KR102070771B1

KR102070771B1 - Apparatus for treating exhaust gas of thermal plant

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Publication number: KR102070771B1
Application number: KR1020180120459A
Authority: KR
Inventors: 조한재; 이승재; 이주헌; 홍정호; 이경원; 김시우; 양진모; 장길자; 강유정
Original assignee: 한국서부발전 주식회사; 주식회사 이엠코
Priority date: 2018-10-10
Filing date: 2018-10-10
Publication date: 2020-01-29
Anticipated expiration: 2038-10-10

Abstract

화력발전소의 배가스 처리장치가 제공된다. 배가스 처리장치는, 화력발전소의 가스터빈(gas turbine) 후단에 배치된 덕트와 상기 가스터빈의 사이에서 배가스 흐름을 조절하여 상기 덕트의 내벽 측으로 유도하는 확산모듈부, 확산모듈부로부터 덕트의 내벽 측으로 유도된 배가스의 덕트 내 유동구간에 설치되며, 덕트에 슬라이딩 이동 가능하게 관통 결합되어 덕트의 내벽으로부터 돌출되는 복수 개의 분사노즐, 분사노즐과 연결되고 덕트 외부로 연장된 유체공급관, 유체공급관을 통해서 분사노즐로 액상의 오염물질 처리용 유체를 공급하는 유체공급부, 및 분사노즐에 구동력을 가하여 분사노즐을 슬라이딩 이동시켜 위치를 조정하는 노즐조정부를 포함한다.A flue gas treatment device for a thermal power plant is provided. The exhaust gas treatment device includes a diffusion module unit for controlling the exhaust gas flow between the duct disposed at the rear end of a gas turbine of the thermal power plant and the gas turbine and directing it to the inner wall side of the duct, from the diffusion module unit to the inner wall side of the duct. It is installed in the flow section of the duct of the induced flue gas, a plurality of injection nozzles which are slidably coupled to the duct so as to be slidable and protrude from the inner wall of the duct, fluid supply pipes connected to the injection nozzles and extending out of the duct, injection through the fluid supply pipe And a fluid supply unit for supplying a liquid for treating contaminants in the liquid phase to the nozzle, and a nozzle adjusting unit for applying a driving force to the injection nozzle to adjust the position by sliding the injection nozzle.

Description

Apparatus for treating exhaust gas of thermal plant}

본 발명은 배가스 처리장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 화력발전소의 배가스 처리장치에 관한 것이다.The present invention relates to a flue gas treatment device, and more particularly to a flue gas treatment device of a thermal power plant.

전력은 일반적으로 대규모 발전시설에서 생산되고 있다. 발전소에서는 주로 연료를 연소시켜 발전하는 화력발전방식이나, 원자력에너지를 이용한 원자력발전방식, 유체의 낙차를 이용하는 수력발전방식 등으로 발전하며, 그 밖의 발전시설 등에서는 태양열, 조력, 풍력 등을 이용한 발전방식도 사용된다.Electric power is generally produced in large power plants. In power plants, power generation is mainly carried out by burning fuel, nuclear power generation using nuclear energy, or hydroelectric power generation using fluid drop. In other power generation facilities, power generation using solar power, tidal power, wind power, etc. The method is also used.

이 중 화력발전방식은 현재까지도 매우 활발하게 사용되고 있는 발전방식으로서 연료를 연소하여 터빈을 구동하는 방식이다. 화력발전으로 전력을 얻기 위해서는 지속적으로 연료를 소비해야 하며 연료는 가스터빈 내에서 연소되며 다량의 배가스(배기가스)를 생성하게 된다. 이러한 배가스는 연료의 연소반응 및 고온 열반응 등에 의해 생성된 오염물질들을 함유하고 있어 각별한 처리가 요구된다. Among these, the thermal power generation method is a very active power generation method that uses a combustion engine to drive a turbine. In order to get power from thermal power generation, fuel must be continually consumed, and the fuel is burned in the gas turbine and generates a large amount of exhaust gas (exhaust gas). These flue gases contain pollutants generated by the combustion reaction and the high temperature thermal reaction of the fuel and require special treatment.

따라서 화력발전소에 다양한 형태의 처리설비가 적용되고 있으나(예, 대한민국 등록특허공보 10-1563079 등) 종래의 처리설비로 배가스가 만족스럽게 처리되지는 못하고 있다. 특히 화력발전소는 터빈의 운전 상태가 수시로 변동되고 그에 따라 배가스의 유량, 속도, 온도 등의 조건도 바뀔 수 있으며 특히, 기동 시 조건이 급격히 바뀔 수 있어 이에 대한 기술적 대응이 필요하나 만족스러운 처리 기술의 개발은 아직 미진한 실정이다.Therefore, various types of treatment facilities have been applied to thermal power plants (eg, Korean Patent Publication No. 10-1563079, etc.). However, the exhaust gas is not satisfactorily treated with conventional treatment facilities. In particular, in thermal power plants, the operating conditions of turbines change frequently and the conditions such as the flow rate, speed, and temperature of the flue gas can be changed accordingly. In particular, the conditions can be changed drastically at the start-up. Development is still underdeveloped.

대한민국 등록특허공보 제10-1563079호(2015. 10. 30), 명세서Republic of Korea Patent Publication No. 10-1563079 (2015. 10. 30), specification

본 발명의 기술적 과제는, 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로서, 화력발전소의 배가스 처리장치를 제공하는 것이며, 특히 화력발전시설의 기동 시에도 배가스를 효율적으로 처리할 수 있는 화력발전소의 배가스 처리장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The technical problem of the present invention is to provide a flue gas treatment apparatus for a thermal power plant, and to solve such problems, and in particular, to provide a flue gas treatment apparatus for a thermal power plant that can efficiently treat flue gas even when a thermal power plant is activated. It is.

본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problem of the present invention is not limited to the above-mentioned problem, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명에 의한 화력발전소의 배가스 처리장치는, 화력발전소의 가스터빈(gas turbine) 후단에 배치된 덕트와 상기 가스터빈의 사이에서 배가스 흐름을 조절하여 상기 덕트의 내벽 측으로 유도하는 확산모듈부; 상기 확산모듈부로부터 상기 덕트의 내벽 측으로 유도된 배가스의 상기 덕트 내 유동구간에 설치되며, 상기 덕트에 슬라이딩 이동 가능하게 관통 결합되어 상기 덕트의 내벽으로부터 돌출되는 복수 개의 분사노즐; 상기 분사노즐과 연결되고 상기 덕트 외부로 연장된 유체공급관; 상기 유체공급관을 통해서 상기 분사노즐로 액상의 오염물질 처리용 유체를 공급하는 유체공급부; 및 상기 분사노즐에 구동력을 가하여 상기 분사노즐을 슬라이딩 이동시켜 위치를 조정하는 노즐조정부를 포함한다.An apparatus for treating exhaust gas of a thermal power plant according to the present invention includes: a diffusion module unit configured to control an exhaust gas flow between a duct disposed at a rear end of a gas turbine of a thermal power plant and the gas turbine, and guide the flow of exhaust gas to an inner wall side of the duct; A plurality of injection nozzles installed in the flow section in the duct of the exhaust gas guided from the diffusion module part to the inner wall side of the duct and slidingly coupled to the duct so as to protrude from the inner wall of the duct; A fluid supply pipe connected to the injection nozzle and extending out of the duct; A fluid supply unit supplying a fluid for treating a pollutant in a liquid state to the injection nozzle through the fluid supply pipe; And a nozzle adjusting unit configured to apply a driving force to the injection nozzle to adjust the position by sliding the injection nozzle.

상기 노즐조정부는, 일단부는 고정되며 타단부는 상기 분사노즐에 연결되어 상기 분사노즐의 길이방향으로 신축되는 구동실린더를 포함할 수 있다.The nozzle adjustment part may include a driving cylinder having one end fixed thereto and the other end connected to the injection nozzle, the driving cylinder being stretched in the longitudinal direction of the injection nozzle.

상기 배가스 처리장치는, 상기 덕트의 내부와 외부를 연통시키며 내측에 상기 분사노즐이 삽입되는 덕트관통관을 더 포함할 수 있다.The exhaust gas treatment device may further include a duct through-tube communicating the inside and the outside of the duct and having the injection nozzle inserted therein.

상기 유체공급관은 상기 분사노즐의 상기 덕트 외부로 노출된 단부에 연결될 수 있다.The fluid supply pipe may be connected to an end exposed to the outside of the duct of the injection nozzle.

상기 확산모듈부는, 내부로 배가스가 통과되는 외측 실린더부 및 상기 외측 실린더부의 중심부에 삽입되어 배가스를 원심 방향으로 유도하는 허브(hub)를 포함할 수 있다.The diffusion module unit may include an outer cylinder portion through which exhaust gas passes and an hub inserted into a central portion of the outer cylinder portion to guide the exhaust gas in a centrifugal direction.

상기 덕트는, 상기 분사노즐이 돌출되는 평면 형상의 서로 다른 내벽이 연결되어 단면이 다각형상을 이루는 다각형 덕트로 이루어질 수 있다.The duct may be formed of a polygonal duct having a polygonal cross section by connecting different inner walls of a planar shape in which the injection nozzles protrude.

상기 분사노즐은 서로 다른 복수 개의 상기 내벽 각각에 적어도 하나가 배열될 수 있다.At least one injection nozzle may be arranged on each of the plurality of different inner walls.

상기 배가스 처리장치는, 상기 허브에 배가스의 유동방향을 상기 덕트의 내벽 측으로 유도하는 흐름조절부재를 더 포함할 수 있다.The exhaust gas treating apparatus may further include a flow control member configured to direct the flow direction of the exhaust gas to the inner wall side of the duct.

상기 분사노즐은, 상기 허브의 외주면에서 상기 허브의 길이방향으로 연장된 연장선과 교차되지 않을 수 있다.The injection nozzle may not intersect an extension line extending in the longitudinal direction of the hub from the outer circumferential surface of the hub.

상기 덕트 내 배가스의 유속은 10m/s이상일 수 있다.The flow rate of the exhaust gas in the duct may be 10m / s or more.

상기 덕트는 일 측에 진동을 완충시키는 완충연결부를 포함하며, 상기 분사노즐은 상기 완충연결부의 후단에 위치할 수 있다.The duct includes a shock absorbing connection for cushioning vibration on one side, and the injection nozzle may be located at the rear end of the shock absorbing connection.

상기 분사노즐은, 유체토출구와 연결되며 오염물질 처리용 유체를 이송하는 유체이송로, 및 상기 유체토출구와 연결되지 않고 상기 유체이송로를 둘러싸며 단열유체를 수송하는 단열유로를 포함할 수 있다.The injection nozzle may include a fluid transport path connected to the fluid discharge port and transporting the fluid for pollutant treatment, and an insulated flow path surrounding the fluid transport path without being connected to the fluid discharge port and transporting the insulating fluid.

상기 분사노즐은, 상기 유체토출구와 연결되며 가압기체를 이송하는 가압기체유로를 더 포함할 수 있다.The injection nozzle may further include a pressurized gas passage which is connected to the fluid discharge port and conveys a pressurized gas.

상기 유체이송로와 상기 단열유로 사이에 상기 가압기체유로가 배치될 수 있다.The pressurized gas passage may be disposed between the fluid transfer passage and the heat insulation passage.

상기 가압기체유로는 상기 유체이송로의 외주부 둘레에 배치될 수 있다.The pressurized gas passage may be disposed around an outer circumferential portion of the fluid transfer path.

상기 유체이송로는 상기 가압기체유로의 외주부 둘레에 배치될 수 있다.The fluid transfer passage may be disposed around an outer circumference of the pressurized gas passage.

상기 가압기체유로는 상기 유체이송로와 이격되고, 상기 단열유로는 상기 가압기체유로 또한 둘러쌀 수 있다.The pressurized gas flow path may be spaced apart from the fluid transfer path, and the insulating gas flow path may be surrounded by the pressurized gas flow oil.

상기 가압기체유로는 상기 유체이송로와 이격되고, 상기 가압기체유로를 둘러싸는 추가 단열유로가 형성될 수 있다.The pressurized gas passage may be spaced apart from the fluid transfer passage, and an additional adiabatic passage surrounding the pressurized gas passage may be formed.

본 발명에 의하면, 화력발전소의 배가스를 매우 효과적, 효율적으로 처리할 수 있다. 특히 간단하면서도 편리하게 배가스 처리가 가능하다. 이러한 본 발명은 특히 복합화력발전소에서 생성되고 배출되는 배가스에 대해서 탁월한 처리효과를 발휘할 수 있으며 복합화력발전소의 기동 시점에도 탁월한 처리효과를 발휘할 수 있다. According to the present invention, the exhaust gas of a thermal power plant can be treated very effectively and efficiently. Particularly simple and convenient flue gas treatment is possible. In particular, the present invention can exert an excellent treatment effect on the flue gas generated and discharged from the combined cycle power plant, and can exhibit an excellent treatment effect even at the start of the combined cycle power plant.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 화력발전소의 배가스 처리장치의 배치구조를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 배가스 처리장치의 분사노즐이 설치되는 덕트 부분의 A-A'단면도이다.
도 3은 도 2의 분사노즐의 설치구조를 나타낸 확대도이다.
도 4는 도 1의 배치구조 중 일부를 확대하여 도시한 부분확대도이다.
도 5 내지 도 7은 도 4의 분사노즐의 내부구조를 설명하기 위한 단면도들이다.
도 8은 허브에 형성되는 흐름조절부재의 예를 도시한 도면이다.
도 9는 도 1의 배가스 처리장치의 작동도이다.1 is a view showing the arrangement of the exhaust gas treatment apparatus of a thermal power plant according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line A-A 'of the duct portion in which the injection nozzle of the exhaust gas treating apparatus of FIG. 1 is installed.
3 is an enlarged view illustrating an installation structure of the injection nozzle of FIG. 2.
4 is an enlarged partial view of a part of the arrangement of FIG. 1.
5 to 7 are cross-sectional views illustrating an internal structure of the injection nozzle of FIG. 4.
8 is a view showing an example of a flow control member formed in the hub.
FIG. 9 is an operation diagram of the exhaust gas treating apparatus of FIG. 1.

본 발명의 이점 및 특징 그리고 그것들을 달성하기 위한 방법들은 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 단지 청구항에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조부호는 동일 구성요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but can be implemented in various different forms, only the embodiments are to make the disclosure of the present invention complete and the general knowledge in the art to which the present invention belongs. It is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.

이하, 도 1 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 화력발전소의 배가스 처리장치(이하, 배가스 처리장치)에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, an exhaust gas treating apparatus (hereinafter, referred to as an exhaust gas treating apparatus) of a thermal power plant according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 9.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 화력발전소의 배가스 처리장치의 배치구조를 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 배가스 처리장치의 분사노즐이 설치되는 덕트 부분의 A-A'단면도이며, 도 3은 도 2의 분사노즐의 설치구조를 나타낸 확대도이고, 도 4는 도 1의 배치구조 중 일부를 확대하여 도시한 부분확대도이다.1 is a view showing the arrangement of the exhaust gas treatment apparatus of the thermal power plant according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view taken along line A-A 'of the duct portion is installed nozzle of the exhaust gas treatment apparatus of FIG. 3 is an enlarged view illustrating an installation structure of the injection nozzle of FIG. 2, and FIG. 4 is an enlarged partial view of a portion of the arrangement of FIG. 1.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 배가스 처리장치(10)는 화력발전소의 배가스의 흐름을 이용하여 효과적으로 배가스 처리가 가능하도록 구성된다. 본 발명의 배가스 처리장치(10)는 가스터빈(gas turbine)(1)과 연결된 확산모듈부(2)를 통해 덕트(3) 내벽 측으로 배가스의 흐름을 유도하도록 형성된다. 분사노즐(11)은 배가스가 유동하는 공간 내부에 가설되는 그리드와 같은 구조를 필요로 하지 않으며, 덕트(3) 내벽으로부터 직접 돌출되어 있어 덕트(3) 내 배가스 흐름을 방해하지 않으면서 오염물질 처리용 유체를 배가스에 용이하게 주입할 수 있다.1 to 4, the exhaust gas treatment apparatus 10 of the present invention is configured to effectively process the exhaust gas using the flow of the exhaust gas of the thermal power plant. Exhaust gas treatment apparatus 10 of the present invention is formed to induce the flow of exhaust gas to the inner wall side of the duct (3) through the diffusion module unit 2 connected to the gas turbine (gas turbine) (1). The injection nozzle 11 does not require a grid-like structure that is installed inside the space in which the flue gas flows, and protrudes directly from the inner wall of the duct 3 so that the pollutants can be treated without disturbing the flue gas flow in the duct 3. The solvent fluid can be easily injected into the exhaust gas.

특히, 분사노즐(11)이 배치된 덕트(3) 내벽의 구역은 확산모듈부(2)에 의해 원심 방향으로 유도된 배가스 흐름이 형성 및 유지되는 구역으로 덕트(3) 내 배가스가 상대적으로 고농도로 분포하는 구역이다. 따라서 이러한 구역 내 배치된 분사노즐(11)로 배가스 내 오염물질 처리용 유체를 집중적으로 주입함으로써 더욱 효과적으로 배가스 내 오염물질을 처리할 수 있다. 이와 같이 배가스의 흐름을 고려하여 특정 지점에서 오염물질 처리용 유체를 집중 분사하여 처리함으로써 배가스 전체의 처리효율을 크게 상승시킬 수 있다.In particular, the area of the inner wall of the duct 3 in which the injection nozzle 11 is arranged is a region in which the exhaust gas flow induced in the centrifugal direction is formed and maintained by the diffusion module part 2, and the exhaust gas in the duct 3 has a relatively high concentration. This area is distributed as. Therefore, by intensively injecting the pollutant treatment fluid in the exhaust gas into the injection nozzle 11 disposed in such a zone, it is possible to more effectively treat the pollutants in the exhaust gas. As such, by considering the flow of the exhaust gas, by treating the contaminant treatment fluid by intensive injection at a specific point, the overall treatment efficiency of the exhaust gas may be greatly increased.

이와 같은 처리구조는 가스터빈(1) 기동 시점에 아직 온도가 충분히 상승되지 않은 배가스에도 오염물질 처리용 유체를 집중 주입하여 매우 탁월한 처리효과를 발휘할 수 있는 것으로, 가스터빈(1)의 운전상황이 수시적으로 바뀌며 상대적으로 자주 기동되는 복합화력발전소에 특히 효과적으로 적용될 수 있다. 즉 본 발명의 처리대상인 배가스는 바람직하게는 복합화력발전소의 배가스일 수 있으며 본 발명은 복합화력발전소의 가스터빈(1)이 기동하는 시점에 발생된 배가스 처리에 특히 유용할 수 있다. 특히 종래 이러한 기동 초기에 배가스에 함유되어 황연(yellow gas)을 만들어내는 원인물질들 역시 본 발명의 처리구조를 이용하여 매우 효과적으로 처리할 수 있어 복합화력발전소의 황연 등을 제거하는 데에 본 발명은 매우 유용할 수 있다. Such a treatment structure is able to exert a very excellent treatment effect by intensively injecting pollutant treatment fluid into the flue gas whose temperature has not yet risen sufficiently at the time of starting the gas turbine 1, and the operation situation of the gas turbine 1 It can be applied particularly effectively to combined cycle power plants that change from time to time and are relatively frequent. That is, the flue gas to be treated in the present invention may preferably be flue gas of the combined cycle power plant, and the present invention may be particularly useful for the flue gas treatment generated at the time when the gas turbine 1 of the combined cycle power plant is started. Particularly, the causative substances contained in the exhaust gas at the beginning of the start-up to produce yellow gas can also be treated very effectively by using the treatment structure of the present invention. It can be very useful.

본 발명의 일 실시예에 의한 배가스 처리장치(10)는 구체적으로 다음과 같이 구성된다. 배가스 처리장치(10)는, 화력발전소의 가스터빈(1) 후단에 배치된 덕트와(3) 가스터빈(1)의 사이에서 배가스 흐름을 조절하여 덕트(3)의 내벽 측으로 유도하는 확산모듈부(2), 확산모듈부(2)로부터 덕트(3)의 내벽 측으로 유도된 배가스의 덕트(3) 내 유동구간에 설치되며, 덕트(3)에 슬라이딩 이동 가능하게 관통 결합되어 덕트(3)의 내벽으로부터 돌출되는 복수 개의 분사노즐(11), 분사노즐(11)과 연결되고 덕트(3) 외부로 연장된 유체공급관(12), 유체공급관(12)을 통해서 분사노즐(11)로 액상의 오염물질 처리용 유체를 공급하는 유체공급부(13), 및 분사노즐(11)에 구동력을 가하여 분사노즐(11)을 슬라이딩 이동시켜 위치를 조정하는 노즐조정부(도 3의 112참조)를 포함한다. 이하 이러한 배가스 처리장치(10)의 구체적인 배치구조와 각 구성부의 특징 등에 대해서 각 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.Exhaust gas treatment apparatus 10 according to an embodiment of the present invention is specifically configured as follows. The exhaust gas treatment device 10 includes a diffusion module unit for controlling the exhaust gas flow between the duct disposed at the rear end of the gas turbine 1 of the thermal power plant and the gas turbine 1 to guide the inner gas side of the duct 3. (2) is installed in the flow section in the duct (3) of the exhaust gas guided from the diffusion module unit 2 to the inner wall side of the duct (3), and is coupled through the duct (3) so as to be slidably movable. Liquid contamination into the injection nozzles 11 through the fluid supply pipes 12 and the fluid supply pipes 12 connected to the plurality of injection nozzles 11 and the injection nozzles 11 protruding from the inner wall and extending out of the duct 3. And a nozzle adjusting unit (see 112 in FIG. 3) for adjusting the position by sliding the injection nozzle 11 by applying a driving force to the injection nozzle 11. Hereinafter, the specific arrangement of the exhaust gas treatment device 10 and the features of each component will be described in more detail with reference to the drawings.

먼저 가스터빈(1), 덕트(3), 덕트확관(4), 및 연돌(6)로 이루어진 배가스 배기구조와 확산모듈부(2)의 배치관계에 대해 설명한다. 이하 전단과 후단은 배가스 진행방향을 기준으로 한 상대적 위치로 도 1에서는 배가스가 가로방향 우측으로 진행하므로 각 구성부에 대해 오른쪽의 말단 측 방향이 후단이 될 수 있다. 도 1을 참조하여 상세하게 설명하면, 가스터빈(1)은 연료를 연소시켜 터빈을 회전시키며 연소 시 발생하는 배가스를 후단으로 배출한다. 가스터빈(1)의 후단에는 덕트(3)가 배치된다. 덕트(3)는 가스터빈(1) 후단에 위치하되 가스터빈(1)과 직접 연결되지는 않을 수 있다. 확산모듈부(2)는 가스터빈(1)과 덕트(3)의 사이에 형성될 수 있다. 확산모듈부(2)는 가스터빈(1)에서 배출된 배가스를 유입하여 압력을 조절하고 확산시켜 덕트(3) 측으로 배출할 수 있다. 확산모듈부(2)는 배가스를 통과시키며 배가스에 원심방향 속도성분을 추가할 수 있으며, 이로 인해 확산모듈부(2) 후단의 덕트(3) 내벽 측으로 배가스가 유도될 수 있다. First, the arrangement relationship between the exhaust gas exhaust structure consisting of the gas turbine 1, the duct 3, the duct expansion pipe 4, and the stack 6 and the diffusion module unit 2 will be described. Hereinafter, the front end and the rear end are relative positions with respect to the exhaust gas traveling direction, so that the exhaust gas proceeds to the right side in the horizontal direction in FIG. 1, so that the end side of the right side may be the rear end for each component. Referring to FIG. 1 in detail, the gas turbine 1 burns fuel to rotate a turbine and discharges exhaust gas generated during combustion to the rear stage. A duct 3 is arranged at the rear end of the gas turbine 1. The duct 3 may be located at the rear end of the gas turbine 1 but may not be directly connected to the gas turbine 1. The diffusion module part 2 may be formed between the gas turbine 1 and the duct 3. The diffusion module unit 2 may discharge the exhaust gas discharged from the gas turbine 1 to adjust the pressure and diffuse the discharge gas to the duct 3. The diffusion module unit 2 passes through the exhaust gas and adds a centrifugal velocity component to the exhaust gas, thereby allowing the exhaust gas to be guided to the inner wall side of the duct 3 at the rear end of the diffusion module unit 2.

덕트(3) 후단에는 다시 덕트확관(4)이 연결된다. 덕트확관(4)은 너비가 점차 증가되는 깔때기 형상의 구조물로 후단의 배열회수보일러부(5)와 연결된다. 배열회수보일러부(5)는 덕트(3)보다 너비가 넓은 배가스 유동통로를 포함하며 그 내부에는 배가스의 열에너지를 회수하고 회수된 열에너지를 증폭시키기 위한 과열기 등이 설치되어 있을 수 있다. 배열회수보일러부(5) 후단에는 수직방향으로 연장된 연돌(6)이 연결되어 있어 배가스는 연돌(6)을 통해 최종 배출된다.At the rear end of the duct 3, the duct expansion pipe 4 is connected again. Duct expansion pipe (4) is a funnel-shaped structure that gradually increases in width is connected to the array recovery boiler portion 5 of the rear end. The heat recovery boiler part 5 includes a flue gas flow passage having a wider width than the duct 3, and a superheater for recovering heat energy of the exhaust gas and amplifying the recovered heat energy may be installed therein. The rear end of the heat recovery boiler portion 5 is connected to the stack 6 extending in the vertical direction so that the exhaust gas is finally discharged through the stack 6.

분사노즐(11)은 확산모듈부(2)로부터 덕트(3)의 내벽 측으로 유도된 배가스의 덕트(3) 내 유동구간에 설치된다. 전술한 바와 같이 확산모듈부(2)는 배가스를 유입하여 압력을 조절하고 확산시켜 배출하며 배가스는 이러한 과정에서 원심방향의 속도 성분을 얻고 후단에 위치한 덕트(3)의 내벽 측으로 유도된다. 분사노즐(11)은 덕트(3)의 내벽에서 직접 돌출 형성되므로 이와 같이 덕트(3) 내벽 측으로 유도되어 형성된 고농도의 배가스 흐름에 오염물질 처리용 유체를 직접 주입하여 처리할 수 있다. 상기 유동구간은 확산모듈(2)에 의해 덕트(3) 내벽 측으로 유도된 배가스가 유동하는 공간을 의미하며, 이로써 제한되는 것은 아니나 바람직하게는, 후술하는 허브(22)의 외주면에서 허브(22)의 길이방향으로 평행하게 연장된 연장선과 덕트(3)의 내벽 사이에 형성된 공간일 수 있다. The injection nozzle 11 is installed in the flow section in the duct 3 of the exhaust gas guided from the diffusion module part 2 to the inner wall side of the duct 3. As described above, the diffusion module unit 2 adjusts the pressure and diffuses the exhaust gas to discharge the exhaust gas. In this process, the exhaust gas obtains a velocity component in the centrifugal direction and is led to the inner wall side of the duct 3 located at the rear end. Since the injection nozzle 11 protrudes directly from the inner wall of the duct 3, the fluid for treating pollutants may be directly injected into the exhaust gas stream having a high concentration, which is guided to the inner wall of the duct 3. The flow section means a space in which the exhaust gas guided by the diffusion module 2 to the inner wall side of the duct 3 flows, but is not limited thereto. Preferably, the hub 22 is formed on the outer circumferential surface of the hub 22 described later. It may be a space formed between the extension line extending in the longitudinal direction of the inner wall of the duct (3).

확산모듈부(2)는 내부로 배가스가 통과되는 외측 실린더부(21) 및 외측 실린더부(21)의 중심부에 삽입되어 배가스를 원심 방향으로 유도하는 허브(hub)(22)를 포함하는 구조로 이루어져 덕트(3) 내벽 측으로 유도된 배가스 흐름을 더욱 용이하게 형성할 수 있다. 외측 실린더부(21)는 원형 단면을 가질 수 있다. 외측 실린더부(21) 중심부의 허브(22)는 배가스에 대해 일종의 저항체로 기능하여 배가스의 흐름방향을 허브(22) 바깥쪽으로 변경하므로 허브(22)를 통과하는 동안 배가스에 원심방향의 속도성분이 더욱 크게 추가될 수 있다. 허브(22)의 길이나 직경 등은 필요에 따라 변경될 수 있다. 허브(22)는 외측 실린더부(21)에 지지대(23)로 연결되어 고정될 수 있다.The diffusion module unit 2 has a structure including a hub 22 which is inserted into the center of the outer cylinder portion 21 and the outer cylinder portion 21 through which the exhaust gas passes and guides the exhaust gas in the centrifugal direction. It is possible to more easily form the exhaust gas flow guided to the inner wall side of the duct (3). The outer cylinder portion 21 may have a circular cross section. The hub 22 in the center of the outer cylinder portion 21 functions as a kind of resistance to the exhaust gas and changes the flow direction of the exhaust gas to the outside of the hub 22, so that the velocity component in the centrifugal direction is applied to the exhaust gas while passing through the hub 22. It can be added even larger. The length or diameter of the hub 22 may be changed as necessary. The hub 22 may be fixed to the outer cylinder portion 21 by being connected to the support 23.

덕트(3)는 확산모듈부(2)와 덕트확관(4) 사이의 배관으로 이루어질 수 있으며 일 측에 진동을 완충시키는 완충연결부(31)를 포함할 수 있다. 분사노즐(11)은 완충연결부(31)의 후단에 위치할 수 있다. 예를 들어 덕트(3)는, 도시된 바와 같이 제1덕트부(3a), 제2덕트부(3b), 및 제1덕트부(3a)와 제2덕트부(3b) 사이의 완충연결부(31)로 이루어진 구조일 수 있으며 완충연결부(31)가 진동을 흡수하여 후단으로의 진동의 전파를 저지하도록 형성된 구조일 수 있다. 분사노즐(11)이 이러한 완충연결부(31)의 후단에 위치함으로써 분사노즐(11)은 가스터빈(1)의 기계적 진동 등에 의한 영향을 최소화하면서 정상 위치에서 보다 원활하게 배가스에 오염물질 처리용 유체를 주입할 수 있다. 그러나 반드시 그와 같이 한정될 필요는 없으며 필요한 경우 분사노즐(11)은 완충연결부(31)의 전단 혹은 후단 등에 관계없이 덕트(3) 내 어느 위치에도 설치가 가능하다. 다만 본 실시예에서는 완충연결부(31) 후단에 배치된 예를 설명하나 반드시 그와 같이 한정하여 이해할 필요는 없다. 완충연결부(31)는 다양한 형태의 완충장치를 포함하여 형성될 수 있으며 예를 들어, 벨로우즈와 같이 진동을 흡수하는 주름관과 같은 구조물을 포함하여 형성될 수 있다. 제1덕트부(3a)와 제2덕트부(3b)의 크기는 정해진 것은 아니며 완충연결부(31)의 위치나 배치상태에 따라서 크기나 배치상태는 적절히 변경될 수 있다. 예를 들어, 완충연결부(31)를 가스터빈(1)과 가까운 쪽으로 이동시켜 배치함으로써 제1덕트부(3a) 측의 길이가 제2덕트부(3b) 측보다는 짧게 형성될 수 있다.The duct 3 may be formed of a pipe between the diffusion module unit 2 and the duct expansion pipe 4, and may include a buffer connection part 31 for buffering vibration on one side. The injection nozzle 11 may be located at the rear end of the shock absorbing connector 31. For example, the duct 3 may include the first duct portion 3a, the second duct portion 3b, and the buffer connection portion between the first duct portion 3a and the second duct portion 3b as shown. It may be a structure consisting of 31) and the buffer connection portion 31 may be a structure formed to absorb the vibration to block the propagation of the vibration to the rear end. Since the injection nozzle 11 is located at the rear end of the buffer connection part 31, the injection nozzle 11 smoothly handles the pollutant in the exhaust gas more smoothly at the normal position while minimizing the influence of the mechanical vibration of the gas turbine 1. Can be injected. However, the present invention is not necessarily limited thereto, and if necessary, the injection nozzle 11 may be installed at any position in the duct 3 regardless of the front end or the rear end of the buffer connection part 31. However, in the present embodiment will be described an example disposed on the rear end of the shock-absorbing connection portion 31, but is not necessarily limited to such an understanding. The buffer connection part 31 may be formed to include various types of shock absorbers, and may include, for example, a structure such as a corrugated pipe that absorbs vibration, such as a bellows. The size of the first duct portion 3a and the second duct portion 3b is not fixed, and the size or arrangement may be appropriately changed according to the position or arrangement of the buffer connecting portion 31. For example, the length of the side of the first duct portion 3a may be shorter than that of the side of the second duct portion 3b by moving the shock absorbing portion 31 closer to the gas turbine 1.

유체공급관(12)은 분사노즐(11)과 연결되고 덕트(3) 외부로 연장된다. 유체공급관(12)은 덕트(3) 외부의 유체 공급구조로부터 덕트(3)에 결합된 분사노즐(11)로 오염물질 처리용 유체를 공급할 수 있는 다양한 형태로 구조화 될 수 있다. 따라서 도시된 바와 같은 유체공급관(12)의 형성방식은 예시적인 것이므로 유체공급관(12)의 형태를 그와 같이 한정하여 이해할 필요는 없다. 유체공급관(12)에는 유체를 유동시키는 펌프(12a)와 관로를 개폐하여 유출입을 제어하는 제어밸브(12b) 등을 포함하는 유체제어구조 또한 다양한 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어 펌프(12a)는 정량 주입이 가능한 정량 펌프 등을 포함할 수 있으며, 제어밸브(12b)는 유출입 제어가 가능한 차단밸브, 역류를 방지하는 체크밸브, 압력조절이 가능한 PRV(pressure regulating valve) 등과 같은 다양한 형태의 밸브구조를 하나 또는 하나 이상 조합하여 형성할 수 있고, 그 외 추가적으로 밸브를 설치하는 것도 가능하다. 또한 밸브의 위치도 필요에 따라 변경되어 유체를 도입하는 메인 관로나 각 분사노즐(11)로 분기되는 분기관 등에 필요한 만큼 설치해 줄 수 있다.The fluid supply pipe 12 is connected to the injection nozzle 11 and extends outside the duct 3. The fluid supply pipe 12 may be structured in various forms capable of supplying a fluid for treating contaminants from the fluid supply structure outside the duct 3 to the injection nozzle 11 coupled to the duct 3. Therefore, since the formation method of the fluid supply pipe 12 as shown is exemplary, it is not necessary to limit the shape of the fluid supply pipe 12 as such. The fluid supply pipe 12 may also have a fluid control structure including a pump 12a for flowing fluid and a control valve 12b for opening and closing the pipe to control the inflow and outflow. For example, the pump 12a may include a metering pump capable of metering, and the control valve 12b may include a shutoff valve capable of controlling inflow and outflow, a check valve preventing backflow, and a pressure regulating valve capable of regulating pressure. It is possible to form a combination of one or more of the valve structure of various forms, such as), and may additionally install a valve. In addition, the position of the valve is also changed as necessary, so that it can be provided as necessary, such as the main line for introducing the fluid, the branch pipe branched to each injection nozzle (11).

유체공급부(13)는 유체공급관(12)을 통해서 분사노즐(11)로 액상의 오염물질 처리용 유체를 공급한다. 유체공급부(13)는 오염물질 처리용 유체를 저장하는 저장소일 수 있으며 예를 들어 유체저장탱크와 같은 구조물을 포함할 수 있다. 유체공급부(13)에는 액상의 오염물질 처리용 유체가 저장되어 유체공급관(12)으로 공급될 수 있다. 오염물질 처리용 유체는 배가스 내 다양한 오염물질(예, 질소산화물, 황산화물 등)을 처리 가능한 물질일 수 있다. 오염물질의 종류에 따라서 상기 물질도 달라질 수 있으며 상기 물질은 단일 물질이거나 하나 이상의 물질이 혼합된 것일 수도 있다. 이러한 오염물질 처리용 유체를 덕트(3) 내벽에 돌출 형성된 분사노즐(11)로 분사함으로써 덕트(3) 내벽 측으로 유도된 배가스에 보다 효과적으로 주입할 수 있다. The fluid supply unit 13 supplies a fluid for treating contaminants in the liquid phase to the injection nozzle 11 through the fluid supply pipe 12. The fluid supply unit 13 may be a reservoir for storing a fluid for treating contaminants and may include, for example, a structure such as a fluid storage tank. The fluid supply unit 13 may store a fluid for treating pollutants in the liquid state and supply the fluid to the fluid supply pipe 12. The pollutant treatment fluid may be a material capable of treating various pollutants (eg, nitrogen oxides, sulfur oxides, etc.) in the exhaust gas. Depending on the type of contaminant, the material may vary, and the material may be a single material or a mixture of one or more materials. By spraying such a pollutant treatment fluid into the injection nozzle 11 protruding from the inner wall of the duct 3, it is possible to more effectively inject into the exhaust gas guided to the inner wall side of the duct 3.

오염물질 처리용 유체는, 예를 들어, 배가스 내 질소산화물을 환원시키는 액상의 환원제일 수 있으며, 특히 가스터빈(1)의 기동 초기에 생성되어 배가스 내 함유될 수 있는 이산화질소와 같은 황연의 원인물질을 환원시켜 처리하는 것일 수 있다. 오염물질 처리용 유체는 예를 들어, 비질소계 환원제일 수 있으며 이산화질소를 일산화질소로 환원시켜 처리함으로써 황연을 저감할 수 있는 것일 수 있다. 오염물질 처리용 유체는, 한 분자 내에 수산(OH)기, 에테르기, 알데히드기, 또는 케톤기를 하나 이상 포함하는 탄화수소, 함산소탄화수소, 및 탄수화물 중에서 선택된 하나 이상일 수 있으며 액상일 수 있다. 보다 바람직하게는 오염물질 처리용 유체는, 에탄올(Ethanol), 에틸렌글리콜(Ethylene glycol), 및 글리세린(Glycerin) 중에서 선택된 하나 이상일 수 있으며, 액상일 수 있다. 그러나 이와 같이 한정될 필요는 없으며, 오염물질 처리용 유체는 상황에 따라 암모니아와 같은 질소계 환원제를 포함할 수도 있다.The pollutant treatment fluid may be, for example, a liquid reducing agent for reducing nitrogen oxides in the exhaust gas, and in particular, a causative agent of sulfur dioxide such as nitrogen dioxide, which is generated at the start of the gas turbine 1 and may be contained in the exhaust gas. It may be to reduce the treatment. The contaminant treatment fluid may be, for example, a non-nitrogen reducing agent, and may reduce sulfur by treating nitrogen dioxide with nitrogen monoxide. The contaminant treatment fluid may be at least one selected from hydrocarbons, oxygenated hydrocarbons, and carbohydrates containing at least one hydroxyl (OH) group, ether group, aldehyde group, or ketone group in one molecule, and may be liquid. More preferably, the pollutant treatment fluid may be at least one selected from ethanol, ethylene glycol, and glycerin, and may be liquid. However, the present invention is not limited thereto, and the contaminant treating fluid may also include a nitrogen-based reducing agent such as ammonia depending on circumstances.

이때, 분사노즐(11)은 도 2에 도시된 바와 같이 덕트(3)를 관통하여 결합된다. 분사노즐(11)은 전술한 바와 같이 덕트(3)에 슬라이딩 이동 가능하게 관통 결합되어 덕트(3)의 내벽으로부터 돌출된다.'돌출'은 분사노즐(11)의 적어도 일부, 바람직하게는 오염물질 처리용 유체가 분사되는 말단부가 덕트(3) 내벽면 보다 덕트(3) 내측에 위치하는 상태를 의미한다. 분사노즐(11)은 일단부는 덕트(3) 내부에 위치하고 타단부는 덕트(3) 외부로 노출될 수 있다. 즉, 분사노즐(11)은 전술한 바와 같이 덕트(3) 내부에서 배가스 유동을 방해하는 구조물 등의 도움 없이 덕트(3)를 관통하여 매우 간편한 방식으로 설치가 가능하다. 오염물질 처리용 유체를 공급하는 유체공급관(12)은 분사노즐(11)의 덕트(3) 외부로 노출된 단부에 연결될 수 있다.At this time, the injection nozzle 11 is coupled through the duct (3) as shown in FIG. The injection nozzle 11 is slidably coupled to the duct 3 to protrude from the inner wall of the duct 3 as described above. The 'protrusion' is at least a part of the injection nozzle 11, preferably a contaminant. It means the state in which the distal end into which the processing fluid is injected is located inside the duct 3 rather than the inner wall surface of the duct 3. One end of the injection nozzle 11 may be located inside the duct 3 and the other end may be exposed to the outside of the duct 3. That is, the injection nozzle 11 can be installed in a very simple manner through the duct 3 without the help of the structure, such as to block the exhaust gas flow in the duct 3 as described above. The fluid supply pipe 12 for supplying the fluid for contaminant treatment may be connected to an end exposed to the outside of the duct 3 of the injection nozzle 11.

분사노즐(11)은 구체적으로 도 3에 도시된 바와 같은 구조로 설치될 수 있다. 예를 들어 덕트(3)의 내부와 외부를 연통시키며 내측에 분사노즐(11)이 삽입되는 덕트관통관(111)을 포함하는 구조로 분사노즐(11)을 보다 안정적으로 슬라이딩 이동시킬 수 있다. 분사노즐(11)은 덕트관통관(111)에 삽입되어 슬라이딩 이동할 수 있으며 유지보수 작업이나 교체 등이 필요한 경우에는 덕트관통관(111)으로부터 배출되어 분리되는 것도 가능하다. 분사노즐(11)이 분리되는 경우 덕트관통관(111)에 커버(미도시) 등을 결합하여 밀폐할 수 있다. 덕트관통관(111)은 도시된 바와 같이 그 적어도 일부가 덕트(3)를 관통하도록 형성될 수 있으며 전체 길이는 필요에 따라 적절히 조정될 수 있다. 덕트관통관(111)은 예를 들어 단일 관재로 형성되거나 플랜지 등이 형성된 복수 개의 관재를 연결하여 형성할 수 있다.Injection nozzle 11 may be specifically installed in a structure as shown in FIG. For example, the injection nozzle 11 can be slidably moved in a structure including a duct through-hole 111 which communicates the inside and the outside of the duct 3 and has the injection nozzle 11 inserted therein. The injection nozzle 11 may be inserted into the duct through pipe 111 to be slidably moved, and may be separated from the duct through pipe 111 when a maintenance work or replacement is required. When the spray nozzle 11 is separated, a cover (not shown) or the like may be coupled to the duct through pipe 111 to seal the nozzle. As shown, at least a portion of the duct through-hole 111 may be formed to penetrate the duct 3, and the overall length may be appropriately adjusted as necessary. The duct through pipe 111 may be formed by connecting a plurality of pipes formed of a single pipe or formed with a flange, for example.

분사노즐(11)의 일 측에는 전술한 바와 같은 노즐조정부(112)가 형성된다. 노즐조정부(112)는 분사노즐(11)에 구동력을 가하여 분사노즐(11)을 슬라이딩 이동시켜 위치를 조정한다. 노즐조정부(112)는 예를 들어, 일단부는 고정되며 타단부는 분사노즐(11)에 연결되어 분사노즐(11)의 길이방향으로 신축되는 구동실린더(112a)를 포함할 수 있다. 구동실린더(112a)는 유압에 의해 작동할 수 있으며 분사노즐(11)의 길이방향으로 신축되어 분사노즐(11)을 역시 길이방향으로 슬라이딩 이동시킬 수 있다. 이로 인해 예를 들어, 도 3의 (a) 또는 (b)와 같이 분사노즐(11)의 위치가 변경될 수 있다. 이러한 구조는 분사노즐(11)을 편리하고 정밀하게 슬라이딩 이동시킬 수 있는 구조로 분사노즐(11)의 말단 위치를 조정하는 데 매우 유용하며 전술한 바와 같이 분사노즐(11)의 유지보수 등이 필요한 경우에도 유용할 수 있다.One side of the injection nozzle 11 is formed with a nozzle adjusting unit 112 as described above. The nozzle adjusting unit 112 applies a driving force to the injection nozzle 11 to adjust the position by slidingly moving the injection nozzle 11. The nozzle adjusting unit 112 may include, for example, a driving cylinder 112a which is fixed at one end and connected at the other end to the injection nozzle 11 to extend in the longitudinal direction of the injection nozzle 11. The drive cylinder 112a may be operated by hydraulic pressure and stretched in the longitudinal direction of the injection nozzle 11 to slide the injection nozzle 11 in the longitudinal direction as well. For this reason, for example, as shown in (a) or (b) of FIG. 3, the position of the injection nozzle 11 may be changed. Such a structure is very useful for adjusting the distal position of the injection nozzle 11 in a structure that can conveniently and precisely slide the injection nozzle 11, and requires maintenance of the injection nozzle 11 as described above. It can also be useful.

구동실린더(112a)는 고정브라켓(112b)과 같은 지지구조물에 결합될 수 있으며 일단부가 고정브라켓(112b)에 고정되어 움직이지 않을 수 있다. 따라서 구동실린더(112a)가 신축됨에 따라서 타단부가 움직이며 구동력을 전달할 수 있다. 구동실린더(112a)의 타단부는 분사노즐(11)과 연결부(112c)로 연결될 수 있고 연결부(112c)는 예를 들어 암이나 로드 등 두 지점을 연결하여 동력을 전달할 수 있는 고정형 연결구조를 이용하여 형성될 수 있다. The driving cylinder 112a may be coupled to a support structure such as the fixing bracket 112b and one end thereof may be fixed to the fixing bracket 112b and not move. Therefore, as the driving cylinder 112a is expanded and contracted, the other end may move and transmit driving force. The other end of the driving cylinder 112a may be connected to the injection nozzle 11 and the connecting portion 112c, and the connecting portion 112c may use a fixed connection structure capable of transmitting power by connecting two points, such as an arm or a rod, for example. Can be formed.

그 밖에도 도시된 바와 같이 분사노즐(11)의 이동에 따른 길이변동 등을 감지하는 센서부(112d)를 설치할 수 있고 이를 통해 분사노즐(11)의 위치나 이동상태를 측정하거나 그를 통해 위치를 보다 정밀하게 조정하는 등의 제어가 가능하다. 센서부(112d)는 예를 들어 덕트(3) 외측의 분사노즐(11)과 인접한 지점에 배치될 수 있으며 서로 다른 위치에 복수 개가 배열될 수 있다. 센서부(112d)는 예를 들어, 근접센서 등으로 형성될 수 있다. 또한, 덕트관통관(111)의 일 측에는 퍼지가스홀(111a)이 형성될 수 있으며 이를 통해 덕트관통관(111) 내부로 퍼지가스를 주입하는 것도 가능하다. 퍼지가스를 주입하여 불순물 등을 제거하고 장치가 보다 원활하게 작동되도록 할 수 있다. 예를 들어, 고압공기 등을 퍼지가스로 이용할 수 있으며 퍼지가스홀(111a)에 관로(미도시)를 연결하여 퍼지가스를 공급해 줄 수 있다. 퍼지가스홀(111a) 역시 밸브구조(미도시)나 커버(미도시) 등을 이용하여 미 사용시에는 밀폐시킬 수 있다.In addition, as shown in the figure, a sensor unit 112d for detecting a length change according to the movement of the injection nozzle 11 may be installed, and through this, the position or the moving state of the injection nozzle 11 may be measured or the position may be viewed through the same. It is possible to control precisely. For example, the sensor unit 112d may be disposed at a point adjacent to the injection nozzle 11 outside the duct 3, and a plurality of sensor units 112d may be arranged at different positions. The sensor unit 112d may be formed of, for example, a proximity sensor. In addition, one side of the duct through-hole 111 may be formed with a purge gas hole 111a through which it is possible to inject the purge gas into the duct through-hole (111). The purge gas may be injected to remove impurities and the device may operate more smoothly. For example, high pressure air may be used as the purge gas, and a purge gas may be connected to the purge gas hole 111a to supply a purge gas. The purge gas hole 111a may also be sealed when not in use by using a valve structure (not shown) or a cover (not shown).

덕트(3)는 분사노즐(11)이 돌출되는 평면 형상의 서로 다른 내벽이 연결되어 단면이 다각형상을 이루는 다각형 덕트로 이루어질 수 있다. 그러나 반드시 그와 같이 한정될 필요는 없으며 덕트(3)는 원형 단면을 갖는 형상으로 형성될 수도 있다. 다만 본 실시예에서는 다각형 덕트인 경우를 예로 설명하며 그러한 경우 하기와 같은 특징을 추가적으로 가질 수 있다. 그러나 본 실시예는 하나의 예일 뿐이므로 다른 실시예에서 덕트(3)의 형상은 필요에 따라 다른 형상으로도 얼마든지 변경이 가능하다. 덕트(3)는 원형 단면을 갖는 외측 실린더부(21)의 최대 직경보다 너비가 넓을 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이 외측 실린더부(21)의 최대직경보다 너비가 넓게 확장된 사각 형상의 덕트로 형성될 수 있다. 분사노즐(11)은 이러한 덕트(3)의 서로 다른 복수 개의 내벽 각각에 적어도 하나가 배열될 수 있다. 그러나 덕트(3)의 형상이 도시된 형상으로 한정될 필요는 없으며 분사노즐(11)의 배열도 도시된 바와 같이 한정될 필요는 없다. 필요에 따라 사각형상이 아닌 다른 다각형 형상을 갖는 덕트(3)도 가능하며, 덕트(3)의 형상이나 배치에 따라서 분사노즐(11)의 배열도 얼마든지 바뀔 수 있다. 예를 들어, 분사노즐(11)은 배가스의 유속분포 등을 고려하여 서로 다른 내벽 각각에 설치된 개수나 서로 인접한 노즐간 간격 등을 적절히 바꾸어 줄 수 있다.The duct 3 may be formed of a polygonal duct having a polygonal cross section by connecting different inner walls of a planar shape in which the injection nozzles 11 protrude. However, it is not necessarily limited as such, and the duct 3 may be formed in a shape having a circular cross section. However, in the present embodiment, a case of a polygonal duct is described as an example, and in such a case, the following features may be additionally provided. However, since the present embodiment is only one example, the shape of the duct 3 in other embodiments may be changed to other shapes as necessary. The duct 3 may be wider than the maximum diameter of the outer cylinder portion 21 having a circular cross section. For example, as shown in Figure 2 may be formed of a rectangular duct that is wider than the maximum diameter of the outer cylinder portion 21 wider. At least one injection nozzle 11 may be arranged on each of a plurality of different inner walls of the duct 3. However, the shape of the duct 3 need not be limited to the shape shown and the arrangement of the injection nozzle 11 need not be limited as shown. If necessary, a duct 3 having a polygonal shape other than a rectangular shape is also possible, and the arrangement of the injection nozzles 11 may be changed according to the shape or arrangement of the duct 3. For example, the injection nozzle 11 may appropriately change the number of nozzles installed on each of the different inner walls or the distance between the adjacent nozzles in consideration of the flow rate distribution of the exhaust gas.

분사노즐(11)은 도 2에 도시된 바와 같이 허브(22)를 바라보는 방향으로 허브(22)와 중첩되지 않게 형성될 수 있다. 즉 전술한 바와 같이 확산모듈부(2)는 외측 실린더부(21)의 중심부에 삽입된 허브(22)를 포함하며, 분사노즐(11)은 허브(22)의 외주면에서 허브(22)의 길이방향으로 연장된 연장선과 교차되지 않을 수 있다(도 4참조). 이하, 도 4를 참조하여 분사노즐(11)의 배치구조에 대해서 좀더 상세히 설명한다.The injection nozzle 11 may be formed so as not to overlap with the hub 22 in a direction facing the hub 22 as shown in FIG. 2. That is, as described above, the diffusion module part 2 includes a hub 22 inserted into the center of the outer cylinder part 21, and the injection nozzle 11 has a length of the hub 22 on the outer circumferential surface of the hub 22. May not intersect the extension line extending in the direction (see FIG. 4). Hereinafter, the arrangement structure of the injection nozzle 11 will be described in more detail with reference to FIG. 4.

도 4를 참조하면, 분사노즐(11)의 말단은, 허브(22)의 외주면에서 허브(22)의 길이방향으로 평행하게 연장된 연장선에서 덕트(3)의 내벽으로 내린 수선 a를 따라, 덕트(3)의 내벽으로부터 수선 a의 길이보다 작은 거리로 이격되어 있을 수 있다. 바람직하게는, 분사노즐(11)의 말단은 수선 a의 1/12에 해당하는 위치에 있을 수 있다. 이와 같이 분사노즐(11)의 말단 위치를 설정함으로써 덕트(3) 내벽 측으로 유도된 배가스 흐름 상에 분사노즐(11)의 말단을 보다 정확하게 위치시킬 수 있고 따라서 덕트(3) 내측으로 유도된 배가스 흐름에 오염물질 처리용 유체를 보다 효과적으로 주입하고 혼합하는 것이 가능하다. 이는 실험례로부터도 확인된다. 이러한 분사노즐(11)의 배치는 전술한 것처럼 허브(22)의 외주면에서 허브(22)의 길이방향으로 연장된 연장선과 교차되는 않는 한도 내에서 이루어지는 것으로서 분사노즐(11)의 말단 위치는 전술한 분사노즐(11)의 슬라이딩 구조를 이용하여 보다 효과적으로 조정될 수 있다.Referring to FIG. 4, the end of the injection nozzle 11 is along the waterline a lowered to the inner wall of the duct 3 in an extension line extending parallel to the longitudinal direction of the hub 22 at the outer circumferential surface of the hub 22. It may be spaced apart from the inner wall of (3) by a distance smaller than the length of the waterline a. Preferably, the distal end of the spray nozzle 11 may be at a position corresponding to 1/12 of the waterline a. By setting the end position of the injection nozzle 11 in this way, the end of the injection nozzle 11 can be more accurately positioned on the exhaust gas flow directed to the inner wall side of the duct 3, and thus the exhaust gas flow induced into the duct 3. It is possible to more effectively inject and mix the contaminant treatment fluid into the. This is also confirmed from the experimental example. The disposition of the injection nozzle 11 is made within the limit that does not intersect the extension line extending in the longitudinal direction of the hub 22 on the outer circumferential surface of the hub 22 as described above, and the distal position of the injection nozzle 11 is It can be adjusted more effectively using the sliding structure of the injection nozzle (11).

또한, 분사노즐(11)은 덕트(3) 내벽에서 덕트(3)의 길이방향으로 평행하게 연장된 제1연장선(L1)과 허브(22)의 말단에서 연장되어 제1연장선(L1)과 수직하게 교차하는 제2연장선(L2)의 교차점으로부터, 제1연장선(L1)을 따라, 허브(22)에서 덕트(3)의 후단부에 연결된 덕트확관(4)까지의 직선거리 c보다 작은 거리로 이격되어 있을 수 있다. 바람직하게는, 분사노즐(11)은 직선거리 c의 2/5에 해당하는 위치에 있을 수 있다. 즉 분사노즐(11)은 말단의 위치뿐만 아니라 그 전체의 설치 위치도 조정될 수 있으며 이를 통해 덕트(3) 내측으로 유도된 배가스 흐름에 오염물질 처리용 유체를 보다 효과적으로 주입하고 혼합하는 것이 가능하다. 이 역시 실험례로부터도 확인된다. 특히 덕트(3) 내 배가스의 유속이 특정 범위(바람직하게는 유속 10m/s 이상, 보다 바람직하게는 유속 10~70m/s)인 경우에 상기한 바와 같은 분사노즐(11)의 말단 및 전체 위치 설정이 보다 효과적일 수 있다. Further, the injection nozzle 11 extends from the end of the first extension line L1 and the hub 22 extending in parallel in the longitudinal direction of the duct 3 on the inner wall of the duct 3 and perpendicular to the first extension line L1. From the point of intersection of the second extension line (L2) that intersects with ease, the distance along the first extension line (L1) less than the straight line distance c from the hub 22 to the duct expansion pipe 4 connected to the rear end of the duct (3) It may be spaced apart. Preferably, the injection nozzle 11 may be at a position corresponding to 2/5 of the straight line distance c. That is, the injection nozzle 11 can be adjusted not only the position of the end, but also the installation position of the whole, through which it is possible to more effectively inject and mix the pollutant treatment fluid to the exhaust gas flow introduced into the duct (3). This is also confirmed from the experimental example. In particular, when the flow velocity of the exhaust gas in the duct 3 is a specific range (preferably at least 10 m / s flow rate, more preferably at a flow rate of 10 to 70 m / s), the terminal and the total position of the injection nozzle 11 as described above. The setting can be more effective.

이하 도 5 내지 도 7을 참조하여 분사노즐의 내부 구조에 대해 보다 상세히 설명한다. 도 5 내지 도 7은 도 4의 분사노즐의 내부구조를 설명하기 위한 단면도들이다. 각 단면도는 유체토출구가 형성된 분사노즐의 말단부를 도시한 것으로 도면의 각 예에서 좌측에는 종단면도를 우측에는 횡단면도를 함께 배치하여 유로구조 등의 확인이 용이하도록 하였다.Hereinafter, the internal structure of the injection nozzle will be described in more detail with reference to FIGS. 5 to 7. 5 to 7 are cross-sectional views illustrating an internal structure of the injection nozzle of FIG. 4. Each cross-sectional view shows the distal end of the injection nozzle in which the fluid discharge port is formed. In each example of the figure, a longitudinal cross-sectional view is arranged on the left side and a cross-sectional view on the right side to facilitate confirmation of the flow path structure.

이러한 분사노즐(11)은 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같은 유로구조가 내부에 형성될 수 있다. 분사노즐(11)은 말단의 유체토출구(11d)와 연결되며 오염물질 처리용 유체(F)를 이송하는 유체이송로(11a), 및 유체토출구(11d)와 연결되지 않고 유체이송로(11a)를 둘러싸며 단열유체(H)를 수용하는 단열유로(11c)를 포함할 수 있다. 따라서 단열유로(11c)의 단열작용으로 오염물질 처리용 유체(F)가 배가스의 고열에 의해 기화되지 않고 분사노즐(11) 내부로 안전하게 이동하여 배출되도록 할 수 있다. 이하, 이러한 유로구조의 예를 좀더 상세히 설명한다.The injection nozzle 11 may have a flow path structure as shown in FIGS. 5 to 7. The injection nozzle 11 is connected to the fluid discharge port 11d at the end and is connected to the fluid transport path 11a for transporting the fluid F for contaminant treatment, and the fluid transport path 11a without being connected to the fluid discharge port 11d. It may include a heat insulating passage (11c) surrounding the heat insulating fluid (H) surrounding. Therefore, the contaminant treatment fluid F may be safely moved into the injection nozzle 11 without being evaporated by the high heat of the exhaust gas by the adiabatic action of the adiabatic flow path 11c. Hereinafter, an example of such a flow path structure will be described in more detail.

분사노즐(11)은 예를 들어, 도 5의 (a), (b)에 도시된 바와 같이 형성될 수 있다. 분사노즐(11)은 오염물질 처리용 유체(F)를 유동시키는 유체이송로(11a)와, 단열유체(H)를 유동시키며 유체이송로(11a)를 둘러싸 형성되는 단열유로(11c)를 포함하고 말단에 유체이송로(11a)와 연통되는 유체토출구(11d)가 형성될 수 있다. 단열유체(H)는 오염물질 처리용 유체의 증발을 막기 위한 것일 수 있다. 예를 들어, 도시된 바와 같이 중앙에 유체이송로(11a)가 배치되고, 유체이송로(11a) 둘레에 단열유로(11c)가 배치되어 유로들이 동심원 상의 구조를 이룰 수 있다. 분사노즐(11)은 다중의 유로구조를 통해 오염물질 처리용 유체를 내부에 위치시켜 보호하고 외부의 고열은 차단할 수 있으며, 따라서 오염물질 처리용 유체가 노즐 내부에서 증발하는 등의 문제를 효과적으로 해결할 수 있다. 즉, 가스터빈에 직접 연결된 확산모듈부 후단에서 배가스는 상대적으로 매우 고온일 수 있으므로 이와 같은 노즐구조를 이용하여 배가스의 열에 의해 노즐 내부의 오염물질 처리용 유체가 토출되기도 전에 증발하는 등의 문제를 원활히 해결할 수 있다.The injection nozzle 11 may be formed, for example, as shown in FIGS. 5A and 5B. The injection nozzle 11 includes a fluid transfer path 11a for flowing the pollutant treatment fluid F, and an adiabatic flow path 11c which flows the adiabatic fluid H and surrounds the fluid transfer path 11a. And the fluid discharge port (11d) in communication with the fluid transfer path (11a) may be formed at the end. Insulating fluid (H) may be to prevent evaporation of the fluid for pollutant treatment. For example, as illustrated, the fluid transport path 11a is disposed at the center, and the heat insulation path 11c is disposed around the fluid transport path 11a to form a concentric circle structure. The injection nozzle 11 can protect the contaminant processing fluid through a plurality of flow path structures inside and block external high heat, thus effectively solving the problem of contaminant processing fluid evaporating inside the nozzle. Can be. That is, since the exhaust gas at the rear end of the diffusion module directly connected to the gas turbine may be relatively very high temperature, such a nozzle structure may be used to evaporate before the fluid for treating pollutants inside the nozzle is discharged by the heat of the exhaust gas. It can be solved smoothly.

이러한 분사노즐(11)은 도 5의 (a)와 같이 단열유로(11c)의 말단이 유체토출구(11d) 주변으로 개구된 구조로 형성될 수도 있으며, 도 5의 (b)와 같이 단열유로(11c) 일 측과 타 측으로 단열유체(H)를 유출입하여 순환시키는 구조로 형성될 수도 있다. 단열유체(H)는 기체 또는 액체로 형성될 수 있으며 단열유체(H)가 기체인 경우 도 5의 (a)와 같은 구조가 보다 효과적일 수 있다. 즉 단열유체(H)로 공기 등의 기체를 사용할 수 있고 이를 단열유로(11c) 내부로 지속적으로 통과시켜 배출함으로써 외부의 열을 내부까지 도달하지 못하도록 효과적으로 단열시킬 수 있다. 또한, 단열유체(H)가 물 등 액체로 형성된 경우에는 도 5의 (b)와 같이 단열유로(11c)의 일 측과 타 측에 단열유체(H)를 입출하는 유로를 개설하여, 단열유체(H)가 단열유로(11c) 내부로 순환한 후 배출되도록 구성할 수 있다. 특히, 이와 같은 구조로 후술하는 가압기체 등을 활용하지 않고도, 분사노즐(11)로 액상의 오염물질 처리용 유체를 분사하여 배가스 내 효과적으로 주입할 수 있다. 다만, 본 발명의 분사노즐(11)의 구조가 그와 같이 제한될 필요는 없으므로 필요에 따라 적용이 가능할 수 있는 다른 구조에 대해서도 추가적으로 설명한다.The injection nozzle 11 may be formed in a structure in which the end of the heat insulating passage 11c is opened around the fluid discharge port 11d as shown in FIG. 5 (a), and as shown in FIG. 5 (b). 11c) may be formed to have a structure in which the heat-insulating fluid (H) flows in and out of one side and the other side. The adiabatic fluid H may be formed of a gas or a liquid, and when the adiabatic fluid H is a gas, a structure such as (a) of FIG. 5 may be more effective. That is, it is possible to use a gas such as air as the insulating fluid (H) and by effectively passing it through the heat insulating passage (11c) can be effectively insulated so that the external heat does not reach to the inside. In addition, when the heat insulating fluid (H) is formed of a liquid such as water, a flow path for introducing the heat insulating fluid (H) into one side and the other side of the heat insulating passage (11c) is opened as shown in FIG. (H) can be configured to be discharged after circulating into the heat insulation passage (11c). In particular, such a structure can be effectively injected into the exhaust gas by injecting a liquid for treating pollutants in the liquid phase to the injection nozzle 11 without utilizing a pressurized gas or the like described later. However, since the structure of the injection nozzle 11 of the present invention does not need to be limited as described above, other structures that may be applicable as necessary will be further described.

한편, 필요에 따라 분사노즐(11)은 유체토출구(11d)와 연결되며 가압기체(G)를 이송하는 가압기체유로(11b)를 더 포함할 수도 있다. 그러한 경우 오염물질 처리용 유체를 미립자 형태의 포말로 형성하여 분사시켜 줄 수도 있다. 이러한 경우 분사노즐(11)은 도 6의 (a), (b)에 도시된 바와 같이, 오염물질 처리용 유체(F)를 유동시키는 유체이송로(11a)와, 단열유체(H)를 유동시키며 유체이송로(11a)를 둘러싸 형성되는 단열유로(11c)와, 가압기체(G)를 유동시키는 가압기체유로(11b)를 포함하고 말단에 유체이송로(11a)와 가압기체유로(11b)와 연통되는 유체토출구(11d)가 형성될 수 있다. 바람직하게는, 유체이송로(11a)와 단열유로(11c) 사이에 가압기체유로(11b)가 배치될 수 있으며, 도시된 바와 같이 가압기체유로(11b)는 유체이송로(11a)의 외주부 둘레에 배치될 수 있다. 예를 들어, 도시된 바와 같이 중앙에 유체이송로(11a)가 배치되고, 유체이송로(11a) 둘레에 가압기체유로(11b) 및 단열유로(11c)가 차례로 배치되어 유로들은 동심원 상의 구조를 이룰 수 있다.Meanwhile, if necessary, the injection nozzle 11 may further include a pressurized gas passage 11b connected to the fluid discharge port 11d and transferring the pressurized gas G. In such a case, the pollutant treating fluid may be formed into a foam in the form of particulates and sprayed. In this case, the injection nozzle 11 flows through the fluid transfer path 11a for flowing the pollutant treatment fluid F and the adiabatic fluid H, as shown in (a) and (b) of FIG. 6. And an adiabatic flow passage (11c) formed surrounding the fluid transfer passage (11a) and a pressurized gas passage (11b) for flowing the pressurized gas (G), and a fluid transfer passage (11a) and a pressurized gas passage (11b) at the end thereof. A fluid discharge port 11d may be formed in communication with the fluid discharge port. Preferably, the pressurized gas passage 11b may be disposed between the fluid transfer passage 11a and the adiabatic passage 11c, and as shown, the pressurized gas passage 11b may have a circumference around the outer periphery of the fluid transfer passage 11a. Can be placed in. For example, as shown, a fluid transfer path 11a is disposed at the center, and a pressurized gas passage 11b and an adiabatic passage 11c are disposed in turn around the fluid transfer passage 11a so that the flow passages have a concentric circular structure. Can be achieved.

도시되지 않았지만, 컴프레서 및 컴프레서와 연결된 공급라인 등을 분사노즐(11)과 연결시켜 가압기체(G)나 단열유체(H)를 공급받을 수 있다. 단열유체(H)는 예를 들어 공기 혹은 물 일 수 있으며, 가압기체(G)는 예를 들어, 압축공기 일 수 있다. 단열유체(H)는 액체 또는 기체일 수 있다. 단열유체(H)를 기체로 형성하는 경우 이러한 컴프레서를 활용할 수 있다. 단열유체(H)가 액체인 경우에는 추가적으로 순환용 펌프 등을 연결하여 사용할 수 있다. Although not shown, the pressurized gas G or the heat insulating fluid H may be supplied by connecting the compressor and the supply line connected to the compressor with the injection nozzle 11. The adiabatic fluid H may be, for example, air or water, and the pressurized gas G may be, for example, compressed air. The adiabatic fluid H may be a liquid or a gas. When the insulating fluid (H) is formed of a gas, such a compressor may be utilized. Insulating fluid (H) is a liquid can be used by additionally connecting the circulation pump.

이와 같은 분사노즐(11)은 도 7에 도시된 바와 같은 형태로 유로들의 배치나 구조가 다양하게 변형될 수도 있다. 예를 들어, 도 7의 (a)와 같이 유체이송로(11a)는 가압기체유로(11b)의 외주부 둘레에 배치될 수 있다. 즉, 유로들을 동심원 상의 구조로 형성하되 중앙에 가압기체유로(11b)를 배치하고 그 둘레에 유체이송로(11a)를 배치하고 다시 유체이송로(11a)를 둘러싸는 형태로 단열유로(11c)를 형성할 수 있다. 또한, 도 7의 (b), (c)와 같이 유로들은 동심원 상의 구조가 아닌 형태로 형성될 수도 있으며 이러한 경우 예를 들어, 도 7의 (b)와 같이 가압기체유로(11b)는 유체이송로(11a)와 이격되고, 단열유로(11c)가 가압기체유로(11b) 또한 둘러쌀 수 있다. 즉, 단열유로(11c)를 특정한 형태로 한정하지 않고 분사노즐(11) 내부공간을 넓게 활용하여 서로 이격된 유체이송로(11a)와 가압기체유로(11b) 전체를 둘러싸는 형태의 단열유로(11c)를 형성할 수 있다. 또한, 예를 들어, 도 7의 (c)와 같이 가압기체유로(11b)는 유체이송로(11a)와 이격되고, 가압기체유로(11b)를 둘러싸는 추가단열유로(11c')를 형성할 수 있다. 즉, 분사노즐(11) 내부공간을 이용하여 서로 이격된 유체이송로(11a) 및 가압기체유로(11b) 각각의 외주부를 둘러싸는 단열유로(11c) 및 추가단열유로(11c')를 각각 형성할 수 있다. 이때 단열유체(H)를 유출입하여 순환시키는 구조를 단열유로(11c)와 추가단열유로(11c')에 각각 형성해 줄 수 있다. 이와 같이 여러 형태로 오염물질 처리용 유체(F), 가압기체(G), 단열유체(H) 등이 내부를 유동하는 노즐구조를 형성하고 노즐 내 단열유체(H)를 이용하여 외부 고열을 차단할 수 있다. 이를 통해 오염물질 처리용 유체 등이 노즐 내부에서 증발하는 등의 문제도 매우 효과적으로 해결할 수 있다.Such a spray nozzle 11 may have various arrangements or structures of flow paths as shown in FIG. 7. For example, as shown in FIG. 7A, the fluid transfer path 11a may be disposed around the outer circumference of the pressurized gas passage 11b. That is, the flow paths are formed in a concentric manner, but the pressurized gas flow path 11b is disposed at the center, the fluid transfer path 11a is disposed around the heat insulating path 11c in the form of enclosing the fluid transfer path 11a. Can be formed. In addition, as shown in (b) and (c) of FIG. 7, the flow paths may be formed in a shape other than a concentric structure. In this case, for example, the pressurized gas passage 11b may move fluid as shown in (b) of FIG. 7. Spaced apart from the furnace (11a), the heat insulating passage (11c) may also surround the pressurized gas passage (11b). That is, the insulating heat path 11c is not limited to a specific shape, but the inner space of the injection nozzle 11 is widely used to surround the fluid transfer path 11a and the pressurized gas flow path 11b which are spaced apart from each other. 11c). For example, as shown in FIG. 7C, the pressurized gas passage 11b is spaced apart from the fluid transfer passage 11a and forms an additional insulation passage 11c 'surrounding the pressurized gas passage 11b. Can be. That is, the heat insulating passage 11c and the additional insulation passage 11c 'surrounding the outer circumferential portions of the fluid transfer passage 11a and the pressurized gas passage 11b which are spaced apart from each other using the injection nozzle 11 are formed, respectively. can do. In this case, the heat-inducing fluid H may be formed in the heat-insulating passage 11c and the additional heat-insulating passage 11c '. In this way, the pollutant treatment fluid (F), the pressurized gas (G), the insulating fluid (H) forms a nozzle structure that flows inside, and blocks the external high temperature by using the insulating fluid (H) in the nozzle. Can be. This can effectively solve the problem of the contaminant treatment fluid, such as evaporation in the nozzle.

이하, 도 8을 참조하여 허브에 형성 가능한 흐름조절부재에 대해 보다 상세히 설명한다. 도 8은 허브에 형성되는 흐름조절부재의 예를 도시한 도면이다.Hereinafter, the flow regulating member which can be formed in the hub will be described in more detail with reference to FIG. 8. 8 is a view showing an example of a flow control member formed in the hub.

전술한 허브(22)에는 도 8에 도시된 바와 같은 흐름조절부재(221)가 형성될 수 있다. 즉 허브(22)에 배가스의 유동방향을 덕트(3)의 내벽 측으로 유도하는 흐름조절부재(221)를 추가로 형성해 줄 수 있다. 흐름조절부재(221)는 배가스의 흐름을 가이드하여 후단에서 원심방향의 속도성분이 강화되도록 형성할 수 있는 것으로서, 여러 가지 다양한 형태로 구현할 수 있다. 예를 들어 곡면 형상의 판재나 유체 가이드 면이 외면에 형성되어 있는 블록 형상의 구조물 등으로 형성하는 것도 가능하다. 따라서 도시된 흐름조절부재(221)는 하나의 예일 뿐으로 이와 같이 한정하여 이해할 필요는 없다. 흐름조절부재(221)의 크기와 배치상태, 형상 등은 배가스의 흐름 등을 고려하여 적절하게 변경될 수 있다.The above-described hub 22 may be formed with a flow control member 221 as shown in FIG. That is, the hub 22 may further form a flow control member 221 to guide the flow direction of the exhaust gas to the inner wall side of the duct (3). The flow control member 221 may be formed to guide the flow of the exhaust gas so as to enhance the velocity component in the centrifugal direction at the rear end, and may be implemented in various forms. For example, it is also possible to form the block-shaped structure etc. in which the curved board | plate material and the fluid guide surface are formed in the outer surface. Therefore, the illustrated flow control member 221 is only one example and need not be limited thereto. The size, arrangement and shape of the flow control member 221 may be appropriately changed in consideration of the flow of the exhaust gas.

이하, 도 9를 참조하여 배가스 처리장치의 작동과정에 대해 설명한다. 도 9는 도 1의 배가스 처리장치의 작동도이다.Hereinafter, an operation process of the exhaust gas treating apparatus will be described with reference to FIG. 9. FIG. 9 is an operation diagram of the exhaust gas treating apparatus of FIG. 1.

이러한 본 발명의 배가스 처리장치(10)는 도 9에 도시된 바와 같이 작동된다. 가스터빈(1)이 구동되면 배가스(E)가 방출되고 이는 후단의 확산모듈부(2)를 통과하며 흐름이 조정된다. 즉 전술한 것처럼 확산모듈부(2)를 통과하는 동안 배가스(E)는 원심방향 속도를 얻고 후단의 덕트(3) 내벽으로 유도된다. 특히 확산모듈부(2) 중앙에 삽입된 허브(22)는 외측 실린더부(21)를 향하는 방사상의 흐름을 만들어 덕트(3) 내벽 측을 향하는 배가스(E)의 흐름을 보다 효과적으로 유도할 수 있다.This exhaust gas treatment device 10 of the present invention is operated as shown in FIG. When the gas turbine 1 is driven, the exhaust gas E is discharged, which passes through the diffusion module part 2 at the rear end and the flow is adjusted. In other words, while passing through the diffusion module unit 2 as described above, the exhaust gas E obtains the centrifugal velocity and is led to the inner wall of the duct 3 at the rear end. In particular, the hub 22 inserted in the center of the diffusion module part 2 may create a radial flow toward the outer cylinder part 21 to more effectively induce the flow of the exhaust gas E toward the inner wall side of the duct 3. .

가스터빈(1)이 구동되는 동안 배가스(E)는 이러한 과정을 거쳐 덕트(3) 내벽 측으로 지속적으로 유도되며, 따라서 덕트(3) 내벽을 따라 진행하는 고농도의 배가스 흐름이 형성된다. 이와 같이 덕트(3) 내벽으로 유도된 배가스(E) 흐름에 덕트(3) 내벽에서 돌출된 분사노즐(11)을 이용하여 오염물질 처리용 유체(F)를 집중적으로 주입한다. 오염물질 처리용 유체(F)는 유체공급부(13)에 액상으로 저장되어 있다가 유체공급관(12)을 통해 각 분사노즐(11)로 공급되며 분사노즐(11) 말단으로 토출되어 배가스(E)에 즉시 주입된다. 특히 덕트(3) 내벽으로 지속적으로 유도되어 형성된 고속 유동하는 고농도의 배가스(E) 흐름에 액상의 오염물질 처리용 유체(F)를 집중적으로 주입하므로, 오염물질 처리용 유체(F)와 배가스(E)의 혼합률을 크게 증가시킬 수 있으며 오염물질 처리용 유체(F)를 별도로 기화시키는 등의 과정을 거치지 않더라도 배가스(E)와 오염물질 처리용 유체(F)를 혼합시켜 효과적으로 오염물질을 처리할 수 있다. 또한 덕트(3) 내벽 측으로 형성된 고농도의 배가스(E) 흐름에 집중적으로 오염물질 처리용 유체를 주입하여 처리하므로 배가스(E) 전체의 오염물질 농도를 큰 폭으로 낮춤으로써 최종 배출되는 배가스(E)도 배출기준에 부합시킬 수 있다. 이와 같이 처리된 배가스(E)를 덕트(3) 후단의 덕트확관(4), 배열회수보일러부(5), 연돌(6)을 차례로 통과시키며 남아 있는 폐열을 회수하고 외부로 배출시킬 수 있다. While the gas turbine 1 is driven, the exhaust gas E is continuously guided to the inner wall side of the duct 3 through this process, so that a high concentration exhaust gas flow is formed along the inner wall of the duct 3. As described above, the fluid F for contaminant treatment is intensively injected into the exhaust gas E induced by the inner wall of the duct 3 using the injection nozzle 11 protruding from the inner wall of the duct 3. The contaminant treatment fluid F is stored in the liquid supply unit 13 in a liquid state and is supplied to each injection nozzle 11 through the fluid supply pipe 12 and discharged to the end of the injection nozzle 11 to exhaust gas E. Is injected immediately. In particular, since the fluid (F) for the treatment of pollutants in the liquid is concentrated in the high velocity flue gas (E) flow, which is continuously guided to the inner wall of the duct (3), the fluid (F) and the exhaust gas for the pollutant treatment ( E) It can greatly increase the mixing rate and effectively treat pollutants by mixing the exhaust gas (E) and the pollutant treatment fluid (F) even if the pollutant treatment fluid (F) is not evaporated separately. can do. In addition, since the contaminant treatment fluid is concentrated and injected into the high concentration exhaust gas E formed on the inner wall side of the duct 3, the exhaust gas E finally discharged by greatly reducing the concentration of the pollutant in the entire exhaust gas E. The emission standards can also be met. The exhaust gas (E) thus treated is passed through the duct expansion pipe (4), the heat recovery boiler portion (5), the stack (6) in the rear end of the duct (3) in order to recover the remaining waste heat can be discharged to the outside.

이하, 실험례를 통해서 본 발명의 효과를 좀더 상세히 설명한다. 이하, 실험례 설명 시에 전술한 구성부에 대해서는 별도의 부호를 병기하지 않고 지칭하여 설명하도록 한다.Hereinafter, the effect of the present invention through the experimental example in more detail. Hereinafter, the components described above when describing the experimental example will be described by referring to the same reference numerals without a separate description.

<실험례> 복합화력발전소 배가스 처리실험Experimental Example: Combined Cycle Power Plant Flue Gas Treatment Experiment

복합화력발전소에 도 1과 같은 배가스 처리장치를 설치하고 분사노즐을 이용하여 에탄올계 액상 환원제를 300L/hr의 양으로 주입하며 연돌에서의 NO2 농도를 측정하였다. 이때 덕트 내 분사노즐 위치는 허브로부터 전술한 직선거리 c의 2/5에 해당하는 위치에 있도록 하고, 분사노즐의 말단 위치는 덕트 내벽으로부터 전술한 수선 a의 1/12에 해당하는 위치에 있도록 하였다. 이때 덕트 내 배가스의 유속은 30±5m/s로 측정되었다. 액상 환원제의 주입은 가스터빈의 점화와 동시에 시작하였으며, 가스터빈 점화 후 시간 변화에 따른 가스터빈의 출력 변화를 함께 측정하였다. 동일 조건으로 가스터빈을 운전하며 동일 시간대에 환원제 주입 전 연돌의 NO2 농도와, 환원제 주입 후 연돌의 NO2 농도를 측정하여 비교하였다. 측정결과를 표 1에 나타내었다.The exhaust gas treatment apparatus as shown in FIG. 1 was installed in a combined cycle power plant, and an ethanol-based liquid reducing agent was injected in an amount of 300 L / hr using an injection nozzle, and the NO 2 concentration in the stack was measured. At this time, the position of the injection nozzle in the duct is located at the position corresponding to 2/5 of the above-mentioned linear distance c from the hub, and the distal position of the injection nozzle is at the position corresponding to 1/12 of the above-mentioned waterline a from the inner wall of the duct. . At this time, the flow rate of the flue gas in the duct was measured to 30 ± 5m / s. The injection of the liquid reducing agent was started at the same time as the ignition of the gas turbine, and the change in the output of the gas turbine with the change of time after the gas turbine ignition was measured together. The gas turbine was operated under the same conditions, and the NO 2 concentration of the stack before the reducing agent injection and the NO 2 concentration of the stack after the reducing agent injection were measured at the same time. The measurement results are shown in Table 1.

가스터빈 점화 후 시간(분)Minutes after gas turbine ignition 55 1010 2020 3030 5050 7070 가스터빈 출력(MW)Gas turbine output (MW) 00 3030 3333 3434 4040 6565 환원제 주입 전 연돌의 NO₂ 농도(ppm)NO ₂ concentration in stack before injection of reducing agent (ppm) 1515 3939 3030 4242 4343 3030 환원제 주입 후 연돌의 NO₂ 농도(ppm)NO ₂ concentration in stack after injection of reducing agent (ppm) 22 22 00 1One 00 00

표 1에서와 같이, 운전시간에 관계 없이 환원제 주입 후 연돌에서의 NO₂농도는 0~2ppm으로 황연이 전혀 관찰될 수 없는 농도로 나타났다. 따라서 본 발명에 의해 복합화력발전소에서 특히 문제될 수 있는 황연 등을 효과적으로 처리할 수 있음을 알 수 있다. 특히, 가스터빈의 기동 초기에도 황연(기상상태에 따라 일시적으로라도 관찰될 수 있는 황연을 포함함)의 처리가 가능함을 알 수 있으며, 가스터빈의 기동 초기에 상대적으로 낮은 온도조건에서 액상의 오염물질 처리용 유체를 기화에 의해 고르게 분산시키는 것이 어려워 오염물질 처리가 어려운 운전조건에서도, 본 발명에 의해서는 용이하게 오염물질을 처리할 수 있음을 알 수 있다. 이는, 덕트 내 배가스의 유속을 고려하여 분사노즐이 적절한 위치에 배치됨으로써 본 발명에 의해 덕트 내 오염물질 처리용 유체가 처리대상에 원활하게 혼합되었기 때문으로 판단된다. 이상과 같은 실험으로 본 발명의 효과를 보다 명확하게 확인할 수 있다.As shown in Table 1, the NO ₂ concentration in the stack after the reducing agent injection was 0 to 2 ppm regardless of the operating time, which showed no concentration of sulfur. Therefore, it can be seen that the present invention can effectively deal with sulfur lead and the like, which may be particularly problematic in a combined cycle power plant. In particular, it can be seen that the treatment of sulfur lead (including sulfur lead that can be observed even temporarily depending on the weather condition) is possible even at the start of gas turbine, and liquid pollutants at relatively low temperature condition at the start of gas turbine start-up. It can be seen that the present invention can easily treat contaminants even under operating conditions in which it is difficult to uniformly disperse the processing fluid by vaporization and thus contaminant treatment is difficult. This is because the injection nozzle is disposed at an appropriate position in consideration of the flow rate of the exhaust gas in the duct, so that the fluid for treating the pollutant in the duct is smoothly mixed with the treatment object according to the present invention. The above experiment can confirm the effect of this invention more clearly.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 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 accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains may implement the present invention in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. I can understand that. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive.

1: 가스터빈 2: 확산모듈부
3: 덕트 3a: 제1덕트부
3b: 제2덕트부 4: 덕트확관
5: 배열회수보일러부 6: 연돌
10: 배가스 처리장치 11: 분사노즐
11a: 유체이송로 11b: 가압기체유로
11c: 단열유로 11c': 추가단열유로
11d: 유체토출구 12: 유체공급관
12a: 펌프 12b: 제어밸브
13: 유체공급부 21: 외측 실린더부
22: 허브 23: 지지대
31: 완충연결부 32: 수용홈
111: 덕트관통관 111a: 퍼지가스홀
112: 노즐조정부 112a: 구동실린더
112b: 고정브라켓 112c: 연결부
112d: 센서부 221: 흐름조절부재
E: 배가스 F: 오염물질 처리용 유체
G: 가압기체 H: 단열유체1: gas turbine 2: diffusion module
3: duct 3a: first duct part
3b: second duct section 4: duct expansion
5: array recovery boiler part 6: stack
10: flue gas treatment device 11: injection nozzle
11a: fluid flow path 11b: pressurized gas flow path
11c: Insulation flow path 11c ': Additional insulation flow path
11d: fluid outlet 12: fluid supply line
12a: pump 12b: control valve
13: fluid supply part 21: outer cylinder part
22: hub 23: support
31: buffer connection portion 32: receiving groove
111: duct through-hole 111a: purge gas hole
112: nozzle adjusting unit 112a: drive cylinder
112b: fixing bracket 112c: connecting portion
112d: sensor 221: flow control member
E: Flue gas F: Fluid for pollutant treatment
G: Pressurized gas H: Insulating fluid

Claims

A diffusion module unit configured to control an exhaust gas flow between the duct disposed at a rear end of a gas turbine of the thermal power plant and the gas turbine to direct the inner wall of the duct;
A plurality of injection nozzles installed in the flow section in the duct of the exhaust gas guided from the diffusion module part to the inner wall side of the duct and slidingly coupled to the duct so as to protrude from the inner wall of the duct;
A fluid supply pipe connected to the injection nozzle and extending out of the duct;
A fluid supply unit supplying a fluid for treating a pollutant in a liquid state to the injection nozzle through the fluid supply pipe; And
And a nozzle adjusting unit configured to apply a driving force to the injection nozzle to slide the injection nozzle to adjust a position thereof.

The method of claim 1,
The nozzle adjustment unit, one end is fixed and the other end is connected to the injection nozzle and the exhaust gas treatment apparatus of a thermal power plant comprising a drive cylinder that is stretched in the longitudinal direction of the injection nozzle.

The method of claim 1,
A flue gas treatment apparatus for a thermal power plant further comprising a duct through which communicates the inside and the outside of the duct and the injection nozzle is inserted therein.

The method of claim 2,
The fluid supply pipe exhaust gas treatment apparatus of a thermal power plant is connected to the end exposed to the outside of the duct of the injection nozzle.

The method of claim 1,
The diffusion module unit, the exhaust gas processing apparatus of a thermal power plant including an outer cylinder portion through which the exhaust gas passes through and a hub inserted into the center of the outer cylinder portion to guide the exhaust gas in the centrifugal direction.

The method of claim 1,
The duct is a flue gas treatment apparatus for a thermal power plant consisting of a polygonal duct that is formed in a polygonal cross-section by connecting different inner walls of the planar shape protruding the injection nozzle.

The method of claim 6,
At least one injection nozzle is disposed on each of the plurality of different inner walls of the thermal power plant waste gas treatment apparatus.

The method of claim 5,
And a flow control member for directing the flow direction of the exhaust gas to the inner wall side of the duct in the hub.

The method of claim 5,
The injection nozzle, the exhaust gas treatment apparatus of a thermal power plant does not intersect the extension line extending in the longitudinal direction of the hub on the outer peripheral surface of the hub.

The method of claim 1,
Flue gas treatment apparatus of the thermal power plant is the flow rate of the exhaust gas in the duct is 10m / s or more.

The method of claim 1,
The duct includes a buffer connecting portion for buffering vibration on one side, the injection nozzle is a flue gas treatment apparatus of a thermal power plant located in the rear end of the buffer connecting portion.

The method of claim 1,
The injection nozzle is connected to a fluid discharge port of the thermal power plant comprising a fluid transfer path for transporting the fluid for treatment of pollutants, and a heat insulating flow path for transporting the insulating fluid surrounding the fluid transfer path without being connected to the fluid discharge port Flue gas treatment system.

The method of claim 12,
The injection nozzle is connected to the fluid discharge port, the exhaust gas treatment apparatus of a thermal power plant further comprises a pressurized gas passage for conveying the pressurized gas.