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KR20130119591A - Power plant for ship with selective catalytic reuction system for internal combustion engine - Google Patents

Power plant for ship with selective catalytic reuction system for internal combustion engine Download PDF

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KR20130119591A
KR20130119591A KR1020120042505A KR20120042505A KR20130119591A KR 20130119591 A KR20130119591 A KR 20130119591A KR 1020120042505 A KR1020120042505 A KR 1020120042505A KR 20120042505 A KR20120042505 A KR 20120042505A KR 20130119591 A KR20130119591 A KR 20130119591A
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KR
South Korea
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selective catalytic
catalytic reduction
exhaust gas
flow path
bypass
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Withdrawn
Application number
KR1020120042505A
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Korean (ko)
Inventor
이재문
이주희
이균
Original Assignee
두산엔진주식회사
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Filing date
Publication date
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Abstract

본 발명의 실시예는 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치에 관한 것으로, 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치는 엔진과, 엔진의 배기 가스를 배출하는 메인 배기 유로와, 메인 배기 유로 상에 설치되며 촉매를 포함하는 선택적 촉매 환원 반응기와, 엔진과 선택적 촉매 환원 반응기 사이의 메인 배기 유로 상에 설치된 과급기와, 과급기와 선택적 촉매 환원 반응기 사이의 메인 배기 유로에 설치된 메인 밸브와, 과급기를 우회하여 과급기를 통과하기 전의 배기 가스를 선택적 촉매 환원 반응기로 공급하는 제1 바이패스 유로와, 선택적 촉매 환원 반응기를 우회하여 메인 밸브와 과급기 사이의 메인 배기 유로와 선택적 촉매 환원 반응기를 거친 메인 배기 유로를 연결하는 제2 바이패스 유로, 그리고 제2 바이패스 유로 상에 설치된 바이패스 밸브를 포함한다.Embodiment of the present invention relates to a marine power unit including a selective catalytic reduction system, the marine power unit including a selective catalytic reduction system is installed on the engine, the main exhaust passage for exhausting the exhaust gas of the engine, and the main exhaust passage And a turbocharger bypassing the turbocharger, a supercharger installed on the main exhaust passage between the engine and the selective catalytic reduction reactor, a main valve installed on the main exhaust passage between the supercharger and the selective catalytic reduction reactor, and The first bypass flow path for supplying the exhaust gas before passing through to the selective catalytic reduction reactor, bypassing the selective catalytic reduction reactor to connect the main exhaust passage between the main valve and the supercharger and the main exhaust passage through the selective catalytic reduction reactor On the second bypass flow path and the second bypass flow path It includes an installed bypass valve.

Figure P1020120042505
Figure P1020120042505

Description

선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치{POWER PLANT FOR SHIP WITH SELECTIVE CATALYTIC REUCTION SYSTEM FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE}[0001] POWER PLANT FOR SHIP WITH SELECTIVE CATALYTIC REUCTION SYSTEM FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE [0002]

본 발명의 실시예는 선박용 동력 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a marine power unit, and more particularly, to a marine power unit including a selective catalytic reduction system.

일반적으로 선박용 동력 장치는 저속 디젤 엔진과 과급기(turbocharger) 등을 포함한다. 선택적 촉매 환원(selective catalytic reduction, SCR) 시스템은 엔진에서 발생된 배기 가스를 정화하여 질소산화물을 저감시키기 위한 시스템이다.In general, marine power plants include low speed diesel engines and turbochargers. Selective catalytic reduction (SCR) systems are systems for reducing nitrogen oxides by purifying exhaust gases generated from engines.

선택적 촉매 환원 시스템은 촉매가 내부에 설치된 반응기에 배기 가스와 환원제를 함께 통과시키면서 배기 가스에 함유된 질소산화물과 환원제를 반응시켜 질소와 수증기로 환원 처리한다.The selective catalytic reduction system reacts the nitrogen oxides contained in the exhaust gas with the reducing agent while passing the exhaust gas and the reducing agent together in the reactor equipped with the catalyst, thereby reducing the nitrogen and the water vapor.

선택적 촉매 환원 시스템은 질소산화물을 저감시키기 위한 환원제로 암모니아(NH3)와 우레아(urea) 등을 이용하고 있다. 또한, 선택적 촉매 환원 시스템은 일반적으로 섭씨 250도 내지 섭씨 400도의 활성 온도 범위를 갖는 고온 촉매를 이용하고 있다.The selective catalytic reduction system uses ammonia (NH 3 ) and urea as a reducing agent for reducing nitrogen oxides. Selective catalytic reduction systems also utilize high temperature catalysts, which generally have an active temperature range from 250 degrees Celsius to 400 degrees Celsius.

반면, 선택적 촉매 환원 시스템에 의해 정화되는 배기 가스의 온도가 섭씨 250도 이하로 낮아질 경우 디젤 엔진의 연료에 함유된 황 성분에 의한 촉매 피독 및 고형물의 침척 등으로 촉매의 활성이 지속적으로 저하되는 문제점이 있다.On the other hand, when the temperature of the exhaust gas purified by the selective catalytic reduction system is lowered to 250 degrees Celsius or less, the catalyst activity is continuously lowered due to catalyst poisoning and infiltration of solids by sulfur components contained in the diesel engine fuel. There is this.

본 발명의 실시예는 필요에 따라 효과적으로 피독된 촉매를 재생하고 전체적인 배기 가스의 정화 효율을 향상시킬 수 있는 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치를 제공한다.Embodiments of the present invention provide a marine power plant including a selective catalytic reduction system capable of effectively regenerating the poisoned catalyst as needed and improving the overall purification efficiency of the exhaust gas.

본 발명의 실시예에 따르면, 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치는 엔진과, 상기 엔진의 배기 가스를 배출하는 메인 배기 유로와, 상기 메인 배기 유로 상에 설치되며 촉매를 포함하는 선택적 촉매 환원(selective catalytic reduction, SCR) 반응기와, 상기 엔진과 상기 선택적 촉매 환원 반응기 사이의 상기 메인 배기 유로 상에 설치된 과급기(turbo charger)와, 상기 과급기와 상기 선택적 촉매 환원 반응기 사이의 상기 메인 배기 유로에 설치된 메인 밸브와, 상기 과급기를 우회하여 상기 과급기를 통과하기 전의 상기 배기 가스를 상기 선택적 촉매 환원 반응기로 공급하는 제1 바이패스 유로와, 상기 선택적 촉매 환원 반응기를 우회하여 상기 메인 밸브와 상기 과급기 사이의 상기 메인 배기 유로와 상기 선택적 촉매 환원 반응기를 거친 상기 메인 배기 유로를 연결하는 제2 바이패스 유로, 그리고 상기 제2 바이패스 유로 상에 설치된 바이패스 밸브를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, a marine power unit including a selective catalytic reduction system includes an engine, a main exhaust passage for discharging exhaust gas of the engine, and a selective catalytic reduction installed on the main exhaust passage. a selective catalytic reduction (SCR) reactor, a turbo charger installed on the main exhaust flow path between the engine and the selective catalytic reduction reactor, and a main installed in the main exhaust flow path between the supercharger and the selective catalytic reduction reactor. A valve, a first bypass passage for bypassing the supercharger and supplying the exhaust gas before passing through the supercharger to the selective catalytic reduction reactor, and bypassing the selective catalytic reduction reactor to provide the gas between the main valve and the supercharger. The main via the main exhaust passage and the selective catalytic reduction reactor And a second bypass flow passage, and a bypass valve installed on the second bypass channel connecting the flow path group.

선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치는 상기 메인 밸브는 열리고 상기 바이패스 밸브는 닫힌 정상 모드 및 상기 메인 밸브는 닫히고 상기 바이패스 밸브는 열린 재생 모드 중 하나의 모드로 필요에 따라 선택적으로 가동될 수 있다.The ship's power plant including an optional catalytic reduction system can be selectively operated in one of the following modes: the main valve is open, the bypass valve is closed and the main valve is closed and the bypass valve is open. have.

상기 재생 모드에서는 상기 과급기를 거치면서 상대적으로 온도가 내려간 상기 배기 가스가 상기 선택적 촉매 환원 반응기로 유입되는 것을 차단할 수 있다. 그리고 상기 엔진에서 발생된 상대적으로 고온의 상기 배기 가스가 상기 제1 바이패스 유로를 통해 직접 상기 선택적 촉매 환원 반응기로 유입되어 상기 촉매를 재생시킬 수 있다.In the regeneration mode, the exhaust gas having a relatively low temperature while passing through the supercharger may be blocked from flowing into the selective catalytic reduction reactor. The relatively high temperature exhaust gas generated in the engine may be directly introduced into the selective catalytic reduction reactor through the first bypass flow path to regenerate the catalyst.

상기 제1 바이패스 유로를 통해 상기 선택적 촉매 환원 반응기에 유입되는 상기 배기 가스의 유량은 상기 엔진에서 발생되는 전체 상기 배기 가스의 0.1% 내지 20% 범위 내일 수 있다.The flow rate of the exhaust gas flowing into the selective catalytic reduction reactor through the first bypass passage may be in a range of 0.1% to 20% of the total exhaust gas generated in the engine.

상기 제1 바이패스 유로 상에 설치된 보조 바이패스 밸브를 더 포함하며, 상기 보조 바이패스 밸브는 상기 바이패스 밸브와 함께 열리고 닫힐 수 있다.And an auxiliary bypass valve installed on the first bypass flow path, wherein the auxiliary bypass valve may be opened and closed together with the bypass valve.

상기 메인 배기 유로에 설치되어 상기 선택적 촉매 환원 반응기에 유입되기 전의 상기 배기 가스에 환원제를 분사하는 환원제 공급부를 더 포함할 수 있다.It may further include a reducing agent supply unit is installed in the main exhaust flow path for injecting a reducing agent to the exhaust gas before entering the selective catalytic reduction reactor.

상기한 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치는 상기 선택적 촉매 환원 반응기를 지나고 상기 제2 바이패스 유로와는 만나기 전의 상기 메인 배기 유로 상에 설치된 보조 메인 밸브를 더 포함할 수 있다.The marine power plant including the selective catalytic reduction system may further include an auxiliary main valve installed on the main exhaust passage before passing through the selective catalytic reduction reactor and encountering the second bypass passage.

상기 보조 메인 밸브를 우회하여 양단부가 상기 메인 배기 유로와 연결된 제3 바이패스 유로를 더 포함할 수 있다.Bypassing the auxiliary main valve may further include a third bypass flow path connected to both ends of the main exhaust flow path.

상기 제3 바이패스 유로 상에 설치된 압력 조절 밸브를 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a pressure control valve installed on the third bypass flow path.

상기 보조 메인 밸브가 닫히면, 상기 압력 조절 밸브는 상기 제1 바이패스 유로를 통해 상기 선택적 촉매 환원 반응기에 유입되는 상기 배기 가스의 양보다 작거나 같은 양의 상기 배기 가스를 통과시킬 수 있도록 열릴 수 있다.When the auxiliary main valve is closed, the pressure regulating valve may be opened to allow the exhaust gas to pass in an amount less than or equal to the amount of the exhaust gas flowing into the selective catalytic reduction reactor through the first bypass flow path. .

본 발명의 실시예들에 따르면, 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치는 효과적으로 피독된 촉매를 재생하고 전체적인 배기 가스의 정화 효율을 향상시킬 수 있다.According to embodiments of the present invention, a marine power plant including a selective catalytic reduction system can effectively regenerate the poisoned catalyst and improve the overall purification efficiency of the exhaust gas.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치의 정상 모드를 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치의 재생 모드를 나타낸 구성도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치의 정상 모드를 나타낸 구성도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치의 재생 모드를 나타낸 구성도이다.
1 is a block diagram showing a normal mode of a ship power unit including a selective catalytic reduction system according to a first embodiment of the present invention.
2 is a block diagram showing a regeneration mode of a power plant for a ship including a selective catalytic reduction system according to a first embodiment of the present invention.
3 is a block diagram showing a normal mode of a ship power unit including a selective catalytic reduction system according to a second embodiment of the present invention.
4 is a block diagram showing a regeneration mode of a power unit for ship including a selective catalytic reduction system according to a second embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 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 실시예들에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

또한, 여러 실시예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1 실시예에서 설명하고, 그 외의 제2 실시예에서는 제1 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.In addition, in the various embodiments, elements having the same configuration are represented by the same reference symbols in the first embodiment, and in the other second embodiment, only the configurations different from those of the first embodiment are described .

도면들은 개략적이고 축적에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 감소되어 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.The drawings are schematic and illustrate that they are not drawn to scale. The relative dimensions and ratios of the parts in the figures are shown exaggerated or reduced in size for clarity and convenience in the figures, and any dimensions are merely illustrative and not restrictive. And to the same structure, element or component appearing in more than one drawing, the same reference numerals are used to denote similar features.

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.The embodiments of the present invention specifically illustrate ideal embodiments of the present invention. As a result, various variations of the illustration are expected. Thus, the embodiment is not limited to any particular form of the depicted area, but includes modifications of the form, for example, by manufacture.

이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 선택적 촉매 환원(selective catalytic reduction, SCR) 시스템을 포함한 선박용 동력 장치(101)를 설명한다.1 and 2, a ship power unit 101 including a selective catalytic reduction (SCR) system according to a first embodiment of the present invention will be described.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치(101)는 엔진(10)과, 과급기(turbo charger)(20), 선택적 촉매 환원 반응기(30), 메인 배기 유로(581), 제1 바이패스 유로(61), 제2 바이패스 유로(62), 메인 밸브(41), 및 바이패스 밸브(43)를 포함한다.1 and 2, the ship power unit 101 including the selective catalytic reduction system according to the first embodiment of the present invention is an engine 10, a turbo charger 20, a selective catalyst A reduction reactor 30, a main exhaust flow path 581, a first bypass flow path 61, a second bypass flow path 62, a main valve 41, and a bypass valve 43.

그리고 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치(101)는 환원제 공급부(37), 보조 메인 밸브(42), 제3 바이패스 유로(63), 압력 조절 밸브(48), 및 흡기 유로(59)를 더 포함할 수 있다.In addition, the ship power unit 101 including the selective catalytic reduction system includes a reducing agent supply unit 37, an auxiliary main valve 42, a third bypass flow path 63, a pressure regulating valve 48, and an intake flow path 59. It may further include.

엔진(10)은 통상적으로 선박에 사용되는 저속 디젤 엔진일 수 있으며, 해당 기술 분야의 종사자에게 공지된 다양한 엔진이 사용될 수 있다. 과급기(turbo charger)(20)는 엔진(10)의 배기 가스가 갖는 압력으로 터빈을 돌려 엔진(10)에 새로운 외기를 공급한다. 이때, 새로운 외기는 흡기 유로(59)를 통해 엔진(10)에 공급된다.Engine 10 may be a low speed diesel engine, typically used in ships, and various engines known to those skilled in the art may be used. The turbo charger 20 supplies the fresh air to the engine 10 by turning the turbine to the pressure of the exhaust gas of the engine 10. At this time, the new outside air is supplied to the engine 10 through the intake passage 59.

한편, 엔진(10)에서 배출된 배기 가스는 섭씨 250도 내지 섭씨 450도 범위 내의 온도를 가질 수 있다. 그러나, 배기 가스의 온도는 과급기(20)를 거치면 섭씨 150도 이상 섭씨 250도 미만의 온도로 낮아질 수 있다.On the other hand, the exhaust gas discharged from the engine 10 may have a temperature within a range of 250 degrees Celsius to 450 degrees Celsius. However, the temperature of the exhaust gas may be lowered to a temperature of 150 degrees Celsius or more and less than 250 degrees Celsius through the supercharger 20.

또한, 도시하지는 않았으나, 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치(101)는 배기 리시버(exhaust gas receiver) 및 소기 리시버(scavenge air receiver)를 더 포함할 수 있다. 배기 리시버는 엔진(10)의 실린더 왕복 운동으로 불균형한 압력을 가지고 배출된 엔진(10)의 배기 가스를 고르게 완화시킨다. 소기 리시버는 과급기(20)가 엔진(10)에 공급하는 새로운 외기의 불균일한 압력을 고르게 완화시킨다.In addition, although not shown, the marine power unit 101 including a selective catalytic reduction system may further include an exhaust gas receiver and a scavenge air receiver. The exhaust receiver evenly relaxes the exhaust gas of the engine 10 discharged with an unbalanced pressure by the cylinder reciprocating motion of the engine 10. The scavenging receiver evenly alleviates the uneven pressure of the new outside air supplied by the supercharger 20 to the engine 10.

선택적 촉매 환원 반응기(30)는 엔진(10)의 배기 가스를 정화하여 배기 가스에 함유된 질소산화물을 저감시킨다. 선택적 촉매 환원 반응기(30)는 배기 가스에 함유된 질소산화물과 환원제를 반응시켜 질소와 수증기로 환원 처리한다.The selective catalytic reduction reactor 30 purifies the exhaust gas of the engine 10 to reduce nitrogen oxides contained in the exhaust gas. The selective catalytic reduction reactor 30 reacts the nitrogen oxide contained in the exhaust gas with a reducing agent to reduce the nitrogen and water vapor.

선택적 촉매 환원 반응기(30)는 촉매(35)를 포함한다. 구체적으로, 제올라이트(Zeolite), 바나듐(Vanadium), 및 백금(Platinum) 등과 같이 해당 기술 분야의 종사자에게 공지된 촉매(35)가 촉매 담체를 통해 선택적 촉매 환원 반응기(30)의 내부에 설치된다.The selective catalytic reduction reactor (30) comprises a catalyst (35). Specifically, a catalyst 35 known to those skilled in the art, such as zeolite, vanadium, and platinum, is installed in the interior of the selective catalytic reduction reactor 30 through a catalyst carrier.

메인 배기 유로(51)는 엔진(10)의 배기구와 연결되어 엔진(10)의 배기 가스를 배출한다. 또한, 메인 배기 유로(51)는 엔진(10)과 과급기(20) 및 선택적 촉매 환원 반응기(30)를 순차적으로 연결한다. 즉, 과급기(20)와 선택적 촉매 환원 반응기(30)는 메인 배기 유로(51) 상에 차례로 설치된다.The main exhaust passage 51 is connected to the exhaust port of the engine 10 to exhaust the exhaust gas of the engine 10. In addition, the main exhaust passage 51 sequentially connects the engine 10, the supercharger 20, and the selective catalytic reduction reactor 30. That is, the supercharger 20 and the selective catalytic reduction reactor 30 are sequentially installed on the main exhaust flow path 51.

메인 밸브(41)는 과급기(20)와 선택적 촉매 환원 반응기(30) 사이의 메인 배기 유로(51)에 설치된다. 즉, 메인 밸브(41)는 과급기(20)를 거친 배기 가스를 선택적 촉매 환원 반응기(30)에 유입시키거나 차단한다.The main valve 41 is installed in the main exhaust flow path 51 between the supercharger 20 and the selective catalytic reduction reactor 30. That is, the main valve 41 introduces or blocks the exhaust gas passing through the supercharger 20 into the selective catalytic reduction reactor 30.

제1 바이패스 유로(61)는 과급기(20)를 우회하여 과급기(20)를 거치지지 않은 배기 가스를 선택적 촉매 환원 반응기(30)로 공급한다. 구체적으로, 제1 바이패스 유로(61)는 메인 밸브(41)와 선택적 촉매 환원 반응기(30) 사이의 메인 배기 유로(51)와 엔진(10)의 배기구를 연결한다. 또한, 제1 바이패스 유로(61)는 메인 밸브(41) 및 선택적 촉매 환원 반응기(30) 사이의 메인 배기 유로(51)와 과급기(20) 및 엔진(10) 사이의 메인 배기 유로(51)를 연결할 수도 있다.The first bypass flow passage 61 bypasses the supercharger 20 and supplies exhaust gas not passed through the supercharger 20 to the selective catalytic reduction reactor 30. Specifically, the first bypass flow passage 61 connects the main exhaust flow passage 51 between the main valve 41 and the selective catalytic reduction reactor 30 and the exhaust port of the engine 10. In addition, the first bypass flow passage 61 includes a main exhaust flow passage 51 between the main valve 41 and the selective catalytic reduction reactor 30, and a main exhaust flow passage 51 between the supercharger 20 and the engine 10. You can also connect

즉, 제1 바이패스 유로(61)는 과급기(20)를 거치지 않은 상대적으로 고온의 배기 가스를 직접 선택적 촉매 환원 반응기(30)로 유입시킬 수 있다. 제1 바이패스 유로(61)를 통해 선택적 촉매 환원 반응기(30)에 유입되는 배기 가스는 섭씨 250도 내지 섭씨 450도 범위 내의 온도를 가질 수 있다.That is, the first bypass flow passage 61 may directly introduce a relatively high temperature exhaust gas not passing through the supercharger 20 directly into the selective catalytic reduction reactor 30. Exhaust gas introduced into the selective catalytic reduction reactor 30 through the first bypass passage 61 may have a temperature in the range of 250 degrees Celsius to 450 degrees Celsius.

또한, 제1 바이패스 유로(61)를 통해 선택적 촉매 환원 반응기(30)에 유입되는 배기 가스의 유량은 엔진(10)에서 발생된 전체 배기 가스의 0.1% 내지 20% 범위 내에 속한다.In addition, the flow rate of the exhaust gas flowing into the selective catalytic reduction reactor 30 through the first bypass flow passage 61 is in the range of 0.1% to 20% of the total exhaust gas generated in the engine 10.

제2 바이패스 유로(62)는 선택적 촉매 환원 반응기(30)를 우회한다. 구체적으로, 제2 바이패스 유로(62)는 메인 밸브(41)와 과급기(20) 사이의 메인 배기 유로(51)와 선택적 촉매 환원 반응기(30)를 거친 메인 배기 유로(51)를 연결한다. The second bypass flow path 62 bypasses the selective catalytic reduction reactor 30. Specifically, the second bypass flow passage 62 connects the main exhaust flow passage 51 between the main valve 41 and the supercharger 20 and the main exhaust flow passage 51 through the selective catalytic reduction reactor 30.

즉, 제2 바이패스 유로(62)는 메인 밸브(41)가 닫혀 배기 가스가 선택적 촉매 환원 반응기(30)를 통과하지 못할 경우 배기 가스를 우회시켜 배출한다.That is, when the main valve 41 is closed and the exhaust gas does not pass through the selective catalytic reduction reactor 30, the second bypass flow path 62 bypasses the exhaust gas and discharges it.

바이패스 밸브(43)는 제2 바이패스 유로(62) 상에 설치된다. 바이패스 밸브(43)는 메인 밸브(41)가 열리면 닫히고, 메인 밸브(41)가 닫히면 열리도록 제어된다.The bypass valve 43 is provided on the second bypass flow path 62. The bypass valve 43 is controlled to close when the main valve 41 is opened, and open when the main valve 41 is closed.

한편, 바이패스 밸브(43)는 제2 바이패스 유로(62)의 전단부에 설치된 제1 바이패스 밸브(431)와 제2 바이패스 유로(62)의 후단부에 설치된 제2 바이패스 밸브(432)를 포함할 수 있다.On the other hand, the bypass valve 43 is a second bypass valve provided at the rear end of the first bypass valve 431 and the second bypass flow path 62 provided at the front end of the second bypass flow path 62 ( 432).

환원제 공급부(37)는 메인 배기 유로(51)에 설치되어 선택적 촉매 환원 반응기(30)에 유입되기 전의 배기 가스에 환원제를 분사한다. 분사된 환원제는 배기 가스와 섞여 선택적 촉매 환원 반응기(30)로 유입된다. 환원제는 암모니아(NH3) 및 우레아(urea) 등과 같이 해당 기술 분야의 종사자에게 공지된 다양한 환원제를 포함한다.The reducing agent supply unit 37 is installed in the main exhaust passage 51 to inject the reducing agent into the exhaust gas before flowing into the selective catalytic reduction reactor 30. The injected reducing agent is mixed with the exhaust gas and introduced into the selective catalytic reduction reactor 30. The reducing agent includes a variety of known reducing agent to practitioners in the art, such as ammonia (NH 3) and urea (urea).

보조 메인 밸브(42)는 선택적 촉매 환원 반응기(30)를 지나고 제2 바이패스 유로(62)와는 만나기 전의 메인 배기(51) 유로 상에 설치될 수 있다.The auxiliary main valve 42 may be installed on the main exhaust 51 flow path before passing through the selective catalytic reduction reactor 30 and encountering the second bypass flow path 62.

보조 메인 밸브(42)는 메인 밸브(41)와 함께 동작한다. 즉, 메인 밸브(41)가 닫히면 보조 메인 밸브(42)도 닫힌다. 보조 메인 밸브(42)는 제2 바이패스 유로(62)를 통과한 과급기(20)를 거친 상대적으로 저온의 배기 가스가 역류하여 선택적 촉매 환원 반응기(30) 내부로 유입되는 것을 방지한다.The auxiliary main valve 42 operates in conjunction with the main valve 41. That is, when the main valve 41 is closed, the auxiliary main valve 42 also closes. The auxiliary main valve 42 prevents a relatively low temperature exhaust gas flowing through the supercharger 20 that has passed through the second bypass flow passage 62 and flows back into the selective catalytic reduction reactor 30.

하지만, 본 발명의 제1 실시예에서, 보조 메인 밸브(42)는 경우에 따라 생략될 수도 있다.However, in the first embodiment of the present invention, the auxiliary main valve 42 may be omitted in some cases.

제3 바이패스 유로(63)는 보조 메인 밸브(42)를 우회하여 양단부가 각각 메인 배기 유로(51)와 연결된다. 메인 밸브(41)가 닫혀도 제1 바이패스 유로(61)를 통해 배기 가스는 지속적으로 선택적 촉매 환원 반응기(30)에 유입된다. 그런데 메인 밸브(41)와 함께 보조 메인 밸브(42)도 닫히므로, 제1 바이패스 유로(61)를 통해 유입된 배기 가스에 의해 선택적 촉매 환원 반응기(30)의 내부 압력이 지속적으로 상승될 수 있다. 이때, 제3 바이패스 유로(63)는 제1 바이패스 유로(61)를 통해 유입된 배기 가스를 일부 또는 전부 배출하여 선택적 촉매 환원 반응기(30)의 내부 압력을 조절한다.The third bypass flow path 63 bypasses the auxiliary main valve 42 so that both ends thereof are connected to the main exhaust flow path 51, respectively. Even if the main valve 41 is closed, the exhaust gas is continuously introduced into the selective catalytic reduction reactor 30 through the first bypass flow passage 61. However, since the auxiliary main valve 42 is also closed together with the main valve 41, the internal pressure of the selective catalytic reduction reactor 30 may be continuously increased by the exhaust gas introduced through the first bypass flow path 61. have. In this case, the third bypass passage 63 discharges some or all of the exhaust gas introduced through the first bypass passage 61 to adjust the internal pressure of the selective catalytic reduction reactor 30.

압력 조절 밸브(48)는 제3 바이패스 유로(63) 상에 설치된다. 압력 조절 밸브(48)는 보조 메인 밸브(42)가 닫히면 제1 바이패스 유로(61)를 통해 선택적 촉매 환원 반응기(30)에 유입되는 배기 가스의 양보다 작거나 같은 양의 배기 가스를 통과시키도록 열린다.The pressure regulating valve 48 is provided on the third bypass flow path 63. The pressure regulating valve 48 allows the exhaust gas to pass less than or equal to the amount of exhaust gas flowing into the selective catalytic reduction reactor 30 through the first bypass passage 61 when the auxiliary main valve 42 is closed. To open.

또한, 압력 조절 밸브(48)는 제3 바이패스 유로(63)의 전단부에 설치된 제1 압력 조절 밸브(481)와 제3 바이패스 유로(63)의 후단부에 설치된 제2 압력 조절 밸브(482)를 포함할 수 있다.In addition, the pressure regulating valve 48 may include a second pressure regulating valve provided at a rear end of the first pressure regulating valve 481 and the third bypass channel 63 provided at the front end of the third bypass channel 63. 482).

한편, 보조 메인 밸브(42)가 생략될 경우, 제3 바이패스 유로(63) 및 압력 조절 밸브(48)도 생략될 수 있다.Meanwhile, when the auxiliary main valve 42 is omitted, the third bypass flow path 63 and the pressure regulating valve 48 may also be omitted.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 제1 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 동력 장치(101)는 정상 모드 및 재생 모드 중 하나의 모드로 필요에 따라 선택적으로 가동된다.The power unit 101 including the selective catalytic reduction system according to the first embodiment of the present invention having such a configuration is selectively operated in one of the normal mode and the regeneration mode as needed.

정상 모드에서는 메인 밸브(41)가 열리고, 바이패스 밸브(43)는 닫힌 상태가 된다. 그리고 재생 모드에서는 메인 밸브(41)가 닫히고, 바이패스 밸브(43)는 열린 상태가 된다.In the normal mode, the main valve 41 is opened, and the bypass valve 43 is in the closed state. In the regeneration mode, the main valve 41 is closed, and the bypass valve 43 is opened.

이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 동력 장치(101)의 정상 모드의 구체적인 동작 과정을 설명한다.Hereinafter, a detailed operation process of the normal mode of the power unit 101 including the selective catalytic reduction system according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1.

정상 모드에서는 메인 밸브(41)가 열리고 바이패스 밸브(43)는 닫히므로, 과급기(20)를 통과한 상대적으로 저온, 즉 섭씨 150도 이상 섭씨 250도 미만의 온도를 갖는 배기 가스가 선택적 촉매 환원 반응기(30)로 유입된다. 그리고 제1 바이패스 유로(61)를 통해서도 상대적으로 적은 양의 배기 가스가 선택적 촉매 환원 반응기(30)로 유입되는데, 제1 바이패스 유로(61)를 통해 유입되는 배기 가스는 섭씨 250도 내지 섭씨 450도 범위 내의 온도를 갖는다.In the normal mode, the main valve 41 is opened and the bypass valve 43 is closed, so that the exhaust gas having a relatively low temperature, that is, a temperature of 150 degrees Celsius or more and less than 250 degrees Celsius, passing through the supercharger 20 is selectively catalytically reduced. It is introduced into the reactor (30). In addition, a relatively small amount of exhaust gas is also introduced into the selective catalytic reduction reactor 30 through the first bypass passage 61, and the exhaust gas introduced through the first bypass passage 61 is 250 degrees Celsius to Celsius. It has a temperature in the range of 450 degrees.

제1 바이패스 유로(61)를 통해 선택적 촉매 환원 반응기(30)로 유입되는 상대적으로 고온의 배기 가스는 선택적 촉매 환원 반응기(30)로 유입된 전체 배기 가스의 평균 온도를 상승시켜 선택적 촉매 환원 반응기(30)의 내부 온도를 촉매(35)의 작동 온도에 더욱 근접시킬 수 있다. 이에, 촉매(35)의 이용 효율을 높일 수 있다.The relatively high temperature exhaust gas introduced into the selective catalytic reduction reactor 30 through the first bypass flow passage 61 raises the average temperature of the entire exhaust gas introduced into the selective catalytic reduction reactor 30, thereby causing selective catalytic reduction reactor. The internal temperature of 30 can be closer to the operating temperature of the catalyst 35. Thus, the utilization efficiency of the catalyst 35 can be improved.

제1 바이패스 유로(61)를 통해 선택적 촉매 환원 반응기(30)에 유입되는 배기 가스의 유량은 엔진(10)에서 발생된 전체 배기 가스의 0.1% 내지 20% 범위 내에 속한다. 제1 바이패스 유로(61)를 통해 선택적 촉매 환원 반응기(30)에 유입되는 배기 가스의 비율이 0.1% 미만이면 선택적 촉매 환원 반응기(30)의 내부 온도를 상승시키는 효과가 미미하고, 20% 초과이면 과급기(20)에 공급되는 배기 가스가 상대적으로 감소되어 과급기(20)의 과급 효율이 저하된다. 이는 엔진(10)의 성능을 저하시키는 원인이 된다.The flow rate of the exhaust gas flowing into the selective catalytic reduction reactor 30 through the first bypass flow passage 61 is in the range of 0.1% to 20% of the total exhaust gas generated in the engine 10. When the ratio of the exhaust gas flowing into the selective catalytic reduction reactor 30 through the first bypass passage 61 is less than 0.1%, the effect of raising the internal temperature of the selective catalytic reduction reactor 30 is insignificant, and more than 20%. Exhaust gas supplied to the rear supercharger 20 is relatively reduced, thereby reducing the supercharge efficiency of the supercharger 20. This causes a decrease in the performance of the engine 10.

그리고 배기 가스는 환원제 공급부(37)가 분사한 환원제와 섞인 후 선택적 촉매 환원 반응기(30)로 유입된다. 배기 가스에 함유된 질소산화물은 선택적 촉매 환원 반응기(30) 내에서 촉매(35)의 도움을 받아 환원제와 반응하여 질소와 수증기로 환원 처리된다. 즉, 선택적 촉매 환원 반응기(30)를 통과한 배기 가스는 정화되어 배기 가스가 함유한 질소산화물이 저감된다.The exhaust gas is mixed with the reducing agent injected by the reducing agent supply unit 37 and then introduced into the selective catalytic reduction reactor 30. The nitrogen oxide contained in the exhaust gas is reacted with a reducing agent with the help of the catalyst 35 in the selective catalytic reduction reactor 30 and is reduced with nitrogen and water vapor. That is, the exhaust gas that has passed through the selective catalytic reduction reactor 30 is purified to reduce the nitrogen oxides contained in the exhaust gas.

선택적 촉매 환원 반응기(30)를 거쳐 정화된 배기 가스는 다시 메인 배기 유로(51)를 통해 배출된다.The exhaust gas purified through the selective catalytic reduction reactor 30 is again discharged through the main exhaust flow path 51.

한편, 정상 모드로 운전 시간이 경과하면서 환원 반응을 촉진시키기 위해 선택적 촉매 환원 반응기(30) 내부에 배치된 촉매(35)는 엔진(10)의 연료에 함유된 황 성분에 의해 피독되면서 활성이 지속적으로 저하된다.On the other hand, the catalyst 35 disposed inside the selective catalytic reduction reactor 30 in order to promote the reduction reaction as the operation time passes in the normal mode is poisoned by the sulfur component contained in the fuel of the engine 10, the activity is continued Degrades.

이하, 도 2를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 동력 장치(101)의 재생 모드의 구체적인 동작 과정을 설명한다.Hereinafter, a detailed operation process of the regeneration mode of the power unit 101 including the selective catalytic reduction system according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 2.

재생 모드에서는 메인 밸브(41)가 닫히고 바이패스 밸브(43)는 열리므로, 과급기(20)를 통과한 상대적으로 저온, 즉 섭씨 150도 이상 섭씨 250도 미만의 온도를 갖는 배기 가스가 선택적 촉매 환원 반응기(30)로 유입되는 것을 차단한다. 그리고 제1 바이패스 유로(61)를 통해서 엔진(10)에서 배출된 상대적으로 고온의 배기 가스가 직접 선택적 촉매 환원 반응기(30)로 유입되는데, 제1 바이패스 유로(61)를 통해 유입되는 배기 가스는 섭씨 250도 내지 섭씨 450도 범위 내의 온도를 갖는다. 이러한 고온의 배기 가스에 의해 선택적 촉매 환원 반응기(30) 내의 피독된 촉매가 재생될 수 있다. 피독된 촉매 및 고형물은 고온으로 가열되면 재생 및 제거된다.In the regeneration mode, the main valve 41 is closed and the bypass valve 43 is opened, so that the exhaust gas having a relatively low temperature, that is, a temperature of 150 degrees Celsius or more and less than 250 degrees Celsius passing through the supercharger 20 is selectively catalytically reduced. It blocks the inflow into the reactor 30. In addition, a relatively high temperature exhaust gas discharged from the engine 10 directly flows into the selective catalytic reduction reactor 30 through the first bypass flow passage 61, and the exhaust flows through the first bypass flow passage 61. The gas has a temperature in the range of 250 degrees Celsius to 450 degrees Celsius. This hot exhaust gas can regenerate the poisoned catalyst in the selective catalytic reduction reactor 30. The poisoned catalyst and solids are regenerated and removed when heated to high temperatures.

그리고 과급기(20)를 거친 상대적으로 저온의 배기 가스는 제2 바이패스 유로(62)를 통해 선택적 촉매 환원 반응기(30)를 우회하여 배출된다.The relatively low temperature exhaust gas passing through the supercharger 20 is discharged by bypassing the selective catalytic reduction reactor 30 through the second bypass flow path 62.

본 발명의 제1 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치(101)를 재생 모드로 가동하면 피독된 촉매가 재생된다. 이에, 선택적 촉매 환원 반응기(30)가 정상 범위 내에서 작동하면 다시 정상 모드로 가동을 전환하여 엔진(10)의 배기 가스를 정화시킬 수 있다. 이때, 선택적 촉매 환원 반응기(30)의 촉매(35)는 높은 효율로 배기 가스를 정화할 수 있다.When the ship power unit 101 including the selective catalytic reduction system according to the first embodiment of the present invention is operated in a regeneration mode, the poisoned catalyst is regenerated. Thus, when the selective catalytic reduction reactor 30 operates within the normal range, the operation can be switched back to the normal mode to purify the exhaust gas of the engine 10. At this time, the catalyst 35 of the selective catalytic reduction reactor 30 may purify the exhaust gas with high efficiency.

이와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치(101)는 촉매(35)의 피독 정도에 따라 정상 모드와 재생 모드 중 하나의 모드를 선택 적용하여 촉매(35)의 수명을 연장하고, 선택적 촉매 환원 반응기(30)의 전체적인 정화 효율을 향상시킬 수 있다.As described above, the marine power unit 101 including the selective catalytic reduction system according to the first embodiment of the present invention selects and applies one of the normal mode and the regeneration mode according to the degree of poisoning of the catalyst 35. ), And the overall purification efficiency of the selective catalytic reduction reactor 30 can be improved.

이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치(101)는 효과적으로 피독된 촉매(35)를 재생하여 전체적인 배기 가스의 정화 효율을 향상시킬 수 있다.By such a configuration, the ship power unit 101 including the selective catalytic reduction system according to the first embodiment of the present invention can effectively regenerate the poisoned catalyst 35 to improve the overall purification efficiency of the exhaust gas.

구체적으로, 본 발명의 제1 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치(101)는 필요에 따라 정상 모드와 재생 모드 중 하나의 모드로 전환 가동하여 수시로 피독된 촉매(35)를 재생하여 정화 효율을 향상시키고 촉매(35)의 수명을 연장할 수 있다.Specifically, the ship power unit 101 including the selective catalytic reduction system according to the first embodiment of the present invention to switch to one of the normal mode and the regeneration mode as needed to regenerate the poisoned catalyst 35 from time to time Thereby improving the purification efficiency and extending the life of the catalyst 35.

이하, 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 선택적 촉매 환원(selective catalytic reduction, SCR) 시스템을 포함한 선박용 동력 장치(102)를 설명한다.3 and 4, a ship power unit 102 including a selective catalytic reduction (SCR) system according to a second embodiment of the present invention will be described.

도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치(102)는 제1 바이패스 유로(61)에 설치된 보조 바이패스 밸브(45)를 더 포함한다. 그리고 보조 바이패스 밸브(45)는 바이패스 밸브(43)와 함께 열리고 닫힌다.3 and 4, the ship power unit 102 including the selective catalytic reduction system according to the second embodiment of the present invention is an auxiliary bypass valve 45 installed in the first bypass flow path (61) It further includes. The auxiliary bypass valve 45 opens and closes with the bypass valve 43.

이와 같은 구성에 의하여, 정상 모드에서는, 도 3에 도시한 바와 같이, 보조 바이패스 밸브(45)는 제1 바이패스 유로(61)를 통해 과급기(20)를 거치지 않은 배기 가스가 선택적 촉매 환원 반응기(30)에 유입되는 것을 차단한다.By such a configuration, in the normal mode, as shown in FIG. 3, the auxiliary bypass valve 45 is a catalytic reduction reactor in which exhaust gas without passing through the supercharger 20 through the first bypass flow path 61 is selected. Block 30 flows in.

따라서, 본 발명의 제2 실시예에 따른 정상 모드에서는 과급기(20)로 향하는 배기 가스가 상대적으로 늘어나 과급기(230)의 과급 효율을 극대화시킬 수 있다. 따라서, 정상 모드에서 엔진(10)의 성능을 더욱 향상시킬 수 있다.Therefore, in the normal mode according to the second embodiment of the present invention, the exhaust gas directed to the turbocharger 20 is relatively increased, thereby maximizing the charging efficiency of the turbocharger 230. Therefore, it is possible to further improve the performance of the engine 10 in the normal mode.

반면, 재생 모드에서는 도 4에 도시한 바와 같이 제1 실시예와 마찬가지로, 제1 바이패스 유로(61)를 통해 상대적으로 고온의 배기 가스가 선택적 촉매 환원 반응기(30)에 직접 유입된다. 따라서 고온의 배기 가스에 의해 선택적 촉매 환원 반응기(30) 내의 피독된 촉매가 재생될 수 있다.On the other hand, in the regeneration mode, as shown in FIG. 4, relatively hot exhaust gas is directly introduced into the selective catalytic reduction reactor 30 through the first bypass flow path 61 as in the first embodiment. Therefore, the poisoned catalyst in the selective catalytic reduction reactor 30 can be regenerated by the hot exhaust gas.

이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치(102)는 재생 모드에서 효과적으로 피독된 촉매(35)를 재생할 수 있을 뿐만 아니라, 정상 모드에서 엔진(10)의 성능을 더욱 향상시킬 수 있다.By such a configuration, the marine power unit 102 including the selective catalytic reduction system according to the second embodiment of the present invention can not only effectively regenerate the poisoned catalyst 35 in the regeneration mode, but also the engine in the normal mode ( 10) can further improve the performance.

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.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications and variations will be apparent to those skilled in the art. will be.

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.It is therefore to be understood that the embodiments described above are to be considered in all respects only as illustrative and not restrictive, the scope of the invention being indicated by the appended claims, It is intended that all changes and modifications derived from the equivalent concept be included within the scope of the present invention.

10: 엔진 20: 과급기
30: 선택적 촉매 환원 반응기 35: 촉매
37: 환원제 공급부 41: 메인 밸브
42: 보조 메인 밸브 43: 바이패스 밸브
45: 보조 바이패스 밸브 48: 압력 조절 밸브
51: 메인 유로 59: 흡기 유로
61: 제1 바이패스 유로 62: 제2 바이패스 유로
63: 제3 바이패스 유로
101, 102: 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치
10: engine 20: supercharger
30: Selective Catalytic Reduction Reactor 35: Catalyst
37: reducing agent supply portion 41: main valve
42: auxiliary main valve 43: bypass valve
45: auxiliary bypass valve 48: pressure regulating valve
51: main flow path 59: intake flow path
61: first bypass flow path 62: second bypass flow path
63: third bypass flow path
101, 102: Ship's power plant with selective catalytic reduction system

Claims (10)

엔진;
상기 엔진의 배기 가스를 배출하는 메인 배기 유로;
상기 메인 배기 유로 상에 설치되며 촉매를 포함하는 선택적 촉매 환원(selective catalytic reduction, SCR) 반응기;
상기 엔진과 상기 선택적 촉매 환원 반응기 사이의 상기 메인 배기 유로 상에 설치된 과급기(turbo charger);
상기 과급기와 상기 선택적 촉매 환원 반응기 사이의 상기 메인 배기 유로에 설치된 메인 밸브;
상기 과급기를 우회하여 상기 과급기를 통과하기 전의 상기 배기 가스를 상기 선택적 촉매 환원 반응기로 공급하는 제1 바이패스 유로;
상기 선택적 촉매 환원 반응기를 우회하여 상기 메인 밸브와 상기 과급기 사이의 상기 메인 배기 유로와 상기 선택적 촉매 환원 반응기를 거친 상기 메인 배기 유로를 연결하는 제2 바이패스 유로; 및
상기 제2 바이패스 유로 상에 설치된 바이패스 밸브
를 포함하는 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치.
engine;
A main exhaust passage for discharging the exhaust gas of the engine;
A selective catalytic reduction (SCR) reactor installed on the main exhaust flow path and including a catalyst;
A turbo charger installed on the main exhaust flow path between the engine and the selective catalytic reduction reactor;
A main valve installed in the main exhaust passage between the supercharger and the selective catalytic reduction reactor;
A first bypass flow passage bypassing the supercharger and supplying the exhaust gas before passing through the supercharger to the selective catalytic reduction reactor;
A second bypass flow passage bypassing the selective catalytic reduction reactor and connecting the main exhaust flow passage between the main valve and the supercharger and the main exhaust flow passage through the selective catalytic reduction reactor; And
Bypass valve installed on the second bypass flow path
Ship power device including a selective catalytic reduction system comprising a.
제1항에서,
상기 메인 밸브는 열리고 상기 바이패스 밸브는 닫힌 정상 모드 및 상기 메인 밸브는 닫히고 상기 바이패스 밸브는 열린 재생 모드 중 하나의 모드로 필요에 따라 선택적으로 가동되는 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치.
In claim 1,
And a selective catalytic reduction system in which the main valve is open and the bypass valve is closed in normal mode and the main valve is closed and the bypass valve is selectively operated as needed in one of the open regeneration modes.
제2항에서,
상기 재생 모드에서는 상기 과급기를 거치면서 상대적으로 온도가 내려간 상기 배기 가스가 상기 선택적 촉매 환원 반응기로 유입되는 것을 차단하며,
상기 엔진에서 발생된 상대적으로 고온의 상기 배기 가스가 상기 제1 바이패스 유로를 통해 직접 상기 선택적 촉매 환원 반응기로 유입되어 상기 촉매를 재생시키는 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치.
3. The method of claim 2,
In the regeneration mode, the exhaust gas, which has been relatively cooled while passing through the supercharger, is blocked from entering the selective catalytic reduction reactor,
And a selective catalytic reduction system for regenerating the catalyst by directly introducing the relatively hot exhaust gas generated in the engine into the selective catalytic reduction reactor through the first bypass flow path.
제3항에서,
상기 제1 바이패스 유로를 통해 상기 선택적 촉매 환원 반응기에 유입되는 상기 배기 가스의 유량은 상기 엔진에서 발생되는 전체 상기 배기 가스의 0.1% 내지 20% 범위 내인 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치.
4. The method of claim 3,
And a flow rate of the exhaust gas flowing into the selective catalytic reduction reactor through the first bypass passage is in the range of 0.1% to 20% of the total exhaust gas generated in the engine.
제2항에서,
상기 제1 바이패스 유로 상에 설치된 보조 바이패스 밸브를 더 포함하며,
상기 보조 바이패스 밸브는 상기 바이패스 밸브와 함께 열리고 닫히는 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치.
3. The method of claim 2,
Further comprising an auxiliary bypass valve installed on the first bypass flow path,
The auxiliary bypass valve includes a selective catalytic reduction system that opens and closes with the bypass valve.
제1항에서,
상기 메인 배기 유로에 설치되어 상기 선택적 촉매 환원 반응기에 유입되기 전의 상기 배기 가스에 환원제를 분사하는 환원제 공급부를 더 포함하는 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치.
In claim 1,
And a reductant supply unit which is installed in the main exhaust passage and injects a reductant into the exhaust gas before entering the selective catalytic reduction reactor.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에서,
상기 선택적 촉매 환원 반응기를 지나고 상기 제2 바이패스 유로와는 만나기 전의 상기 메인 배기 유로 상에 설치된 보조 메인 밸브를 더 포함하는 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치.
7. The method according to any one of claims 1 to 6,
And an auxiliary main valve installed on said main exhaust flow path past said selective catalytic reduction reactor and prior to encountering said second bypass flow path.
제7항에서,
상기 보조 메인 밸브를 우회하여 양단부가 상기 메인 배기 유로와 연결된 제3 바이패스 유로를 더 포함하는 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치.
In claim 7,
And a selective catalytic reduction system bypassing the auxiliary main valve and further comprising a third bypass flow path connected at both ends to the main exhaust flow path.
제8항에서,
상기 제3 바이패스 유로 상에 설치된 압력 조절 밸브를 더 포함하는 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치.
9. The method of claim 8,
And a selective catalytic reduction system further comprising a pressure regulating valve disposed on the third bypass flow path.
제9항에서,
상기 보조 메인 밸브가 닫히면, 상기 압력 조절 밸브는 상기 제1 바이패스 유로를 통해 상기 선택적 촉매 환원 반응기에 유입되는 상기 배기 가스의 양보다 작거나 같은 양의 상기 배기 가스를 통과시킬 수 있도록 열리는 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 선박용 동력 장치.
The method of claim 9,
When the auxiliary main valve is closed, the pressure regulating valve is opened to pass the exhaust gas in an amount less than or equal to the amount of the exhaust gas flowing into the selective catalytic reduction reactor through the first bypass flow path. Marine power plant including reduction system.
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