KR20170009233A

KR20170009233A - 고압 scr 시스템

Info

Publication number: KR20170009233A
Application number: KR1020150100952A
Authority: KR
Inventors: 권영우; 한주석; 박남기
Original assignee: 현대중공업 주식회사
Priority date: 2015-07-16
Filing date: 2015-07-16
Publication date: 2017-01-25
Also published as: KR102260199B1

Abstract

고압 SCR 시스템은 SCR 반응기; 엔진의 배기 측으로부터 SCR 반응기의 입구로 연결된 SCR 유입라인; SCR 유입라인 상에 설치된 인렛밸브; SCR 반응기의 출구로부터 엔진의 배기 측으로 연결된 SCR 유출라인; SCR 유출라인 상에 설치된 아웃렛밸브; SCR 유입/유출라인에 접속되며, SCR 반응기로 벤팅에어를 불어넣어 SCR 반응기 내에 잔류하는 배기가스를 배출시키기 위한 에어 공급라인; SCR 유입/유출라인에 비해 직경이 작은 소형배관으로 구성되어 벤팅에어 일부를 바이패스시키는 바이패스라인; 및 바이패스라인 상에 설치된 유량조절수단을 포함한다.
이에 따라, 신선한 벤팅에어를 공급하여 SCR 반응기 내 잔류 배기가스를 배출시켜서 부식을 방지하되, 벤팅에어의 공급시 에어 유량의 미세 조정을 통해 안정적인 에어 흐름을 발생시킬 수 있다.

Description

고압 SCR 시스템{HIGH-PRESSURE SCR SYSTEM}

본 발명은 SCR 시스템(Selective Catalytic Reduction System)에 관한 것으로, 특히 SCR 반응기가 엔진 터보차저의 전단에 설치되는 고압 SCR 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 선박 운항 중 발생하는 배기가스 중에는 질소산화물(NOx)이 포함되어 있으며, 선박 엔진에는 이러한 질소산화물을 저감시키기 위한 SCR 시스템이 마련된다.

SCR 시스템은 선택적 촉매 환원법을 이용한 질소산화물 저감 시스템으로서, 엔진의 배기가스와 환원제(우레아, 암모니아 등)를 촉매가 내장된 SCR 반응기에 동시에 통과시킴으로써 배기가스에 포함되어 있는 질소산화물을 반응제와 화학적으로 반응시켜 인체에 무해한 물과 질소로 분해한 후 배출시키도록 구성된다.

SCR 시스템에서 원하는 성능을 얻기 위해서는 적정 반응 온도(고온조건)를 필요로 하는데, 통상 대형 엔진의 경우 고온의 배기가스를 그대로 사용하기 위해 터보차저의 전단, 즉 엔진과 터보차저의 사이에 SCR 시스템을 설비한다.

이와 같이 SCR 시스템이 터보차저 전단에 설치되는 경우 SCR 시스템으로 유입되는 배기가스의 압력이 높기 때문에 고압 SCR 시스템이라 불린다.

한편, 이러한 SCR 시스템은 선박용 엔진에 설치하는 경우, 선박운항지역 중 특정지역(예를 들어 국제 규정에 따른 청정지역)에서만 가동되고, 그 외의 지역에서는 SCR 시스템 가동 없이 엔진만 운전하는 상황이 빈번하게 발생한다.

따라서, SCR 시스템 가동 시에는 엔진으로부터 배출되는 배기가스가 SCR 반응기를 통과하면서 처리되다가, SCR 시스템을 가동하지 않고 엔진만 운전하는 경우에는, 배기가스가 SCR 시스템을 거치지 않고 별도의 배기라인을 통해 바로 배출된다.

그런데, SCR 시스템을 가동하지 않는 경우 SCR 반응기의 전/후단에 설치되는 인렛/아웃렛밸브가 닫혀 SCR 반응기 내부에 배기가스가 잔류하게 되며, 이 상태로 시간이 경과해 배기가스 온도가 낮아지면 황산이 생성되어 SCR 반응기의 내부 표면이 부식되는 현상이 발생하게 된다.

또한, SCR 반응기 전단에 설치되는 인렛밸브가 완벽하게 차단되지 못하면서 미량의 배기가스가 누설되어 인렛밸브를 통과해 SCR 반응기의 내부로 유입되는데, 이 역시 SCR 반응기의 부식 원인이 된다.

즉 일반적으로 SCR 시스템 미 사용시에는 고농도의 황 연료를 사용하므로 해당 배기가스가 SCR 반응기 내부로 유입 후 응축되어 SCR 반응기 내부 부식을 유발하게 되는 것이다.

한국공개특허공보 제10-2014-0041098호

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 그 목적은 SCR 반응기 내에 신선한 벤팅에어를 공급함으로써 SCR 반응기에 잔류하는 배기가스를 배출시켜서 부식을 방지할 수 있는 SCR 시스템을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 벤팅에어의 공급시 에어 유량의 미세 조정을 가능하게 함으로써 안정적인 에어 흐름을 발생시킬 수 있는 SCR 시스템을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 고압 SCR 시스템은 SCR 반응기; 엔진의 배기 측으로부터 상기 SCR 반응기의 입구로 연결된 SCR 유입라인; 상기 SCR 유입라인 상에 설치된 인렛밸브; 상기 SCR 반응기의 출구로부터 상기 엔진의 배기 측으로 연결된 SCR 유출라인; 상기 SCR 유출라인 상에 설치된 아웃렛밸브; 상기 SCR 유입라인 또는 상기 SCR 유출라인에 접속되며, 상기 SCR 반응기로 벤팅에어를 불어넣어 상기 SCR 반응기 내에 잔류하는 배기가스를 배출시키기 위한 에어 공급라인; 상기 SCR 유입라인 및 상기 SCR 유출라인에 비해 직경이 작은 소형배관으로 구성되어 상기 벤팅에어 일부를 바이패스시키는 바이패스라인; 및 상기 바이패스라인 상에 설치된 유량조절수단을 포함한다.

본 발명에 따른 SCR 시스템은 상기 SCR 반응기의 내부압력을 측정하는 압력센서를 더 포함할 수 있으며, 상기 압력센서에서 측정된 내부압력을 기초로 상기 유량조절수단을 개폐할 수 있다.

본 발명에 따른 SCR 시스템은 상기 인렛밸브 및 상기 아웃렛밸브를 닫은 상태에서 상기 에어 공급라인을 통해 상기 SCR 반응기의 내부에 벤팅에어를 공급하고, 상기 SCR 반응기의 내부압력을 기초로 상기 유량조절수단을 개폐하여 에어 흐름을 조절할 수 있다.

본 발명에 따른 SCR 시스템에서, 상기 에어 공급라인은 상기 인렛밸브 하류 측의 상기 SCR 유입라인에 접속되고, 상기 바이패스라인은 상기 SCR 유출라인에서 분기되어 상기 아웃렛밸브의 전단 및 후단 사이에 설치될 수 있다.

본 발명에 따른 SCR 시스템은 상기 인렛밸브를 닫고 상기 아웃렛밸브를 연 상태에서 상기 에어 공급라인을 통해 상기 SCR 반응기의 내부에 벤팅에어를 공급할 수 있으며, 상기 SCR 반응기의 내부압력이 일정값에 도달하거나 벤팅에 필요한 일정시간이 경과하면 상기 아웃렛밸브를 닫고, 상기 유량조절수단을 개폐하여 에어 흐름을 조절할 수 있다.

본 발명에 따른 SCR 시스템에서, 상기 에어 공급라인은 상기 아웃렛밸브 상류 측의 상기 SCR 유출라인에 접속되고, 상기 바이패스라인은 상기 SCR 유입라인에서 분기되어 상기 인렛밸브의 전단 및 후단 사이에 설치될 수 있다.

본 발명에 따른 SCR 시스템은 상기 인렛밸브를 열고 상기 아웃렛밸브를 닫은 상태에서 상기 에어 공급라인을 통해 상기 SCR 반응기의 내부에 벤팅에어를 공급하고, 상기 SCR 반응기의 내부압력이 일정값에 도달하거나 벤팅에 필요한 일정시간이 경과하면 상기 인렛밸브를 닫고, 상기 유량조절수단을 개폐하여 에어 흐름을 조절할 수 있다.

본 발명에 따른 SCR 시스템의 상기 에어 공급라인에는 벤팅에어의 온도를 높이는 가열수단이 구비될 수 있다.

본 발명에 따르면, SCR 반응기 내에 신선한 벤팅에어를 공급하되 벤팅에어의 공급시 에어 유량의 미세 조정을 가능하게 함으로써 안정적인 에어 흐름을 발생시킬 수 있다.

또한, 안정적인 미량의 에어 흐름을 이용해 SCR 반응기의 내부압력과 외부압력 간의 차압을 일정하게 유지할 수 있고, 적정 차압에 의해 SCR 반응기에 잔류하는 배기가스를 배출시켜서 부식을 방지할 수 있다.

또한, SCR 반응기 전/후단의 인렛밸브 및 아웃렛밸브가 닫혀진 상태에서 외부압력에 의해 인렛밸브 및 아웃렛밸브의 누설이 발생하여 이로 인해 배기가스가 SCR 시스템 내부로 유입되는 것을 가압된 벤팅에어를 이용해 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 SCR 시스템의 개략적인 구성도.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 SCR 시스템의 개략적인 구성도.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 SCR 시스템의 개략적인 구성도.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 SCR 시스템에 대해서 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 SCR 시스템의 개략적인 구성도이다.

도 1에서, 엔진(10)의 각 실린더에서 생성되는 배기가스는 배기가스 리시버(20)로 모여 배기라인(80) 측 또는 SCR 라인(50, 55) 측으로 배출된다.

SCR 라인(50, 55), 에어 공급라인(60), 바이패스라인(70) 및 배기라인(80)에는 각각 하나 또는 복수 개의 밸브(51, 56, 61, 71, 81)가 구비될 수 있으며, 제어부(100)는 각 밸브를 조절하여 각 라인을 통해 공급되는 유체의 흐름을 제어할 수 있다.

SCR 시스템을 가동하여 배기가스 중의 질소산화물을 제거하고자 하는 경우, 제어부(100)는 SCR 반응기(30)의 전/후단에 설치된 밸브(51, 56)를 열고, 터보차저(40)로 연결되는 배기라인(80) 상의 배기밸브(81)를 닫음으로써, 엔진 배기가스를 SCR 유입라인(50)을 통해 SCR 반응기(30)로 통과시켜 SCR 반응기(30) 내부의 촉매와 반응하도록 한다.

한편, SCR 시스템을 가동하지 않는 경우에는, 제어부(100)가 SCR 반응기(30) 전/후단에 설치된 인렛/아웃렛밸브(51, 56)는 닫고 터보차저(40)로 연결된 배기라인(80) 상의 배기밸브(81)는 열어, 엔진 배기가스가 SCR 반응기(30)를 거치지 않고 별도의 배기라인(80)을 통해 곧바로 배출되도록 한다.

SCR 유입라인(50)은 엔진(10)의 배기 측으로부터 SCR 반응기(30)의 입구로 연결된다.

SCR 시스템의 가동시에, 전술한 SCR 유입라인(50)은 배기가스 리시버(20)를 통해 엔진(10)에서 배출되는 배기가스를 공급받아 이를 SCR 반응기(30) 측으로 유도한다.

SCR 유입라인(50) 상에는 인렛밸브(51)가 마련되며, 인렛밸브(51)는 제어부(100)의 제어 하에 개폐되어 배기가스를 SCR 반응기(30) 측으로 공급하거나 차단한다.

SCR 유입라인(50)으로 유입된 배기가스는 분사노즐(미도시)을 통해 분사되는 환원제와 섞여 SCR 반응기(30)로 유입된다. 실시예에 따라 배기가스와 환원제를 혼합하기 위한 별도의 혼합 챔버(미도시)가 구비될 수도 있다.

SCR 반응기(30)는 배기가스 중의 질소산화물을 분해하기 위한 화학 반응이 일어나는 본체로서, 그 내부에는 한 개 또는 다수 개의 촉매가 채워져 있다.

전술한 SCR 반응기(30)는 SCR 유입라인(50)을 통해 유입되는 배기가스를 내부에 설치되어 있는 촉매층에 통과시켜 배기가스 내의 질소산화물이 촉매층에서 환원제와 반응하여 무해한 물과 질소로 분해되어 제거되도록 한다.

압력센서(35)는 SCR 반응기(30)의 내부에 설치되어 SCR 반응기(30)의 내부압력을 측정하고, 측정된 내부압력을 제어부(100)로 인가한다.

SCR 유출라인(55)은 SCR 반응기(30)의 출구로부터 엔진(10)의 배기 측, 구체적으로 터보차저(40) 전단의 배기라인(80)으로 연결된다.

아웃렛밸브(56)는 SCR 유출라인(55) 상에 마련되어 제어부(100)의 제어 하에 개폐된다.

SCR 반응기(30)를 거쳐 나오는 배기가스는 SCR 유출라인(55)을 통해 터보차저(40) 측으로 배출되어 터보차저(40)를 구동하게 된다.

이와 같은 구성에 있어서, SCR 시스템이 가동되지 않는 경우, 제어부(100)는 인렛밸브(51)를 차단하고, 에어 공급라인(60)을 통해 SCR 유입라인(50)에 신선한 외부의 벤팅에어를 공급함으로써 SCR 반응기(30) 내부에 잔류하는 배기가스를 강제로 배출시킬 수 있다.

이에 따라, SCR 반응기(30) 내부에서 잔류 배기가스에 의한 황산의 생성 및 그에 따른 내부 부식을 방지할 수 있다(부식 방지 효과).

또한, SCR 시스템의 비 가동시에 인렛밸브(51)를 차단하더라도, 완전한 실링이 이루어지지 못하고 미세한 누설현상이 발생하여 배기가스가 유입될 수 있는데, 에어 공급라인(60)을 통해 벤팅에어를 주입하여 SCR 유입라인(50) 및 SCR 반응기(30)의 내부에 일정압력이 형성되도록 함으로써, 그 내부압력에 의해 인렛밸브(51)의 미세 개방에 따른 배기가스의 유입을 방지할 수 있다.

즉 에어 공급라인(60)을 통해 주입되는 벤팅에어의 압력에 의해 인렛밸브(51)의 누설로 인해 유입되는 배기가스를 전면 차단할 수 있다(실링 효과).

일 실시예에서, 에어 공급라인(60)은 도시된 바와 같이 인렛밸브(51) 하류 측에서 SCR 유입라인(50)과 접속되며, 에어 블로워나 압축기 등을 포함하는 벤팅장치(미도시)로부터 외부의 신선한 벤팅에어(Venting Air)를 공급받아서 이를 SCR 반응기(30)로 불어넣어 SCR 반응기(30) 내에 잔류하는 배기가스를 배출시킨다.

에어 공급라인(60) 상에는 제어부(100)의 제어 하에 벤팅에어를 공급 및 차단하도록 개폐밸브(61)가 마련될 수 있다.

그리고, 전술한 SCR 유출라인(55)과 별도로 바이패스라인(70)이 구비되며, 이 바이패스라인(70)은 SCR 유출라인(55)으로부터 분기되는 한편 SCR 유출라인(55)에 비해 직경이 작은 소형배관으로 구성되어 SCR 반응기(30)를 통과하는 벤팅에어 일부를 바이패스시킨다.

유량조절수단(71)은 바이패스라인(70) 상에 마련되어 제어부(100)의 제어 하에 작동되는 것으로, 일례로 바이패스밸브 및 압력/유량 제어 목적의 오리피스(Orifice) 등이 유량조절수단(71)으로 사용될 수 있다.

일 실시예에서, 에어 공급라인(60)은 인렛밸브(51) 하류 측의 SCR 유입라인(50)으로 접속된다.

바이패스라인(70)은 SCR 유출라인(55)에서 분기되어 아웃렛밸브(56)의 전단 및 후단 사이에 설치된다. 도 1에서는, 전술한 바이패스라인(70)이 아웃렛밸브(56)의 상류 측으로부터 분기되어 상대적으로 저압구간인 터보차저(40) 후단으로 연결되는 경우를 도시하고 있다.

SCR 반응기(30)의 부식 방지 및 실링을 위해 벤팅에어를 주입하는 경우 아웃렛밸브(56)의 개도율 조정을 통해 에어량을 조정해주어야 한다.

그런데, 고압 SCR 시스템에서는, SCR 반응기(30)가 터보차저(40) 전단의 고압구간에 설비되므로, SCR 라인(50, 55) 상의 밸브(51, 56, 81)로는 고온/고압의 배기가스를 차단 및 공급할 수 있도록 고온/고압용 밸브(예컨대, 버터플라이밸브)가 사용된다.

즉 고온/고압용 밸브의 형상적인 특성으로 인해 아웃렛밸브(56)의 개도율 조정을 통해 미량의 에어 흐름을 제어하는 것이 불가능하다.

이러한 측면을 고려하여, 본 발명의 일 실시예에서는 벤팅에어의 공급시 에어 유량의 미세 조절이 가능하도록 SCR 라인(50, 55)에 비해 작은 직경을 갖는 별도의 바이패스라인(70)을 설치하고 여기에 적정한 유량조절수단(71)을 구비한다.

예를 들어, SCR 라인(50, 55)이 600A~1600A이고 SCR 반응기(30)의 내부압력이 5bar라고 가정할 때, 아웃렛밸브(56)의 개도량에 의해 에어량을 조절하게 되면, 고온/고압의 배기가스를 차단 및 공급할 수 있도록 구성된 아웃렛밸브(56)의 크기로 인해 에어량의 미세 조절이 불가능하다.

이로 인해 SCR 반응기(30)의 내부압력과 외부압력 간의 차압이 1~4bar 사이에서 불안정하게 변화하게 되어 전체 SCR 라인(50, 55) 상에 안정적인 에어 흐름을 발생시키기 어렵다. 이때 외부압력을 측정하는 압력센서(미도시)는 예컨대 바이패스 라인(70)의 하류 측에 설치될 수 있다.

반면, 본 발명의 일 실시예서와 같이, 바이패스라인(70)에 가는 소형배관(예컨대 100A 내외)과 이에 대응하는 적정 크기의 유량조절수단(71)(바이패스밸브 및 오리피스 등)을 적용하면 에어량의 미세 조정이 가능하며, 이에 따라 안정적인 에어 흐름을 만들어 SCR 반응기(30)의 내부압력과 외부압력 간의 차압을 필요 압력으로 안정화할 수 있다(예컨대 1bar 내외).

제어부(100)는 압력센서(35)에서 측정된 내부압력을 기초로 유량조절수단(71)을 개폐하여 필요 압력을 만들어 줄 수 있다.

일례로, 제어부(100)는 인렛밸브(51) 및 아웃렛밸브(56)를 닫은 상태에서 에어 공급라인(60)을 통해 SCR 반응기(30)의 내부에 벤팅에어를 공급하고, SCR 반응기(30)의 내부압력을 기초로 유량조절수단(71)을 개폐하여 에어 흐름을 조절함으로써 필요 압력을 구현할 수 있다.

또한, 제어부(100)는 인렛밸브(51)는 닫고 아웃렛밸브(56)는 연 상태에서 에어 공급라인(60)을 통해 SCR 반응기(30)의 내부에 벤팅에어를 공급하다가, SCR 반응기(30)의 내부압력이 일정값(예컨대 5bar)에 도달하거나 벤팅에 필요한 일정시간이 경과하면 아웃렛밸브(56)를 닫고 유량조절수단(71)을 개폐하여 에어 흐름을 조절함으로써 필요 압력(예컨대 1bar 내외의 차압)을 구현할 수도 있다.

또한, 에어 공급라인(60)에는 벤팅에어의 온도를 높이는 가열수단(미도시)이 구비될 수 있다.

가열수단을 통해 벤팅에어의 온도를 높여 공급하면 SCR 반응기(30)의 내부온도를 황산의 응결온도보다 높게 유지하여 부식 안정성을 더욱 높일 수 있다(가열 효과).

이때, 에어 흐름이 전혀 없으면 가열동작이 구현될 수 없으므로, 아웃렛밸브(56)를 닫는 대신 전술한 바와 같이 유량조절수단(71)을 열어 미량의 에어 흐름을 만들어 줌으로써 가열동작을 구현할 수 있게 된다.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 SCR 시스템의 개략적인 구성도이다.

다른 실시예에서, 에어 공급라인(60)은 일 실시예의 경우와 마찬가지로 인렛밸브(51) 하류 측의 SCR 유입라인(50)으로 접속되고, 바이패스라인(90)은 SCR 유출라인(55)에서 분기되어 아웃렛밸브(56)의 전단 및 후단 사이에 설치된다.

단, 바이패스라인(90)이 터보차저(40)의 후단으로 연결되는 도 1의 일 실시예와 비교하여, 도 2의 다른 실시예에서는, 바이패스라인(90)이 아웃렛밸브(56)의 상류 측으로부터 분기된 후 터보차저(40)의 전단, 구체적으로 배기라인(80)에 설치되는 배기밸브(81)와 터보차저(40)의 전단 사이에 접속되어 SCR 반응기(30)에서 배출되는 잔류 배기가스를 함유한 벤팅에어를 배기라인(80)으로 보내 터보차저(40)로 배출하도록 구성된다.

유량조절수단(91)은 바이패스라인(90) 상에 설치되어 제어부(100)의 제어 하에 조절된다.

SCR 시스템의 미 사용시, 제어부(100)는 일 실시예의 경우와 마찬가지로, 인렛밸브(51)를 닫은 상태에서 에어 공급라인(60)을 통해 SCR 반응기(30)의 내부에 벤팅에어를 공급함으로써 SCR 반응기(30) 내의 잔류 배기가스를 배출시킬 수 있다.

또한, 제어부(100)는 아웃렛밸브(56)를 닫고 유량조절수단(91)은 개폐하여 바이패스라인(90)을 통과하는 안정적인 에어 흐름을 만들어 줌으로써, SCR 반응기(30)의 내부/외부압력 간 차압을 일정하게 유지할 수 있다.

도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 SCR 시스템의 개략적인 구성도이다.

도 1 및 도 2의 실시예들에서는, 에어 공급라인(60)이 인렛밸브(51)의 하류 측에 설치되고, 바이패스라인(70, 90)이 아웃렛밸브(56)의 전/후단으로 설치되는 구성을 예시적으로 설명하였다.

이와 비교하여, 또 다른 실시예로서, 에어 공급라인(62)이 아웃렛밸브(56)의 전단에 설치되고, 바이패스라인(92)이 인렛밸브(51)의 전/후단으로 설치되는 구성도 가능하다.

도 3을 참조하면, 에어 공급라인(62)은 아웃렛밸브(56) 상류 측의 SCR 유출라인(55)에 접속되고, 바이패스라인(92)은 SCR 유입라인(50)에서 분기되어 인렛밸브(51)의 전단 및 후단 사이에 설치된다.

이 경우, 제어부(100)는 인렛밸브(51)를 열고 아웃렛밸브(56)를 닫은 상태에서, 에어 공급라인(62)의 개폐밸브(63)을 조절하여 에어 공급라인(62)을 통해 SCR 반응기(30)의 내부에 벤팅에어를 공급한다. SCR 반응기(30)의 내부압력이 일정값에 도달하거나 벤팅에 필요한 일정시간이 경과하면, 인렛밸브(51)는 닫고, 바이패스라인(92) 상의 유량조절수단(93)은 개폐하여 에어 흐름을 안정적으로 조절할 수 있다.

또한, 제어부(100)는 인렛밸브(51) 및 아웃렛밸브(56)를 모두 닫은 상태에서 에어 공급라인(62)을 통해 SCR 반응기(30)의 내부에 벤팅에어를 공급하고, SCR 반응기(30)의 내부압력을 기초로 유량조절수단(93)을 개폐하여 에어 흐름을 조절할 수도 있다.

본 발명에 따른 고압 SCR 시스템의 구성은 전술한 실시예들에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

10: 엔진 20: 배기가스 리시버
30: SCR 반응기 35: 압력센서
40: 터보차저 50: SCR 유입라인
51: 인렛밸브 55: SCR 유출라인
56: 아웃렛밸브 60, 62: 에어 공급라인
61, 63: 개폐밸브 70, 90, 92: 바이패스라인
71, 91, 93: 유량조절수단 80: 배기라인
81: 배기밸브 100: 제어부

Claims

SCR 반응기;
엔진의 배기 측으로부터 상기 SCR 반응기의 입구로 연결된 SCR 유입라인;
상기 SCR 유입라인 상에 설치된 인렛밸브;
상기 SCR 반응기의 출구로부터 상기 엔진의 배기 측으로 연결된 SCR 유출라인;
상기 SCR 유출라인 상에 설치된 아웃렛밸브;
상기 SCR 유입라인 또는 상기 SCR 유출라인에 접속되며, 상기 SCR 반응기로 벤팅에어를 불어넣어 상기 SCR 반응기 내에 잔류하는 배기가스를 배출시키기 위한 에어 공급라인;
상기 SCR 유입라인 및 상기 SCR 유출라인에 비해 직경이 작은 소형배관으로 구성되어 상기 벤팅에어 일부를 바이패스시키는 바이패스라인; 및
상기 바이패스라인 상에 설치된 유량조절수단을 포함하는 고압 SCR 시스템.
제1항에 있어서,
상기 SCR 반응기의 내부압력을 측정하는 압력센서를 더 포함하며,
상기 압력센서에서 측정된 내부압력을 기초로 상기 유량조절수단을 개폐하는 고압 SCR 시스템.
제1항에 있어서,
상기 인렛밸브 및 상기 아웃렛밸브를 닫은 상태에서 상기 에어 공급라인을 통해 상기 SCR 반응기의 내부에 벤팅에어를 공급하며,
상기 SCR 반응기의 내부압력을 기초로 상기 유량조절수단을 개폐하여 에어 흐름을 조절하는 고압 SCR 시스템.
제1항에 있어서,
상기 에어 공급라인은 상기 인렛밸브 하류 측의 상기 SCR 유입라인에 접속되고,
상기 바이패스라인은 상기 SCR 유출라인에서 분기되어 상기 아웃렛밸브의 전단 및 후단 사이에 설치되는 고압 SCR 시스템.
제4항에 있어서,
상기 인렛밸브를 닫고 상기 아웃렛밸브를 연 상태에서 상기 에어 공급라인을 통해 상기 SCR 반응기의 내부에 벤팅에어를 공급하며,
상기 SCR 반응기의 내부압력이 일정값에 도달하거나 벤팅에 필요한 일정시간이 경과하면 상기 아웃렛밸브를 닫고, 상기 유량조절수단을 개폐하여 에어 흐름을 조절하는 고압 SCR 시스템.
제1항에 있어서,
상기 에어 공급라인은 상기 아웃렛밸브 상류 측의 상기 SCR 유출라인에 접속되고,
상기 바이패스라인은 상기 SCR 유입라인에서 분기되어 상기 인렛밸브의 전단 및 후단 사이에 설치되는 고압 SCR 시스템.
제6항에 있어서,
상기 인렛밸브를 열고 상기 아웃렛밸브를 닫은 상태에서 상기 에어 공급라인을 통해 상기 SCR 반응기의 내부에 벤팅에어를 공급하며,
상기 SCR 반응기의 내부압력이 일정값에 도달하거나 벤팅에 필요한 일정시간이 경과하면 상기 인렛밸브를 닫고, 상기 유량조절수단을 개폐하여 에어 흐름을 조절하는 고압 SCR 시스템.
제1항에 있어서,
상기 에어 공급라인에는 벤팅에어의 온도를 높이는 가열수단이 구비되는 고압 SCR 시스템.