KR20210079919A - Spray Nozzle for Ammonia Injection Grid - Google Patents

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KR20210079919A
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최상현
민윤식
구본욱
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(주)금강씨엔티
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Abstract

The present invention relates to a separable single fluid nozzle for injecting gas, in which a discharge unit can be separated into upper and lower parts so that an insertion structure for increasing injection distribution can be installed therein, and use thereof. According to the present invention, the single fluid nozzle for injecting gas has an internal structure having no change in the inner diameter thereof not to obstruct the flow of gas and is manufactured in a separable type to be divided into upper and lower parts so that an insertion structure for increase injection distribution can be installed inside a discharge unit of the nozzle to increase an injection angle, wherein the insertion structure for increasing the injection distribution has an internal structure formed in a shape of allowing an air flow, which is formed by passing through the insertion structure installed not to obstruct the air flow inside the nozzle, to be maintained and discharged. Accordingly, the single fluid nozzle for injecting ammonia gas can prevent clogging of an ammonia inject hole by dust and increase distribution of the injected ammonia gas.

Description

암모니아 주입 그리드용 분무노즐 {Spray Nozzle for Ammonia Injection Grid}Spray Nozzle for Ammonia Injection Grid

본 발명은 분사 분포도 증진용 삽입 구조물이 설치될 수 있도록 토출부가 상하부로 분리할 수 있는 분리형 가스 분사용 일류체 노즐 및 이의 용도에 관한 것이다.The present invention relates to a hydraulic nozzle for discharging gas of a separable type in which a discharging unit can be separated into upper and lower portions so that an insertion structure for improving the distribution of injection can be installed, and a use thereof.

석탄화력 발전소의 대기오염물질 배출 저감에 대한 요구와 미세먼지 관리 특별 대책의 일환으로 석탄화력 발전소에 대한 배출허용기준이 강화되고 있다.As part of the demand for reduction of air pollutant emissions from coal-fired power plants and special measures to manage fine dust, emission standards for coal-fired power plants are being strengthened.

최근 정부의 초미세먼지 저감을 위한 이슈화로 현 발전설비에 설치되어 있는 환경설비는 SOx, NOx, 먼지에 대한 감축이 점차적으로 강화되고 있으며, 수도권 석탄화력발전소의 환경오염 배출 기준치 강화로 설비에 대한 개선이 지속적으로 이뤄지고 있다.Recently, as the government's issue of ultra-fine dust reduction has become an issue, the reduction of SOx, NOx, and dust in environmental facilities installed in current power generation facilities is gradually being strengthened, and environmental pollution emission standards of coal-fired power plants in the metropolitan area have been strengthened. Improvements are being made continuously.

화력발전소 대기오염물질 저감의 핵심적 환경기술은 화력발전소에서 배출되는 먼지(Particulate Matter, PM), 황산화물(SOx), 질소산화물(NOx)의 2차 미세먼지 생성·변환 메커니즘 규명과 미세먼지 및 미세먼지 유발 전구물질의 실시간 측정 기술, 미세먼지 및 미세먼지 유발 전구물질을 PM 0.5 mg/m3, SOx 5 ppm, NOx 5 ppm 수준으로 저감시키기 위한 집진, 탈황, 탈질 기술로 대기오염(미세먼지)물질의 발생, 측정, 집진·저감할 수 있는 종합적인 기술을 운영하고 있다.The core environmental technology for reducing air pollutants in thermal power plants is to identify the secondary fine dust generation and conversion mechanism of particulate matter (PM), sulfur oxides (SOx) and nitrogen oxides (NOx) emitted from thermal power plants and fine dust and fine dust. Real-time measurement technology of dust-causing precursors, air pollution (fine dust) with dust collection, desulfurization, and denitrification technology to reduce fine dust and fine dust-causing precursors to PM 0.5 mg/m 3 , SOx 5 ppm, NOx 5 ppm Comprehensive technologies that can generate, measure, collect, and reduce substances are being operated.

석탄화력발전소에서 배출되는 대기오염물질 중에서 질소산화물의 저감기술은 촉매와 환원제를 이용하여 NOx를 무해한 N2로 전환시키는 방법으로, 질소산화물 저감기술 중에서 SCR(Selective Catalytic Reduction)은 기술적, 경제적인 면에서 가장 우수한 것으로 알려져 있다.Among the air pollutants emitted from coal-fired power plants, the nitrogen oxide reduction technology is a method of converting NOx into harmless N 2 using a catalyst and a reducing agent. Among nitrogen oxide reduction technologies, SCR (Selective Catalytic Reduction) is technical and economical. known to be the best in

SCR공정은 Pt-V2O5/TiO2 촉매 활용시 300 ~ 450℃ 온도구간에서 90% 이상의 제거효율을 얻을 수 있다. 그러나, 촉매의 비용이 높고 반응조건에 따른 비활성화 문제로 질소산화물의 저감원단위는 비교적 높다.In the SCR process, when using a Pt-V 2 O 5 /TiO 2 catalyst, a removal efficiency of more than 90% can be obtained in a temperature range of 300 to 450℃. However, the cost of the catalyst is high and the reduction unit of nitrogen oxide is relatively high due to the problem of deactivation according to the reaction conditions.

화력발전소 또는 산업용 소각로 탈질설비(SCR)에 사용되는 촉매 환원제는 주로 액화암모니아(99.5%), 요소수(40%), 암모니아수(25%)이다. Catalytic reducing agents used in thermal power plants or industrial incinerator denitration facilities (SCR) are mainly liquid ammonia (99.5%), urea water (40%), and ammonia water (25%).

한편, 환원제의 주입 방법은 요소(urea)를 물에 희석시켜 액적으로 분사하는 방식과 암모니아 가스 또는 공기와 희석한 암모니아 가스를 분사하는 방식이 사용되며. 이 가운데 암모니아 가스를 분사하는 방식의 SCR 시스템은 보일러와 발전설비 등 규모가 큰 경우에 주로 적용되고 있다. 다른 종류의 환원제(탄화수소, 일산화탄소)에 비해서 NO에 대한 선택도가 우수하기 때문이다.On the other hand, as the injection method of the reducing agent, a method of diluting urea in water and spraying it as droplets, and a method of spraying ammonia gas or ammonia gas diluted with air are used. Among them, the SCR system that injects ammonia gas is mainly applied to large-scale cases such as boilers and power generation facilities. This is because the selectivity for NO is excellent compared to other types of reducing agents (hydrocarbons and carbon monoxide).

한편, NH3는 독성이 매우 강하고 각종 설비를 부식시킬 뿐 아니라 저장 및 수송에 많은 비용이 든다는 단점이 있다. 또한 현재 발전 및 소각시설의 SCR 설비를 충당하기 위해서는 많은 양의 NH3를 필요로 하게 된다. 현재 화력발전소 또는 산업용 소각로 탈질설비(SCR)에서는 안정적인 설비 운영과 환경적인 면을 고려하여 환원제로 요소수를 도입하는 경우가 늘어나고 있다. 요소(Urea, (NH2)2CO)는 쉽게 암모니아로 분해된다.On the other hand, NH 3 has a disadvantage in that it is very toxic, corrodes various facilities, and costs a lot for storage and transportation. In addition, a large amount of NH 3 is required to cover the SCR facilities of the current power generation and incineration facilities. Currently, in thermal power plants or industrial incinerator denitrification facilities (SCR), the introduction of urea water as a reducing agent is increasing in consideration of stable facility operation and environmental aspects. Urea, (NH 2 ) 2 CO) is easily decomposed into ammonia.

한편, 요소수 분무장치는 대기오염물질인 질소산화물(NOx)를 저감하기 위한 탈질장치인 SCR 또는 SNCR의 주요 부속장치로, 요소수를 열분해하여 암모니아를 생성하기 위한 용도로 사용되고 있다. 통상, 화력발전소 또는 산업용 소각로에서 환원제로 요소수를 사용하는 경우, 요소수를 암모니아 가스로 전환시킬 수 있는 기화기가 필요하다. 요소수는 탈질설비로 유입되는 질소산화물의 농도에 따라 적정한 농도로 희석시킨 후 기화기로 유입되어 암모니아 가스상으로 전환시켜 탈질설비로 공급되어야 한다. 요소수의 경우 40%의 고농도로 생산 및 공급되고 있으므로, 탈질장치의 반응조건에 따라 외부 별도의 희석탱크에서 요소수를 일정 농도로 희석한 후 분무장치로 주입하고 있다.On the other hand, the urea spray device is a major accessory device of SCR or SNCR, which is a denitration device for reducing nitrogen oxide (NOx), an air pollutant, and is used for generating ammonia by thermal decomposition of urea water. In general, when using urea water as a reducing agent in a thermal power plant or industrial incinerator, a vaporizer capable of converting urea water into ammonia gas is required. Urea water should be diluted to an appropriate concentration according to the concentration of nitrogen oxides flowing into the denitrification facility, and then introduced into the vaporizer, converted into ammonia gas, and supplied to the denitrification facility. Since urea water is produced and supplied at a high concentration of 40%, urea water is diluted to a certain concentration in a separate external dilution tank according to the reaction conditions of the denitrification device and then injected with a spray device.

SCR의 경우, 요소수 분무장치를 SCR 설비 외부의 기화기 내부에 설치하여 생성된 암모니아가 AIG(Ammonia injection grid)를 통해 SCR 설비 내부로 주입된다. In the case of SCR, ammonia generated by installing a urea water spray device inside the carburetor outside the SCR facility is injected into the SCR facility through the AIG (Ammonia injection grid).

SCR의 효율을 극대화하기 위해서는 주입된 환원제의 농도가 촉매 전단에서 균일하게 분포되어야 하며, 이를 위하여 SCR 설비 내부에 배플(baffle)과 가이드 베인과 같은 부속설비를 설치하거나 노즐의 배열 및 각도를 조절하는 등의 방법을 이용하고 있다. 이러한 환원제의 분포 균일화는 SCR이 성능을 증진시킬 수 있어 시스템에서 필요로 하는 촉매 사용량을 줄이거나 SCR 설비크기를 줄일 수 있는 장점이 있다.In order to maximize the efficiency of SCR, the concentration of the injected reducing agent should be uniformly distributed in front of the catalyst. For this purpose, it is necessary to install ancillary equipment such as baffles and guide vanes inside the SCR facility or to adjust the arrangement and angle of nozzles. methods are being used. This uniform distribution of the reducing agent can improve the performance of the SCR, thereby reducing the amount of catalyst required in the system or reducing the size of the SCR facility.

암모니아 가스를 분사하는 설비는 암모니아 주입 그리드(ammonia injection grid)로 SCR 촉매 전단에 여러 개의 분배관이 일정한 간격으로 설치되어 있으며, 암모니아 공급라인은 SCR 설비로 연결된 메인 공급라인에서 분배되어 분배관을 통해 분사되고 있다. 현재 대부분은 암모니아 주입 그리드는 분배관에 일정간격으로 분무공이 달려있으며, 분무공 앞에 암모니아 분사용 노즐이 적용되는 경우는 많지 않다.The facility for injecting ammonia gas is an ammonia injection grid, in which several distribution pipes are installed at regular intervals in front of the SCR catalyst, and the ammonia supply line is distributed from the main supply line connected to the SCR facility and passed through the distribution pipe. is being sprayed Currently, most ammonia injection grids have atomizing holes at regular intervals in the distribution pipe, and there are not many cases where the ammonia injection nozzle is applied in front of the atomizing hole.

이처럼 암모니아 주입 그리드의 분무공은 파이프 형태를 가지고 있어 암모니아 가스의 분사시 분사각도가 작아 분사된 암모니아가 SCR 촉매 전단에서 균일하게 분포시키는데 효과적이지 않다. 또한, 석탄화력발전소의 경우는 미분탄을 연소하면서 발생하는 회분 SCR 설비 전단으로 유입되고 있어서 암모니아 주입 그리드의 분무공이 분진에 의한 막히는 현상이 발생하고 있다. As such, since the atomization hole of the ammonia injection grid has a pipe shape, the injection angle is small when the ammonia gas is injected, so it is not effective for uniformly distributing the injected ammonia in front of the SCR catalyst. In addition, in the case of a coal-fired power plant, ash generated while burning pulverized coal is introduced into the front end of the SCR facility, so that the atomizing hole of the ammonia injection grid is clogged by dust.

분사노즐은 두가지 유체를 혼합하여 분사하는 이류체 노즐과 한가지 유체를 분사하는 일류체 노즐이 있으며, 대부분의 분사노즐은 액체를 미스트 형태로 분사하기 위한 목적으로 최적화되어 있다.There are two types of jet nozzles: a two-fluid nozzle for mixing and jetting two fluids and a hydraulic nozzle for jetting one fluid, and most jet nozzles are optimized for jetting a liquid in the form of mist.

따라서, 분진에 의한 암모니아 분무공의 막힘현상을 방지하고, 분사되는 암모니아 가스의 분포도를 증진시키기 위한 암모니아 가스 분사용 일류체 노즐이 필요한 상황이지만 현재 일류체 노즐의 형상은 액체를 미스트로 분사하기 위해 설계되어 있어 암모니아 가스 분사에 적합한 형태의 노즐이 필요하다.Therefore, a hydraulic nozzle for ammonia gas injection is needed to prevent clogging of the ammonia spray hole by dust and to improve the distribution of the sprayed ammonia gas, but the current hydraulic nozzle shape is used to spray liquid as mist. As it is designed, a nozzle suitable for ammonia gas injection is required.

기존의 일류체 노즐은 일부 특수한 목적으로 가스 분사용으로 활용하는 경우가 있으나 액체를 분사하는 용도로 제작된 관계로 분사가스의 분사 분포도와 분사 균일도를 확보하기에는 어려움이 따른다. Existing hydraulic nozzles are sometimes used for gas injection for some special purposes, but since they are designed for liquid injection, it is difficult to ensure the injection distribution and injection uniformity of the injection gas.

암모니아 가스의 분포를 높이기 위해서는 암모니아 가스의 분사각도를 높일 수 있고, 균일하게 분포할 수 있도록 설계되어야 한다.In order to increase the distribution of ammonia gas, the injection angle of the ammonia gas can be increased and it must be designed to be uniformly distributed.

따라서, 본 발명은 암모니아 가스를 분사하기 위한 일류체 노즐을 암모니아 분무공의 토출구에 설치하여 암모니아 가스가 일정한 분사각도 이상을 갖으면서 균일하게 분사될 수 있도록 하는데 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to install a hydraulic nozzle for spraying ammonia gas at the discharge port of the ammonia spray hole so that the ammonia gas can be uniformly sprayed while having a certain spray angle or more.

본 발명의 제1양태는 가스 분사용 일류체 노즐의 내부구조는 가스의 흐름을 방해하지 않기 위해 내부 직경의 변화가 없는 형태이면서, 분사각도를 높일 수 있도록 분사 분포도 증진용 삽입 구조물을 노즐 토출부 내부에 설치할 수 있도록 일류체 노즐형태를 상하부로 분리할 수 있게 분리형으로 제작된 가스 분사용 일류체 노즐로서, 상기 분사 분포도 증진용 삽입 구조물은 노즐 내 기류를 방해하지 않도록 설치된 삽입 구조물을 통과하면서 형성된 기류가 유지되면서 토출될 수 있는 형태로 하는 내부 구조를 가지는 것이 특징인 가스 분사용 일류체 노즐을 제공한다.In the first aspect of the present invention, the internal structure of the hydraulic nozzle for gas injection has no change in the internal diameter so as not to obstruct the flow of gas, and an insertion structure for enhancing the injection distribution so as to increase the injection angle, the nozzle discharge unit A hydraulic nozzle for gas injection manufactured as a separation type so that the hydraulic nozzle shape can be separated into upper and lower parts to be installed inside, and the insertion structure for enhancing the injection distribution is formed while passing through the insertion structure installed so as not to disturb the airflow in the nozzle There is provided a hydraulic nozzle for gas injection, characterized in that it has an internal structure in a form that can be discharged while maintaining an airflow.

제1양태에서, 분사 분포도 증진용 삽입 구조물은 분사가스의 분포도와 균일도를 증진하기 위해 토출구 쪽으로 최대한 가깝게 설치하도록 분리형 일류체 노즐의 분리 위치가 설계된 것일 수 있다. In the first aspect, the insertion structure for promoting the injection distribution may be designed so that the separation position of the separate hydraulic nozzle is installed as close as possible to the discharge port in order to improve the distribution and uniformity of the injection gas.

제1양태에서, 분사 분포도 증진용 삽입 구조물은 베인 형태를 포함하는 것일 수 있다. In the first aspect, the insertion structure for enhancing the spray distribution may include a vane shape.

제1양태에서, 노즐 토출구는 분사 분포도 증진용 삽입 구조물의 베인의 각도와 동일하게 라운드 형태로 제작하여 가스의 분사 균일도를 높일 수 있는 것일 수 있다. In the first aspect, the nozzle outlet may be manufactured in a round shape at the same angle as the vane of the insertion structure for promoting the distribution of injection to increase the uniformity of injection of the gas.

제1양태에서, 분무공에 부착 시 분무공의 내부 직경 형태가 유지될 수 있는 것일 수 있다. In the first aspect, the inner diameter shape of the spray hole may be maintained when attached to the spray hole.

제1양태는 암모니아 가스 분사용 일류체 노즐일 수 있다.A first aspect may be a hydraulic nozzle for spraying ammonia gas.

이때, 암모니아 가스 분사용 일류체 노즐은 암모니아 주입 그리드에 분무노즐로 사용되는 것일 수 있다. At this time, the hydraulic nozzle for ammonia gas injection may be used as a spray nozzle in the ammonia injection grid.

본 발명의 제2양태는 제1양태의 암모니아 가스 분사용 일류체 노즐이 암모니아 분무공의 토출구에 설치된 것으로, 암모니아 가스의 분포를 높이기 위해 암모니아 가스가 일정한 분사각도 이상을 갖으면서 균일하게 분사될 수 있도록 설계된 것이 특징인 암모니아 주입 그리드(ammonia injection grid)를 제공한다.The second aspect of the present invention is that the hydraulic nozzle for ammonia gas injection of the first aspect is installed at the discharge port of the ammonia atomizing hole, and in order to increase the distribution of the ammonia gas, the ammonia gas can be uniformly sprayed while having a certain injection angle or more. It provides an ammonia injection grid, characterized in that it is designed to

본 발명의 제3양태는 제2양태의 암모니아 주입 그리드(ammonia injection grid)이 SCR 촉매 전단에 분배관을 통해 일정한 간격으로 설치되어 있으며, SCR 반응기로 연결된 암모니아 메인 공급라인에서 분배되어 분배관, 이어서 암모니아 주입 그리드의 분무공에 적용된 암모니아 분사용 노즐을 통해 암모니아 가스가 분사되는 것이 특징인 선택적 촉매환원법(SCR) 의해 NOx 환원반응이 일어나는 SCR 반응기를 제공한다.In the third aspect of the present invention, the ammonia injection grid of the second aspect is installed at regular intervals through a distribution pipe in front of the SCR catalyst, and is distributed from the ammonia main supply line connected to the SCR reactor to the distribution pipe, then Ammonia gas is discharged through the ammonia injection nozzle applied to the atomization hole of the ammonia injection grid. It provides an SCR reactor in which NOx reduction reaction occurs by selective catalytic reduction (SCR), characterized in that it is sprayed.

제3양태에서, 암모니아 가스를 분사하기 위한 일류체 노즐에 의해 분진에 의한 암모니아 분무공의 막힘현상이 방지될 수 있다. In the third aspect, the clogging of the ammonia atomizing hole by the dust can be prevented by the hydraulic nozzle for injecting the ammonia gas.

제3양태의 SCR 반응기는, NOx 함유 연소가스의 NOx 환원반응을 수행하는 것일 수 있다.The SCR reactor of the third aspect may be to perform NOx reduction reaction of NOx-containing combustion gas.

제3양태의 SCR 반응기에서, 기화기는 SCR 반응기 외부 또는 내부에 설치될 수 있다. 이때, 기화기에서 형성된 암모니아를 AIG(Ammonia injection grid)를 통해 SCR 반응기에 공급하는 것일 수 있다. In the SCR reactor of the third aspect, the vaporizer may be installed outside or inside the SCR reactor. In this case, the ammonia formed in the vaporizer may be supplied to the SCR reactor through an ammonia injection grid (AIG).

또한, 제3양태는 AIG(Ammonia injection grid)에서 기화기에서 형성된 암모니아와 NOx 함유 연소가스를 혼합하여 SCR 반응기에 공급하는 것일 수 있다. In addition, the third aspect may be to supply a mixture of ammonia and NOx-containing combustion gas formed in the vaporizer in the AIG (Ammonia injection grid) to the SCR reactor.

본 발명의 제4양태는 제1양태의 암모니아 가스 분사용 일류체 노즐을 사용하여 NOx 함유 연소가스를 처리하는 방법으로서, 일류체 노즐로부터 분사된 암모니아에 의해 NOx 함유 연소가스의 NOx 환원반응을 수행하는 단계를 포함하는 NOx 함유 연소가스 처리 방법을 제공한다.A fourth aspect of the present invention is a method for treating NOx-containing combustion gas using the hydraulic nozzle for injection of ammonia gas of the first aspect, wherein NOx reduction reaction of the NOx-containing combustion gas is performed by ammonia injected from the hydraulic nozzle. It provides a method for treating NOx-containing flue gas comprising the step of:

이하, 본 발명을 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described.

노즐(nozzle)은 흐르는 유체의 방향을 조절하고, 그 속도를 증가시키기 위한 장치이다. 노즐은 기체나 액체 같은 유체의 흐름 방향을 결정하기 위하여 사용되는 파이프 모양의 기계 부품일 수 있으며, 흐르는 물질의 유량, 유속, 방향, 압력 등의 유체가 가지는 특성을 제어할 수 있다.A nozzle is a device for controlling the direction of a flowing fluid and increasing its speed. The nozzle may be a pipe-shaped mechanical part used to determine the flow direction of a fluid such as gas or liquid, and may control properties of the fluid, such as flow rate, flow rate, direction, and pressure of a flowing material.

통상, 노즐은 출구의 단면적이 입구 쪽보다 작고, 출구의 속도가 입구 쪽보다 크며, 출구 쪽의 압력이 입구 쪽보다 작으며, 출구의 엔탈피가 입구 쪽보다 작다. 노즐은 들어가는 유체의 압력을 희생시켜서 속도를 증가시킨다. 즉, 압력을 줄임으로써 유체를 팽창시키는데, 이 과정에 아무런 일과 열이 발생하지 않는 장치이다.In general, the cross-sectional area of the outlet of the nozzle is smaller than that of the inlet, the velocity of the outlet is greater than that of the inlet, the pressure at the outlet is lower than that of the inlet, and the enthalpy of the outlet is smaller than that of the inlet. The nozzle increases the velocity at the expense of the pressure of the entering fluid. In other words, it is a device that expands the fluid by reducing the pressure, and no work or heat is generated in this process.

기존 일류체 노즐의 사용목적은 액체를 미분사하는 용도로 주로 사용하기 때문에 일류체 노즐의 구조도 액체를 미분사하기에 용이한 구조로 설계되어 있다. 액체를 균일하게 미분사하기 위하여 토출구는 2~3mm 정도의 오리피스 형태(내부 관경은 넓으나 액적 분무를 위한 노즐팁의 입구를 좁게 한 구멍형태)를 갖는다. Since the purpose of using the existing hydraulic nozzle is mainly for the purpose of fine jetting liquid, the structure of the hydraulic nozzle is also designed to be an easy structure for fine jetting liquid. In order to uniformly and finely jet the liquid, the discharge port has an orifice shape of about 2 to 3 mm (a hole type with a narrow inner diameter but a narrow inlet of the nozzle tip for spraying droplets).

노즐 내부에 분사 분포도를 증진하기 위한 구조물을 설치할 수 있는데, 일류체 대부분은 일체형 구조이기 때문에 구조물을 설치할 경우 도 1에 도시된 바와 같이, 유입구를 통해 안으로 삽입하여 방식으로 제조하게 된다. 이러한 형태의 일류체 노즐의 구조물을 통과하면서 생성된 액체의 기류형태는 좁은 토출구를 통하면서 간섭을 받아서 분사 분포도가 증진되는 정도가 크지 않다.A structure for improving the spray distribution can be installed inside the nozzle, and since most hydraulic bodies are one-piece structures, as shown in FIG. 1 , when the structure is installed, it is manufactured by inserting it inside through the inlet. The airflow of the liquid generated while passing through the structure of this type of hydraulic nozzle is interfered with while passing through the narrow outlet, so that the degree of improvement in the distribution of injection is not large.

이와 같이, 기존 일류체 노즐은 액체를 미분사하는 용도로 주로 사용하기 때문에 액체를 균일하게 미분사하기 위하여 토출구는 2~3mm 정도의 오리피스 형태를 갖지만, 본 발명은 가스를 균일하게 분포하고 분사되는 각도를 넓게 하기 위한 가스 분사용 일류체 노즐을, 내부의 구조가 기류를 방해하지 않으며 분포도 증진을 위해 설치한 삽입 구조물을 통과하면서 형성된 기류가 유지되면서 토출될 수 있는 형태로 제작한 것이다. 또한, 내부의 구조가 기류를 방해하지 않도록 기존의 일체형 일류체 노즐형태를 상하부로 분리할 수 있게 하고, 내부 구조물 내부에 삽입할 수 있도록 분리형으로 제작함으로써 기류를 방해하지 않는 구조로 제작한 것이다. 이러한 구조는 기류를 방해하지 않을 뿐더러 내부 구조물을 토출구 쪽으로 최대한 앞쪽에 설치할 수 있어 분사가스의 분포도와 균일도를 증진할 수 있다.As such, the existing hydraulic nozzles are mainly used for the purpose of fine jetting liquid, so the discharge port has an orifice shape of about 2 to 3 mm in order to uniformly micro jet the liquid, but the present invention provides a method for uniformly distributing and jetting gas. The hydraulic nozzle for gas injection to widen the angle is manufactured in such a way that the internal structure does not interfere with the airflow and the airflow formed while passing through the inserted structure installed to improve the distribution can be discharged while maintaining it. In addition, the existing integrated hydraulic nozzle type can be separated up and down so that the internal structure does not interfere with the airflow, and it is manufactured in a structure that does not interfere with the airflow by making it a separate type so that it can be inserted into the internal structure. This structure not only does not disturb the airflow, but also allows the internal structure to be installed as far forward as possible toward the outlet, so that the distribution and uniformity of the injection gas can be improved.

본 발명에 따른 가스 분사용 일류체 노즐은 내부구조가 가스의 흐름을 방해하지 않게 하기 위해 내부 직경의 변화가 없는 형태이면서 분사각도를 높일 수 있도록 분무공에 부착 시, 노즐분무공 노즐의 토출구에서 분무공의 내부 직경 형태가 베인형태의 부속설비도 기류를 최대한 방해하지 않으면서 분사각을 키울 수 있는 형태로 제작된 분사 분포도 증진용 삽입 구조물이 삽입된 것이다. 본 발명에서는 기존의 일류체 노즐과 달리 일류체 노즐의 중간을 분리할 수 형태를 갖으며, 중간에 부속설비를 삽입하여 조립하는 형태이다. 이러한 형태로 제작함으로써 내부기류를 방해를 최소화하여 가스 분사시 균일도와 분사각도를 증진할 수 있다. 또한 노즐 토출구는 베인의 각도와 동일하게 라운드를 형태로 제작하여 가스의 분사 균일도를 높일 수 있다.The hydraulic nozzle for gas injection according to the present invention has a shape without a change in internal diameter in order to prevent the internal structure from interfering with the flow of gas, and when attached to the spray hole to increase the spray angle, at the outlet of the nozzle spray hole nozzle The insert structure for enhancing the spray distribution is inserted in the form that the spray hole's inner diameter shape can increase the spray angle without disturbing the airflow as much as possible even with the vane-type accessory equipment. In the present invention, unlike the conventional hydraulic nozzle, the hydraulic nozzle has a shape that can be separated, and is assembled by inserting an accessory in the middle. By manufacturing in this form, it is possible to improve the uniformity and the injection angle during gas injection by minimizing the disturbance of the internal airflow. In addition, the nozzle discharge port can be manufactured in a round shape equal to the angle of the vane to increase the uniformity of gas injection.

본 발명에 따라 제작된 암모니아 가스 분사용 일류체 노즐은 분진에 의한 암모니아 분무공의 막힘현상을 방지하고, 분사되는 암모니아 가스의 분포도를 증진시킬 수 있다.The hydraulic nozzle for ammonia gas injection manufactured according to the present invention can prevent clogging of the ammonia spray hole by dust and improve the distribution of the ammonia gas to be sprayed.

도 1은 기존 일류체 노즐이다.
도 2는 본 발명의 일구체예에 따른 가스 분사용 일류체 노즐 및 이의 분해도이다.
도 3은 노즐 바디 및 노즐 팁을 구비한 기존 일류체 노즐에서 바디 내부에 삽입되는 부속품들을 예시한 것이다.
도 4은 본 발명의 일구체예에 따라 선택적 촉매 환원법을 이용한 질소산화물의 저감시스템의 개략적인 공정도이다.1 is a conventional hydraulic nozzle.
2 is an exploded view of a hydraulic nozzle for gas injection and an exploded view thereof according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 illustrates the accessories inserted into the body in the conventional hydraulic nozzle having a nozzle body and a nozzle tip.
4 is a schematic process diagram of a system for reducing nitrogen oxides using a selective catalytic reduction method according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명을 실시예를 통하여 보다 구체적으로 설명한다. 다만, 하기 실시예는 본 발명의 기술적 특징을 명확하게 예시하기 위한 것일 뿐 본 발명의 보호범위를 한정하는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. However, the following examples are only for clearly illustrating the technical features of the present invention, and do not limit the protection scope of the present invention.

기존 일류체 노즐의 사용목적은 액체를 미분사하는 용도로 주로 사용하기 때문에 일류체 노즐의 구조도 액체를 미분사하기에 용이한 구조로 설계되어 있다. 따라서, 액체를 균일하게 미분사하기 위하여 토출구는 2~3mm 정도의 오리피스 형태를 갖는다. Since the purpose of using the existing hydraulic nozzle is mainly for the purpose of fine jetting liquid, the structure of the hydraulic nozzle is also designed to be an easy structure for fine jetting liquid. Accordingly, in order to uniformly and finely eject the liquid, the discharge port has an orifice shape of about 2 to 3 mm.

분사 분포도를 위하여 노즐 내부에 분사 분포도를 증진하기 위한 구조물을 설치할 수 있는데, 일류체 대부분은 일체형 구조이기 때문에 구조물을 설치할 경우 유입구를 통해 안으로 삽입하여 방식으로 제조하게 된다. 이러한 형태의 일류체 노즐의 구조물을 통과하면서 생성된 액체의 기류형태가 좁은 토출구를 통하면서 간섭을 받아서 분사 분포도가 증진되는 정도가 크지 않다.For the injection distribution, a structure for improving the injection distribution can be installed inside the nozzle. Since most hydraulic bodies are one-piece structures, when installing the structure, it is manufactured by inserting it inside through the inlet. The airflow of the liquid generated while passing through the structure of this type of hydraulic nozzle is interfered with while passing through the narrow discharge port, so that the degree to which the distribution of injection is improved is not large.

또한, 기존 일류체 노즐의 사용목적은 액체를 미분사하는 용도로 주로 사용하기 때문에 액체를 균일하게 미분사하기 위하여 토출구는 2~3mm 정도의 오리피스 형태(내부 관경은 넓으나 액적 분무를 위한 노즐팁의 입구를 좁게 한 구멍형태)를 갖지만 가스를 균일하게 분포하고, 분사되는 각도를 넓게 하기 위해서 본 발명은 내부의 구조가 기류를 방해하지 않으며, 분포도 증진을 위한 설치한 삽입 구조물을 통과하면서 형성된 기류가 유지되면서 토출될 수 있는 형태로 가스 분사용 일류체 노즐을 제작한 것이다.In addition, since the purpose of using the existing hydraulic nozzle is mainly for the purpose of fine jetting liquid, the discharge port is in the form of an orifice of about 2 to 3 mm in order to uniformly jet the liquid (the nozzle tip for spraying droplets although the inner diameter is wide). In order to uniformly distribute the gas and to widen the spray angle, the internal structure of the present invention does not interfere with the airflow, and the airflow formed while passing through the inserted structure installed to improve the distribution. A hydraulic nozzle for gas injection was manufactured in a form that can be discharged while maintaining the pressure.

또한, 본 발명의 가스 분사용 일류체 노즐은 내부의 구조가 기류를 방해하지 않도록 기존의 일체형 일류체 노즐형태를 상하부로 분리할 수 있게 하고, 분사 분포도 증진용 삽입 구조물이 노즐 내부에 삽입할 수 있도록 분리형으로 제작함으로써 기류를 방해하지 않는 구조로 제작한 것이다. 이러한 구조는 기류를 방해하지 않을 뿐더러 내부 구조물을 토출구 쪽으로 최대한 앞쪽에 설치할 수 있어 분사가스의 분포도와 균일도를 증진할 수 있다.In addition, the hydraulic nozzle for gas injection of the present invention enables the existing one-piece hydraulic nozzle shape to be separated into upper and lower portions so that the internal structure does not interfere with airflow, and the insertion structure for enhancing the injection distribution can be inserted into the nozzle It is manufactured in a structure that does not interfere with the airflow by manufacturing it as a separate type. This structure not only does not disturb the airflow, but also allows the internal structure to be installed as far forward as possible toward the outlet, so that the distribution and uniformity of the injection gas can be improved.

선택적 촉매 환원법으로 질소산화물을 저감하는데 사용되는 촉매로 산화바나듐(V205)과 산화티탄늄(TiO2)을 사용할 수 있다. 촉매 환원 공정(SCR)을 수행하는 SCR 반응기는 고정층 또는 유동층 촉매 반응기일 수 있다.As a catalyst used to reduce nitrogen oxides by selective catalytic reduction, vanadium oxide (V 2 0 5 ) and titanium oxide (TiO 2 ) may be used. The SCR reactor for performing the catalytic reduction process (SCR) may be a fixed bed or a fluidized bed catalytic reactor.

요소수의 요소 분해반응이 일어나 암모니아를 형성하는 기화기는 SCR 반응기 외부 또는 내부에 설치될 수 있다. 기화기가 SCR 반응기 외부에 설치된 경우, 기화기에서 형성된 암모니아를 AIG(Ammonia injection grid)를 통해 SCR 반응기에 공급할 수 있다. AIG(Ammonia injection grid)는 기화기에서 형성된 암모니아와 NOx 함유 연소가스를 혼합하여 SCR 반응기에 공급할 수 있다.A vaporizer in which the urea decomposition reaction of urea water takes place to form ammonia may be installed outside or inside the SCR reactor. When the vaporizer is installed outside the SCR reactor, ammonia formed in the vaporizer may be supplied to the SCR reactor through an ammonia injection grid (AIG). AIG (Ammonia injection grid) can be supplied to the SCR reactor by mixing ammonia and NOx-containing combustion gas formed in the vaporizer.

하기에서는 SCR 공정을 보여주는 도 4를 참조하여, 본 발명의 일구체예에 따른 암모니아 가스 분사용 일류체 노즐을 사용하는 질소산화물의 저감시스템 및 NOx 함유 연소가스 처리방법을 설명한다. Hereinafter, a nitrogen oxide reduction system and a NOx-containing combustion gas treatment method using a hydraulic nozzle for spraying ammonia gas according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 4 showing the SCR process.

도 4는 본 발명의 일구체예에 따라 암모니아 가스 분사용 일류체 노즐을 통해 분사된 암모니아 가스를 환원제로 사용하는 선택적 촉매 환원법(SCR)을 통한 질소산화물의 저감시스템(11)의 개략적인 공정도로서, 요소수를 저장하는 저장조(1)와, 이 저장조(1)로부터 유입된 요소수를 적당량만큼 조절하여 공급할 수 있는 개량공급모듈(2;chemical metering pumps module), 요소수 미세분사용 이류체 분무노즐이 내부에 장착되어 개량(改量)된 소정량으로 분무된 희석 요소수를 화학적으로 분해하는 공간을 갖춘 기화기/분해조(3), 이송관 (참조번호 없음)을 따라 이동한 배기가스를 집진하는 집진기(10), 기화기/분해조(3)로부터 배출된 암모니아증기가 배기가스에 함유된 질소산화물과 접촉되는 것을 촉진시키는 AIG(6), 촉매반응탑(7) 및, 예열기(8)를 구비한다. 질소산화물의 저감시스템(11)은 요소수의 열적분해를 기초로 한 것으로서, 선택적 촉매 환원법의 환원제로 암모니아 가스를 사용하여 질소산화물을 저감시킬 수 있도록 설계된 것이다.4 is a schematic process diagram of a nitrogen oxide reduction system 11 through selective catalytic reduction (SCR) using ammonia gas injected through a hydraulic nozzle for ammonia gas injection as a reducing agent according to an embodiment of the present invention. , a storage tank (1) for storing urea water, an improved supply module (2; chemical metering pumps module) that can control and supply an appropriate amount of urea water introduced from the storage tank (1), two-fluid spray for fine injection of urea water A vaporizer/decomposition tank (3) equipped with a space for chemically decomposing diluted urea water sprayed in a predetermined amount with a nozzle mounted inside, and exhaust gas moving along a transfer pipe (no reference number) Dust collector (10) for dust collection, AIG (6) for promoting contact of ammonia vapor discharged from vaporizer/decomposition tank (3) with nitrogen oxides contained in exhaust gas (6), catalytic reaction tower (7), and preheater (8) to provide The nitrogen oxide reduction system 11 is based on the thermal decomposition of urea water, and is designed to reduce nitrogen oxides by using ammonia gas as a reducing agent of the selective catalytic reduction method.

도 4에 도시된 바와 같이, 질소산화물의 저감시스템(11)의 저장조(1)는 환원제의 유동이 쉽도록 요소를 액상으로 보관하는데, 질소산화물의 배출량에 근거하여 개량공급모듈(2)이 저장조(1)로부터 소정량의 요소수를 다음 단계로 제공한다. 개량공급모듈(2)은 촉매반응탑(7)에서 요구하는 유량속도를 결정하는데, 연소장치(5)에서 발생하는 배기가스에 함유된 질소산화물의 배출량과 이에 필요한 요소량을 당량비에 따라 계산하여 개량공급모듈(2)로 공급되어진다. 그리고, 요소수의 공급량을 제어하는 개량공급모듈(2)을 통해 요소수는 기화기/분해조(3)로 보내진다.As shown in FIG. 4, the storage tank 1 of the nitrogen oxide reduction system 11 stores urea in a liquid phase so that the reducing agent flows easily, and the improved supply module 2 is installed in the storage tank based on the amount of nitrogen oxides emitted. A predetermined amount of urea water from (1) is provided to the next step. The improved supply module (2) determines the flow rate required by the catalytic reaction tower (7), and calculates the amount of nitrogen oxide contained in the exhaust gas generated from the combustion device (5) and the amount of urea required therefor according to the equivalence ratio. It is supplied to the improved supply module (2). Then, the urea water is sent to the vaporizer/decomposition tank 3 through the improved supply module 2 that controls the supply amount of the urea water.

바람직하기로, 연소장치(5)에서 발생한 질소산화물의 배출량에 즉각적으로 대처가능하도록 요소수에서 암모니아로의 분해를 가급적 빠르게 진행시켜야 한다. 이를 위해서, 기화기/분해조(3)로 투입되는 요소수는 예컨대 20㎛ 이하의 크기로 분무시키는 것이 바람직하다. 기화기/분해조(3)에서는 요소가 물에 용해되어 있는 액상의 요소수를 분무하여 사용하므로, 요소에 열적분해반응을 취하면서 열적가수분해반응을 동반하면서 요소수가 암모니아와 시아누르산으로, 그리고 카르바민산암모늄으로 전환되면서 순식간에 다시 암모니아로 전환되는 바, 이와 같은 반응들을 실행하기 위해서는 상당한 고열을 필요로 한다. 따라서, 연소장치(5)로부터 배출된 고온의 배기가스를 기화기/분해조(3)의 열원으로 재활용할 수 있다. 효율적으로 배기가스가 갖는 고온의 열과 분무된 요소수의 접촉을 통해 요소수가 암모니아로 분해반응을 일으킬 수 있으며, 기화기/분해조(3)를 적어도 하나 이상, 바람직하게는 2단 이상으로 설치시켜 전술된 분해반응을 도울 수 있다. 고온의 배기가스로 가열된 기화기/분해조(3) 내에서 요소수로부터 암모니아로의 분해는 대략 1 내지 3초의 빠른 응답속도로써 진행된다. 연소장치(5)로부터 AIG(6)로 연결되어 질소산화물을 함유한 배기가스를 이송하는 이송관에서 일부 우회된 고온의 배기가스(350℃ 정도)는 기화기/분해조(3)에서 요소수의 열적반응을 도울 수 있다. 이송관을 따라 이동하는 배기가스에 함유된 다수의 분진들을 집진하기 위해서 집진기(10)를 구비한다. 정화된 고온의 가스만이 기화기/분해조(3)로 전달되어 열원으로서 사용되고 나머지 분진들은 집진기(10)로 포진되되, 이와 같은 공정을 통해 분진함량이 적은 청정한 배기가스가 기화기/분해조(3) 및/또는 AIG(6)로 전달될 수 있다. 상기 집진기(10)는 배기가스를 충분히 정화시켜 요소와의 불필요한 부반응을 억제시키고 요소에서 암모니아로의 분해반응을 효과적으로 성취시킬 수 있다. 본 발명의 일구체예에 따른 질소산화물의 저감시스템(11)의 기화기/분해조(3)에서 가열분해 및 가수분해되어 생성된 암모니아증기는 AIG(6)로 유입되고, 연소장치(5)로부터 이송관을 따라 이동한 배기가스와 혼합접촉될 수 있다. 충분히 혼합된 혼합가스들은 촉매반응탑(7)으로 유입되어, 분해된 암모니아는 선택적 촉매 환원법(SCR)을 통해 질소산화물을 저감시킬 수 있다. 또한, 촉매반응탑(7)에서 반응된 후에 생성된 질소와 수소는 굴뚝(9)을 통하여 대기중으로 방출가능하다. 촉매반응탑(7)에서 나오는 고온의 증기는 예열기(8)로 전달되고 연소장치(5)에 사용될 연소공기를 미리 예열시켜 에너지 재활용률을 증대시킬 수 있다. 선택적으로는, 기화기/분해조(3)는 초기 공정시스템의 조업(start-up), 시스템의 건조를 위해서 혹은 촉매층의 보호를 목적으로 별도의 가열장치 (버너 등)를 장착할 수도 있다. Preferably, the decomposition of urea water into ammonia should proceed as quickly as possible so as to immediately cope with the amount of nitrogen oxide generated from the combustion device 5 . For this purpose, it is preferable to spray the urea water input to the vaporizer/decomposition tank 3 to a size of, for example, 20 μm or less. In the vaporizer/decomposition tank (3), liquid urea water in which urea is dissolved in water is sprayed and used, so the urea water is converted to ammonia and cyanuric acid while thermal hydrolysis reaction is taken while taking the thermal decomposition reaction of urea. As it is converted to ammonium carbamate, it is converted back to ammonia in an instant, and a considerable high heat is required to carry out these reactions. Therefore, the high-temperature exhaust gas discharged from the combustion device 5 can be recycled as a heat source for the carburetor/decomposition tank 3 . Efficiently, the urea water can cause a decomposition reaction into ammonia through the contact of the high temperature heat of the exhaust gas with the sprayed urea water, and the vaporizer/decomposition tank 3 is installed in at least one or more, preferably in two or more stages. It can help the decomposition reaction. The decomposition from urea water to ammonia in the vaporizer/decomposition tank 3 heated with high-temperature exhaust gas proceeds with a fast response speed of approximately 1 to 3 seconds. The high-temperature exhaust gas (about 350° C.) partially bypassed in the transfer pipe that is connected from the combustion device 5 to the AIG 6 and transports the exhaust gas containing nitrogen oxide is converted into urea water in the carburetor/decomposition tank 3 It can help with the thermal reaction. A dust collector 10 is provided to collect a plurality of dusts contained in the exhaust gas moving along the transfer pipe. Only the purified high-temperature gas is delivered to the vaporizer/decomposition tank 3 and used as a heat source, and the remaining dust is collected by the dust collector 10. Through this process, clean exhaust gas with a low dust content is produced in the vaporizer/decomposition tank 3 ) and/or AIG(6). The dust collector 10 can sufficiently purify the exhaust gas to suppress unnecessary side reactions with urea and effectively achieve a decomposition reaction of urea into ammonia. Ammonia vapor generated by thermal decomposition and hydrolysis in the vaporizer/decomposition tank 3 of the nitrogen oxide reduction system 11 according to an embodiment of the present invention flows into the AIG 6 and from the combustion device 5 It may come into mixed contact with the exhaust gas that has moved along the transfer pipe. The sufficiently mixed mixed gases are introduced into the catalytic reaction tower 7, and the decomposed ammonia can reduce nitrogen oxides through selective catalytic reduction (SCR). In addition, nitrogen and hydrogen generated after the reaction in the catalytic reaction tower 7 can be discharged into the atmosphere through the chimney 9 . The high-temperature steam from the catalytic reaction tower 7 is transferred to the preheater 8 and the combustion air to be used in the combustion device 5 is preheated to increase the energy recycling rate. Optionally, the vaporizer/decomposition tank 3 may be equipped with a separate heating device (such as a burner) for start-up of the initial process system, for drying the system, or for protecting the catalyst layer.

Claims (15)

가스 분사용 일류체 노즐의 내부구조는 가스의 흐름을 방해하지 않기 위해 내부 직경의 변화가 없는 형태이면서, 분사각도를 높일 수 있도록 분사 분포도 증진용 삽입 구조물을 노즐 토출부 내부에 설치할 수 있도록 일류체 노즐형태를 상하부로 분리할 수 있게 분리형으로 제작된 가스 분사용 일류체 노즐로서,
상기 분사 분포도 증진용 삽입 구조물은 노즐 내 기류를 방해하지 않도록 설치된 삽입 구조물을 통과하면서 형성된 기류가 유지되면서 토출될 수 있는 형태로 하는 내부 구조를 가지는 것이 특징인 가스 분사용 일류체 노즐.The internal structure of the hydraulic nozzle for gas injection does not change the internal diameter so as not to obstruct the flow of gas, and the hydraulic nozzle for increasing the injection distribution can be installed inside the nozzle discharge unit to increase the injection angle. As a hydraulic nozzle for gas injection manufactured in a separable type so that the nozzle shape can be separated into upper and lower parts,
The insertion structure for enhancing the injection distribution has an internal structure in which the airflow formed while passing through the insertion structure installed so as not to obstruct the airflow in the nozzle is maintained and discharged while the hydraulic nozzle for gas injection is characterized in that it has an internal structure. 제1항에 있어서, 분사 분포도 증진용 삽입 구조물은 분사가스의 분포도와 균일도를 증진하기 위해 토출구 쪽으로 최대한 가깝게 설치하도록 분리형 일류체 노즐의 분리 위치가 설계된 것이 특징인 가스 분사용 일류체 노즐.The hydraulic nozzle for gas injection according to claim 1, wherein the separation position of the separable hydraulic nozzle is designed so that the insertion structure for improving the injection distribution is installed as close as possible to the discharge port in order to improve the distribution and uniformity of the injection gas. 제1항에 있어서, 분사 분포도 증진용 삽입 구조물은 베인 형태를 포함하는 것이 특징인 가스 분사용 일류체 노즐.The hydraulic nozzle for gas injection according to claim 1, wherein the insertion structure for enhancing the injection distribution has a vane shape. 제3항에 있어서, 노즐 토출구는 분사 분포도 증진용 삽입 구조물의 베인의 각도와 동일하게 라운드 형태로 제작하여 가스의 분사 균일도를 높일 수 있는 것이 특징인 가스 분사용 일류체 노즐.The hydraulic nozzle for gas injection according to claim 3, wherein the nozzle outlet is manufactured in a round shape equal to the angle of the vane of the insertion structure for improving the injection distribution to increase the uniformity of gas injection. 제1항에 있어서, 분무공에 부착 시 분무공의 내부 직경 형태가 유지될 수 있는 것이 특징인 가스 분사용 일류체 노즐.The hydraulic nozzle for gas injection according to claim 1, wherein the inner diameter shape of the spray hole can be maintained when attached to the spray hole. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 암모니아 가스 분사용 일류체 노즐인 것이 특징인 가스 분사용 일류체 노즐.The hydraulic nozzle for gas injection according to any one of claims 1 to 5, which is a hydraulic nozzle for ammonia gas injection. 제6항에 있어서, 암모니아 가스 분사용 일류체 노즐은 암모니아 주입 그리드에 분무노즐로 사용되는 것이 특징인 가스 분사용 일류체 노즐.7. The hydraulic nozzle for gas injection according to claim 6, wherein the hydraulic nozzle for injection of ammonia gas is used as a spray nozzle in the ammonia injection grid. 제6항에 기재된 암모니아 가스 분사용 일류체 노즐이 암모니아 분무공의 토출구에 설치된 것으로, 암모니아 가스의 분포를 높이기 위해 암모니아 가스가 일정한 분사각도 이상을 갖으면서 균일하게 분사될 수 있도록 설계된 것이 특징인 암모니아 주입 그리드(ammonia injection grid).Ammonia, characterized in that the hydraulic nozzle for spraying ammonia gas according to claim 6 is installed at the outlet of the ammonia spray hole, and designed so that the ammonia gas can be sprayed uniformly while having a certain spray angle or more in order to increase the distribution of ammonia gas an ammonia injection grid. 제8항에 기재된 암모니아 주입 그리드(ammonia injection grid)이 SCR 촉매 전단에 분배관을 통해 일정한 간격으로 설치되어 있으며, SCR 반응기로 연결된 암모니아 메인 공급라인에서 분배되어 분배관, 이어서 암모니아 주입 그리드의 분무공에 적용된 암모니아 분사용 노즐을 통해 암모니아 가스가 분사되는 것이 특징인 선택적 촉매환원법(SCR) 의해 NOx 환원반응이 일어나는 SCR 반응기.The ammonia injection grid according to claim 8 is installed at regular intervals through a distribution pipe in front of the SCR catalyst, is distributed from the ammonia main supply line connected to the SCR reactor, and is distributed through the distribution pipe, followed by the atomization hole of the ammonia injection grid SCR reactor in which NOx reduction reaction occurs by selective catalytic reduction (SCR), characterized in that ammonia gas is injected through the ammonia injection nozzle applied to the 제9항에 있어서, 암모니아 가스를 분사하기 위한 일류체 노즐에 의해 분진에 의한 암모니아 분무공의 막힘현상이 방지된 것이 특징인 SCR 반응기.10. The SCR reactor according to claim 9, wherein the clogging of the ammonia atomizing hole by dust is prevented by the hydraulic nozzle for injecting ammonia gas. 제9항에 있어서, NOx 함유 연소가스의 NOx 환원반응을 수행하는 것이 특징인 SCR 반응기.The SCR reactor according to claim 9, wherein the NOx reduction reaction of the NOx-containing combustion gas is performed. 제9항에 있어서, 기화기는 SCR 반응기 외부 또는 내부에 설치되어 있는 것이 특징인 SCR 반응기.The SCR reactor according to claim 9, wherein the vaporizer is installed outside or inside the SCR reactor. 제12항에 있어서, 기화기에서 형성된 암모니아를 AIG(Ammonia injection grid)를 통해 SCR 반응기에 공급하는 것이 특징인 SCR 반응기.The SCR reactor according to claim 12, wherein the ammonia formed in the vaporizer is supplied to the SCR reactor through an ammonia injection grid (AIG). 제13항에 있어서, AIG(Ammonia injection grid)에서 기화기에서 형성된 암모니아와 NOx 함유 연소가스를 혼합하여 SCR 반응기에 공급하는 것이 특징인 SCR 반응기.[Claim 14] The SCR reactor according to claim 13, wherein the ammonia and NOx-containing combustion gas formed in the vaporizer are mixed in AIG (Ammonia injection grid) and supplied to the SCR reactor. 제6항에 기재된 암모니아 가스 분사용 일류체 노즐을 사용하여 NOx 함유 연소가스를 처리하는 방법으로서,
일류체 노즐로부터 분사된 암모니아에 의해 NOx 함유 연소가스의 NOx 환원반응을 수행하는 단계를 포함하는 NOx 함유 연소가스 처리 방법.A method for treating NOx-containing combustion gas using the hydraulic nozzle for spraying ammonia gas according to claim 6, comprising:
A NOx-containing combustion gas treatment method comprising the step of performing a NOx reduction reaction of NOx-containing combustion gas by ammonia injected from a hydraulic nozzle.
KR1020190172172A 2019-12-20 2019-12-20 Spray Nozzle for Ammonia Injection Grid KR20210079919A (en)

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