KR20160109977A - Scr system and control method thereof - Google Patents

Scr system and control method thereof Download PDF

Info

Publication number
KR20160109977A
KR20160109977A KR1020150062062A KR20150062062A KR20160109977A KR 20160109977 A KR20160109977 A KR 20160109977A KR 1020150062062 A KR1020150062062 A KR 1020150062062A KR 20150062062 A KR20150062062 A KR 20150062062A KR 20160109977 A KR20160109977 A KR 20160109977A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
scr
exhaust gas
scr catalyst
turbocharger
bypass line
Prior art date
Application number
KR1020150062062A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
양희성
김문규
한주석
박남기
Original Assignee
현대중공업 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대중공업 주식회사 filed Critical 현대중공업 주식회사
Publication of KR20160109977A publication Critical patent/KR20160109977A/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N9/00—Electrical control of exhaust gas treating apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2340/00—Dimensional characteristics of the exhaust system, e.g. length, diameter or volume of the apparatus; Spatial arrangements of exhaust apparatuses
    • F01N2340/06—Dimensional characteristics of the exhaust system, e.g. length, diameter or volume of the apparatus; Spatial arrangements of exhaust apparatuses characterised by the arrangement of the exhaust apparatus relative to the turbine of a turbocharger
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2410/00—By-passing, at least partially, exhaust from inlet to outlet of apparatus, to atmosphere or to other device
    • F01N2410/04—By-passing, at least partially, exhaust from inlet to outlet of apparatus, to atmosphere or to other device during regeneration period, e.g. of particle filter
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2560/00—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/08—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being a pressure sensor
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • Y02T10/24—
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Abstract

Disclosed are a selective catalytic reduction (SCR) system and a control method thereof. The SCR system comprises: an SCR reactor installed with an SCR catalyst; an exhaust line inducing exhaust gas coming out through a turbocharger to the SCR reactor; and a bypass line bypassing a portion of the exhaust gas exhausted from an engine to the turbocharger to be induce to a SCR reactor side, and performs SCR catalyst regeneration with heat of the exhaust gas of a front end of the turbocharger by bypassing a portion of the exhaust gas exhausted from the engine to the turbocharger to be induced to the SCR reactor side through the bypass line. Therefore, the SCR system can regenerate an SCR catalyst efficiently using a high-temperature exhaust gas of a front end of the turbocharger, reduce fuel consumption in an SCR catalyst regeneration process, and improve heat efficiency.

Description

SCR 시스템 및 그 제어 방법{SCR SYSTEM AND CONTROL METHOD THEREOF}[0001] SCR SYSTEM AND CONTROL METHOD THEREOF [0002]

본 발명은 SCR 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 특히 터보차저 전단의 고온의 배기가스를 활용해 SCR 촉매를 효율적으로 재생할 수 있고, SCR 촉매 재생 과정에서의 연료 소모량을 저감하고 열 효율을 향상시킬 수 있도록 하는 SCR 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an SCR system and a control method thereof, and more particularly, to an exhaust gas recirculation system capable of efficiently regenerating an SCR catalyst using a high-temperature exhaust gas at the front end of a turbocharger, reducing fuel consumption during the SCR catalyst regeneration process, And to a control method thereof.

일반적으로 선박이나 자동차, 발전소 등의 엔진에서 연소 후 배출되는 배기가스에는 다수의 부유성 미립자와 질소 산화물인 NOx, 황산화물인 SOx 등의 유해성 물질이 포함되어 있다.Generally, exhaust gas discharged after combustion in an engine such as a ship, an automobile, or a power plant includes a large number of suspended particles, NOx (NOx), and SOx (sulfur oxides).

따라서 엔진의 배기 라인에는 매연 여과 장치(DPF: Diesel Particulate Filter), 선택적 촉매 환원 장치(SCR: Selective Catalytic Reduction), 스크러버(Scrubber, SOx 제거) 등을 설치하여 배기가스 내의 유해 성분을 제거하고 있다.Therefore, the exhaust line of the engine is provided with a diesel particulate filter (DPF), a selective catalytic reduction (SCR), and a scrubber (SOx removal) to remove harmful components in the exhaust gas.

이 중에서 SCR 시스템은 배기가스 내의 질소 산화물 NOx를 촉매(Catalyst) 층에서 암모니아(NH3), 우레아(Urea) 등의 환원제와 화학적으로 반응시켜 인체에 무해한 물과 질소로 분해한 후 배출시키는 장치이다.Among them, the SCR system is a device that chemically reacts nitrogen oxide NOx in the exhaust gas with a reducing agent such as ammonia (NH 3), urea (Urea) or the like in the catalyst layer to decompose into harmless water and nitrogen.

여기서 SCR 촉매는 압출 혹은 금속성 코팅이 형성된 다공질 촉매 필터로 이루어진 것으로서, 배기 라인에 설치된 SCR 반응기 내에 한 개 또는 여러 개의 SCR 촉매가 연속 설치된다.Here, the SCR catalyst is made of a porous catalyst filter formed with an extrusion or a metallic coating, and one or several SCR catalysts are continuously installed in the SCR reactor installed in the exhaust line.

기존의 대형 엔진용 SCR 시스템은 ABS(Ammonium Bisulfate:NH4HSO4) 생성 방지, 분해 및 NOx 제거를 위하여 연료 중 황 함량에 따라 250℃ 이상의 고온이 필요함에 따라 엔진 튜닝을 통해 배기가스 온도를 높이거나, 배기가스 온도가 250~500℃인 엔진 터보차저(Turbo Charger) 전단에 설치된다.Conventional large-scale engine SCR systems require a high temperature of 250 ° C or higher depending on the sulfur content of the fuel to prevent the formation of ABS (Ammonium Bisulfate: NH4HSO4), decompose and remove NOx, It is installed at the front of the engine turbo charger where the gas temperature is 250 to 500 ° C.

이와 같이 SCR 시스템이 터보차저 전단에 설치되는 경우 SCR 시스템으로 유입되는 배기가스의 압력이 높기 때문에 고압 SCR 시스템이라 불린다.In this way, when the SCR system is installed on the front side of the turbocharger, the pressure of the exhaust gas flowing into the SCR system is high, which is called a high-pressure SCR system.

그러나 SCR 시스템을 터보차저 전단에 설치하게 되면, 협소한 엔진 룸으로 인하여 SCR 시스템의 배치에 어려움이 있다.However, if the SCR system is installed in front of the turbocharger, it is difficult to arrange the SCR system due to the narrow engine room.

이러한 문제점을 해결하기 위해 배기가스 온도가 150~300℃ 정도이며, 압력은 대기압 수준인 터보차저 후단에 SCR 시스템을 설치할 수 있다(저압 SCR 시스템).To solve this problem, the SCR system can be installed at the exhaust gas temperature of about 150 to 300 ° C and the pressure at the atmospheric pressure turbocharger (low pressure SCR system).

SCR 시스템을 터보차저 후단에 설치하게 되면, 엔진 룸 외부에 SCR 시스템을 설치할 수 있게 됨에 따라 SCR 시스템을 공간 제약 없이 자유로이 배치할 수 있게 된다.When the SCR system is installed at the rear of the turbocharger, the SCR system can be installed outside the engine room, so that the SCR system can be freely placed without any restriction on the space.

그러나 저압 SCR 시스템의 경우, 배기가스의 낮은 온도로 인하여 NOx 제거 성능을 확보하기 어렵고, ABS 분해 제거 및 안정적인 환원제 분해 공급 등에 문제가 발생한다.However, in the case of the low-pressure SCR system, it is difficult to secure the NOx removal performance due to the low temperature of the exhaust gas, and problems such as ABS decomposition removal and stable decomposition and supply of the reducing agent occur.

즉 SCR 시스템이 배기가스 내의 질소 산화물(NOx)을 제거할 때 생성되는 ABS는 특정 온도(예를 들어, 340℃) 이상에서는 기체 상태가 되지만, 특정 온도 이하에서는 액체 상태가 되어 SCR 촉매에 달라붙게 되면서, 다공질 촉매가 막혀 배압이 높아지고, SCR 촉매 표면의 활성점을 덮어버려 SCR 촉매의 성능이 저하되는 문제점이 있다.That is, ABS generated when the SCR system removes nitrogen oxides (NOx) in the exhaust gas becomes a gaseous state at a certain temperature (for example, 340 ° C.) or higher, but becomes liquid at a certain temperature or lower, , The porous catalyst is clogged to increase the back pressure and cover the active sites of the SCR catalyst surface to deteriorate the performance of the SCR catalyst.

이러한 문제점을 해결하기 위해 종래에는 SCR 반응기의 운전을 중지한 상태에서 별도의 열원으로 고온을 SCR 반응기 측으로 제공해 ABS를 녹여 증발시키는 재생 과정을 수행하게 되는데, 이 경우 연료 소모량이 많고 열 효율이 떨어지는 문제점이 있다.In order to solve such a problem, conventionally, in a state where the operation of the SCR reactor is stopped, a high temperature is supplied to the SCR reactor side as a separate heat source to perform the regeneration process of melting and evaporating the ABS. In this case, .

한국 공개특허공보 제10-2014-0041098호 (공개일: 2014.04.04.)Korean Patent Laid-Open No. 10-2014-0041098 (published on April 4, 2014).

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 터보차저 전단의 고온의 배기가스를 활용해 SCR 촉매를 효율적으로 재생할 수 있고, SCR 촉매 재생 과정에서의 연료 소모량을 저감하고 열 효율을 향상시킬 수 있도록 하는 SCR 시스템 및 그 제어 방법을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been proposed in order to solve the problems of the prior art as described above, and it is possible to efficiently regenerate the SCR catalyst by utilizing the high-temperature exhaust gas at the front end of the turbo charger, to reduce the fuel consumption amount in the SCR catalyst regeneration process And an object of the present invention is to provide an SCR system and a control method thereof that can improve thermal efficiency.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not intended to limit the invention to the precise form disclosed. There will be.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 SCR 시스템은 배기가스 내의 유해 성분을 제거하는 SCR 촉매가 설치된 SCR 반응기; 터보차저를 거쳐 나오는 배기가스를 상기 SCR 반응기 측으로 유도하는 배기 라인; 엔진에서 상기 터보차저로 배출되는 배기가스 일부를 바이패스시켜 상기 SCR 반응기 측으로 유도하는 바이패스 라인을 포함하며, 상기 바이패스 라인을 통해, 엔진에서 상기 터보차저로 배출되는 배기가스 일부를 바이패스시켜 상기 SCR 반응기 측으로 유도하여, 상기 터보차저 전단의 배기가스 열에 의해 SCR 촉매 재생을 수행한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an SCR system including an SCR reactor equipped with an SCR catalyst for removing harmful components in an exhaust gas; An exhaust line for leading the exhaust gas flowing through the turbocharger to the SCR reactor side; And a bypass line for bypassing a part of the exhaust gas discharged from the engine to the turbocharger and guiding the exhaust gas to the SCR reactor side, wherein a part of the exhaust gas discharged from the engine to the turbocharger is bypassed through the bypass line To the SCR reactor side, and performs SCR catalyst regeneration by exhaust gas heat of the front end of the turbocharger.

본 발명에 따른 SCR 시스템은 SCR 촉매 재생을 위해, 공기를 가열하여 상기 SCR 반응기 측으로 공급하는 가열 장치를 더 포함할 수 있다.The SCR system according to the present invention may further include a heating device for heating air and supplying the air to the SCR reactor for regenerating the SCR catalyst.

본 발명에 따른 SCR 시스템은 SCR 촉매 재생 요구가 있는 경우, 상기 바이패스 라인을 통해 공급되는 상기 터보차저 전단의 배기가스 열에 의해 SCR 촉매 재생을 수행할 수 있다.The SCR system according to the present invention can perform the SCR catalyst regeneration by the exhaust gas heat of the front end of the turbocharger supplied through the bypass line when the SCR catalyst regeneration is requested.

본 발명에 따른 SCR 시스템은 상기 SCR 반응기 내에 구비된 상기 SCR 촉매의 전단과 후단의 차압을 측정하는 압력 측정부를 더 포함할 수 있다.The SCR system according to the present invention may further include a pressure measuring unit for measuring a differential pressure between a front end and a rear end of the SCR catalyst provided in the SCR reactor.

이때 상기 압력 측정부를 통해 측정된 차압이 기설정된 값 이상인 경우, 상기 바이패스 라인을 통해 공급되는 상기 터보차저 전단의 배기가스 열에 의해 SCR 촉매 재생을 수행할 수 있다.At this time, when the differential pressure measured through the pressure measuring unit is equal to or greater than a preset value, the SCR catalyst regeneration can be performed by the exhaust gas column at the front end of the turbocharger supplied through the bypass line.

또한 상기 측정 차압의 값에 의거하여 상기 바이패스 라인을 통해 공급되는 배기가스 유량을 제어할 수 있다.And the flow rate of the exhaust gas supplied through the bypass line can be controlled based on the value of the measured differential pressure.

또한 SCR 촉매 재생시, 상기 측정 차압이 기설정 값 이하가 되면, 상기 바이패스 라인을 차단하여 SCR 촉매 재생을 중단할 수 있다.Also, when regenerating the SCR catalyst, when the measured differential pressure becomes equal to or less than a preset value, the bypass line may be shut off to stop the SCR catalyst regeneration.

본 발명에 따른 SCR 시스템 제어 방법은 SCR 반응기의 운전 여부를 판단하는 단계; 및 상기 운전 여부 판단결과 상기 SCR 반응기가 비운전중이면, 터보차저 전단에 연결되는 바이패스 라인을 통해, 엔진에서 상기 터보차저로 배출되는 배기가스 일부를 바이패스시켜 상기 SCR 반응기 측으로 유도하여, 상기 터보차저 전단의 배기가스 열에 의해 SCR 촉매 재생을 수행하는 단계를 포함한다.A method for controlling an SCR system according to the present invention comprises the steps of: determining whether an SCR reactor is operating; And when the SCR reactor is not operating, bypassing a portion of the exhaust gas discharged from the engine to the turbocharger through the bypass line connected to the front end of the turbocharger to the SCR reactor, And performing SCR catalyst regeneration by the exhaust gas heat of the turbocharger front end.

본 발명에 따른 SCR 시스템 제어 방법은 SCR 촉매 재생시, 공기를 가열하여 상기 SCR 반응기 측으로 공급하는 단계를 더 포함할 수 있다.The SCR system control method according to the present invention may further include the step of supplying air to the SCR reactor by heating air during the SCR catalyst regeneration.

본 발명에 따른 SCR 시스템 제어 방법은 상기 운전 여부 판단결과 상기 SCR 반응기가 비운전중이면, SCR 촉매 재생 요구가 있는지 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method of controlling an SCR system according to the present invention may further include determining whether there is an SCR catalyst regeneration request if the operation of the SCR reactor is not in operation.

이때 상기 판단결과 SCR 촉매 재생 요구가 있으면, 상기 바이패스 라인을 통해 공급되는 상기 터보차저 전단의 배기가스 열에 의해 SCR 촉매 재생을 수행할 수 있다.At this time, if it is determined that the SCR catalyst regeneration is requested as a result of the determination, the SCR catalyst regeneration can be performed by the exhaust gas stream at the front end of the turbocharger supplied through the bypass line.

본 발명에 따른 SCR 시스템 제어 방법은 상기 운전 여부 판단결과 상기 SCR 반응기가 비운전중이면, 상기 SCR 반응기 내에 구비된 상기 SCR 촉매의 전단과 후단의 차압을 측정하는 단계를 더 포함할 수 있다.The SCR system control method according to the present invention may further include the step of measuring a differential pressure between a front end and a rear end of the SCR catalyst provided in the SCR reactor when the SCR reactor is not operating as a result of the operation determination.

이때 상기 측정 차압이 기설정된 값 이상인 경우, 상기 바이패스 라인을 통해 공급되는 상기 터보차저 전단의 배기가스 열에 의해 SCR 촉매 재생을 수행할 수 있다.At this time, when the measured differential pressure is equal to or greater than a preset value, the SCR catalyst regeneration can be performed by the exhaust gas column at the front end of the turbocharger supplied through the bypass line.

또한 SCR 촉매 재생시, 상기 측정 차압의 값에 의거하여 상기 바이패스 라인을 통해 공급되는 배기가스 유량을 제어할 수 있다.Further, at the time of SCR catalyst regeneration, the flow rate of the exhaust gas supplied through the bypass line can be controlled based on the value of the measured differential pressure.

본 발명에 따른 SCR 시스템 제어 방법은 SCR 촉매 재생시, 상기 SCR 반응기 내에 구비된 상기 SCR 촉매의 전단과 후단의 차압을 주기적으로 측정하는 단계; 및 상기 측정 차압이 기설정 값 이하가 되면, 상기 바이패스 라인을 차단하여 SCR 촉매 재생을 중단하는 단계를 더 포함할 수 있다.The SCR system control method according to the present invention includes periodically measuring a pressure difference between a front end and a rear end of the SCR catalyst provided in the SCR reactor at the time of SCR catalyst regeneration; And stopping the SCR catalyst regeneration by shutting off the bypass line when the measured differential pressure becomes less than a predetermined value.

본 발명의 SCR 시스템 및 그 제어 방법에 따르면, 터보차저 전단의 고온의 배기가스를 활용해 SCR 촉매를 효율적으로 재생할 수 있으며, SCR 촉매 재생 과정에서의 연료 소모량을 저감하고 열 효율을 향상시킬 수 있게 된다.According to the SCR system and the control method of the present invention, it is possible to efficiently regenerate the SCR catalyst by utilizing the high-temperature exhaust gas at the front end of the turbocharger, to reduce the fuel consumption amount in the SCR catalyst regeneration process, do.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 SCR 시스템의 개략적인 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 SCR 시스템 제어 방법의 흐름도.1 is a schematic configuration diagram of an SCR system according to an embodiment of the present invention;
2 is a flowchart of a method for controlling an SCR system according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 SCR 시스템 및 그 제어 방법에 대해서 상세하게 설명한다.Hereinafter, an SCR system and a control method thereof according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 SCR 시스템의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic block diagram of an SCR system according to an embodiment of the present invention.

도 1에서, 배기가스 리시버(10)는 엔진(미도시)의 각 실린더에서 배출되는 배기가스를 모아 터보차저(20)로 공급한다.1, an exhaust gas receiver 10 collects exhaust gas discharged from each cylinder of an engine (not shown) and supplies it to a turbocharger 20.

엔진으로부터 발생되는 배기가스는 배기가스 리시버(10)를 통해 터보차저(20)로 공급되어 터보차저(20)를 구동한 후 터보차저(20) 후단의 제1 배기 라인(15) 또는 제1 바이패스 라인(16)을 통해 배출된다.The exhaust gas generated from the engine is supplied to the turbocharger 20 through the exhaust gas receiver 10 to drive the turbocharger 20 and then to the first exhaust line 15 at the rear stage of the turbocharger 20, And is discharged through the pass line 16.

제1 배기 라인(15) 및 제1 바이패스 라인(16)에는 도시된 바와 같이 하나 또는 복수 개의 밸브들(25, 26)이 구비될 수 있으며, 각 밸브(25, 26)를 선택적으로 개폐함에 따라 터보차저(20)를 통과한 배기가스가 SCR 반응기(30)를 경유하여 배출되거나 SCR 반응기(30)를 거치지 않고 터보차저(20)를 통과한 후 곧바로 배출될 수 있다.The first exhaust line 15 and the first bypass line 16 may be provided with one or a plurality of valves 25 and 26 as shown in the figure and selectively open and close the valves 25 and 26 The exhaust gas that has passed through the turbocharger 20 may be discharged via the SCR reactor 30 or may be discharged immediately after passing through the turbocharger 20 without going through the SCR reactor 30. [

SCR 반응기(30)는 터보차저(20)를 거쳐 나오는 배기가스를 내부에 설치된 SCR 촉매(미도시)에 통과시켜 배기가스 내의 유해 성분을 제거한다.The SCR reactor 30 passes the exhaust gas passing through the turbocharger 20 to an SCR catalyst (not shown) installed therein to remove harmful components in the exhaust gas.

압력 측정부(35)는 SCR 반응기(30) 내에 구비된 SCR 촉매(미도시)의 전단과 후단의 차압을 측정하고, 측정된 차압을 제어부(80)로 인가한다.The pressure measuring unit 35 measures the differential pressure between the front end and the rear end of the SCR catalyst (not shown) provided in the SCR reactor 30, and applies the measured differential pressure to the control unit 80.

제1 배기 라인(15)은 터보차저(20)에서 배출되는 배기가스를 SCR 반응기(30) 측으로 유도한다. 제1 배기 밸브(25)는 제1 배기 라인(15) 상에 설치되어 제어부(80)의 제어 하에 개폐된다.The first exhaust line 15 leads the exhaust gas discharged from the turbocharger 20 to the SCR reactor 30 side. The first exhaust valve 25 is installed on the first exhaust line 15 and is opened and closed under the control of the control unit 80.

제2 배기 라인(17)은 SCR 반응기(30)의 후단에 설치되어 배기가스를 배출한다. 제2 배기 밸브(27)는 제2 배기 라인(17) 상에 설치되어 제어부(80)의 제어 하에 개폐된다.The second exhaust line 17 is installed at the rear end of the SCR reactor 30 to exhaust the exhaust gas. The second exhaust valve 27 is installed on the second exhaust line 17 and is opened and closed under the control of the control unit 80.

제1 바이패스 라인(16)은 터보차저(20)에서 배출되는 배기가스를 바이패스시켜 SCR 반응기(30)를 거치지 않고 곧바로 배출시킨다. 제1 바이패스 밸브(26)는 제1 바이패스 라인(16) 상에 설치되어 제어부(80)의 제어 하에 개폐된다.The first bypass line 16 directly bypasses the exhaust gas discharged from the turbocharger 20 without passing through the SCR reactor 30. The first bypass valve 26 is installed on the first bypass line 16 and is opened and closed under the control of the controller 80.

우레아 분해 챔버(50)는 우레아 분해 챔버(50) 내로 분사되는 우레아를 가수분해시켜 암모니아를 생성한다.The urea decomposition chamber 50 hydrolyzes the urea injected into the urea decomposition chamber 50 to produce ammonia.

제1 가열 장치(60)는 제어부(80)의 제어 하에 블로워(미도시)로부터 공급되는 공기를 가열시켜 우레아 분해 챔버(50)로 공급하여, 우레아 분해 챔버(50)의 내부 온도를 가수분해 반응 온도인 타겟 온도까지 상승시킨다.The first heating device 60 heats the air supplied from a blower (not shown) under the control of the control unit 80 and supplies the heated air to the urea decomposition chamber 50 to convert the internal temperature of the urea decomposition chamber 50 into a hydrolysis reaction Temperature to the target temperature.

혼합 챔버(40)는 터보차저(20)에서 배출되는 배기가스와 우레아 분해 챔버(50)에서 배출되는 암모니아 가스를 혼합하여 SCR 반응기(30)로 공급한다.The mixing chamber 40 mixes the exhaust gas discharged from the turbocharger 20 and the ammonia gas discharged from the urea decomposition chamber 50 and supplies the mixture to the SCR reactor 30.

제2 가열 장치(70)는 블로워(미도시)를 통해 흡입/공급되는 공기를 가열시켜 혼합 챔버(40)로 공급한다.The second heating device 70 heats the air sucked / supplied through a blower (not shown) and supplies it to the mixing chamber 40.

제2 바이패스 라인(18)은 엔진에서 배기가스 리시버(10)로 배출되는 고온의 배기가스 일부를 터보차저(20)를 거치지 않고 바이패스시켜 SCR 반응기(30) 측으로 유도하는 것으로, 도시된 바와 같이 제1 배기 라인(15)으로 접속될 수 있다. 제2 바이패스 밸브(28)는 제2 바이패스 라인(18) 상에 설치되어 제어부(80)의 제어 하에 개폐된다.The second bypass line 18 bypasses a part of the hot exhaust gas discharged from the engine to the exhaust gas receiver 10 without passing through the turbo charger 20 and guides it to the SCR reactor 30 side, And can be connected to the first exhaust line 15 as well. The second bypass valve 28 is provided on the second bypass line 18 and is opened and closed under the control of the control unit 80.

제어부(80)는 SCR 반응기(30)의 비운전시(예컨대, 선박이 공해상에 위치하는 경우), 제1 배기 밸브(25), 제2 배기 밸브(27), 제2 바이패스 밸브(28)는 폐쇄하고, 제1 바이패스 밸브(26)는 개방하여 터보차저(20)에서 배출되는 배기가스가 SCR 반응기(30)를 거치지 않고 배출되도록 한다.The control unit 80 controls the first exhaust valve 25, the second exhaust valve 27 and the second bypass valve 28 in a manner such that the exhaust of the SCR reactor 30 (for example, when the ship is located on the high seas) And the first bypass valve 26 is opened to allow the exhaust gas discharged from the turbocharger 20 to be discharged without going through the SCR reactor 30. [

또한, 제어부(80)는 이와 같은 상태에서 SCR 촉매 재생 요구가 있는 경우, 제2 바이패스 밸브(28)를 개방하여, 엔진에서 배기가스 리시버(10)를 거쳐 터보차저(20)로 배출되는 배기가스 중 일부(예컨대, 10%)를 제2 바이패스 라인(18)을 통해 바이패스시켜 혼합 챔버(40)로 유입시킬 수 있다.When the SCR catalyst regeneration request is issued in this state, the control unit 80 opens the second bypass valve 28 so that the exhaust gas discharged from the engine to the turbocharger 20 through the exhaust gas receiver 10 A portion of the gas (e.g., 10%) may be bypassed through the second bypass line 18 and introduced into the mixing chamber 40.

즉 제2 바이패스 밸브(28)를 개방하여, 터보차저(20)의 전단의 뜨거운(예컨대, 450℃) 배기가스 중 일부를 바이패스시켜 제2 바이패스 라인(18)을 통해 SCR 반응기(30) 측으로 유도함으로써, SCR 반응기(30) 내 SCR 촉매의 주변 온도를 ABS가 기화되어 날아갈 수 있는 특정 온도(예를 들어, 340℃) 이상으로 상승시킬 수 있다.That is, the second bypass valve 28 is opened to bypass some of the hot (for example, 450 ° C) exhaust gas at the front end of the turbocharger 20, and the SCR reactor 30 ), The ambient temperature of the SCR catalyst in the SCR reactor 30 can be raised above a certain temperature (e.g., 340 [deg.] C) at which the ABS can be vaporized and flushed.

이와 같이, 터보차저(20)의 전단에서 터보차저(20)를 거치지 않고 바이패스되는 고온의 배기가스를 열원으로 하여 이 배기가스 열에 의해 SCR 촉매 재생시 열 효율을 높일 수 있게 된다.As described above, the high-temperature exhaust gas bypassed through the turbo charger 20 at the front end of the turbocharger 20 can be used as a heat source, and the heat efficiency can be increased during the regeneration of the SCR catalyst by the exhaust gas heat.

전술한 바와 같이 SCR 촉매 재생을 위해 제2 바이패스 밸브(28)를 개방시켜 엔진에서 배출되는 뜨거운 배기가스 중 일부를 SCR 반응기(30) 측으로 유도할 때, 제어부(80)는 공기를 가열하여 SCR 반응기(30) 측으로 공급하는 제1 가열 장치(60) 또는 제2 가열 장치(70)를 함께 구동할 수도 있다.As described above, when the second bypass valve 28 is opened to regenerate the SCR catalyst, the control unit 80 heats the air to the SCR reactor 30 by introducing some of the hot exhaust gas discharged from the engine to the SCR reactor 30, The first heating device 60 or the second heating device 70 for supplying the gas to the reactor 30 side may be driven together.

또한, 제어부(80)는 SCR 반응기(30)의 비운전시, 제1 배기 밸브(25), 제2 배기 밸브(27), 제2 바이패스 밸브(28)는 폐쇄하고, 제1 바이패스 밸브(26)는 개방하여 터보차저(20)에서 배출되는 배기가스가 SCR 반응기(30)를 거치지 않고 배출되도록 한 후, 압력 측정부(35)를 통해 측정된 차압이 기설정된 값 이상이면, SCR 촉매를 재생시키기 위해 제2 바이패스 밸브(28)를 개방하여 엔진에서 배기가스 리시버(10)로 배출되는 고온의 배기가스 중 일부를 제2 바이패스 라인(18)을 통해 바이패스시켜 SCR 반응기(30) 측으로 유도할 수 있다.The control unit 80 closes the first exhaust valve 25, the second exhaust valve 27 and the second bypass valve 28 of the SCR reactor 30 and opens the first bypass valve 26 are opened to allow the exhaust gas discharged from the turbocharger 20 to be exhausted without passing through the SCR reactor 30. If the differential pressure measured through the pressure measuring unit 35 is equal to or greater than a predetermined value, The second bypass valve 28 is opened to allow the SCR reactor 30 to bypass a part of the hot exhaust gas discharged from the engine to the exhaust gas receiver 10 through the second bypass line 18, .

이에 따라, 제2 바이패스 라인(18)을 통해 공급되는 터보차저(20) 전단의 배기가스 열에 의해 ABS가 기화/제거되어 SCR 촉매 재생이 이루어질 수 있게 된다.Accordingly, the ABS is vaporized / removed by the exhaust gas heat of the front end of the turbocharger 20 supplied through the second bypass line 18, so that the SCR catalyst regeneration can be performed.

이때, 제어부(80)는 압력 측정부(35)에서 측정하는 SCR 촉매의 전/후단 차압의 값에 의거하여 제2 바이패스 라인(18)을 통해 공급되는 배기가스 유량을 제어할 수도 있다.At this time, the control unit 80 may control the flow rate of the exhaust gas supplied through the second bypass line 18 based on the value of the upstream / downstream differential pressure of the SCR catalyst measured by the pressure measuring unit 35.

일례로, 측정 차압이 높으면 ABS가 충분히 녹아 증발될 수 있도록 제2 바이패스 밸브(28)의 개방 시간을 늘리거나 개도량을 높이고, 측정 차압이 낮으면 상대적으로 제2 바이패스 밸브(28)의 개방 시간을 줄이거나 개도량을 낮출 수 있을 것이다.For example, when the measured differential pressure is high, the opening time of the second bypass valve 28 is increased or the opening amount is increased so that the ABS can be sufficiently melted and evaporated. When the measured differential pressure is low, You will be able to reduce the opening time or reduce the opening amount.

또한, 제어부(80)는 SCR 촉매 재생 중에 SCR 촉매의 전/후단 차압을 주기적으로 측정하여 측정 차압이 기설정 값 이하가 되면, ABS 제거가 어느 정도 이루어진 것으로 판단하고, 제2 바이패스 밸브(28)를 폐쇄하여 제2 바이패스 라인(18)을 통한 배기가스 흐름을 차단함으로써 SCR 촉매 재생을 중단(완료)할 수 있다.The control unit 80 periodically measures the upstream / downstream differential pressure of the SCR catalyst during the SCR catalyst regeneration. When the measured differential pressure becomes equal to or lower than the predetermined value, the controller 80 determines that the ABS removal has occurred to some extent. ) To shut off the exhaust gas flow through the second bypass line 18 to stop (complete) the SCR catalyst regeneration.

한편, 제어부(80)는 SCR 반응기(30)의 운전시(예컨대, 선박이 ECA(Emission Control Area) 내에 위치하는 경우), 제1 배기 밸브(25), 제2 배기 밸브(27), 제2 바이패스 밸브(28)는 개방하고, 제1 바이패스 밸브(26)는 폐쇄하여 제1 바이패스 라인(16)으로의 배기가스 흐름을 차단함으로써, 터보차저(20)에서 배출되는 배기가스가 SCR 반응기(30)를 거치면서 배기가스 내 질소 산화물 NOx가 제거된 후 배출되도록 한다.On the other hand, the control unit 80 controls the first exhaust valve 25, the second exhaust valve 27, the second exhaust valve 27, the second exhaust valve 27, and the second exhaust valve 25 when the SCR reactor 30 is in operation (for example, The bypass valve 28 is opened and the first bypass valve 26 is closed to shut off the exhaust gas flow to the first bypass line 16 so that the exhaust gas discharged from the turbocharger 20 is supplied to the SCR So that the nitrogen oxide NOx in the exhaust gas is removed and discharged through the reactor 30. [

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 SCR 시스템 제어 방법의 흐름도이다.2 is a flowchart of a method for controlling an SCR system according to an embodiment of the present invention.

우선 제어부(80)는 SCR 반응기(30)의 운전 여부에 따라(S10), SCR 반응기(30) 비운전시에는 제1 배기 밸브(25), 제2 배기 밸브(27), 제2 바이패스 밸브(28)는 폐쇄하고, 제1 바이패스 밸브(26)는 개방하여 터보차저(20)에서 배출되는 배기가스가 SCR 반응기(30)를 거치지 않고 바로 배출되도록 한다(S20).The control unit 80 controls the first exhaust valve 25, the second exhaust valve 27 and the second bypass valve (not shown) in accordance with whether the SCR reactor 30 is operated or not 28 are closed and the first bypass valve 26 is opened to allow the exhaust gas discharged from the turbocharger 20 to be discharged immediately without going through the SCR reactor 30 (S20).

상기한 과정 S20과 같은 상태에서, SCR 촉매 재생을 수행하고자 할 때, 제어부(80)는 제2 바이패스 밸브(28)를 개방하여 엔진에서 배출되는 뜨거운 배기가스 중 일부(예컨대 10%)를 제2 바이패스 라인(18)을 통해 SCR 반응기(30) 측으로 유도함으로써, 제2 바이패스 라인(18)을 통해 공급되는 터보차저(20) 전단의 뜨거운 배기가스 열로 SCR 촉매 재생이 효율적으로 이루어지도록 한다(S30, S40).When performing the SCR catalyst regeneration in the same state as the above-described process S20, the control unit 80 opens the second bypass valve 28 to remove a part (for example, 10%) of the hot exhaust gas discharged from the engine 2 bypass line 18 to the SCR reactor 30 so that the SCR catalyst regeneration can be efficiently performed by the hot exhaust gas line upstream of the turbocharger 20 supplied through the second bypass line 18 (S30, S40).

일례로, 상기한 과정 S10 이후, 제어부(120)는 SCR 촉매 재생 요구가 있는지를 확인하여(S31), SCR 촉매 재생 요구가 있는 경우 S40으로 진행하여 제2 바이패스 밸브(28)를 개방할 수 있다.For example, after the above-described process S10, the control unit 120 determines whether there is a SCR catalyst regeneration request (S31). If there is an SCR catalyst regeneration request, the control unit 120 advances to S40 to open the second bypass valve 28 have.

또한 상기한 과정 S10 이후, 제어부(80)는 압력 측정부(35)를 통해 측정된 차압이 기설정된 값 이상인지를 확인하여(S32, S33), 측정된 차압이 기설정된 값 이상이면, 상기한 과정 S40으로 진행하여 제2 바이패스 밸브(28)를 개방할 수도 있다.After the step S10, the controller 80 determines whether the pressure difference measured by the pressure measuring unit 35 is equal to or greater than a preset value (S32, S33). If the measured pressure difference is greater than a predetermined value, The process may proceed to step S40 and the second bypass valve 28 may be opened.

상기한 과정 S40에서, 제어부(80)는 SCR 촉매 재생의 효율을 높이기 위해, 상기한 과정 S32를 통해 측정된 차압의 값에 의거하여 제2 바이패스 라인(18)을 통해 공급되는 배기가스 유량을 제어할 수도 있다.In step S40, the control unit 80 controls the flow rate of the exhaust gas supplied through the second bypass line 18 based on the differential pressure value measured through the process S32 to increase the efficiency of the SCR catalyst regeneration Control.

또한, 상기한 과정 S40에서 제2 바이패스 밸브(28)를 개방하여 엔진에서 배출된 터보차저(20) 전단의 뜨거운 배기가스를 SCR 반응기(30) 측으로 유도할 때, 제어부(80)는 공기를 가열하여 SCR 반응기(30) 측으로 공급하는 제1 가열 장치(60) 또는 제2 가열 장치(70)를 함께 구동시켜(S45), SCR 촉매 재생 시간을 단축하거나 열 효율을 높일 수 있다.When the second bypass valve 28 is opened in step S40 and the hot exhaust gas on the upstream side of the turbocharger 20 discharged from the engine is guided to the SCR reactor 30 side, The first heating device 60 or the second heating device 70 which is heated and supplied to the SCR reactor 30 may be driven together (S45) to shorten the SCR catalyst regeneration time or increase the thermal efficiency.

이후 SCR 촉매 재생을 중단(완료)하고자 할 때, 제어부(80)는 제2 바이패스 밸브(28)를 폐쇄해 제2 바이패스 라인(18)을 차단하여 SCR 촉매 재생을 중단(완료)하게 된다(S60).When the SCR catalyst regeneration is to be terminated (completed), the controller 80 closes the second bypass valve 28 to shut off the second bypass line 18 to stop the SCR catalyst regeneration (S60).

일례로, 상기한 과정 S40을 통한 SCR 촉매 재생 중에, 제어부(120)는 SCR 촉매 재생 중단 요구가 있는지를 확인하여(S51), SCR 촉매 재생 중단 요구가 있는 경우 S60으로 진행하여 제2 바이패스 밸브(28)를 폐쇄할 수 있다.For example, during the SCR catalyst regeneration through the process S40, the control unit 120 determines whether there is a request to stop the SCR catalyst regeneration (S51). If there is a request to stop the SCR catalyst regeneration, (28) can be closed.

또한, 상기한 과정 S40을 통한 SCR 촉매 재생 중에, 제어부(80)는 압력 측정부(35)를 통해 SCR 반응기(30) 내에 구비된 SCR 촉매의 전단과 후단의 차압을 주기적으로 측정하여 차압 변화를 체크할 수 있다(S51).During the regeneration of the SCR catalyst through the process S40, the control unit 80 periodically measures the differential pressure between the upstream and downstream ends of the SCR catalyst provided in the SCR reactor 30 through the pressure measuring unit 35, (S51).

이러한 경우 상기한 과정 S51를 통해 측정되는 차압이 기설정 값 이하가 되면(S53), 제어부(80)가 상기한 과정 S60으로 진행해 제2 바이패스 밸브(28)를 폐쇄하여 제2 바이패스 라인(18)을 통한 배기가스 흐름을 차단함으로써 SCR 촉매 재생을 중단할 수 있다.In this case, if the differential pressure measured in step S51 becomes equal to or less than the preset value (S53), the controller 80 proceeds to the above-described step S60 to close the second bypass valve 28, 18 to stop the SCR catalyst regeneration.

SCR 촉매 재생시 상기한 과정 S45를 통해 제1 가열 장치(60)나 제2 가열 장치(70)를 함께 구동한 경우에는, 상기한 과정 S51의 SCR 촉매 재생 중단 요구가 있거나 상기한 과정 S52를 통해 측정되는 차압이 기설정 값 이하가 되면(S53), 제어부(80)가 제2 바이패스 밸브(28)를 폐쇄해 제2 바이패스 라인(18)을 차단함(S60)과 더불어 가열 장치(60 또는 70)의 구동을 정지하여 SCR 촉매 재생을 중단하게 된다(S65).When the first heating device 60 or the second heating device 70 are driven together through the above-described process S45 during the SCR catalyst regeneration, there is a request for stopping the SCR catalyst regeneration in the above-described process S51, The control unit 80 closes the second bypass valve 28 to shut off the second bypass line 18 (S60), and when the measured pressure difference becomes equal to or less than the preset value (S53) Or 70) to stop the SCR catalyst regeneration (S65).

한편, 제어부(80)는 SCR 반응기(30) 운전시에는, 제1 배기 밸브(25), 제2 배기 밸브(27), 제2 바이패스 밸브(28)는 개방하고, 제1 바이패스 밸브(26)는 폐쇄하여 터보차저(20)에서 배출되는 배기가스가 SCR 반응기(30)를 거친 후 배출되도록 한다.The control unit 80 opens the first exhaust valve 25, the second exhaust valve 27 and the second bypass valve 28 while the SCR reactor 30 is in operation and the first bypass valve 26 are closed so that the exhaust gas discharged from the turbocharger 20 is exhausted after passing through the SCR reactor 30.

본 발명에 따른 SCR 시스템 및 그 제어 방법의 구성은 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.The configurations of the SCR system and the control method thereof according to the present invention are not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the technical idea of the present invention.

10: 배기가스 리시버
15, 17: 배기 라인
16, 18: 바이패스 라인
20: 터보차저
25, 26, 27, 28: 밸브
30: SCR 반응기
35: 압력 측정부
40: 혼합 챔버
50: 우레아 분해 챔버
60, 70: 가열 장치
80: 제어부10: Exhaust gas receiver
15, 17: Exhaust line
16, 18: Bypass line
20: Turbocharger
25, 26, 27, 28: valves
30: SCR reactor
35: pressure measuring unit
40: mixing chamber
50: urea decomposition chamber
60, 70: Heating device
80:

Claims (12)

배기가스 내의 유해 성분을 제거하는 SCR 촉매가 설치된 SCR 반응기;
터보차저를 거쳐 나오는 배기가스를 상기 SCR 반응기 측으로 유도하는 배기 라인;
엔진에서 상기 터보차저로 배출되는 배기가스 일부를 바이패스시켜 상기 SCR 반응기 측으로 유도하는 바이패스 라인을 포함하며,
상기 바이패스 라인을 통해, 엔진에서 상기 터보차저로 배출되는 배기가스 일부를 바이패스시켜 상기 SCR 반응기 측으로 유도하여, 상기 터보차저 전단의 배기가스 열에 의해 SCR 촉매 재생을 수행하는 SCR 시스템.An SCR reactor provided with an SCR catalyst for removing harmful components in the exhaust gas;
An exhaust line for leading the exhaust gas flowing through the turbocharger to the SCR reactor side;
And a bypass line bypassing a portion of the exhaust gas discharged from the engine to the turbocharger and guiding the exhaust gas to the SCR reactor side,
Wherein the SCR catalyst regeneration is performed by bypassing a part of the exhaust gas discharged from the engine to the turbocharger through the bypass line to the SCR reactor side and exhausting the exhaust gas from the upstream side of the turbocharger. 제1항에 있어서,
SCR 촉매 재생을 위해, 공기를 가열하여 상기 SCR 반응기 측으로 공급하는 가열 장치를 더 포함하는 SCR 시스템.The method according to claim 1,
Further comprising a heating device for heating and supplying air to the SCR reactor for SCR catalyst regeneration. 제1항에 있어서,
SCR 촉매 재생 요구가 있는 경우, 상기 바이패스 라인을 통해 공급되는 상기 터보차저 전단의 배기가스 열에 의해 SCR 촉매 재생을 수행하는 SCR 시스템.The method according to claim 1,
SCR catalyst regeneration is performed by the exhaust gas heat of the front end of the turbocharger supplied through the bypass line when there is a request for regeneration of the SCR catalyst. 제1항에 있어서,
상기 SCR 반응기 내에 구비된 상기 SCR 촉매의 전단과 후단의 차압을 측정하는 압력 측정부를 더 포함하며,
상기 압력 측정부를 통해 측정된 차압이 기설정된 값 이상인 경우, 상기 바이패스 라인을 통해 공급되는 상기 터보차저 전단의 배기가스 열에 의해 SCR 촉매 재생을 수행하는 SCR 시스템.The method according to claim 1,
Further comprising a pressure measuring unit for measuring a differential pressure between a front end and a rear end of the SCR catalyst provided in the SCR reactor,
And the SCR catalyst regeneration is performed by the exhaust gas heat of the front end of the turbocharger supplied through the bypass line when the differential pressure measured through the pressure measuring unit is equal to or greater than a predetermined value. 제4항에 있어서,
상기 측정 차압의 값에 의거하여 상기 바이패스 라인을 통해 공급되는 배기가스 유량을 제어하는 SCR 시스템.5. The method of claim 4,
And the exhaust gas flow rate supplied through the bypass line is controlled based on the measured differential pressure value. 제4항에 있어서,
SCR 촉매 재생시, 상기 측정 차압이 기설정 값 이하가 되면, 상기 바이패스 라인을 차단하여 SCR 촉매 재생을 중단하는 SCR 시스템.5. The method of claim 4,
Wherein the SCR catalyst regeneration is interrupted by shutting off the bypass line when the measured differential pressure becomes equal to or less than a predetermined value at the time of SCR catalyst regeneration. SCR 반응기의 운전 여부를 판단하는 단계; 및
상기 운전 여부 판단결과 상기 SCR 반응기가 비운전중이면, 터보차저 전단에 연결되는 바이패스 라인을 통해, 엔진에서 상기 터보차저로 배출되는 배기가스 일부를 바이패스시켜 상기 SCR 반응기 측으로 유도하여, 상기 터보차저 전단의 배기가스 열에 의해 SCR 촉매 재생을 수행하는 단계를 포함하는 SCR 시스템 제어 방법.Determining whether the SCR reactor is operating; And
If it is determined that the SCR reactor is not in operation, a part of the exhaust gas discharged from the engine to the turbocharger is bypassed to the SCR reactor through a bypass line connected to the front end of the turbocharger, And performing SCR catalyst regeneration by the exhaust gas heat of the charger front end. 제7항에 있어서,
SCR 촉매 재생시, 공기를 가열하여 상기 SCR 반응기 측으로 공급하는 단계를 더 포함하는 SCR 시스템 제어 방법.8. The method of claim 7,
Further comprising the step of supplying air to the SCR reactor after heating the SCR catalyst. 제7항에 있어서,
상기 운전 여부 판단결과 상기 SCR 반응기가 비운전중이면, SCR 촉매 재생 요구가 있는지 판단하는 단계를 더 포함하며,
상기 판단결과 SCR 촉매 재생 요구가 있으면, 상기 바이패스 라인을 통해 공급되는 상기 터보차저 전단의 배기가스 열에 의해 SCR 촉매 재생을 수행하는 SCR 시스템 제어 방법.8. The method of claim 7,
Further comprising the step of determining whether there is an SCR catalyst regeneration request if the operation of the SCR reactor is not in operation,
And if the SCR catalyst regeneration is requested as a result of the determination, the regeneration of the SCR catalyst is performed by the exhaust gas column at the front end of the turbocharger supplied through the bypass line. 제7항에 있어서,
상기 운전 여부 판단결과 상기 SCR 반응기가 비운전중이면, 상기 SCR 반응기 내에 구비된 상기 SCR 촉매의 전단과 후단의 차압을 측정하는 단계를 더 포함하며,
상기 측정 차압이 기설정된 값 이상인 경우, 상기 바이패스 라인을 통해 공급되는 상기 터보차저 전단의 배기가스 열에 의해 SCR 촉매 재생을 수행하는 SCR 시스템 제어 방법.8. The method of claim 7,
Further comprising the step of measuring a differential pressure between a front end and a rear end of the SCR catalyst provided in the SCR reactor when the operation of the SCR reactor is not in operation,
And the SCR catalyst regeneration is performed by the exhaust gas heat of the front end of the turbocharger supplied through the bypass line when the measured differential pressure is equal to or greater than a predetermined value. 제10항에 있어서,
SCR 촉매 재생시, 상기 측정 차압의 값에 의거하여 상기 바이패스 라인을 통해 공급되는 배기가스 유량을 제어하는 SCR 시스템 제어 방법.11. The method of claim 10,
And controlling the flow rate of the exhaust gas supplied through the bypass line based on the value of the measured differential pressure at the time of SCR catalyst regeneration. 제10항에 있어서,
SCR 촉매 재생시, 상기 SCR 반응기 내에 구비된 상기 SCR 촉매의 전단과 후단의 차압을 주기적으로 측정하는 단계; 및
상기 측정 차압이 기설정 값 이하가 되면, 상기 바이패스 라인을 차단하여 SCR 촉매 재생을 중단하는 단계를 더 포함하는 SCR 시스템 제어 방법.11. The method of claim 10,
Periodically measuring a pressure difference between the upstream and downstream ends of the SCR catalyst provided in the SCR reactor during SCR catalyst regeneration; And
And stopping the SCR catalyst regeneration by shutting off the bypass line when the measured differential pressure becomes less than a predetermined value.
KR1020150062062A 2015-03-13 2015-04-30 Scr system and control method thereof KR20160109977A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20150035271 2015-03-13
KR1020150035271 2015-03-13

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20160109977A true KR20160109977A (en) 2016-09-21

Family

ID=57080438

Family Applications (19)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150062073A KR102182935B1 (en) 2015-03-13 2015-04-30 Low Pressure Selective Catalytic Reduction System
KR1020150062062A KR20160109977A (en) 2015-03-13 2015-04-30 Scr system and control method thereof
KR1020150062580A KR101722834B1 (en) 2015-03-13 2015-05-04 Scr system and control method thereof
KR1020150065864A KR102172147B1 (en) 2015-03-13 2015-05-12 Low Pressure Selective Catalytic Reduction System and Urea Storage Tank Heating Control Method Thereof
KR1020150065845A KR20160109981A (en) 2015-03-13 2015-05-12 Selective catalytic reduction system
KR1020150065871A KR101739183B1 (en) 2015-03-13 2015-05-12 Power plant system for a ship
KR1020150065872A KR20160109984A (en) 2015-03-13 2015-05-12 Power plant system for a ship
KR1020150086329A KR102204688B1 (en) 2015-03-13 2015-06-18 Scr system
KR1020150086566A KR101722839B1 (en) 2015-03-13 2015-06-18 Selective catalytic reduction system
KR1020150086328A KR102227207B1 (en) 2015-03-13 2015-06-18 Scr system
KR1020150086418A KR102204687B1 (en) 2015-03-13 2015-06-18 Scr system and control method thereof
KR1020150086402A KR20160109999A (en) 2015-03-13 2015-06-18 Low Pressure Selective Catalytic Reduction System and Operation Control Method Thereof
KR1020150086417A KR20160110000A (en) 2015-03-13 2015-06-18 Scr system and control method thereof
KR1020150086327A KR20160109994A (en) 2015-03-13 2015-06-18 Scr system and control method thereof
KR1020150086401A KR20160109998A (en) 2015-03-13 2015-06-18 Low Pressure Selective Catalytic Reduction System and Urea Hydrolysis Device Heating Control Method Thereof
KR1020150086565A KR101730241B1 (en) 2015-03-13 2015-06-18 Selective catalytic reduction system
KR1020150090867A KR20160110005A (en) 2015-03-13 2015-06-26 Selective catalytic reduction system
KR1020150100335A KR102241725B1 (en) 2015-03-13 2015-07-15 Selective Catalytic Reduction System and Reactor Regeneration Control Method Thereof
KR1020150109294A KR102259661B1 (en) 2015-03-13 2015-08-03 Power plant system for a ship

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150062073A KR102182935B1 (en) 2015-03-13 2015-04-30 Low Pressure Selective Catalytic Reduction System

Family Applications After (17)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150062580A KR101722834B1 (en) 2015-03-13 2015-05-04 Scr system and control method thereof
KR1020150065864A KR102172147B1 (en) 2015-03-13 2015-05-12 Low Pressure Selective Catalytic Reduction System and Urea Storage Tank Heating Control Method Thereof
KR1020150065845A KR20160109981A (en) 2015-03-13 2015-05-12 Selective catalytic reduction system
KR1020150065871A KR101739183B1 (en) 2015-03-13 2015-05-12 Power plant system for a ship
KR1020150065872A KR20160109984A (en) 2015-03-13 2015-05-12 Power plant system for a ship
KR1020150086329A KR102204688B1 (en) 2015-03-13 2015-06-18 Scr system
KR1020150086566A KR101722839B1 (en) 2015-03-13 2015-06-18 Selective catalytic reduction system
KR1020150086328A KR102227207B1 (en) 2015-03-13 2015-06-18 Scr system
KR1020150086418A KR102204687B1 (en) 2015-03-13 2015-06-18 Scr system and control method thereof
KR1020150086402A KR20160109999A (en) 2015-03-13 2015-06-18 Low Pressure Selective Catalytic Reduction System and Operation Control Method Thereof
KR1020150086417A KR20160110000A (en) 2015-03-13 2015-06-18 Scr system and control method thereof
KR1020150086327A KR20160109994A (en) 2015-03-13 2015-06-18 Scr system and control method thereof
KR1020150086401A KR20160109998A (en) 2015-03-13 2015-06-18 Low Pressure Selective Catalytic Reduction System and Urea Hydrolysis Device Heating Control Method Thereof
KR1020150086565A KR101730241B1 (en) 2015-03-13 2015-06-18 Selective catalytic reduction system
KR1020150090867A KR20160110005A (en) 2015-03-13 2015-06-26 Selective catalytic reduction system
KR1020150100335A KR102241725B1 (en) 2015-03-13 2015-07-15 Selective Catalytic Reduction System and Reactor Regeneration Control Method Thereof
KR1020150109294A KR102259661B1 (en) 2015-03-13 2015-08-03 Power plant system for a ship

Country Status (1)

Country Link
KR (19) KR102182935B1 (en)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102182935B1 (en) * 2015-03-13 2020-11-25 현대중공업 주식회사 Low Pressure Selective Catalytic Reduction System
KR101867367B1 (en) * 2016-11-03 2018-06-15 한국기계연구원 The SCR system of a ship for urea spray atomization
KR101884439B1 (en) * 2016-12-05 2018-08-01 주식회사 하이젠 A device for removing harmful gas and particulate matter
KR101864749B1 (en) * 2016-12-27 2018-06-08 주식회사 파나시아 Exhaust Gas Denitrifying System of Ship
KR101957450B1 (en) * 2017-04-27 2019-03-13 한국기계연구원 System and method for the processing of exhaust gas by using multi-step exhaust gas circulation
KR102089126B1 (en) * 2017-05-24 2020-03-13 주식회사 엘지화학 Selected Catalytic Reduction System
EP3406868A1 (en) * 2017-05-24 2018-11-28 Yara Marine Technologies AS Conditioning of the exhaust gas plume of a marine vessel
DE102017112731A1 (en) * 2017-06-09 2018-12-13 Man Diesel & Turbo Se Method and control unit for operating an SCR exhaust aftertreatment system of an internal combustion engine
KR102367278B1 (en) * 2017-08-31 2022-02-24 에이치에스디엔진 주식회사 Selective catalytic reduction system
FR3071871B1 (en) 2017-09-29 2020-02-07 Continental Automotive France SELECTIVE CATALYTIC REDUCTION PROCESS WITH AMMONIA DESORPTION FROM A CARTRIDGE IN AN EXHAUST LINE
CN107806359B (en) * 2017-11-24 2024-03-29 江苏科技大学 Power release device of ship denitration system based on SCR
CN108131189B (en) * 2018-01-31 2019-06-04 安徽江淮汽车集团股份有限公司 After-treatment technics test macro
KR102068334B1 (en) * 2018-11-01 2020-01-20 한국기계연구원 System for processing NOx by using pyrolysis of reducing agent
KR20200055524A (en) 2018-11-13 2020-05-21 현대자동차주식회사 Urea mixing device of SCR system
KR102527190B1 (en) * 2018-11-20 2023-05-02 에이치에스디엔진 주식회사 Gas heating system
JP7211834B2 (en) * 2019-02-01 2023-01-24 三菱重工業株式会社 REDUCING AGENT SUPPLY DEVICE AND METHOD OF OPERATION OF REDUCING AGENT SUPPLY DEVICE
CN110080863B (en) * 2019-03-29 2021-04-20 哈尔滨工程大学 Heating system for improving low-temperature performance of low-pressure SCR system of marine diesel engine
FR3102684B1 (en) * 2019-10-31 2021-11-12 Faurecia Systemes Dechappement Exhaust gas purification device, exhaust line and associated vehicle
DE102020113041A1 (en) * 2020-05-14 2021-11-18 Man Energy Solutions Se Exhaust turbine and method of operating the same
KR102464835B1 (en) * 2020-10-13 2022-11-10 한국기계연구원 Apparatus and method for spraying urea by using thermal energy of incinerator
KR20220161776A (en) * 2021-05-31 2022-12-07 한국에너지기술연구원 Scr system and mixer for thereof

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140041098A (en) 2012-09-27 2014-04-04 현대중공업 주식회사 Scr catalytic cleaning system using the exhaust gas

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0141726B1 (en) 1995-01-09 1998-07-01 구자홍 Hermetic Rotary Compressor
JP3751962B2 (en) * 2003-09-05 2006-03-08 日産ディーゼル工業株式会社 Engine exhaust purification system
US7275366B2 (en) * 2004-09-14 2007-10-02 Advanced Cleanup Technologies, Inc. High thermal efficiency Selective Catalytic Reduction (SCR) system
JP4646934B2 (en) * 2007-03-01 2011-03-09 株式会社日立ハイテクノロジーズ Engine exhaust treatment apparatus and engine exhaust treatment method using the same
US8171724B2 (en) * 2007-05-02 2012-05-08 Ford Global Technologies, Llc Vehicle-based strategy for removing urea deposits from an SCR catalyst
EP2065578A1 (en) * 2007-11-28 2009-06-03 International Engine Intellectual Property Heating system for chemical used in exhaust purification system
JP2009209840A (en) * 2008-03-05 2009-09-17 Nissan Motor Co Ltd Exhaust emission control device for engine
DE102008033984B4 (en) * 2008-07-21 2016-03-24 Friedrich Boysen Gmbh & Co. Kg exhaust system
JP2010190049A (en) * 2009-02-16 2010-09-02 Toyota Motor Corp Control device for internal combustion engine with superchargers
KR20100132310A (en) 2009-06-09 2010-12-17 현대중공업 주식회사 The scr system of a ship for nitrogen oxide(nox) reduction using fine urea powder
KR101367114B1 (en) 2009-12-08 2014-02-26 대우조선해양 주식회사 De-NOx system for treating exhaust gas
JP2011144766A (en) * 2010-01-15 2011-07-28 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Exhaust gas denitration system and ship equipped therewith, and control method for the exhaust gas denitration system
JP2013002355A (en) 2011-06-16 2013-01-07 Ihi Corp Denitration device
KR101300706B1 (en) 2011-07-27 2013-08-26 대우조선해양 주식회사 Exhaust gas cleaning apparatus and method in ship or marine structure
JP2013139733A (en) 2011-12-28 2013-07-18 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Method of controlling internal combustion engine with denitration catalyst, internal combustion engine with denitration catalyst, and ship with the same
KR101366937B1 (en) * 2012-06-25 2014-02-25 두산엔진주식회사 Power plant for ship with selective catalytic reuction system and auxiliary power generation system
KR101417296B1 (en) 2012-06-25 2014-07-08 두산엔진주식회사 Power plant for ship with selective catalytic reuction system for internal combustion engine
KR101367024B1 (en) * 2012-06-28 2014-02-24 두산엔진주식회사 Urea hydrolysis apparatus using fuel cell and selective catalytic reuction system with the same
KR20140046651A (en) 2012-10-09 2014-04-21 현대중공업 주식회사 Urea injection device for scr reactor of large-size marine diesel engine and it's control method
KR101273551B1 (en) * 2013-01-02 2013-06-17 삼건세기(주) The purifying system of exhaust gas
KR101277518B1 (en) * 2013-04-09 2013-06-21 포항공과대학교 산학협력단 Scr/sncr combined de-nox system for reducing yellow plume and nox
KR101402375B1 (en) 2013-04-24 2014-06-03 현대중공업 주식회사 Urea supply device in selective catalytic reduction system and working method thereof
KR101445038B1 (en) 2013-06-28 2014-09-26 두산엔진주식회사 System for selective catalytic reuction and catalytic regeneration
KR101461337B1 (en) 2013-09-09 2014-11-13 두산엔진주식회사 Selective catalytic reduction system
KR101497828B1 (en) 2013-09-30 2015-03-02 두산엔진주식회사 System for selective catalytic reuction and method for selective catalytic reuction
KR101497831B1 (en) * 2013-10-07 2015-03-02 두산엔진주식회사 Power plant with selective catalytic reuction system
KR101496043B1 (en) * 2013-10-31 2015-02-25 현대중공업 주식회사 SCR System for Diesel Engine
KR102182935B1 (en) * 2015-03-13 2020-11-25 현대중공업 주식회사 Low Pressure Selective Catalytic Reduction System

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140041098A (en) 2012-09-27 2014-04-04 현대중공업 주식회사 Scr catalytic cleaning system using the exhaust gas

Also Published As

Publication number Publication date
KR102241725B1 (en) 2021-04-19
KR101730241B1 (en) 2017-04-25
KR20160110005A (en) 2016-09-21
KR101722839B1 (en) 2017-04-03
KR20160109982A (en) 2016-09-21
KR20160109981A (en) 2016-09-21
KR101739183B1 (en) 2017-05-23
KR102204687B1 (en) 2021-01-19
KR20160109983A (en) 2016-09-21
KR20160110003A (en) 2016-09-21
KR102172147B1 (en) 2020-10-30
KR20160110017A (en) 2016-09-21
KR20160109999A (en) 2016-09-21
KR20160109995A (en) 2016-09-21
KR20160109978A (en) 2016-09-21
KR20160110001A (en) 2016-09-21
KR101722834B1 (en) 2017-04-18
KR20160109994A (en) 2016-09-21
KR20160109998A (en) 2016-09-21
KR102259661B1 (en) 2021-06-02
KR20160110010A (en) 2016-09-21
KR20160110002A (en) 2016-09-21
KR20160109996A (en) 2016-09-21
KR102227207B1 (en) 2021-03-12
KR102182935B1 (en) 2020-11-25
KR20160109979A (en) 2016-09-21
KR20160110000A (en) 2016-09-21
KR102204688B1 (en) 2021-01-19
KR20160109984A (en) 2016-09-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20160109977A (en) Scr system and control method thereof
US9482130B2 (en) Selective catalytic reduction and catalytic regeneration system
JP2004316658A (en) Temperature control of exhaust system
KR101236782B1 (en) A smoke reduction apparatus of a exhaust gas
WO2015023477A1 (en) Supervisory model predictive selective catalytic reduction control method
KR101784614B1 (en) Selective catalytic reduction system of low pressure and control method thereof
KR20100064888A (en) System for purifying exhaust gas
KR101677797B1 (en) Power plant with selective catalytic reuction system
KR101525302B1 (en) Selective catalytic reuction system and method of regenerating catalyst for selective catalytic reuction
EP3530895B1 (en) Exhaust gas post-processing system
KR102067851B1 (en) Selective catalytic reduction system
KR101579687B1 (en) Power plant with selective catalytic reuction system
JP2016121547A (en) System and method of purifying exhaust gas of internal combustion engine
KR101722840B1 (en) Selective catalytic reduction system of low pressure
KR20130120582A (en) Selective catalytic reuction system with soot blower and operating the same
KR20160102691A (en) Apparatus and method for regenerating catalyst of scr system
WO2018230520A1 (en) Injection device
JP2017031942A (en) Exhaust emission control system for internal combustion engine, internal combustion engine and exhaust emission control method for internal combustion engine
KR20170099128A (en) Selective Catalytic Reduction System for Energy Saving
KR102164367B1 (en) Selective Catalytic Reduction System for Energy Savings During the Catalyst Regeneration
KR101997312B1 (en) Power plant
KR102154378B1 (en) Selective Catalytic Reduction System for Energy Saving
KR102154376B1 (en) Catalytic performance maintenance apparatus of scr system
KR102175645B1 (en) Selective catalytic reduction system of low pressure and control method thereof
JP2018189016A (en) Control device for exhaust emission control system and control method for exhaust emission control system

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application