WO2017209454A1 - 환원제 분해 시스템 - Google Patents

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WO2017209454A1
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gas
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duct
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이재문
황진우
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두산엔진주식회사
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Definitions

  • Embodiments of the present invention relate to a reducing agent decomposition system, and more particularly, to a reducing agent decomposition system for decomposing and generating a reducing agent for reducing nitrogen oxides.
  • the selective catalytic reduction (SCR) system is a system for reducing nitrogen oxides contained in exhaust gases generated from diesel engines, boilers, and incinerators.
  • a selective catalytic reduction system in a reactor in which a catalyst is installed inside the reactor to generate a nitrogen oxide reduction reaction on an exhaust duct through which the exhaust gas containing nitrogen oxide flows, while passing the exhaust gas and the reducing agent together.
  • nitrogen oxide reacts with a reducing agent and is reduced with nitrogen (N 2 ) and water (H 2 O), which are harmless to the human body.
  • the reducing agent is then injected into the exhaust gas flowing through the exhaust duct in front of the reactor.
  • a reducing agent an urea aqueous solution, an ammonia aqueous solution, anhydrous ammonia, etc. are used.
  • urea is decomposed into ammonia by the temperature of the exhaust gas, and ammonia serves as a final reducing agent.
  • urea is not completely converted into ammonia, which may cause a problem of forming deposits inside the exhaust duct or the reactor. Can be.
  • a method of injecting an aqueous urea solution into a separate reducing agent decomposition chamber was used without directly injecting an aqueous solution of urea into the exhaust duct.
  • Embodiments of the present invention provide a reducing agent decomposition system that can effectively improve the mixing with the exhaust gas with a decomposition efficiency while minimizing the space for generating ammonia to decompose urea.
  • a reducing agent decomposition system includes an exhaust duct through which an exhaust gas containing nitrogen oxides moves, a reducing agent injection unit inserted into the exhaust duct for injecting a reducing agent, and the reducing agent injection in front of the reducing agent injection unit And a gas injector for injecting hot gas toward the unit.
  • the temperature of the hot gas may belong to a decomposition temperature range of the reducing agent injected by the reducing agent injection unit.
  • the reducing agent decomposition system may further include an inner duct installed in one region inside the exhaust duct to form a double pipe structure together with the exhaust duct.
  • the reducing agent injector may inject the reducing agent in the inner duct and the gas injector may inject the hot gas in the inner duct.
  • One region of the exhaust duct in which the inner duct is installed may be relatively larger in diameter than the other region.
  • the front end of the inner duct may be shielded by a partition wall.
  • a mixer may be provided behind the inner duct.
  • a perforated plate may be provided at the front end of the inner duct.
  • a guide vane may be provided at the front end of the inner duct.
  • the reducing agent decomposition system may further include a mixer provided between the gas injection unit and the reducing agent injection unit.
  • the reducing agent decomposition system may further include a guide vane provided between the gas injection unit and the reducing agent injection unit.
  • the guide vane may be formed in a funnel shape in which the diameter increases from the gas injector toward the reducing agent injector.
  • a partition wall partially blocking the inside of the exhaust duct may be provided in front of the gas injection unit.
  • the reducing agent decomposition system may further include a temperature sensor provided between the gas injection unit and the reducing agent injection unit.
  • the reducing agent injection unit may inject the reducing agent.
  • the reducing agent injection unit stops the injection of the reducing agent or increases the flow rate of the hot gas injected by the gas injection unit or the gas injection unit is injected The temperature of the hot gas can be increased.
  • the reducing agent decomposition system can effectively improve the mixing with the exhaust gas with the decomposition efficiency while minimizing the space for generating ammonia by decomposing urea.
  • FIG. 1 is a block diagram of a reducing agent decomposition system according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram of a reducing agent decomposition system according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a block diagram of a reducing agent decomposition system according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a block diagram of a reducing agent decomposition system according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a block diagram of a reducing agent decomposition system according to a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a block diagram of a reducing agent decomposition system according to a sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a block diagram of a reducing agent decomposition system according to a seventh embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a block diagram of a reducing agent decomposition system according to an eighth embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a block diagram of a reducing agent decomposition system according to a ninth embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a block diagram of a reducing agent decomposition system according to a tenth embodiment of the present invention.
  • Embodiments of the invention specifically illustrate ideal embodiments of the invention. As a result, various modifications of the drawings are expected. Thus, the embodiment is not limited to the specific form of the illustrated region, but includes, for example, modification of the form by manufacture.
  • the reducing agent decomposition system 101 decomposes urea, a reducing agent precursor, to reduce ammonia (NH 3 ) used as a reducing agent to reduce nitrogen oxides (NOx) contained in exhaust gas.
  • the reactor 300 is disposed at the rear of the reducing agent decomposition system 101.
  • the ammonia (NH 3 ) generated through the reducing agent decomposition system 101 is mixed with the exhaust gas and undergoes a reduction reaction with nitrogen oxide (NOx) contained in the exhaust gas while passing through the catalyst 350.
  • the catalyst 350 may be made of various materials known to those skilled in the art, such as zeolite, vanadium, and platinum.
  • the reducing agent decomposition system 101 includes an exhaust duct 610, a reducing agent injection unit 410, and a gas injection unit 510.
  • the reducing agent decomposition system 101 may further include a reducing agent supply unit 450 and a gas supply unit 550.
  • the exhaust duct 610 moves the exhaust gas containing nitrogen oxides (NOx).
  • NOx nitrogen oxides
  • the exhaust duct 610 connects the exhaust gas discharge source and the reactor 300.
  • the exhaust gas discharge source may be a marine engine. More specifically, the exhaust gas emission source may be a two-stroke low speed diesel engine. However, the first embodiment of the present invention is not limited thereto.
  • the exhaust gas emission source may be a four-row medium speed diesel engine, or a plurality of engines in which a two-stroke low speed diesel engine and a four-row medium speed diesel engine are mixed may be an exhaust gas emission source.
  • the two-stroke low-speed diesel engine may be used as the main power source for providing a thrust force to the vessel
  • the four-row medium-speed diesel engine may be used for power generation or auxiliary power source.
  • the exhaust gas emission source is not limited to a marine engine, but may also be a vehicle engine.
  • the exhaust source may be a variety of engines known to those of ordinary skill in the art or may be a power plant used in a plant.
  • the reducing agent injector 410 is injected into the exhaust duct 610 and injects urea (urea, CO (NH 2 ) 2 ) in the form of an urea solution to the exhaust gas moving through the exhaust duct 610.
  • urea urea, CO (NH 2 ) 2
  • the reducing agent injector 410 may inject the urea aqueous solution to the rear, that is, the reactor 300 direction.
  • the front means an upstream direction based on the moving direction of the exhaust gas
  • the rear means a downstream direction based on the moving direction of the exhaust gas
  • the aqueous solution of urea (urea, CO (NH 2 ) 2 ) sprayed by the reducing agent injection unit 410 corresponds to a reducing agent precursor, and ammonia (NH 3 ) and Isocyanic acid (HNCO) is produced, and isocyanic acid (HNCO) can be decomposed into ammonia (NH 3 ) and carbon dioxide (CO 2 ).
  • the reducing agent supply unit 450 supplies an aqueous urea solution to be injected by the reducing agent injector 410.
  • the reducing agent supply unit 450 may supply an appropriate amount of urea in consideration of the required amount of reducing agent that varies according to the load of the engine, which is an exhaust gas discharge source.
  • the reducing agent supply unit 450 may include a variety of configurations known to those skilled in the art, such as a storage tank, a compressed air supply device for spraying.
  • the gas injector 510 injects hot gas toward the reducing agent injector 410 in front of the reducing agent injector 410. At this time, the temperature of the hot gas injected by the gas injector 510 falls within a decomposable temperature range of the urea injected by the reducing agent injector 410. In one example, the hot gas may have a temperature in the range of 200 degrees Celsius to 600 degrees Celsius.
  • the hot gas injected by the gas injector 510 not only provides thermal energy necessary for decomposing the urea injected by the reducing agent injector 410, but also effectively mixes the ammonia generated by the decomposition of the urea with the exhaust gas. Also helps.
  • the gas supplier 550 supplies hot gas to be injected by the gas injector 510. Further, in the first embodiment of the present invention, the gas supply unit 550 is a hot gas to the gas injection unit 510 when the temperature of the exhaust gas moving along the exhaust duct 610 does not reach the decomposition temperature of the urea Can be supplied.
  • gas supply unit 550 may include various configurations known to those skilled in the art.
  • the reducing agent decomposition system 101 can effectively improve mixing with the exhaust gas with decomposition efficiency while minimizing the space for generating ammonia by decomposing urea.
  • hot gas injected by the gas injection unit 510 while directly injecting urea to the exhaust gas moving along the exhaust duct 610. can effectively break down urea to produce ammonia.
  • the hot gas injected by the gas injector 510 may form a new air stream in the exhaust duct 610 to help mix the ammonia generated by decomposition of the urea with the exhaust gas.
  • the urea is not completely converted into ammonia to prevent the formation of deposits in the exhaust duct or the inside of the reactor.
  • the reducing agent decomposition system 102 is installed in one region inside the exhaust duct 610 in the above-described first embodiment, and the exhaust duct 610 is provided. It further includes an inner duct 650 to form a double pipe structure.
  • the reducing agent injector 410 injects the reducing agent in the inner duct 650
  • the gas injector 510 injects hot gas in the inner duct 650.
  • the inner duct 650 suppresses unnecessary diffusion of the hot gas injected from the gas injector 510 in the exhaust duct 610. That is, the thermal energy of the hot gas can be concentrated to decompose the urea injected from the reducing agent injector 410.
  • the reducing agent decomposition system 102 can more effectively improve mixing with the exhaust gas with decomposition efficiency while minimizing the space for generating ammonia by decomposing urea. .
  • the heat energy of the hot gas injected by the gas injector 510 may be concentrated in decomposing urea, and unnecessary waste may be suppressed to improve the overall energy use efficiency of the selective catalytic reduction system.
  • the reducing agent decomposition system 103 further includes a partition 670 shielding the front end portion of the inner duct 650 in the above-described second embodiment. do.
  • the partition wall 670 prevents the exhaust gas moving along the exhaust duct 610 from flowing into the front end of the inner duct 650.
  • the exhaust gas moving along the exhaust duct 610 does not reach the decomposition temperature of the urea
  • the exhaust gas flows into the internal duct 650 and the gas injection unit By mixing with the hot gas injected by 510, the phenomenon in which the whole temperature becomes low can be suppressed.
  • the thermal energy of the hot gas injected by the gas injector 510 may be more concentrated in decomposing the urea injected by the reducing agent injector 410.
  • the reducing agent decomposition system 103 can more effectively improve mixing with the exhaust gas with decomposition efficiency while minimizing the space for generating ammonia by decomposing urea. .
  • the thermal energy of the hot gas injected by the gas injector 510 may be more concentrated in decomposing urea.
  • the reducing agent decomposition system 104 further includes a porous plate 680 provided at the front end of the inner duct 650 in the second embodiment. Include.
  • the porous plate 680 is formed with a plurality of through holes 689 through which exhaust gas can pass.
  • the perforated plate 680 not only reduces the flow rate of the exhaust gas traveling along the exhaust duct 610 to the front end of the inner duct 650 but also changes the air flow of the exhaust gas introduced into the inner duct 650 or Generates a vortex.
  • ammonia generated by decomposition of urea injected from the reducing agent injector 510 may be effectively mixed with the exhaust gas.
  • the flow rate of the exhaust gas flowing into the internal duct 650 is reduced to inject the gas injector 510.
  • the phenomenon that the temperature of the hot gas is lowered can be reduced. That is, the thermal energy of the hot gas injected by the gas injector 510 may be concentrated in decomposing the urea injected by the reducing agent injector 410.
  • ammonia generated by the decomposition of the urea due to the change in the air flow formed as the exhaust gas passes through the porous plate can be effectively mixed with the exhaust gas.
  • the reducing agent decomposition system 104 can more effectively improve mixing with the exhaust gas with decomposition efficiency while minimizing the space for generating ammonia by decomposing urea. .
  • the reducing agent decomposition system 105 includes a guide vane provided in the front end portion of the inner duct 650 in the above-described second embodiment. 690).
  • the guide vane 690 changes the air flow of the exhaust gas or generates a vortex when the exhaust gas moving along the exhaust duct 610 enters the front end of the inner duct 650.
  • ammonia generated by decomposition of urea injected from the reducing agent injection unit 410 may be effectively mixed with the exhaust gas.
  • the reducing agent decomposition system 105 can more effectively improve mixing with the exhaust gas with decomposition efficiency while minimizing the space for generating ammonia by decomposing urea. .
  • one region 615 of the exhaust duct 610 in which the internal duct 650 is installed is relative to the other region 611.
  • the diameter is formed large.
  • the reducing agent decomposition system 106 further includes a mixer 710 provided behind the inner duct 650.
  • the reducing agent decomposition system 106 is the same as the third embodiment except that the diameter of the exhaust duct 610 is changed and the mixer 710 is added.
  • the pressure inside the exhaust duct 610 may not only increase, but may negatively affect the entire exhaust system, thereby degrading the performance of the engine, the exhaust gas discharge source.
  • the diameter of the exhaust duct 610 may be increased in one region 615 in which the inner duct 650 is installed, thereby preventing the flow path resistance caused by the movement of the exhaust gas from increasing. .
  • the mixer 710 is provided at the rear of the inner duct 650 to effectively mix the ammonia generated by decomposition of the urea injected from the reducing agent injector 410 with the exhaust gas. Can be.
  • the reducing agent decomposition system 106 can more effectively improve the mixing with the exhaust gas with decomposition efficiency while minimizing the space for generating ammonia by decomposing urea. .
  • the internal duct 650 may be provided in the exhaust duct 610 to improve the structure of the exhaust duct 610 to effectively suppress the structure of the exhaust duct 610.
  • the reducing agent decomposition system 107 is disposed between the gas injection unit 510 and the reducing agent injection unit 410 in the above-described first embodiment. It further includes a mixer 720.
  • the mixer 720 changes the air flow of the hot gas injected from the gas injector 9510 so that the urea injected from the reducing agent injector 410 is decomposed by the hot gas to effectively mix the ammonia generated with the exhaust gas. .
  • the reducing agent decomposition system 107 can improve the mixing with the exhaust gas more effectively with decomposition efficiency while minimizing the space for generating ammonia by decomposing urea. .
  • the reducing agent decomposition system 108 is disposed between the gas injection unit 510 and the reducing agent injection unit 410 in the first embodiment described above. It further includes a guide vane 900.
  • the guide vane 900 may suppress unnecessarily diffusion of the hot gas injected from the gas injector 510 into the exhaust duct 610. That is, the guide vane 900 guides the hot gas injected from the gas injector 510 toward the reducing agent injector 410.
  • the guide vane 900 may be formed in a funnel shape in which the diameter increases from the gas injector 510 toward the reducing agent injector 410.
  • the reducing agent decomposition system 108 can effectively improve mixing with the exhaust gas with decomposition efficiency while minimizing the space for generating ammonia by decomposing urea.
  • the reducing agent decomposition system 109 further includes a partition 800 provided in front of the gas injection unit 510 in the first embodiment. do.
  • the partition wall 800 partially blocks the inside of the exhaust duct 610. That is, the partition wall 800 suppresses that the exhaust gas moving along the exhaust duct 610 directly affects the hot gas injected from the gas injector 510.
  • the exhaust gas moving along the exhaust duct 610 is injected from the gas injector 510.
  • the partition 800 suppresses direct mixing with the hot gas.
  • the partition wall 800 causes vortices in the air flow of the exhaust gas moving along the exhaust duct 610 so that the urea injected from the reducing agent injector 410 is decomposed by the hot gas to effectively remove the ammonia generated with the exhaust gas. Can be mixed.
  • the reducing agent decomposition system 109 can effectively improve mixing with the exhaust gas with decomposition efficiency while minimizing the space for generating ammonia by decomposing urea.
  • the reducing agent decomposition system 110 is disposed between the gas injection unit 510 and the reducing agent injection unit 410 in the above-described first embodiment. It further comprises a temperature sensor 200.
  • the reducing agent spraying unit 410 may spray the reducing agent.
  • the degradable temperature range of urea may be between 200 degrees Celsius and 600 degrees Celsius.
  • the reducing agent injector 410 stops the injection of urea or increases the flow rate of the hot gas injected by the gas injector 510. Or increase the temperature of the hot gas injected by the gas injector 510.
  • the urea solution injection time of the reducing agent injection unit 410 when the urea solution injection time of the reducing agent injection unit 410 is properly determined, the urea is not completely converted into ammonia, and thus, the exhaust duct 610 or the inside of the reactor 300 may be removed. The phenomenon of forming a deposit can be prevented.
  • the reducing agent decomposition system 110 can effectively improve mixing with the exhaust gas with decomposition efficiency while minimizing the space for generating ammonia by decomposing urea.
  • Reducing agent decomposition system can be used to effectively improve the mixing with the exhaust gas with the decomposition efficiency while minimizing the space for generating ammonia to decompose urea.

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 환원제 분해 시스템은 질소산화물을 함유한 배기가스가 이동하는 배기 덕트와, 상기 배기 덕트에 삽입되어 환원제를 분사하는 환원제 분사부, 그리고 상기 환원제 분사부의 전방에서 상기 환원제 분사부를 향해 고온 가스를 분사하는 가스 분사부를 포함한다.

Description

환원제 분해 시스템
본 발명의 실시예는 환원제 분해 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 질소산화물을 저감시키기 위한 환원제를 분해 생성하는 환원제 분해 시스템에 관한 것이다.
선택적 촉매 환원(selective catalytic reduction, SCR) 시스템은 디젤 엔진, 보일러, 소각기 등에서 발생된 배기가스가 함유한 질소산화물을 저감시키기 위한 시스템이다.
일반적으로 선택적 촉매 환원 시스템은 촉매가 내부에 설치되어 질소산화물 저감 반응을 일으키는 반응기를 질소산화물이 함유된 배기가스가 흐르는 배기 덕트 상에 설치하고, 배기가스와 환원제를 함께 통과시키면서 반응기의 내부에 마련된 촉매에서 질소산화물이 환원제와 반응하여 인체에 무해한 질소(N2)와 물(H2O)로 환원 처리한다. 그리고, 환원제는 반응기의 전방에서 배기 덕트를 흐르는 배기가스에 분사된다. 여기서, 환원제로는 우레아(urea) 수용액, 암모니아 수용액, 무수 암모니아 등을 사용하고 있다.
선택적 촉매 환원 시스템에서 환원제를 우레아(urea) 수용액으로 사용할 경우, 우레아가 배기가스의 온도에 의하여 암모니아로 분해되며 암모니아가 최종적인 환원제 역할을 수행하게 된다.
그런데, 배기가스의 온도가 낮을 경우, 예를 들어 배기가스의 온도가 섭씨 200 내지 250도 미만일 경우 우레아가 암모니아로 완전히 변환되지 않아 배기 덕트나 반응기의 내부에 침전물(deposit)을 형성하는 문제가 발생할 수 있다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 배기 덕트에 우레아 수용액을 직접 분사하지 않고 별도의 환원제 분해 챔버에 우레아 수용액을 분사하는 방법을 사용하였다. 환원제 분해 챔버에 우레아 수용액과 함께 우레아가 암모니아로 변환될 수 있도록 필요한 열에너지를 공급하여 우레아를 열분해 또는 가수분해시켜 암모니아를 생성한 다음 이를 반응기 전방의 배기 덕트에 공급하는 방법이다.
하지만, 선박이나 차량용 디젤 엔진에 사용되는 선택적 촉매 환원 시스템에서는 설치 공간의 제약으로 인하여 작은 공간에서 효과적으로 우레아를 분해시켜 암모니아를 생성할 수 있어야 할 뿐만 아니라 생성된 암모니아를 배기가스에 효율적으로 혼합시킬 수 있는 것이 요구된다.
그런데 별도의 환원제 분해 챔버를 사용하면 이를 위한 여러 추가 장비가 필요하게 되므로 선택적 촉매 환원 시스템의 설치 공간이 크게 증가하는 문제점이 있다.
본 발명의 실시예는 우레아를 분해시켜 암모니아를 생성하는 공간을 최소화하면서도 분해 효율과 함께 배기가스와의 혼합을 효과적으로 향상시킬 수 있는 환원제 분해 시스템을 제공한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 환원제 분해 시스템은 질소산화물을 함유한 배기가스가 이동하는 배기 덕트와, 상기 배기 덕트에 삽입되어 환원제를 분사하는 환원제 분사부, 그리고 상기 환원제 분사부의 전방에서 상기 환원제 분사부를 향해 고온 가스를 분사하는 가스 분사부를 포함한다.
상기 고온 가스가 갖는 온도는 상기 환원제 분사부가 분사한 상기 환원제의 분해 가능 온도 범위 내에 속할 수 있다.
상기한 환원제 분해 시스템은 상기 배기 덕트 내부의 일 영역에 설치되어 상기 배기 덕트와 함께 이중관 구조를 형성하는 내부 덕트를 더 포함할 수 있다. 그리고 상기 환원제 분사부는 상기 내부 덕트의 내부에서 상기 환원제를 분사하고 상기 가스 분사부는 상기 내부 덕트의 내부에서 상기 고온 가스를 분사할 수 있다.
상기 내부 덕트가 설치된 상기 배기 덕트의 일 영역은 타 영역보다 상대적으로 직경이 클 수 있다.
또한, 상기 내부 덕트의 전단부는 격벽으로 차폐될 수 있다.
상기한 환원제 분해 시스템에서, 상기 내부 덕트의 후방에는 믹서가 마련될 수 있다.
또한, 상기 내부 덕트의 전단부에는 다공판이 마련될 수 있다.
또한, 상기 내부 덕트의 전단부에는 가이드 베인(guide vane)이 마련될 수 있다.
상기한 환원제 분해 시스템은 상기 가스 분사부와 상기 환원제 분사부 사이에 마련된 믹서를 더 포함할 수 있다.
상기한 환원제 분해 시스템은 상기 가스 분사부와 상기 환원제 분사부 사이에 마련된 가이드 베인(guide vane)을 더 포함할 수 있다.
상기 가이드 베인은 상기 가스 분사부에서 상기 환원제 분사부 방향으로 갈수록 직경이 커지는 깔때기 형상으로 형성될 수 있다.
상기한 환원제 분해 시스템에서, 상기 가스 분사부의 전방에 상기 배기 덕트의 내부를 일부 막는 격벽이 마련될 수 있다.
상기한 환원제 분해 시스템은 상기 가스 분사부와 상기 환원제 분사부 사이에 마련된 온도 센서를 더 포함할 수 있다.
상기 온도 센서에서 측정된 온도가 상기 환원제의 분해 가능 온도 범위 이내이면, 상기 환원제 분사부는 상기 환원제를 분사할 수 있다.
상기 온도 센서에서 측정된 온도가 상기 환원제의 분해 가능 온도 범위를 벗어나면, 상기 환원제 분사부는 상기 환원제의 분사를 중단하거나 상기 가스 분사부가 분사하는 상기 고온 가스의 유량을 증가시키거나 상기 가스 분사부가 분사하는 상기 고온 가스의 온도를 상승시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 환원제 분해 시스템은 우레아를 분해시켜 암모니아를 생성하는 공간을 최소화하면서도 분해 효율과 함께 배기가스와의 혼합을 효과적으로 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 환원제 분해 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 환원제 분해 시스템의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 환원제 분해 시스템의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 환원제 분해 시스템의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 제5 실시예에 따른 환원제 분해 시스템의 구성도이다.
도 6은 본 발명의 제6 실시예에 따른 환원제 분해 시스템의 구성도이다.
도 7은 본 발명의 제7 실시예에 따른 환원제 분해 시스템의 구성도이다.
도 8은 본 발명의 제8 실시예에 따른 환원제 분해 시스템의 구성도이다.
도 9는 본 발명의 제9 실시예에 따른 환원제 분해 시스템의 구성도이다.
도 10은 본 발명의 제10 실시예에 따른 환원제 분해 시스템의 구성도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
또한, 여러 실시예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1 실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예들에서는 제1 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
도면들은 개략적이고 축척에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 축소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물, 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다.
본 발명의 실시예는 본 발명의 이상적인 실시예를 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도해의 다양한 변형이 예상된다. 따라서 실시예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다.
이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 환원제 분해 시스템 (101)을 설명한다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 환원제 분해 시스템(101)은 환원제 전구체인 우레아(urea)를 분해하여 배기가스가 함유한 질소산화물(NOx)을 저감시키기 위해 환원제로 사용되는 암모니아(NH3)를 생성한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 환원제 분해 시스템(101)의 후방에는 촉매(350)가 내부에 설치된 반응기(300)가 배치된다. 그리고 환원제 분해 시스템(101)을 통해 생성된 암모니아(NH3)는 배기가스와 혼합되어 촉매(350)를 거치면서 배기가스에 함유된 질소산화물(NOx)과 환원 반응한다. 이때, 촉매(350)는 제올라이트(Zeolite), 바나듐(Vanadium), 및 백금(Platinum) 등과 같이 해당 기술 분야의 종사자에게 공지된 다양한 소재로 만들어질 수 있다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 환원제 분해 시스템(101)은 배기 덕트(610), 환원제 분사부(410), 및 가스 분사부(510)를 포함한다.
또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 환원제 분해 시스템(101)은 환원제 공급부(450) 및 가스 공급부(550)를 더 포함할 수 있다.
배기 덕트(610)는 질소산화물(NOx)을 함유한 배기가스를 이동시킨다. 구체적으로, 배기 덕트(610)는 배기가스 배출원과 반응기(300)를 연결한다.
일례로, 배기가스 배출원은 선박용 엔진일 수 있다. 더욱 구체적으로는, 배기가스 배출원은 2행정 저속 디젤 엔진일 수 있다. 하지만, 본 발명의 제1 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 배기가스 배출원은 4행 중속 디젤 엔진일 수도 있으며, 2행정 저속 디젤 엔진과 4행 중속 디젤 엔진이 혼용된 복수의 엔진이 배기가스 배출원일 수도 있다. 이때, 2행정 저속 디젤 엔진은 선박에 추친력을 제공하는 주동력원으로 사용될 수 있으며, 4행 중속 디젤 엔진은 발전용 또는 보조 동력원 사용될 수 있다. 또한, 배기가스 배출원이 선박용 엔진에 한정되는 것은 아니며 차량용 엔진일 수도 있다.
이와 같이, 배기가스 배출원은 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공지된 다양한 종류의 엔진이거나 플랜트에 사용되는 동력 장치일 수도 있다.
환원제 분사부(410)는 배기 덕트(610)에 삽입되어 배기 덕트(610)를 통해 이동하는 배기가스에 우레아(urea, CO(NH2)2)를 우레아 수용액 형태로 분사한다. 일례로, 환원제 분사부(410)는 우레아 수용액을 후방, 즉 반응기(300) 방향으로 분사할 수 있다.
본 명세서에서 전방이라 함은 배기가스의 이동 방향을 기준으로 상류 방향을 의미하고, 후방이라 함은 배기가스의 이동 방향을 기준으로 하류 방향을 의미한다.
본 발명의 제1 실시예에서, 환원제 분사부(410)가 분사하는 우레아(urea, CO(NH2)2) 수용액은 환원제 전구체에 해당하며, 우레아가 열분해 또는 가수분해되면서 암모니아(NH3)와 이소시안산(Isocyanic acid, HNCO)이 생성되고, 이소시안산(HNCO)은 다시 암모니아(NH3)와 이산화탄소(CO2)로 분해될 수 있다.
환원제 공급부(450)는 환원제 분사부(410)가 분사할 우레아 수용액을 공급한다. 환원제 공급부(450)는 배기가스 배출원인 엔진의 부하에 따라 변동하는 환원제 요구량을 고려하여 적절한 양의 우레아를 공급할 수 있다.
또한, 구체적으로 도시하지 않았으나, 환원제 공급부(450)는 저장 탱크, 분무용 압축 공기 공급 장치 등 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공지된 다양한 구성을 포함할 수 있다.
가스 분사부(510)는 환원제 분사부(410)의 전방에서 환원제 분사부(410)를 향해 고온 가스를 분사한다. 이때, 가스 분사부(510)가 분사하는 고온 가스가 갖는 온도는 환원제 분사부(410)가 분사한 우레아의 분해 가능 온도 범위 내에 속한다. 일례로, 고온 가스는 섭씨 200도 내지 섭씨 600도 범위 내의 온도를 가질 수 있다.
이와 같이, 가스 분사부(510)가 분사하는 고온 가스는 환원제 분사부(410)가 분사한 우레아를 분해하기 위해 필요한 열에너지를 제공할 뿐만 아니라 우레아가 분해되어 생성된 암모니아를 배기가스와 효과적으로 혼합시키는데도 도움을 준다.
가스 공급부(550)는 가스 분사부(510)가 분사할 고온 가스를 공급한다. 또한, 본 발명의 제1 실시예에서, 가스 공급부(550)는 배기 덕트(610)를 따라 이동하는 배기가스의 온도가 우레아의 분해 가능 온도에 미치지 못할 경우에 가스 분사부(510)에 고온 가스를 공급할 수 있다.
또한, 구체적으로 도시하지 않았으나, 가스 공급부(550)는 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공지된 다양한 구성을 포함할 수 있다.
이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 환원제 분해 시스템(101)은 우레아를 분해시켜 암모니아를 생성하는 공간을 최소화하면서도 분해 효율과 함께 배기가스와의 혼합을 효과적으로 향상시킬 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 별도의 분해 챔버를 마련하지 않고, 우레아를 배기 덕트(610)를 따라 이동하는 배기가스에 직접 분사하면서도 가스 분사부(510)가 분사하는 고온 가스를 통해 효과적으로 우레아를 분해하여 암모니아를 생성할 수 있다.
또한, 가스 분사부(510)가 분사한 고온 가스는 배기 덕트(610)의 내부에서 새로운 기류를 형성하여 우레아가 분해되어 생성된 암모니아를 배기가스와 혼합시키는데 도움을 줄 수 있다.
이와 같이, 선택적 촉매 환원 시스템의 전체적인 크기를 증가시키지 않고도 효과적으로 우레아를 분해시켜 암모니아를 생성할 수 있을 뿐만 아니라 암모니아와 배기가스를 효과적으로 혼합시킬 수 있다.
또한, 우레아가 암모니아로 완전히 변환되지 않아 배기 덕트나 반응기의 내부에 침전물(deposit)을 형성하는 현상을 방지할 수 있다.
이하, 도 2를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 환원제 분해 시스템(102)을 설명한다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 환원제 분해 시스템(102)은, 전술한 제1 실시예에서, 배기 덕트(610) 내부의 일 영역에 설치되어 배기 덕트(610)와 함께 이중관 구조를 형성하는 내부 덕트(650)를 더 포함한다.
그리고 환원제 분사부(410)는 내부 덕트(650)의 내부에서 환원제를 분사하고 가스 분사부(510)는 내부 덕트(650)의 내부에서 고온 가스를 분사한다.
내부 덕트(650)는 가스 분사부(510)에서 분사된 고온 가스가 배기 덕트(610)의 내부에서 불필요하게 확산되는 것을 억제한다. 즉, 고온 가스가 갖는 열에너지가 환원제 분사부(410)에서 분사된 우레아를 분해하는데 집중될 수 있게 한다.
이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 환원제 분해 시스템(102)은 우레아를 분해시켜 암모니아를 생성하는 공간을 최소화하면서도 분해 효율과 함께 배기가스와의 혼합을 더욱 효과적으로 향상시킬 수 있다.
특히, 가스 분사부(510)가 분사한 고온 가스가 갖는 열에너지를 우레아를 분해하는데 집중시키고 불필요하게 낭비되는 것을 억제하여 선택적 촉매 환원 시스템의 전체적인 에너지 이용 효율을 향상시킬 수 있다.
이하, 도 3을 참조하여 본 발명의 제3 실시예에 따른 환원제 분해 시스템(103)을 설명한다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 환원제 분해 시스템(103)은, 전술한 제2 실시예에서, 내부 덕트(650)의 전단부를 차폐하는 격벽(670)을 더 포함한다.
즉, 격벽(670)은 배기 덕트(610)를 따라 이동하는 배기가스가 내부 덕트(650)의 전단부로 유입입되는 것을 차단한다.
따라서, 본 발명의 제3 실시예에 따르면, 배기 덕트(610)를 따라 이동하는 배기가스의 온도가 우레아의 분해 가능 온도에 미치지 못할 경우에 배기가스가 내부 덕트(650)로 유입되어 가스 분사부(510)가 분사한 고온 가스와 혼합됨으로써, 전체적인 온도가 낮아지는 현상을 억제할 수 있다.
즉, 가스 분사부(510)가 분사한 고온 가스가 갖는 열에너지를 환원제 분사부(410)에서 분사된 우레아를 분해하는데 더욱 집중시킬 수 있다.
이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 제3 실시예에 따른 환원제 분해 시스템(103)은 우레아를 분해시켜 암모니아를 생성하는 공간을 최소화하면서도 분해 효율과 함께 배기가스와의 혼합을 더욱 효과적으로 향상시킬 수 있다.
특히, 가스 분사부(510)가 분사한 고온 가스가 갖는 열에너지를 우레아를 분해하는데 더욱 집중시킬 수 있다.
이하, 도 4를 참조하여 본 발명의 제4 실시예에 따른 환원제 분해 시스템(104)을 설명한다.
도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제4 실시예에 따른 환원제 분해 시스템(104)은, 전술한 제2 실시예에서, 내부 덕트(650)의 전단부에 마련된 다공판(680)을 더 포함한다. 다공판(680)에는 배기가스가 통과할 수 있는 다수의 관통홀(689)이 형성된다.
다공판(680)은 배기 덕트(610)를 따라 이동하는 배기가스가 내부 덕트(650)의 전단부로 유입되는 유량을 감소시킬 뿐만 아니라 내부 덕트(650)로 유입된 배기가스의 기류를 변화시키거나 와류를 발생시킨다.
따라서, 본 발명의 제4 실시예에 따르면, 환원제 분사부(510)에서 분사된 우레아가 분해되어 생성된 암모니아를 배기가스와 효과적으로 혼합시킬 수 있다.
또한, 배기 덕트(610)를 따라 이동하는 배기가스의 온도가 우레아의 분해 가능 온도에 미치지 못할 경우에 배기가스가 내부 덕트(650)로 유입되는 유량을 감소시켜 가스 분사부(510)가 분사한 고온 가스의 온도가 낮아지는 현상을 감소시킬 수 있다. 즉, 가스 분사부(510)가 분사한 고온 가스가 갖는 열에너지를 환원제 분사부(410)에서 분사된 우레아를 분해하는데 집중시킬 수 있다.
또한, 배기가스가 다공판을 지나면서 형성된 기류의 변화로 인하여 우레아가 분해되어 생성된 암모니아를 배기가스와 효과적으로 혼합시킬 수 있다.
이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 제4 실시예에 따른 환원제 분해 시스템(104)은 우레아를 분해시켜 암모니아를 생성하는 공간을 최소화하면서도 분해 효율과 함께 배기가스와의 혼합을 더욱 효과적으로 향상시킬 수 있다.
이하, 도 5를 참조하여 본 발명의 제5 실시예에 따른 환원제 분해 시스템(105)을 설명한다.
도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제5 실시예에 따른 환원제 분해 시스템(105)은, 전술한 제2 실시예에서, 내부 덕트(650)의 전단부에 마련된 가이드 베인(guide vane)(690)을 더 포함한다.
가이드 베인(690)은 배기 덕트(610)를 따라 이동하는 배기가스가 내부 덕트(650)의 전단부로 유입될 때 배기가스의 기류를 변화시키거나 와류를 발생시킨다.
따라서, 본 발명의 제4 실시예에 따르면, 환원제 분사부(410)에서 분사된 우레아가 분해되어 생성된 암모니아를 배기가스와 효과적으로 혼합시킬 수 있다.
이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 제5 실시예에 따른 환원제 분해 시스템(105)은 우레아를 분해시켜 암모니아를 생성하는 공간을 최소화하면서도 분해 효율과 함께 배기가스와의 혼합을 더욱 효과적으로 향상시킬 수 있다.
이하, 도 6을 참조하여 본 발명의 제6 실시예에 따른 환원제 분해 시스템(106)을 설명한다.
도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제6 실시예에 따른 환원제 분해 시스템(106)에서는 내부 덕트(650)가 설치된 배기 덕트(610)의 일 영역(615)이 타 영역(611)보다 상대적으로 직경이 크게 형성된다.
또한, 환원제 분해 시스템(106)은 내부 덕트(650)의 후방에 마련된 믹서(710)를 더 포함한다.
본 발명의 제6 실시예에 따른 환원제 분해 시스템(106)은 배기 덕트(610)의 직경이 변화한다는 점과 믹서(710)가 추가된 점을 제외하면 제3 실시예와 동일하다.
배기 덕트(610)의 내부에 내부 덕트(650)가 설치되고, 내부 덕트(650)의 전단부가 격벽(670)에 의해 막히면, 배기 덕트(610)를 따라 이동하는 배기가스의 유로 저항이 증가하게 된다.
이와 같이 유로 저항이 증가하면 배기 덕트(610)의 내부의 압력이 상승할 수 있을 뿐만 아니라 배기계 전체에 부정적인 영향을 미쳐 배기가스 배출원인 엔진의 성능이 저하될 수 있다.
그러나 본 발명의 제6 실시예에 따르면, 내부 덕트(650)가 설치된 일 영역(615)에서 배기 덕트(610)의 직경을 증가시켜 배기가스의 이동에 따른 유로 저항이 증가하는 것을 억제할 수 있다.
또한, 본 발명의 제6 실시예에 따르면, 내부 덕트(650)의 후방에 믹서(710)를 마련하여 환원제 분사부(410)에서 분사된 우레아가 분해되어 생성된 암모니아를 배기가스와 효과적으로 혼합시킬 수 있다.
이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 제6 실시예에 따른 환원제 분해 시스템(106)은 우레아를 분해시켜 암모니아를 생성하는 공간을 최소화하면서도 분해 효율과 함께 배기가스와의 혼합을 더욱 효과적으로 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 제6 실시예에 따르면, 배기 덕트(610) 내에 내부 덕트(650)를 설치함으로써 유로 저항이 증가하는 것을 배기 덕트(610)의 구조를 개선하여 효과적으로 억제할 수 있다.
이하, 도 7을 참조하여 본 발명의 제7 실시예에 따른 환원제 분해 시스템(107)을 설명한다.
도 7에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제7 실시예에 따른 환원제 분해 시스템(107)은, 전술한 제1 실시예에서, 가스 분사부(510)와 환원제 분사부(410) 사이에 배치된 믹서(720)를 더 포함한다.
믹서(720)는 가스 분사부9510)에서 분사된 고온 가스의 기류를 변화시켜 환원제 분사부(410)에서 분사된 우레아가 고온 가스에 의해 분해되어 생성된 암모니아를 배기가스와 효과적으로 혼합시킬 수 있게 한다.
이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 제7 실시예에 따른 환원제 분해 시스템(107)은 우레아를 분해시켜 암모니아를 생성하는 공간을 최소화하면서도 분해 효율과 함께 배기가스와의 혼합을 더욱 효과적으로 향상시킬 수 있다.
이하, 도 8을 참조하여 본 발명의 제8 실시예에 따른 환원제 분해 시스템(108)을 설명한다.
도 8에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제8 실시예에 따른 환원제 분해 시스템(108)은, 전술한 제1 실시예에서, 가스 분사부(510)와 환원제 분사부(410) 사이에 배치된 가이드 베인(guide vane)(900)을 더 포함한다.
가이드 베인(900)은 가스 분사부(510)에서 분사된 고온 가스가 배기 덕트(610)의 내부에서 불필요하게 확산되는 것을 억제할 수 있다. 즉, 가이드 베인(900)은 가스 분사부(510)에서 분사된 고온 가스를 환원제 분사부(410) 방향으로 유도한다.
구체적으로, 가이드 베인(900)은 가스 분사부(510)에서 환원제 분사부(410) 방향으로 갈수록 직경이 커지는 깔때기 형상으로 형성될 수 있다.
이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 제8 실시예에 따른 환원제 분해 시스템(108)은 우레아를 분해시켜 암모니아를 생성하는 공간을 최소화하면서도 분해 효율과 함께 배기가스와의 혼합을 효과적으로 향상시킬 수 있다.
이하, 도 9를 참조하여 본 발명의 제9 실시예에 따른 환원제 분해 시스템(109)을 설명한다.
도 9에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제9 실시예에 따른 환원제 분해 시스템(109)은, 전술한 제1 실시예에서, 가스 분사부(510)의 전방에 마련된 격벽(800)을 더 포함한다.
이때, 격벽(800)은 배기 덕트(610)의 내부를 일부 막는다. 즉, 격벽(800)은 배기 덕트(610)를 따라 이동하는 배기가스가 가스 분사부(510)에서 분사된 고온 가스에 직접적으로 영향을 미치는 것을 억제시킨다.
따라서, 가스 분사부(510)에서 분사된 고온 가스가 환원제 분사부(410)에서 분사된 우레아를 분해시키기 이전에 배기 덕트(610)를 따라 이동하는 배기가스가 가스 분사부(510)에서 분사된 고온 가스와 직접적으로 혼합되는 것을 격벽(800)이 억제시킨다.
또한, 격벽(800)은 배기 덕트(610)를 따라 이동하는 배기가스의 기류에 와류를 유발하여 환원제 분사부(410)에서 분사된 우레아가 고온 가스에 의해 분해되어 생성된 암모니아를 배기가스와 효과적으로 혼합시킬 수 있다.
이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 제9 실시예에 따른 환원제 분해 시스템(109)은 우레아를 분해시켜 암모니아를 생성하는 공간을 최소화하면서도 분해 효율과 함께 배기가스와의 혼합을 효과적으로 향상시킬 수 있다.
이하, 도 10을 참조하여 본 발명의 제10 실시예에 따른 환원제 분해 시스템(110)을 설명한다.
도 10에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제10 실시예에 따른 환원제 분해 시스템(110)은, 전술한 제1 실시예에서, 가스 분사부(510)와 환원제 분사부(410) 사이에 배치된 온도 센서(200)를 더 포함한다.
본 발명의 제10 실시예에서는, 온도 센서(200)에서 측정된 온도가 우레아의 분해 가능 온도 범위 이내이면, 환원제 분사부(410)는 환원제를 분사할 수 있다. 예를 들어, 우레아의 분해 가능 온도 범위는 섭씨 200도 내지 섭씨 600도 일 수 있다.
또한, 온도 센서(200)에서 측정된 온도가 우레아의 분해 가능 온도 범위를 벗어나면, 환원제 분사부(410)는 우레아의 분사를 중단하거나 가스 분사부(510)가 분사하는 고온 가스의 유량을 증가시키거나 가스 분사부(510)가 분사하는 고온 가스의 온도를 상승시킬 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 제10 실시예에 따르면, 환원제 분사부(410)의 우레아 수용액 분사 시점을 적절하게 판단하여 우레아가 암모니아로 완전히 변환되지 않아 배기 덕트(610)나 반응기(300)의 내부에 침전물(deposit)을 형성하는 현상을 방지할 수 있다.
이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 제10 실시예에 따른 환원제 분해 시스템(110)은 우레아를 분해시켜 암모니아를 생성하는 공간을 최소화하면서도 분해 효율과 함께 배기가스와의 혼합을 효과적으로 향상시킬 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명은 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
본 발명의 실시예에 따른 환원제 분해 시스템은 우레아를 분해시켜 암모니아를 생성하는 공간을 최소화하면서도 분해 효율과 함께 배기가스와의 혼합을 효과적으로 향상시키는데 사용될 수 있다.

Claims (15)

  1. 질소산화물을 함유한 배기가스가 이동하는 배기 덕트;
    상기 배기 덕트에 삽입되어 환원제를 분사하는 환원제 분사부; 및
    상기 환원제 분사부의 전방에서 상기 환원제 분사부를 향해 고온 가스를 분사하는 가스 분사부
    를 포함하는 환원제 분해 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 고온 가스가 갖는 온도는 상기 환원제 분사부가 분사한 상기 환원제의 분해 가능 온도 범위 내에 속하는 것을 특징으로 하는 환원제 분해 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 배기 덕트 내부의 일 영역에 설치되어 상기 배기 덕트와 함께 이중관 구조를 형성하는 내부 덕트를 더 포함하며,
    상기 환원제 분사부는 상기 내부 덕트의 내부에서 상기 환원제를 분사하고 상기 가스 분사부는 상기 내부 덕트의 내부에서 상기 고온 가스를 분사하는 것을 특징으로 하는 환원제 분해 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 내부 덕트가 설치된 상기 배기 덕트의 일 영역은 타 영역보다 상대적으로 직경이 큰 것을 특징으로 하는 환원제 분해 시스템.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 내부 덕트의 전단부는 격벽으로 차폐된 것을 특징으로 하는 환원제 분해 시스템.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 내부 덕트의 후방에는 믹서가 마련된 것을 특징으로 하는 환원제 분해 시스템.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 내부 덕트의 전단부에는 다공판이 마련된 것을 특징으로 하는 환원제 분해 시스템.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 내부 덕트의 전단부에는 가이드 베인(guide vane)이 마련된 것을 특징으로 하는 환원제 분해 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 가스 분사부와 상기 환원제 분사부 사이에 마련된 믹서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 환원제 분해 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 가스 분사부와 상기 환원제 분사부 사이에 마련된 가이드 베인(guide vane)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 환원제 분해 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 가이드 베인은 상기 가스 분사부에서 상기 환원제 분사부 방향으로 갈수록 직경이 커지는 깔때기 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 환원제 분해 시스템.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 가스 분사부의 전방에 상기 배기 덕트의 내부를 일부 막는 격벽이 마련된 것을 특징으로 하는 환원제 분해 시스템.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 가스 분사부와 상기 환원제 분사부 사이에 마련된 온도 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 환원제 분해 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 온도 센서에서 측정된 온도가 상기 환원제의 분해 가능 온도 범위 이내이면, 상기 환원제 분사부는 상기 환원제를 분사하는 것을 특징으로 하는 환원제 분해 시스템.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 온도 센서에서 측정된 온도가 상기 환원제의 분해 가능 온도 범위를 벗어나면, 상기 환원제 분사부는 상기 환원제의 분사를 중단하거나 상기 가스 분사부가 분사하는 상기 고온 가스의 유량을 증가시키거나 상기 가스 분사부가 분사하는 상기 고온 가스의 온도를 상승시키는 것을 특징으로 하는 환원제 분해 시스템.
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