KR20220132859A - Selective catalytic reduction system - Google Patents

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KR20220132859A
KR20220132859A KR1020210037933A KR20210037933A KR20220132859A KR 20220132859 A KR20220132859 A KR 20220132859A KR 1020210037933 A KR1020210037933 A KR 1020210037933A KR 20210037933 A KR20210037933 A KR 20210037933A KR 20220132859 A KR20220132859 A KR 20220132859A
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이정주
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현대중공업 주식회사
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Abstract

The present invention relates to a selective catalytic reduction (SCR) device that optimizes a mounting structure of an SCR catalyst and a soot blower, thereby capable of reducing the size of an SCR chamber and minimizing equipment and maintenance costs. The SCR device according to the present invention includes: an SCR chamber providing a mounting space for an SCR catalyst; a plurality of catalyst supports vertically spaced apart from each other in the SCR chamber; an SCR catalyst layer composed of a plurality of SCR catalysts provided between the catalyst support and the catalyst support; and a soot blower provided under a lowermost SCR catalyst layer.

Description

SCR 장치{Selective catalytic reduction system}SCR device {Selective catalytic reduction system}

본 발명은 SCR 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 SCR 촉매 및 수트 블로워의 장착 구조를 최적화함으로써 SCR 챔버의 크기를 축소시킴과 함께 설비 및 유지비용을 최소화할 수 있는 SCR 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an SCR apparatus, and more particularly, to an SCR apparatus capable of reducing the size of an SCR chamber and minimizing equipment and maintenance costs by optimizing the mounting structure of an SCR catalyst and a soot blower.

선박의 배기가스에 포함되어 있는 질소산화물(NOx) 및 황산화물은 국제해사기구(IMO, International Maritime Organization)에 의해 배출규제를 받고 있는 대표적인 대기오염물질이다. Nitrogen oxides (NO x ) and sulfur oxides contained in the exhaust gas of ships are representative air pollutants subject to emission control by the International Maritime Organization (IMO).

질소산화물을 제거하기 위해 선박에는 일반적으로 SCR 장치(selective catalytic reduction system)가 구비된다. SCR 장치는 질소산화물이 질소(N2)로 환원되는 공간을 제공하는 SCR 챔버를 구비하며, SCR 챔버 내에는 질소산화물의 환원반응을 촉진시키는 SCR 촉매가 내장된다. In order to remove nitrogen oxides, ships are generally equipped with a selective catalytic reduction system (SCR). The SCR apparatus includes an SCR chamber that provides a space in which nitrogen oxides are reduced to nitrogen (N 2 ), and an SCR catalyst that promotes a reduction reaction of nitrogen oxides is built in the SCR chamber.

질소산화물(NOx)의 환원제인 암모니아(NH3)가 SCR 챔버에 공급되는 상태에서 선박 배기가스가 SCR 챔버에 유입되면 질소산화물(NOx)은 암모니아(NH3)와 반응하여 질소(N2)로 환원되며, 이 때 SCR 촉매는 질소산화물의 환원반응을 촉진시킨다. When the ship exhaust gas flows into the SCR chamber while ammonia (NH 3 ), a reducing agent of nitrogen oxide (NO x ) is supplied to the SCR chamber, nitrogen oxide (NO x ) reacts with ammonia (NH 3 ) to form nitrogen (N 2 ) ), and at this time, the SCR catalyst promotes the reduction reaction of nitrogen oxides.

한편, 질소산화물과 SCR 촉매의 접촉을 늘리기 위해 SCR 촉매는 통상 다단 형태로 구비된다. 도 1을 참조하면, SCR 촉매(20)가 2단으로 구비되는 경우, 1단의 SCR 촉매(20)와 2단의 SCR 촉매(20)가 수직 방향으로 이격된 형태로 구비된다. 또한, 각 단의 SCR 촉매(20)의 하부에는 SCR 촉매에 고착된 수트(soot)를 제거하기 위한 수트 블로워(soot blower)(30)가 장착된다. SCR 챔버(10)를 일정 시간 동안 가동시키면 배기가스의 오염물질, 환원반응의 부산물 등이 SCR 촉매(20)에 고착되는데, 수트 블로워(30)를 통해 고압공기를 분사함으로써 SCR 촉매(20)에 고착된 수트를 제거할 수 있다. On the other hand, in order to increase the contact between the nitrogen oxide and the SCR catalyst, the SCR catalyst is usually provided in a multi-stage form. Referring to FIG. 1 , when the SCR catalyst 20 is provided in two stages, the first stage SCR catalyst 20 and the second stage SCR catalyst 20 are vertically spaced apart from each other. In addition, a soot blower 30 for removing soot adhering to the SCR catalyst is mounted under the SCR catalyst 20 of each stage. When the SCR chamber 10 is operated for a certain period of time, pollutants of the exhaust gas, by-products of the reduction reaction, etc. are adhered to the SCR catalyst 20. By injecting high-pressure air through the soot blower 30, the SCR catalyst 20 is The stuck suit can be removed.

도 1에 도시한 바와 같이, 종래 기술에 따른 SCR 챔버(10)의 경우 복수의 SCR 촉매(20)가 수직방향으로 이격되어 배치되는 구조를 이룸에 따라 SCR 챔버(10)의 크기가 커질 수밖에 없다. 이와 함께, 수트의 대부분은 1단의 SCR 촉매에 들러붙고 그 위의 SCR 촉매(20)에는 수트의 영향이 미미함에도 불구하고 각 단의 SCR 촉매(20)마다 수트 블로워(30)가 구비되는 구조로 인해 설비 및 유지비용이 증가하는 문제점이 있다.As shown in FIG. 1 , in the case of the SCR chamber 10 according to the prior art, the size of the SCR chamber 10 is inevitably increased as a plurality of SCR catalysts 20 are vertically spaced apart from each other to form a structure. . At the same time, most of the soot adheres to the SCR catalyst of the first stage, and the soot blower 30 is provided for each SCR catalyst 20 of each stage despite the insignificant effect of the soot on the SCR catalyst 20 thereon. As a result, there is a problem in that equipment and maintenance costs increase.

한국공개특허공보 제2012-30553호(2012. 3. 28. 공개)Korean Patent Publication No. 2012-30553 (published on March 28, 2012)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, SCR 촉매 및 수트 블로워의 장착 구조를 최적화함으로써 SCR 챔버의 크기를 축소시킴과 함께 설비 및 유지비용을 최소화할 수 있는 SCR 장치를 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention has been devised to solve the above problems, and by optimizing the mounting structure of the SCR catalyst and soot blower, it is possible to reduce the size of the SCR chamber and to provide an SCR device capable of minimizing equipment and maintenance costs. There is a purpose.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 SCR 장치는 SCR 촉매의 장착 공간을 제공하는 SCR 챔버; SCR 챔버 내에 수직방향으로 이격되어 배치되는 복수의 촉매 지지대; 촉매 지지대와 촉매 지지대 사이에 구비되는 복수의 SCR 촉매로 구성되는 SCR 촉매층; 및 최하단의 SCR 촉매층의 하부에 구비되는 수트 블로워;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. The SCR apparatus according to the present invention for achieving the above object includes an SCR chamber providing a mounting space for an SCR catalyst; a plurality of catalyst supports arranged vertically spaced apart in the SCR chamber; an SCR catalyst layer comprising a plurality of SCR catalysts provided between the catalyst support and the catalyst support; and a soot blower provided under the lowermost SCR catalyst layer.

상기 촉매 지지대는 일정 간격으로 이격된 복수의 세로막대와 일정 간격으로 이격된 복수의 가로막대가 직교하는 격자 형상을 이루며, 세로막대와 가로막대의 직교에 의해 직사각형 형상의 격자 공간이 정의되며, 각 격자 공간은 각 SCR 촉매가 장착되는 공간에 해당된다. The catalyst support has a lattice shape in which a plurality of vertical bars spaced at regular intervals and a plurality of horizontal bars spaced at regular intervals are orthogonal to each other, and a rectangular lattice space is defined by orthogonal to the vertical bars and the horizontal bars, and each lattice space corresponds to the space where each SCR catalyst is installed.

각 격자 공간 내에 SCR 촉매가 장착됨과 함께 각 격자 공간의 촉매 지지대에 의해 SCR 촉매가 지지되며, 수직방향으로 이웃하는 SCR 촉매층은 촉매 지지대의 높이만큼 서로 이격된다. While the SCR catalyst is mounted in each lattice space, the SCR catalyst is supported by the catalyst support of each lattice space, and the SCR catalyst layers adjacent in the vertical direction are spaced apart from each other by the height of the catalyst support.

상기 수트 블로워는 일자 형상의 복수의 단위 수트블로워의 조합이며, 단위 수트블로워는 격자 공간의 열 또는 행을 따라 배치되며, 각 단위 수트블로워에 이격되어 구비된 복수의 압축공기 노즐은 각 격자 공간에 대응되어 배치된다. The soot blower is a combination of a plurality of unit soot blowers in a straight shape, the unit soot blowers are arranged along columns or rows of the lattice space, and a plurality of compressed air nozzles provided spaced apart from each unit soot blower are in each lattice space. are arranged correspondingly.

제어장치 및 단위 수트블로워에 압축공기를 공급하는 압축공기 공급장치가 더 구비되며, 제어장치는 SCR 챔버의 입구측과 출구측 사이의 차압에 근거하여, 측정된 차압이 미리 설정된 기준차압을 초과하면 압축공기 공급장치로부터 단위 수트블로워에 압축공기가 공급되도록 압축공기 공급장치를 제어하여 단위 수트블로워에 의한 수트제거공정이 진행되도록 한다. A compressed air supply device for supplying compressed air to the control device and the unit soot blower is further provided, and the control device is configured based on the differential pressure between the inlet side and the outlet side of the SCR chamber, when the measured differential pressure exceeds a preset reference differential pressure The compressed air supply device is controlled so that compressed air is supplied from the compressed air supply device to the unit soot blower, so that the soot removal process by the unit soot blower is performed.

제어장치는 각 단위 수트블로워에 공급되는 압축공기의 양 및 공급시간을 제어하여, 하나의 단위 수트블로워씩 순차적으로 압축공기를 공급하여 격자 공간의 각 열 또는 행마다 수트제거공정이 진행되도록 한다. The control device controls the amount and supply time of the compressed air supplied to each unit soot blower, and sequentially supplies the compressed air by one unit soot blower so that the soot removal process is performed for each column or row of the grid space.

본 발명에 따른 SCR 장치는 다음과 같은 효과가 있다. The SCR device according to the present invention has the following effects.

SCR 촉매층의 적층구조를 최적화함으로써 SCR 챔버의 크기를 축소시킬 수 있으며, 이와 같은 SCR 촉매층의 최적 적층구조에 근거하여 하나의 수트 블로워를 통해서도 효과적인 수트제거공정이 가능하다. By optimizing the stacked structure of the SCR catalyst layer, the size of the SCR chamber can be reduced, and an effective soot removal process is possible even through a single soot blower based on the optimal stacked structure of the SCR catalyst layer.

도 1은 종래 기술에 따른 SCR 장치의 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 SCR 장치의 구성도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 SCR 촉매의 적층구조를 나타낸 참고도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수트제거공정을 설명하기 위한 참고도. 1 is a block diagram of an SCR device according to the prior art.
2 is a block diagram of an SCR device according to an embodiment of the present invention.
3 is a reference view showing the stacked structure of the SCR catalyst according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a reference diagram for explaining the soot removal process according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 SCR 촉매의 적층 구조 및 수트 블로워의 장착 구조를 최적화한 기술을 제시한다. The present invention proposes a technique for optimizing the stack structure of the SCR catalyst and the mounting structure of the soot blower.

앞서 '발명의 배경이 되는 기술'에서 언급한 바와 같이, 질소산화물과 SCR 촉매의 접촉을 늘리기 위해 복수단의 SCR 촉매를 수직방향으로 이격 배치하는 구조를 채택함으로 인해 SCR 챔버의 크기가 필연적으로 커질 수밖에 없으며, 각 단 SCR 촉매의 수트를 제거하기 위해 수트 블로워 역시 각 단마다 배치될 수밖에 없어 설비 및 유지비용이 증가된다. As mentioned in the 'Technology Background of the Invention', the size of the SCR chamber inevitably increases due to the adoption of a structure in which a plurality of stages of SCR catalysts are vertically spaced apart in order to increase the contact between nitrogen oxides and the SCR catalyst. Inevitably, in order to remove the soot of the SCR catalyst in each stage, a soot blower is inevitably disposed at each stage, thereby increasing equipment and maintenance costs.

본 발명은 각 단 SCR 촉매의 이격거리를 최소함과 함께 최하단의 SCR 촉매에만 수트 블로워를 장착시키는 구조를 통해 SCR 챔버 크기의 축소 및 설비비용 최소화의 효과를 얻을 수 있는 기술을 제시한다. The present invention proposes a technique capable of obtaining the effect of reducing the size of the SCR chamber and minimizing the equipment cost through a structure in which a soot blower is mounted only on the lowest SCR catalyst while minimizing the separation distance between the SCR catalysts in each stage.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 SCR 장치에 대해 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, an SCR device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 SCR 장치는 SCR 챔버(110)를 구비한다. SCR 챔버(110)는 선박 배기가스에 포함되어 있는 질소산화물의 질소로의 환원반응을 유도하는 공간을 제공한다. Referring to FIG. 2 , the SCR apparatus according to an embodiment of the present invention includes an SCR chamber 110 . The SCR chamber 110 provides a space for inducing a reduction reaction of nitrogen oxides contained in ship exhaust gas to nitrogen.

상기 SCR 챔버(110) 내에는 질소산화물의 환원반응을 촉진시키는 SCR 촉매(121)가 구비된다. 상기 SCR 촉매(121)는 다단 형태로 구비됨과 함께 단과 단 사이의 이격거리가 최소화된 형태로 구비된다. An SCR catalyst 121 for accelerating the reduction reaction of nitrogen oxide is provided in the SCR chamber 110 . The SCR catalyst 121 is provided in a multi-stage form and in a form in which the separation distance between stages is minimized.

구체적으로, 도 3에 도시한 바와 같이 SCR 챔버(110) 내에는 촉매 지지대(130)가 구비된다. 상기 촉매 지지대(130)는 SCR 촉매의 장착 공간을 제공함과 함께 SCR 촉매(121)를 지지하며, 수직방향으로 이웃하는 SCR 촉매(121)를 일정 거리 이격시키는 역할을 한다. Specifically, as shown in FIG. 3 , the catalyst support 130 is provided in the SCR chamber 110 . The catalyst support 130 supports the SCR catalyst 121 while providing a mounting space for the SCR catalyst, and serves to space the adjacent SCR catalysts 121 apart by a predetermined distance in the vertical direction.

상기 촉매 지지대(130)는 일정 간격으로 이격된 복수의 세로막대(131)와 일정 간격으로 이격된 복수의 가로막대(132)가 직교하는 격자 형상을 이룬다. 세로막대(131)와 가로막대(132)의 직교에 의해 직사각형 형상의 격자 공간(A)(A)이 정의되며, 각 격자 공간(A)은 각 SCR 촉매가 장착되는 공간에 해당된다. 각 격자 공간(A) 내에 SCR 촉매가 장착됨과 함께 각 격자 공간(A)의 촉매 지지대(130)에 의해 SCR 촉매가 지지된다. The catalyst support 130 has a lattice shape in which a plurality of vertical bars 131 spaced apart from each other and a plurality of horizontal bars 132 spaced apart from each other are orthogonal to each other. A rectangular lattice space (A) (A) is defined by orthogonal to the vertical bar (131) and the horizontal bar (132), and each lattice space (A) corresponds to a space in which each SCR catalyst is mounted. While the SCR catalyst is mounted in each lattice space (A), the SCR catalyst is supported by the catalyst support 130 of each lattice space (A).

이와 같은 촉매 지지대(130)는 SCR 챔버(110) 내에서 수직방향을 따라 일정 간격을 두고 복수개 배치되며, 촉매 지지대(130) 간의 거리는 SCR 촉매의 높이에 해당된다. 즉, 두 개의 촉매 지지대(130) 사이에 SCR 촉매가 구비되는 구조를 이룬다. 예를 들어, 최하단(1단)의 촉매 지지대(130)의 각 격자 공간(A)에 SCR 촉매가 장착되어 1단의 SCR 촉매층(120)을 이루며, 1단의 SCR 촉매층(120) 상에 2단의 촉매 지지대(130)가 구비되고 2단의 촉매 지지대(130)가 정의하는 각 격자 공간(A)에는 2단의 SCR 촉매층(120)을 구성하는 각각의 SCR 촉매가 장착되는 구조를 이룬다. SCR 촉매층(120)이 2단으로 적층되는 형태를 예를 들어 설명하였으나, SCR 촉매층(120)으로 구성하는 경우에도 상술한 바와 같은 방식으로 적층된다. A plurality of such catalyst supports 130 are disposed at regular intervals in the vertical direction in the SCR chamber 110, and the distance between the catalyst supports 130 corresponds to the height of the SCR catalyst. That is, it forms a structure in which the SCR catalyst is provided between the two catalyst supports 130 . For example, an SCR catalyst is mounted in each lattice space (A) of the catalyst support 130 of the lowermost (first stage) to form a first-stage SCR catalyst layer 120, and 2 on the first-stage SCR catalyst layer 120 Each lattice space A defined by the two-stage catalyst support 130 is provided, and each SCR catalyst constituting the two-stage SCR catalyst layer 120 is mounted. Although the form in which the SCR catalyst layer 120 is stacked in two stages has been described as an example, even when the SCR catalyst layer 120 is configured, it is stacked in the same manner as described above.

다단의 SCR 촉매층(120)이 촉매 지지대(130)를 사이에 두고 이격되는 방식임에 따라, 각각의 SCR 촉매층(120)은 수직방향으로 이웃하는 SCR 촉매층(120)과 촉매 지지대(130)의 높이만큼 이격된 형태를 이루게 된다. As the multi-stage SCR catalyst layer 120 is spaced apart with the catalyst support 130 interposed therebetween, each SCR catalyst layer 120 has the height of the adjacent SCR catalyst layer 120 and the catalyst support 130 in the vertical direction. It forms a spaced apart shape.

SCR 촉매를 다단 형태로 구성함에 있어서, 각 단의 SCR 촉매층(120)을 수직방향으로 이격시키는 이유 중 하나는 질소산화물과 SCR 촉매 간의 접촉효율을 증가시키기 위함이다. 수직방향으로 이웃하는 SCR 촉매층(120)이 이격거리 없이 접촉된 형태로 구비되는 경우 배기가스와 SCR 촉매 간의 접촉효율이 저하된다. '발명의 배경이 되는 기술'에서 언급한 종래 기술 역시 이러한 이유로 이웃하는 SCR 촉매층을 이격시키고 있다. In configuring the SCR catalyst in a multi-stage form, one of the reasons for vertically separating the SCR catalyst layers 120 of each stage is to increase the contact efficiency between the nitrogen oxides and the SCR catalyst. When the SCR catalyst layers 120 adjacent in the vertical direction are provided in a contact form without a separation distance, the contact efficiency between the exhaust gas and the SCR catalyst is reduced. The prior art mentioned in 'Technical Background of the Invention' also separates neighboring SCR catalyst layers for this reason.

한편, 수직방향으로 이웃하는 SCR 촉매층(120)들 간의 이격거리가 커지면 SCR 챔버(110)의 크기가 커질 수밖에 없다. 반면, 본 발명의 경우 상술한 바와 같이 촉매 지지대(130)를 매개로 수직방향으로 이웃하는 SCR 촉매층(120)들이 서로 이격되는 방식임에 따라, SCR 촉매층(120)들 간의 이격을 확보함과 함께 SCR 촉매층(120)들 간의 이격거리를 최소화할 수 있게 된다. 따라서, SCR 촉매층(120)의 구비위치와 무관하게 배기가스와 SCR 촉매의 균일한 접촉을 유도함과 함께 SCR 챔버(110)의 크기를 최소화할 수 있게 된다. On the other hand, if the separation distance between the SCR catalyst layers 120 adjacent in the vertical direction increases, the size of the SCR chamber 110 inevitably increases. On the other hand, in the case of the present invention, as described above, the SCR catalyst layers 120 adjacent in the vertical direction are spaced apart from each other via the catalyst support 130 , so that the spacing between the SCR catalyst layers 120 is ensured. The separation distance between the SCR catalyst layers 120 can be minimized. Accordingly, it is possible to induce uniform contact between the exhaust gas and the SCR catalyst irrespective of the location of the SCR catalyst layer 120 and to minimize the size of the SCR chamber 110 .

촉매 지지대(130)를 이용하여 SCR 촉매층(120)들 간의 이격거리를 최소화하는 구성은, SCR 챔버(110)의 크기를 최소화하는 것에 영향을 미칠 뿐만 아니라 수트 블로워(140)의 장치 구성을 간략화하는 것을 가능하게 한다. The configuration that minimizes the separation distance between the SCR catalyst layers 120 using the catalyst support 130 not only affects the minimization of the size of the SCR chamber 110, but also simplifies the device configuration of the soot blower 140 make it possible

종래 기술의 경우 SCR 촉매층(20)들 간의 이격거리가 큼에 따라 각 단의 SCR 촉매층(20)마다 수트 블로워(30)가 구비될 수 밖에 없으나, 본 발명의 경우 촉매 지지대(130)에 의해 SCR 촉매층(120)들 간의 이격거리가 최소화됨에 따라 하나의 수트 블로워(140)를 통해서도 원활한 수트제거공정이 가능하게 된다. In the case of the prior art, as the separation distance between the SCR catalyst layers 20 is large, a soot blower 30 is inevitably provided for each SCR catalyst layer 20 of each stage. As the separation distance between the catalyst layers 120 is minimized, a smooth soot removal process is possible even through one soot blower 140 .

즉, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 최하단의 SCR 촉매층(120)의 하부에만 수트 블로워(140)가 구비된다. 최하단의 SCR 촉매층(120)의 하부에만 수트 블로워(140)가 구비되더라도 SCR 촉매층(120)들 간의 이격거리가 짧음에 따라 수트 블로워(140)의 압축공기가 최하단의 SCR 촉매층(120) 뿐만 아니라 그 위의 SCR 촉매층(120)에도 충분히 전달된다. That is, according to an embodiment of the present invention, the soot blower 140 is provided only in the lower portion of the SCR catalyst layer 120 of the lowermost stage. Even if the soot blower 140 is provided only in the lower part of the SCR catalyst layer 120 of the lowermost stage, the compressed air of the soot blower 140 is not only the SCR catalyst layer 120 of the lowermost stage as well as the spaced distance between the SCR catalyst layers 120 is short. It is sufficiently transferred to the SCR catalyst layer 120 above.

최하단의 SCR 촉매층(120)의 하부에 수트 블로워(140)를 구비시킴에 있어서, 수트 블로워(140)의 압축공기 노즐(142)이 각 격자 공간(A)의 SCR 촉매마다 배치되도록 수트 블로워(140)를 구성할 필요가 있다. In providing the soot blower 140 under the SCR catalyst layer 120 of the lowermost stage, the soot blower 140 so that the compressed air nozzle 142 of the soot blower 140 is disposed for each SCR catalyst in each lattice space A. ) needs to be configured.

수트 블로워(140)의 형상 및 형태는 다양하게 구성할 수 있으며, 일 실시예로 일자 형상의 단위 수트블로워(141)를 격자 공간(A)의 열 또는 행마다 배치할 수 있으며, 일자 형상의 단위 수트블로워(141)에는 복수의 압축공기 노즐(142)이 이격되어 배출된다. 즉, 복수의 단위 수트블로워(141)를 격자 공간(A)의 열 또는 행마다 배치함으로써 각 격자 공간(A)의 SCR 촉매에 압축공기를 분사하는 것이 가능하게 된다. The shape and form of the soot blower 140 may be configured in various ways, and in one embodiment, the unit soot blower 141 of a straight shape may be disposed in each column or row of the lattice space A, and a unit of a straight shape A plurality of compressed air nozzles 142 are spaced apart and discharged to the soot blower 141 . That is, by arranging a plurality of unit soot blowers 141 for each column or row of the lattice space A, it becomes possible to inject compressed air to the SCR catalyst of each lattice space A.

도 4를 참조하면, 단위 수트블로워(141)의 일측에는 압축공기 공급장치(230)가 구비되며, 압축공기 공급장치(230)의 동작은 제어장치(210)에 의해 제어된다. 제어장치(210)는 SCR 챔버(110)의 입구측과 출구측 사이의 차압에 근거하여, 측정된 차압이 미리 설정된 기준차압을 초과하면 압축공기 공급장치(230)로부터 단위 수트블로워(141)에 압축공기가 공급되도록 압축공기 공급장치(230)를 제어하여 단위 수트블로워(141)에 의한 수트제거공정이 진행되도록 한다. SCR 챔버(110)의 입구측과 출구측 사이의 차압은 별도의 압력계(220)에 의해 측정되며, SCR 챔버(110)의 입구측과 출구측 사이의 차압이 기준차압보다 작아지게 되면 수트제거공정은 종료된다. Referring to FIG. 4 , a compressed air supply device 230 is provided on one side of the unit soot blower 141 , and the operation of the compressed air supply device 230 is controlled by the control device 210 . The control device 210 is based on the differential pressure between the inlet side and the outlet side of the SCR chamber 110, when the measured differential pressure exceeds a preset reference differential pressure, from the compressed air supply device 230 to the unit soot blower 141. The compressed air supply device 230 is controlled so that compressed air is supplied so that the soot removal process by the unit soot blower 141 is performed. The differential pressure between the inlet side and the outlet side of the SCR chamber 110 is measured by a separate pressure gauge 220, and when the differential pressure between the inlet side and the outlet side of the SCR chamber 110 becomes smaller than the reference differential pressure, the soot removal process is terminated

또한, 단위 수트블로워(141)에 압축공기를 공급하여 수트제거공정을 실시함에 있어서, 모든 단위 수트블로워(141)에 동시에 압축공기를 공급하는 방식으로 수트제거공정을 실시할 수도 있으나, 압축공기 소모량 및 수트제거효율을 고려하여 하나의 단위 수트블로워(141)씩 순차적으로 압축공기를 공급하여 격자 공간(A)의 각 열 또는 행마다 수트제거공정을 실시하는 것이 바람직하다. 이 경우, 제어장치(210)는 각 단위 수트블로워(141)에 공급되는 압축공기의 양 및 공급시간을 제어할 수 있다.In addition, in performing the soot removal process by supplying compressed air to the unit soot blower 141, the soot removal process may be performed in a manner of supplying compressed air to all the unit soot blowers 141 at the same time, but the compressed air consumption And it is preferable to perform the soot removal process for each column or row of the grid space (A) by sequentially supplying compressed air by one unit soot blower 141 in consideration of the soot removal efficiency. In this case, the control device 210 may control the amount and supply time of the compressed air supplied to each unit soot blower (141).

110 : SCR 챔버 120 : SCR 촉매층
121 : SCR 촉매 130 : 촉매 지지대
131 : 세로막대 132 : 가로막대
140 : 수트 블로워 141 : 단위 수트블로워
142 : 압축공기 노즐 210 : 제어장치
220 : 압력계 230 : 압축공기 공급장치
A : 격자 공간110: SCR chamber 120: SCR catalyst layer
121: SCR catalyst 130: catalyst support
131: vertical bar 132: horizontal bar
140: soot blower 141: unit soot blower
142: compressed air nozzle 210: control device
220: pressure gauge 230: compressed air supply device
A: grid space

Claims (6)

SCR 촉매의 장착 공간을 제공하는 SCR 챔버;
SCR 챔버 내에 수직방향으로 이격되어 배치되는 복수의 촉매 지지대;
촉매 지지대와 촉매 지지대 사이에 구비되는 복수의 SCR 촉매로 구성되는 SCR 촉매층; 및
최하단의 SCR 촉매층의 하부에 구비되는 수트 블로워;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 SCR 장치.
an SCR chamber providing a mounting space for the SCR catalyst;
a plurality of catalyst supports arranged vertically spaced apart in the SCR chamber;
an SCR catalyst layer comprising a plurality of SCR catalysts provided between the catalyst support and the catalyst support; and
SCR apparatus comprising a; soot blower provided under the lowermost SCR catalyst layer.
 제 1 항에 있어서, 상기 촉매 지지대는 일정 간격으로 이격된 복수의 세로막대와 일정 간격으로 이격된 복수의 가로막대가 직교하는 격자 형상을 이루며,
세로막대와 가로막대의 직교에 의해 직사각형 형상의 격자 공간이 정의되며, 각 격자 공간은 각 SCR 촉매가 장착되는 공간에 해당되는 것을 특징으로 하는 SCR 장치.
According to claim 1, wherein the catalyst support forms a lattice shape in which a plurality of vertical bars spaced apart at regular intervals and a plurality of horizontal bars spaced at regular intervals are orthogonal to each other,
A rectangular lattice space is defined by orthogonal to the vertical bar and the horizontal bar, and each lattice space corresponds to a space in which each SCR catalyst is mounted.
 제 2 항에 있어서, 각 격자 공간 내에 SCR 촉매가 장착됨과 함께 각 격자 공간의 촉매 지지대에 의해 SCR 촉매가 지지되며,
수직방향으로 이웃하는 SCR 촉매층은 촉매 지지대의 높이만큼 서로 이격되는 것을 특징으로 하는 SCR 장치.
The SCR catalyst according to claim 2, wherein the SCR catalyst is mounted in each lattice space and the SCR catalyst is supported by the catalyst support of each lattice space,
SCR device, characterized in that the SCR catalyst layers adjacent in the vertical direction are spaced apart from each other by the height of the catalyst support.
 제 2 항에 있어서, 상기 수트 블로워는 일자 형상의 복수의 단위 수트블로워의 조합이며,
단위 수트블로워는 격자 공간의 열 또는 행을 따라 배치되며, 각 단위 수트블로워에 이격되어 구비된 복수의 압축공기 노즐은 각 격자 공간에 대응되어 배치되는 것을 특징으로 하는 SCR 장치.
According to claim 2, wherein the soot blower is a combination of a plurality of unit soot blowers in a straight line,
The unit soot blower is arranged along a column or row of the lattice space, and a plurality of compressed air nozzles provided to be spaced apart from each unit soot blower are arranged to correspond to each lattice space.
 제 4 항에 있어서, 제어장치 및 단위 수트블로워에 압축공기를 공급하는 압축공기 공급장치가 더 구비되며,
제어장치는 SCR 챔버의 입구측과 출구측 사이의 차압에 근거하여, 측정된 차압이 미리 설정된 기준차압을 초과하면 압축공기 공급장치로부터 단위 수트블로워에 압축공기가 공급되도록 압축공기 공급장치를 제어하여 단위 수트블로워에 의한 수트제거공정이 진행되도록 하는 것을 특징으로 하는 SCR 장치.
5. The method of claim 4, further comprising a compressed air supply device for supplying compressed air to the control device and the unit soot blower,
The control device controls the compressed air supply device to supply compressed air from the compressed air supply device to the unit soot blower when the measured differential pressure exceeds a preset reference differential pressure based on the differential pressure between the inlet and outlet sides of the SCR chamber. SCR device, characterized in that the soot removal process by a unit soot blower proceeds.
 제 4 항에 있어서, 제어장치는 각 단위 수트블로워에 공급되는 압축공기의 양 및 공급시간을 제어하여, 하나의 단위 수트블로워씩 순차적으로 압축공기를 공급하여 격자 공간의 각 열 또는 행마다 수트제거공정이 진행되도록 하는 것을 특징으로 하는 SCR 장치. 5. The method of claim 4, wherein the control device controls the amount and supply time of the compressed air supplied to each unit soot blower, and sequentially supplies the compressed air by one unit soot blower to remove soot for each column or row of the grid space. SCR apparatus, characterized in that allowing the process to proceed.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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