KR20170059159A - Power plant with selective catalytic reuction system - Google Patents

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김종훈
김중호
황진우
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두산엔진주식회사
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Abstract

The present invention relates to power equipment including a selective catalytic reduction system, capable of effectively reproducing a poisoned catalyst. According to one embodiment of the present invention, the power equipment comprises: an engine to discharge exhaust gas including NO_x; a discharge passage through which the exhaust gas discharged from the engine moves; a reactor installed on the discharge passage and having a catalyst installed therein; a branch passage branched from the discharge passage in front of the reactor to connect to the reactor; a bypass passage branched from the discharge passage and the discharge passage in front of a branching position of the branch passage to join with the discharge passage in the rear of the reactor; and a heating device installed on the branch passage.

Description

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

본 발명은 선택적 촉매 환원 반응을 이용하여 배기가스가 함유한 질소산화물을 저감시키는 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 동력 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a power plant including a selective catalytic reduction system for reducing nitrogen oxides contained in an exhaust gas using a selective catalytic reduction reaction.

일반적으로 선박 등에 사용되는 동력 장치는 동력을 발생시키는 디젤 엔진과, 디젤 엔진에 소기용 공기를 공급하는 과급기(turbocharger), 그리고 디젤 엔진에서 배출된 배기가스가 함유한 질소산화물을 저감시키는 선택적 촉매 환원(selective catalytic reduction, SCR) 시스템 등을 포함한다.Generally, the power unit used in ships and the like is composed of a diesel engine for generating power, a turbocharger for supplying air to the diesel engine, and a selective catalytic reduction for reducing the nitrogen oxide contained in the exhaust gas from the diesel engine selective catalytic reduction (SCR) systems, and the like.

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

이러한 선택적 촉매 환원 시스템이 선박에 사용될 경우, 선박용 디젤 엔진에서 배출되는 질소산화물(NOx)의 배출량이 엔진 국제 대기 오염 방지 3차 규제(IMO Tier-III)를 만족시킬 수 있도록 이의 성능과 운용이 요구되고 있다.When this selective catalytic reduction system is used in ships, its performance and operation are required so that the emission amount of NOx emitted from the marine diesel engine can satisfy the IMO Tier III .

또한, 선택적 촉매 환원 시스템은 경제성과 방사능 규제 등을 고려하여 섭씨 250도 내지 섭씨 350도 범위 내의 활성 온도를 갖는 고온 활성 촉매를 주로 이용하고 있다. 여기서, 활성 온도는 촉매가 피독되지 않고 안정적으로 질소산화물을 환원시킬 수 있는 온도를 말한다.In addition, the selective catalytic reduction system mainly utilizes a high-temperature active catalyst having an active temperature within the range of 250 ° C. to 350 ° C. in consideration of economical efficiency and radioactivity regulation. Here, the activation temperature refers to a temperature at which the catalyst can be stably reduced without being poisoned.

그런데, 촉매가 활성 온도 범위 밖에서 반응할 경우, 촉매가 피독되면서 지속적으로 촉매의 활성도가 저하된다. 특히, 고온 활성 촉매가 설치된 반응기에 섭씨 250도 미만의 상대적으로 낮은 온도를 갖는 배기 가스가 유입되면, 배기가스의 황산화물(SOx)과 환원제인 암모니아(NH4)가 반응하여 촉매 피독 물질이 생성된다. 촉매 피독 물질은 황산암모늄(Ammonium sulfate, (NH4)2SO4)과 아황산수소암모늄(Ammonium bisulfate, NH4HSO4) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.However, when the catalyst reacts outside the activation temperature range, the activity of the catalyst is continuously deteriorated as the catalyst is poisoned. Particularly, when exhaust gas having a relatively low temperature of less than 250 ° C. is introduced into a reactor equipped with a high-temperature active catalyst, sulfur oxide (SOx) of exhaust gas reacts with ammonia (NH 4 ) do. Catalyst poisoning material may comprise one or more of ammonium sulfate (Ammonium sulfate, (NH4) 2 SO 4) and ammonium bisulfite (Ammonium bisulfate, NH 4 HSO 4 ).

이러한 촉매 피독 물질은 촉매에 흡착되어 촉매의 활성을 저하시킨다. 따라서, 촉매의 효율을 높이고 유지 보수에 따른 손실을 최소화하기 위해서는 촉매의 온도를 활성 온도 범위 내로 유지하는 것이 요구된다.Such a catalyst poisoning material is adsorbed on the catalyst to lower the activity of the catalyst. Therefore, in order to increase the efficiency of the catalyst and minimize the loss due to maintenance, it is required to keep the temperature of the catalyst within the active temperature range.

하지만, 선박용 저속 디젤 엔진의 경우, 디젤 엔진의 부하 변동에 따라 배기가스의 배출량이 달라지고, 선박이 운항 중인 기후 환경도 선택적 촉매 환원 반응에 영향을 미치므로, 촉매의 피독을 완벽하게 피하기 어려운 문제점이 있다.However, in the case of a low speed diesel engine for ships, since the emission amount of the exhaust gas changes according to the load change of the diesel engine and the climate environment in which the ship is operating also affects the selective catalytic reduction reaction, .

본 발명의 실시예는 피독된 촉매를 효과적으로 재생시킬 수 있는 선택적 촉매 환원 시스템을 구비한 동력 장치를 제공한다.An embodiment of the present invention provides a power plant with a selective catalytic reduction system capable of effectively regenerating a poisoned catalyst.

본 발명의 실시예에 따르면, 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 동력 장치는 질소산화물(NOx)을 함유한 배기가스를 배출하는 엔진과, 상기 엔진이 배출한 배기가스가 이동하는 배기 유로와, 상기 배기 유로 상에 설치되며 촉매가 내부에 설치된 반응기와, 상기 반응기 전방의 상기 배기 유로에서 분기하여 상기 반응기에 연결된 분기 유로와, 상기 배기 유로와 상기 분기 유로의 분기 지점 전방의 상기 배기 유로에서 분기되어 상기 반응기 후방의 상기 배기 유로와 합류하는 바이패스 유로; 그리고 상기 분기 유로 상에 설치된 가열 장치를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, a power unit including a selective catalytic reduction system includes an engine for exhausting exhaust gas containing nitrogen oxides (NOx), an exhaust passage through which the exhaust gas discharged from the engine moves, A branching flow path branched from the exhaust flow path in front of the reactor and connected to the reactor and branched from the exhaust flow path in front of a branch point of the exhaust flow path and the branch flow path, A bypass passage joined to the exhaust passage in the rear side; And a heating device provided on the branch passage.

상기한 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 동력 장치는 상기 엔진의 배기가스가 상기 배기 유로를 따라 상기 반응기를 거쳐 이동하는 후처리 가동 모드와, 상기 엔진의 배기가스가 상기 바이패스 유로를 따라 상기 반응기를 우회하여 이동하는 후처리 비가동 모드, 그리고 상기 가열 장치와 상기 반응기를 포함하는 폐루프(closed loop)를 형성하여 상기 반응기의 촉매를 재생시키는 촉매 재생 모드 중 어느 하나의 모드로 동작할 수 있다.A power plant including the selective catalytic reduction system includes a post-treatment operating mode in which exhaust gas of the engine moves along the exhaust passage through the reactor, and exhaust gas of the engine bypasses the reactor along the bypass passage. And a catalyst regeneration mode in which a catalyst in the reactor is regenerated by forming a closed loop including the heating device and the reactor.

상기 촉매 재생 모드에서 형성되는 상기 폐루프(closed loop)는 상기 배기 유로의 일부와, 상기 분기 유로, 그리고 상기 바이패스 유로를 포함하며 상기 반응기와 상기 가열 장치 사이를 순환하도록 형성될 수 있다.The closed loop formed in the catalyst regeneration mode may include a part of the exhaust passage, the branch passage, and the bypass passage, and may be formed to circulate between the reactor and the heating device.

상기한 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 동력 장치는 상기 배기 유로와 상기 바이패스 유로의 분기 지점과 상기 배기 유로와 상기 분기 유로의 분기 지점 사이의 상기 배기 유로에 설치된 메인 밸브와, 상기 바이패스 유로 상에 설치된 바이패스 밸브와, 상기 배기 유로와 상기 바이패스 유로의 분기 지점 전방의 상기 배기 유로에 설치된 제1 폐루프 밸브, 그리고 상기 배기 유로와 상기 바이패스 유로의 합류 지점 후방의 상기 배기 유로에 설치된 제2 폐루프 밸브를 더 포함할 수 있다.The power plant including the selective catalytic reduction system includes a main valve provided in the exhaust passage between a branch point of the exhaust passage and the bypass passage and a branch point of the exhaust passage and the branch passage, A first closed loop valve installed in the exhaust passage in front of a branch point of the exhaust passage and the bypass passage and a second closed loop valve provided in the exhaust passage behind the junction point of the exhaust passage and the bypass passage, 2 closed loop valve.

상기 후처리 가동 모드에서, 상기 메인 밸브, 상기 제1 폐루프 밸브, 및 상기 제2 폐루프 밸브는 개방되고 상기 바이패스 밸브는 폐쇄될 수 있다. 그리고 상기 후처리 비가동 모드에서, 상기 제1 폐루프 밸브, 상기 제2 폐루프 밸브, 및 상기 바이패스 밸브는 개방되고 상기 메인 밸브는 폐쇄될 수 있다. 상기 촉매 재생 모드에서, 상기 메인 밸브 및 상기 바이패스 밸브는 개방되고 상기 제1 폐루프 밸브는 폐쇄되며 상기 제2 폐루프 밸브는 폐쇄되거나 일부만 개방될 수 있다.In the after-treatment operation mode, the main valve, the first closed-loop valve, and the second closed-loop valve are opened and the bypass valve can be closed. And in the postprocessing non-active mode, the first closed loop valve, the second closed loop valve, and the bypass valve are open and the main valve is closed. In the catalyst regeneration mode, the main valve and the bypass valve are opened, the first closed-loop valve is closed, and the second closed-loop valve is closed or only partially opened.

상기한 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 동력 장치는 상기 분기 유로 상에 설치된 블로워를 더 포함할 수 있다.The power unit including the selective catalytic reduction system may further include a blower installed on the branch passage.

상기한 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 동력 장치는 상기 분기 유로에 연결되어 상기 가열 장치에 외기를 공급하는 외기 공급부를 더 포함할 수 있다.The power unit including the selective catalytic reduction system described above may further include an outside air supply unit connected to the branch flow path to supply outside air to the heating apparatus.

상기한 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 동력 장치는 상기 분기 유로 상에 설치된 분해 챔버와, 상기 분해 챔버에 환원제를 공급하는 환원제 공급부를 더 포함할 수 있다.The power unit including the selective catalytic reduction system may further include a decomposition chamber provided on the branch passage and a reducing agent supply unit for supplying a reducing agent to the decomposition chamber.

상기 가열 장치는 상기 후처리 가동 모드에서 상기 분해 챔버의 온도가 환원제 생성 온도 이하이거나 상기 촉매 재생 모드에서 가동될 수 있다.The heating apparatus may be operated in the post-treatment operation mode in which the temperature of the decomposition chamber is lower than the reducing agent production temperature or in the catalyst regeneration mode.

본 발명의 실시예에 따르면, 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 동력 장치는 피독된 촉매를 효과적으로 재생시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the power plant including the selective catalytic reduction system can effectively regenerate the poisoned catalyst.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 동력 장치의 구성도이다.
도 2 내지 도 4는 도 1의 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 동력 장치의 동작 상태를 나타낸 구성도들이다.
1 is a configuration diagram of a power unit including a selective catalytic reduction system according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 2 to 4 are block diagrams illustrating an operation state of the power unit including the selective catalytic reduction system of FIG.

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

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

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

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

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 촉매 환원(selective catalytic reduction, SCR) 시스템을 포함한 동력 장치(101)는 엔진(200), 배기 유로(610), 반응기(300), 분기 유로(640), 바이패스 유로(620), 및 가열 장치(400)를 포함한다.1, a power unit 101 including a selective catalytic reduction (SCR) system according to an embodiment of the present invention includes an engine 200, an exhaust passage 610, a reactor 300, A branch flow passage 640, a bypass flow passage 620, and a heating device 400.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 동력 장치(101)는 블로워(450), 외기 공급부(800), 분해 챔버(500), 환원제 공급부(550), 환원제 분사부(570), 및 과급기(250)를 더 포함할 수 있다.The power unit 101 including the selective catalytic reduction system according to an embodiment of the present invention includes a blower 450, an outside air supply unit 800, a decomposition chamber 500, a reducing agent supply unit 550, a reducing agent spraying unit 570 ), And a supercharger 250, as shown in FIG.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 동력 장치(101)는 메인 밸브(710), 바이패스 밸브(720), 제1 폐루프 밸브(760), 제2 폐루프 밸브(780), 및 보조 밸브(730)를 더 포함할 수 있다.Further, the power unit 101 including the selective catalytic reduction system according to the embodiment of the present invention includes a main valve 710, a bypass valve 720, a first closed loop valve 760, a second closed loop valve 760, 780), and an auxiliary valve (730).

엔진(200)은 선박 또는 차량 등에 추진력을 공급하는 주동력원으로 사용될 수 있다. 일례로, 엔진(210)은 선박용 2행정 저속 디젤 엔진일 수 있다. 엔진(200)으로는 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공지된 다양한 종류의 엔진이 사용될 수 있다.The engine 200 can be used as a main power source for supplying a propulsion force to a ship or a vehicle. As an example, the engine 210 may be a marine two-stroke low-speed diesel engine. As the engine 200, various types of engines known to those skilled in the art can be used.

또한, 본 발명의 일 실시예에서, 엔진(200)은 질소산화물(NOx)을 함유한 배기가스를 배출한다.Further, in one embodiment of the present invention, the engine 200 exhausts exhaust gas containing nitrogen oxides (NOx).

과급기(250)는 엔진(200)의 배기구와 연결되어 엔진(200)의 배기가스가 갖는 압력으로 터빈을 돌려 엔진(200)에 새로운 외부 공기를 압축하여 공급한다. 이에, 과급기(250)가 장착된 엔진(200)은 효율이 향상된다. 하지만, 과급기(250)는 필요에 따라 생략될 수도 있으며, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공지된 바에 따라 다양한 위치에 설치될 수 있다.The supercharger 250 is connected to the exhaust port of the engine 200 to rotate the turbine with the pressure of the exhaust gas of the engine 200 to compress and supply new external air to the engine 200. Thus, the efficiency of the engine 200 equipped with the turbocharger 250 is improved. However, the turbocharger 250 may be omitted as needed and may be installed at various locations as is known to those skilled in the art.

본 발명의 일 실시예에서, 엔진(200)이 배출하는 배기가스는 섭씨 250도 내지 섭씨 500도 범위 내의 온도를 가지며, 배기가스의 온도는 과급기(250)를 거치면 낮아질 수 있다. 일례로, 과급기(250)를 거친 배기가스는 온도가 섭씨 150도 이상 섭씨 250도 미만으로 낮아질 수 있다.In one embodiment of the present invention, the exhaust gas discharged from the engine 200 has a temperature within a range of 250 degrees Celsius to 500 degrees Celsius, and the temperature of the exhaust gas can be lowered through the supercharger 250. For example, the exhaust gas passing through the turbocharger 250 can be lowered to a temperature of not less than 150 degrees Celsius and less than 250 degrees Celsius.

배기 유로(610)는 엔진(200)의 배기구와 연결되어 엔진(200)의 배기가스를 배출시킨다. 과급기(250)가 장착된 경우, 배기 유로(610)는 엔진(200)과 과급기(250) 그리고 후술할 반응기(300)를 순차적으로 연결할 수 있다. 즉, 엔진(200)의 배기가스는 배기 유로(610)를 따라 이동한다. 이와 같이, 배기 유로(610)는 엔진(200)의 배기가스를 반응기(300)에 공급한다.The exhaust passage 610 is connected to the exhaust port of the engine 200 to exhaust the exhaust gas of the engine 200. When the turbocharger 250 is mounted, the exhaust passage 610 can sequentially connect the engine 200, the turbocharger 250, and the reactor 300, which will be described later. That is, the exhaust gas of the engine 200 moves along the exhaust flow path 610. Thus, the exhaust flow path 610 supplies the exhaust gas of the engine 200 to the reactor 300.

반응기(300)는 배기 유로(610) 상에 설치된다. 반응기(300)는 엔진(200)에서 배출된 배기가스가 함유한 질소산화물(NOx)을 저감시키기 위한 촉매를 포함한다. 촉매는 배기가스에 함유된 질소산화물(NOx)과 환원제의 반응을 촉진시켜 질소산화물(NOx)을 질소와 수증기로 환원 처리한다.The reactor 300 is installed on the exhaust passage 610. The reactor 300 includes a catalyst for reducing nitrogen oxides (NOx) contained in the exhaust gas discharged from the engine 200. The catalyst promotes the reaction of the reducing agent with the nitrogen oxides (NOx) contained in the exhaust gas and reduces the nitrogen oxides (NOx) to nitrogen and water vapor.

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

예를 들어, 섭씨 150도 이상 섭씨 250도 미만의 상대적으로 낮은 온도에서 배기가스가 함유한 질소산화물을 저감시키기 위한 환원 반응이 일어나면, 배기가스의 황산화물(SOx)과 암모니아(NH3)가 반응하여 촉매 피독 물질이 생성된다.For example, occurs the reduction reaction for reducing nitrogen oxide-containing exhaust gas at a relatively low temperature of less than ° C more than 250 ° C, 150, of the exhaust gas sulfur oxides (SOx) and ammonia (NH 3) the reaction Thereby forming a catalyst poisoning substance.

구체적으로, 촉매를 피독시키는 피독 물질은 황산암모늄(Ammonium sulfate, (NH4)2SO4)과 아황산수소암모늄(Ammonium bisulfate, NH4HSO4) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 이러한 촉매 피독 물질은 촉매에 흡착되어 촉매의 활성을 저하시킨다. 촉매 피독 물질은 상대적으로 높은 온도, 즉 섭씨 350도 내지 섭씨 450도 범위 내의 온도에서 분해되므로, 반응기(300) 내의 촉매를 승온시켜 피독된 촉매를 재생할 수 있다.Specifically, the poisoning substance that poisons the catalyst may include at least one of ammonium sulfate (NH 4 ) 2 SO 4 and ammonium hydrogen sulfite (NH 4 HSO 4 ). Such a catalyst poisoning material is adsorbed on the catalyst to lower the activity of the catalyst. Since the catalyst poisonous substance is decomposed at a relatively high temperature, that is, at a temperature within the range of 350 degrees Celsius to 450 degrees Celsius, the catalyst in the reactor 300 can be heated to regenerate the poisoned catalyst.

환원제로는 암모니아(NH3) 또는 우레아(urea, CO(NH2)2)가 사용될 수 있다. 환원제로 우레아(urea)가 사용될 경우, 우레아(urea, CO(NH2)2)를 가수분해 또는 열분해시켜 암모니아(NH3)와 이소시안산(Isocyanic acid, HNCO)을 생성한다. 그리고 이소시안산(HNCO)은 다시 암모니아(NH3)와 이산화탄소(CO2)로 분해한다. 즉, 우레아를 분해시켜 최종적으로 암모니아를 생성한다. 그리고 암모니아(NH3)는 질소산화물과 직접 반응하는 최종적인 환원제의 역할을 한다.Ammonia (NH 3 ) or urea (urea, CO (NH 2 ) 2 ) may be used as the reducing agent. When urea is used as the reducing agent, ammonia (NH 3 ) and isocyanic acid (HNCO) are produced by hydrolysis or pyrolysis of urea (urea, CO (NH 2 ) 2 ). And isocyanate (HNCO) decomposes again into ammonia (NH 3 ) and carbon dioxide (CO 2 ). That is, it decomposes urea to finally produce ammonia. And ammonia (NH 3 ) acts as a final reducing agent that reacts directly with nitrogen oxides.

또한, 반응기(300)의 하우징은, 일례로, 내열성이 우수한 스테인레스 스틸(stainless steel)을 소재로 만들어질 수 있다.In addition, the housing of the reactor 300 may be made of stainless steel having excellent heat resistance, for example.

분기 유로(640)는 반응기(300) 전방의 배기 유로(610)에서 분기하여 반응기(300)에 연결된다.The branch flow path 640 branches from the exhaust flow path 610 in front of the reactor 300 and is connected to the reactor 300.

이때, 반응기(300)와 분기 유로(640)의 연결은 분기 유로(640)가 반응기(300) 전방에서 배기 유로(610)에 다시 합류함으로써 간접적으로 연결되거나 분기 유로(640)가 반응기(300)와 직접 연결될 수 있다.At this time, the connection between the reactor 300 and the branch passage 640 may be indirectly connected by joining the branch passage 640 to the exhaust passage 610 from the front of the reactor 300 or by connecting the branch passage 640 to the reactor 300, As shown in FIG.

또한, 본 명세서에서 전방은 배기가스의 흐름을 기준으로 상류 측을 의미하며 후방은 하류 측을 의미한다.In the present specification, the front means the upstream side based on the flow of the exhaust gas and the rear means the downstream side.

가열 장치(4000)는 분기 유로(640) 상에 설치된다. 가열 장치(400)가 가동되면 분기 유로(640)를 흐르는 유체, 즉 엔진(200)에서 배출된 배기가스의 일부를 가열하여 승온시킨다. 일례로, 가열 장치(400) 오일 버너(oil burner) 또는 플라스마 버너(plasma burner)일 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에서, 가열 장치(400)의 가동에는 산소가 요구될 수 있다.The heating device 4000 is installed on the branch passage 640. When the heating device 400 is operated, a part of the fluid flowing in the branch flow path 640, that is, the exhaust gas discharged from the engine 200, is heated to raise the temperature. For example, the heating device 400 may be an oil burner or a plasma burner. That is, in one embodiment of the present invention, oxygen may be required to operate the heating apparatus 400.

그리고 본 발명의 일 실시예에서, 가열 장치(400)가 공급하는 열에너지는 환원제의 분해에 사용되거나 반응기(300)에 설치된 촉매의 재생에 사용될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the thermal energy supplied by the heating device 400 may be used for decomposing the reducing agent or for regenerating the catalyst provided in the reactor 300.

블로워(450)는, 가열 장치(400)와 마찬가지로, 분기 유로(640) 상에 설치될 수 있다. 블로워(450)는 분기 유로(640)를 따라 이동하는 유체의 유량과 유속을 제어할 수 있다.The blower 450 can be installed on the branch passage 640, like the heating device 400. The blower 450 can control the flow rate and the flow rate of the fluid moving along the branch flow path 640.

외기 공급부(800)는 분기 유로(640)에 연결되어 가열 장치(400)에 외기를 공급할 수 있다. 즉, 외기 공급부(800)는 분기 유로(640)에 외기를 공급하여, 가열 장치(400)의 가동에 필요한 산소를 공급할 수 있다.The outside air supply part 800 may be connected to the branch flow path 640 to supply outside air to the heating device 400. [ That is, the outside air supply unit 800 can supply outside air to the branch flow path 640 to supply oxygen necessary for operating the heating apparatus 400.

일례로, 외기 공급부(800)는 외부의 공기를 주입하기 위한 외기 공급 유로(810)와 외기 공급 유로(810)를 개폐하는 외기 공급 밸브(870)를 포함할 수 있다.For example, the outside air supply unit 800 may include an outside air supply passage 810 for injecting outside air and an outside air supply valve 870 for opening and closing the outside air supply passage 810.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예서는, 연소 공기를 필요로 하는 버너가 가열 장치(400)로 사용될 경우, 가열 장치(400)가 외기 공급부(800)로부터 산소를 공급받을 수 있으므로, 가열 장치(400)의 효과적인 운용이 가능하다.As described above, in an embodiment of the present invention, when the burner requiring combustion air is used as the heating device 400, the heating device 400 can receive oxygen from the outside air supply part 800, 400 can be operated effectively.

분해 챔버(500)는 환원제 전구체인 우레아(urea, CO(NH2)2)를 공급받아 이를 분해하여 질소산화물(NOx)을 환원시킬 환원제로 사용되는 암모니아(NH3)를 생성한다.The decomposition chamber 500 generates ammonia (NH 3 ) which is used as a reducing agent to reduce nitrogen oxide (NOx) by decomposing the urea (CO (NH 2 ) 2 ) as a reducing agent precursor.

구체적으로, 분해 챔버(500) 내의 온도가 섭씨 300도 내지 섭씨 500도 범위 내로 유지되면, 우레아(urea, CO(NH2)2)가 용이하게 가수분해되면서 암모니아(NH3)와 이소시안산(Isocyanic acid, HNCO)이 생성된다. 그리고 이소시안산(HNCO)은 다시 암모니아(NH3)와 이산화탄소(CO2)로 분해된다. 즉, 우레아가 분해되면 최종적으로 암모니아가 생성될 수 있다.If specifically, the temperature in the decomposition chamber 500 is maintained within Celsius 300 degrees to degrees Celsius to 500 degrees, urea (urea, CO (NH 2) 2) is as easily hydrolyzed ammonia (NH 3) and isocyanate ( Isocyanic acid, HNCO). And isocyanate (HNCO) is decomposed again into ammonia (NH 3 ) and carbon dioxide (CO 2 ). That is, when urea is decomposed, ammonia may finally be generated.

환원제 분사부(570)는 분해 챔버(500)에서 생성된 암모니아(NH3)를 공급받아 반응기(300)에 유입될 배기가스에 분사한다. 환원제 분사부(570)를 통해 분사된 암모니아는 배기가스와 혼합되어 반응기(300)의 촉매를 거치면서 배기가스에 함유된 질소산화물을 환원시킨다. 일례로, 환원제 분사부(570)는 분기 유로(640)와 배기 유로의 합류 지점에 설치될 수 있다.The reducing agent spraying unit 570 injects ammonia (NH 3 ) generated in the decomposition chamber 500 into the exhaust gas to be introduced into the reactor 300. The ammonia injected through the reducing agent injecting section 570 is mixed with the exhaust gas to reduce the nitrogen oxide contained in the exhaust gas through the catalyst in the reactor 300. For example, the reducing agent spraying section 570 can be installed at the junction point of the branch passage 640 and the exhaust passage.

환원제 공급부(550)는 환원제 전구체인 우레아를 분해 챔버(500)에 공급한다. 환원제 공급부(550)는 엔진(200)의 부하에 따라 변동하는 환원제 요구량을 고려하여 적절한 양의 우레아를 분해 챔버(500)에 공급할 수 있다.The reducing agent supply unit 550 supplies urea, which is a reducing agent precursor, to the decomposition chamber 500. The reducing agent supply unit 550 can supply an appropriate amount of urea to the decomposition chamber 500 in consideration of the amount of the reducing agent that varies depending on the load of the engine 200. [

환원제 공급부(550)는 저장 탱크, 분무용 압축 공기 공급 장치 등 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공지된 다양한 구성을 포함할 수 있다.The reducing agent supply unit 550 may include various configurations known to those skilled in the art such as a storage tank, compressed air supply apparatus for spraying, and the like.

바이패스 유로(620)는 반응기(300) 전방의 배기 유로(610)에서 분기되어 반응기(300) 후방의 배기 유로(610)와 합류한다. 바이패스 밸브(720)는 바이패스 유로(620) 상에 설치되어 바이패스 유로(620)를 개폐한다.The bypass flow path 620 branches from the exhaust flow path 610 in front of the reactor 300 and merges with the exhaust flow path 610 in the rear of the reactor 300. The bypass valve 720 is installed on the bypass flow path 620 to open / close the bypass flow path 620.

메인 밸브(710)는 배기 유로(610)와 바이패스 유로(620)의 분기 지점과 배기 유로(620)와 분기 유로(640)의 분기 지점 사이의 배기 유로(610)에 설치된다. 보조 밸브(730)는 바이패스 유로(620)와 배기 유로(610)의 합류 지점과 반응기(300) 사이의 배기 유로(610)에 설치된다. 즉, 메인 밸브(710)와 보조 밸브(730)는 반응기(300)의 전방 및 후방에 각각 설치되어 배기 유로(610)를 개폐한다.The main valve 710 is installed in an exhaust passage 610 between a branch point of the exhaust passage 610 and the bypass passage 620 and a branch point of the exhaust passage 620 and the branch passage 640. The auxiliary valve 730 is installed at the confluence point of the bypass flow path 620 and the exhaust flow path 610 and in the exhaust flow path 610 between the reactor 300 and the reactor 300. That is, the main valve 710 and the auxiliary valve 730 are installed at the front and rear of the reactor 300 to open and close the exhaust passage 610, respectively.

제1 폐루브 밸브(760)는 배기 유로(610)와 바이패스 유로(620)의 분기 지점 전방의 배기 유로(610)에 설치된다. 그리고 제2 폐루프 밸브(780)는 배기 유로(610)와 바이패스 유로(620)의 합류 지점 후방의 배기 유로(610)에 설치된다.The first closed-loop valve 760 is installed in the exhaust passage 610 in front of the branching point of the exhaust passage 610 and the bypass passage 620. The second closed loop valve 780 is installed in the exhaust passage 610 behind the junction point of the exhaust passage 610 and the bypass passage 620.

제1 폐루프 밸브(760)와 제2 폐루프 밸브(780)가 폐쇄되고, 메인 밸브(710), 보조 밸브(730), 및 바이패스 밸브(720)가 개방되면, 배기 유로(610)의 일부와, 분기 유로(640), 그리고 바이패스 유로(640)를 포함하며 반응기(300)와 가열 장치(400) 사이를 순환하도록 형성되는 폐루프가 형성될 수 있다.The first closed loop valve 760 and the second closed loop valve 780 are closed and the main valve 710, the auxiliary valve 730 and the bypass valve 720 are opened, A closed loop formed to circulate between the reactor 300 and the heating device 400, including a part of the fluid, the branch flow channel 640, and the bypass flow channel 640, may be formed.

이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 동력 장치(101)는 피독된 촉매를 효과적으로 재생시킬 수 있다.With this configuration, the power unit 101 including the selective catalytic reduction system according to an embodiment of the present invention can effectively regenerate the poisoned catalyst.

즉, 분기 유로(640)와 바이패스 유로(620)를 활용하여 반응기(300)와 가열 장치(400) 사이를 순환할 수 있는 폐루프를 형성함으로써, 촉매를 재생시키기 위해 소모되는 열에너지를 최소화할 수 있다. 또한, 촉매를 승온시키는데 소요되는 시간도 단축할 수 있다.That is, by forming a closed loop that can circulate between the reactor 300 and the heating device 400 by utilizing the branch channel 640 and the bypass channel 620, the thermal energy consumed for regenerating the catalyst can be minimized . Further, the time required for raising the temperature of the catalyst can be shortened.

이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 동력 장치(101)의 동작 원리를 설명한다.Hereinafter, the operation principle of the power unit 101 including the selective catalytic reduction system according to one embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4. FIG.

본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 동력 장치(101)는 후처리 가동 모드와, 후처리 비가동 모드, 그리고 촉매 재생 모드 중 어느 하나의 모드로 구분 동작할 수 있다.The power unit 101 including the selective catalytic reduction system according to an embodiment of the present invention can be divided into a post-treatment mode, a post-treatment non-active mode, and a catalyst regeneration mode.

도 1에 도시한 바와 같이, 후처리 가동 모드에서는 엔진(200)의 배기가스가 배기 유로(610)를 따라 반응기(300)를 거쳐 이동할 수 있다. 즉, 후처리 가동 모드에서는 엔진(200)의 배기가스를 후처리하여 정화시킬 수 있다.1, the exhaust gas of the engine 200 can be moved along the exhaust flow path 610 through the reactor 300 in the post-processing operation mode. That is, in the post-processing operation mode, the exhaust gas of the engine 200 can be post-treated for purification.

구체적으로, 후처리 가동 모드에서, 메인 밸브(710), 보조 밸브(730), 제1 폐루프 밸브(760), 및 제2 폐루프 밸브(780)는 개방되고 바이패스 밸브(720)는 폐쇄될 수 있다.Specifically, in the after-treatment operation mode, the main valve 710, the auxiliary valve 730, the first closed-loop valve 760, and the second closed-loop valve 780 are opened and the bypass valve 720 is closed .

또한, 가열 장치(400)는 후처리 가동 모드에서 환원제를 생성하는 분해 챔버(500)의 온도가 환원제 생성이 가능한 온도 이하가 되면 가동될 수 있다.In addition, the heating device 400 can be operated when the temperature of the decomposition chamber 500 generating the reducing agent in the post-treatment operating mode becomes lower than the temperature at which the reducing agent can be generated.

그리고 가열 장치(400)가 가동된 이후 분기 유로(640)를 흐르는 유체에 가열 장치(400)에 필요한 산소가 부족하면 외기 공급부(800)가 외기를 공급하여 가열 장치(400)에 필요한 연소 공기를 보충할 수 있다.If the fluid flowing through the branch flow path 640 lacks oxygen required for the heating apparatus 400 after the heating apparatus 400 is operated, the outside air supply unit 800 supplies the outside air to supply the combustion air required for the heating apparatus 400 Can be supplemented.

도 2에 도시한 바와 같이, 후처리 비가동 모드에서는 엔진(200)의 배기가스가 바이패스 유로(720)를 따라 반응기(300)를 우회하여 이동할 수 있다. 즉, 후처리 비가동 모드에서는 엔진(200)의 배기가스를 후처리하지 않고 배출할 수 있다. 선박이 공해 영역이나 환경 규제 영역이 아닌 곳에서 운항하거나 선택적 촉매 환원 시스템에 이상이 발생하였으나 재생이 불가능한 경우 후처리 비가동 모드로 동작할 수 있다.As shown in FIG. 2, in the post-processing non-operating mode, the exhaust gas of the engine 200 can travel along the bypass flow path 720 and bypass the reactor 300. That is, in the post-processing non-operating mode, the exhaust gas of the engine 200 can be discharged without being post-processed. If the ship is operated in a non-pollution zone or in an environment-restricted area, or if the selective catalytic reduction system fails, but can not be regenerated, it may operate in a postprocessing-inactive mode.

구체적으로, 후처리 비가동 모드에서, 제1 폐루프 밸브(760), 제2 폐루프 밸브(780), 및 바이패스 밸브(720)는 개방되고 메인 밸브(710) 및 보조 밸브(730)는 폐쇄될 수 있다. 이때, 보조 밸브(730)는 후처리 비가동 모드에서 바이패스 유로(620)를 따라 이동하는 배기가스의 일부가 반응기(300)로 역류하는 것을 방지할 수 있다.The first closed loop valve 760, the second closed loop valve 780 and the bypass valve 720 are opened and the main valve 710 and the auxiliary valve 730 are opened Can be closed. At this time, the auxiliary valve 730 can prevent the part of the exhaust gas moving along the bypass flow path 620 from flowing back to the reactor 300 in the post-treatment non-operating mode.

또한, 가열 장치(400)와 외기 공급부(800)는 후처리 비가동 모드에서는 가동되지 않는다.Further, the heating device 400 and the outside air supply part 800 are not operated in the postprocessing non-operating mode.

도 3에 도시한 바와 같이, 촉매 재생 모드에서는 가열 장치(400)와 반응기(300)를 포함하는 폐루프(closed loop)를 형성하여 반응기(300)의 촉매를 가열하여 재생시킬 수 있다.As shown in FIG. 3, in the catalyst regeneration mode, a closed loop including the heating apparatus 400 and the reactor 300 may be formed to heat and regenerate the catalyst in the reactor 300.

전술한 바와 같이, 촉매는 배기가스의 황산화물(SOx)과 암모니아(NH3)가 반응하여 생성된 촉매 피독 물질에 피독되어 활성이 저하될 수 있다.As described above, the catalyst may be poisoned by the catalyst poisoning material produced by the reaction of sulfur oxides (SOx) and ammonia (NH 3 ) of the exhaust gas, and the activity may be lowered.

일례로, 황산암모늄(Ammonium sulfate, (NH4)2SO4) 및 아황산수소암모늄(Ammonium bisulfate, NH4HSO4)과 같은 촉매 피독 물질은 섭씨 350도 내지 섭씨 450도 범위 내의 온도에서 분해된다. 따라서, 반응기(300) 내의 촉매를 가열하면 촉매 피독 물질을 제거하여 촉매의 활성을 회복시킬 수 있다.In one example, the catalyst poisoning materials, such as ammonium sulfate (Ammonium sulfate, (NH 4) 2 SO 4) and hydrogen sulfite, ammonium (Ammonium bisulfate, NH 4 HSO 4 ) is decomposed at a temperature in the range degrees to degrees Celsius to 450 degrees Celsius to 350. Therefore, when the catalyst in the reactor 300 is heated, the activity of the catalyst can be restored by removing the catalyst poisoning substance.

또한, 촉매 재생 모드에서 형성되는 폐루프(closed loop)는 배기 유로(610)의 일부와, 분기 유로(640), 그리고 바이패스 유로(620)를 포함하며, 반응기(300)와 가열 장치(400) 사이를 순환하도록 형성된다.The closed loop formed in the catalyst regeneration mode includes a part of the exhaust flow path 610 and the branch flow path 640 and the bypass flow path 620. The reactor 300 and the heating device 400 As shown in Fig.

이와 같이, 폐루프를 형상하고 가열 장치(400)가 폐루프를 순환하는 유체를 가열함으로써, 촉매를 재생시키기 위해 소모되는 열에너지를 최소화시켜 연료의 낭비를 막을 수 있다.Thus, by forming a closed loop and heating the fluid circulating through the closed loop of the heating device 400, the thermal energy consumed for regenerating the catalyst can be minimized, and waste of fuel can be prevented.

구체적으로, 촉매 재생 모드에서, 메인 밸브(710), 보조 밸브(730), 및 바이패스 밸브(720)는 개방되고 제1 폐루프 밸브(760)는 폐쇄되며, 제2 폐루프 밸브(780)는 폐쇄되거나 일부만 개방될 수 있다. 그리고 가열 장치(400)는 촉매 재생 모드에서 가동된다.Specifically, in the catalyst regeneration mode, the main valve 710, the auxiliary valve 730, and the bypass valve 720 are opened, the first closed loop valve 760 is closed, the second closed loop valve 780 is closed, May be closed or only partially open. And the heating device 400 is operated in the catalyst regeneration mode.

또한, 도 4에 도시한 바와 같이, 가열 장치(400)의 가동에 따라 폐루프 내 산소가 부족해지면, 외기 공급부(800)를 가동하여 가열 장치(400)에 필요한 연소 공기를 공급할 수 있다.4, when the oxygen in the closed loop becomes insufficient due to the operation of the heating apparatus 400, the outside air supply unit 800 can be operated to supply the combustion air required for the heating apparatus 400. [

이와 같이, 외기 공급부(800)가 가열 장치(400)에 연소 공기를 공급하기 위하여 폐루프에 외기를 지속적으로 공급하면 폐루프의 압력이 상승될 수 있다.In this way, when the outside air supply unit 800 continuously supplies outside air to the closed loop to supply the combustion air to the heating apparatus 400, the pressure of the closed loop can be raised.

이때, 제2 폐루프 밸브(780)를 일부 개방하여 폐루프의 압력을 안전한 범위 이내로 유지할 수 있다. 여기서, 안전한 범위란 배기 시스템과 선택적 촉매 환원 시스템이 안정적으로 유지될 수 있는 허용 압력 이내를 의미한다.At this time, it is possible to partially open the second closed loop valve 780 to keep the pressure of the closed loop within a safe range. Here, the safe range means within the allowable pressure that the exhaust system and the selective catalytic reduction system can be stably maintained.

이와 같은 동작에 의하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 동력 장치(101)는 피독된 촉매를 효과적으로 재생시킬 수 있다.By this operation, the power unit 101 including the selective catalytic reduction system according to the embodiment of the present invention can effectively regenerate the poisoned catalyst.

즉, 분기 유로(640)와 바이패스 유로(620)를 활용하여 반응기(300)와 가열 장치(400) 사이를 순환할 수 있는 폐루프를 형성함으로써, 촉매를 재생시키기 위해 소모되는 열에너지를 최소화할 수 있다. 또한, 촉매를 승온시키는데 소요되는 시간도 단축할 수 있다.That is, by forming a closed loop that can circulate between the reactor 300 and the heating device 400 by utilizing the branch channel 640 and the bypass channel 620, the thermal energy consumed for regenerating the catalyst can be minimized . Further, the time required for raising the temperature of the catalyst can be shortened.

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

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

101: 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 동력 장치
200: 엔진
250: 과급기
300: 반응기
400: 가열 장치
450: 블로워
500: 분해 챔버
550: 환원제 공급부
570: 환원제 분사부
610: 메인 배기 유로
620: 바이패스 유로
640: 분기 유로
710: 메인 밸브
720: 바이패스 밸브
730: 보조 밸브
760: 제1 폐루프 밸브
780: 제2 폐루프 밸브
800: 외기 공급부
810: 외기 공급 라인
870: 외기 공급 밸브
101: Power unit including selective catalytic reduction system
200: engine
250: Supercharger
300: reactor
400: Heating device
450: Blower
500: decomposition chamber
550: Reducing agent supply unit
570: Reducing agent dispensing part
610: Main exhaust channel
620: Bypass channel
640:
710: Main valve
720: Bypass valve
730: auxiliary valve
760: First closed-loop valve
780: Second closed-loop valve
800: outside air supply part
810: Outdoor supply line
870: Outdoor supply valve

Claims (9)

질소산화물(NOx)을 함유한 배기가스를 배출하는 엔진;
상기 엔진이 배출한 배기가스가 이동하는 배기 유로;
상기 배기 유로 상에 설치되며 촉매가 내부에 설치된 반응기;
상기 반응기 전방의 상기 배기 유로에서 분기하여 상기 반응기에 연결된 분기 유로;
상기 배기 유로와 상기 분기 유로의 분기 지점 전방의 상기 배기 유로에서 분기되어 상기 반응기 후방의 상기 배기 유로와 합류하는 바이패스 유로; 및
상기 분기 유로 상에 설치된 가열 장치
를 포함하는 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 동력 장치.
An engine for exhausting exhaust gas containing nitrogen oxides (NOx);
An exhaust passage through which the exhaust gas discharged from the engine moves;
A reactor installed on the exhaust passage and having a catalyst therein;
A branch flow path branching from the exhaust flow path in front of the reactor and connected to the reactor;
A bypass passage branched from the exhaust passage in front of a branch point of the exhaust passage and the branch passage and merging with the exhaust passage in the rear of the reactor; And
A heating device
≪ / RTI >
제1항에 있어서,
상기 엔진의 배기가스가 상기 배기 유로를 따라 상기 반응기를 거쳐 이동하는 후처리 가동 모드와;
상기 엔진의 배기가스가 상기 바이패스 유로를 따라 상기 반응기를 우회하여 이동하는 후처리 비가동 모드; 그리고
상기 가열 장치와 상기 반응기를 포함하는 폐루프(closed loop)를 형성하여 상기 반응기의 촉매를 재생시키는 촉매 재생 모드
중 어느 하나의 모드로 동작하는 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 동력 장치.
The method according to claim 1,
A post-treatment operating mode in which the exhaust gas of the engine moves along the exhaust passage via the reactor;
A post-treatment non-operating mode in which the exhaust gas of the engine travels along the bypass passage to bypass the reactor; And
A catalyst regeneration mode for regenerating a catalyst in the reactor by forming a closed loop including the heating device and the reactor;
And a selective catalytic reduction system operating in any one of the two modes.
제2항에 있어서,
상기 촉매 재생 모드에서 형성되는 상기 폐루프(closed loop)는 상기 배기 유로의 일부와, 상기 분기 유로, 그리고 상기 바이패스 유로를 포함하며 상기 반응기와 상기 가열 장치 사이를 순환하도록 형성되는 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 동력 장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the closed loop formed in the catalyst regeneration mode includes a part of the exhaust passage, the branch passage, and the bypass passage and is arranged to circulate between the reactor and the heating device, Lt; / RTI >
제2항에 있어서,
상기 배기 유로와 상기 바이패스 유로의 분기 지점과 상기 배기 유로와 상기 분기 유로의 분기 지점 사이의 상기 배기 유로에 설치된 메인 밸브;
상기 바이패스 유로 상에 설치된 바이패스 밸브;
상기 배기 유로와 상기 바이패스 유로의 분기 지점 전방의 상기 배기 유로에 설치된 제1 폐루프 밸브; 및
상기 배기 유로와 상기 바이패스 유로의 합류 지점 후방의 상기 배기 유로에 설치된 제2 폐루프 밸브
를 더 포함하는 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 동력 장치.
3. The method of claim 2,
A main valve provided in the exhaust passage between a branch point of the exhaust passage and the bypass passage and a branch point of the exhaust passage and the branch passage;
A bypass valve provided on the bypass passage;
A first closed loop valve provided in the exhaust passage in front of a branch point of the exhaust passage and the bypass passage; And
A second closed loop valve installed in the exhaust passage behind the junction of the exhaust passage and the bypass passage,
Further comprising a selective catalytic reduction system.
제4항에 있어서,
상기 후처리 가동 모드에서, 상기 메인 밸브, 상기 제1 폐루프 밸브, 및 상기 제2 폐루프 밸브는 개방되고 상기 바이패스 밸브는 폐쇄되며,
상기 후처리 비가동 모드에서, 상기 제1 폐루프 밸브, 상기 제2 폐루프 밸브, 및 상기 바이패스 밸브는 개방되고 상기 메인 밸브는 폐쇄되며,
상기 촉매 재생 모드에서, 상기 메인 밸브 및 상기 바이패스 밸브는 개방되고 상기 제1 폐루프 밸브는 폐쇄되며 상기 제2 폐루프 밸브는 폐쇄되거나 일부만 개방되는 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 동력 장치.
5. The method of claim 4,
In the after-treatment operation mode, the main valve, the first closed-loop valve, and the second closed-loop valve are opened and the bypass valve is closed,
In the postprocessing non-active mode, the first closed-loop valve, the second closed-loop valve, and the bypass valve are opened and the main valve is closed,
Wherein in the catalyst regeneration mode the main valve and the bypass valve are open and the first closed loop valve is closed and the second closed loop valve is closed or only partially opened.
제1항에 있어서,
상기 분기 유로 상에 설치된 블로워를 더 포함하는 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 동력 장치.
The method according to claim 1,
And a blower provided on the branch passage.
제1항에 있어서,
상기 분기 유로에 연결되어 상기 가열 장치에 외기를 공급하는 외기 공급부를 더 포함하는 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 동력 장치.
The method according to claim 1,
And an outside air supply unit connected to the branch flow path to supply outside air to the heating apparatus.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 분기 유로 상에 설치된 분해 챔버와;
상기 분해 챔버에 환원제를 공급하는 환원제 공급부
를 더 포함하는 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 동력 장치.
8. The method according to any one of claims 1 to 7,
A decomposition chamber provided on the branch passage;
A reducing agent supply unit for supplying a reducing agent to the decomposition chamber,
Further comprising a selective catalytic reduction system.
제8항에 있어서,
상기 가열 장치는 상기 후처리 가동 모드에서 상기 분해 챔버의 온도가 환원제 생성 온도 이하이거나 상기 촉매 재생 모드에서 가동되는 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 동력 장치.
9. The method of claim 8,
Wherein the heating device includes a selective catalytic reduction system in which the temperature of the decomposition chamber is lower than or equal to a reducing agent production temperature in the post-treatment operation mode.
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