KR20240041042A - Exhaust gas treatment system - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예에 의해 배기가스 처리 시스템이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배기가스 처리 시스템은, 연소기관에서 발생된 배기가스를 배출하는 배기관 상에 설치되며, 배기가스를 냉각하는 냉각탑과, 냉각탑으로부터 공급된 배기가스에 이산화탄소를 흡수하는 흡수제를 분사하는 흡수탑과, 흡수탑으로부터 이산화탄소가 흡수된 흡수제를 공급받아 흡수제로부터 이산화탄소를 분리하는 재생탑, 및 재생탑으로 이산화탄소와 흡수제가 분리되는데 필요한 열원을 제공하는 리보일러를 포함하는 이산화탄소포집장치와, 연소기관과 냉각탑 사이의 배기관에서 분기되어 냉각탑 전단의 배기관에 합류되는 분기관 상에 설치되며, 분기관으로 분기된 분기가스와 외기가 혼합된 혼합공기로 연료를 연소하여 스팀을 생성하는 보일러부와, 분기관의 분기지점에 설치되어 배기관에서 분기관으로 분기되는 분기가스의 유동을 제어하는 댐퍼부와, 보일러부 전단의 분기관 상에 설치되어, 분기가스와 외기를 혼합하는 믹싱부, 및 보일러부에서 생산된 스팀을 리보일러에 열원으로 공급하는 스팀공급관을 포함할 수 있다.An exhaust gas treatment system is provided by one embodiment of the present invention.
The exhaust gas treatment system according to an embodiment of the present invention is installed on an exhaust pipe that discharges exhaust gas generated from a combustion engine, a cooling tower that cools the exhaust gas, and an absorbent that absorbs carbon dioxide in the exhaust gas supplied from the cooling tower. A carbon dioxide capture device comprising an absorption tower that sprays carbon dioxide, a regeneration tower that receives the absorbent in which carbon dioxide is absorbed from the absorption tower and separates carbon dioxide from the absorbent, and a reboiler that provides the heat source necessary to separate carbon dioxide and the absorbent into the regeneration tower. A boiler that is installed on a branch pipe that branches off from the exhaust pipe between the combustion engine and the cooling tower and joins the exhaust pipe at the front of the cooling tower, and generates steam by burning fuel with mixed air that is a mixture of the branch gas branched into the branch pipe and the outside air. A damper unit installed at the branch point of the branch pipe to control the flow of branch gas branched from the exhaust pipe to the branch pipe, a mixing unit installed on the branch pipe at the front of the boiler unit to mix the branch gas with outside air, And it may include a steam supply pipe that supplies steam produced in the boiler unit to the reboiler as a heat source.
Description
본 발명은 배기가스 처리 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 이산화탄소포집장치의 리보일러에서 소모되는 에너지를 절감하여 에너지 효율을 높일 수 있는 배기가스 처리 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an exhaust gas treatment system, and more specifically, to an exhaust gas treatment system that can increase energy efficiency by reducing energy consumed in the reboiler of a carbon dioxide capture device.
대기오염이 증가함에 따라 선박 온실가스 배출 규제가 강화되고 있는 실정이며, 강화된 온실가스 배출 규제를 만족시키기 위해서는, 연료의 연소 과정에서 발생되는 배기가스에 포함된 이산화탄소를 선택적으로 포집하여 저장하는 이산화탄소포집장치(CCS; Carbon Capture Storage)의 설치가 필수적이다. 선박에서 배출되는 배기가스는 이산화탄소의 농도가 낮아 통상, 아민(amine) 계열의 흡수제를 이용한 습식 포집 방식을 사용하고 있으며, 이산화탄소포집장치는, 냉각탑에서 배기가스를 냉각시킨 후 흡수제가 존재하는 흡수탑에 배기가스를 통과시켜 이산화탄소를 흡수제에 흡수시키고, 재생탑에 이산화탄소를 흡수한 흡수제를 통과시켜 이산화탄소와 흡수제를 분리하는 방식으로 이산화탄소를 포집한다.As air pollution increases, ship greenhouse gas emission regulations are being strengthened. In order to satisfy the strengthened greenhouse gas emission regulations, carbon dioxide contained in exhaust gas generated during the combustion of fuel is selectively captured and stored. Installation of carbon capture storage (CCS) is essential. The exhaust gas discharged from ships has a low carbon dioxide concentration, so a wet capture method using an amine-based absorbent is usually used. The carbon dioxide capture device cools the exhaust gas in a cooling tower and then collects the carbon dioxide in the absorption tower where the absorbent is present. Carbon dioxide is captured by passing the exhaust gas through the absorbent to absorb the carbon dioxide, and then passing the absorbent that absorbed the carbon dioxide through the regeneration tower to separate the carbon dioxide and the absorbent.
한편, 흡수제에 흡수된 이산화탄소를 분리하기 위해서는 흡수제의 온도를 높이는 고온의 스팀이 필요한데, 스팀 생성을 위한 리보일러에서 소모되는 에너지가 리보일러를 제외한 이산화탄소포집장치의 구동에 소모되는 에너지보다 약 4배 정도 많아 에너지 효율이 낮은 문제가 있다. 이에, 엔진에서 배출되는 배기가스 중 일부를 순환시켜 스팀을 생성하는 배기가스 재순환 보일러(Exhaust gas recirculation)를 이용하여 리보일러에 스팀을 공급하려는 시도가 있었으나, 배기가스 재순환 보일러의 경우, 배기가스와 외기를 혼합하여 연소하다 보니 산소 농도가 낮아 불완전 연소 가능성이 높은 문제가 있다.Meanwhile, in order to separate the carbon dioxide absorbed in the absorbent, high-temperature steam is required to raise the temperature of the absorbent. The energy consumed in the reboiler for steam generation is about four times the energy consumed in driving the carbon dioxide capture device excluding the reboiler. To a large extent, there is a problem of low energy efficiency. Accordingly, there was an attempt to supply steam to the reboiler using an exhaust gas recirculation boiler, which generates steam by circulating some of the exhaust gas discharged from the engine. However, in the case of an exhaust gas recirculation boiler, the exhaust gas and Since combustion is performed by mixing outside air, the oxygen concentration is low and there is a high possibility of incomplete combustion.
이에, 배기가스 재순환 보일러의 완전 연소를 유도하면서 배기가스 재순환 보일러에서 생성된 스팀을 리보일러로 공급하여 리보일러에서 소모되는 에너지를 절감할 수 있는 배기가스 처리 시스템이 필요하게 되었다.Accordingly, there is a need for an exhaust gas treatment system that can reduce energy consumed in the reboiler by supplying steam generated in the exhaust gas recirculation boiler to the reboiler while inducing complete combustion of the exhaust gas recirculation boiler.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 이산화탄소포집장치의 리보일러에서 소모되는 에너지를 절감하여 에너지 효율을 높일 수 있는 배기가스 처리 시스템을 제공하는 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is to provide an exhaust gas treatment system that can increase energy efficiency by reducing energy consumed in the reboiler of a carbon dioxide capture device.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems of the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 배기가스 처리 시스템은, 연소기관에서 발생된 배기가스를 배출하는 배기관 상에 설치되며, 상기 배기가스를 냉각하는 냉각탑과, 상기 냉각탑으로부터 공급된 상기 배기가스에 이산화탄소를 흡수하는 흡수제를 분사하는 흡수탑과, 상기 흡수탑으로부터 이산화탄소가 흡수된 상기 흡수제를 공급받아 상기 흡수제로부터 이산화탄소를 분리하는 재생탑, 및 상기 재생탑으로 이산화탄소와 상기 흡수제가 분리되는데 필요한 열원을 제공하는 리보일러를 포함하는 이산화탄소포집장치와, 상기 연소기관과 상기 냉각탑 사이의 상기 배기관에서 분기되어 상기 냉각탑 전단의 상기 배기관에 합류되는 분기관 상에 설치되며, 상기 분기관으로 분기된 분기가스와 외기가 혼합된 혼합공기로 연료를 연소하여 스팀을 생성하는 보일러부와, 상기 분기관의 분기지점에 설치되어 상기 배기관에서 상기 분기관으로 분기되는 상기 분기가스의 유동을 제어하는 댐퍼부와, 상기 보일러부 전단의 상기 분기관 상에 설치되어, 상기 분기가스와 상기 외기를 혼합하는 믹싱부, 및 상기 보일러부에서 생산된 상기 스팀을 상기 리보일러에 열원으로 공급하는 스팀공급관을 포함한다.An exhaust gas treatment system according to an embodiment of the present invention for achieving the above technical problem is installed on an exhaust pipe that discharges exhaust gas generated from a combustion engine, a cooling tower for cooling the exhaust gas, and An absorption tower that injects an absorbent that absorbs carbon dioxide into the exhaust gas, a regeneration tower that receives the absorbent in which carbon dioxide is absorbed from the absorption tower and separates carbon dioxide from the absorbent, and the carbon dioxide and the absorbent are separated by the regeneration tower. It is installed on a carbon dioxide capture device including a reboiler that provides the necessary heat source, and a branch pipe that branches off from the exhaust pipe between the combustion engine and the cooling tower and joins the exhaust pipe at the front of the cooling tower, and branches into the branch pipe. A boiler unit that generates steam by burning fuel with mixed air mixed with the branch gas and outside air, and a damper installed at a branch point of the branch pipe to control the flow of the branch gas branched from the exhaust pipe to the branch pipe. A mixing unit installed on the branch pipe at the front of the boiler unit to mix the branch gas with the outside air, and a steam supply pipe supplying the steam produced in the boiler unit to the reboiler as a heat source. do.
상기 배기가스 처리 시스템은, 상기 분기관 전단의 상기 배기관 상에 설치되며, 상기 배기가스와 열교환하여 생성한 제1 스팀을 상기 리보일러로 공급하는 제1 이코노마이저를 더 포함할 수 있다.The exhaust gas treatment system may further include a first economizer installed on the exhaust pipe in front of the branch pipe and supplying first steam generated by heat exchange with the exhaust gas to the reboiler.
상기 배기가스 처리 시스템은, 상기 믹싱부와 상기 보일러부 사이의 상기 분기관 상에 설치되며, 회전력을 발생시켜 상기 혼합공기를 상기 보일러부로 유동시키는 블로어를 더 포함할 수 있다.The exhaust gas treatment system may be installed on the branch pipe between the mixing unit and the boiler unit and may further include a blower that generates rotational force to flow the mixed air into the boiler unit.
상기 믹싱부는, 상기 분기관 사이에 개재되어 양단이 각각 상기 분기관에 연통되며, 내부에 상기 분기가스가 유동하는 제1 유동관과, 상기 제1 유동관의 일 측에 상기 분기가스의 유동 방향을 향하여 경사지게 연결되며, 외부로부터 유입된 상기 외기가 유동하는 제2 유동관, 및 상기 제2 유동관에 설치되며 회전력을 발생시켜 상기 외기를 상기 제1 유동관으로 유동시키는 송풍팬을 포함할 수 있다.The mixing unit is interposed between the branch pipes, both ends of which are in communication with the branch pipes, a first flow pipe through which the branch gas flows, and a first flow pipe on one side of the first flow pipe toward the flow direction of the branch gas. It may include a second flow pipe that is obliquely connected and through which the outside air flowing in from the outside flows, and a blowing fan installed in the second flow pipe and generating rotational force to flow the outside air into the first flow pipe.
상기 믹싱부는, 상기 댐퍼부와 상기 블로어 사이의 상기 분기관 상에 설치되는 이젝터를 더 포함하되, 상기 이젝터는,외기공급관으로부터 공급받은 상기 외기를 고속으로 분출하는 노즐부와, 상기 노즐부를 통과한 상기 외기를 상기 블로어 전단의 상기 분기관으로 배출하는 디퓨저부, 및상기 노즐부와 상기 디퓨저부 사이에 개재되며, 일 측이 상기 댐퍼부 후단의 상기 분기관에 연결되어 상기 분기가스를 흡입하는 흡입부를 포함할 수 있다.The mixing unit further includes an ejector installed on the branch pipe between the damper unit and the blower, wherein the ejector includes a nozzle unit that ejects the external air supplied from the external air supply pipe at high speed, and a nozzle unit that ejects the external air supplied from the external air supply pipe and the nozzle unit. A diffuser unit that discharges the outside air into the branch pipe at the front end of the blower, and a suction unit interposed between the nozzle unit and the diffuser unit, one side of which is connected to the branch pipe at the rear end of the damper unit to suck in the branch gas. May include wealth.
상기 배기가스 처리 시스템은, 상기 믹싱부와 상기 블로어 사이의 상기 분기관 상에 설치되며, 내부에 상기 분기가스와 상기 외기가 혼합되는 공간이 형성된 챔버부, 및 상기 챔버부 내부에 상기 분기가스와 상기 외기의 유동 방향을 향하여 경사지게 설치되어 와류를 발생시키는 적어도 하나의 블레이드를 더 포함할 수 있다.The exhaust gas treatment system is installed on the branch pipe between the mixing unit and the blower, and includes a chamber part inside which a space is formed for mixing the branch gas and the outside air, and a chamber part inside the chamber part where the branch gas and the outside air are mixed. It may further include at least one blade that is installed at an angle toward the flow direction of the outside air and generates a vortex.
본 발명에 따르면, 댐퍼부가 배기관에서 분기관으로 분기되는 분기가스의 유동을 제어하고, 믹싱부가 보일러부 전단에 설치되어 분기가스와 외기를 혼합하므로, 분기가스와 외기가 적정 유량으로 혼합되어 보일러부의 연소에 필요한 최소 산소 농도로 맞춰질 수 있으며, 이에 따라, 보일러부에서 완전 연소가 이루어질 수 있다. 특히, 연소기관의 로드(load)나 연소기관의 압력 강하(pressure drop)에 대응하여 댐퍼부가 분기가스의 유량을 조절하므로, 연소기관 및 보일러부의 성능 저하 및 고장을 방지할 수 있다.According to the present invention, the damper unit controls the flow of branch gas branched from the exhaust pipe to the branch pipe, and the mixing unit is installed at the front of the boiler unit to mix the branch gas and outside air, so that the branch gas and outside air are mixed at an appropriate flow rate to reach the boiler unit. It can be adjusted to the minimum oxygen concentration required for combustion, and thus complete combustion can be achieved in the boiler section. In particular, since the damper unit adjusts the flow rate of branch gas in response to the load of the combustion engine or the pressure drop of the combustion engine, performance degradation and failure of the combustion engine and boiler unit can be prevented.
또한, 보일러부, 제1 이코노마이저, 제2 이코노마이저에서 각각 생성된 스팀이 리보일러로 공급됨에 따라, 리보일러에서 소모되는 에너지를 절감할 수 있어 에너지 효율을 증대시킬 수 있다.In addition, as the steam generated in each of the boiler unit, first economizer, and second economizer is supplied to the reboiler, energy consumed in the reboiler can be reduced, thereby increasing energy efficiency.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배기가스 처리 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 이산화탄소포집장치를 확대하여 도시한 도면이다.
도 3은 도 1의 A 부분을 확대하여 도시한 도면이다.
도 4는 도 1의 B 부분을 확대하여 도시한 도면이다.
도 5는 배기가스 처리 시스템의 동작을 설명하기 위한 작동도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배기가스 처리 시스템을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배기가스 처리 시스템을 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating an exhaust gas treatment system according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is an enlarged view of the carbon dioxide capture device.
Figure 3 is an enlarged view of part A of Figure 1.
Figure 4 is an enlarged view of part B of Figure 1.
Figure 5 is an operational diagram to explain the operation of the exhaust gas treatment system.
Figure 6 is a diagram showing an exhaust gas treatment system according to another embodiment of the present invention.
Figure 7 is a diagram showing an exhaust gas treatment system according to another embodiment of the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.The advantages and features of the present invention and methods for achieving them will become clear by referring to the embodiments described in detail below along with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and may be implemented in various different forms. The present embodiments are merely provided to ensure that the disclosure of the present invention is complete and to be understood by those skilled in the art. It is provided to fully inform those who have the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.
이하, 도 1 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른배기가스 처리 시스템관하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to FIGS. 1 to 6, an exhaust gas treatment system according to an embodiment of the present invention will be described in detail.
본 발명의 실시예에 따른 배기가스 처리 시스템은 메인 엔진과 같은 연소기관에서 배출된 배기가스에 포함된 이산화탄소를 제거하는 시스템으로, 예를 들어, 선박에 설치될 수 있다.The exhaust gas treatment system according to an embodiment of the present invention is a system that removes carbon dioxide contained in exhaust gas discharged from a combustion engine such as a main engine, and can be installed, for example, on a ship.
배기가스 처리 시스템은, 댐퍼부가 배기관에서 분기관으로 분기되는 분기가스의 유동을 제어하고, 믹싱부가 보일러부 전단에 설치되어 분기가스와 외기를 혼합하므로, 분기가스와 외기가 적정 유량으로 혼합되어 보일러부의 연소에 필요한 최소 산소 농도로 맞춰질 수 있으며, 이에 따라, 보일러부에서 완전 연소가 이루어질 수 있다. 특히, 연소기관의 로드(load)나 연소기관의 압력 강하(pressure drop)에 대응하여 댐퍼부가 분기가스의 유량을 조절하므로, 연소기관 및 보일러부의 성능 저하 및 고장을 방지할 수 있다. 또한, 보일러부, 제1 이코노마이저, 제2 이코노마이저에서 각각 생성된 스팀이 리보일러로 공급됨에 따라, 리보일러에서 소모되는 에너지를 절감할 수 있어 에너지 효율을 증대시킬 수 있는 특징이 있다.In the exhaust gas treatment system, the damper part controls the flow of branch gas branched from the exhaust pipe to the branch pipe, and the mixing part is installed at the front of the boiler unit to mix the branch gas and outside air, so the branch gas and outside air are mixed at an appropriate flow rate to reach the boiler. It can be adjusted to the minimum oxygen concentration required for combustion, and thus complete combustion can be achieved in the boiler section. In particular, since the damper unit adjusts the flow rate of branch gas in response to the load of the combustion engine or the pressure drop of the combustion engine, performance degradation and failure of the combustion engine and boiler unit can be prevented. In addition, as steam generated in the boiler unit, first economizer, and second economizer are supplied to the reboiler, energy consumed in the reboiler can be reduced, thereby increasing energy efficiency.
이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여, 배기가스 처리 시스템(1)에 관하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, with reference to FIGS. 1 to 4, the exhaust
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배기가스 처리 시스템을 도시한 도면이고, 도 2는 이산화탄소포집장치를 확대하여 도시한 도면이며, 도 3은 도 1의 A 부분을 확대하여 도시한 도면이고, 도 4는 도 1의 B 부분을 확대하여 도시한 도면이다.FIG. 1 is a diagram showing an exhaust gas treatment system according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged view of a carbon dioxide capture device, and FIG. 3 is an enlarged view of portion A of FIG. 1. Figure 4 is an enlarged view of part B of Figure 1.
본 발명에 따른 배기가스 처리 시스템(1)은 이산화탄소포집장치(10)와, 보일러부(20)와, 댐퍼부(30)와, 믹싱부(40), 및 스팀공급관(50)을 포함한다.The exhaust
이산화탄소포집장치(10)는 연소기관(100)에서 발생된 배기가스를 배출하는 배기관(110) 상에 설치되어 습식 포집 방식으로 배기가스에 포함된 이산화탄소를 포집하는 장치로, 여기서, 연소기관(100)이라 함은, 액화천연가스, 또는 액화천연가스가 기화된 천연가스를 연소하여 동력을 생성하는 것으로, 예를 들어, 추진력을 생성하는 메인 엔진일 수 있다. 연소기관(100)에서 연료의 연소에 따른 배기가스는 배기관(110)으로 배출되며, 배기관(110) 상에 설치된 이산화탄소포집장치(10)는냉각탑(11), 흡수탑(12), 재생탑(13), 및 리보일러(14)를 포함한다.The carbon
도 2를 참조하면, 냉각탑(11)은 배기관(110)을 통해 공급된 배기가스를 냉각하는 것으로, 배기가스에 냉각수를 분사하여 배기가스를 냉각시킬 수 있다. 배기관(110)을 통해 공급되는 배기가스는 고온이므로, 별도의 냉각 없이 흡수탑(12)으로 공급할 경우, 이산화탄소가 흡수제에 제대로 흡수되지 않는다. 즉, 흡수탑(12)에서 분사되는 흡수제는 약 30~50℃에서 이산화탄소의 흡수율이 높으므로, 냉각탑(11)에서 미리 배기가스를 냉각시키는 것이다. 연소기관(100)과 냉각탑(11) 사이의 배기관(110) 상에는 배기가스와 열교환하여 제1 스팀을 생성하는 제1 이코노마이저(60)가 설치되므로, 배기가스는 제1 이코노마이저(60)를 통과하며 예냉된 후 냉각탑(11)에 공급될 수 있다. 배기가스가 제1 이코노마이저(60)에서 예냉됨에 따라 냉각탑(11)으로 유입되는 배기가스의 온도를 미리 낮출 수 있어 냉각탑(11)의 크기 및 용량을 줄일 수 있으며, 이에 따라, 냉각탑(11)의 구동에 따른 에너지를 절감할 수 있다. 제1 이코노마이저(60)에서 생성된 제1 스팀은 후술할 리보일러(14)에 공급되어 흡수제와 이산화탄소를 분리하는 열원으로 활용될 수도 있고, 선내 다양한 필요처에 공급될 수도 있다. 냉각탑(11)으로 공급되는 배기가스는 냉각수와 열교환을 통해 적정 온도로 냉각되며, 배기가스와 열교환하여 가열된 냉각수는 냉각탑(11)에서 배출된 후 일련의 냉각 과정을 거쳐 다시 냉각탑(11)으로 순환된다. 예를 들어, 냉각탑(11)에서 배출된 냉각수는 가압된 후 냉각매체와 열교환을 통해 냉각되어 다시 냉각탑(11)으로 순환될 수 있다. 냉각탑(11)에서 냉각된 배기가스는 흡수탑(12)으로 공급된다.Referring to FIG. 2, the
흡수탑(12)은 냉각탑(11)으로부터 공급된 배기가스에 이산화탄소를 흡수하는 흡수제를 무화(霧化) 또는 미립자화(微粒子化)하여 분사하는 것으로, 여기서, 흡수제라 함은, 이산화탄소를 흡수하는 성질이 있는 용액, 예를 들어, 아민(amine) 화합물이나 암모니아 수용액일 수 있다. 배기가스는 흡수탑(12) 하부로 공급되어 흡수탑(12)의 상부에서 분사되는 흡수제와 기액 접촉하며, 이로 인해, 배기가스에 포함된 이산화탄소가 흡수제에 흡수되어 배기가스로부터 제거될 수 있다. 흡수탑(12)에서 이산화탄소가 흡수될 때 발열 반응이 일어나므로, 이산화탄소가 제거된 배기가스는 흡수탑(12) 상부에서 별도의 냉각 과정을 거쳐 외부로 배출될 수 있다. 예를 들어, 이산화탄소가 제거된 배기가스는 흡수탑(12) 상부에서 분사되는 청수 등의 냉각매체와 기액 접촉하여 냉각된 후배기관(110)을 통해 배기될 수 있으며, 배기가스와 접촉한 냉각매체는 집수(集水)되어 흡수탑(12) 외부로 배출된 후 가압 및 냉각 과정을 거쳐 다시 흡수탑(12)으로 순환될 수 있다. 흡수탑(12)에서 이산화탄소를 흡수한 흡수제는 재생탑(13)으로 공급된다.The
재생탑(13)은 흡수탑(12)으로부터 이산화탄소가 흡수된 흡수제를 공급받아 흡수제로부터 이산화탄소를 분리한다. 보다 구체적으로, 이산화탄소가 흡수된 흡수제는 재생탑(13) 상부로 공급되어, 재생탑(13)의 상부에서 하부로 흐르면서 열에너지에 의해 이산화탄소가 분리될 수 있다. 이 때, 재생탑(13) 내부의 흡수제 중 일부는 순환라인(13a)을 통해 리보일러(14)로 유입되어 가열되며, 리보일러(14)의 가열에 의해 흡수제로부터 발생한 이산화탄소와 증기는 순환라인(13a)을 통해 재생탑(13)으로 순환되어 열에너지를 추가로 제공하면서 이산화탄소의 분리율을 높일 수 있다.The
리보일러(14)는 재생탑(13)으로 이산화탄소와 흡수제가 분리되는데 필요한 열원을 제공하는 것으로, 후술할 보일러부(20)에서 생산되어 스팀공급관(50)을 통해 공급되는 스팀을 열원으로 하여 흡수제를 가열할 수 있다. 흡수제로부터 분리된 고농도의 이산화탄소는 재생탑(13) 상부로 배출되어 응축기(15)와 환류드럼(16)을 차례로 통과하며 수분이 제거되고, 별도의 압축 또는 액화 과정을 거쳐 필요처에 공급되거나 저장될 수 있다. 환류드럼(26)에서 이산화탄소로부터 분리된 수분은 가압되어 다시 재생탑(13)으로 순환될 수 있다.The
재생탑(13)은 제1 라인(12a)을 통해 이산화탄소가 흡수된 흡수제를 공급받고, 제2 라인(13b)을 통해 이산화탄소가 분리된 흡수제를 흡수탑(12)으로 순환시킬 수 있다.The
제1 라인(12a)은 일단이 흡수탑(12) 하부에 연결되고 타단이 재생탑(13) 상부에 연결되어, 흡수탑(12)에서 배출된 이산화탄소를 흡수한 흡수제를 재생탑(13) 상부로 공급할 수 있다. 제1 라인(12a) 상에는 이산화탄소를 흡수한 흡수제를 가압하는 적어도 하나의 펌프(도면부호 미도시)와 열교환기(121)가 설치될 수 있다.The first line (12a) has one end connected to the lower part of the absorption tower (12) and the other end connected to the upper part of the regeneration tower (13), so that the absorbent that absorbs the carbon dioxide discharged from the absorption tower (12) is connected to the upper part of the regeneration tower (13). can be supplied. At least one pump (not shown) and a
제2 라인(13b)은 일단이 재생탑(13) 하부에 연결되고 타단이 흡수탑(12) 상부에 연결되어, 재생탑(13)에서 배출된 이산화탄소가 분리된 흡수제를 흡수탑(12) 상부로 공급할 수 있다. 제2 라인(13b) 상에는 열교환기(121)를 비롯하여 펌프(도면부호 미도시), 냉각기(131)가 설치되므로, 재생탑(13)에서 제2 라인(13b)으로 배출된 약 80~150℃의 이산화탄소가 분리된 흡수제는 다단으로 냉각되어 약 30~50℃의 상태로 흡수탑(12)에 공급될 수 있다.The second line (13b) has one end connected to the lower part of the regeneration tower (13) and the other end connected to the upper part of the absorption tower (12), so that the carbon dioxide discharged from the regeneration tower (13) is transferred to the separated absorbent to the upper part of the absorption tower (12). can be supplied. Since the
열교환기(121)는 제1 라인(12a)과 제2 라인(13b)을 열교환하여 재생탑(13)으로 공급되는 이산화탄소가 흡수된 흡수제를 가열한다. 즉, 열교환기(121)는 제1 라인(12a)을 통해 흡수탑(12)에서 재생탑(13)으로 공급되는 약 30~50℃의 흡수제와, 제2 라인(13b)을 통해 재생탑(13)에서 흡수탑(12)으로 공급되는 약 80~150℃의 흡수제를 열교환하여, 재생탑(13)으로 공급되는 흡수제의 온도는 높이고, 흡수탑(12)으로 순환되는 흡수제의 온도는 낮춘다. 재생탑(13)으로 공급되는 흡수제의 온도가 증가함에 따라 재생탑(13)에서 이산화탄소의 분리가 보다 효과적으로 이루어질 수 있으며, 흡수탑(12)으로 순환되는 흡수제의 온도가 감소함에 따라 흡수탑(12)에서 이산화탄소가 흡수제에 보다 용이하게 흡수될 수 있다.The
한편, 연소기관(100)과 냉각탑(11) 사이의 배기관(110), 보다 구체적으로, 제1 이코노마이저(60)와 냉각탑(11) 사이의 배기관(110)에는 분기관(120)이 분기된다. 분기관(120)은 제1 이코노마이저(60)를 통과하며 예냉된 배기가스 중 일부를 분기하여 후술할 보일러부(20)로 공급하는 관으로, 제1 이코노마이저(60)와 냉각탑(11) 사이의 배기관(110)에서 분기되어 냉각탑(11) 전단의 배기관(110)에 다시 합류될 수 있다. 분기관(120)은 직경이 배기관(110) 직경의 1/2 이하로 형성될 수 있으며, 분기관(120) 상에는 보일러부(20)가 설치된다.Meanwhile, a
보일러부(20)는 분기관(120)으로 분기된 분기가스와 외기(外氣, fresh air)가 혼합된 혼합공기로 연료를 연소하여 스팀을 생성하는 것으로, 예를 들어, EGR 보일러일 수 있다. 보다 구체적으로, 보일러부(20)는 분기가스와 외기가 혼합된 혼합공기의 열로 연료를 연소하여 연소열을 생성하고, 생성된 연소열로 급수관(21)으로부터 공급받은 물을 가열하여 스팀을 생성한다. 즉, 보일러부(20)에는 분기가스를 공급하는 분기관(120)과, 연료를 공급하는 연료관(도시되지 않음), 및 물을 공급하는 급수관(21)이 각각 연결되며, 필요에 따라, 공기 또는 순산소를 직접 공급하는 외기관(도시되지 않음)이 연결될 수도 있다. 보일러부(20)의 특성 상, 분기가스와 외기가 혼합된 혼합공기를 공기 대신 주입할 경우 충분한 연소 효율이 발생하지 않을 수 있으므로, 보일러부의 연소 효율을 높이기 위해 공기 또는 순산소를 추가로 공급할 수 있다.The
보일러부(20)에서 생산된 스팀은 스팀공급관(50)을 통해 리보일러(14)에 열원으로 제공될 수 있다. 보일러부(20)와 제1 이코노마이저(60)에서 각각 생성된 스팀과 제1 스팀이 리보일러(14)로 공급되어 이산화탄소와 흡수제를 분리하는 열원으로 활용됨으로써, 리보일러(14)의 용량을 줄일 수 있어 리보일러(14)의 구동에 따른 에너지를 절감할 수 있음은 물론 선내 공간 활용도를 증대시킬 수 있으며, 추가 이산화탄소의 발생을 최소화할 수 있어 순탄소포집량의 증가를 기대할 수 있다. 또한, 분기관(120)으로 분기된 분기가스가 보일러부(20)에서 재연소되고, 보일러부(20)에서 배출된 배기가스가 다시 연소기관(100)에서 배출된 배기가스에 합류되어 이산화탄소포집장치(10)로 공급됨으로써, 이산화탄소포집장치(10)로 공급되는 배기가스 내 이산화탄소 농도가 증가하여 순탄소포집량을 증가시킬 수 있다.Steam produced in the
도 3을 참조하면, 분기관(120)의 분기지점에는 댐퍼부(30)가 설치된다. 댐퍼부(30)는 배기관(110)에서 분기관(120)으로 분기되는 분기가스의 유동을 제어하는 것으로, 예를 들어, 에어 덕트 댐퍼(air duct damper)일 수 있다. 분기관(120)의 분기 지점에 댐퍼부(30)가 설치됨으로써, 연소기관(100)의 로드나 연소기관(100)의 압력 강하에 대응하여 배기관(110)에서 분기관(120)으로 분기되는 분기가스의 유량을 조절할 수 있어 연소기관(100) 및 보일러부(20)의 성능 저하 및 고장을 방지할 수 있다. 선박의 운항 시 연소기관(100)의 로드 변동에 대응하여 배기가스의 유량도 변하게 된다. 보일러부(20)가 최대 용량으로 운전하는 경우, 연소기관(100)의 배기가스 유량이 감소하더라도 외기 유량을 증가시켜 연소에 필요한 최소 산소 농도를 맞출 수 있으나, 연소기관(100)의 로드가 증가하여 연소기관(100)의 배기가스 유량이 증가한 경우, 보일러부(20)의 최대 용량을 높일 수는 없으므로, 댐퍼부(30)를 동작하여 보일러부(20)로 공급되는 분기가스의 유량을 적정 유량으로 조절할 수 있다. 또한, 연소기관(100)에서 감당할 수 있는 압력 강하 값은 정해져 있는데, 보일러부(20) 후단에 배치된 구성, 예를 들어, 후술할 제2 이코노마이저(90)와, 냉각탑(11), 배관 등에서도 압력 강하가 발생하여 연소기관(100)에 무리를 줄 수 있으므로, 댐퍼부(30)를 동작하여 보일러부(20)로 공급되는 분기가스의 유량을 적정 유량으로 조절할 수 있다.Referring to Figure 3, a
보일러부(20) 전단의 분기관(120) 상에는 분기가스와 외기를 혼합하는 믹싱부(40)가 설치된다. 믹싱부(40)가 분기가스와 외기를 혼합함으로써, 보일러부(20)에서 완전 연소가 이루어질 수 있다.A mixing
도4를 참조하면, 믹싱부(40)는 제1 유동관(41)과, 제2 유동관(42), 및 송풍팬(43)을 포함한다. 제1 유동관(41)은 분기관(120) 사이에 개재되어 양단이 각각 분기관(120)에 연통되며, 내부에 분기가스가 유동할 수 있다. 즉, 배기관(110)에서 분기관(120)으로 분기된 분기가스는 제1 유동관(41), 분기관(120)을 차례로 유동하여 보일러부(20)로 공급된다. 제2 유동관(42)은제1 유동관(41)의 일 측에 분기가스의 유동 방향을 향하여 경사지게 연결되며, 외부로부터 유입된 외기가 유동할 수 있다. 제2 유동관(42)은 제1 유동관(41)에 연결된 일 측과 대향되는 타 측에 외기공급관(80)이 연결되어 외기를 공급받을 수 있다. 송풍팬(43)은 제2 유동관(42) 내부에 설치되며 회전력을 발생시켜 외기를 제1 유동관(41)으로 유동시킬 수 있다. 전술한 바와 같이, 제2 유동관(42)은 분기가스의 유동 방향을 향하여 제1 유동관(41)에 경사지게 연결되고, 송풍팬(43)이제2 유동관(42) 내부에서 회전력을 발생시켜 외기를 강제 유동시키므로, 외기가 분기가스에 용이하게 혼합될 수 있다.Referring to Figure 4, the mixing
믹싱부(40)와 보일러부(20) 사이의 분기관(120) 상에는 회전력을 발생시켜 분기가스와 외기가 혼합된 혼합공기를 보일러부(20)로 유동시키는 블로어(70)가 설치되므로, 분기가스와 외기가 추가로 혼합된 후 보일러부(20)로 공급될 수 있다.Since a
보일러부(20)에서 연소 후 배출된 분기가스는 분기관(120)을 따라 배기관(110)에 합류되며, 연소기관(100)에서 배출된 배기가스와 혼합되어 제2 이코노마이저(90)로 공급된다. 제2 이코노마이저(90)는 분기관(120) 후단의 배기관(110) 상에 설치되며, 배기가스와 분기가스가 혼합된 혼합가스와 열교환하여 생성한 제2 스팀을 리보일러(14)에 공급할 수 있다. 분기관(120) 후단의 배기관(110)에 제2 이코노마이저(90)가 설치됨으로써, 배기가스와 분기가스가 혼합된 혼합가스가 제2 이코노마이저(90)에서 예냉된 후 냉각탑(11)으로 공급되어 냉각탑(11)의 냉각 효율이 향상됨은 물론 냉각탑(11)의 크기 및 용량을 더욱 줄일 수 있어 냉각탑(11)의 구동에 따른 에너지를 보다 절감할 수 있다. 제2 이코노마이저(90)에서 생성된 제2 스팀은 리보일러(14)에 공급되어 흡수제와 이산화탄소를 분리하는 열원으로 활용될 수도 있고, 선내 다양한 필요처에 공급될 수도 있다.The branch gas discharged after combustion in the
이하, 도 5를 참조하여, 배기가스 처리 시스템(1)의 동작에 대해 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, with reference to FIG. 5, the operation of the exhaust
도 5는 배기가스 처리 시스템의 동작을 설명하기 위한 작동도이다.Figure 5 is an operational diagram to explain the operation of the exhaust gas treatment system.
본 발명에 따른 배기가스 처리 시스템(1)은, 댐퍼부(30)가 배기관(110)에서 분기관(120)으로 분기되는 분기가스의 유동을 제어하고, 믹싱부(40)가 보일러부(20) 전단에 설치되어 분기가스와 외기를 혼합하므로, 분기가스와 외기가 적정 유량으로 혼합되어 보일러부(20)의 연소에 필요한 최소 산소 농도로 맞춰질 수 있으며, 이에 따라, 보일러부(20)에서 완전 연소가 이루어질 수 있다. 특히, 연소기관(100)의 로드나 연소기관(100)의 압력 강하에 대응하여 댐퍼부(30)가 분기가스의 유량을 조절하므로, 연소기관(100) 및 보일러부(20)의 성능 저하 및 고장을 방지할 수 있다. 또한, 보일러부(20), 제1 이코노마이저(60), 제2 이코노마이저(90)에서 각각 생성된 스팀이 리보일러(14)로 공급됨에 따라, 리보일러(14)에서 소모되는 에너지를 절감할 수 있어 에너지 효율을 증대시킬 수 있다.In the exhaust
연소기관(100)에서 연료의 연소에 따른 배기가스는 배기관(110)으로 배출되어 제1 이코노마이저(60)에서 예냉되며, 일부가 배기관(110)을 따라 유동하고 나머지 일부가 분기관(120)을 따라 유동한다. 분기관(120)의 분기지점에 설치된 댐퍼부(30)는 연소기관(100)의 로드나 연소기관(100)의 압력 강하에 대응하여 배기관(110)에서 분기관(120)으로 분기되는 분기가스의 유량을 조절할 수 있다.Exhaust gas resulting from the combustion of fuel in the
분기관(120)으로 분기된 분기가스는 믹싱부(40)를 통과하며 외기공급관(80)을 통해 공급되는 외기와 혼합되어 보일러부(20)로 유입되며, 보일러부(20)는 분기가스와 외기가 혼합된 혼합공기의 열로 연료를 연소하여 연소열을 생성하고, 생성된 연소열로 급수관(21)으로부터 공급받은 물을 가열하여 스팀을 생성한다. 보일러부(20)에서 연소 후 배출된 분기가스는 분기관(120)을 따라 유동하여 배기관(110)에 합류되며, 연소기관(100)에서 배출된 배기가스와 혼합되어 제2 이코노마이저(90)에서 예냉된 후 이산화탄소포집장치(10)의 냉각탑(11)으로 공급된다.The branch gas branched into the
냉각탑(11)에서 냉각된 배기가스는 흡수탑(12)으로 공급되고, 흡수탑(12)은 냉각탑(11)으로부터 공급된 배기가스에 이산화탄소를 흡수하는 흡수제를 분사하여 배기가스로부터 이산화탄소를 제거한다. 이산화탄소가 제거된 배기가스는 흡수탑(12) 상부에 연결된 배기관(110)을 통해 배기되고, 이산화탄소를 흡수한 흡수제는 재생탑(13)으로 공급된다. 재생탑(13)은 흡수탑(12)으로부터 이산화탄소가 흡수된 흡수제를 공급받고, 리보일러(14)로부터 흡수제와 이산화탄소가 분리되는데 필요한 열원을 공급받아 흡수제로부터 이산화탄소를 분리한다. 리보일러(14)가 재생탑(13)에 제공하는 열원은, 보일러부(20)에서 생산되어 스팀공급관(50)을 통해 리보일러(14)로 공급된 것일 수 있다. 또한, 제1 이코노마이저(60), 제2 이코노마이저(90)에서 생산되어 별도의 배관(도면부호 미도시)을 통해 리보일러(14)로 공급된 것일 수 있다. 흡수제로부터 분리된 고농도의 이산화탄소는 재생탑(13)에서 배출되어 응축 및 탈수된 후 별도의 압축 또는 액화 과정을 거쳐 필요처에 공급되거나 저장될 수 있다.The exhaust gas cooled in the
이하, 도 6을 참조하여, 본 발명의 다른 실시에에 따른 배기가스 처리 시스템(1-1)에 대해 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, with reference to FIG. 6, the exhaust gas treatment system 1-1 according to another embodiment of the present invention will be described in more detail.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배기가스 처리 시스템을 도시한 도면이다.Figure 6 is a diagram showing an exhaust gas treatment system according to another embodiment of the present invention.
본 발명의 다른 실시예에 따른 배기가스 처리 시스템(1-1)은 믹싱부(40)와 블로어(70) 사이의 분기관(120) 상에 챔버부(46)가 설치된다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 배기가스 처리 시스템(1-1)은 믹싱부(40)와 블로어(70) 사이의 분기관(120) 상에 챔버부(46)가 설치되는 것을 제외하면, 전술한 실시예와 실질적으로 동일하다. 따라서, 이를 중점적으로 설명하되, 별도의 언급이 없는 한 나머지 구성부에 대한 설명은 전술한 사항으로 대신한다.In the exhaust gas treatment system 1-1 according to another embodiment of the present invention, the
믹싱부(40)와 블로어(70) 사이의 분기관(120) 상에는내부에 분기가스와 외기가 혼합되는 공간이 형성된 챔버부(46)가 설치될 수 있다. 믹싱부(40)와 블로어(70) 사이에 챔버부(46)가 설치됨으로써, 분기가스와 외기가 머무르며 충분히 혼합될 수 있으며, 이로 인해, 보일러부(20)의 완전 연소가 보다 용이하게 이루어질 수 있다. 챔버부(46)는 내부에 분기가스와 외기의 유동 방향을 향하여 경사지게 설치되어 와류를 발생시키는 적어도 하나의 블레이드(47)가 설치되므로, 분기가스와 외기는 챔버부(46) 내부에 용이하게 혼합될 수 있다. 도면 상에는 평판 형상의 블레이드(47)가 쌍을 이루어 상하 대칭 배치된 것으로 도시하였으나, 이에 한정될 것은 아니며, 블레이드(47)의 형상 및 배치는 다양하게 변형될 수 있다. 또한, 챔버부(46) 내부에 블레이드(47)가 설치되는 것으로 한정될 것은 아니며, 블레이드(47)는 필요에 따라 생략될 수도 있다.A
이하, 도 7을 참조하여, 본 발명의 또 다른 실시에에 따른 배기가스 처리 시스템(1-2)에 대해 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, with reference to FIG. 7, the exhaust gas treatment system 1-2 according to another embodiment of the present invention will be described in more detail.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배기가스 처리 시스템을 도시한 도면이다.Figure 7 is a diagram showing an exhaust gas treatment system according to another embodiment of the present invention.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배기가스 처리 시스템(1-2)은 믹싱부(40)가 노즐부(44a), 디퓨저부(44b), 및 흡입부(44c)로 구성된 이젝터(44)를 포함한다. 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배기가스 처리 시스템(1-2)은 믹싱부(40)가 노즐부(44a), 디퓨저부(44b), 및 흡입부(44c)로 구성된 이젝터(44)를 포함하는 것을 제외하면, 전술한 실시예와 실질적으로 동일하다. 따라서, 이를 중점적으로 설명하되, 별도의 언급이 없는 한 나머지 구성부에 대한 설명은 전술한 사항으로 대신한다.In the exhaust gas treatment system 1-2 according to another embodiment of the present invention, the mixing
믹싱부(40)는 댐퍼부(30)와 블로어(70) 사이의 분기관(120) 상에 설치되는 이젝터(44)를 포함하여 분기가스와 외기를 혼합할 수 있다. 믹싱부(40)가 이젝터(44)를 포함하는 경우, 분기관(120)은 직경이 배기관(110) 직경의 1/6 이하로 형성될 수 있다. 이젝터(44)는 외기공급관(80)으로부터 공급받은 외기를 고속으로 분출하는 노즐부(44a)와, 노즐부(44a)를 통과한 외기를블로어(70) 전단의 분기관(120)으로 배출하는 디퓨저부(44b), 및 노즐부(44a)와 디퓨저부(44b) 사이에 개재되며 일 측이 댐퍼부(30) 후단의 분기관(120)에 연결되어 분기가스를 흡입하는 흡입부(44c)를 포함한다. 노즐부(44a)는 외기공급관(80)으로부터 공급받은 외기를 고속으로 분출하며, 노즐부(44a)에서 고압으로 분출된 외기가 디퓨저부(44b)로 이동하는 과정에서 흡입부(44c)에 음압이 형성된다. 흡입부(44c)에 음압이 형성되면, 흡입부(44c)의 일 측에 연결된 분기관(120)을 통해 분기가스가 흡입되어 외기와 함께 디퓨저부(44b)로 이동할 수 있다. 디퓨저부(44b)로 이동한 분기가스와 외기는 분기관(120) 상에 설치된 블로어(70)에 의해 추가로 혼합된 후 보일러부(20)로 공급될 수 있다The mixing
한편, 외기공급관(80)은 내부에 송풍팬(45)이 설치될 수 있다. 송풍팬(45)은 외기공급관(80) 내부에서 회전력을 발생시켜 외기를 노즐부(44a)로 유동시킬 수 있다. 송풍팬(45)이 외기에 회전력을 발생시킴으로써, 외기가 고속으로 노즐부(44a)를 통과할 수 있어 분기가스의 흡입이 보다 용이하게 이루어질 수 있다.Meanwhile, a blowing
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although embodiments of the present invention have been described above with reference to the attached drawings, those skilled in the art will understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing its technical idea or essential features. You will be able to understand it. Therefore, the embodiments described above should be understood in all respects as illustrative and not restrictive.
1, 1-1, 1-2: 배기가스 처리 시스템
10: 이산화탄소포집장치
11: 냉각탑
12: 흡수탑
13: 재생탑
14: 리보일러
20: 보일러부
30: 댐퍼부
40: 믹싱부
50: 스팀공급관
60: 제1 이코노마이저
70: 블로어
80: 외기공급관
90: 제2 이코노마이저
100: 연소기관
110: 배기관
120: 분기관1, 1-1, 1-2: Exhaust gas treatment system
10: Carbon dioxide capture device 11: Cooling tower
12: absorption tower 13: regeneration tower
14: reboiler 20: boiler unit
30: Damper unit 40: Mixing unit
50: Steam supply pipe 60: First economizer
70: blower 80: external air supply pipe
90: second economizer 100: combustion engine
110: exhaust pipe 120: branch pipe
Claims (6)
상기 연소기관과 상기 냉각탑 사이의 상기 배기관에서 분기되어 상기 냉각탑 전단의 상기 배기관에 합류되는 분기관 상에 설치되며, 상기 분기관으로 분기된 분기가스와 외기가 혼합된 혼합공기로 연료를 연소하여 스팀을 생성하는 보일러부;
상기 분기관의 분기지점에 설치되어 상기 배기관에서 상기 분기관으로 분기되는 상기 분기가스의 유동을 제어하는 댐퍼부;
상기 보일러부 전단의 상기 분기관 상에 설치되어, 상기 분기가스와 상기 외기를 혼합하는 믹싱부, 및
상기 보일러부에서 생산된 상기 스팀을 상기 리보일러에 열원으로 공급하는 스팀공급관을 포함하는 배기가스 처리 시스템.It is installed on an exhaust pipe that discharges exhaust gas generated from a combustion engine, and includes a cooling tower that cools the exhaust gas, an absorption tower that sprays an absorbent that absorbs carbon dioxide into the exhaust gas supplied from the cooling tower, and A carbon dioxide capture device including a regeneration tower that receives the absorbent in which carbon dioxide is absorbed and separates carbon dioxide from the absorbent, and a reboiler that provides a heat source necessary for separation of carbon dioxide and the absorbent into the regeneration tower;
It is installed on a branch pipe branched from the exhaust pipe between the combustion engine and the cooling tower and joined to the exhaust pipe at the front of the cooling tower, and steam is generated by burning fuel with mixed air that is a mixture of the branch gas branched into the branch pipe and outside air. A boiler unit that generates;
A damper unit installed at a branch point of the branch pipe to control the flow of the branch gas branched from the exhaust pipe to the branch pipe;
A mixing unit installed on the branch pipe in front of the boiler unit to mix the branch gas and the outside air, and
An exhaust gas treatment system including a steam supply pipe that supplies the steam produced in the boiler unit to the reboiler as a heat source.
상기 분기관 전단의 상기 배기관 상에 설치되며, 상기 배기가스와 열교환하여 생성한 제1 스팀을 상기 리보일러로 공급하는 제1 이코노마이저를 더 포함하는 배기가스 처리 시스템.According to claim 1,
The exhaust gas treatment system is installed on the exhaust pipe in front of the branch pipe and further includes a first economizer that supplies first steam generated by heat exchange with the exhaust gas to the reboiler.
상기 믹싱부와 상기 보일러부 사이의 상기 분기관 상에 설치되며, 회전력을 발생시켜 상기 혼합공기를 상기 보일러부로 유동시키는 블로어를 더 포함하는 배기가스 처리 시스템.According to claim 1,
The exhaust gas treatment system is installed on the branch pipe between the mixing unit and the boiler unit and further includes a blower that generates rotational force to flow the mixed air into the boiler unit.
상기 분기관 사이에 개재되어 양단이 각각 상기 분기관에 연통되며, 내부에 상기 분기가스가 유동하는 제1 유동관과,
상기 제1 유동관의 일 측에 상기 분기가스의 유동 방향을 향하여 경사지게 연결되며, 외부로부터 유입된 상기 외기가 유동하는 제2 유동관, 및
상기 제2 유동관에 설치되며 회전력을 발생시켜 상기 외기를 상기 제1 유동관으로 유동시키는 송풍팬을 포함하는 배기가스 처리 시스템.The method of claim 3, wherein the mixing unit,
a first flow pipe interposed between the branch pipes, both ends of which are in communication with the branch pipes, and through which the branch gas flows;
a second flow pipe connected to one side of the first flow pipe at an angle toward the flow direction of the branch gas and through which the outside air flowing in from the outside flows; and
An exhaust gas treatment system including a blowing fan installed in the second flow pipe and generating rotational force to flow the outside air into the first flow pipe.
상기 댐퍼부와 상기 블로어 사이의 상기 분기관 상에 설치되는 이젝터를 더 포함하되,
상기 이젝터는,
외기공급관으로부터 공급받은 상기 외기를 고속으로 분출하는 노즐부와,
상기 노즐부를 통과한 상기 외기를 상기 블로어 전단의 상기 분기관으로 배출하는 디퓨저부, 및
상기 노즐부와 상기 디퓨저부 사이에 개재되며, 일 측이 상기 댐퍼부 후단의 상기 분기관에 연결되어 상기 분기가스를 흡입하는 흡입부를 포함하는 배기가스 처리 시스템.The method of claim 3, wherein the mixing unit,
It further includes an ejector installed on the branch pipe between the damper unit and the blower,
The ejector is,
A nozzle unit that ejects the outside air supplied from the outside air supply pipe at high speed,
A diffuser unit that discharges the outside air that has passed through the nozzle unit into the branch pipe at the front of the blower, and
An exhaust gas treatment system comprising an intake part interposed between the nozzle part and the diffuser part, and one side of which is connected to the branch pipe at a rear end of the damper part to suck in the branch gas.
상기 믹싱부와 상기 블로어 사이의 상기 분기관 상에 설치되며, 내부에 상기 분기가스와 상기 외기가 혼합되는 공간이 형성된 챔버부, 및
상기 챔버부 내부에 상기 분기가스와 상기 외기의 유동 방향을 향하여 경사지게 설치되어 와류를 발생시키는 적어도 하나의 블레이드를 더 포함하는 배기가스 처리 시스템.According to clause 3,
A chamber part installed on the branch pipe between the mixing part and the blower, and having a space inside where the branch gas and the outside air are mixed, and
The exhaust gas treatment system further includes at least one blade installed inside the chamber portion at an angle toward a flow direction of the branch gas and the outside air to generate a vortex.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020220120091A KR20240041042A (en) | 2022-09-22 | 2022-09-22 | Exhaust gas treatment system |
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KR102424422B1 (en) | 2022-04-06 | 2022-07-26 | 한라아이엠에스 주식회사 | System for treating exhaust gas from ship |
-
2022
- 2022-09-22 KR KR1020220120091A patent/KR20240041042A/en unknown
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