610)를 따라 제1 반응기(310)로 이동하는 배기가스에 환원제를 분사한다. 구체적으로, 제1 환원제 분사부(710)는 제1 반응기(310) 전방의 제1 배기 유로(610) 상에 설치될 수 있다. 제1 환원제 분사부(710)에서 분사된 환원제는 제1 배기 유로(610)를 이동하는 배기가스와 혼합된 후, 제1 반응기(310)의 촉매에서 질소산화물을 환원시킨다.The first reducing agent spraying part 710 injects the reducing agent into the exhaust gas moving to the first reactor 310 along the first exhaust flow path 610. Specifically, the first reducing agent spraying portion 710 may be installed on the first exhaust passage 610 in front of the first reactor 310. The reducing agent injected from the first reducing agent injecting portion 710 is mixed with the exhaust gas flowing through the first exhaust gas passage 610, and then the nitrogen oxide is reduced in the catalyst of the first reactor 310.

제2 환원제 분사부(720)는 제2 배기 유로(620)를 따라 제2 반응기(320)로 이동하는 배기가스에 환원제를 분사한다. 구체적으로, 제2 환원제 분사부(720)는 제2 반응기(320) 전방의 제2 배기 유로(620) 상에 설치될 수 있다. 제2 환원제 분사부(720)에서 분사된 환원제는 제2 배기 유로(620)를 이동하는 배기가스와 혼합된 후, 제2 반응기(320)의 촉매에서 질소산화물을 환원시킨다.The second reducing agent injecting section 720 injects the reducing agent into the exhaust gas moving to the second reactor 320 along the second exhaust gas passage 620. Specifically, the second reducing agent injecting section 720 may be installed on the second exhaust passage 620 in front of the second reactor 320. The reducing agent injected from the second reducing agent injecting portion 720 is mixed with the exhaust gas moving through the second exhaust gas passage 620, and then the nitrogen oxide is reduced in the catalyst of the second reactor 320.

제1 환원제 분사부(710)와 제2 환원제 분사부(720)에서 분사되는 환원제는 암모니아(NH3)를 포함한다.The reducing agent injected from the first reducing agent spraying part 710 and the second reducing agent spraying part 720 includes ammonia (NH 3 ).

단일 분해 챔버(400)는 제1 환원제 분사부(710)와 제2 환원제 분사부(720)에 공급할 환원제를 생성한다. 단일 분해 챔버(400)는 환원제 전구체인 우레아(urea, CO(NH2)2)를 공급받아 이를 가수분해하여 환원제인 암모니아(NH3)를 생성한다.The single decomposition chamber 400 generates a reducing agent to be supplied to the first reducing agent spraying unit 710 and the second reducing agent spraying unit 720. The single decomposition chamber 400 receives urea (CO (NH 2 ) 2 ) as a reducing agent precursor and hydrolyzes it to produce ammonia (NH 3 ) as a reducing agent.

단일 분해 챔버(400) 내의 온도가 섭씨 300도 내지 섭씨 500도 범위 내로 유지되면, 우레아가 용이하게 가수분해되면서 암모니아(NH3)와 이소시안산(Isocyanic acid, HNCO)이 생성되고, 이소시안산(HNCO)은 다시 암모니아(NH3)와 이산화탄소(CO2)로 분해된다.When the temperature in the single decomposition chamber 400 maintained within Celsius 300 degrees to degrees Celsius to 500 degrees, while the urea is decomposed easily hydrolysis is ammonia (NH 3) and isocyanate (Isocyanic acid, HNCO) is generated, and isocyanate (HNCO) is decomposed again into ammonia (NH 3 ) and carbon dioxide (CO 2 ).

우레아 공급부(450)는 환원제 전구체인 우레아(urea, CO(NH2)2)를 단일 분해 챔버(400)에 공급한다. 우레아 공급부(450)는 제1 엔진(100) 및 제2 엔진(200)의 부하에 따라 변동하는 환원제 요구량을 고려하여 적절한 양의 우레아를 단일 분해 챔버(400)에 공급한다. The urea supply unit 450 supplies urea (CO (NH 2 ) 2 ), which is a reducing agent precursor, to the single decomposition chamber 400. The urea supply unit 450 supplies an appropriate amount of urea to the single decomposition chamber 400 in consideration of the amount of the reducing agent required to vary depending on the loads of the first engine 100 and the second engine 200.

즉, 제1 엔진(100)의 배기 유량 및 질소산화물 농도와 제2 엔진(200)의 배기 유량 및 질소산화물 농도를 합산하여 요구되는 양만큼 단일 분해 챔버(400)에서 환원제를 생성할 수 있도록, 우레아 공급부(450)는 제어부(미도시)의 제어에 따라 환원제 요구량에 맞춰 우레아를 공급할 수 있다.That is, the exhaust gas flow rate and the nitrogen oxide concentration of the first engine 100, the exhaust gas flow rate of the second engine 200, and the nitrogen oxide concentration are summed to generate the reducing agent in the single decomposition chamber 400, The urea supply unit 450 can supply the urea in accordance with the amount of the reducing agent required under the control of the control unit (not shown).

여기서, 제어부는 엔진의 전자 제어 장치(electronic control unit, ECU)이거나 별도의 제어 장치일 수 있다.Here, the control unit may be an electronic control unit (ECU) of the engine or a separate control unit.

또한, 제1 엔진(100) 및 제2 엔진(200)의 배기 유량 및 질소산화물 농도는 별도의 센서를 이용하여 측정하거나 엔진으로부터 맵핑(mapping)된 결과를 활용하여 추정할 수 있다. 엔진과 엔진을 제어하는 전자 제어 장치에 대한 맵핑은 해당 기술 분야에 종사하는 통상의 기술자에게 공지된 다양한 방법을 활용하여 수행할 수 있다.The exhaust flow rate and the nitrogen oxide concentration of the first engine 100 and the second engine 200 may be measured using a separate sensor or may be estimated using mapping results from the engine. The mapping of the engine to the electronic control device controlling the engine can be performed using various methods known to those skilled in the art.

순환 유로(630)는 제1 반응기(310)를 거친 배기가스의 일부를 제1 배기 유로(610)에서 분기시켜 단일 분해 챔버(400)로 재순환시킨다.The circulation flow passage 630 divides a part of the exhaust gas passing through the first reactor 310 in the first exhaust flow passage 610 and recycles it to the single decomposition chamber 400.

보조 가열 부재(500)는 순환 유로(630) 상에 설치된다. 보조 가열 부재(500)는 순환 유로(630)를 통해 단일 분해 챔버(400)에 공급되는 제1 반응기(310)를 거친 배기가스를 가열하여 환원제를 생성하기에 충분한 온도로 승온시킨다. 일례로, 보조 가열 부재(500)는 순환 유로(630)를 통해 단일 분해 챔버(400)에 공급되는 배기가스를 승온시켜 섭씨 350도 내지 섭씨 600도 온도 범위 내로 유지시킨다.The auxiliary heating member 500 is installed on the circulating flow path 630. The auxiliary heating member 500 heats the exhaust gas passing through the first reactor 310 supplied to the single decomposition chamber 400 through the circulation flow path 630 to raise the temperature to a temperature sufficient to generate the reducing agent. For example, the auxiliary heating member 500 raises the exhaust gas supplied to the single decomposition chamber 400 through the circulation channel 630 to maintain the temperature within the range of 350 ° C. to 600 ° C.

제1 반응기(310)에 공급되는 배기가스는 주로 촉매의 활성 온도에 맞춰 공급되므로, 제1 반응기(310)를 거친 배기가스도 대략 섭씨 200도 내지 섭씨 350도 범위 내의 온도를 가질 수 있다.Since the exhaust gas supplied to the first reactor 310 is supplied mainly to the activation temperature of the catalyst, the exhaust gas passing through the first reactor 310 may have a temperature within a range of about 200 degrees Celsius to about 350 degrees Celsius.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 보조 가열 부재(500)가 제1 반응기(310)를 거친 배기가스에 보조적으로 열에너지를 공급하여 우레아의 가수분해가 용이한 온도까지 상승시키므로, 우레아를 분해하기 위해 소모되는 에너지를 최소화할 수 있다.Therefore, according to the embodiment of the present invention, since the auxiliary heating member 500 supplies auxiliary thermal energy to the exhaust gas passing through the first reactor 310 to elevate the temperature to the hydrolysis of the urea, It is possible to minimize the energy consumed.

또한, 본 발명의 일 실시예에서, 보조 가열 부재(500)는 버너(510)와, 버너(510)에 연료를 공급하는 연료 공급부(520), 그리고 버너(510)에 산소를 공급하는 링블로워(530)를 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the auxiliary heating member 500 includes a burner 510, a fuel supply unit 520 for supplying fuel to the burner 510, and a ring blower 520 for supplying oxygen to the burner 510. [ 530 < / RTI >

제1 반응기(310)를 거친 후 재순환되는 배기가스는 산소의 농도가 낮아 버너(510)의 연소가 원활하지 않을 수 있으므로, 본 발명의 일 실시예에 따른 보조 가열 부재(500)는 산소를 보충하기 위해 외기를 공급하는 링블로워(530)를 포함할 수 있다.Since the exhaust gas recycled after passing through the first reactor 310 has a low concentration of oxygen, burning of the burner 510 may not be smooth, so that the auxiliary heating member 500 according to an embodiment of the present invention replenishes oxygen And a ring blower 530 for supplying outside air to the outside.

순환 블로워(550)는 순환 유로(630) 상에 설치된다. 순환 블로워(550)는 순환 유로(630)를 통해 단일 분해 챔버(400)에 배기가스가 공급되도록 배기가스를 송풍시킨다.The circulation blower 550 is installed on the circulation flow path 630. The circulation blower 550 blows the exhaust gas through the circulation flow path 630 to supply the exhaust gas to the single decomposition chamber 400.

제1 분사 유로(660)는 단일 분해 챔버(400)와 제1 환원제 분사부(710)를 연결하고, 제2 분사 유로(670)는 단일 분해 챔버(400)와 제2 환원제 분사부(720)를 연결한다.The first injection path 660 connects the single decomposition chamber 400 and the first reducing agent spray part 710 and the second spray path 670 connects the single decomposition chamber 400 and the second reducing agent spray part 720, Lt; / RTI >

또한, 공급 블로워(850)는 제2 분사 유로(670) 상에 마련되어 단일 분해 챔버(400)에서 생성된 환원제를 제2 환원제 분사부(720)로 원활하게 공급한다.The supply blower 850 is provided on the second injection path 670 to smoothly supply the reducing agent generated in the single decomposition chamber 400 to the second reducing agent spraying unit 720.

우레아 직분사부(740)는 제2 배기 유로(610)를 따라 제2 반응기(320)로 이동하는 배기가스에 우레아를 직분사할 수 있다. 일례로, 우레아 직분사부(740)는 제2 반응기(320) 전방의 제2 배기 유로(620) 상에 설치될 수 있다. 우레아 직분사부(740)에서 분사된 우레아는 제2 배기 유로(620)를 따라 이동하면서 환원제로 분해된다.The urea direct fractionator 740 can directly separate urea from the exhaust gas flowing into the second reactor 320 along the second exhaust gas passage 610. For example, the urea direct fractionator 740 may be installed on the second exhaust passage 620 in front of the second reactor 320. The urea injected from the urea direct fractionator 740 is decomposed into the reducing agent while moving along the second exhaust passage 620.

또한, 우레아 직분사부(740)는 단일 분해 챔버(400)에 우레아를 공급하는 우레아 공급부(450)로부터 우레아를 공급받을 수 있다.In addition, the urea direct finishing section 740 can receive urea from the urea supply section 450 that supplies urea to the single decomposition chamber 400.

제2 배기 유로(620)는 제2 엔진(200)에서 배출된 배기가스가 이동하며, 제2 엔진(200)은 상대적으로 높은 온도의 배기가스, 즉 섭씨 250도 내지 섭씨 450도 범위 내의 온도를 갖는 배기가스가 이동한다.The exhaust gas discharged from the second engine 200 is transferred to the second exhaust passage 620 and the exhaust gas of the second engine 200 is exhausted from the exhaust gas having a relatively high temperature, that is, a temperature within the range of 250 degrees Celsius to 450 degrees Celsius So that the exhaust gas is moved.

이에, 제2 배기 유로(620)를 따라 이동하는 배기가스에 우레아 직분사부(740)를 통해 분사된 우레아는 환원제로 용이하게 분해될 수 있다.Therefore, the urea injected through the urea direct diffusing portion 740 to the exhaust gas moving along the second exhaust gas passage 620 can be easily decomposed by the reducing agent.

또한, 본 발명의 일 실시예에서, 제2 엔진(200)이 복수개일 경우, 우레아 직분사부(740)는 복수의 제2 엔진(200)의 배기 유량 및 질소산화물 농도를 합산하여 요구되는 환원제의 양에 따라 우레아의 분사량을 조절할 수 있다.In a preferred embodiment of the present invention, when the number of the second engines 200 is plural, the urea direct dividing section 740 sums up the exhaust flow rate and the nitrogen oxide concentration of the plurality of second engines 200, The amount of urea injected can be adjusted according to the amount.

이때, 복수의 제2 엔진(200)의 배기 유량 및 질소산화물 농도는 별도의 센서를 이용하여 측정하거나 엔진으로부터 맵핑(mapping)된 결과를 활용하여 추정할 수 있다. 엔진과 엔진을 제어하는 전자 제어 장치에 대한 맵핑은 해당 기술 분야에 종사하는 통상의 기술자에게 공지된 다양한 방법을 활용하여 수행할 수 있다.At this time, the exhaust flow rate and the nitrogen oxide concentration of the plurality of second engines 200 may be measured using a separate sensor or may be estimated using mapping results from the engine. The mapping of the engine to the electronic control device controlling the engine can be performed using various methods known to those skilled in the art.

믹싱 덕트(mixing duct, 800)는 제2 배기 유로(620) 상에 설치된다. 그리고 제2 환원제 분사부(720) 및 우레아 분사부(740)는 각각 믹싱 덕트(800)에 환원제 및 우레아를 분사한다.A mixing duct 800 is installed on the second exhaust passage 620. The second reducing agent spraying part 720 and the urea spraying part 740 spray the reducing agent and the urea to the mixing duct 800, respectively.

이에, 제2 환원제 분사부(720) 및 우레아 분사부(740)에서 분사된 환원제 및 우레아는 제2 배기 유로(620)를 따라 이동하는 배기가스와 원활하게 혼합될 수 있다.Thus, the reducing agent and the urea injected from the second reducing agent injecting section 720 and the urea injecting section 740 can be smoothly mixed with the exhaust gas moving along the second exhaust gas passage 620.

이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 동력 장치(101)는 복수의 엔진(100, 200)에서 배출되는 배기가스에 함유된 질소산화물을 효율적으로 저감시키고 구성을 간소화하여 요구되는 설치 공간을 줄이고 유지 보수 비용도 절감시킬 수 있다.With this configuration, the power unit 101 including the selective catalytic reduction system according to the embodiment of the present invention efficiently reduces nitrogen oxides contained in the exhaust gas discharged from the plurality of engines 100 and 200 To reduce the required installation space and reduce maintenance costs.

구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 동력 장치(101)는 제1 엔진(100)과 제2 엔진(200)에 각각 최적화된 제1 반응기(310) 및 제2 반응기(320)를 구비하나 선택적 촉매 환원 반응에 필요한 환원제를 하나의 단일 분해 챔버(400)에서 생성하여 공급하므로, 환원제 생성을 위해 요구되는 전체적인 설치 구성 및 설치 공간을 최소화할 수 있다.Specifically, the power plant 101 including the selective catalytic reduction system according to an embodiment of the present invention includes a first reactor 310 optimized for the first engine 100 and a second reactor 200 optimized for the second engine 200, (320). However, since the reducing agent necessary for the selective catalytic reduction reaction is generated and supplied in one single decomposition chamber (400), it is possible to minimize the overall installation configuration and installation space required for generating the reducing agent.

또한, 본 발명의 일 실시예에서는, 제1 엔진(100)이 미가동 중에도 가동되는 제2 엔진(200)을 고려하여, 즉 선박의 운항시에 사용되는 제1 엔진(100)과 달리 선박의 정박 중에도 사용되는 제2 엔진(200)에서 배출되는 배기가스의 질소산화물을 저감시키기 위해 마련된 우레아 직분사부(740)를 포함한다.Also, in an embodiment of the present invention, in consideration of the second engine 200 that is operated even when the first engine 100 is not operated, that is, unlike the first engine 100 used at the time of operating the ship, And a urea direct sheath portion 740 provided to reduce nitrogen oxides of the exhaust gas discharged from the second engine 200, which is also used in berths.

우레아 직분사부(740)는 제2 엔진(200)이 가동 중이나 제1 엔진(100)은 정지한 경우에 선택적으로 동작한다. 그리고 우레아 직분사부(740)는 단일 분해 챔버(400)에 우레아를 공급하는 우레아 공급부(450)로부터 우레아를 공급받을 수 있다.The urea direct dividing section 740 selectively operates when the second engine 200 is running but the first engine 100 is stopped. The urea direct fractionator 740 can receive urea from the urea supply unit 450 that supplies urea to the single decomposition chamber 400.

또한, 우레아 직분사부(740)는 믹싱 덕트(800)에 우레아를 직분사하는 장치로, 추가되는 구성이 간소할 뿐만 아니라 설치 공간도 적게 차지한다.In addition, the urea direct sheath portion 740 is a device for directly separating urea from the mixing duct 800, which not only simplifies the structure but also takes up less installation space.

이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 동력 장치(101)의 동작 원리를 설명한다.Hereinafter, the operation principle of the power unit 101 including the selective catalytic reduction system according to one embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG.

도 1은 제1 엔진(100)과 제2 엔진(200)이 모두 가동 중인 상태를 나타낸다.1 shows a state in which both the first engine 100 and the second engine 200 are in operation.

도 1에 도시한 바와 같이, 제1 엔진(100)과 제2 엔진(200)이 모두 가동 중인 상태에서는, 제1 반응기(310)를 거친 제1 엔진(100)의 배기가스와 보조 가열 부재(500)를 통해 제공받은 열에너지로 단일 분해 챔버(400)에서 환원제를 생성하고, 이를 제1 환원제 분사부(710)와 제2 환원제 분사부(720)에 공급한다.1, in a state in which both the first engine 100 and the second engine 200 are in operation, the exhaust gas from the first engine 100 through the first reactor 310 and the exhaust gas from the auxiliary heating member 500 to generate a reducing agent in the single decomposition chamber 400 and supply the reducing agent to the first reducing agent spraying unit 710 and the second reducing agent spraying unit 720.

도 2는 제1 엔진(100)의 가동이 중단되고, 제2 엔진(200)만 가동 중인 상태를 나타낸다.2 shows a state in which the operation of the first engine 100 is stopped and only the second engine 200 is in operation.

도 2에 도시한 바와 같이, 제1 엔진(100)의 가동이 중단되면, 제1 엔진(100)에서 배출된 배기가스를 활용할 수 없으므로, 우레아 직분사부(740)를 통해 제2 엔진(200)에서 배출된 배기가스에 우레아를 직분사하여 환원제를 공급한다.2, since the exhaust gas discharged from the first engine 100 can not be used when the first engine 100 is stopped, the second engine 200 can be operated through the urea direct- The urea is directly fed into the exhaust gas discharged from the exhaust gas recirculation system.

제2 엔진(200)에서 배출된 배기가스는 우레아가 분해되기에 적절한 온도에 근접하므로, 제2 엔진(200)에서 배출된 배기가스에만 환원제를 공급하기 위해서는 단일 분해 챔버(400)를 거치지 않고 배기가스에 우레아를 직분사하는 것이 효과적이다.The exhaust gas discharged from the second engine 200 is close to a temperature suitable for decomposition of the urea. Therefore, in order to supply the reducing agent only to the exhaust gas discharged from the second engine 200, It is effective to remove urea directly from the gas.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications and variations will be apparent to those skilled in the art. will be.

그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명은 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.It is therefore to be understood that the embodiments described above are to be considered in all respects only as illustrative and not restrictive, the scope of the invention being indicated by the appended claims, It is intended that all changes and modifications derived from the equivalent concept be included within the scope of the present invention.

101: 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 동력 장치
100: 제1 엔진
200: 제2 엔진
310: 제1 반응기
320: 제2 반응기
400: 단일 분해 챔버
450: 우레아 공급부
500: 보조 가열 부재
510: 버너
520: 연료 공급부
530: 링블로워
550: 순환 블로워
610: 제1 배기 유로
620: 제2 배기 유로
630: 순환 유로
660: 제1 분사 유로
670: 제1 분사 유로
710: 제1 환원제 분사부
720: 제2 환원제 분사부
740: 우레아 직분사부
800: 믹싱 덕트
850: 공급 블로워
101: Power unit including selective catalytic reduction system
100: First engine
200: Second engine
310: first reactor
320: second reactor
400: single decomposition chamber
450: urea supply part
500: auxiliary heating member
510: Burner
520: fuel supply unit
530: ring blower
550: Circular blower
610: a first exhaust passage
620: the second exhaust passage
630:
660: First injection channel
670: First injection channel
710: First reducing agent spraying part
720: Second reducing agent spraying part
740: urea direct division
800: Mixing duct
850: Feed blower

Claims (8)

질소산화물(NOx)을 함유한 배기가스를 배출하는 제1 엔진;
상기 제1 엔진보다 상대적으로 높은 온도의 질소산화물(NOx)을 함유한 배기가스를 배출하는 하나 이상의 제2 엔진;
상기 제1 엔진의 배기가스가 이동하는 제1 배기 유로;
상기 제2 엔진의 배기가스가 이동하는 제2 배기 유로;
상기 제1 배기 유로 상에 설치되어 배기가스에 함유된 질소산화물을 저감시키는 촉매를 포함한 제1 반응기;
상기 제2 배기 유로 상에 설치되어 배기가스에 함유된 질소산화물을 저감시키는 촉매를 포함한 제2 반응기;
상기 제1 반응기로 향하는 배기가스에 환원제를 분사하는 제1 환원제 분사부;
상기 제2 반응기로 향하는 배기가스에 환원제를 분사하는 제2 환원제 분사부; 및
상기 제1 환원제 분사부와 상기 제2 환원제 분사부에 공급할 환원제를 생성하는 단일 분해 챔버
를 포함하는 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 동력 장치.
A first engine for exhausting an exhaust gas containing nitrogen oxides (NOx);
At least one second engine for exhausting an exhaust gas containing nitrogen oxide (NOx) at a relatively higher temperature than the first engine;
A first exhaust passage through which the exhaust gas of the first engine moves;
A second exhaust passage through which the exhaust gas of the second engine moves;
A first reactor provided on the first exhaust flow path and including a catalyst for reducing nitrogen oxides contained in the exhaust gas;
A second reactor provided on the second exhaust passage and containing a catalyst for reducing nitrogen oxides contained in the exhaust gas;
A first reducing agent injecting unit injecting a reducing agent into the exhaust gas directed to the first reactor;
A second reducing agent injecting unit injecting a reducing agent into the exhaust gas directed to the second reactor; And
A first decomposing chamber for generating a reducing agent to be supplied to the first reducing agent spraying part and the second reducing agent spraying part,
≪ / RTI >
제1항에 있어서,
상기 단일 분해 챔버에 환원제 전구체인 우레아(urea)를 공급하는 우레아 공급부와;
상기 제1 반응기를 거친 배기가스의 일부를 상기 제1 배기 유로에서 분기시켜 상기 단일 분해 챔버로 재순환시키는 순환 유로; 그리고
상기 순환 유로 상에 설치된 보조 가열 부재
를 더 포함하는 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 동력 장치.
The method according to claim 1,
A urea supply unit for supplying a urea which is a reducing agent precursor to the single decomposition chamber;
A circulation passage for branching a part of the exhaust gas passing through the first reactor in the first exhaust passage and recirculating the part of exhaust gas to the single decomposition chamber; And
The auxiliary heating member
Further comprising a selective catalytic reduction system.
제2항에 있어서,
상기 보조 가열 부재는 상기 순환 유로를 통해 상기 단일 분해 챔버에 공급되는 배기가스를 승온시켜 섭씨 350도 내지 섭씨 600도 온도 범위 내로 유지시키는 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 동력 장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the auxiliary heating member heats the exhaust gas supplied to the single decomposition chamber through the circulation channel to maintain the exhaust gas within a temperature range of about 350 degrees Celsius to about 600 degrees Celsius.
제2항에 있어서,
상기 보조 가열 부재는,
버너와;
상기 버너에 연료를 공급하는 연료 공급부; 그리고
상기 버너에 산소를 공급하는 링블로워
를 포함하는 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 동력 장치.
3. The method of claim 2,
The auxiliary heating member
A burner;
A fuel supply unit for supplying fuel to the burner; And
A ring blower for supplying oxygen to the burner
≪ / RTI >
제1항에 있어서,
상기 제1 엔진의 배기 유량 및 질소산화물 농도와 상기 제2 엔진의 배기 유량 및 질소산화물 농도를 합산하여 요구되는 양만큼 상기 단일 분해 챔버에서 환원제를 생성하는 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 동력 장치.
The method according to claim 1,
And a selective catalytic reduction system for producing a reducing agent in the single decomposition chamber by summing the exhaust flow rate and the nitrogen oxide concentration of the first engine and the exhaust flow rate and the nitrogen oxide concentration of the second engine.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 반응기로 향하는 배기가스에 우레아(urea)를 직접 분사하는 우레아 직분사부를 더 포함하며,
상기 우레아 직분사부는 상기 제1 엔진의 미가동시에만 선택적으로 동작하는 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 동력 장치.
6. The method according to any one of claims 1 to 5,
Further comprising a urea direct diffusing part for directly injecting urea into the exhaust gas toward the second reactor,
Wherein the urea direct fractionator includes a selective catalytic reduction system that selectively operates only at the same time as the first engine.
제6항에 있어서,
상기 우레아 직분사부는 상기 제2 엔진이 복수개일 경우, 복수의 상기 제2 엔진의 배기 유량 및 질소산화물 농도를 합산하여 요구되는 환원제의 양에 따라 우레아의 분사량을 조절하는 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 동력 장치.
The method according to claim 6,
Wherein the urea direct fractionation section is a power generation section that includes a selective catalytic reduction system for regulating an injection amount of urea in accordance with an amount of a reducing agent required by summing an exhaust flow rate and a nitrogen oxide concentration of a plurality of the second engines when the second engine is a plurality Device.
제6항에 있어서,
상기 제2 배기 유로 상에 설치된 믹싱 덕트(mixing duct)를 더 포함하며,
상기 제2 환원제 분사부 및 상기 우레아 직분사부는 각각 상기 믹싱 덕트에 환원제 및 우레아를 분사하는 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 동력 장치.
The method according to claim 6,
Further comprising a mixing duct disposed on the second exhaust passage,
Wherein the second reducing agent spraying portion and the urea direct diffusing portion each include a selective catalytic reduction system for spraying a reducing agent and urea to the mixing duct.
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