KR20170099138A - Selective Catalytic Reduction System for Energy Saving - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a selective catalytic reduction (SCR) system to save energy, capable of preventing an SCR reactor from being poisoned and also capable of reducing consumption energy in a catalyst regeneration operation, or a heating and ventilation operation. According to the present invention, in the case of removing contamination generated in a catalyst of the SCR reactor due to ammonium disulfate, which is generated in the SCR reactor as an exhaust gas purification process is underway to remove nitrogen oxide from exhaust gas of an engine by the SCR reactor, to regenerate the catalyst of the SCR reactor, or in the case of maintaining the SCR reactor at a constant temperature to heat and ventilate the SCR reactor, the air heated by waste heat of the exhaust gas of a main engine exhausted from a front end of a turbo charger of the main engine is fed to the SCR reactor to remove the contamination from the catalyst of the SCR reactor so as to regenerate the catalyst, or heat and ventilate the SCR reactor; thus preventing the SCR reactor from being poisoned and also reducing energy consumption in the catalyst regeneration operation, or the heating and ventilation operation.

Description

에너지 절감을 위한 SCR 시스템{Selective Catalytic Reduction System for Energy Saving}[0001] SCR system for energy saving [0002]

본 발명은 선박에 설치된 엔진의 구동시에 생성되는 엔진 배기가스의 질소산화물(NOx)을 제거하는 SCR 시스템에 관한 것으로, 특히 SCR 반응기에 의해 엔진 배기가스의 질소산화물을 제거하는 배기가스 정화 처리를 진행함에 따라 SCR 반응기에 생성되는 암모늄 이황산염(Ammonium Bisulfate)에 기인한 SCR 반응기 촉매의 오염을 제거하여 SCR 반응기의 촉매를 재생하거나, SCR 반응기를 일정 온도로 유지하여 SCR 반응기에 대한 가열 및 환기(heating & venting)를 진행하는 경우에, 주엔진 터보차저의 전단(前端)으로부터 배출되는 주엔진 배기가스의 폐열에 의해 가열된 공기를 SCR 반응기에 유입시켜서 SCR 반응기 촉매의 오염을 제거하여 촉매 재생하거나 SCR 반응기에 대한 가열 및 환기를 진행함으로써, 촉매 재생이나 가열 및 환기 운전시에 SCR 반응기의 피독을 방지함과 아울러 소비 에너지를 절감하도록 하는 에너지 절감을 위한 SCR 시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an SCR system for removing nitrogen oxides (NOx) of an engine exhaust gas generated at the time of driving an engine installed in a ship, and particularly, an exhaust gas purifying process for removing nitrogen oxides , It is possible to regenerate the catalyst of the SCR reactor by removing the contamination of the SCR reactor catalyst due to the ammonium sulfonate formed in the SCR reactor or to maintain the SCR reactor at a constant temperature, the air heated by the waste heat of the main engine exhaust gas discharged from the front end of the main engine turbocharger is introduced into the SCR reactor to remove the contamination of the SCR reactor catalyst to regenerate the catalyst, By heating and ventilating the reactor, it is possible to prevent poisoning of the SCR reactor during catalyst regeneration, heating and ventilation operations And to an SCR system for energy saving that reduces energy consumption.

일반적으로 선박에 사용되는 디젤 엔진에서 배출되는 배기가스 중 질소산화물과 황산화물은 국제연합(UN)의 산하기관인 IMO(International Maritime Organization, 국제 해사기구)로부터 배출규제를 받고 있는 대표적인 대기 오염물질들이다.Nitrogen oxides and sulfur oxides among exhaust gases emitted from diesel engines commonly used in ships are representative air pollutants subject to emission regulation from the International Maritime Organization (IMO), which is a member of the United Nations (UN).

질소산화물은 NO, NO2, NO3, N2O, N2O3, N2O4, N2O5를 통칭하지만 대부분의 질소산화물은 NO와 NO2이다. 황산화물은 석탄과 석유와 같은 연료에 포함된 황성분이 연소과정에서 산화된 것으로 주로 SO2이다.Nitrogen oxides are NO, NO 2 , NO 3 , N 2 O, N 2 O 3 , N 2 O 4 and N 2 O 5 , but most of the nitrogen oxides are NO and NO 2 . Sulfur oxides are mainly SO 2 in which sulfur components contained in fuels such as coal and petroleum are oxidized in the combustion process.

질소산화물은, 고온 영역에서 공기 중 질소와 산소가 반응하여 생성되는 Thermal NOx, 연료에서 발생되는 탄화수소가 공기 중의 질소와 반응하여 생성되는 Prompt NOx, 연료에 포함된 질소성분이 연소과정에서 산화되어 생성되는 Fuel NOx로 구분된다.Nitrogen oxides are generated by the reaction of Nitrogen in the combustion process with thermal NOx generated by the reaction of nitrogen and oxygen in the air in the high temperature region, Prompt NOx generated by the reaction of hydrocarbons generated from the fuel with nitrogen in the air, Fuel NOx, which is the amount of NOx in the exhaust gas.

화석연료의 연소반응으로 생성된 질소산화물을 제거하기 위하여 SCR 시스템이 이용되고 있다. SCR 시스템은 환원제와 섞인 배기가스를 SCR 반응기에 설치된 촉매층으로 통과시켜 질소산화물을 질소(N2)와 물(H2O)로 환원시키는데, 암모니아 (NH3)를 환원제로 사용한다.SCR systems have been used to remove nitrogen oxides generated by the combustion reaction of fossil fuels. The SCR system uses ammonia (NH 3 ) as a reducing agent to reduce nitrogen oxides to nitrogen (N 2 ) and water (H 2 O) by passing exhaust gas mixed with a reducing agent through the catalyst layer installed in the SCR reactor.

특히, SCR 반응기에 의해 엔진 배기가스의 질소산화물을 제거하는 SCR 시스템에서는 엔진 배기가스를 SCR 반응기에 인가함과 아울러 환원제 투입모듈에 의하여 우레아를 암모니아로 분해하여 해당 암모니아를 환원제로서 SCR 반응기에 인가함으로써, SCR 반응기에서 암모니아를 환원제로 사용하여 엔진 배기가스의 질소산화물을 질소(N2)와 물(H2O)로 환원시켜서 정화하여 배출한다.In particular, in an SCR system for removing nitrogen oxides of an engine exhaust gas by an SCR reactor, an engine exhaust gas is applied to an SCR reactor, decomposing urea into ammonia by a reducing agent injecting module, and applying ammonia to the SCR reactor as a reducing agent , The nitrogen oxide of the engine exhaust gas is reduced to nitrogen (N 2 ) and water (H 2 O) using ammonia as a reducing agent in the SCR reactor, and is purified and discharged.

상술한 SCR 시스템에서는 SCR 반응기에 의해 엔진 배기가스의 질소산화물을 제거하는 정화 처리를 반복적으로 진행하는 경우 연료에 존재하는 황산화물과 환원제인 암모니아가 반응함에 기인하여 SCR 반응기 내에 암모늄 이황산염(Ammonium Bisulfate)이 생성되어 SCR 반응기의 촉매가 오염되므로 SCR 반응기의 촉매에 의해 엔진 배기가스의 정화 처리를 안정적으로 진행할 수 없게 되며, 엔진 배기가스의 안정적인 정화 처리를 위해서는 ECA(Emission Control Area) 밖의 공해상에서 SCR 반응기에 250℃이상의 열을 가함과 아울러 SCR 반응기에 가열된 물이나 스팀 등을 인가하여 주기적으로 SCR 반응기 촉매의 오염을 제거하여서 SCR 반응기의 촉매를 재생할 필요가 있다.In the SCR system described above, when the purifying treatment for removing the nitrogen oxide of the engine exhaust gas is repeatedly performed by the SCR reactor, the sulfur oxide present in the fuel reacts with the reducing agent ammonia, and thus, the ammonia bisulfate The catalyst in the SCR reactor can not be stably operated by the catalyst in the SCR reactor. In order to purify the engine exhaust gas stably, it is necessary to perform the SCR operation on the outside of the emission control area (ECA) It is necessary to regenerate the catalyst of the SCR reactor by applying heat to the reactor at a temperature of 250 ° C or more and applying heated water or steam to the SCR reactor periodically to remove the contamination of the SCR reactor catalyst.

그리고, ECA(Emission Control Area) 밖의 공해상에서 SCR 반응기에 의해 주엔진의 배기가스를 정화 처리하지 않는 상태에서는 SCR 반응기에 100℃ 이상으로(바람직하게는 200℃) 가열된 공기를 유입시켜 SCR 반응기에 대한 가열 및 환기(heating & venting)를 진행하여서, 대기 중의 수분 응축에 의한 SCR 반응기의 촉매 강도 및 활성이 저감되는 것을 방지할 필요가 있다.When the exhaust gas of the main engine is not purified by the SCR reactor on the pollution outside the ECA (Emission Control Area), air heated to 100 ° C or higher (preferably 200 ° C) is introduced into the SCR reactor, It is necessary to conduct heating and venting for preventing the catalyst strength and activity of the SCR reactor due to moisture condensation in the atmosphere from being reduced.

종래의 SCR 시스템에서는 SCR 반응기의 촉매를 재생하거나 SCR 반응기에 대한 가열 및 환기를 진행하는 경우에 전기히터 또는 버너를 이용하여 SCR 반응기의 온도를 상술한 바와 같이 일정온도로 높여주어야 하므로 에너지 소모가 증가하는 문제점이 있다.In the conventional SCR system, when regenerating the catalyst of the SCR reactor or heating and ventilating the SCR reactor, the temperature of the SCR reactor must be increased to a predetermined temperature by using an electric heater or a burner, .

종래의 SCR 시스템에서는 SCR 반응기의 촉매 재생이나 가열 및 환기를 진행하는 경우에 소요되는 에너지를 감소시키기 위하여 주엔진의 배기가스를 SCR 반응기에 유입시켜서 해당 배기가스의 열을 이용하여 SCR 반응기를 일정온도로 유지함으로써 SCR 반응기의 촉매 재생이나 SCR 반응기에 대한 가열 및 환기를 진행하는 방안이 적용된바 있으나, 이와 같이 SCR 반응기에 주엔진의 배기가스를 직접 유입시켜서 촉매 재생이나 가열 및 환기를 진행하면 배기가스에 함유된 황(S)이나 인(P) 화합물에 의하여 SCR 반응기의 촉매가 피독되어 활성이 저하되는 문제점이 있다.In the conventional SCR system, the exhaust gas of the main engine is introduced into the SCR reactor in order to reduce the energy required for catalyst regeneration, heating and ventilation of the SCR reactor, and the SCR reactor is heated to a certain temperature The catalyst regeneration of the SCR reactor and the heating and ventilation of the SCR reactor have been applied. However, when the exhaust gas of the main engine is directly introduced into the SCR reactor to regenerate the catalyst, heat and ventilate the exhaust gas, The catalyst of the SCR reactor is poisoned by the sulfur (S) or phosphorus (P) compound contained in the catalyst.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, SCR 반응기에 의해 엔진 배기가스의 질소산화물을 제거하는 배기가스 정화 처리를 진행함에 따라 SCR 반응기에 생성되는 암모늄 이황산염에 기인한 SCR 반응기 촉매의 오염을 제거하여 SCR 반응기의 촉매를 재생하거나, SCR 반응기를 일정 온도로 유지하여 SCR 반응기에 대한 가열 및 환기(heating & venting)를 진행하는 경우에, 주엔진 터보차저의 전단으로부터 배출되는 주엔진 배기가스의 폐열에 의해 가열된 공기를 SCR 반응기에 유입시켜서 SCR 반응기 촉매의 오염을 제거하여 촉매 재생하거나 SCR 반응기에 대한 가열 및 환기를 진행함으로써, 촉매 재생이나 가열 및 환기 운전시에 SCR 반응기의 피독을 방지함과 아울러 소비 에너지를 절감하도록 하는 에너지 절감을 위한 SCR 시스템을 제공함에 목적이 있다.The present invention has been proposed in order to solve the problems of the prior art as described above, and it is an object of the present invention to provide an SCR reactor which is capable of reducing the nitrogen oxides of engine exhaust gas, In the case of regenerating the catalyst of the SCR reactor by removing the contamination of one SCR reactor catalyst or heating and venting the SCR reactor by maintaining the SCR reactor at a constant temperature, The air heated by the waste heat of the main engine exhaust gas is discharged into the SCR reactor to remove the contamination of the SCR reactor catalyst to regenerate the catalyst or to heat and ventilate the SCR reactor, SCR for energy saving to prevent poisoning of SCR reactor and to reduce energy consumption The purpose to provide a system.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 태양(態樣)에 의하면, SCR 반응기 촉매의 오염을 제거하여 촉매 재생하거나 SCR 반응기에 대한 가열 및 환기를 진행하는 경우에 에너지를 절감하기 위한 SCR 시스템으로서, 공기를 유입시키는 블로워와, 상기 블로워로부터 유입되는 공기를 주엔진 터보차저의 전단으로부터 배출되는 주엔진 배기가스의 폐열에 의해 가열하는 에어히터와, 상기 에어히터에 의해 가열된 공기를 혼합기에 전달하는 가열공기 송출배관을 포함하며; 상기 가열공기 송출배관을 통해 전달되는 가열된 공기를 혼합기를 경유하여 SCR 반응기에 유입시키는 것을 특징으로 하는 에너지 절감을 위한 SCR 시스템을 제공한다.According to a first aspect of the present invention, there is provided a method for regenerating a catalyst by removing contaminants from an SCR reactor catalyst and reducing energy when the catalyst is heated and ventilated An SCR system comprising: a blower for introducing air; an air heater for heating the air introduced from the blower by waste heat of a main engine exhaust gas discharged from a front end of the main engine turbocharger; and an air heater And a heating air delivery pipe for delivering the air to the mixer; And the heated air delivered through the heated air delivery pipe is introduced into the SCR reactor via the mixer.

본 발명의 제1 태양에 의하면, 상기 에어히터에 대하여 주엔진 터보차저의 전단으로부터 배출되는 주엔진 배기가스를 출입시키는 주엔진 배기가스 전달용 배관과, 상기 에어히터에 대한 상기 주엔진 배기가스의 출입을 단속하는 주엔진 배기가스 단속용 밸브를 더 포함한다.According to the first aspect of the present invention, there is provided an air heater, comprising: a main engine exhaust gas delivery pipe for allowing a main engine exhaust gas discharged from a front end of a main engine turbocharger to flow in and out of the air heater; Further comprising a main engine exhaust gas interrupting valve for interrupting access to the main engine.

그리고, 본 발명의 제1 태양에 의하면, 상기 에어히터로부터 가열공기 송출배관을 통해 혼합기에 전달되는 가열된 공기를 에너지를 사용하여 가열하는 가열기를 더 포함한다.According to the first aspect of the present invention, there is further provided a heater for heating the heated air, which is transferred from the air heater to the mixer through the heated air delivery pipe, using energy.

아울러, 본 발명의 제1 태양에 의하면, 상기 SCR 반응기의 후단에 설치되어 SCR 반응기로부터 배출되는 공기를 블로워의 공기 유입구 측으로 순환시키는 가열공기 순환배관을 더 포함한다.According to a first aspect of the present invention, there is further provided a heating air circulation pipe provided at a rear end of the SCR reactor and circulating air discharged from the SCR reactor toward the air inlet side of the blower.

한편, 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2 태양에 의하면, SCR 반응기 촉매의 오염을 제거하여 촉매 재생하거나 SCR 반응기에 대한 가열 및 환기를 진행하는 경우에 에너지를 절감하기 위한 SCR 시스템으로서, 공기를 유입시키는 블로워와, 상기 블로워로부터 유입되는 공기를 주엔진 터보차저의 전단으로부터 배출되는 주엔진 배기가스의 폐열에 의해 가열하는 에어히터와, 상기 에어히터에 의해 가열된 공기를 우레아 분해 챔버에 전달하는 가열공기 송출배관을 포함하며; 상기 가열공기 송출배관을 통해 우레아 분해 챔버에 전달되는 가열된 공기를 혼합기를 경유하여 SCR 반응기에 유입시키는 것을 특징으로 하는 에너지 절감을 위한 SCR 시스템을 제공한다.According to a second aspect of the present invention, there is provided an SCR system for removing energy from pollution of a SCR reactor catalyst to regenerate a catalyst or heating and ventilating the SCR reactor, An air heater for heating the air introduced from the blower by waste heat of a main engine exhaust gas discharged from a front end of the main engine turbocharger, And a heating air delivery pipe for delivering the heated air to the chamber; And the heated air delivered to the urea decomposition chamber through the heated air delivery pipe is introduced into the SCR reactor via the mixer.

본 발명의 제2 태양에 의하면, 상기 에어히터에 대하여 주엔진 터보차저의 전단으로부터 배출되는 주엔진 배기가스를 출입시키는 주엔진 배기가스 전달용 배관과, 상기 에어히터에 대한 상기 주엔진 배기가스의 출입을 단속하는 주엔진 배기가스 단속용 밸브를 더 포함한다.According to a second aspect of the present invention, there is provided an air heater, comprising: a main engine exhaust gas delivery pipe for allowing a main engine exhaust gas discharged from a front end of a main engine turbocharger to flow in and out of the air heater; Further comprising a main engine exhaust gas interrupting valve for interrupting access to the main engine.

또한, 본 발명의 제2 태양에 의하면, SCR 반응기의 후단에 설치되어 SCR 반응기로부터 배출되는 공기를 블로워의 공기 유입구 측으로 순환시키는 가열공기 순환배관을 더 포함한다.According to a second aspect of the present invention, there is further provided a heating air circulation pipe installed at the rear end of the SCR reactor and circulating air discharged from the SCR reactor toward the air inlet side of the blower.

아울러, 본 발명의 제2 태양에 의하면, 상기 가열공기 송출배관을 통해 우레아 분해 챔버에 전달되는 가열된 공기를 우레아 분해용 버너에 의해 가열하여서 혼합기를 경유하여 SCR 반응기에 유입시킨다.According to the second aspect of the present invention, the heated air delivered to the urea decomposition chamber through the heated air delivery pipe is heated by the urea decomposition burner and introduced into the SCR reactor via the mixer.

본 발명에 의하면, SCR 반응기에 의해 엔진 배기가스의 질소산화물을 제거하는 배기가스 정화 처리를 진행함에 따라 SCR 반응기에 생성되는 암모늄 이황산염에 기인한 SCR 반응기 촉매의 오염을 제거하여 SCR 반응기의 촉매를 재생하거나, SCR 반응기를 일정 온도로 유지하여 SCR 반응기에 대한 가열 및 환기(heating & venting)를 진행하는 경우에, 주엔진 터보차저의 전단으로부터 배출되는 주엔진 배기가스의 폐열에 의해 가열된 공기를 SCR 반응기에 유입시켜서 SCR 반응기 촉매의 오염을 제거하여 촉매 재생하거나 SCR 반응기에 대한 가열 및 환기를 진행하므로, 촉매 재생이나 가열 및 환기 운전시에 SCR 반응기의 피독을 방지함과 아울러 소비 에너지를 절감하게 된다.According to the present invention, as the exhaust gas purifying treatment for removing nitrogen oxides of the engine exhaust gas is performed by the SCR reactor, contamination of the SCR reactor catalyst due to the ammonium di-sulphate generated in the SCR reactor is removed, The air heated by the waste heat of the main engine exhaust gas discharged from the front end of the main engine turbocharger when the SCR reactor is heated or ventilated while the SCR reactor is maintained at a constant temperature SCR reactor to remove the contamination of the SCR reactor catalyst to regenerate the catalyst or to heat and ventilate the SCR reactor to prevent poisoning of the SCR reactor during catalyst regeneration or heating and ventilation operation, do.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 에너지 절감을 위한 SCR 시스템을 예시한 도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 에너지 절감을 위한 SCR 시스템을 예시한 도이다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 에너지 절감을 위한 SCR 시스템을 예시한 도이다.
도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 에너지 절감을 위한 SCR 시스템을 예시한 도이다.
도 5는 본 발명의 제5 실시예에 따른 에너지 절감을 위한 SCR 시스템을 예시한 도이다.1 is a diagram illustrating an SCR system for energy saving according to a first embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating an SCR system for energy saving according to a second embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating an SCR system for energy saving according to a third embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating an SCR system for energy saving according to a fourth embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating an SCR system for energy saving according to a fifth embodiment of the present invention.

이하 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명하였으나 이는 하나의 실시예로서 설명하는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, it is to be understood that the present invention is not limited to the technical spirit and essential structure and operation of the present invention.

본 발명의 제1 실시예에 따른 에너지 절감을 위한 SCR 시스템(100)은 도 1에 예시된 바와 같이 주엔진(10), SCR 반응기(20), 혼합기(30), 우레아 분해 챔버(40), 우레아 분해용 버너(45), 에어히터(50) 및 블로워(60)를 포함하여 이루어진다.The SCR system 100 for energy saving according to the first embodiment of the present invention includes a main engine 10, an SCR reactor 20, a mixer 30, a urea decomposition chamber 40, A burner 45 for decomposing urea, an air heater 50 and a blower 60.

혼합기(30)는 선박의 추진력 발생을 위한 주엔진(10)의 배기가스를 인가받되 주엔진 배기가스를 배기가스 리시버(11)와 터보차저(15)의 터빈(15-1)을 통해 인가받음과 아울러 우레아 분해 챔버(40)로부터 가수분해된 암모니아를 인가받아서 해당 주엔진 배기가스와 우레아 분배 챔버(40)로부터의 암모니아를 혼합하여 SCR 반응기(20)에 유입시킴으로써, SCR 반응기(20)에 의해 주엔진 배기가스의 질소산화물을 제거케 한다. 혼합기(30)는 우레아 분해 챔버(40)에서 생성된 암모니아가 주엔진 배기가스와 균일하게 혼합되어 SCR 반응기(20)로 공급될 있도록 하는 역할을 하는데 혼합기(30)는 챔버 형태일 수도 있고 AIG(Ammonia Injection Grid)가 배기가스 배관 벽면에 노즐 형태로 설치되며 배관 안쪽에는 유동균일화를 위한 배플 등이 설치될 수 있다.The mixer 30 receives the exhaust gas of the main engine 10 for generating the propulsion force of the ship and receives the main engine exhaust gas through the exhaust gas receiver 11 and the turbine 15-1 of the turbocharger 15 The ammonia hydrolyzed from the urea decomposition chamber 40 is supplied to the SCR reactor 20 by mixing the main engine exhaust gas and the ammonia from the urea distribution chamber 40 into the SCR reactor 20, Thereby removing nitrogen oxides from the main engine exhaust gas. The mixer 30 serves to allow the ammonia produced in the urea decomposition chamber 40 to be uniformly mixed with the main engine exhaust gas and supplied to the SCR reactor 20. The mixer 30 may be in the form of a chamber, Ammonia Injection Grid) is installed on the exhaust gas pipe wall in the form of a nozzle, and a baffle for flow uniformity can be installed on the inside of the pipe.

SCR 반응기(20)는 주엔진(10)에 대해 압축 흡기를 제공하는 터보차저(15)의 후단에 설치된다. 터보차저(15)는 터빈(15-1)과 압축기(15-2)로 이루어진다. 터빈(15-1)은 주엔진(10) 배기가스의 유동 에너지를 이용하여 구동되어서 압축기(15-2)를 구동하고, 압축기(15-2)는 터빈(15-1)의 구동에 의해 흡기를 압축하여서 주엔진(10)으로 공급함으로써 주엔진(10)의 출력을 증가시킨다. 그리고, 배기가스 리시버(11)는 주엔진(10)의 배기 다기관의 출구에 설치되어 배기가스를 저장하고 해당 배기가스를 터빈(15-1)에 인가함과 아울러 밸브(V21)를 통해 주엔진 배기관(P11) 측으로 배출하며, 흡기 리시버(12)는 압축기(15-2)에 의해 압축된 흡기를 저장하였다가 흡기관을 통해 주엔진(10)에 인가하여서 주엔진(10)의 출력을 증강한다.The SCR reactor 20 is installed at the rear end of a turbocharger 15 that provides compression and suction to the main engine 10. [ The turbocharger 15 comprises a turbine 15-1 and a compressor 15-2. The turbine 15-1 is driven using the flow energy of the exhaust gas of the main engine 10 to drive the compressor 15-2 and the compressor 15-2 is driven by the turbine 15-1, And supplies it to the main engine 10 to increase the output of the main engine 10. [ The exhaust gas receiver 11 is installed at the outlet of the exhaust manifold of the main engine 10 to store the exhaust gas and to apply the exhaust gas to the turbine 15-1, And the intake air receiver 12 stores the intake air compressed by the compressor 15-2 and applies the intake air to the main engine 10 through the intake pipe to increase the output of the main engine 10 do.

혼합기(30)는 배기가스 리시버(11)로부터 배출된 주엔진 배기가스와 터보차저(15)의 터빈(15-1)으로부터 배출된 주엔진 배기가스를 밸브(V14)를 통해 인가받음과 아울러 우레아 분해 챔버(40)로부터의 암모니아를 인가받아 해당 주엔진 배기가스와 암모니아를 혼합하여 SCR 반응기(20)에 인가함으로써 SCR 반응기(20)에서 암모니아를 환원제로 이용하여 주엔진 배기가스의 질소산화물을 제거하여서 주엔진 배기가스를 정화 처리케 한다.The mixer 30 receives the main engine exhaust gas discharged from the exhaust gas receiver 11 and the main engine exhaust gas discharged from the turbine 15-1 of the turbocharger 15 through the valve V14, Ammonia is supplied from the decomposition chamber 40 to the SCR reactor 20 by mixing the main engine exhaust gas with ammonia to remove NO x from the main engine exhaust gas using ammonia as a reducing agent in the SCR reactor 20 Thereby purifying the main engine exhaust gas.

이때, 우레아 분해 챔버(40)는 우레아 수용액과 공기를 인가받아서 우레아 수용액을 분무 형태로 자체의 챔버 내부에 분사하고, 배기가스 리시버(11)로부터 밸브(V21, V22)를 통해 인가되는 주엔진 배기가스와 우레아 분해용 버너(45)에 의해 가열된 공기를 자체 챔버 내부에 인가받아 해당 주엔진 배기가스와 가열 공기의 열에 의해 우레아를 가수분해하여 암모니아로 전환시켜 환원제로서 혼합기(30)를 통해 SCR 반응기(20)에 인가하는데, 우레아 분해 챔버(40)로부터의 암모니아를 혼합기(30)에 인가하는 경우에 가열된 기체를 함께 혼합기(30)를 통해 SCR 반응기(20)에 인가함으로써, 주엔진 배기가스의 온도를 SCR 반응기(20)에서의 반응 가능 온도로 상승시켜 SCR 반응기(20)에 인가한다.At this time, the urea decomposition chamber 40 receives the urea aqueous solution and the air, and injects the urea aqueous solution into the chamber thereof in the form of a spray. The urea decomposition chamber 40 receives the urea aqueous solution and the air from the exhaust gas receiver 11 through the valves V21 and V22, The air heated by the burner 45 for decomposing gas and urea is supplied to the inside of the chamber and hydrolyzed by the heat of the main engine exhaust gas and heated air to convert the urea into ammonia, By applying ammonia from the urea decomposition chamber 40 to the mixer 30 and applying the heated gas to the SCR reactor 20 through the mixer 30 together, The temperature of the gas is raised to the reaction possible temperature in the SCR reactor 20 and is applied to the SCR reactor 20. [

그리고, SCR 반응기(20)에서 정화 처리된 주엔진 배기가스는 밸브(V11, V12)를 통해 외부에 배출된다.The main engine exhaust gas purified in the SCR reactor 20 is discharged to the outside through the valves V11 and V12.

한편, SCR 시스템(100)은 선박이 ECA(Emission Control Area) 밖의 공해상을 항해하는 경우에 주엔진 배기가스를 SCR 반응기(20)에 의해 정화 처리하지 않고 SCR 반응기(20)를 우회하는 우회배기관(P12)를 통해 배출하는데, 이처럼 ECA 밖의 공해상에서 SCR 반응기(20)에 의해 주엔진 배기가스를 정화 처리하지 않는 경우에 SCR 반응기(20)에 250℃이상의 열을 가함과 아울러 SCR 반응기(20)에 가열된 물이나 스팀 등을 인가하여 주기적으로 SCR 반응기(20) 촉매의 오염을 제거하여서 SCR 반응기(20)의 촉매를 재생하는 촉매 재생 운전을 진행한다.On the other hand, when the ship is traveling on the high seas outside the ECA (Emission Control Area), the SCR system 100 bypasses the SCR reactor 20 without purifying the main engine exhaust gas by the SCR reactor 20 P12). In this way, when the main engine exhaust gas is not purified by the SCR reactor 20 on the outside of the ECA, heat of at least 250 DEG C is applied to the SCR reactor 20, and the heat of the main engine exhaust gas is supplied to the SCR reactor 20 The catalyst regeneration operation for regenerating the catalyst in the SCR reactor 20 is performed by removing the contamination of the catalyst of the SCR reactor 20 periodically by applying heated water or steam or the like.

그리고, SCR 시스템(100)은 ECA 밖의 공해상에서 SCR 반응기(10)에 의해 주엔진 배기가스를 정화 처리하지 않는 경우, SCR 반응기(20)의 촉매 강도 및 활성이 저감되는 것을 방지하기 위하여 SCR 반응기(20)에 100℃이상의 열을 가하여 SCR 반응기(20)에 대한 가열 및 환기(heating & venting) 운전을 진행한다.When the main engine exhaust gas is not purified by the SCR reactor 10 on the outside of the ECA, the SCR system 100 may be operated in an SCR reactor (not shown) to prevent the catalyst strength and activity of the SCR reactor 20 from being reduced. 20 to heat and ventilate the SCR reactor 20 by applying heat of 100 ° C or more.

이처럼 SCR 시스템(100)은 촉매 재생 운전을 진행하거나 가열 및 환기 운전을 진행하는 경우, 에어히터(50)가 주엔진(10) 터보차저의 전단(前端)으로부터 인가되는 온도가 350℃ 정도로 비교적 고열인 주엔진 배기가스의 폐열에 의해 공기를 가열하고, 해당 가열된 공기를 가열공기 송출배관(P15)을 통해 혼합기(30)에 인가하여서 혼합기(30)를 통해 SCR 반응기(20)에 유입시켜, 해당 주엔진 배기가스 폐열에 의해 가열된 공기를 SCR 반응기(20)에 유입시킴으로써, 촉매 재생 운전 또는 가열 및 환기 운전에서의 필요 열원으로 사용케 함으로써, 촉매 재생이나 가열 및 환기 운전시에 SCR 반응기(20)의 피독을 방지함과 아울러 소비 에너지를 절감한다.In this way, when the catalyst regeneration operation is performed or the heating and ventilating operation is performed, the temperature at which the air heater 50 is applied from the front end of the turbocharger of the main engine 10 is about 350 ° C., And the heated air is supplied to the mixer 30 through the heated air delivery pipe P15 and introduced into the SCR reactor 20 through the mixer 30, The air heated by the waste heat of the main engine exhaust gas flows into the SCR reactor 20 to be used as a necessary heat source in the catalyst regeneration operation or heating and ventilation operation, 20) and to reduce energy consumption.

SCR 시스템(100)에서는 에어히터(50)로 하여금 터보차저의 전단으로부터 인가되는 주엔진 배기가스를 이용하여 공기를 가열하기 위하여, 에어히터(50)에 대하여 주엔진 배기가스를 출입시키기 위한 배관(P13, P14)과, 에어히터(50)로의 주엔진 배기가스의 출입을 단속하기 위한 복수의 밸브(V23~V25)를 구비하며, 해당 밸브(V23~V25)들은 제어기(도시하지 않음)의 제어에 따라 개폐되어서 에어히터(50)로의 주엔진 배기가스의 출입을 단속한다.In the SCR system 100, the air heater 50 is connected to a pipe (not shown) for supplying / exhausting the main engine exhaust gas to / from the air heater 50 to heat the air using the main engine exhaust gas applied from the front end of the turbocharger And a plurality of valves V23 to V25 for interrupting the flow of the main engine exhaust gas to and from the air heater 50. The valves V23 to V25 are controlled by a controller And controls the flow of the main engine exhaust gas into and out of the air heater 50.

배관(P13, P14)은 에어히터(50)에 대하여 주엔진 배기가스를 출입시키는 주엔진 배기가스 전달용 배관으로서 사용되는데, 배관(P13)은 주엔진 타보차저의 전단으로부터 인가되는 주엔진 배기가스를 에어히터(50)에 전달하여 유입시키며, 배관(P14)은 에어히터(50)로부터 배출되는 주엔진 배기가스를 주엔진 배기관(P11)에 전달하여 배출시킨다.The pipes P13 and P14 are used as a main engine exhaust gas delivery pipe for allowing the main engine exhaust gas to flow into and out of the air heater 50. The pipe P13 is connected to the main engine exhaust gas To the air heater 50 and the pipe P14 transfers the main engine exhaust gas discharged from the air heater 50 to the main engine exhaust pipe P11 and discharges the main engine exhaust pipe P11.

밸브(V23~V25)는 에어히터(50)에 대한 주엔진 배기가스의 출입을 단속하는 주엔진 배기가스 단속용 밸브로 사용되는데, 제어기의 제어에 따라 개폐되어 에어히터(50)에 대한 주엔진 배기가스 출입을 단속한다. 에어히터(50)에 주엔진 배기가스를 출입시키는 경우 에어히터(50)를 우회하는 배관에 설치된 밸브(V23)는 폐쇄됨과 아울러 밸브(V24)와 밸브(V25)가 개방됨으로써 주엔진 터보차저의 전단으로부터인가되는 주엔진 배기가스가 배관(P13)과 밸브(V24)를 통해 에어히터(50)에 유입되고, 에어히터(50)로부터 배출되는 주엔진 배기가스는 배관(P14)과 밸브(V25)를 통해 외부에 배출된다.The valves V23 to V25 are used as a main engine exhaust gas interrupting valve for interrupting the entrance and exit of the main engine exhaust gas to the air heater 50. The valves V23 to V25 are opened and closed under the control of the controller, Control the exhaust gas entry and exit. The valve V23 provided in the pipe bypassing the air heater 50 is closed and the valve V24 and the valve V25 are opened when the main engine exhaust gas is caused to flow into and out of the air heater 50, The main engine exhaust gas flowing from the front end flows into the air heater 50 through the pipe P13 and the valve V24 and the main engine exhaust gas discharged from the air heater 50 flows through the pipe P14 and the valve V25 ). ≪ / RTI >

블로워(60)는 전동기에 의해 팬(fan)을 회전 구동하여서 공기를 에어히터(50)에 강제 유입시킨다. 에어히터(50)는 블로워(60)로부터 유입되는 공기를 주엔진 터보차저의 전단으로부터 인가되는 주엔진 배기가스에 의해 가열하되, 주엔진 배기가스의 열을 공기에 열 교환시켜서 공기를 가열하여 가열공기 송출배관(P15)을 통해 혼합기(30)에 유입시킴으로써 혼합기(30)를 통해 SCR 반응기(20)에 가열된 공기를 유입시킨다. 아울러, SCR 시스템(100)에 구비된 모든 밸브(V11~V14, V21~V25)는 제어기(도면에 도시하지 않음)의 제어에 의해 개폐된다.The blower 60 rotationally drives a fan by an electric motor to force air into the air heater 50. The air heater 50 heats the air introduced from the blower 60 by the main engine exhaust gas applied from the front end of the main engine turbocharger and heats the heat of the main engine exhaust gas to air to heat the air, And flows into the mixer 30 through the air discharge pipe P15 to introduce the heated air into the SCR reactor 20 through the mixer 30. [ In addition, all the valves V11 to V14 and V21 to V25 provided in the SCR system 100 are opened and closed under the control of a controller (not shown).

SCR 시스템(100)은 ECA 밖의 공해상에서 주엔진(10)의 배기가스를 SCR 반응기(20)에 의해 정화 처리하지 않고서 우회배기관(P12)을 통해 직접 배출하는 경우 제어기에 의해 밸브(V22)를 폐쇄시켜 배기가스 리시버(11)로부터 배출되는 주엔진 배기가스가 우레아 분해 챔버(40)에 유입되는 것을 차단함과 아울러 밸브(V14)를 폐쇄시켜 주엔진 배기관(P11)으로부터의 주엔진 배기가스가 혼합기(30)에 유입되는 것을 차단하고, 밸브(V13)를 개방하여 주엔진 배기관(P11)으로부터의 주엔진 배기가스를 우회배기관(P12)을 통해 배출한다.The SCR system 100 closes the valve V22 by the controller when the exhaust gas of the main engine 10 is directly exhausted through the bypass pipe P12 without purification treatment by the SCR reactor 20 on the outside of the ECA, The main engine exhaust gas discharged from the exhaust gas receiver 11 is prevented from flowing into the urea decomposition chamber 40 and the valve V14 is closed so that the main engine exhaust gas from the main engine exhaust pipe P11 is supplied to the air- And the valve V13 is opened to discharge the main engine exhaust gas from the main engine exhaust pipe P11 through the bypass exhaust pipe P12.

또한, 에어히터(50)로부터 가열공기 송출배관(P15)을 통해 혼합기(30)를 경유하여 SCR 반응기(20)에 유입된 가열 공기는 SCR 반응기(20)에 열을 전달한 후에 SCR 반응기(20)의 후단에 설치된 밸브(V11, V12)를 통해 외부에 배출된다.The heated air introduced into the SCR reactor 20 from the air heater 50 via the heating air delivery pipe P15 and the mixer 30 is supplied to the SCR reactor 20 after transferring heat to the SCR reactor 20. [ And the valves V11 and V12 provided at the rear end of the valve.

SCR 시스템(100)은 ECA 밖의 공해상에서 주엔진 배기가스를 SCR 반응기(20)에 의해 정화 처리하지 않고 SCR 반응기(20)를 우회하는 우회배기관(P12)을 통해 배출하는 상태에서 SCR 반응기(20)의 촉매 재생을 진행하는 경우, 주엔진 배기가스 단속용 밸브에 해당하는 밸브(V23)를 폐쇄함과 아울러 밸브(V24, V25)를 개방하여서 에어히터(50)에 주엔진 터보자저의 전단으로부터 인가되는 주엔진 배기가스를 출입시키고, 블로워(60)로부터의 공기를 에어히터(50)에 유입시켜, 에어히터(50)에서 주엔진 배기가스의 폐열을 해당 공기에 열 교환시켜 공기를 가열하여서 해당 가열된 공기를 가열공기 송출배관(P15)을 통해 혼합기(30)를 경유하여 SCR 반응기(20)에 유입시키며, 그와 함께 우레아 분해용 버너(45)에 의해 가열된 공기를 우레아 분해 챔버(40)로부터 혼합기(30)를 통해 SCR 반응기(20)에 유입시킨다. 이에, SCR 반응기(20)에는 에어히터(50)로부터 인가되는 적어도 100℃이상의 가열된 공기와 우레아 분해 챔버(40)로부터 인가되는 적어도 150℃이상의 가열된 공기가 입력되므로, SCR 반응기(20) 내부의 온도를 250℃이상으로 유지할 수 있게 되며, 이 상태에서 가열된 물이나 스팀 등을 SCR 반응기(20)에 인가함으로써 SCR 반응기(20)의 촉매 재생을 원활히 진행하게 된다.The SCR system 100 is operated in the SCR reactor 20 in a state of discharging the main engine exhaust gas through the bypass pipe P12 bypassing the SCR reactor 20 without purification treatment by the SCR reactor 20 on the outside of the ECA. The valve V23 corresponding to the main engine exhaust gas interrupting valve is closed and the valves V24 and V25 are opened to allow the air heater 50 to be supplied from the front end of the main engine turbocharger And the air from the blower 60 is introduced into the air heater 50. The air heater 50 heats the waste heat of the main engine exhaust gas to the air to heat the air, The heated air is introduced into the SCR reactor 20 via the mixer 30 through the heated air delivery pipe P15 and the air heated by the urea decomposition burner 45 is introduced into the urea decomposition chamber 40 ) Through the mixer 30 to the SCR half Thereby flowing into the exchanger (20). Therefore, the SCR reactor 20 is supplied with the heated air of at least 100 ° C applied from the air heater 50 and the heated air of at least 150 ° C applied from the urea decomposition chamber 40, The temperature of the SCR reactor 20 can be maintained at 250 ° C or higher. In this state, heated water or steam is applied to the SCR reactor 20 to smoothly regenerate the catalyst in the SCR reactor 20.

그리고, SCR 시스템(100)은 ECA 밖의 공해상에서 주엔진 배기가스를 SCR 반응기(20)에 의해 정화 처리하지 않고 SCR 반응기(20)를 우회하는 우회배기관(P12)을 통해 배출하는 상태에서 SCR 반응기(20)에 대한 가열 및 환기를 진행하는 경우, 주엔진 배기가스 단속용 밸브에 해당하는 밸브(V23)를 폐쇄함과 아울러 밸브(V24, V25)를 개방하여서 주엔진 터보자저의 전단으로부터 인가되는 주엔진 배기가스를 에어히터(50)에 인가하고, 블로워(60)로부터의 공기를 에어히터(50)에 유입시켜 에어히터(50)에서 주엔진 배기가스의 폐열을 해당 공기에 열교환시켜 공기를 가열하여서 해당 가열된 공기를 가열공기 송출배관(P15)을 통해 혼합기(30)를 경유하여 SCR 반응기(20)에 인가함으로써 SCR 반응기(20)를 일정 온도로 유지시킨다.In the SCR system 100, the main engine exhaust gas is not purified by the SCR reactor 20 on the pollution outside the ECA but is discharged through the bypass pipe P12 bypassing the SCR reactor 20, 20, the valve V23 corresponding to the valve for interrupting the main engine exhaust gas is closed and the valves V24 and V25 are opened to open the valves V24 and V25, The engine exhaust gas is applied to the air heater 50 and the air from the blower 60 is introduced into the air heater 50 to heat the waste heat of the main engine exhaust gas to the corresponding air in the air heater 50, And the heated air is supplied to the SCR reactor 20 via the mixer 30 via the heated air delivery pipe P15 to maintain the SCR reactor 20 at a constant temperature.

이때, 에어히터(50)에 의해 가열된 공기는 SCR 반응기(20)에 그대로 유입시키면 SCR 반응기(20)의 내부 온도를 적어도 100℃ 이상으로 가열할 수 있으므로, SCR 반응기(20)에 대한 가열 및 환기 운전이 가능하며, 이에 대기중의 수분 응축에 의한 SCR 반응기(20)의 촉매 강도 저감 및 활성 저감을 방지할 수 있다.At this time, if the air heated by the air heater 50 flows into the SCR reactor 20 as it is, the internal temperature of the SCR reactor 20 can be heated to at least 100 ° C., It is possible to prevent the catalyst strength reduction and the activity reduction of the SCR reactor 20 due to moisture condensation in the atmosphere.

한편, 본 발명의 제2 실시예에 따른 에너지 절감을 위한 SCR 시스템(200)은 도 2에 예시된 바와 같이 주엔진(10), SCR 반응기(20), 혼합기(30), 우레아 분해 챔버(40), 버너(45), 에어히터(50), 블로워(60) 및 가열기(70)를 포함하여 이루어진다.The SCR system 200 for energy saving according to the second embodiment of the present invention includes a main engine 10, an SCR reactor 20, a mixer 30, a urea decomposition chamber 40 , A burner (45), an air heater (50), a blower (60), and a heater (70).

본 발명의 제2 실시예에 따른 SCR 시스템(200)은, 상술한 제1 실시예의 SCR 시스템(100)에 비하여, 가열공기 송출배관(P15)에 가열기(70)를 더 구비한 점이 다르고, 그외의 구성은 도 1에 예시된 제1 실시예의 SCR 시스템(100)과 동일하다.The SCR system 200 according to the second embodiment of the present invention differs from the SCR system 100 of the first embodiment in that the heating air delivery pipe P15 is further provided with a heater 70, Is the same as the SCR system 100 of the first embodiment illustrated in Fig.

제2 실시예의 SCR 시스템(200)에서 제1 실시예의 SCR 시스템(100)과 동일한 부호를 갖는 구성 요소는 마찬가지로 동일한 기능 및 작용을 하므로, 설명의 편의를 위하여 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.In the SCR system 200 of the second embodiment, components having the same reference numerals as those of the SCR system 100 of the first embodiment have the same functions and functions as those of the SCR system 100 of the first embodiment, and therefore, a description thereof will be omitted for the sake of convenience.

SCR 시스템(200)은 에어히터(50)로의 주엔진 배기가스의 출입을 단속하기 위한 복수의 밸브(V23~V25)에 대한 제어는 상술한 바와 마찬가지로 이루어지며, 이에 대한 설명은 생략한다.The control of the plurality of valves V23 to V25 for interrupting the entrance and exit of the main engine exhaust gas to the air heater 50 is performed in the same manner as described above, and a description thereof will be omitted.

SCR 시스템(200)은 에어히터(50)로부터의 가열된 공기를 SCR 반응기(20)에 유입시키는 가열공기 송출배관(P15)에 가열기(70)를 구비하는데, 가열기(70)는 제어기(도시하지 않음)의 제어에 따라 에너지를 소모하여 에어히터(50)로부터의 공기를 가열시켜서 SCR 반응기(20)에 인가한다.The SCR system 200 includes a heater 70 in a heated air delivery line P15 for introducing the heated air from the air heater 50 into the SCR reactor 20, The air from the air heater 50 is heated and applied to the SCR reactor 20. [

SCR 시스템(200)은 ECA 밖의 공해상에서 주엔진 배기가스를 SCR 반응기(20)에 의해 정화 처리하지 않고 SCR 반응기(20)를 우회하는 우회배기관(P12)을 통해 배출하는 상태에서 SCR 반응기(20)에 대한 가열 및 환기를 진행하는 경우에, 에어히터(50)에서 주엔진 터보차저의 전단으로부터 인가되는 주엔진 배기가스의 폐열에 의해 가열시킨 공기를 가열기(70)를 이용하여 가열시키지 않고 가열공기 송출배관(P15)을 통해 그대로 혼합기(30)를 경유하여 SCR 반응기(20)에 유입시킴으로써 SCR 반응기(20)의 내부 온도를 100℃이상으로 유지시켜 SCR 반응기(20)에 대한 가열 및 환기 운전을 진행한다.The SCR system 200 is operated in the SCR reactor 20 in a state of discharging the main engine exhaust gas through the bypass pipe P12 bypassing the SCR reactor 20 without purification treatment by the SCR reactor 20 on the outside of the ECA, The air heated by the waste heat of the main engine exhaust gas applied from the front end of the main engine turbocharger in the air heater 50 is not heated by the heater 70, The SCR reactor 20 is heated and ventilated by maintaining the internal temperature of the SCR reactor 20 at 100 ° C. or higher by flowing the same through the feed pipe P15 into the SCR reactor 20 via the mixer 30 Go ahead.

또한, SCR 시스템(200)은 ECA 밖의 공해상에서 주엔진 배기가스를 SCR 반응기(20)에 의해 정화 처리하지 않고 SCR 반응기(20)를 우회하는 우회배기관(P12)을 통해 배출하는 상태에서 SCR 반응기(20)의 촉매를 재생하는 경우에, 에어히터(50)에서 주엔진 터보차저의 전단으로부터 인가되는 주엔진 배기가스의 폐열에 의해 가열시킨 공기를 가열기(70)를 이용하여 가열시켜서, 가열공기 송출배관(P15)을 통해 혼합기(30)를 경유하여 SCR 반응기(20)에 유입시킴으로써 SCR 반응기(20)의 내부 온도를 250℃이상으로 유지시켜 SCR 반응기(20)의 촉매를 재생한다. 이때, 가열기(70)에 유입되는 공기는 에어히터(50)에 의해 가열된 상태로 유입되므로, SCR 반응기(20)의 재생에 소요되는 가열기(70)의 연료 소모량을 감소시킬 수 있다.In addition, the SCR system 200 can be operated in a state where the main engine exhaust gas is not purified by the SCR reactor 20 on the pollution outside the ECA but is discharged through the bypass pipe P12 bypassing the SCR reactor 20, The air heated by the waste heat of the main engine exhaust gas supplied from the front end of the main engine turbocharger in the air heater 50 is heated by the heater 70 and the heated air The internal temperature of the SCR reactor 20 is maintained at 250 ° C or higher by regenerating the catalyst of the SCR reactor 20 by flowing the mixture into the SCR reactor 20 via the mixer 30 via the pipe P15. At this time, the air flowing into the heater 70 flows in a heated state by the air heater 50, so that the amount of fuel consumed by the heater 70 required for regeneration of the SCR reactor 20 can be reduced.

한편, 본 발명의 제3 실시예에 따른 에너지 절감을 위한 SCR 시스템(300)은 도 3에 예시된 바와 같이 주엔진(10), SCR 반응기(20), 혼합기(30), 우레아 분해 챔버(40), 버너(45), 에어히터(50), 블로워(60) 및 가열기(70)를 포함하여 이루어진다.3, the SCR system 300 for energy saving according to the third embodiment of the present invention includes a main engine 10, an SCR reactor 20, a mixer 30, a urea decomposition chamber 40 , A burner (45), an air heater (50), a blower (60), and a heater (70).

본 발명의 제3 실시예에 따른 SCR 시스템(300)은, 상술한 제2 실시예의 SCR 시스템(200)에 비하여, SCR 반응기(20)의 후단에 가열공기 순환배관(P16)를 구비하여서, SCR 반응기(20)로부터 배출되는 공기를 블로워(60)에 유입시켜서 블로워(60)에 의해 해당 공기를 에어히터(50)에 다시 유입시켜 순환시키도록 구현한 점이 다르고, 그외의 구성은 도 2에 예시된 제2 실시예의 SCR 시스템(200)과 동일하다.The SCR system 300 according to the third embodiment of the present invention is provided with the heating air circulation pipe P16 at the rear end of the SCR reactor 20 as compared with the SCR system 200 of the second embodiment described above, The air discharged from the reactor 20 flows into the blower 60 and the air is introduced into the air heater 50 again by the blower 60 for circulation. Is the same as the SCR system 200 of the second embodiment.

제3 실시예의 SCR 시스템(300)에서 제2 실시예의 SCR 시스템(200)과 동일한 부호를 갖는 구성 요소는 마찬가지로 동일한 기능 및 작용을 하므로, 설명의 편의를 위하여 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.In the SCR system 300 of the third embodiment, components having the same reference numerals as those of the SCR system 200 of the second embodiment similarly have the same functions and functions, and therefore, a description thereof will be omitted for the sake of convenience.

SCR 시스템(300)은 에어히터(50)로의 주엔진 배기가스의 출입을 단속하기 위한 복수의 밸브(V23~V25)에 대한 제어는 상술한 바와 마찬가지로 이루어지며, 이에 대한 설명은 생략한다. SCR 반응기(20)의 후단에 밸브(V17)를 구비하여, 해당 밸브(V17)에 의해 가열공기 순환배관(P16)의 개폐를 제어한다.The control of the plurality of valves V23 to V25 for interrupting the entrance and exit of the main engine exhaust gas to the air heater 50 is performed in the same manner as described above, and a description thereof will be omitted. A valve V17 is provided at the rear end of the SCR reactor 20 to control the opening and closing of the heating air circulation pipe P16 by the valve V17.

SCR 시스템(300)은 에어히터(50)에 의해 주엔진 터보차저의 전단으로부터 인가되는 주엔진 배기가스의 폐열을 이용하여 가열시킨 공기를 가열공기 송출배관(P15)을 통해 출력하되 필요에 따라 가열공기 송출배관(P15)에 설치된 가열기(70)에 의해 에너지를 소모하여 에어히터(50)로부터의 공기를 가열시켜 혼합기(30)를 경유하여 SCR 반응기(20)에 유입시켜서 SCR 반응기(20)를 가열하고서 SCR 반응기(20)로부터 유출되는 해당 가열 공기를 가열공기 순환배관(P16)을 통해 블로워(60)에 인가하여, 블로워(60)에 의해 해당 가열 공기를 에어히터(50)에 다시 유입시켜 순환시킨다.The SCR system 300 outputs the air heated by the air heater 50 using the waste heat of the main engine exhaust gas applied from the front end of the main engine turbocharger through the heated air delivery pipe P15, The air from the air heater 50 is heated by the heater 70 installed in the air delivery pipe P15 to flow into the SCR reactor 20 via the mixer 30 and the SCR reactor 20 The heated air flowing out of the SCR reactor 20 is heated and applied to the blower 60 through the heated air circulation pipe P16 so that the heated air is introduced into the air heater 50 again by the blower 60 Circulate.

이처럼 SCR 시스템(300)은 에어히터(50)에 의해 가열시킨 공기를 SCR 반응기(20)에 유입시켜 SCR 반응기(20)를 가열함에 사용한 가열 공기를 가열공기 순환배관(P16)을 통해 블로워(60)에 인가여서 블로워(60)에 의해 다시 에어히터(50)에 유입시키므로, 에어히터(50)와 가열기(70)에 의한 공기 가열시 열 효율을 증가시킬 수 있다.In this way, the SCR system 300 blows the air heated by the air heater 50 into the SCR reactor 20 to heat the SCR reactor 20 through the heated air circulation pipe P16 So that the heat efficiency can be increased when the air heater 50 and the heater 70 heat the air.

SCR 시스템(300)은 ECA 밖의 공해상에서 주엔진 배기가스를 SCR 반응기(20)에 의해 정화 처리하지 않고 SCR 반응기(20)를 우회하는 우회배기관(P12)을 통해 배출하는 상태에서 SCR 반응기(20)에 대한 가열 및 환기를 진행하는 경우에, 에어히터(50)에서 주엔진 터보차저의 전단으로부터 인가되는 주엔진 배기가스의 폐열에 의해 가열시킨 공기를 가열공기 송출배관(P15)을 통해 가열기(70)에 의한 가열 없이 그대로 혼합기(30)를 경유하여 SCR 반응기(20)에 유입시킴으로써 SCR 반응기(20)의 내부 온도를 적어도 100℃이상으로 유지시켜 SCR 반응기(20)에 대한 가열 및 환기 운전을 진행한다. 이때, SCR 반응기(20)를 가열함에 사용된 가열 공기는 SCR 반응기(20)로부터 가열공기 순환배관(P16)을 통해 블로워(60)에 유입되어 다시 에어히터(50)에 순환 유입되므로, 에어히터(50)의 열 효율을 향상시킨다. The SCR system 300 is operated in the SCR reactor 20 in a state of discharging the main engine exhaust gas through the bypass pipe P12 bypassing the SCR reactor 20 without purification treatment by the SCR reactor 20 on the outside of the ECA. The air heated by the waste heat of the main engine exhaust gas applied from the front end of the main engine turbocharger in the air heater 50 is passed through the heated air delivery pipe P15 to the heater 70 The internal temperature of the SCR reactor 20 is maintained at at least 100 ° C or higher to heat and ventilate the SCR reactor 20 without flowing through the mixer 30 without heating by the SCR reactor 20 do. At this time, the heated air used to heat the SCR reactor 20 flows into the blower 60 from the SCR reactor 20 through the heated air circulation pipe P16 and circulates in the air heater 50. Therefore, Thereby improving the thermal efficiency of the heat exchanger 50.

또한, SCR 시스템(300)은 ECA 밖의 공해상에서 주엔진 배기가스를 SCR 반응기(20)에 의해 정화 처리하지 않고 SCR 반응기(20)를 우회하는 우회배기관(P12)을 통해 배출하는 상태에서 SCR 반응기(20)의 촉매를 재생하는 경우에, 에어히터(50)에서 주엔진 터보차저의 전단으로부터 인가되는 주엔진 배기가스의 폐열에 의해 가열시킨 공기를 가열공기 송출배관(P15)을 통해 출력하되 해당 가열된 공기를 가열기(70)에 의해 가열시켜 혼합기(30)를 경유하여 SCR 반응기(20)에 유입시킴으로써, SCR 반응기(20)의 내부 온도를 적어도 250℃이상으로 유지시켜 SCR 반응기(20)의 촉매를 재생한다. 이때, SCR 반응기(20)를 가열함에 사용된 가열 공기는 SCR 반응기(20)로부터 가열공기 순환배관(P16)을 통해 블로워(60)에 유입되어 다시 에어히터(50)에 순환 유입되어, 에어히터(50)에서 가열된 후 다시 가열공기 송출배관(P15)을 통해 출력하면서 가열기(70)에 의해 가열시켜 혼합기(30)를 경유하여 SCR 반응기(20)에 유입시키므로, SCR 반응기(20)를 가열함에 사용된 공기를 재사용할 수 있어 SCR 반응기(20)의 촉매 재생에 소요되는 가열기(70)의 연료 소모량을 감소시킬 수 있다.In addition, the SCR system 300 can be operated in a state where the main engine exhaust gas is not purified by the SCR reactor 20 on the pollution outside the ECA but is discharged through the bypass pipe P12 bypassing the SCR reactor 20, 20, the air heated by the waste heat of the main engine exhaust gas applied from the front end of the main engine turbocharger in the air heater 50 is outputted through the heated air delivery pipe P15, The air of the SCR reactor 20 is heated to a temperature of at least 250 ° C by heating the heated air to the SCR reactor 20 via the mixer 30, . At this time, the heated air used for heating the SCR reactor 20 flows into the blower 60 from the SCR reactor 20 through the heated air circulation pipe P16 and circulates in the air heater 50, Heated by the heater 50 and then output through the heating air delivery pipe P15 and heated by the heater 70 and then introduced into the SCR reactor 20 via the mixer 30 so that the SCR reactor 20 is heated It is possible to reduce the amount of fuel consumed by the heater 70 required for regenerating the catalyst in the SCR reactor 20.

한편, 본 발명의 제4 실시예에 따른 에너지 절감을 위한 SCR 시스템(400)은 도 4에 예시된 바와 같이 주엔진(10), SCR 반응기(20), 혼합기(30), 우레아 분해 챔버(40), 버너(45), 에어히터(50) 및 블로워(60)를 포함하여 이루어진다.The SCR system 400 for energy saving according to the fourth embodiment of the present invention includes a main engine 10, an SCR reactor 20, a mixer 30, a urea decomposition chamber 40 ), A burner (45), an air heater (50), and a blower (60).

본 발명의 제4 실시예에 따른 SCR 시스템(400)은, 상술한 제1 실시예의 SCR 시스템(100)에 비하여, 가열공기 송출배관(P15)을 우레아 분해 챔버(40)에 연결한 점이 다르고, 그외의 구성은 도 1에 예시된 제1 실시예의 SCR 시스템(100)과 동일하다.The SCR system 400 according to the fourth embodiment of the present invention differs from the SCR system 100 of the first embodiment in that the heated air delivery pipe P15 is connected to the urea decomposition chamber 40, The other configuration is the same as the SCR system 100 of the first embodiment illustrated in FIG.

제4 실시예의 SCR 시스템(400)에서 제1 실시예의 SCR 시스템(100)과 동일한 부호를 갖는 구성 요소는 마찬가지로 동일한 기능 및 작용을 하므로, 설명의 편의를 위하여 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.In the SCR system 400 of the fourth embodiment, components having the same reference numerals as those of the SCR system 100 of the first embodiment similarly have the same functions and functions, and therefore, a description thereof will be omitted for the sake of convenience.

SCR 시스템(400)은 에어히터(50)로의 주엔진 배기가스의 출입을 단속하기 위한 복수의 밸브(V23~V25)에 대한 제어는 상술한 바와 마찬가지로 이루어지며, 이에 대한 설명은 생략한다.The control of the plurality of valves V23 to V25 for interrupting the flow of the main engine exhaust gas to the air heater 50 is performed in the SCR system 400 in the same manner as described above, and a description thereof will be omitted.

SCR 시스템(400)은 에어히터(50)로부터의 가열된 공기를 가열공기 송출배관(P15)을 통해 우레아 분해 챔버(40)에 유입시킨다.The SCR system 400 introduces the heated air from the air heater 50 into the urea decomposition chamber 40 through the heated air delivery pipe P15.

SCR 시스템(400)은 ECA 밖의 공해상에서 주엔진 배기가스를 SCR 반응기(20)에 의해 정화 처리하지 않고 SCR 반응기(20)를 우회하는 우회배기관(P12)을 통해 배출하는 상태에서 SCR 반응기(20)에 대한 가열 및 환기를 진행하는 경우에, 에어히터(50)에서 주엔진 터보차저의 전단으로부터 인가되는 주엔진 배기가스의 폐열에 의해 가열시킨 공기를 가열공기 송출배관(P15)을 통해 그대로 우레아 분해 챔버(40)에 유입시켜 해당 가열 공기를 우레아 분해 챔버(40)와 혼합기(30)를 경유하여 SCR 반응기(20)에 유입시킴으로써 SCR 반응기(20)의 내부 온도를 적어도 100℃이상으로 유지시켜 SCR 반응기(20)에 대한 가열 및 환기 운전을 진행한다.The SCR system 400 is operated in the SCR reactor 20 in a state of discharging the main engine exhaust gas through the bypass pipe P12 bypassing the SCR reactor 20 without purification treatment by the SCR reactor 20 on the outside of the ECA. The air heated by the waste heat of the main engine exhaust gas applied from the front end of the main engine turbocharger in the air heater 50 is directly subjected to urea decomposition through the heated air delivery pipe P15 The temperature of the SCR reactor 20 is maintained at least 100 ° C by introducing the heated air into the chamber 40 and flowing the heated air into the SCR reactor 20 via the urea decomposition chamber 40 and the mixer 30, The heating and ventilation operation for the reactor 20 proceeds.

또한, SCR 시스템(400)은 ECA 밖의 공해상에서 주엔진 배기가스를 SCR 반응기(20)에 의해 정화 처리하지 않고 SCR 반응기(20)를 우회하는 우회배기관(P12)을 통해 배출하는 상태에서 SCR 반응기(20)의 촉매를 재생하는 경우에, 에어히터(50)에서 주엔진 터보차저의 전단으로부터 인가되는 주엔진 배기가스의 폐열에 의해 가열시킨 공기를 가열공기 송출배관(P15)을 통해 우레아 분해 챔버(40)에 유입시키고, 우레아 분해 챔버(40)에 유입된 해당 가열된 공기를 우레아 분해용 버너(45)에 의해 가열하여서 혼합기(30)를 경유하여 SCR 반응기(20)에 유입시킨다. 이에, SCR 반응기(20) 내부의 온도를 250℃이상으로 유지할 수 있게 되며, 이 상태에서 SCR 반응기에 가열된 물이나 스팀 등을 SCR 반응기(20)에 인가함으로써 SCR 반응기(20)의 촉매 재생을 원활히 진행하게 된다. 이때, 우레아 분해 챔버(40)에 유입되는 공기는 에어히터(50)에 의해 가열된 상태로 유입되므로, 우레아 분해 챔버(40)에서 해당 가열 공기를 우레아 분해용 버너(45)에 의해 가열하여 SCR 반응기(20)에 유입시키는 경우 해당 버너(45)의 연료 소모량을 감소시킬 수 있다.In addition, the SCR system 400 can be operated in a state where the main engine exhaust gas is not purified by the SCR reactor 20 on the pollution outside the ECA but is discharged through the bypass pipe P12 bypassing the SCR reactor 20, The air heated by the waste heat of the main engine exhaust gas supplied from the front end of the main engine turbocharger in the air heater 50 is supplied to the urea decomposition chamber And the heated air flowing into the urea decomposition chamber 40 is heated by the urea decomposition burner 45 and is introduced into the SCR reactor 20 via the mixer 30. Thus, the temperature inside the SCR reactor 20 can be maintained at 250 ° C or higher. In this state, the SCR reactor 20 is subjected to the regeneration of the catalyst by applying heated water or steam to the SCR reactor 20 And proceed smoothly. At this time, the air flowing into the urea decomposition chamber 40 flows into the urea decomposition chamber 40 in a heated state by the air heater 50. Therefore, the heated air is heated by the urea decomposition burner 45, The amount of fuel consumed by the burner 45 can be reduced.

한편, 본 발명의 제5 실시예에 따른 에너지 절감을 위한 SCR 시스템(500)은 도 5에 예시된 바와 같이 주엔진(10), SCR 반응기(20), 혼합기(30), 우레아 분해 챔버(40), 버너(45), 에어히터(50) 및 블로워(60)를 포함하여 이루어진다.The SCR system 500 for energy saving according to the fifth embodiment of the present invention includes a main engine 10, an SCR reactor 20, a mixer 30, a urea decomposition chamber 40 ), A burner (45), an air heater (50), and a blower (60).

본 발명의 제5 실시예에 따른 SCR 시스템(500)은, 상술한 제4 실시예의 SCR 시스템(400)에 비하여, SCR 반응기(20)의 후단에 가열공기 순환배관(P16)을 구비하여서, SCR 반응기(20)로부터 배출되는 공기를 블로워(60)에 유입시켜서 블로워(60)에 의해 해당 공기를 에어히터(50)에 다시 유입시켜 순환시키도록 구현한 점이 다르고, 그외의 구성은 도 4에 예시된 제4 실시예의 SCR 시스템(400)과 동일하다.The SCR system 500 according to the fifth embodiment of the present invention is provided with the heating air circulation pipe P16 at the rear end of the SCR reactor 20 and the SCR system 400 according to the fourth embodiment, The air discharged from the reactor 20 is introduced into the blower 60 and the air is introduced into the air heater 50 again by the blower 60 for circulation. Is the same as the SCR system 400 of the fourth embodiment.

제5 실시예의 SCR 시스템(500)에서 제4 실시예의 SCR 시스템(400)과 동일한 부호를 갖는 구성 요소는 마찬가지로 동일한 기능 및 작용을 하므로, 설명의 편의를 위하여 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.In the SCR system 500 of the fifth embodiment, components having the same reference numerals as those of the SCR system 400 of the fourth embodiment similarly have the same functions and functions, and therefore, a description thereof will be omitted for the sake of convenience.

SCR 시스템(500)은 에어히터(50)로의 주엔진 배기가스의 출입을 단속하기 위한 복수의 밸브(V23~V25)에 대한 제어는 상술한 바와 마찬가지로 이루어지며, 이에 대한 설명은 생략한다. SCR 반응기(20)의 후단에 밸브(V17)를 구비하여, 해당 밸브(V17)에 의해 가열공기 순환배관(P16)의 개폐를 제어한다.The control of the plurality of valves V23 to V25 for interrupting the entrance and exit of the main engine exhaust gas to the air heater 50 is performed in the SCR system 500 as described above, and a description thereof will be omitted. A valve V17 is provided at the rear end of the SCR reactor 20 to control the opening and closing of the heating air circulation pipe P16 by the valve V17.

SCR 시스템(500)은 에어히터(50)에 의해 주엔진 터보차저의 전단으로부터 인가되는 주엔진 배기가스의 폐열을 이용하여 가열시킨 공기를 가열공기 송출배관(P15)을 통해 우레아 분해 챔버(40)에 유입시켜서 해당 가열된 공기를 SCR 반응기(20)에 인가하여 SCR 반응기(20)를 가열하고서 SCR 반응기(20)로부터 유출되는 해당 가열 공기를 가열공기 순환배관(P16)을 통해 블로워(60)에 인가하여, 블로워(60)에 의해 해당 가열 공기를 에어히터(50)에 다시 유입시켜 순환시킨다.The SCR system 500 supplies the air heated by the air heater 50 using the waste heat of the main engine exhaust gas applied from the front end of the main engine turbocharger to the urea decomposition chamber 40 through the heated air delivery pipe P15, And the heated air is applied to the SCR reactor 20 to heat the SCR reactor 20 and supply the heated air flowing out of the SCR reactor 20 to the blower 60 through the heated air circulation pipe P16 And the heated air is introduced into the air heater 50 again by the blower 60 and circulated.

이처럼 SCR 시스템(500)은 에어히터(50)에 의해 가열시킨 공기를 SCR 반응기(20)에 유입시켜 SCR 반응기(20)를 가열함에 사용한 가열 공기를 가열공기 순환배관(P16)을 통해 블로워(60)에 인가여서 블로워(60)에 의해 다시 에어히터(50)에 유입시키므로, 에어히터(50)와 우레아 분해용 버너(45)에 의한 공기 가열시 열 효율을 증가시킬 수 있다.As described above, the SCR system 500 introduces the air heated by the air heater 50 into the SCR reactor 20 to heat the heated air used to heat the SCR reactor 20 through the heated air circulation pipe P16 So that the heat efficiency can be increased when the air heater 50 and the burner 45 for decomposing urea heat the air.

SCR 시스템(500)은 ECA 밖의 공해상에서 주엔진 배기가스를 SCR 반응기(20)에 의해 정화 처리하지 않고 SCR 반응기(20)를 우회하는 우회배기관(P12)을 통해 배출하는 상태에서 SCR 반응기(20)에 대한 가열 및 환기를 진행하는 경우에, 에어히터(50)에서 주엔진 터보차저의 전단으로부터 인가되는 주엔진 배기가스의 폐열에 의해 가열시킨 공기를 가열공기 송출배관(P15)을 통해 그대로 우레아 분해 챔버(40)와 혼합기(30)를 경유하여 SCR 반응기(20)에 유입시킴으로써 SCR 반응기(20)의 내부 온도를 적어도 100℃이상으로 유지시켜 SCR 반응기(20)에 대한 가열 및 환기 운전을 진행한다. 이때, SCR 반응기(20)를 가열함에 사용된 가열 공기는 SCR 반응기(20)로부터 가열공기 순환배관(P16)을 통해 블로워(60)에 유입되어 다시 에어히터(50)에 순환 유입되므로, 에어히터(50)의 열 효율을 향상시킬 수 있다. The SCR system 500 is operated in the SCR reactor 20 in a state of discharging the main engine exhaust gas through the bypass pipe P12 bypassing the SCR reactor 20 without purification treatment by the SCR reactor 20 on the outside of the ECA. The air heated by the waste heat of the main engine exhaust gas applied from the front end of the main engine turbocharger in the air heater 50 is directly subjected to urea decomposition through the heated air delivery pipe P15 The internal temperature of the SCR reactor 20 is maintained at at least 100 ° C or higher by flowing the gas into the SCR reactor 20 via the chamber 40 and the mixer 30 to perform heating and ventilating operations for the SCR reactor 20 . At this time, the heated air used to heat the SCR reactor 20 flows into the blower 60 from the SCR reactor 20 through the heated air circulation pipe P16 and circulates in the air heater 50. Therefore, The thermal efficiency of the heat exchanger 50 can be improved.

또한, SCR 시스템(500)은 ECA 밖의 공해상에서 주엔진 배기가스를 SCR 반응기(20)에 의해 정화 처리하지 않고 SCR 반응기(20)를 우회하는 우회배기관(P12)을 통해 배출하는 상태에서 SCR 반응기(20)의 촉매를 재생하는 경우에, 에어히터(50)에서 주엔진 터보차저의 전단으로부터 인가되는 주엔진 배기가스의 폐열에 의해 가열시킨 공기를 가열공기 송출배관(P15)을 통해 우레아 분해 챔버(40)에 유입시키고, 그와 함께 우레아 분해 챔버(40)에 유입된 해당 가열 공기를 우레아 분해용 버너(45)에 의해 가열시켜 우레아 분해 챔버(40)로부터 혼합기(30)를 통해 SCR 반응기(20)에 유입시킨다. 이에, SCR 반응기(20) 내부의 온도를 250℃이상으로 유지할 수 있게 되므로, 이 상태에서 SCR 반응기에 가열된 물이나 스팀 등을 SCR 반응기(20)에 인가함으로써 SCR 반응기(20)의 촉매 재생을 원활히 진행하게 된다. 이때, SCR 반응기(20)를 가열함에 사용된 가열 공기는 SCR 반응기(20)로부터 가열공기 순환배관(P16)을 통해 블로워(60)에 유입되어서 다시 에어히터(50)에 순환 유입되어, 에어히터(50)에서 가열된 후 다시 가열공기 송출배관(P15)을 통해 우레아 분해 챔버(40)를 경유하여 우레아 분해용 버너(45)에 의해 가열시켜 혼합기(30)를 경유하여 SCR 반응기(20)에 유입시키므로, SCR 반응기(20)를 가열함에 사용된 공기를 재사용할 수 있어 SCR 반응기(20)의 촉매 재생에 소요되는 우레아 분해용 버너(45)의 연료 소모량을 감소시킬 수 있다.In addition, the SCR system 500 can be operated in a state where the main engine exhaust gas is not purified by the SCR reactor 20 on the pollution outside the ECA but is discharged through the bypass pipe P12 bypassing the SCR reactor 20, The air heated by the waste heat of the main engine exhaust gas supplied from the front end of the main engine turbocharger in the air heater 50 is supplied to the urea decomposition chamber And the heated air introduced into the urea decomposition chamber 40 is heated by the urea decomposition burner 45 to be supplied from the urea decomposition chamber 40 through the mixer 30 to the SCR reactor 20 . Therefore, the temperature inside the SCR reactor 20 can be maintained at 250 ° C. or higher. Thus, by applying heated water or steam to the SCR reactor 20 in this state, the catalyst regeneration of the SCR reactor 20 can be performed And proceed smoothly. At this time, the heated air used for heating the SCR reactor 20 flows into the blower 60 from the SCR reactor 20 through the heated air circulation pipe P16 and circulates in the air heater 50 again, Heated by the urea decomposition chamber 40 via the urea decomposition chamber 40 via the heating air delivery pipe P15 to the SCR reactor 20 via the mixer 30 The air used for heating the SCR reactor 20 can be reused and the fuel consumption of the urea decomposition burner 45 required for regenerating the catalyst in the SCR reactor 20 can be reduced.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 주엔진 터보차저의 전단으로부터 배출되는 주엔진 배기가스 폐열에 의해 가열된 공기를 SCR 반응기(20)에 유입시켜서 SCR 반응기 촉매의 오염을 제거하여 촉매 재생하거나 SCR 반응기(20)에 대한 가열 및 환기를 진행하므로, 촉매 재생이나 가열 및 환기 운전시에 SCR 반응기의 피독을 방지함과 아울러 소비 에너지를 절감할 수 있어서 매우 경제적이다.As described above, according to the present invention, the air heated by the main engine exhaust gas waste heat discharged from the front end of the main engine turbocharger is introduced into the SCR reactor 20 to remove the contamination of the SCR reactor catalyst, 20), it is possible to prevent poisoning of the SCR reactor during the regeneration of the catalyst, the heating and the ventilation operation, and reduce the energy consumption, which is very economical.

본 발명은 상술한 설명에 한정되는 것은 아니고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 아니하는 범위 내에서 본 발명을 여러가지 형태로 변경하여 실시할 수 있을 것이며, 그러한 변경 실시는 본 발명의 기술적 범위에 해당된다고 할 것이다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims and their equivalents. And such changes are considered to be within the technical scope of the present invention.

본 발명은 선박에서 엔진 배기가스를 정화 처리하는 경우에 매우 유용하게 적용될 수 있을 것이다. 본 발명에 의하면, SCR 반응기에 의해 엔진 배기가스의 질소산화물을 제거하는 배기가스 정화 처리를 진행함에 따라 SCR 반응기에 생성되는 암모늄 이황산염에 기인한 SCR 반응기 촉매의 오염을 제거하여 SCR 반응기의 촉매를 재생하거나, SCR 반응기를 일정 온도로 유지하여 SCR 반응기에 대한 가열 및 환기를 진행하는 경우에, 주엔진 터보차저의 전단으로부터 배출되는 주엔진 배기가스의 폐열에 의해 가열된 공기를 SCR 반응기에 유입시켜서 SCR 반응기 촉매의 오염을 제거하여 촉매 재생하거나 SCR 반응기에 대한 가열 및 환기를 진행하므로, 촉매 재생이나 가열 및 환기 운전시에 SCR 반응기의 피독을 방지함과 아울러 소비 에너지를 절감하게 된다.The present invention can be applied to a case where the engine exhaust gas is purified from a ship. According to the present invention, as the exhaust gas purifying treatment for removing nitrogen oxides of the engine exhaust gas is performed by the SCR reactor, contamination of the SCR reactor catalyst due to the ammonium di-sulphate generated in the SCR reactor is removed, The air heated by the waste heat of the main engine exhaust gas discharged from the front end of the main engine turbocharger is introduced into the SCR reactor in the case where the SCR reactor is maintained at a constant temperature to heat and ventilate the SCR reactor, The SCR reactor catalyst is regenerated or the catalyst is regenerated or the SCR reactor is heated and ventilated, thereby preventing poisoning of the SCR reactor and saving energy consumption during catalyst regeneration, heating and ventilation operation.

10; 주엔진 20; SCR 반응기
30; 혼합기 40; 우레아 분해 챔버
45; 우레아 분해용 버너 50; 에어히터
60; 블로워 70; 가열기
100, 200, 300, 400, 500; SCR 시스템 V11~V14, V17, V21~V25; 밸브
P11; 주엔진 배기관 P12; 우회배기관
P15; 가열공기 송출배관 P16; 가열공기 순환배관10; A main engine 20; SCR reactor
30; Mixer 40; Urea decomposition chamber
45; A burner 50 for urea decomposition; Air heater
60; Blower 70; Heater
100, 200, 300, 400, 500; SCR systems V11 to V14, V17, V21 to V25; valve
P11; Main Engine Exhaust P12; Bypass exhaust pipe
P15; Heated air delivery pipe P16; Heated air circulation piping

Claims (8)

SCR 반응기 촉매의 오염을 제거하여 촉매 재생하거나 SCR 반응기에 대한 가열 및 환기를 진행하는 경우에 에너지를 절감하기 위한 SCR 시스템으로서,
공기를 유입시키는 블로워와,
상기 블로워로부터 유입되는 공기를 주엔진 터보차저의 전단으로부터 배출되는 주엔진 배기가스의 폐열에 의해 가열하는 에어히터와,
상기 에어히터에 의해 가열된 공기를 혼합기에 전달하는 가열공기 송출배관을 포함하며;
상기 가열공기 송출배관을 통해 전달되는 가열된 공기를 혼합기를 경유하여 SCR 반응기에 유입시키는 것을 특징으로 하는 에너지 절감을 위한 SCR 시스템.
SCR reactor SCR system for regenerating catalyst by removing pollution of catalyst or for saving energy in case of heating and ventilation to SCR reactor,
A blower for introducing air,
An air heater for heating the air introduced from the blower by waste heat of a main engine exhaust gas discharged from a front end of the main engine turbocharger,
And a heated air delivery pipe for delivering the air heated by the air heater to the mixer;
And the heated air delivered through the heated air delivery pipe is introduced into the SCR reactor via the mixer.
제1항에 있어서,
상기 에어히터에 대하여 주엔진 터보차저의 전단으로부터 배출되는 주엔진 배기가스를 출입시키는 주엔진 배기가스 전달용 배관과,
상기 에어히터에 대한 상기 주엔진 배기가스의 출입을 단속하는 주엔진 배기가스 단속용 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 절감을 위한 SCR 시스템.
The method according to claim 1,
A main engine exhaust gas delivery pipe for allowing the main heater to exhaust the main engine exhaust gas discharged from the front end of the main engine turbocharger,
Further comprising a main engine exhaust gas interrupting valve for interrupting the entrance and exit of the main engine exhaust gas to the air heater.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 에어히터로부터 가열공기 송출배관을 통해 혼합기에 전달되는 가열된 공기를 에너지를 사용하여 가열하는 가열기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 절감을 위한 SCR 시스템.
3. The method according to claim 1 or 2,
Further comprising a heater for heating the heated air delivered from the air heater to the mixer through the heated air delivery pipe using energy.
제3항에 있어서,
상기 SCR 반응기의 후단에 설치되어 SCR 반응기로부터 배출되는 공기를 블로워의 공기 유입구 측으로 순환시키는 가열공기 순환배관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 절감을 위한 SCR 시스템.
The method of claim 3,
Further comprising a heating air circulation pipe installed at a rear end of the SCR reactor and circulating the air discharged from the SCR reactor to the air inlet side of the blower.
SCR 반응기 촉매의 오염을 제거하여 촉매 재생하거나 SCR 반응기에 대한 가열 및 환기를 진행하는 경우에 에너지를 절감하기 위한 SCR 시스템으로서,
공기를 유입시키는 블로워와,
상기 블로워로부터 유입되는 공기를 주엔진 터보차저의 전단으로부터 배출되는 주엔진 배기가스의 폐열에 의해 가열하는 에어히터와,
상기 에어히터에 의해 가열된 공기를 우레아 분해 챔버에 전달하는 가열공기 송출배관을 포함하며;
상기 가열공기 송출배관을 통해 우레아 분해 챔버에 전달되는 가열된 공기를 혼합기를 경유하여 SCR 반응기에 유입시키는 것을 특징으로 하는 에너지 절감을 위한 SCR 시스템.
SCR reactor SCR system for regenerating catalyst by removing pollution of catalyst or for saving energy in case of heating and ventilation to SCR reactor,
A blower for introducing air,
An air heater for heating the air introduced from the blower by waste heat of a main engine exhaust gas discharged from a front end of the main engine turbocharger,
And a heated air delivery pipe for delivering the air heated by the air heater to the urea decomposition chamber;
And the heated air delivered to the urea decomposition chamber through the heated air delivery pipe is introduced into the SCR reactor via the mixer.
제5항에 있어서,
상기 에어히터에 대하여 주엔진 터보차저의 전단으로부터 배출되는 주엔진 배기가스를 출입시키는 주엔진 배기가스 전달용 배관과,
상기 에어히터에 대한 상기 주엔진 배기가스의 출입을 단속하는 주엔진 배기가스 단속용 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 절감을 위한 SCR 시스템.
6. The method of claim 5,
A main engine exhaust gas delivery pipe for allowing the main heater to exhaust the main engine exhaust gas discharged from the front end of the main engine turbocharger,
Further comprising a main engine exhaust gas interrupting valve for interrupting the entrance and exit of the main engine exhaust gas to the air heater.
제5항 또는 제6항에 있어서,
SCR 반응기의 후단에 설치되어 SCR 반응기로부터 배출되는 공기를 블로워의 공기 유입구 측으로 순환시키는 가열공기 순환배관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 절감을 위한 SCR 시스템.
The method according to claim 5 or 6,
Further comprising a heating air circulation pipe installed at a rear end of the SCR reactor for circulating the air discharged from the SCR reactor to the air inlet side of the blower.
제7항에 있어서,
상기 가열공기 송출배관을 통해 우레아 분해 챔버에 전달되는 가열된 공기를 우레아 분해용 버너에 의해 가열하여서 혼합기를 경유하여 SCR 반응기에 유입시키는 것을 특징을 하는 에너지 절감을 위한 SCR 시스템.8. The method of claim 7,
And the heated air delivered to the urea decomposition chamber through the heated air delivery pipe is heated by the urea decomposition burner and introduced into the SCR reactor via the mixer.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101445038B1 (en) * 2013-06-28 2014-09-26 두산엔진주식회사 System for selective catalytic reuction and catalytic regeneration

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