KR20190002873A - Selective catalyst reduction system and method for controlling the same - Google Patents

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Abstract

According to an embodiment of the present invention, a selective catalyst reduction system is selectively actuated in a selective catalyst reduction mode for selectively reducing nitrogen oxide contained in exhaust gas and a catalyst regeneration mode for regeneration of the catalyst. The selective catalyst reduction system comprises: a main pipe through which the exhaust gas passes; a reactor having the catalyst and installed on the main pipe; a temperature detection member detecting temperature of the exhaust gas that passes through the main pipe; and a controller resetting a predetermined catalyst regeneration time based on information, detected by the temperature detection member during the selective catalyst reduction mode, under the catalyst regeneration mode.

Description

선택적 촉매 환원 시스템 및 이의 제어방법{SELECTIVE CATALYST REDUCTION SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING THE SAME}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a selective catalytic reduction system and a control method thereof,

본 발명의 실시예는 선택적 촉매 환원 시스템 및 이의 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배기가스에 포함된 질소산화물을 선택적으로 저감시키는 선택적 촉매 환원 모드 또는 촉매의 재생을 위한 촉매 재생 모드 중 선택적으로 동작되는 선택적 촉매 환원 시스템 및 이의 제어방법에 관한 것이다.An embodiment of the present invention relates to a selective catalytic reduction system and a control method thereof, and more particularly, to a selective catalytic reduction system for selectively reducing nitrogen oxides contained in an exhaust gas or a catalyst regeneration mode for regenerating a catalyst. And to a control method thereof.

일반적으로 선택적 촉매 환원 시스템은 배기가스에 포함된 질소산화물을 선택적으로 저감시킨다. 따라서, 선택적 촉매 환원 시스템이 선택적 촉매 환원 모드로 동작되는 경우, 배기가스에 포함된 질소산화물을 저감되어 외부로 배출된다.Generally, the selective catalytic reduction system selectively reduces the nitrogen oxides contained in the exhaust gas. Therefore, when the selective catalytic reduction system is operated in the selective catalytic reduction mode, the nitrogen oxide contained in the exhaust gas is reduced and discharged to the outside.

이에 따라 촉매는 배기가스에 포함된 황성분에 의해 피독된다. 이러한 촉매 피독을 해결하기 위해 선택적 촉매 환원 시스템은 촉매를 재생시키는 촉매 재생 모드로 동작된다. Accordingly, the catalyst is poisoned by the sulfur component contained in the exhaust gas. To overcome this catalyst poisoning, the selective catalytic reduction system operates in a catalyst regeneration mode to regenerate the catalyst.

하지만, 종래의 촉매 재생 모드는 기설정된 시간 동안 일정한 주기를 갖고 반복적으로 동작되었다. 이러한 경우 촉매의 피독 상태와 상관없이 동일한 시간동안 촉매 재생 모드가 작동되는 문제점이 있다. 즉, 촉매의 피독량이 적은 경우일 때나, 촉매의 피독량이 큰 경우일 때나 촉매 재생을 위한 촉매 재생 모드가 동일하게 동작되는 문제점이 있다. 따라서, 촉매 재생을 위한 열에너지가 촉매 피독 상태에 비해 과하게 공급되어 열에너지의 손실 또는 공급되는 연료가 많이 소비되는 문제점이 있다.However, the conventional catalyst regeneration mode was repeatedly operated with a constant period for a preset time. In this case, there is a problem that the catalyst regeneration mode is operated for the same time regardless of the poisoning state of the catalyst. That is, there is a problem that the catalyst regeneration mode for catalyst regeneration is operated at the same time when the poisoning amount of the catalyst is small, when the poisoning amount of the catalyst is large. Therefore, there is a problem in that heat energy for catalyst regeneration is excessively supplied compared to the poisoning state of the catalyst, so that heat energy is lost or fuel supplied is consumed.

그리고 현재 촉매 피독을 해결하기 위해 필요한 시간보다 길게 촉매 재생 동작이 이뤄져, 그 동안 선택적 촉매 환원 시스템이 선택적 촉매 환원 모드로 동작되기 어려운 문제점이 있다.Further, the catalyst regeneration operation is performed longer than the time required for solving the catalyst poisoning, and the selective catalytic reduction system is difficult to operate in the selective catalytic reduction mode.

본 발명의 실시예는 선택적 촉매 환원 모드로 동작되는 경우의 배기가스의 온도로부터 촉매의 피독량을 판단하여 촉매 재생 모드 동작시 이의 동작 시간을 재설정할 수 있는 선택적 촉매 환원 시스템을 제공한다.An embodiment of the present invention provides a selective catalytic reduction system capable of determining the amount of catalyst poisoning from the temperature of the exhaust gas when operated in the selective catalytic reduction mode and resetting the operating time during the catalyst regeneration mode operation.

본 발명의 실시예에 따르면, 배기가스에 포함된 질소산화물을 선택적으로 저감시키는 선택적 촉매 환원 모드 또는 촉매의 재생을 위한 촉매 재생 모드로 선택적으로 동작되는 선택적 촉매 환원 시스템은 상기 배기가스가 통과하는 메인 배관과, 내부에 상기 촉매가 설치되고 상기 메인 배관 상에 설치된 반응기와, 상기 메인 배관을 통과하는 배기가스의 온도를 검출하는 온도 검출부재, 그리고 상기 촉매 재생 모드로 동작시 상기 선택적 촉매 환원 모드로 동작 중 상기 온도 검출부재가 검출한 정보를 기초로 기설정된 촉매 재생 동작 시간을 재설정하는 제어부를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, a selective catalytic reduction system selectively operated in a selective catalytic reduction mode for selectively reducing nitrogen oxides contained in exhaust gas or a catalyst regeneration mode for regeneration of a catalyst, A temperature detecting member for detecting the temperature of the exhaust gas passing through the main pipe, and a temperature detecting member for detecting the temperature of the exhaust gas passing through the main pipe, And a controller for resetting the predetermined catalyst regeneration operation time based on the information detected by the temperature detecting member during operation.

또한, 상기 제어부는, 촉매 재생 동작 시간을 재설정 시, 상기 선택적 촉매 환원 모드로 동작 중 상기 온도 검출부재가 검출한 정보로부터 기설정된 온도 범위를 벗어나 동작된 이외 시간을 계산하고, 상기 기설정된 촉매 재생 동작 시간과 상기 이외 시간을 기초로 연산할 수 있다.The control unit may calculate a time other than the predetermined temperature range from the information detected by the temperature detecting member during operation in the selective catalytic reduction mode when the catalyst regeneration operation time is reset, The operation time can be calculated based on the operation time and the other time.

또한, 상기 기설정된 온도 범위는 제1 기준온도와 상기 제1 기준온도 보다 높게 설정된 제2 기준온도를 포함하고, 상기 이외 시간은 상기 제1 기준온도 미만으로 운전된 피독 시간과 상기 제2 기준온도를 초과하여 운전된 회복 시간을 포함하며, 상기 제어부는 상기 촉매 재생 동작 시간을 재설정 시 상기 기설정된 촉매 재생 동작 시간으로부터 상기 회복 시간은 차감하고 상기 피독 시간은 추가할 수 있다.The predetermined temperature range includes a first reference temperature and a second reference temperature set higher than the first reference temperature, and the remaining time includes a poisoning time operated at a temperature lower than the first reference temperature and a second reference temperature The control unit may subtract the recovery time from the predetermined catalyst regeneration operation time and add the poisoning time when the catalyst regeneration operation time is reset.

또는, 상기 제어부는, 촉매 재생 동작 시간을 재설정 시, 상기 선택적 촉매 환원 모드로 동작 중 상기 온도 검출부재가 출한 정보로부터 기설정된 기준온도를 초과하여 동작된 회복 시간을 계산하고, 상기 기설정된 촉매 재생 동작 시간으로부터 상기 회복 시간을 차감할 수 있다.Alternatively, when the catalyst regeneration operation time is reset, the control unit may calculate a recovery time that has been operated in excess of a preset reference temperature from information provided by the temperature detection member during operation in the selective catalytic reduction mode, The recovery time can be deducted from the operation time.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템의 제어방법은 배기가스에 포함된 질소산화물을 선택적으로 저감시키는 선택적 촉매 환원 동작이 수행된 시간을 계산하는 단계와, 배기가스가 통과한 촉매의 재생 필요 여부를 판별하는 단계와, 상기 선택적 촉매 환원 동작이 수행된 시간 중 배기가스가 기설정된 기준온도를 초과하여 동작된 회복 시간을 계산하는 단계와, 상기 촉매의 재생이 필요한 경우 기설정된 촉매 재생 동작 시간으로부터 상기 회복 시간을 차감하여 촉매 재생 동작 시간을 재설정하는 단계, 그리고 상기 촉매의 재생이 필요한 경우 상기 재설정된 촉매 재생 동작 시간 동안 촉매에 고온의 유체를 공급하는 촉매 재생 동작 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for controlling a selective catalytic reduction system, comprising: calculating a time during which a selective catalytic reduction operation for selectively reducing nitrogen oxides contained in exhaust gas is performed; Calculating a recovery time when the exhaust gas is operated at a predetermined reference temperature during a period of time during which the selective catalytic reduction operation is performed; A step of resetting the catalyst regeneration operation time by subtracting the recovery time from the regeneration operation time and a catalyst regeneration operation step of supplying a high temperature fluid to the catalyst during the reset catalyst regeneration operation time when regeneration of the catalyst is necessary .

또는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템의 제어방법은 배기가스에 포함된 질소산화물을 선택적으로 저감시키는 선택적 촉매 환원 동작이 수행된 시간을 계산하는 단계와, 배기가스가 통과한 촉매의 재생 필요 여부를 판별하는 단계와, 상기 선택적 촉매 환원 동작이 수행된 시간 중 배기가스가 기설정된 제1 기준온도 미만으로 동작된 피독 시간을 계산하는 단계와, 상기 선택적 촉매 환원 동작이 수행된 시간 중 배기가스가 기설정된 제2 기준온도를 초과하여 동작된 회복 시간을 계산하는 단계와, 상기 촉매의 재생이 필요한 경우 기설정된 촉매 재생 동작 시간으로부터 상기 회복 시간을 차감하고 상기 피독 시간을 추가하여 촉매 재생 동작 시간을 재설정하는 단계, 그리고 상기 촉매의 재생이 필요한 경우 상기 재설정된 촉매 재생 동작 시간 동안 촉매에 고온의 유체를 공급하는 촉매 재생 동작 단계를 포함한다.Alternatively, the control method of the selective catalytic reduction system according to another embodiment of the present invention may include a step of calculating a time when the selective catalytic reduction operation for selectively reducing the nitrogen oxide included in the exhaust gas is performed, Calculating a poisoning time at which the exhaust gas is operated at a predetermined first reference temperature during a period during which the selective catalytic reduction operation is performed; Calculating a recovery time when the exhaust gas is operated in excess of a predetermined second reference temperature, calculating a recovery time when the catalyst is regenerated, subtracting the recovery time from a predetermined catalyst regeneration operating time, Resetting the regeneration operation time, and regenerating the catalyst when the regeneration of the catalyst is necessary, And a catalyst regeneration operation step of supplying a high temperature fluid to the catalyst during the fresh operation time.

본 발명의 실시예들에 따르면, 선택적 촉매 환원 시스템은 선택적 촉매 환원 모드로 동작되는 경우의 배기가스의 온도로부터 촉매의 피독량을 판단하여 촉매 재생 모드 동작시 이의 동작 시간을 재설정할 수 있다.According to embodiments of the present invention, the selective catalytic reduction system can determine the poisoning amount of the catalyst from the temperature of the exhaust gas when operated in the selective catalytic reduction mode, and reset the operation time during the catalyst regeneration mode operation.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템이 선택적 촉매 환원 모드로 동작시 온도 검출부재가 검출한 시간에 따른 온도 정보를 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템이 선택적 촉매 환원 모드로 동작시 온도 검출부재가 검출한 시간에 따른 온도 정보를 나타낸 그래프이다.
도 4는 도 3의 제어과정을 나타낸 순서도이다.1 is a block diagram of a selective catalytic reduction system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a graph showing temperature information according to time detected by the temperature detecting member when the selective catalytic reduction system according to an embodiment of the present invention operates in the selective catalytic reduction mode.
3 is a graph showing temperature information according to a time detected by the temperature detecting member when the selective catalytic reduction system according to another embodiment of the present invention operates in the selective catalytic reduction mode.
4 is a flowchart showing the control process 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 감소되어 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 shown 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 structural elements or parts 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 1 내지 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템(101)을 설명한다.Hereinafter, a selective catalytic reduction system 101 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG.

선택적 촉매 환원 시스템(101)은 배기가스에 포함된 질소산화물을 선택적으로 저감시키는 선택적 촉매 환원 모드 또는 촉매의 재생을 위한 촉매 재생 모드 중 어느 하나로 선택적으로 동작된다. The selective catalytic reduction system 101 is selectively operated either in a selective catalytic reduction mode for selectively reducing the nitrogen oxide contained in the exhaust gas or a catalyst regeneration mode for regenerating the catalyst.

선택적 촉매 환원 시스템(101)은, 도 1에 도시한 바와 같이, 메인 배관(100)과 반응기(200)와 온도 검출부재(700) 그리고 제어부(300)를 포함한다.The selective catalytic reduction system 101 includes a main pipe 100, a reactor 200, a temperature detection member 700, and a control unit 300, as shown in FIG.

메인 배관(100)은 배기가스가 통과한다. 구체적으로, 메인 배관(100)은 엔진에서 공급된 연료를 연소시킨 후 배출하는 배기가스가 외부로 배출되도록 안내한다. 따라서, 메인 배관(100)을 통해 질소산화물이 포함된 배기가스가 통과한다.The main pipe 100 passes through the exhaust gas. Specifically, the main pipe 100 guides the exhaust gas discharged after burning the fuel supplied from the engine to the outside. Thus, the exhaust gas containing nitrogen oxide passes through the main pipe 100.

반응기(200) 내부에는 촉매(210)가 설치된다. 또한, 반응기(200)는 메인 배관(100) 상에 설치된다. 구체적으로, 촉매(210)는 배기가스에 포함된 질소산화물을 저감시킬 수 있는 선택적 환원 촉매일 수 있다. A catalyst 210 is installed in the reactor 200. Further, the reactor 200 is installed on the main piping 100. Specifically, the catalyst 210 may be a selective reduction catalyst capable of reducing the nitrogen oxide contained in the exhaust gas.

온도 검출부재(700)는 메인 배관(100)을 통과하는 배기가스의 온도를 검출한다. 구체적으로, 온도 검출부재(700)는 선택적 촉매 환원 모드로 동작시, 반응기(200)로 유입되는 배기가스의 온도를 검출할 수 있다.The temperature detecting member (700) detects the temperature of the exhaust gas passing through the main pipe (100). Specifically, when the temperature detecting member 700 operates in the selective catalytic reduction mode, the temperature of the exhaust gas flowing into the reactor 200 can be detected.

제어부(300)는 촉매 재생 모드로 동작시, 촉매 재생 동작 시간을 재설정한다. 제어부(300)는 선택적 촉매 환원 모드로 동작 중 온도 검출부재(700)가 검출한 정보를 기초로 기설정된 촉매 재생 동작을 재설정한다. 구체적으로, 제어부(300)에는 초기에 촉매 재생 동작에 필요한 시간이 기설정 되었다. 제어부(300)는 이러한 기설정된 촉매 재생 동작 시간을 선택적 촉매 환원 모드로 동작 중 온도 검출부재(700)가 검출한 정보를 기초로 재설정한다.The controller 300 resets the catalyst regeneration operation time when operating in the catalyst regeneration mode. The control unit 300 resets the preset catalyst regeneration operation based on the information detected by the temperature detecting member 700 in the selective catalytic reduction mode. Specifically, the time required for the catalyst regeneration operation is initially set in the control unit 300. The control unit 300 resets the predetermined catalyst regeneration operation time based on the information detected by the temperature detection member 700 in the selective catalytic reduction mode.

이와 같은 구성에 의해, 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템(101)은 기설정 주기에 따라 동일한 시간만큼의 촉매 재생 동작을 수행하는 것이 아니라, 선택적 촉매 환원 모드로 동작 중의 메인 배관(100)을 통과한 배기가스의 온도에 따라 촉매 재생 동작 시간을 변경할 수 있다. 즉, 선택적 촉매 환원 시스템(101)은 선택적 촉매 환원 모드로 동작 중의 배기가스 온도를 기초로 하여 촉매 재생 동작 시간을 조절할 수 있다.According to this configuration, the selective catalytic reduction system 101 according to the embodiment of the present invention does not perform the catalyst regeneration operation for the same period of time according to the predetermined period, The catalyst regeneration operation time can be changed according to the temperature of the exhaust gas that has passed through the catalyst. That is, the selective catalytic reduction system 101 can adjust the catalyst regeneration operation time based on the exhaust gas temperature during the operation in the selective catalytic reduction mode.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템(101)의 제어부(300)는 촉매 재생 동작 시간을 재설정 시, 선택적 촉매 환원 모드로 동작 중 온도 검출부재(700)가 검출한 정보로부터 기설정된 온도 범위를 벗어나 동작된 이외 시간을 계산하고 기설정된 촉매 재생 동작 시간과 이외 시간을 기초로 연산할 수 있다.When the catalyst regeneration operation time is reset, the controller 300 of the selective catalytic reduction system 101 according to an embodiment of the present invention calculates the catalyst regeneration operation time from the information detected by the temperature detection member 700 during the operation in the selective catalytic reduction mode. It is possible to calculate a time other than the operating time outside the set temperature range and calculate based on the preset catalyst regeneration operation time and the other time.

이외 시간은, 선택적 촉매 환원 모드 동작 중, 배기가스의 온도가 기설정된 온도 범위를 벗어나 검출된 시간일 수 있다. 구체적으로, 제어부(300)에는 선택적 촉매 환원 모드 동작 중 배기가스의 온도 범위가 기설정되어 있다. The remaining time may be the time during which the temperature of the exhaust gas is out of the predetermined temperature range during the selective catalytic reduction mode operation. Specifically, the controller 300 preliminarily sets the temperature range of the exhaust gas during the selective catalytic reduction mode operation.

제어부(300)는 선택적 촉매 환원 모드로 동작되는 전체의 시간 중 온도 검출부재(700)로부터 검출된 정보를 기초로 배기가스가 기설정된 온도 범위를 벗어나 검출된 이외 시간을 계산할 수 있다. 또한, 제어부(300)는 촉매 재생 동작 시간을 재설정 시, 기설정된 촉매 재생 동작 시간과 이외 시간을 기초로 연산할 수 있다.The control unit 300 may calculate a time other than the exhaust gas temperature that is detected when the exhaust gas is out of the predetermined temperature range based on the information detected from the temperature detecting member 700 during the entire time operated in the selective catalytic reduction mode. In addition, when the catalyst regeneration operation time is reset, the controller 300 can calculate the catalyst regeneration operation time based on the preset catalyst regeneration operation time and the other time.

즉, 제어부(300)는 촉매 재생 동작 시간을 재설정 시, 기설정된 촉매 재생 동작 시간으로부터 선택적 촉매 환원 모드로 동작되는 전체의 시간 중 배기가스가 기설정된 온도 범위를 벗어나 검출된 시간을 고려할 수 있다.That is, when resetting the catalyst regeneration operation time, the controller 300 may take into account the time that the exhaust gas is detected when the exhaust gas is out of a predetermined temperature range during the entire time period from the predetermined catalyst regeneration operation time to the selective catalytic reduction mode.

따라서, 제어부(300)는 선택적 촉매 환원 모드로 동작시의 배기가스 온도에 따라 촉매 재생 동작 시간을 조절할 수 있어, 선택적 촉매 환원 모드 동작 중 촉매의 피독량에 따라 촉매 재생 동작 시간을 재설정할 수 있다.Accordingly, the controller 300 can adjust the catalyst regeneration operation time according to the exhaust gas temperature during operation in the selective catalytic reduction mode, and can reset the catalyst regeneration operation time according to the catalyst poisoning amount during the selective catalytic reduction mode operation .

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템(101)의 기설정된 온도 범위는, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 기준온도(Ta)와 제2 기준온도(Tb)를 포함할 수 있다.The predetermined temperature range of the selective catalytic reduction system 101 according to an embodiment of the present invention is set to a first reference temperature T a and a second reference temperature T b , .

제1 기준온도(Ta)는 촉매에 피독을 발생시킬 수 있는 피독 시작 온도일 수 있다. 구체적으로, 배기가스의 온도가 제1 기준온도(Ta) 미만인 경우, 반응기(200) 내부는 낮은 배기가스의 온도에 따라 내부에 물이 응축되어 이는 배기가스에 포함된 황성분과 만나 황산을 생성할 수 있다. 이러한 경우 황산은 촉매(210) 및 반응기(200)를 부식시킬 수 있다. 따라서, 제어부(300)에는 촉매(210)에 피독이 가능한 제1 기준온도(Ta)가 기설정되어 있다.The first reference temperature T a may be the poisoning start temperature which can cause poisoning in the catalyst. Specifically, when the temperature of the exhaust gas is less than the first reference temperature (T a), the reactor (200) inside is a water condensation on the inside according to the temperature of the low exhaust gas which meet contained in the exhaust gas sulfur and produce sulfuric acid can do. In this case, the sulfuric acid may corrode the catalyst 210 and the reactor 200. Accordingly, the control unit 300 has a group is set the first reference temperature (T a) poisoning as possible to the catalyst 210. The

제2 기준온도(Tb)는 제1 기준온도(Ta) 보다 상대적으로 높게 설정된 온도 값이다. 구체적으로, 배기가스의 온도가 제2 기준온도(Tb)를 초과하는 경우, 반응기(200) 내부의 촉매(210)는 배기가스의 온도 자체에 의해 재생될 수 있다. 즉, 제어부(300)는 배기가스의 온도 자체가 일정온도 이상의 고온의 열에너지를 갖는 경우 반응기(200) 내부의 촉매(210)가 배기가스의 열에너지에 의해 재생이 될 수 있다고 판단할 수 있다. 따라서, 제어부(300)에는 촉매(210)의 재생이 가능한 온도인 제2 기준온도(Tb)가 기설정되어 있다.The second reference temperature T b is a temperature value set relatively higher than the first reference temperature T a . Specifically, when the temperature of the exhaust gas exceeds the second reference temperature T b , the catalyst 210 inside the reactor 200 can be regenerated by the temperature of the exhaust gas itself. That is, when the temperature of the exhaust gas itself has a high thermal energy of a predetermined temperature or more, the controller 300 can determine that the catalyst 210 in the reactor 200 can be regenerated by thermal energy of the exhaust gas. Accordingly, the control unit 300 has a group is set, the possible temperature of the second reference temperature (T b) regeneration of the catalyst (210).

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템(101)의 이외 시간은 피독 시간과 회복 시간을 포함할 수 있다.In addition, other times of selective catalytic reduction system 101 according to an embodiment of the present invention may include poisoning time and recovery time.

피독 시간은 선택적 촉매 환원 시스템(101)이 선택적 촉매 환원 모드를 수행 중 제1 기준온도(Ta) 미만으로 운전된 시간일 수 있다. 제어부(300)는, 선택적 촉매 환원 모드 수행 중, 배기가스의 온도가 제1 기준온도(Ta) 미만으로 검출된 시간인 피독 시간을 계산할 수 있다.Poisoning recovery time may be a selective catalytic reduction system 101, the selective catalytic reduction of performing the operation mode is less than the first reference temperature (T a) time. Control unit 300, the temperature of the selective catalytic reduction mode of performing the exhaust gas to calculate the time of the poisoning detection time is less than the first reference temperature (T a).

회복 시간은 선택적 촉매 환원 시스템(101)이 선택적 촉매 환원 모드를 수행 중 제2 기준온도(Tb)를 초과하여 운전된 시간일 수 있다. 제어부(300)는, 선택적 촉매 환원 모드 수행 중, 배기가스의 온도가 제2 기준온도(Tb)를 초과하여 검출된 시간인 회복 시간을 계산할 수 있다.Recovery time may be a selective catalytic reduction system (101) is in excess of the selective catalytic reduction mode of performing the second reference temperature (T b), the operating time. Control unit 300, during execution of the selective catalytic reduction mode, the temperature of the exhaust gas to calculate the second reference temperature (T b), the excess of the time of recovery time detected.

제어부(300)는 촉매 재생 동작 시간을 재설정 시, 기설정된 촉매 재생 동작 시간으로부터 회복 시간을 차감하고 피독 시간을 추가할 수 있다. 구체적으로, 제어부(300)는 촉매 재생 동작 시간을 재설정 시, 기설정된 촉매 재생 동작 시간에서 제1 기준온도(Ta) 미만으로 운전된 피독 시간의 합만큼을 더할 수 있다. 또한, 제어부(300)는 제어부(300)는 촉매 재생 동작 시간을 재설정 시, 기설정된 촉매 재생 동작 시간에서 제2 기준온도(Tb)를 초과하여 운전된 회복 시간의 합만큼을 뺄 수 있다.When the catalyst regeneration operation time is reset, the control unit 300 can add the poisoning time by subtracting the recovery time from the preset catalyst regeneration operation time. Specifically, when resetting the catalyst regeneration operation time, the controller 300 may add the sum of the poisoning time operated to less than the first reference temperature T a in the preset catalyst regeneration operation time. In addition, when the catalyst regeneration operation time is reset, the controller 300 may subtract the sum of the recovery times operated in excess of the second reference temperature T b at a predetermined catalyst regeneration operation time.

즉, 제어부(300)는 하기의 수학식 1과 같이 촉매 재생 동작 시간을 재설정할 수 있다.That is, the controller 300 can reset the catalyst regeneration operation time according to Equation (1).

Figure pat00001
Figure pat00001

이때, Timen는 재설정된 촉매 재생 동작 시간이다.At this time, Time n is the reset catalyst regeneration operating time.

Timed는 기절정된 촉매 재생 동작 시간이다.Time d is the peak catalyst regeneration operating time.

Timeb는 제2 기준온도(Tb)를 초과하여 운전된 회복 시간이다.Time b is the recovery time that is operated in excess of the second reference temperature T b .

Timea는 제1 기준온도(Ta) 미만으로 운전된 피독 시간이다. A Time is the time the poisoning operation to less than the first reference temperature (T a).

따라서, 제어부(300)는 선택적 촉매 환원 모드를 수행 중, 배기가스의 온도에 따라 촉매의 피독 또는 배기가스 온도에 따른 회복등을 판별할 수 있다. 즉, 제어부(300)는 촉매 재생 모드시 작동 시간을 재설정하여 촉매(210)의 피독에 따른 효율적인 촉매 재생을 수행할 수 있다.Therefore, the control unit 300 can determine the poisoning of the catalyst or the recovery according to the exhaust gas temperature according to the temperature of the exhaust gas during the selective catalytic reduction mode. That is, the control unit 300 can perform the efficient catalyst regeneration according to the poisoning of the catalyst 210 by resetting the operating time in the catalyst regeneration mode.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템(101)은 전방 밸브(510)와 후방 밸브(520) 그리고 열에너지 공급부(400)를 더 포함할 수 있다.Also, the selective catalytic reduction system 101 according to an embodiment of the present invention may further include a front valve 510, a rear valve 520, and a heat energy supply unit 400.

전방 밸브(510)는 반응기(200) 전방의 메인 배관(100) 상에 설치될 수 있다. 전방 밸브(510)는 제어부(300)에 의해 제어되며 반응기(200)로 공급되는 배기가스의 흐름을 제어할 수 있다.The front valve 510 may be installed on the main piping 100 in front of the reactor 200. The front valve 510 is controlled by the control unit 300 and can control the flow of exhaust gas to the reactor 200.

후방 밸브(520)는 반응기(200) 후방의 메인 배관(100)상에 설치될 수 있다. 후방 밸브(520)는 제어부(300)에 의해 제어되며 반응기(200)를 통과한 배기가스의 흐름을 제어할 수 있다.The rear valve 520 may be installed on the main pipe 100 at the rear of the reactor 200. The rear valve 520 is controlled by the control unit 300 and can control the flow of the exhaust gas passing through the reactor 200.

열에너지 공급부(400)는 촉매 재생 모드 시, 제어부(300)에 의해 작동될 수 있다. 또한, 열에너지 공급부(400)는 반응기(200) 내부에 설치된 촉매(210)로 열에너지를 공급할 수 있다. The thermal energy supply unit 400 may be operated by the control unit 300 in the catalyst regeneration mode. The thermal energy supply unit 400 may supply thermal energy to the catalyst 210 installed in the reactor 200.

구체적으로, 열에너지 공급부(400)는 서브 배관(410)과 블로워(420)와 가열부재(430)를 포함할 수 있다.Specifically, the thermal energy supply unit 400 may include a sub pipe 410, a blower 420, and a heating member 430.

서브 배관(410)은 반응기(200) 후방의 메인 배관(100)으로부터 분기되어 반응기(200) 전방의 메인 배관(100)으로 합류될 수 있다. 또한, 서브 배관(410)은 반응기(200)를 통과한 배기가스의 적어도 일부가 반응기(200) 전방으로 재유입되도록 안내할 수 있다. 구체적으로, 서브 배관(410)의 일단이 반응기(200) 후방과 후방 밸브(520) 사이의 메인 배관(100)과 연결되고, 서브 배관(410)의 타단이 반응기(200) 전방과 전방 밸브(510) 사이의 메인 배관(100)과 연결될 수 있다.The sub pipe 410 may branch from the main pipe 100 at the rear of the reactor 200 and may join the main pipe 100 at the front of the reactor 200. In addition, the sub-pipe 410 may guide at least a part of the exhaust gas that has passed through the reactor 200 to be re-introduced to the front of the reactor 200. Specifically, one end of the sub pipe 410 is connected to the main pipe 100 between the rear part of the reactor 200 and the rear valve 520, and the other end of the sub pipe 410 is connected to the front part of the reactor 200 and the front valve 510 to the main piping 100.

블로워(420)는 서브 배관(410) 상에 설치될 수 있다. 블로워(420)는 서브 배관(410)으로 반응기(200)를 통과한 배기가스가 재유입되도록 유동을 형성할 수 있다.The blower 420 may be installed on the sub-pipe 410. The blower 420 may form a flow such that the exhaust gas passing through the reactor 200 is re-introduced into the sub-pipe 410.

가열부재(430)는 서브 배관(410) 상에 블로워(420)와 이격배치될 수 있다. 또한, 가열부재(430)는 서브 배관(410)을 통과하는 배기가스를 승온킬 수 있다.The heating member 430 may be spaced apart from the blower 420 on the sub-pipe 410. In addition, the heating member 430 can heat the exhaust gas passing through the sub-pipe 410.

즉, 제어부(300)는 촉매 재생 모드 수행시, 블로워(420)와 가열부재(430)를 동작시켜 반응기(200)를 통과한 배기가스가 승온되어 반응기(200)로 공급되도록 할 수 있다.That is, when the catalyst regeneration mode is performed, the controller 300 operates the blower 420 and the heating member 430 so that the exhaust gas passing through the reactor 200 is heated and supplied to the reactor 200.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템(101)은 우회 배관(600)과 우회 밸브(610)를 더 포함할 수 있다.In addition, the selective catalytic reduction system 101 according to an embodiment of the present invention may further include a bypass pipe 600 and a bypass valve 610.

우회 배관(600)은 엔진으로부터 배출된 배기가스가 반응기(200)를 우회하여 외부로 배출되도록 안내할 수 있다. 또한, 우회 배관(600)은 반응기(200) 전방의 메인 배관(100)으로부터 분기되어 반응기(200) 후방의 메인 배관(100)으로 합류될 수 있다.The bypass pipe 600 can guide the exhaust gas discharged from the engine to bypass the reactor 200 and to be discharged to the outside. The bypass pipe 600 may be branched from the main pipe 100 at the front of the reactor 200 and joined to the main pipe 100 at the rear of the reactor 200.

구체적으로, 우회 배관(600)의 일단은 전방 밸브(510) 보다 전방의 메인 배관(100)과 연결되고, 우회 배관(600)의 타단은 후방 밸브(520) 보다 후방의 메인 배관(100)과 연결될 수 있다.Specifically, one end of the bypass pipe 600 is connected to the main pipe 100 in front of the front valve 510, and the other end of the bypass pipe 600 is connected to the main pipe 100 Can be connected.

우회 밸브(610)는 우회 배관(600) 상에 설치될 수 있다. 또한, 우회 밸브(610)는 우회 배관(600)으로 유입되는 배기가스의 흐름을 제어할 수 있다. 그리고, 우회 밸브(610)는 제어부(300)에 의해 개방 또는 폐쇄될 수 있다.The bypass valve 610 may be installed on the bypass pipe 600. In addition, the bypass valve 610 can control the flow of the exhaust gas flowing into the bypass pipe 600. The bypass valve 610 may be opened or closed by the control unit 300. [

제어부(300)는 선택적 촉매 환원 모드 동작 시, 우회 밸브(610)를 닫고 전방 밸브(510)와 후방 밸브(520)를 개방할 수 있다. 이때, 제어부(300)는 도시되지 않은 환원제 분사장치를 제어하여 반응기(200) 전방으로 환원제가 분사되도록 할 수 있다.The control unit 300 may close the bypass valve 610 and open the front valve 510 and the rear valve 520 in the selective catalytic reduction mode operation. At this time, the controller 300 may control the reducing agent injecting device (not shown) so that the reducing agent is sprayed toward the front of the reactor 200.

또는, 제어부(300)는 촉매 재생 모드 동작 시, 우회 밸브(610)를 열고 전방 밸브(510)와 후방 밸브(520)를 폐쇄할 수 있다. 또한, 제어부(300)는 블로워(420)와 가열부재(430)를 동작시킬 수 있다.Alternatively, the control unit 300 may open the bypass valve 610 and close the front valve 510 and the rear valve 520 during the catalyst regeneration mode operation. In addition, the controller 300 may operate the blower 420 and the heating member 430.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템(101)의 온도 검출부재(700)는 제1 온도센서(710)와 제2 온도센서(720)를 포함할 수 있다.In addition, the temperature detecting member 700 of the selective catalytic reduction system 101 according to an embodiment of the present invention may include a first temperature sensor 710 and a second temperature sensor 720.

제1 온도센서(710)는 반응기(200) 전방에 설치되어 반응기(200)로 유입되는 배기가스의 온도를 검출할 수 있다. 제2 온도센서(720)는 반응기(200) 후방에 설치되어 반응기(200)를 통과한 배기가스의 온도를 검출할 수 있다.The first temperature sensor 710 may be installed in front of the reactor 200 to detect the temperature of the exhaust gas flowing into the reactor 200. The second temperature sensor 720 may be disposed behind the reactor 200 to detect the temperature of the exhaust gas passing through the reactor 200.

선택적 촉매 환원 모드 동작시, 제어부(300)는 제1 온도센서(710) 또는 제2 온도센서(720)가 검출한 배기가스의 온도 정보 중 적어도 하나 이상을 이용할 수 있다.In the selective catalytic reduction mode, the controller 300 may use at least one of the temperature information of the exhaust gas detected by the first temperature sensor 710 or the second temperature sensor 720.

또는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템(101)의 제어부(300)는, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 촉매 재생 동작 시간 재설정 시, 선택적 촉매 환원 모드로 동작 중 배기가스의 온도가 기설정된 기준온도(Tc)를 초과하여 동작된 회복 시간을 계산할 수 있다. 또한, 제어부(300)는, 촉매 재생 동작 시간 재설정 시, 기설정된 촉매 재생 동작 시간으로부터 회복 시간을 차감할 수 있다.Alternatively, as shown in FIGS. 1 and 3, the control unit 300 of the selective catalytic reduction system 101 according to another embodiment of the present invention may operate in a selective catalytic reduction mode, The recovery time when the temperature of the gas exceeds the predetermined reference temperature T c can be calculated. In addition, when the catalyst regeneration operation time is reset, the control unit 300 can subtract the recovery time from the preset catalyst regeneration operation time.

제어부(300)는 배기가스의 온도 자체가 일정온도 이상의 고온의 열에너지를 갖는 경우 반응기(200) 내부의 촉매(210)가 배기가스의 열에너지에 의해 재생이 될 수 있다고 판단할 수 있다. 따라서, 제어부(300)에는 촉매(210)의 재생이 가능한 온도인 기준온도(Tc)가 기설정되어 있다.The control unit 300 can determine that the catalyst 210 in the reactor 200 can be regenerated by the thermal energy of the exhaust gas when the temperature of the exhaust gas itself has high temperature thermal energy of a certain temperature or more. Therefore, the control unit 300 is preset with the reference temperature Tc , which is the temperature at which the catalyst 210 can be regenerated.

구체적으로, 제어부(300)는, 촉매 재생 동작 시간 재설정 시, 기설정된 촉매 재생 동작 시간으로부터 기설정된 기준온도(Tc)를 초과하여 동작된 회복 시간의 합을 차감할 수 있다.Specifically, when the catalyst regeneration operation time is reset, the control unit 300 may subtract the sum of the recovery times operated by exceeding the predetermined reference temperature T c from the preset catalyst regeneration operation time.

즉, 제어부(300)는 하기의 수학식 2와 같이 촉매 재생 동작 시간을 재설정할 수 있다.That is, the controller 300 can reset the catalyst regeneration operation time according to the following equation (2).

Figure pat00002
Figure pat00002

이때, Timen는 재설정된 촉매 재생 동작 시간이다.At this time, Time n is the reset catalyst regeneration operating time.

Timed는 기절정된 촉매 재생 동작 시간이다.Time d is the peak catalyst regeneration operating time.

Timec는 기준온도(Tc)를 초과하여 운전된 회복 시간이다.Time c is the recovery time that was operated beyond the reference temperature (T c ).

따라서, 제어부(300)는 선택적 촉매 환원 모드 동작 중 배기가스의 온도에 의해 촉매(210)가 재생되어 회복된 시간만큼을 제외하여 촉매 재생 동작 시간을 재설정할 수 있다. 이때, 제어부(300)는 기설정된 촉매 재생 동작 시간에 비해 촉매 재생 동작 시간을 줄일 수 있어, 가열부재(430)에 의해 소모되는 연료 등을 효과적으로 저감시킬 수 있다. 그리고 선택적 촉매 환원 시스템(101)은 촉매(210)가 피독된 만큼 촉매 재생을 수행할 수 있어, 촉매(210) 재생을 위한 시간 또한 절감할 수 있다.Therefore, the control unit 300 can reset the catalyst regeneration operation time by excluding the amount of time that the catalyst 210 is regenerated and recovered by the temperature of the exhaust gas during the selective catalytic reduction mode operation. At this time, the controller 300 can reduce the catalyst regeneration operation time compared to the preset catalyst regeneration operation time, and can effectively reduce the fuel consumed by the heating member 430. Also, the selective catalytic reduction system 101 can perform the catalyst regeneration as much as the catalyst 210 is poisoned, so that the time for regeneration of the catalyst 210 can also be reduced.

이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템(101)의 제어과정에 관해 설명한다.Hereinafter, a control process of the selective catalytic reduction system 101 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG.

엔진에서 배출된 배기가스에 포함된 질소산화물을 선택적으로 저감시키는 선택적 촉매 환원 동작이 수행된 시간을 카운팅한다. 구체적으로, 제어부(300)는 우회 밸브(610)를 닫고 전방 밸브(510)와 후방 밸브(520)를 개방하고, 도시되지 않은 환원제 분사장치를 동작시켜 배기가스에 포함된 질소산화물을 선택적으로 저감시키는 선택적 촉매 환원 동작이 수행된 시간을 계산한다.The time at which the selective catalytic reduction operation for selectively reducing the nitrogen oxide included in the exhaust gas discharged from the engine is performed is counted. Specifically, the controller 300 closes the bypass valve 610 to open the front valve 510 and the rear valve 520, operates the reducing agent injector (not shown) to selectively reduce the nitrogen oxide contained in the exhaust gas Lt; RTI ID = 0.0 > a < / RTI > selective catalytic reduction operation is performed.

배기가스가 통과한 촉매의 재생 필요 여부를 판별한다. 구체적으로, 제어부(300)는 기설정된 주기에 따라 촉매(210)의 재생이 필요한지 판별할 수 있다. 즉, 제어부(300)는 설정시간 동안 선택적 촉매 환원 모드를 수행 후 촉매 재생 모드를 수행할 수 있다. It is determined whether or not regeneration of the catalyst through which the exhaust gas has passed is necessary. Specifically, the control unit 300 can determine whether the catalyst 210 needs to be regenerated according to a predetermined period. That is, the control unit 300 may perform the catalyst regeneration mode after performing the selective catalytic reduction mode for the set time.

촉매 재생이 불필요한 경우, 제어부(300)는 계속 현재의 선택적 촉매 환원 모드 동작을 수행할 수 있다.If the catalyst regeneration is unnecessary, the control unit 300 can continue the current selective catalytic reduction mode operation.

또는, 촉매 재생이 필요한 경우, 촉매 재생 동작 시간을 연산한다.Alternatively, when catalyst regeneration is required, the catalyst regeneration operation time is calculated.

선택적 촉매 환원 동작이 수행된 시간 중 검출된 온도 정보를 불러온다. 구체적으로, 제어부(300)는 온도 검출부재(700)로부터 검출된 선택적 촉매 환원 동작 수행 중 배기가스의 온도정보를 전달받는다. 또한, 제어부(300)는 선택적 촉매 환원 동작 수행 중 배기가스의 온도정보가 기설정된 제1 기준온도 미만으로 동작된 피독 시간과, 기설정된 제2 기준온도를 초과하여 동작된 회복 시간을 계산한다.The detected temperature information is retrieved during the time when the selective catalyst reduction operation is performed. Specifically, the control unit 300 receives the temperature information of the exhaust gas during the selective catalytic reduction operation detected from the temperature detecting member 700. In addition, the control unit 300 calculates the poisoning time at which the temperature information of the exhaust gas during the selective catalytic reduction operation is operated to be less than the predetermined first reference temperature, and the recovery time that is operated when the predetermined second reference temperature is exceeded.

즉, 제어부(300)는, 선택적 촉매 환원 동작이 수행된 시간 중 배기가스가 제2 기준온도 초과하여 동작되어 촉매(210)가 회복된 회복 시간 및 제1 기준온도 미만으로 동작되어 촉매(210)가 피독된 피독 시간을 계산한다. 구체적으로, 제어부(300)는, 선택적 촉매 환원 동작이 수행된 시간 중, 선택적 촉매 환원 시스템(101)이 온도 검출부재(700)로부터 검출되어 제1 기준온도 미만 또는 제2 기준오도를 초과하여 동작된 시간을 계산한다. 제어부(300)는 촉매(210)가 기설정된 기준온도를 초과하는 배기가스에 의해 피독이 회복되었다고 판단할 수 있다. 따라서, 도 2에 도시한 바와 같이, 선택적 촉매 환원 동작이 수행된 시간 중 기설정된 제2 기준온도(T2)를 초과하는 회복 시간(ΔT1+ ΔT2)과 기설정된 제1 기준온도(T1) 미만으로 동작된 피독 시간(ΔT3)을 계산한다.That is, when the exhaust gas is operated to exceed the second reference temperature during the time when the selective catalytic reduction operation is performed, the catalyst 210 is operated at the recovered recovery time and below the first reference temperature, Calculates the poisoning time to be poisoned. Specifically, when the selective catalytic reduction system 101 detects the selective catalytic reduction system 101 from the temperature detection member 700 and the temperature is below the first reference temperature or exceeds the second reference temperature, Lt; / RTI > The control unit 300 may determine that poisoning is restored by the exhaust gas whose catalyst 210 exceeds a predetermined reference temperature. Therefore, as shown in FIG. 2, the recovery time (? T 1 +? T 2 ) exceeding the predetermined second reference temperature (T 2 ) of the time during which the selective catalytic reduction operation is performed and the recovery time 1) less than the calculated poisoning time (ΔT 3) it operates.

촉매의 재생이 필요한 경우, 기설정된 촉매 재생 동작 시간으로부터 회복 시간을 차감고 피독 시간을 추가하여 촉매 재생 동작 시간을 재설정한다. 구체적으로, 제어부(300)는 촉매의 재생이 필요하다고 판단한 경우, 기설정된 촉매 재생 동작 시간으로부터 기설정된 제2 기준온도(T2)를 초과하는 회복 시간(ΔT1+ ΔT2)을 차감하고 기설정된 제1 기준온도(T1) 미만으로 동작된 피독 시간(ΔT3)을 추가하여 촉매 재생 동작 시간을 재설정한다.When regeneration of the catalyst is required, the recovery time is subtracted from the predetermined catalyst regeneration operation time, and the poisoning time is added to reset the catalyst regeneration operation time. Specifically, when it is determined that catalyst regeneration is necessary, the control unit 300 subtracts a recovery time (? T 1 +? T 2 ) exceeding a predetermined second reference temperature (T 2 ) from a predetermined catalyst regeneration operation time The poisoning time? T 3 operated to be less than the set first reference temperature T 1 is added to reset the catalyst regeneration operation time.

이후, 촉매 재생 모드로 동작된다. 구체적으로, 제어부(300)는 우회 밸브(610)를 열고 전방 밸브(510)와 후방 밸브(520)를 닫고 가열부재(430)와 블로워(420)를 동작시키고 환원제 공급장치의 작동을 중지한다. 따라서, 제어부(300)는 반응기(200) 내부로 고온의 열에너지를 공급하여 촉매(210)가 재생되도록 할 수 있다.Thereafter, it is operated in the catalyst regeneration mode. Specifically, the control unit 300 opens the bypass valve 610, closes the front valve 510 and the rear valve 520, operates the heating member 430 and the blower 420, and stops the operation of the reducing agent supply unit. Accordingly, the control unit 300 may supply the high-temperature thermal energy to the inside of the reactor 200 to regenerate the catalyst 210.

촉매 재생이 재설정된 동작 시간을 만족하는지 판별한다. 제어부(300)는 선택적 촉매 환원 시스템(101)이 촉매 재생 모드로 재설정된 시간 동안 동작 되는지 판별한다.It is determined whether or not the catalyst regeneration satisfies the reset operation time. The control unit 300 determines whether the selective catalytic reduction system 101 is operated for the time set in the catalyst regeneration mode.

촉매 재생이 재설정된 동작 시간 동안 이뤄진 경우, 촉매 재생 동작을 중지한다. 구체적으로, 제어부(300)는 촉매 재생이 재설정된 동작 시간 동안 이뤄진 경우, 촉매 재생 모드 동작을 중지한단.When the catalyst regeneration is performed for the reset operation time, the catalyst regeneration operation is stopped. Specifically, the controller 300 stops the catalyst regeneration mode operation when the catalyst regeneration is performed during the reset operation time.

또는, 촉매 재생이 재설정된 동작 시간 동안 이뤄지지 않은 경우, 촉매 재생 동작이 재설정된 동작 시간까지 이뤄지도록 한다. 구체적으로, 제어부(300)는 촉매 재생이 재설정된 동작 시간 동안 이뤄지지 않은 경우, 촉매 재생 모드 동작이 재설정된 동작 시간을 만족할 때까지 유지되도록 한다.Alternatively, when the catalyst regeneration is not performed for the reset operation time, the catalyst regeneration operation is performed until the reset operation time. Specifically, when the catalyst regeneration is not performed during the reset operation time, the controller 300 maintains the catalyst regeneration mode operation until the reset operation time is satisfied.

이하, 도 1 및 도 3 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템(101)의 제어과정에 관해 설명한다.Hereinafter, a control process of the selective catalytic reduction system 101 according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1 and FIGS. 3 to 4. FIG.

엔진에서 배출된 배기가스에 포함된 질소산화물을 선택적으로 저감시키는 선택적 촉매 환원 동작이 수행된 시간을 카운팅한다(S100). 구체적으로, 제어부(300)는 우회 밸브(610)를 닫고 전방 밸브(510)와 후방 밸브(520)를 개방하고, 도시되지 않은 환원제 분사장치를 동작시켜 배기가스에 포함된 질소산화물을 선택적으로 저감시키는 선택적 촉매 환원 동작이 수행된 시간을 계산한다.The time at which the selective catalytic reduction operation for selectively reducing the nitrogen oxide included in the exhaust gas discharged from the engine is performed is counted (S100). Specifically, the controller 300 closes the bypass valve 610 to open the front valve 510 and the rear valve 520, operates the reducing agent injector (not shown) to selectively reduce the nitrogen oxide contained in the exhaust gas Lt; RTI ID = 0.0 > a < / RTI > selective catalytic reduction operation is performed.

배기가스가 통과한 촉매의 재생 필요 여부를 판별한다(S200). 구체적으로, 제어부(300)는 기설정된 주기에 따라 촉매(210)의 재생이 필요한지 판별할 수 있다. 즉, 제어부(300)는 설정시간 동안 선택적 촉매 환원 모드를 수행 후 촉매 재생 모드를 수행할 수 있다. It is determined whether or not regeneration of the catalyst through which the exhaust gas has passed is required (S200). Specifically, the control unit 300 can determine whether the catalyst 210 needs to be regenerated according to a predetermined period. That is, the control unit 300 may perform the catalyst regeneration mode after performing the selective catalytic reduction mode for the set time.

촉매 재생이 불필요한 경우, 제어부(300)는 계속 현재의 선택적 촉매 환원 모드 동작을 수행할 수 있다.If the catalyst regeneration is unnecessary, the control unit 300 can continue the current selective catalytic reduction mode operation.

또는, 촉매 재생이 필요한 경우, 촉매 재생 동작 시간을 연산한다(S300).Alternatively, when catalyst regeneration is required, the catalyst regeneration operation time is calculated (S300).

선택적 촉매 환원 동작이 수행된 시간 중 검출된 온도 정보를 불러온다(S310). 구체적으로, 제어부(300)는 온도 검출부재(700)로부터 검출된 선택적 촉매 환원 동작 수행 중 배기가스의 온도정보를 전달받는다.The detected temperature information is retrieved from the time at which the selective catalytic reduction operation is performed (S310). Specifically, the control unit 300 receives the temperature information of the exhaust gas during the selective catalytic reduction operation detected from the temperature detecting member 700.

제어부(300)는 선택적 촉매 환원 동작 수행 중 배기가스의 온도정보가 기설정된 기준온도를 초과하는지를 판별한다(S320).The control unit 300 determines whether the temperature information of the exhaust gas during the selective catalytic reduction operation exceeds a predetermined reference temperature (S320).

즉, 촉매 재생 동작 시간 연산시, 선택적 촉매 환원 동작이 수행된 시간 중 배기가스가 기설정된 기준온도를 초과하여 동작된 회복 시간을 계산한다. 구체적으로, 제어부(300)는 선택적 촉매 환원 동작이 수행된 시간 중 선택적 촉매 환원 시스템(101)이 온도 검출부재(700)로부터 검출되어 기설정된 기준온도를 초과하여 동작된 시간을 계산한다. 제어부(300)는 촉매(210)가 기설정된 기준온도를 초과하는 배기가스에 의해 피독이 회복되었다고 판단할 수 있다. 따라서, 도 3에 도시한 바와 같이, 선택적 촉매 환원 동작이 수행된 시간 중 기설정된 기준온도(Tc)를 초과하는 회복 시간(ΔT1+ ΔT2)을 계산한다.That is, in calculating the catalyst regeneration operation time, the recovery time at which the exhaust gas is operated at a predetermined reference temperature during the period during which the selective catalytic reduction operation is performed is calculated. Specifically, the controller 300 calculates the time at which the selective catalytic reduction system 101 is operated from the temperature detection member 700 during the selective catalytic reduction operation and operated over a preset reference temperature. The control unit 300 may determine that poisoning is restored by the exhaust gas whose catalyst 210 exceeds a predetermined reference temperature. Therefore, as shown in FIG. 3, the recovery time (? T 1 +? T 2 ) exceeding the predetermined reference temperature (T c ) is calculated during the time when the selective catalytic reduction operation is performed.

촉매의 재생이 필요한 경우, 기설정된 촉매 재생 동작 시간으로부터 회복 시간을 차감하여 촉매 재생 동작 시간을 재설정한다(S330). 구체적으로, 제어부(300)는 촉매의 재생이 필요하다고 판단한 경우, 기설정된 촉매 재생 동작 시간으로부터 기설정된 기준온도(Tc)를 초과하는 회복 시간(ΔT1+ ΔT2)을 차감하여 촉매 재생 동작 시간을 재설정한다. When regeneration of the catalyst is required, the catalyst regeneration operation time is reset by subtracting the recovery time from the predetermined catalyst regeneration operation time (S330). Specifically, when it is determined that catalyst regeneration is necessary, the controller 300 subtracts a recovery time (? T 1 +? T 2 ) exceeding a preset reference temperature (T c ) from a predetermined catalyst regeneration operation time, Reset the time.

촉매 재생 모드로 동작된다(S400). 구체적으로, 제어부(300)는 우회 밸브(610)를 열고 전방 밸브(510)와 후방 밸브(520)를 닫고 가열부재(430)와 블로워(420)를 동작시키고 환원제 공급장치의 작동을 중지한다. 따라서, 제어부(300)는 반응기(200) 내부로 고온의 열에너지를 공급하여 촉매(210)가 재생되도록 할 수 있다.And is operated in the catalyst regeneration mode (S400). Specifically, the control unit 300 opens the bypass valve 610, closes the front valve 510 and the rear valve 520, operates the heating member 430 and the blower 420, and stops the operation of the reducing agent supply unit. Accordingly, the control unit 300 may supply the high-temperature thermal energy to the inside of the reactor 200 to regenerate the catalyst 210.

촉매 재생이 재설정된 동작 시간을 만족하는지 판별한다(S500). 제어부(300)는 선택적 촉매 환원 시스템(101)이 촉매 재생 모드로 재설정된 시간 동안 동작 되는지 판별한다.It is determined whether the catalyst regeneration satisfies the reset operation time (S500). The control unit 300 determines whether the selective catalytic reduction system 101 is operated for the time set in the catalyst regeneration mode.

촉매 재생이 재설정된 동작 시간 동안 이뤄진 경우, 촉매 재생 동작을 중지한다(S600). 구체적으로, 제어부(300)는 촉매 재생이 재설정된 동작 시간 동안 이뤄진 경우, 촉매 재생 모드 동작을 중지한단.When the catalyst regeneration is performed for the reset operation time, the catalyst regeneration operation is stopped (S600). Specifically, the controller 300 stops the catalyst regeneration mode operation when the catalyst regeneration is performed during the reset operation time.

또는, 촉매 재생이 재설정된 동작 시간 동안 이뤄지지 않은 경우, 촉매 재생 동작이 재설정된 동작 시간까지 이뤄지도록 한다. 구체적으로, 제어부(300)는 촉매 재생이 재설정된 동작 시간 동안 이뤄지지 않은 경우, 촉매 재생 모드 동작이 재설정된 동작 시간을 만족할 때까지 유지되도록 한다.Alternatively, when the catalyst regeneration is not performed for the reset operation time, the catalyst regeneration operation is performed until the reset operation time. Specifically, when the catalyst regeneration is not performed during the reset operation time, the controller 300 maintains the catalyst regeneration mode operation until the reset operation time is satisfied.

이와 같은 구성에 의해 본 발명의 실시예들에 따른 선택적 촉매 환원 시스템(101)은 선택적 촉매 환원 동작 수행시의 배기가스의 온도를 기초로 촉매(210)의 피독량이 증가될지 또는 감소될지를 판단하여 촉매 재생 동작시 이의 시간을 재설정할 수 있다. 따라서, 선택적 촉매 환원 시스템(101)은 종래 기설정된 시간동안 반복 수행되는 촉매 재생 동작 시간을 재설정할 수 있어, 선택적 촉매 환원 동작 수행시의 배기가스의 온도에 따라 촉매 재생 동작시간을 효과적으로 변경할 수 있다.With this configuration, the selective catalytic reduction system 101 according to the embodiments of the present invention determines whether the poisoning amount of the catalyst 210 is increased or decreased based on the temperature of the exhaust gas during the selective catalytic reduction operation It is possible to reset the time during the catalyst regeneration operation. Therefore, the selective catalytic reduction system 101 can reset the catalyst regeneration operation time repeatedly performed for a predetermined period of time, and can effectively change the catalyst regeneration operation time according to the temperature of the exhaust gas during the selective catalytic reduction operation .

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.

100: 메인 배관 101: 선택적 촉매 환원 시스템
200: 반응기 210: 촉매
300: 제어부 700: 온도 검출부재100: main piping 101: selective catalytic reduction system
200: Reactor 210: Catalyst
300: control unit 700: temperature detecting member

Claims (6)

배기가스에 포함된 질소산화물을 선택적으로 저감시키는 선택적 촉매 환원 모드 또는 촉매의 재생을 위한 촉매 재생 모드로 선택적으로 동작되는 선택적 촉매 환원 시스템에 있어서,
상기 배기가스가 통과하는 메인 배관;
내부에 상기 촉매가 설치되고, 상기 메인 배관 상에 설치된 반응기;
상기 메인 배관를 통과하는 배기가스의 온도를 검출하는 온도 검출부재; 및
상기 촉매 재생 모드로 동작시, 상기 선택적 촉매 환원 모드로 동작 중 상기 온도 검출부재가 검출한 정보를 기초로 기설정된 촉매 재생 동작 시간을 재설정하는 제어부
를 포함하는 선택적 촉매 환원 시스템1. A selective catalytic reduction system selectively operated in a selective catalytic reduction mode for selectively reducing nitrogen oxides contained in an exhaust gas or a catalyst regeneration mode for regeneration of a catalyst,
A main pipe through which the exhaust gas passes;
A reactor installed inside the main pipe, the reactor installed on the main pipe;
A temperature detecting member for detecting the temperature of the exhaust gas passing through the main pipe; And
And a controller for resetting a preset catalyst regeneration operation time based on information detected by the temperature detecting member during operation in the selective catalytic reduction mode when operating in the catalyst regeneration mode,
A selective catalytic reduction system 제1항에서,
상기 제어부는,
촉매 재생 동작 시간을 재설정 시,
상기 선택적 촉매 환원 모드로 동작 중 상기 온도 검출부재가 검출한 정보로부터 기설정된 온도 범위를 벗어나 동작된 이외 시간을 계산하고, 상기 기설정된 촉매 재생 동작 시간과 상기 이외 시간을 기초로 연산하는 것을 특징으로 하는 선택적 촉매 환원 시스템.The method of claim 1,
Wherein,
When the catalyst regeneration operation time is reset,
Calculating a time other than the predetermined temperature range from the information detected by the temperature detecting member during operation in the selective catalytic reduction mode and calculating based on the predetermined catalyst regeneration operation time and the other time, Lt; / RTI > 제2항에서,
상기 기설정된 온도 범위는 제1 기준온도와 상기 제1 기준온도 보다 높게 설정된 제2 기준온도를 포함하고,
상기 이외 시간은 상기 제1 기준온도 미만으로 운전된 피독 시간과 상기 제2 기준온도를 초과하여 운전된 회복 시간을 포함하며,
상기 제어부는,
상기 촉매 재생 동작 시간을 재설정 시,
상기 기설정된 촉매 재생 동작 시간으로부터 상기 회복 시간은 차감하고 상기 피독 시간은 추가하는 것을 특징으로 하는 선택적 촉매 환원 시스템.3. The method of claim 2,
Wherein the predetermined temperature range includes a first reference temperature and a second reference temperature set higher than the first reference temperature,
Wherein the remaining time includes a poisoning time that is less than the first reference temperature and a recovery time that is greater than the second reference temperature,
Wherein,
Upon resetting the catalyst regeneration operation time,
Wherein the recovery time is subtracted from the preset catalyst regeneration operating time and the poisoning time is added. 제1항에서,
상기 제어부는,
촉매 재생 동작 시간을 재설정 시,
상기 선택적 촉매 환원 모드로 동작 중 상기 온도 검출부재가 검출한 정보로부터 기설정된 기준온도를 초과하여 동작된 회복 시간을 계산하고, 상기 기설정된 촉매 재생 동작 시간으로부터 상기 회복 시간을 차감하는 것을 특징으로 하는 선택적 촉매 환원 시스템.The method of claim 1,
Wherein,
When the catalyst regeneration operation time is reset,
Wherein the recovery time is calculated from information detected by the temperature detecting member during operation in the selective catalytic reduction mode, and the recovery time is subtracted from the predetermined catalyst regeneration operation time. Selective Catalytic Reduction System. 배기가스에 포함된 질소산화물을 선택적으로 저감시키는 선택적 촉매 환원 동작이 수행된 시간을 계산하는 단계;
배기가스가 통과한 촉매의 재생 필요 여부를 판별하는 단계;
상기 선택적 촉매 환원 동작이 수행된 시간 중, 배기가스가 기설정된 기준온도를 초과하여 동작된 회복 시간을 계산하는 단계;
상기 촉매의 재생이 필요한 경우, 기설정된 촉매 재생 동작 시간으로부터 상기 회복 시간을 차감하여 촉매 재생 동작 시간을 재설정하는 단계; 및
상기 촉매의 재생이 필요한 경우, 상기 재설정된 촉매 재생 동작 시간 동안 촉매에 고온의 유체를 공급하는 촉매 재생 동작 단계
를 포함하는 선택적 촉매 환원 시스템의 제어방법.Calculating a time at which a selective catalytic reduction operation for selectively reducing nitrogen oxides contained in the exhaust gas is performed;
Determining whether a regeneration catalyst that has passed through the exhaust gas needs to be regenerated;
Calculating a recovery time during which the selective catalytic reduction operation has been performed, in which the exhaust gas has been operated above a predetermined reference temperature;
Resetting the catalyst regeneration operation time by subtracting the recovery time from the predetermined catalyst regeneration operation time when regeneration of the catalyst is required; And
A catalyst regeneration operation step of supplying a high temperature fluid to the catalyst during the reset catalyst regeneration operation time when the regeneration of the catalyst is required;
/ RTI > The method of claim 1, 배기가스에 포함된 질소산화물을 선택적으로 저감시키는 선택적 촉매 환원 동작이 수행된 시간을 계산하는 단계;
배기가스가 통과한 촉매의 재생 필요 여부를 판별하는 단계;
상기 선택적 촉매 환원 동작이 수행된 시간 중, 배기가스가 기설정된 제1 기준온도 미만으로 동작된 피독 시간을 계산하는 단계;
상기 선택적 촉매 환원 동작이 수행된 시간 중, 배기가스가 기설정된 제2 기준온도를 초과하여 동작된 회복 시간을 계산하는 단계;
상기 촉매의 재생이 필요한 경우, 기설정된 촉매 재생 동작 시간으로부터 상기 회복 시간을 차감하고 상기 피독 시간을 추가하여 촉매 재생 동작 시간을 재설정하는 단계; 및
상기 촉매의 재생이 필요한 경우, 상기 재설정된 촉매 재생 동작 시간 동안 촉매에 고온의 유체를 공급하는 촉매 재생 동작 단계
를 포함하는 선택적 촉매 환원 시스템의 제어방법.Calculating a time at which a selective catalytic reduction operation for selectively reducing nitrogen oxides contained in the exhaust gas is performed;
Determining whether a regeneration catalyst that has passed through the exhaust gas needs to be regenerated;
Calculating a poisoning time at which the exhaust gas is operated at a predetermined first reference temperature during the period during which the selective catalytic reduction operation is performed;
Calculating a recovery time during which the selective catalytic reduction operation is performed, in which the exhaust gas is operated above a predetermined second reference temperature;
If the regeneration of the catalyst is required, resetting the catalyst regeneration operation time by adding the poisoning time, subtracting the recovery time from the preset catalyst regeneration operation time; And
A catalyst regeneration operation step of supplying a high temperature fluid to the catalyst during the reset catalyst regeneration operation time when the regeneration of the catalyst is required;
/ RTI > The method of claim 1,
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112403261A (en) * 2020-11-20 2021-02-26 中煤能源研究院有限责任公司 Method for digitally constructing SCR reactor of flue gas denitration core device

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