KR20170009329A - Urea thermal decomposition burner apparatus for handling exhaust gas of ship engine and exhaust gas handling system comprising thereof - Google Patents

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Abstract

Disclosed are a urea thermal decomposition burner apparatus for handling exhaust gas of a ship engine and a ship engine exhaust gas handling system comprising the same. The disclosed urea thermal decomposition burner apparatus for handling exhaust gas of a ship engine comprises: a main frame of a burner; an exhaust gas inlet hole which is formed on the main frame of the burner and through which exhaust gas flows from the ship engine into the main frame of the burner; a urea spray member which is able to spray urea to the exhaust gas which has flown in through the exhaust gas inlet hole; and a flame spray member which sprays flame toward the urea and the exhaust gas to increase the temperature of the urea, which is sprayed by the urea spray member, and the exhaust gas, which has flown in through the exhaust gas inlet hole. According to the disclosed urea thermal decomposition burner apparatus for handling exhaust gas of a ship engine and a ship engine exhaust gas handling system comprising the same, the disclosed urea thermal decomposition burner apparatus for handling exhaust gas of a ship engine comprises: a main frame of a burner; an exhaust gas inlet hole; a urea spray member; and a flame spray member, and the temperature of exhaust gas and urea is increased and the exhaust gas and the urea can be mixed and flow. Accordingly, even if exhaust gas is at a relatively low temperature, it can actively react with urea.

Description

선박 엔진 배기가스 처리용 요소수 열분해 버너 장치 및 상기 선박 엔진 배기가스 처리용 요소수 열분해 버너 장치를 포함하는 선박 엔진 배기가스 처리 시스템{Urea thermal decomposition burner apparatus for handling exhaust gas of ship engine and exhaust gas handling system comprising thereof}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a marine engine exhaust gas treatment system including a water thermal decomposition burner device for a ship engine exhaust gas treatment and a water thermal decomposition burner device for treating the marine engine exhaust gas. system comprising thereof}

본 발명은 선박 엔진 배기가스 처리용 요소수 열분해 버너 장치 및 상기 선박 엔진 배기가스 처리용 요소수 열분해 버너 장치를 포함하는 선박 엔진 배기가스 처리 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a marine engine exhaust gas treatment system including a urea water thermal decomposition burner device for treating a marine engine exhaust gas and a urea water thermal decomposition burner device for treating the marine engine exhaust gas.

선박에는 추진용, 발전용 등을 위해 주 엔진과 복수 개의 보기엔진이 설치된다.The ship is equipped with a main engine and multiple view engines for propulsion and power generation.

선박 엔진의 작동 시에 발생되는 배기가스 중의 질소산화물 처리를 위해서는 암모니아가 공급되어야 하고, 이러한 암모니아 공급을 위해 암모니아를 포함하는 요소수(urea)가 공급된다.Ammonia should be supplied for treatment of nitrogen oxide in the exhaust gas generated during operation of the marine engine, and urea containing ammonia is supplied for supplying such ammonia.

이러한 선박 엔진의 배기가스 처리 시스템의 예로 제시될 수 있는 것이 아래 제시된 특허문헌들이다.Examples of the exhaust gas treatment system of such a marine engine are the following patent documents.

그러나, 종래의 선박 엔진의 배기가스 처리 시스템에 의하면, 근래, 선박 엔진의 효율을 높이기 위하여, 선박 엔진에 터보 차져를 설치하는 경우가 증가하고 있는데, 이 경우 배기가스 중의 질소산화물 저감을 위하여 엔진 구조화하면서 배기가스의 온도가 낮아지게 되었고, 배기가스의 그 낮아진 온도로 인해 요소수(urea)와 배기가스가 제대로 반응하지 못하는 문제가 발생되었다.However, in recent years, in order to increase the efficiency of a marine engine, a turbocharger is installed in a marine engine according to an exhaust gas treatment system of a conventional marine engine. In this case, in order to reduce nitrogen oxide in the exhaust gas, The temperature of the exhaust gas is lowered, and the urea and exhaust gases do not react properly due to the lowered temperature of the exhaust gas.

등록특허 제 10-0836261호, 등록일자: 2008년06월02일, 발명의 명칭: 디젤엔진 매연여과장치 재생용 버너 및 이를 이용한디젤엔진 매연여과장치Registered Patent No. 10-0836261, Date of Registration: June 02, 2008 Title of Invention: Burner for regenerating diesel engine exhaust gas filter device and diesel engine exhaust filter device using the same 등록특허 제 10-1022018호, 등록일자: 2011년03월07일, 발명의 명칭: 엔진의 배기 가스 정화 시스템 및 이를 포함하는 선박용 엔진Registered Patent No. 10-1022018, Registered Date: Mar 07, 2011 Title of the Invention: Exhaust gas purifying system for engines and marine engine including the same

본 발명은 배기가스가 상대적으로 저온으로 유입되더라도 요소수와의 반응이 원활하게 이루어질 수 있는 선박 엔진 배기가스 처리용 요소수 열분해 버너 장치 및 상기 선박 엔진 배기가스 처리용 요소수 열분해 버너 장치를 포함하는 선박 엔진 배기가스 처리 시스템을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.The present invention includes a urea water thermal decomposition burner apparatus for treating a marine engine exhaust gas and a urea water thermal decomposition burner apparatus for treating the marine engine exhaust gas, wherein reaction with urea water can be smoothly performed even when exhaust gas flows into a relatively low temperature And to provide a marine engine exhaust gas treatment system.

본 발명의 일 측면에 따른 선박 엔진 배기가스 처리용 요소수 열분해 버너 장치는 버너 본체; 상기 버너 본체에 형성되어, 선박 엔진으로부터 상기 버너 본체로 배기가스가 유입되는 배기가스 유입 홀; 상기 배기가스 유입 홀을 통해 유입된 상기 배기가스에 요소수(urea)를 분사할 수 있는 요소수 분사 부재; 및 상기 요소수 분사 부재에서 분사되는 상기 요소수와 상기 배기가스 유입 홀을 통해 유입된 상기 배기가스가 승온될 수 있도록, 상기 요소수와 상기 배기가스를 향해 화염을 분사하는 화염 분사 부재;를 포함한다.According to one aspect of the present invention, a urea water thermal decomposition burner apparatus for treating a marine engine exhaust gas includes a burner body; An exhaust gas inflow hole formed in the burner main body and through which exhaust gas flows from the marine engine to the burner main body; A urea injection member capable of injecting urea into the exhaust gas flowing through the exhaust gas inflow hole; And a flame spraying member for spraying a flame toward the urea water and the exhaust gas so that the number of urea injected from the urea water injection member and the exhaust gas flowing through the exhaust gas inlet hole can be raised do.

본 발명의 일 측면에 따른 선박 엔진 배기가스 처리 시스템은 동작 중에 배기가스를 발생시키는 선박 엔진; 버너 본체와, 상기 버너 본체에 형성되어 상기 선박 엔진으로부터 상기 버너 본체로 상기 배기가스가 유입되는 배기가스 유입 홀과, 상기 배기가스 유입 홀을 통해 유입된 상기 배기가스에 요소수를 분사할 수 있는 요소수 분사 부재와, 상기 요소수 분사 부재에서 분사되는 상기 요소수와 상기 배기가스 유입 홀을 통해 유입된 상기 배기가스가 승온될 수 있도록 상기 요소수와 상기 배기가스를 향해 화염을 분사하는 화염 분사 부재를 포함하는 선박 엔진 배기가스 처리용 요소수 열분해 버너 장치; 및 상기 배기가스와 상기 요소수의 혼합체에서 오염물질이 걸러지도록 하는 리액터;를 포함한다.A marine engine exhaust gas treatment system according to one aspect of the present invention includes a marine engine for generating exhaust gas during operation; A burner main body, an exhaust gas inflow hole formed in the burner main body and through which the exhaust gas flows from the marine engine to the burner main body, and an exhaust gas inflow hole capable of injecting urea water into the exhaust gas flowing through the exhaust gas inflow hole A plurality of urea water injection members for injecting a flame toward the urea water and the exhaust gas so that the number of urea water injected from the urea water injection member and the exhaust gas flowing through the exhaust gas inlet hole can be heated, A component water thermal decomposition burner device for treating a marine engine exhaust gas including a member; And a reactor for filtering contaminants in a mixture of the exhaust gas and the urea water.

본 발명의 일 측면에 따른 선박 엔진 배기가스 처리용 요소수 열분해 버너 장치 및 상기 선박 엔진 배기가스 처리용 요소수 열분해 버너 장치를 포함하는 선박 엔진 배기가스 처리 시스템에 의하면, 선박 엔진 배기가스 처리용 요소수 열분해 버너 장치가 버너 본체와, 배기가스 유입 홀과, 요소수 분사 부재와, 화염 분사 부재를 포함함에 따라, 배기가스와 요소수가 승온되면서 혼합 유동될 수 있고, 그에 따라 배기가스가 상대적으로 저온으로 유입되더라도 요소수와의 반응이 원활하게 이루어질 수 있게 되는 효과가 있다.According to the ship engine exhaust gas treatment system including the urea water thermal cracking burner device for treating the marine engine exhaust gas and the urea water thermal cracking burner device for treating the marine engine exhaust gas according to an aspect of the present invention, As the water thermal decomposition burner apparatus includes the burner main body, the exhaust gas inflow hole, the urea water injection member, and the flame injection member, the exhaust gas and urea water can be mixed and flowed at an elevated temperature, The reaction with the urea water can be smoothly performed.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 엔진 배기가스 처리용 요소수 열분해 버너 장치 및 상기 선박 엔진 배기가스 처리용 요소수 열분해 버너 장치를 포함하는 선박 엔진 배기가스 처리 시스템의 구성을 개략적으로 보이는 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 엔진 배기가스 처리용 요소수 열분해 버너 장치의 구성을 개략적으로 보이는 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 엔진 배기가스 처리용 요소수 열분해 버너 장치를 포함하는 선박 엔진 배기가스 처리 시스템에 적용되는 혼합 챔버에서의 가스 흐름을 정면에서 개략적으로 보이는 단면도.
도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 엔진 배기가스 처리용 요소수 열분해 버너 장치를 포함하는 선박 엔진 배기가스 처리 시스템에 적용되는 혼합 챔버에서의 가스 흐름을 측면에서 개략적으로 보이는 단면도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박 엔진 배기가스 처리용 요소수 열분해 버너 장치 및 상기 선박 엔진 배기가스 처리용 요소수 열분해 버너 장치를 포함하는 선박 엔진 배기가스 처리 시스템의 구성을 개략적으로 보이는 도면.Brief Description of the Drawings Fig. 1 is a schematic view showing the configuration of a ship engine exhaust gas treatment system including a urea water thermal cracking burner apparatus for treating ship engine exhaust gas and a urea water thermal cracking burner apparatus for treating the ship engine exhaust gas according to an embodiment of the present invention drawing.
2 is a schematic view of the configuration of a urea water thermal cracking burner apparatus for treating a marine engine exhaust gas according to an embodiment of the present invention;
3 is a schematic cross-sectional front view of a gas flow in a mixing chamber applied to a marine engine exhaust gas treatment system comprising a urea water thermal cracking burner apparatus for treating marine engine exhaust gas in accordance with an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a side view of the gas flow in a mixing chamber applied to a marine engine exhaust gas treatment system including a urea water thermal cracking burner apparatus for treating marine engine exhaust gas according to an embodiment of the present invention, Sectional view schematically in Fig.
5 is a schematic view showing the configuration of a ship engine exhaust gas treatment system including a urea water thermal cracking burner apparatus for treating ship engine exhaust gas and a urea water thermal cracking burner apparatus for treating the ship engine exhaust gas according to another embodiment of the present invention drawing.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 선박 엔진 배기가스 처리용 요소수 열분해 버너 장치 및 상기 선박 엔진 배기가스 처리용 요소수 열분해 버너 장치를 포함하는 선박 엔진 배기가스 처리 시스템에 대하여 설명한다.DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a ship engine exhaust gas treatment system including a urea water thermal decomposition burner apparatus for treating a ship engine exhaust gas and an urea water thermal decomposition burner apparatus for treating the ship engine exhaust gas according to embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. do.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 엔진 배기가스 처리용 요소수 열분해 버너 장치 및 상기 선박 엔진 배기가스 처리용 요소수 열분해 버너 장치를 포함하는 선박 엔진 배기가스 처리 시스템의 구성을 개략적으로 보이는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 엔진 배기가스 처리용 요소수 열분해 버너 장치의 구성을 개략적으로 보이는 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 엔진 배기가스 처리용 요소수 열분해 버너 장치를 포함하는 선박 엔진 배기가스 처리 시스템에 적용되는 혼합 챔버에서의 가스 흐름을 정면에서 개략적으로 보이는 단면도이고, 도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 엔진 배기가스 처리용 요소수 열분해 버너 장치를 포함하는 선박 엔진 배기가스 처리 시스템에 적용되는 혼합 챔버에서의 가스 흐름을 측면에서 개략적으로 보이는 단면도이다.Brief Description of the Drawings Fig. 1 is a schematic view showing the configuration of a ship engine exhaust gas treatment system including a urea water thermal cracking burner apparatus for treating ship engine exhaust gas and a urea water thermal cracking burner apparatus for treating the ship engine exhaust gas according to an embodiment of the present invention FIG. 2 is a schematic view showing the construction of a urea water thermal cracking burner apparatus for treating a marine engine exhaust gas according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a schematic view showing the structure of a marine engine exhaust gas treatment FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a gas flow in a mixing chamber applied to a marine engine exhaust gas treatment system including a pyrolysis burner device for a water element water according to an embodiment of the present invention, To ship engine exhaust gas treatment system for ship engines including pyrolysis burner unit It is a cross-sectional view schematically showing a gas flow in the mixing chamber from the side.

도 1 내지 도 4를 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 선박 엔진 배기가스 처리 시스템(100)은 선박 엔진(105, 110, 114, 117)과, 선박 엔진 배기가스 처리용 요소수 열분해 버너 장치(120)와, 리액터(150, 155)를 포함한다.1 to 4 together, the marine engine exhaust gas treatment system 100 according to the present embodiment includes a marine engine 105, 110, 114, and 117, a component water thermal decomposition burner device 120, and reactors 150, 155.

본 실시예에서는, 예시적으로 상기 선박 엔진(105, 110, 114, 117)은 예시적으로 선박의 주 엔진(105)과, 예비용, 발전용 등으로 이용되는 복수 개의 보기 엔진(110, 114, 117)으로 구성되는 것으로 제시된다. 그리고, 본 실시예에서 상기 보기 엔진(110, 114, 117)이 세 개로 제시되는 것은 예시이고, 다른 다양한 개수로 형성될 수 있음은 물론이다.In the present embodiment, for example, the marine engines 105, 110, 114, and 117 illustratively include a main engine 105 of the ship and a plurality of view engines 110 and 114 , 117). In the present embodiment, the view engines 110, 114, and 117 are shown as three examples, and may be formed in various other numbers.

상기 각 선박 엔진(105, 110, 114, 117)은 동작 중에 배기가스를 발생시키는 것이다.Each of the marine engines 105, 110, 114, and 117 generates exhaust gas during operation.

도면 번호 106은 상기 주 엔진(105)으로부터 상기 리액터(150)로 배기가스를 유입시키는 주 배기가스 유입 배관이고, 도면 번호 112, 115 및 118은 상기 각 보기 엔진(110, 114, 117)으로부터 후술되는 혼합 챔버(130)로 각 배기가스를 유입시키는 보기 배기가스 유입 배관이다.Reference numeral 106 denotes a main exhaust gas inflow pipe for introducing exhaust gas from the main engine 105 to the reactor 150 and reference numerals 112, 115 and 118 denote reference exhaust gas inflow pipes from the respective view engines 110, 114, To the mixing chamber 130 in which the exhaust gas is introduced.

상기 선박 엔진 배기가스 처리용 요소수 열분해 버너 장치(120)는 버너 본체(123)와, 배기가스 유입 홀(124)과, 요소수 분사 부재(170)와, 화염 분사 부재(160)를 포함한다.The water element cracking burner unit 120 for treating the marine engine exhaust gas includes a burner main body 123, an exhaust gas inflow hole 124, a urea water injection member 170, and a flame injection member 160 .

상기 버너 본체(123)는 유입된 배기가스가 승온되고 요소수(urea)와 혼합될 수 있는 공간을 제공하는 것이다.The burner main body 123 provides a space where the introduced exhaust gas can be heated and mixed with the urea.

도면 번호 122는 상기 주 배기가스 유입 배관(106)과 상기 각 보기 배기가스 유입 배관(112, 115, 118)에서 분지되어 상기 각 배기가스들을 상기 버너 본체(123) 내부로 유입시키는 배기가스 유입 분지관이다.Reference numeral 122 denotes an exhaust gas inflow pipe which is branched from the main exhaust gas inflow pipe 106 and the respective exhaust gas inflow pipes 112, 115, and 118 to introduce the respective exhaust gases into the burner main body 123, It is a branch tube.

상기 배기가스 유입 분지관(122)을 통해 유동되는 배기가스는 상기 주 배기가스 유입 배관(106)과 상기 각 보기 배기가스 유입 배관(112, 115, 118)을 따라 유동되는 상기 각 배기가스 중 일부가 분지되어 유동되는 것으로, 상기와 같이 상기 배기가스 유입 분지관(122)을 통해 유입되는 배기가스에 함유된 폐열만큼 상기 화염 분사 부재(160)에 의한 승온 에너지를 절감할 수 있고, 상기 배기가스 유입 분지관(122)을 통해 유입되는 배기가스 내의 질소산화물 등을 측정함으로써 상기 요소수 분사 부재(170)에서의 요소수 분사량이 결정될 수 있다.The exhaust gas flowing through the exhaust gas inflow branch pipe 122 flows through the main exhaust gas inflow pipe 106 and each of the exhaust gas inflow pipes 112, The temperature rising energy of the flame spraying member 160 can be reduced by the waste heat contained in the exhaust gas flowing through the exhaust gas inflow branch pipe 122 as described above, The urea water injection amount in the urea water injection member 170 can be determined by measuring nitrogen oxides or the like in the exhaust gas flowing through the inflow branch tube 122.

도면 번호 121은 상기 버너 본체(123)를 경유하면서 승온되고 요소수가 혼합된 배기가스가 상기 버너 본체(123)로부터 유출되어, 상기 주 배기가스 유입 배관(106) 및 후술되는 혼합 챔버(130)로 유입될 수 있도록 하는 배기가스 공급관이다.Reference numeral 121 denotes an exhaust gas flow path which flows through the main exhaust gas inflow pipe 106 and a mixing chamber 130 which will be described later, through the burner main body 123, So that the exhaust gas can be introduced.

상기 배기가스 유입 홀(124)은 상기 버너 본체(123)에 형성되어 상기 선박 엔진(105, 110, 114, 117)으로부터 상기 버너 본체(123)로 상기 배기가스가 유입되도록 하는 것이다.The exhaust gas inflow hole 124 is formed in the burner main body 123 so that the exhaust gas flows into the burner main body 123 from the marine engines 105, 110, 114,

도면 번호 125는 상기 배기가스 유입 분지관(122)을 통해 유동되는 배기가스를 고압으로 유동시켜 주는 고압 블로워이고, 도면 번호 126은 외부 공기 도입관(127)을 통해 유입되는 외부 공기를 상기 화염 분사 부재(160)로 고압으로 유동시켜 주는 고압 블로워이다.Reference numeral 125 denotes a high-pressure blower for causing the exhaust gas flowing through the exhaust gas inflow branch pipe 122 to flow at a high pressure, reference numeral 126 denotes a blower for blowing the external air introduced through the external air introduction pipe 127, Is a high-pressure blower that causes high pressure to flow to the member (160).

상기 화염 분사 부재(160)는 상기 요소수 분사 부재(170)에서 분사되는 상기 요소수와 상기 배기가스 유입 홀(124)을 통해 유입된 상기 배기가스가 승온될 수 있도록 상기 요소수와 상기 배기가스를 향해 노즐(161)을 통해 화염(165)을 분사하는 것이다.The flame spraying member 160 is disposed between the urea water injection member 170 and the exhaust gas inlet hole 124. The flame injection member 160 is disposed in the exhaust gas inlet hole 124, And the flame 165 is sprayed through the nozzle 161 toward the nozzle 161.

상기 요소수 분사 부재(170)는 상기 배기가스 유입 홀(124)을 통해 유입된 상기 배기가스에 액주 형태 등의 요소수를 분사할 수 있는 것이다.The urea water injection member 170 is capable of injecting urea water such as a liquid form into the exhaust gas flowing through the exhaust gas inflow hole 124.

상기 화염 분사 부재(160)는 상기 버너 본체(123)의 초두 부분에 설치되고, 상기 배기가스 유입 홀(124)을 통해 유입된 배기가스는 상기 화염 분사 부재(160)의 상기 노즐(161) 쪽으로 공급되어, 상기 노즐(161)에서 발생되는 상기 화염(165)에 의해 승온되면서 상기 버너 본체(123)의 초두 부분에서 말미 부분까지 유동된다.The flame spraying member 160 is installed at a head portion of the burner main body 123 and the exhaust gas flowing through the exhaust gas inflow hole 124 flows toward the nozzle 161 of the flame spraying member 160 And is heated by the flame 165 generated from the nozzle 161 to flow from the head portion to the tail portion of the burner main body 123.

상기 화염 분사 부재(160)에서 분사되는 상기 화염(165)은 상기 화염 분사 부재(160)의 상기 노즐(161)로부터 직접 분사되는 형태로 형성되는 1차 화염(166)과, 상기 1차 화염(166) 주변의 2차 화염(167)으로 구성되고, 상기 요소수 분사 부재(170)는 상기 요소수를 액주 형태, 즉 작은 물방울 형태로 상기 2차 화염(167)에 분사시킨다. 그러면, 상기 요소수 분사 부재(170)로부터 분사되는 상기 요소수의 산화가 억제되면서도 상기 요소수가 승온될 수 있게 된다.The flame 165 injected from the flame injection member 160 is injected directly from the nozzle 161 of the flame injection member 160 to the primary flame 166, 166, and the urea water injection member 170 injects the urea water into the secondary flame 167 in the shape of a droplet in the shape of a droplet. Thus, the oxidation of the urea water injected from the urea water injection member 170 is suppressed, and the urea water can be heated.

상기와 같이, 상기 선박 엔진 배기가스 처리용 요소수 열분해 버너 장치(120)가 버너 본체(123)와, 배기가스 유입 홀(124)과, 요소수 분사 부재(170)와, 화염 분사 부재(160)를 포함함에 따라, 배기가스와 요소수가 승온되면서 혼합 유동될 수 있고, 그에 따라 배기가스가 상대적으로 저온으로 유입되더라도 요소수와의 반응이 원활하게 이루어질 수 있게 된다.As described above, the water element cracking burner unit 120 for treating the marine engine exhaust gas comprises the burner main body 123, the exhaust gas inflow hole 124, the urea water injection member 170, the flame injection member 160 The exhaust gas and the urea water can be mixed and flowed at an increased temperature and thus the reaction with the urea water can be smoothly performed even if the exhaust gas flows into the relatively low temperature.

상기 버너 본체(123)에서 승온되면서 요소수와 혼합된 배기가스는 상기 배기가스 공급관(121)을 통해 상기 주 배기가스 유입 배관(106) 및 상기 혼합 챔버(130)로 각각 유입된다.Exhaust gas mixed with urea water while being heated in the burner main body 123 flows into the main exhaust gas inflow pipe 106 and the mixing chamber 130 through the exhaust gas supply pipe 121.

상기 혼합 챔버(130)는 상기 각 보기 엔진(110, 114, 117)으로부터 유입되는 각 배기가스들이 혼합되어 혼합가스를 형성하는 것이다.The mixing chamber 130 mixes the respective exhaust gases from the respective view engines 110, 114, and 117 to form a mixed gas.

상세히, 상기 각 보기 배기가스 유입 배관(112, 115, 118)들을 통해 복수 개의 상기 각 보기 엔진(110, 114, 117)으로부터 유입되는 상기 각 배기가스들이 상기 혼합 챔버(130) 내면을 따라 회전되면서 전진됨으로써 상기 혼합가스가 형성되고, 상기 혼합가스도 상기 혼합 챔버(130) 내면을 따라 회전되면서 전진된다.In detail, the exhaust gases flowing from the plurality of view engines 110, 114, and 117 through the respective exhaust gas inlet pipes 112, 115, and 118 are rotated along the inner surface of the mixing chamber 130 The mixed gas is formed by advancing and the mixed gas is also advanced while being rotated along the inner surface of the mixing chamber 130.

이러한 회전 유동 혼합이 가능하도록, 상기 혼합 챔버(130)에는 상기 각 배기가스들이 복수의 지점에서 각각 상기 혼합 챔버(130)의 중심에 대해 법선 방향으로 유입된다.In order to enable such rotational flow mixing, the respective exhaust gases are introduced into the mixing chamber 130 in a normal direction with respect to the center of the mixing chamber 130 at a plurality of points.

상기 혼합 챔버(130)의 초두 부분의 중앙부에 상기 요소수 공급관(121)이 연결된다.The urea water supply pipe 121 is connected to a center portion of the mixing chamber 130.

본 실시예에 따른 혼합 챔버(130)는 복수 개의 상기 각 보기 엔진(110, 114, 117)으로부터 유입되는 상기 각 배기가스들이 상기 혼합 챔버(130) 내면을 따라 회전되면서 전진됨으로써 혼합가스가 형성되고, 상기 혼합가스도 상기 혼합 챔버(130) 내면을 따라 회전되면서 전진되도록 하는 것이다.The mixing chamber 130 according to the present embodiment advances while the exhaust gases flowing from the plurality of view engines 110, 114, and 117 are rotated along the inner surface of the mixing chamber 130 to form a mixed gas And the mixed gas is also advanced along the inner surface of the mixing chamber 130 while being rotated.

상기 혼합 챔버(130) 내부에서 상기 혼합가스가 회전 유동되면서 상기 요소수 공급관(121)을 통해 공급된 요소수가 혼합된 배기가스와 혼합되어 반응하면서 유동된다.The mixed gas flows in the mixing chamber 130 while flowing through the urea water supply pipe 121 to mix with the mixed exhaust gas.

상기 리액터(150, 155)는 상기 혼합 챔버(130)에서 상기 혼합가스가 상기 요소수가 혼합된 상태로 유입되어 오염물질이 걸러지는 것이다.The reactors 150 and 155 flow in the mixing chamber 130 in a state where the urea water is mixed with the mixed gas so that the contaminants are filtered.

본 실시예에서는, 상기 리액터(150, 155)가 두 개로 제시되는데, 이러한 두 개의 리액터(150, 155) 중 하나(150)는 상기 주 배기가스 유입 배관(106)의 말미에 연결되어 메인으로 작동되는 것이고, 다른 하나(155)는 상기 혼합 챔버(130)와 혼합물 이동 배관(140)에 의해 연결되어 상기 혼합가스와 상기 요소수의 혼합물이 유입되는 것이다.One of the two reactors 150 and 155 is connected to the tail of the main exhaust gas inflow pipe 106 and is operated as the main engine 150. In this embodiment, And the other one 155 is connected to the mixing chamber 130 by the mixture moving pipe 140 so that a mixture of the mixed gas and the urea water is introduced.

도면 번호 153은 솔레노이드 형태의 댐퍼 등으로 제시될 수 있는 액츄에이터로, 상기 액츄에이터(153)의 작동에 따라 상기 각 리액터(150, 155) 사이가 개폐될 수 있고, 그에 따라 상기 리액터(150, 155) 중 하나(150)만 사용되도록 하거나, 상기 리액터(150, 155) 모두 사용되도록 조절될 수 있다.The actuator 153 can be opened and closed between the reactors 150 and 155 according to the operation of the actuator 153 so that the reactors 150 and 155 can be actuated. Only one of the reactors 150 and 155 may be used, or both of the reactors 150 and 155 may be used.

도면 번호 151과 156은 상기 각 리액터(150, 155) 내에 설치되어 상기 혼합가스와 상기 요소수의 혼합물 중 오염물질이 걸러지도록 하는 필터이다.Reference numerals 151 and 156 are filters installed in the reactors 150 and 155 to filter contaminants in the mixture of the mixed gas and the urea water.

본 실시예에서는, 상기 리액터(150, 155)로 승온을 통해 고온화된 배기가스가 유입될 수 있어서, 상기 필터(151, 156) 표면의 황과 암모니아의 혼합물 등의 황피독물이 제거될 수 있게 된다.In this embodiment, the exhaust gas heated to a high temperature through the reactors 150 and 155 can be introduced, so that the sulfur poison such as a mixture of sulfur and ammonia on the surfaces of the filters 151 and 156 can be removed .

도면 번호 152는 상기 각 리액터(150, 155)에서 오염물질이 걸러진 가스가 외부로 배출되도록 하는 배출 배관이다.Reference numeral 152 denotes a discharge pipe for discharging the gas filtered by the respective reactors (150, 155) to the outside.

이하에서는 상기 선박 엔진 배기가스 처리용 요소수 열분해 버너 장치(120) 및 상기 선박 엔진 배기가스 처리용 요소수 열분해 버너 장치(120)를 포함하는 선박 엔진 배기가스 처리 시스템(100)의 작동에 대하여 설명한다.Hereinafter, the operation of the marine engine exhaust gas treatment system 100 including the urea water thermal decomposition burner unit 120 for the marine engine exhaust gas treatment and the urea water thermal decomposition burner unit 120 for the marine engine exhaust gas treatment will be described do.

상기 주 엔진(105)에서 배출되는 상기 배기가스가 상기 주 배기가스 유입 배관(106)을 통해 상기 리액터(150)로 공급된다.The exhaust gas discharged from the main engine 105 is supplied to the reactor 150 through the main exhaust gas inflow pipe 106.

상기 각 보기 엔진(110, 114, 117)에서 배출되는 상기 각 배기가스들은 상기 각 보기 배기가스 유입 배관(112, 115, 118)을 통해 상기 각 혼합 챔버(130)로 각각 법선 방향으로 유입되어, 상기 혼합 챔버(130) 내면을 따라 회전되면서 유동되다가 서로 혼합되어, 상기 혼합가스가 형성된다.The respective exhaust gases discharged from the respective view engines 110, 114 and 117 are introduced into the respective mixing chambers 130 in the normal direction through the respective exhaust gas inlet pipes 112, 115 and 118, The mixed gas 130 is rotated while flowing along the inner surface of the mixing chamber 130 and mixed with each other to form the mixed gas.

한편, 상기 배기가스 유입 분지관(122)을 통해 상기 각 배기가스의 일부가 바이패스되어 상기 버너 본체(123)로 공급된 다음, 상기 화염 분사 부재(160)에서 분사되는 화염에 의해 승온되면서, 상기 요소수 분사 부재(170)에 의해 분사되는 요소수와 혼합된다.A part of each exhaust gas is bypassed through the exhaust gas inflow branch pipe 122 to be supplied to the burner main body 123 and then heated by the flame injected from the flame injection member 160, Is mixed with the urea water injected by the urea water injection member (170).

상기와 같이 승온 및 요소수 혼합이 이루어진 배기가스 중의 일부는 상기 주 배기가스 유입 배관(106)으로 재유입되어, 상기 주 배기가스 유입 배관(106)을 따라 유동되는 배기가스 중의 질소산화물을 제거시킨다.Part of the exhaust gas mixed with the temperature rise and urea water as described above is reintroduced into the main exhaust gas inflow pipe 106 to remove nitrogen oxides in the exhaust gas flowing along the main exhaust gas inflow pipe 106 .

상기와 같이 승온 및 요소수 혼합이 이루어진 배기가스 중의 다른 일부는 상기 혼합 챔버(130)로 유입되어 분사되고, 그에 따라 상기 혼합 챔버(130) 내부에서 회전 유동되는 상기 각 배기가스들과 상기 혼합가스에 상기 요소수가 혼합되어, 배기가스 중의 질소산화물을 제거시킨다.The other part of the exhaust gas mixed with the temperature rise and the urea water as described above is introduced into the mixing chamber 130 to be injected and thus the exhaust gases flowing in the mixing chamber 130 and the mixed gas And the nitrogen oxide in the exhaust gas is removed.

상기 각 배기가스들은 상기 각 리액터(150, 155) 중 적어도 하나를 경유하면서 오염물질이 걸러진 채로 외부로 배출된다.Each of the exhaust gases is discharged to the outside while passing through at least one of the reactors (150, 155) while being filtered.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박 엔진 배기가스 처리용 요소수 열분해 버너 장치 및 상기 선박 엔진 배기가스 처리용 요소수 열분해 버너 장치를 포함하는 선박 엔진 배기가스 처리 시스템에 대하여 설명한다. 이러한 설명을 수행함에 있어서 상기된 본 발명의 일 실시예에서 이미 기재된 내용과 중복되는 설명은 그에 갈음하고 여기서는 생략하기로 한다.Hereinafter, a ship engine exhaust gas treatment system including a urea water thermal decomposition burner apparatus for treating a marine engine exhaust gas and a urea water thermal decomposition burner apparatus for treating the marine engine exhaust gas according to another embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. do. In carrying out the above description, the description overlapping with the content already described in the embodiment of the present invention described above will be omitted and it will be omitted here.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박 엔진 배기가스 처리용 요소수 열분해 버너 장치 및 상기 선박 엔진 배기가스 처리용 요소수 열분해 버너 장치를 포함하는 선박 엔진 배기가스 처리 시스템의 구성을 개략적으로 보이는 도면이다.5 is a schematic view showing the configuration of a ship engine exhaust gas treatment system including a urea water thermal cracking burner apparatus for treating ship engine exhaust gas and a urea water thermal cracking burner apparatus for treating the ship engine exhaust gas according to another embodiment of the present invention FIG.

도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 선박 엔진 배기가스 처리 시스템은 혼합 챔버(230)를 감싸는 외부 챔버(280)를 더 포함한다.Referring to FIG. 5, the marine engine exhaust gas treatment system according to the present embodiment further includes an outer chamber 280 surrounding the mixing chamber 230.

주 엔진(205)으로부터 분사되는 배기가스는 상기 외부 챔버(280)로 유입되고, 보기 엔진들(210, 214, 217)로부터 분사되는 배기가스는 상기 외부 챔버(280) 내부의 상기 혼합 챔버(230)로 유입된다.Exhaust gas injected from the main engine 205 flows into the outer chamber 280 and exhaust gas injected from the view engines 210, 214 and 217 flows into the mixing chamber 230 ).

한편, 선박 엔진 배기가스 처리용 요소수 열분해 버너 장치(220)에서 승온되면서 요소수와 혼합된 배기가스는 상기 외부 챔버(280) 및 상기 혼합 챔버(230)로 각각 유입된다.Meanwhile, the exhaust gas mixed with the urea water while being heated in the urea water thermal decomposition burner unit 220 for the ship engine exhaust gas treatment flows into the outer chamber 280 and the mixing chamber 230, respectively.

상기와 같이 구성되면, 상기 주 엔진(205)으로부터 분사된 배기가스는 상기 외부 챔버(280) 내부를 따라 유동되면서, 상기 선박 엔진 배기가스 처리용 요소수 열분해 버너 장치(220)에서 승온되면서 요소수와 혼합된 배기가스와 혼합되고, 상기 각 보기 엔진(210, 214, 217)로부터 분사된 배기가스는 상기 혼합 챔버(230) 내부를 따라 유동되면서, 상기 선박 엔진 배기가스 처리용 요소수 열분해 버너 장치(220)에서 승온되면서 요소수와 혼합된 배기가스와 혼합된다.The exhaust gas injected from the main engine 205 flows along the inside of the outer chamber 280 and the temperature of the urea water is increased in the elemental water-decomposition burner unit 220 for treating the marine engine exhaust gas, And the exhaust gas injected from each of the engine 210, 214, and 217 flows along the interior of the mixing chamber 230, and is mixed with the element water thermal decomposition burner device for treating the ship engine exhaust gas And is mixed with the exhaust gas mixed with the urea water.

그런 다음, 상기 외부 챔버(280) 말미에서 상기 외부 챔버(280)를 따라 유동된 배기가스와 상기 혼합 챔버(230)를 따라 유동된 배기가스가 혼합되어, 상기 외부 챔버(280)와 리액터(250)를 연결하는 혼합물 이동 배관(240)을 통해 상기 리액터(250)로 유입될 수 있게 된다.The exhaust gas flowing along the outer chamber 280 at the end of the outer chamber 280 and the exhaust gas flowing along the mixing chamber 230 are mixed with each other so that the outer chamber 280 and the reactor 250 To the reactor 250 through the mixture movement pipe 240 connecting the reactor 250 to the reactor 250.

상기에서 본 발명은 특정한 실시예에 관하여 도시되고 설명되었지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 알 수 있을 것이다. 그렇지만 이러한 수정 및 변형 구조들은 모두 본 발명의 권리범위 내에 포함되는 것임을 분명하게 밝혀두고자 한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and detail may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the following claims And can be changed. However, it is intended that the present invention covers the modifications and variations of this invention provided they come within the scope of the appended claims and their equivalents.

본 발명의 일 측면에 따른 선박 엔진 배기가스 처리용 요소수 열분해 버너 장치 및 상기 선박 엔진 배기가스 처리용 요소수 열분해 버너 장치를 포함하는 선박 엔진 배기가스 처리 시스템에 의하면, 배기가스가 상대적으로 저온으로 유입되더라도 요소수와의 반응이 원활하게 이루어질 수 있으므로, 그 산업상 이용가능성이 높다고 하겠다.According to the marine engine exhaust gas treatment system including the urea water thermal decomposition burner device for treating the marine engine exhaust gas and the urea water thermal decomposition burner device for treating the marine engine exhaust gas according to one aspect of the present invention, The reaction with the urea water can be smoothly carried out even if it is introduced, so that the use thereof is high in the industry.

120 : 선박 엔진 배기가스 처리용 요소수 열분해 버너 장치
123 : 버너 본체 124 : 배기가스 유입 홀
160 : 화염 분사 부재 170 : 요소수 분사 부재120: Marine engine exhaust gas water treatment thermal cracking burner unit
123: burner body 124: exhaust gas inlet hole
160: Flame injection member 170: Elemental water injection member

Claims (5)

버너 본체;
상기 버너 본체에 형성되어, 선박 엔진으로부터 상기 버너 본체로 배기가스가 유입되는 배기가스 유입 홀;
상기 배기가스 유입 홀을 통해 유입된 상기 배기가스에 요소수(urea)를 분사할 수 있는 요소수 분사 부재; 및
상기 요소수 분사 부재에서 분사되는 상기 요소수와 상기 배기가스 유입 홀을 통해 유입된 상기 배기가스가 승온될 수 있도록, 상기 요소수와 상기 배기가스를 향해 화염을 분사하는 화염 분사 부재;를 포함하는 선박 엔진 배기가스 처리용 요소수 열분해 버너 장치.Burner body;
An exhaust gas inflow hole formed in the burner main body and through which exhaust gas flows from the marine engine to the burner main body;
A urea injection member capable of injecting urea into the exhaust gas flowing through the exhaust gas inflow hole; And
And a flame spraying member for spraying a flame toward the urea water and the exhaust gas so that the number of urea injected from the urea water injection member and the exhaust gas flowing through the exhaust gas inflow hole can be raised Component parts for water treatment of ship engines exhaust gas Thermal decomposition burners. 제 1 항에 있어서,
상기 화염 분사 부재에서 분사되는 상기 화염은 상기 화염 분사 부재의 노즐로부터 분사되는 형태로 형성되는 1차 화염과, 상기 1차 화염 주변의 2차 화염으로 구성되고,
상기 요소수 분사 부재는 상기 요소수를 상기 2차 화염에 분사시키는 것을 특징으로 하는 선박 엔진 배기가스 처리용 요소수 열분해 버너 장치.The method according to claim 1,
Wherein the flame injected from the flame injection member is composed of a primary flame formed in a form of being injected from a nozzle of the flame injection member and a secondary flame around the primary flame,
And the urea water injection member injects the urea water into the secondary flame. 동작 중에 배기가스를 발생시키는 선박 엔진;
버너 본체와,
상기 버너 본체에 형성되어 상기 선박 엔진으로부터 상기 버너 본체로 상기 배기가스가 유입되는 배기가스 유입 홀과,
상기 배기가스 유입 홀을 통해 유입된 상기 배기가스에 요소수를 분사할 수 있는 요소수 분사 부재와,
상기 요소수 분사 부재에서 분사되는 상기 요소수와 상기 배기가스 유입 홀을 통해 유입된 상기 배기가스가 승온될 수 있도록 상기 요소수와 상기 배기가스를 향해 화염을 분사하는 화염 분사 부재를 포함하는 선박 엔진 배기가스 처리용 요소수 열분해 버너 장치; 및
상기 배기가스와 상기 요소수의 혼합체에서 오염물질이 걸러지도록 하는 리액터;를 포함하는 선박 엔진 배기가스 처리 시스템.A marine engine for generating exhaust gas during operation;
A burner main body,
An exhaust gas inflow hole formed in the burner main body and through which the exhaust gas flows from the marine engine to the burner main body,
A urea water injection member capable of injecting urea water into the exhaust gas flowing through the exhaust gas inflow hole,
And a flame injection member for injecting a flame toward the urea water and the exhaust gas so that the number of urea injected from the urea water injection member and the exhaust gas flowing through the exhaust gas inlet hole can be raised, An urea water thermal decomposition burner device for exhaust gas treatment; And
And a reactor for filtering contaminants from a mixture of the exhaust gas and the urea water. 제 3 항에 있어서,
상기 선박 엔진은 복수 개로 구성되고,
상기 선박 엔진 배기가스 처리 시스템은
복수 개의 상기 선박 엔진으로부터 유입되는 각 배기가스들이 혼합되어 혼합가스를 형성하는 혼합 챔버;를 포함하는 보기 엔진용 배기가스 처리 시스템.The method of claim 3,
Wherein the marine engine comprises a plurality of marine engines,
The marine engine exhaust gas treatment system
And a mixing chamber in which exhaust gases introduced from a plurality of the marine engines are mixed to form a mixed gas. 제 4 항에 있어서,
복수 개의 상기 각 선박 엔진으로부터 유입되는 상기 각 배기가스들이 상기 혼합 챔버 내면을 따라 회전되면서 전진됨으로써 상기 혼합가스가 형성되고, 상기 혼합가스도 상기 혼합 챔버 내면을 따라 회전되면서 전진되는 것을 특징으로 하는 선박 엔진 배기가스 처리 시스템.
5. The method of claim 4,
Wherein each of the exhaust gases introduced from the plurality of marine engines is rotated along the inner surface of the mixing chamber to be advanced to form the mixed gas and the mixed gas is also advanced while being rotated along the inner surface of the mixing chamber. Engine exhaust gas treatment system.
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