KR20180045465A - 배기가스 후처리 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 엔진에서 배출된 배기가스를 후처리하는 배기가스 후처리 시스템에 관한 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 배기가스 후처리 시스템은 상기 엔진에서 배출된 배기가스를 이동시키는 배기 유로와, 상기 배기 유로 상에 설치되어 상기 배기가스를 정화시키는 적어도 하나의 후처리 장치와, 상기 배기 유로 상에 설치되며 상기 적어도 하나의 후처리 장치의 상류에서 상기 배기가스를 가열시키는 버너와, 상기 버너에 연료를 공급하는 연료 공급부, 그리고 상기 버너에 공기를 공급하는 공기 공급 유로를 포함한다. 그리고 상기 공기 공급 유로는 상기 공기로서 상기 엔진에서 배출된 배기가스의 일부를 상기 버너에 공급한다.

Description

배기가스 후처리 시스템{EXHAUST GAS TREATMENT SYSTEM}
본 발명은 배기가스 후처리 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 엔진에서 배출된 배기가스의 후처리를 위한 배기가스 후처리 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 차량, 선박, 또는 플랜트에서 사용되는 디젤 엔진을 포함한 다양한 동력 장치는 배기가스를 발생시킨다. 그런데, 동력 장치에서 배출된 배기가스에 대한 규제가 전세계적으로 강화되는 추세이다. 이에, 동력 장치에서 발생된 배기가스는 배기가스 후처리 시스템을 거쳐 배출되고 있다.
배기가스 후처리 시스템은 입자상 물질(PM; Particulate matter)을 제거하기 위한 디젤 미립자 필터(diesel particulate filter, DPF)와, 질소산화물(NOx)을 저감시키기 위한 선택적 촉매 환원(selective catalytic reduction, SCR) 반응기 등을 포함한다.
디젤 미립자 필터(DPF)는 디젤 엔진의 배기가스 중에서 검댕(soot) 등의 입자상 물질을 필터에 포집하는 방식으로 제거하기 때문에 필터에 포집된 입자상 물질은 엔진의 작동 시간이 경과할수록 점점 증가하게 된다. 이에, 디젤 미립자 필터 내 포집된 입자상 물질을 태워주는 재생(regeneration) 작업을 주기적으로 수행해야 한다. 일례로, 디젤 미립자 필터에 유입되는 배기가스의 온도를 상승시킴으로써 디젤 미립자 필터 내 포집된 입자상 물질을 태우는 방식으로 디젤 미립자 필터의 재생이 수행되고 있다.
또한, 디젤 미립자 필터 내에 입자상 물질이 포집 될수록 엔진의 배압 증가하여 엔진의 출력 및 연비 성능이 저하된다. 또한, 디젤 미립자 필터에 입자상 물질이 과도하게 포집된 상태에서 재생 작업을 수행하게 되면 재생 시 과도한 온도 상승으로 디젤 미립자 필터가 손상될 수 있다. 따라서, 디젤 미립자 필터의 재생 주기를 적절하게 관리해 주어야 한다.
한편, 디젤 엔진이 저속 또는 저부하 상태로 운전되는 경우 배기가스의 온도가 낮으므로, 배기가스의 온도를 디젤 미립자 필터의 재생에 필요한 온도로 유지하기 어렵다. 이러한 경우에는, 차량 또는 설비가 정상 운행이나 작업 조건에서 벗어나 디젤 미립자 필터의 재생을 위해 별도의 조건으로 운전을 해주어야 하는 문제점이 있었다.
따라서, 디젤 미립자 필터 내에 과도한 검댕(soot)이 쌓이는 것을 방지하거나, 디젤 미립자 필터의 재생 신뢰성을 높이기 위해서 운전 중 자유로운 재생이 가능하도록 부하가 낮은 임의의 운전 조건에서도 배기가스의 온도를 디젤 미립자 필터의 재생에 필요한 충분한 온도로 유지하는 것이 요구되고 있다.
또한, 근래에 환경 규제가 점점 강화되면서 동력 장치에는 배기가스에 함유된 질소산화물을 저감시키기 위한 기술도 적용되고 있다. 예를 들어, 배기가스에 함유된 질소산화물을 저감시키기 위한 기술로 선택적 촉매 환원(selective catalytic reduction, SCR) 시스템이 있다.
선택적 촉매 환원 시스템은 촉매가 내부에 설치된 반응기에 배기가스와 환원제를 함께 통과시키면서 배기가스에 함유된 질소산화물과 환원제를 반응시켜 질소와 수증기로 환원 처리한다. 여기서, 환원제로는 암모니아(NH3)가 직접 사용되거나 우레아(urea)를 분해하여 생성된 암모니아가 사용될 수 있다.
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. 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. 이와 같이, 촉매가 피독되면 질소산화물(NOx) 저감 성능이 저하되므로, 배기가스의 온도를 촉매의 활성 온도로 유지하는 것도 요구된다.
또한, 선택적 촉매 환원 시스템은 질소산화물을 저감시키기 위한 대표적인 환원제로 암모니아(NH3)를 사용하고 있다.
암모니아는 보관과 공급이 용이하지 않으므로, 우레아 수용액(urea water solution)을 배기관 내에 분사하여 우레아가 분해되면서 생성되는 암모니아를 환원제로 사용하고 있다.
그런데 우레아 수용액이 섭씨 250도 미만의 온도를 갖는 배기가스에 직접 분사되면, 우레아가 분해되면서 생성되는 뷰렛(biuret), 시아누르산(cyanuric acid), 멜라민(melamine), 및 아멜린(ammeline) 등과 같은 부산물 또는 요소 침전물(urea deposit)에 의해 노즐이 막히거나 배기가스의 흐름을 방해하는 문제점이 있었다.
따라서, 디젤 미립자 필터의 재생 신뢰성을 높이고 선택적 촉매 환원 시스템의 안정적인 운용을 위하여 디젤 엔진에서 배출된 배기가스의 온도를 추가적으로 승온시키는 기술이 개발되고 있다. 현재까지의 추가 승온 기술은 기술은 버너와 같은 별도의 장치를 설치하거나 엔진에 연료를 더 공급하여 배기가스 온도를 상승시키는 등 제조원가를 상승시키거나 연비를 저하시키는 문제가 있었다. 특히 버너를 사용할 경우 수반 되는 장치들로 인해 설치공간의 제한이 있는 차량, 건설 기계, 또는 선박 등에서는 적용이 곤란한 문제점이 있었다.
본 발명의 실시예는 효율적으로 배기가스를 후처리할 수 있는 배기가스 후처리 시스템을 제공한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 엔진에서 배출된 배기가스를 후처리하는 배기가스 후처리 시스템은 상기 엔진에서 배출된 배기가스를 이동시키는 배기 유로와, 상기 배기 유로 상에 설치되어 상기 배기가스를 정화시키는 적어도 하나의 후처리 장치와, 상기 배기 유로 상에 설치되며 상기 적어도 하나의 후처리 장치의 상류에서 상기 배기가스를 가열시키는 버너와, 상기 버너에 연료를 공급하는 연료 공급부, 그리고 상기 버너에 공기를 공급하는 공기 공급 유로를 포함한다. 그리고 상기 공기 공급 유로는 상기 공기로서 상기 엔진에서 배출된 배기가스의 일부를 상기 버너에 공급한다.
상기 버너로 공급되는 공기의 산소 농도는 8% 내지 16%이며, 상기 버너는 고 점화 에너지 버너일 수 있다.
상기 고 점화에너지 버너는 플라즈마 반응을 이용하는 플라즈마 버너일 수 있다.
상기 공기 공급 유로는 상기 버너의 상류측 상기 배기 유로에서 분기되어 상기 배기가스의 일부를 상기 버너에 공급할 수 있다.
상기한 배기가스 후처리 시스템은 상기 공기 공급 유로와 상기 배기 유로의 분기점을 포함하는 상기 공기 공급 유로 상에 설치되는 공기 공급 밸브를 더 포함할 수 있다. 그리고 상기 엔진에서 배출된 배기가스는 과급기를 거쳐 상기 적어도 하나의 후처리 장치로 이동하며, 상기 공기 공급 유로는 상기 과급기 후방의 상기 배기 유로에서 분기될 수 있다.
상기한 배기가스 후처리 시스템은 상기 공기 공급 유로와 상기 배기 유로의 분기점을 포함하는 상기 공기 공급 유로 상에 설치되는 공기 공급 밸브를 더 포함할 수 있다. 그리고 상기 엔진에서 배출된 배기가스는 과급기를 거쳐 상기 적어도 하나의 후처리 장치로 이동하며, 상기 공기 공급 유로는 상기 과급기 전방의 상기 배기 유로에서 분기될 수 있다.
상기한 배기가스 후처리 시스템은 상기 엔진에서 배출된 배기가스의 일부를 상기 엔진으로 공급하기 위한 재순환 유로를 더 포함할 수 있다. 그리고 상기 공기 공급 유로는 상기 재순환 유로에서 분기될 수 있다.
상기 연료 공급부는 상기 엔진과 상기 버너에 연료를 공급할 수 있다.
상기 적어도 하나의 후처리 장치는 디젤 미립자 필터(diesel particulate filter, DPF)를 포함하며, 상기 버너는 상기 디젤 미립자 필터의 재생시 상기 연료공급부 및 상기 공기 공급 유로로부터 상기 연료 및 공기를 공급 받아 상기 배기가스를 가열할 수 있다.
상기 적어도 하나의 후처리 장치는 상기 디젤 미립자 필터 보다 하류의 상기 배기 유로에 설치되는 선택적 촉매 환원 반응기 및 상기 촉매 환원 반응기와 상기 디젤 미립자 필터 사이의 상기 배기 유로에 설치되는 환원제 공급부를 포함하며, 상기 환원제 공급부와 상기 디젤 미립자 필터 사이에 설치되는 보조 버너를 더 포함하고, 상기 보조 버너를 통해 상기 디젤 미립자 필터와 별도로 상기 선택적 촉매 환원 반응기로 이동하는 상기 배기가스의 가열이 가능할 수 있다.
상기 적어도 하나의 후처리 장치는 선택적 촉매 환원 반응기(selective catalytic reduction, SCR) 및 상기 선택적 촉매 환원 반응기 보다 상류의 상기 배기 유로에서 환원제를 분사하는 환원제 공급부를 포함하며, 상기 버너는 상기 선택적 촉매 환원 반응기의 가열의 필요 시 상기 연료 공급부 및 상기 공기 공급 유로로부터 상기 연료 및 공기를 공급 받아 상기 배기가스를 가열시킬 수 있다.
상기 적어도 하나의 후처리 장치는 디젤 미립자 필터를 더 포함하며, 상기 디젤 미립자 필터는 상기 선택적 촉매 환원 반응기에 내장될 수 있다.
상기 적어도 하나의 후처리 장치는 상기 배기 유로 상에 설치되는 디젤 산화 촉매(diesel oxidation catalyst, DOC) 및 상기 디젤 산화 촉매 하류에 설치되는 디젤 미립자 필터 및 선택적 촉매 환원 반응기 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 간단한 구조로 배기가스를 효율적으로 가열시킬 수 있게 된다. 또한 저속 또는 저부항 영역에서도 용이하게 배기 가스를 가열시킬 수 있으므로, 배기가스 후처리 시스템의 정화 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 배기가스 후처리 시스템의 구성도이다.
도 2는 디젤 엔진에서 배출되는 배기가스 내 산소의 농도를 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 배기가스 후처리 시스템의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 배기가스 후처리 시스템의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 배기가스 후처리 시스템의 구성도이다.
도 6은 본 발명의 제5 실시예에 따른 배기가스 후처리 시스템의 구성도이다.
도 7은 본 발명의 제6 실시예에 따른 배기가스 후처리 시스템의 구성도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 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 실시예들에 한정되지 않는다.
또한, 여러 실시예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1 실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예들에서는 제1 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
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.
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.
이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 배기가스 후처리 시스템(101)을 설명한다.
도 1에서는 배기가스를 배출하는 배출원으로 건설 기계용 디젤 엔진(100)을 예시적으로 나타내나 본 발명의 제1 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 제1 실시예는 다양한 동력 장치에 적용될 수 있다.
또한, 디젤 엔진(100)은 입자상 물질(PM; Particulate matter)과 질소산화물(NOx) 등의 환경 규제 물질을 함유한 배기가스를 배출한다.
또한, 도 1에 도시한 바와 같이, 디젤 엔진(100)에서 배출된 배기가스는 과급기(turbo charger, 150)를 거쳐 배출될 수 있다.
과급기(150)는 디젤 엔진(100)의 배기가스가 갖는 압력으로 터빈(151)을 돌려 디젤 엔진(100)에 새로운 외부 공기를 압축시켜 공급함으로써, 디젤 엔진(100)의 출력을 향상시킨다. 그리고 디젤 엔진(100)에서 배출된 배기가스는 과급기(150)를 거치면서 온도와 압력이 내려가게 된다.
구체적으로, 과급기(150)는 배기 유로(610) 상에 설치되어 배기가스가 갖는 압력으로 회전하는 터빈(151)과, 흡기 유로(620) 상에 설치되어 터빈(151)의 회전력으로 디젤 엔진(100)에 공기를 밀어 넣는 압축기(152), 그리고 과급기(300)는 터빈(151)과 압축기(152)를 연결하여 회전 동력을 전달하는 샤프트(153)를 포함할 수 있다.
또한, 디젤 엔진(100)에 공급되는 외부 공기의 불순물을 제거하는 에어 클리너(air cleaner, 146)와, 과급기(150)의 압축기(152)에 의해 압축된 공기의 온도를 낮추는 인터쿨러(intercooler, 148)를 더 포함할 수 있다.
또한, 도 1에 도시한 바와 같이, 디젤 엔진(100)에는 배기가스 재순환(exhaust gas recirculation, EGR) 시스템이 적용될 수 있다.
배기가스 재순환 시스템은 디젤 엔진(100)에서 배출된 배기가스의 일부를 디젤 엔진(100)의 실린더에 흡기를 공급하는 흡기 유로(620)로 되돌려 디젤 엔진(100)의 연소 온도를 낮추고 질소산화물(NOx)의 발생량을 저감시킨다.
예를 들어, 배기가스 재순환 시스템은 배기 유로(610)와 흡기 유로(620)를 연결하는 재순환 유로(160)와, 재순환 유로(160) 상에 설치되어 배기가스의 재순환율을 조절하는 재순환 밸브(170), 그리고 재순환 유로(160) 상에 설치되어 재순환되는 배기가스의 온도를 낮추는 재순환 쿨러(180)를 포함할 수 있다.
또한, 디젤 엔진(100)에 재순환된 배기가스를 공급하기 위해서는 배기 유로(610)와 흡기 유로(620) 간의 압력차를 발생시켜 배기가스가 재순환 유로를 따라 이동할 수 있어야 한다. 즉, 배기 유로(610)와 흡기 유로(620) 간의 압력차가 클수록 배기가스 재순환 시스템의 효율이 증가된다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 배기가스 후처리 시스템(101)은 배기 유로(610), 버너(burner)(400), 공기 공급 유로(640), 적어도 하나의 후처리 장치를 포함한다. 여기서 적어도 하나의 후처리 장치는 배기가스를 정화시키는 장치로서, 디젤 미립자 필터(diesel particulate filter, DPF)(300), 디젤 산화 촉매 장치(diesel oxidation catalyst, DOC)(200), 선택적 촉매 환원(selective catalytic reduction, SCR) 반응기(500), 및 환원제 공급부(550)를 포함할 수 있다.
배기 유로(610)는 전술한 동력 장치인 디젤 엔진(100)의 배기구와 연결되어 디젤 엔진(100)의 배기가스를 배출시킨다. 즉, 배기 유로(610)를 따라 디젤 엔진(100)에서 배출된 배기가스가 이동한다.
디젤 미립자 필터(diesel particulate filter, DPF)(300)는 배기 유로(610) 상에 설치되어 배기가스 중 입자상 물질을 물리적으로 포집하고 연소시켜 제거한다.
그런데, 디젤 미립자 필터(DPF)(300)는 디젤 엔진(100)의 배기가스 중에서 검댕(soot) 등의 입자상 물질을 포집하는 방식으로 제거하기 때문에 디젤 미립자 필터(300)에 포집된 입자상 물질은 디젤 엔진(100)의 작동 시간이 경과할수록 점점 증가하게 된다. 따라서 디젤 미립자 필터(300) 내 포집된 입자상 물질을 태워주는 재생(regeneration) 작업을 주기적으로 수행해야 한다. 일례로, 디젤 미립자 필터(300)에 유입되는 배기가스의 온도를 상승시킴으로써 디젤 미립자 필터(300) 내 포집된 입자상 물질을 태우는 방식으로 디젤 미립자 필터(300)의 재생을 수행할 수 있으며, 디젤 미립자 필터(300)의 재생을 위해 요구되는 배기가스의 온도는 섭씨 500도 내지 650도 범위 내일 수 있다.
또한, 디젤 미립자 필터(300) 내에 입자상 물질이 포집될수록 디젤 엔진(100)의 배압 증가하여 디젤 엔진(100)의 출력 및 연비 성능이 저하된다. 또한, 디젤 미립자 필터(300)에 입자상 물질이 과도하게 포집된 상태에서 재생 작업을 수행하게 되면 재생 시 과도한 온도 상승으로 디젤 미립자 필터(300)가 손상될 수 있다. 따라서, 디젤 미립자 필터(300)의 재생 주기를 적절하게 설정해야 주어야 한다. 이러한 재생 조건을 확인하기 위해 디젤 미립자 필터(300) 내부 또는 디젤 미립자 필터(300)의 상류/하류에 별도의 센서(미도시)가 설치될 수 있다. 별도의 센서는 온도 센서 및 압력 센서를 포함할 수 있으며, 디젤 미립자 필터(300)을 경유하는 배기가스의 압력 또는 온도를 측정하여 재생여부 판단을 도울 수 있다.
선택적 촉매 환원 반응기(500)는 디젤 미립자 필터(300) 후방의 배기 유로(610) 상에 설치된다. 본 명세서에서, 전방은 유체의 이동 방향을 기준으로 상류 방향을 의미하며, 후방은 유체의 이동 방향을 기준으로 하류 방향을 의미한다.
즉, 선택적 촉매 환원 반응기(500)는 배기 유로(610)를 통해 디젤 미립자 필터(300)를 거친 배기가스를 전달받는다. 선택적 촉매 환원 반응기(500)는 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.
또한, 본 발명의 제1 실시예에서, 선택적 촉매 환원 반응기(500)의 내부에 설치되는 촉매는 배기가스의 이동 방향을 기준으로 다층 구조로 배치될 수 있다. 즉, 촉매가 복수의 촉매 모듈 형태로 마련될 수 있으며, 복수의 촉매 모듈은 배기가스의 이동 방향을 따라 배치될 수 있다.
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 촉매는 피독되지 않고 안정적으로 질소산화물을 환원시킬 수 있는 온도를 말한다. 촉매가 활성 온도 범위 밖에서 반응하면, 촉매가 피독되면서 성능과 효율이 저하된다.
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.
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, 선택적 촉매 환원 반응기(500) 내의 촉매를 승온시키면, 피독된 촉매를 재생할 수 있다. 촉매 승온을 결정하기 위해 별도의 센서(미도시)가 설치될 수 있다. 별도의 센서는 촉매 환원 반응기 전후의 배기가스 압력 및 온도를 측정하거나 촉매 환원 반응기 하류에 설치되어 배기가스의 질소 산화물(NOx) 농도를 측정하는 형태로 구비될 수 있다.
환원제로는 암모니아(NH3)가 사용된다. 본 발명의 제1 실시예에서는, 후술할 환원제 공급부(550)가 환원제 전구체인 우레아(urea, CO(NH2)2)를 공급한다. 이때, 우레아(urea, CO(NH2)2)는 수용액의 형태로 환원제 공급부(550)에 의해 분사될 수 있다. 우레아(urea, CO(NH2)2)는 가수분해 또는 열분해되어 암모니아(NH3)와 이소시안산(Isocyanic acid, HNCO)을 생성한다. 그리고 이소시안산(HNCO)은 다시 암모니아(NH3)와 이산화탄소(CO2)로 분해한다. 즉, 본 발명의 제1 실시예에서는, 우레아를 분해시켜 질소산화물과 반응하는 환원제인 암모니아를 생성한다.
환원제 공급부(550)는 선택적 촉매 환원 반응기(500) 전방의 배기 유로(610) 상에서 배기 유로(610)를 따라 이동하는 배기가스에 환원제, 즉 우레아 수용액을 분사한다.
디젤 산화 촉매 장치(diesel oxidation catalyst, DOC)(200)는 디젤 미립자 필터(300) 전방의 배기 유로(610) 상에 설치된다.
디젤 산화 촉매 장치(200)는 1차적으로 일산화질소(NO)를 이산화질소(NO2)로 산화시키는 기능을 수행한다. 배기가스에 함유된 질소산화물(NOx)에서 이산화질소(NO2)의 비율을 높이는 것은 선택적 촉매 환원 반응기(500)에서 질소산화물(NOx)을 효율적으로 저감시키기 위해 중요하다.
또한, 디젤 산화 촉매 장치(200)는 일산화탄소(CO)와 탄화 수소(HC)를 저감시키고, 배기가스에 함유된 탄화 수소(HC)를 연소시켜 배기가스에 함유된 미립자를 저감시킬 수도 있다. 따라서, 디젤 산화 촉매 장치(200)가 탄화 수소(HC)를 연소시키면, 디젤 미립자 필터(300)에 포집되는 입자상 물질을 줄일 수 있으므로 디젤 미립자 필터(300)의 재생 주기를 늘릴 수 있다.
또한, 디젤 산화 촉매 장치(200)는 소정의 온도에 도달하면 발열 반응을 시작한다. 일례로, 소정의 온도는 섭씨 170도 내지 섭씨 200도 범위 내일 수 있다. 디젤 산화 촉매 장치(200)의 하류에는 이러한 발열 반응에 의한 배기가스의 온도 상승을 검출하기 위한 별도의 센서(미도시)가 설치될 수 있다.
버너(400)는 연료를 연소시켜 디젤 미립자 필터(300)를 향해 배기 유로(610)를 따라 이동하는 배기가스를 가열시킨다. 일례로, 버너(400)는 오일 버너(oil burner) 또는 플라스마 버너(plasma burner)일 수 있다.
바람직한 실시예에 따르면, 버너(400)는 디젤 미립자 필터(300)의 재생 시에 가동될 수 있다. 그리고 버너(400)는 전술한 선택적 촉매 환원 반응기(500)에 설치된 촉매의 온도가 활성 온도를 유지할 수 있도록 배기가스를 가열하거나 피독된 촉매를 재생시키기 위해 배기가스를 가열할 수도 있다. 또한, 버너(400)는 전술한 환원제 공급부(550)가 분사한 우레아가 열분해 또는 가수분해될 수 있는 온도 범위 내로 배기가스의 온도를 승온시키는데 사용될 수도 있다. 버너(400)에 의한 배기가스 온도의 승온은 앞서 설명한 센서들로부터 배기가스의 온도/압력 등을 입력 받은 제어부(미도시)가 연료공급부(800), 공기 공급 밸브(740) 및 버너(400)를 제어함으로써 구현될 수 있다. 상기 제어부는 버너(400) 제어를 위해 별도로 구비되거나, 엔진 연소실에 공급되는 연료량을 제어하는 엔진제어기(Engine Control Unit, ECU) 또는 다른 전장품 등을 제어하는 제어기 등과 공유하는 형태로 구성될 수 있다.
연료 공급부(800)는 버너(400) 단독 사용을 위한 형태로 구성될 수 있고, 디젤 엔진(100)과 버너(400)에 연료를 공급할 수 있는 형태로 구성될 수 있다. 도 1에 도시된 제 1 실시예에 따르면, 연료 공급부(800)는 엔진(100)의 연소실에 공급되는 연료를 저장하는 연료탱크(미도시)를 공유하는 형태로 구성되는 것을 일례로 보여주고 있다.
도 1을 참조하면, 연료 공급부(800)는 디젤 미립자 필터(300)의 재생 시 버너(400)에 연료를 공급할 수 있다. 또한, 연료 공급부(800)는 버너(400)가 선택적 촉매 환원 반응기(500)에 설치된 촉매의 온도가 활성 온도를 유지할 수 있도록 배기가스를 가열하거나 촉매를 재생시키기 위해 배기가스를 가열하거나 환원제 공급부(550)가 분사한 우레아가 열분해 또는 가수분해될 수 있는 온도 범위 내로 배기가스의 온도를 승온시키기 위해 가동될 때에도 버너(400)에 연료를 공급할 수 있다.
공기 공급 유로(640)는 배기 유로(610)에서 분기되어 디젤 엔진(100)에서 배출된 배기가스의 일부를 버너(400)에 공급한다. 특히, 본 발명의 제1 실시예에서, 공기 공급 유로(640)는 과급기(150) 후방의 배기 유로(610)에서 분기된다.
공기 공급 밸브(740)는 공기 공급 유로(640) 또는 공기 공급 유로(640)와 배기 유로(610)의 분기점에 설치될 수 있다. 도 1을 참조하면, 공기 공급 밸브(740)는 디젤 미립자 필터(300)의 재생 시에 버너(400)에 배기가스의 일부가 공급되도록 개방될 수 있다. 공기 공급 밸브(740)를 통해 공급된 배기가스는 연료 공급부(800)를 통해 공급된 배기가스와 혼합되어 버너(400)로 공급되어 연소된다. 또한, 공기 공급 밸브(740)는 버너(400)가 선택적 촉매 환원 반응기(300)에 설치된 촉매의 온도가 활성 온도를 유지할 수 있도록 배기가스를 가열하거나 촉매를 재생시키기 위해 배기가스를 가열하거나 환원제 공급부(550)가 분사한 우레아가 열분해 또는 가수분해될 수 있는 온도 범위 내로 배기가스의 온도를 승온시키기 위해 가동될 때에도 개방되어 버너(400)에 연소에 필요한 산소를 공급할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 앞서 설명된 바와 같이 발열 반응이 가능한 디젤 산화 촉매 장치(200)가 디젤 미립자 필터(300)의 전방에 설치되는 경우, 디젤 산화 촉매 장치(200)의 발열 반응이 촉진되는 온도까지 배기가스를 가열해도 된다. 즉, 버너(400)가 배기가스의 온도를 디젤 미립자 필터(300)를 재생시킬 수 있는 온도까지 직접 상승시킬 필요가 없으며, 디젤 산화 촉매 장치(200)의 발열 반응이 촉진되는 온도까지 배기가스를 가열할 수 있는 것이다. 예를 들어, 버너(400)는 배기가스의 온도를 섭씨 500도 내지 650도 까지 승온시킬 필요가 없으며, 섭씨 170도 내지 섭씨 200도까지 승온시켜도 디젤 산화 촉매 장치(200)에 의해 디젤 미립자 필터(300)의 재생이 가능해질 수 있다.
이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 배기가스 후처리 시스템(101)은 배기가스를 효율적으로 정화시킬 수 있다.
도 2에 도시한 바와 같이, 디젤 엔진(100)에서 배출되어 배기 유로(610)를 따라 이동하는 배기가스의 산소 농도는 8% 내지 16% 수준으로 대기의 산소 농도인 21%보다는 대단히 낮은 수준이다. 배기가스가 엔진의 연소실에서 연소되면서 많은 양의 산소가 소모된 후 배출되는 공기이기 때문이다. 점화플러그의 스파크를 활용하여 점화시키는 오일 버너를 사용할 경우, 이러한 환경은, 표1에 나타난 바와 같이, 점화에 필요한 최소 산소 농도보다 낮아 정상적인 점화가 불가능한 환경에 해당된다. 즉, 산소 농도를 상승시키지 못하면 연료의 공급에도 불구하고 점화가 이루어질 수 없는 환경인 것이다.
버너 당량비
(Fuel-air equivalence ratio)		 공연비
(Air to fuel ratio)		 산소 농도 (%)
오일 버너의 구동 범위 Max. 1.2 Min. 12.2 Min. 17.5
고 점화에너지 버너의 구동 범위 Max. 3.5 Min.4.2 Min. 6.0
이러한 문제를 해결하기 위해, 본 실시예에서는 점화신뢰성이 높은 고 점화에너지 버너를 버너(400)로 사용한다. 표 1에 나타낸 바와 같이, 고 점화에너지 버너는 점화에너지가 큰 버너들을 의미하며, 오일 버너의 점화 환경을 벗어나는 환경, 즉, 점화를 위해 공급되는 공기의 산소 농도가 6%~17.5%이고, 당량비(Fuel air equivalence ratio)가 1.2~3.5이며, 공연비(Air fuel ratio)가 4.2~12.2인 환경에서도 점화가 가능한 높은 점화 에너지를 가지는 버너들을 의미한다. 배기가스 연소를 위한 연료와 혼합 후 버너로 공급되는 배기가스의 산소 농도, 당량비 및 공연비는 상술한 고 점화에너지 버너만 점화 가능한 조건 범위 내에 포함된다.
본 실시예에서는 고 점화에너지 버너로서 플라즈마(Plasma) 반응을 이용하여 점화가 가능한 플라즈마 버너가 사용된다. 오일 버너의 경우 연료 연소에 필요한 산소 공급을 위해 별도의 공기 또는 압축공기 공급 시스템이 필수인데, 플라즈마 버너는 압축 공기 공급 시스템 대신 공기 공급 유로(640)를 통해 공급된 배기가스만으로도 점화가 가능하다. 이러한 플라즈마 버너를 사용함에 따라, 점화 및 화염 유지를 위한 압축공기 공급 시스템을 별도로 마련할 필요가 없게 된다. 압축공기 공급 시스템의 삭제는 배기가스 후처리 시스템(101)의 전체적인 구성을 간소화할 수 있을 뿐만 아니라 압축공기 공급 시스템의 구동을 위한 별도의 에너지 소모를 억제함으로써 에너지의 이용 효율을 증대시킬 수 있게 된다. 즉, 차량, 건설 기계, 또는 선박 등에는 별도의 압축 공기 공급 시스템의 설치가 공간의 제약 및 제조 원가 문제 등으로 힘들 수 밖에 없는데, 이러한 문제를 해결할 수 있게 되는 것이다.
이하, 도 3을 참조하여 제2 실시예에 따른 배기가스 후처리 시스템(102)을 설명한다.
도 3에 도시한 제2 실시예에 따른 배기가스 후처리 시스템(102)에서는 공기 공급 유로(640)가 과급기(150) 전방의 배기 유로(610)에서 분기된다. 즉, 본 발명의 제2 실시예는 공기 공급 유로(640)가 배기 유로(610)에서 분기되는 위치가 달라진 것을 제외하면 제1 실시예와 동일하다.
이와 같이, 공기 공급 유로(640)가 과급기(150) 전방의 배기 유로(610)에서 분기되면, 과급기(150) 후방의 배기 유로(610)에서 분기된 경우보다 상대적으로 고온 고압의 배기가스를 버너(400)에 공급할 수 있다. 따라서 버너(400)의 효율을 향상시킬 수 있다. 즉, 버너(400)가 배기가스를 승온시키기 위해 소모하는 연료를 줄일 수 있다. 이 경우, 과급기(150)의 성능을 고려하여 공기 공급 유로(640)를 통해 버너(400)로 공급되는 배기가스 양을 조절할 필요가 있을 수 있으며, 이는 공기 공급 밸브(740)의 제어를 통해 이루어 질 수 있다.
이와 같은 구성에 의하여, 제2 실시예에 따른 배기가스 후처리 시스템(102)은 배기가스를 더욱 효율적으로 정화시킬 수 있다.
이하, 도 4를 참조하여 제3 실시예에 따른 배기가스 후처리 시스템(103)을 설명한다.
도 4에 도시한 배기가스 후처리 시스템(103)은 디젤 미립자 필터를 선택적 촉매 환원(selective catalytic reduction, SCR) 반응기(503)에 내장한다. 즉, 디젤 미립자 필터가 별도로 사용되지 않고, 선택적 촉매 환원 반응기(503)의 내부에 촉매와 함께 설치된다. 구체적으로, 선택적 촉매 환원 반응기(503)에 사용되는 선택적 촉매 환원 반응용 촉매는 디젤 미립자 필터에 코팅된다.
이와 같이 디젤 미립자 필터가 내장된 선택적 촉매 환원 반응기(503)는 그 특성상 강제 재생(active regeneration) 보다는 자연 재생(passive regeneration)을 활용하는 비율이 높다.
그리고 내장된 디젤 미립자 필터에 다량의 검댕(soot)을 포집한 후 재생 작업을 수행할 경우 지나치게 고온의 환경에 촉매가 노출되어 촉매가 손상될 수 있기 때문에 다량의 검댕이 쌓이기 전에 상대적으로 빈번하게 자연 재생을 수행한다.
따라서, 디젤 미립자 필터를 내장한 선택적 촉매 환원 반응기(503)가 사용된 경우에는, 배기가스의 온도가 상대적으로 낮은 조건에서 버너(400)의 활용 빈도가 높아지게 되며, 버너(400)의 활용 빈도가 높음에도 버너(400)를 위한 별도의 압축공기 공급 시스템을 마련할 필요가 없으므로, 더욱 큰 효과를 기대할 수 있다.
또한, 별도의 압축공기 공급 시스템을 사용할 경우에는 연속 사용 시 공기 가압을 위한 대기 시간을 필요로 하는데, 본 실시예에서는 압축 공기 공급 시스템이 대신 배기가스 일부를 공급 받아 사용하게 되므로 이러한 대기 시간도 필요치 않게 된다.
이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 제3 실시예에 따른 배기가스 후처리 시스템(103)은 배기가스를 더욱 효율적으로 후처리할 수 있다.
이하, 도 5를 참조하여 제2 실시예에 따른 배기가스 후처리 시스템(102)을 설명한다.
도 5을 참조하면, 예시적인 실시예에 따른 배기가스 후처리 시스템(104)는 공기 공급 유로(640)가 과급기(150) 전방의 배기 유로(610)에서 분기되면서, 디젤 미립자 필터가 선택적 촉매 환원(selective catalytic reduction, SCR) 반응기(503)에 내장된다.
이와 같은 구성에 의하여, 앞서 설명된 바와 같이, 배기 유로(610)의 분기 위치가 다르게 형성되는 점 및 디젤 미립자 필터와 선택적 촉매 환원 반응기에 내장되는 점에 따른 장점을 모두 취할 수 있다.
도 6를 참조하는 예시적인 실시예에 따르면, 배기가스 후처리 시스템(105)은 적어도 하나의 후처리 장치로서 디젤 산화 촉매 장치(200), 디젤 미립자 필터(300) 및 선택적 촉매 환원 반응기(500)를 포함할 수 있다. 디젤 산화 촉매 장치(200), 디젤 미립자 필터(300), 및 선택적 촉매 환원 반응기(500)는 배기 유로(610)를 따라 순차적으로 설치될 수 있다. 디젤 산화 촉매 장치(200)의 상류에는 버너(400)가 설치될 수 있다. 앞서 설명된 바와 유사하게 디젤 산화 촉매 장치(200) 상류의 버너(400)는 플라즈마 버너로 구성될 수 있으며, 도시되지 않았으나 디젤 산화 촉매 장치(200)가 설치되지 않은 경우 디젤 미립자 필터9300)의 상류에 설치될 수 있다.
아울러, 디젤 미립자 필터(300)와 선택적 촉매 환원 반응기(500) 사이에도 별도의 보조 버너(450)가 더 설치될 수 있다. 별도의 보조 버너(450)는 디젤 미립자 필터(300)의 재생이 필요치 않으나 선택적 촉매 환원 반응기(500)의 승온이 필요한 경우 사용할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이 선택적 촉매 환원 반응기(500)의 승온만 필요한 경우 보다 작은 에너지로 빠르게 선택적 촉매 환원 반응기(500)의 가열을 진행할 수 있게 된다. 예를 들면, 시동 초기시 선택적 촉매 환원 반응기(500)의 온도를 빠르게 상승시켜 야 할 경우 등 다양한 상황에서 활용이 가능할 수 있다. 이를 위해 별도의 보조 버너(450)는 환원제 공급부(550)의 상류에 설치되는 플라즈마 버너로 구성될 수 있다.
선택적 촉매 환원 반응기(500)만의 승온을 위해, 별도의 보조 버너(450)에도 연료 및 공기의 공급이 필요하다. 이러한 연료 및 공기의 공급은 다양한 방법으로 구성이 가능하며, 도 6에서는 버너(400)와 연료 공급부(800)를 연결하는 연료 공급 라인(680)으로부터 분기된 추가 연료 공급 라인(685)을 통해 연료를 공급할 수 있다. 이 경우, 버너(400) 및 별도의 보조 버너(450)로 연료 공급을 제어하기 위한 연료 공급 제어 밸브(178)를 추가할 수 있다.
한편, 도 6의 실시예에 따르면 공기는 버너(400)에 배기가스를 공급하는 공기 공급 라인(640)으로부터 분기된 추가 공기 공급 유로(645)을 통해 공급될 수 있다. 이 경우 공기 공급 밸브(740)는 배기가스를 버너(400)와 별도의 보조 버너(450) 각각으로의 공기 공급을 제어할 수 있도록 공기 공급 라인(640)과 추가 공기 공급 유로(645)의 분기점 상에 설치될 수 있다. 이상과 같이 추가 연료 공급 라인(685) 및 추가 공기 공급 유로(645)만을 구비함으로써 별도의 보조 버너(450)로 연료 및 공기 공급을 위한 부가 장치를 최소화시킬 수 있게 된다.
도 7에 나타난 바와 같이, 배기가스 후처리 시스템(106)은 배기 유로(610)의 배기가스 일부 또는 전부가 버너(420)를 경유한 후 적어도 하나의 후처리 장치에 유입되는 형태로 구성될 수 있다. 연료 공급부(800)는 버너(420)에 연료 공급이 가능하게 연결될 수 있다. 공기 공급 유로는 별도의 구성 없이 배기 유로(610)의 배기가스가 버너(420)로 공급되는 것을 허용하는 형태로 구성될 수 있다. 이와는 다르게 버너(420)의 상류측 배기가스를 안내하여 버너(420)의 화염으로 집중시킬 수 있는 형태로 구성될 수 있다. 이러한 배기가스의 안내는 배기 유로(610) 내에 돌출되어 배기가스를 안내하는 가이드 형상으로 형성됨으로써 가능할 수도 있고, 버너(420) 몸체를 관통하는 홀 또는 관 형상으로 형성되어 배기가스를 버너(420) 몸체를 관통하여 화염으로 안내할 수 있다. 공기 공급 유로가 버너(420)를 관통하는 형상으로 형성될 경우 앞선 실시예들의 공기 공급 밸브에 해당되는 밸브가 공기 공급 유로 상에 더 설치될 수 있다. 이러한 밸브는 버너(420)의 구동에 대응하여 유로를 선택적으로 개폐시킬 수 있을 것이며, 밸브가 열렸을 때에는 버너(420)의 화염으로 배기가스가 공급될 수 있다.
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.
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.
100: 디젤 엔진
101, 102, 103, 104, 105, 106: 배기가스 후처리 시스템
146: 에어 클리너
148: 인터쿨러
160: 재순환 유로
170: 재순환 밸브
178: 연료 공급 제어 밸브
180: 재순환 쿨러
200: 디젤 산화 촉매 장치
300: 디젤 미립자 필터
400, 420: 버너
450: 보조 버너
500, 503: 선택적 촉매 환원 반응기
550: 환원제 공급부
610: 배기 유로
620: 흡기 유로
640: 공기 공급 유로
645: 추가 공기 공급 유로
680: 연료 공급 라인
685: 추가 공기 공급 라인
740: 공기 공급 밸브
800: 연료 공급부

Claims (13)

  1. 엔진에서 배출된 배기가스를 후처리하는 배기가스 후처리 시스템에 있어서,
    상기 엔진에서 배출된 배기가스를 이동시키는 배기 유로;
    상기 배기 유로 상에 설치되어 상기 배기가스를 정화시키는 적어도 하나의 후처리 장치;
    상기 배기 유로 상에 설치되며, 상기 적어도 하나의 후처리 장치의 상류에서 상기 배기가스를 가열시키는 버너;
    상기 버너에 연료를 공급하는 연료 공급부; 및
    상기 버너에 공기를 공급하는 공기 공급 유로
    를 포함하며,
    상기 공기 공급 유로는 상기 공기로서 상기 엔진에서 배출된 배기가스의 일부를 상기 버너에 공급하는 것을 특징으로 하는 배기가스 후처리 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 버너로 공급되는 공기의 산소 농도는 8% 내지 16%이며,
    상기 버너는 고 점화 에너지 버너인 것을 특징으로 하는 배기가스 후처리 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 고 점화에너지 버너는 플라즈마 반응을 이용하는 플라즈마 버너인 것을 특징으로 하는 배기가스 후처리 시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 공기 공급 유로는 상기 버너의 상류측 상기 배기 유로에서 분기되어 상기 배기가스의 일부를 상기 버너에 공급하는 것을 특징으로 하는 배기가스 후처리 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 공기 공급 유로와 상기 배기 유로의 분기점을 포함하는 상기 공기 공급 유로 상에 설치되는 공기 공급 밸브를 더 포함하며,
    상기 엔진에서 배출된 배기가스는 과급기를 거쳐 상기 적어도 하나의 후처리 장치로 이동하며,
    상기 공기 공급 유로는 상기 과급기 후방의 상기 배기 유로에서 분기된 것을 특징으로 하는 배기가스 후처리 시스템.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 공기 공급 유로와 상기 배기 유로의 분기점을 포함하는 상기 공기 공급 유로 상에 설치되는 공기 공급 밸브를 더 포함하며,
    상기 엔진에서 배출된 배기가스는 과급기를 거쳐 상기 적어도 하나의 후처리 장치로 이동하며,
    상기 공기 공급 유로는 상기 과급기 전방의 상기 배기 유로에서 분기된 것을 특징으로 하는 배기가스 후처리 시스템.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 엔진에서 배출된 배기가스의 일부를 상기 엔진으로 공급하기 위한 재순환 유로를 더 포함하며,
    상기 공기 공급 유로는 상기 재순환 유로에서 분기된 것을 특징으로 하는 배기가스 후처리 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 연료 공급부는 상기 엔진과 상기 버너에 연료를 공급하는 것을 특징으로 하는 배기가스 후처리 시스템.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 후처리 장치는 디젤 미립자 필터(diesel particulate filter, DPF)를 포함하며, 상기 버너는 상기 디젤 미립자 필터의 재생시 상기 연료공급부 및 상기 공기 공급 유로로부터 상기 연료 및 공기를 공급 받아 상기 배기가스를 가열하는 것을 특징으로 하는 배기가스 후처리 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 후처리 장치는 상기 디젤 미립자 필터 보다 하류의 상기 배기 유로에 설치되는 선택적 촉매 환원 반응기 및 상기 촉매 환원 반응기와 상기 디젤 미립자 필터 사이의 상기 배기 유로에 설치되는 환원제 공급부를 포함하며,
    상기 환원제 공급부와 상기 디젤 미립자 필터 사이에 설치되는 보조 버너를 더 포함하고,
    상기 보조 버너를 통해 상기 디젤 미립자 필터와 별도로 상기 선택적 촉매 환원 반응기로 이동하는 상기 배기가스의 가열이 가능한 것을 특징으로 하는 배기가스 후처리 시스템.
  11. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 후처리 장치는 선택적 촉매 환원 반응기(selective catalytic reduction, SCR) 및 상기 선택적 촉매 환원 반응기 보다 상류의 상기 배기 유로에서 환원제를 분사하는 환원제 공급부를 포함하며,
    상기 버너는 상기 선택적 촉매 환원 반응기의 가열의 필요 시 상기 연료 공급부 및 상기 공기 공급 유로로부터 상기 연료 및 공기를 공급 받아 상기 배기가스를 가열시키는 것을 특징으로 하는 배기가스 후처리 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 후처리 장치는 디젤 미립자 필터를 더 포함하며,
    상기 디젤 미립자 필터는 상기 선택적 촉매 환원 반응기에 내장되는 것을 특징으로 하는 배기가스 후처리 시스템.
  13. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 후처리 장치는 상기 배기 유로 상에 설치되는 디젤 산화 촉매(diesel oxidation catalyst, DOC) 및 상기 디젤 산화 촉매 하류에 설치되는 디젤 미립자 필터 및 선택적 촉매 환원 반응기 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 배기가스 후처리 시스템.
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