KR101842178B1 - SOx Reduction System For Ship And Operating Method Of That - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 선박용 황산화물 저감장치 및 선박용 황산화물 저감장치의 운전방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 배기가스 배출설비로부터 배출되는 배기가스를 반응기 내부로 직접 공급되도록 하여 드라이 러닝(Dry Running)이 가능함으로써, 별도의 분기배관 또는 바이패스 댐퍼가 필요하지 않아 공간 활용도가 높고, 유지보수가 적게 요구되는 선박용 황산화물 저감장치 및 선박용 황산화물 저감장치의 운전방법에 관한 것이다.The present invention relates to a sulfur oxides abatement apparatus for ships and a method of operating a sulfur oxides abatement apparatus for ships, and more particularly, This invention relates to a ship sulfuric acid reduction device and a method for operating a ship sulfuric acid reduction device, which require a small space maintenance and a low maintenance because no separate branch piping or bypass damper is required.
산업화의 급속한 진전에 따른 화석연료 사용량의 증가로 인한 대기오염과 지구 온난화 문제가 날로 심각해지고 있다.The problem of air pollution and global warming due to the increase of fossil fuel consumption due to the rapid progress of industrialization is becoming serious.
이러한 대기오염의 주범 중 하나로 차량의 엔진이나 화력발전소, 공장 등의 배기가스에 포함된 황 산화물(SOx)과 질소 산화물(NOx)이 손꼽히고 있으며, 최근 환경보존에 대한 인식이 높아짐에 따라 이들에 대한 각국의 배출규제가 도입되고 있다.One of the main causes of this air pollution is sulfur oxides (SOx) and nitrogen oxides (NOx) contained in exhaust gas of engines, thermal power plants and factories of vehicles. Emissions regulation of each country is being introduced.
선박에서 배출되는 배기가스 중 질소 산화물과 황 산화물은 UN 산하기관인 IMO(International Maritime Organization, 국제해사기구)로부터 배출규제를 받고 있는 대표적인 대기 오염물질이며, 그 중 황 산화물은 2010년 1월 1일부터 SECA(Sulfur Emission Control Area)에서 사용 연료중 황화합물 0.1% 이하로 규제하며, 2020년 1월 1일부터 공해상(Global Sea)에서 사용 연료중 황화합물 0.5%이하로 규제하고 있다.Nitrogen oxides and sulfur oxides are the representative air pollutants emitted by the International Maritime Organization (IMO), an agency under the United Nations (UN), of which sulfur oxides will be released from January 1, 2010 Sulfur Emission Control Area (SECA) is regulated to contain less than 0.1% of sulfur compounds in the fuel used. From January 1, 2020, it is regulated to be less than 0.5% sulfur compounds in the fuel used in the Global Sea.
각종 배출 규제기준을 충족시키기 위해, 일반적으로 산업용 연소설비 또는 2 행정의 선박 내연기관 등에는 황산화물(SOx), 미세입자(particulate matter) 등을 포함하는 배기가스를 처리하기 위하여 다양한 설비가 적용되고 있다.In order to meet various emission control standards, various facilities are generally applied to the exhaust gas containing sulfur oxides (SOx), particulate matter, etc. in industrial combustion facilities or two-stroke ship internal combustion engines have.
이러한 종래의 배기가스 처리장치 중 대표적인 황산화물 저감장치로는, 배기가스에 NaOH 등의 염기성 용액 또는 해수를 분사하여 황산화물을 제거하는 습식 스크러버(scrubber, 세정탑)를 들 수 있다. A representative example of such a conventional exhaust gas treating apparatus includes a wet scrubber (scrubbing tower) for removing sulfur oxides by spraying a basic solution such as NaOH or seawater to the exhaust gas.
일반적으로 선박용으로 황산화물 저감장치로 제공되는 스크러버는 하이브리드 루프(hybrid loop) 타입과 개방 루프(open loop) 타입으로 구분될 수 있다. 하이브리드 루프 타입의 스크러버는 폐 루프(close loop) 타입과 개방 루프 타입의 기능이 갖추어진 것이다.Generally, a scrubber provided for a ship as a sulfur oxide reduction apparatus can be classified into a hybrid loop type and an open loop type. The hybrid loop type scrubber is equipped with a closed loop type and an open loop type.
폐 루프 타입의 스크러버는 규제지역 SECA(황산화물 배출가스 규제지역)에서 사용되며, 스크러버 내부에 NaOH의 염기성 용액을 분사하여 황산화물을 저감하며, NaOH를 순환시킨다.The closed-loop type scrubber is used in the regulated area SECA (sulfuric acid emission control area) and injects a basic solution of NaOH into the scrubber to reduce sulfur oxides and circulate NaOH.
개방 루프 타입의 스크러버는 주로 공해상(global sea)에서 사용되며, 스크러버 내부에 해수(sea water)를 분사하여 황산화물을 저감한다. 경우에 따라 개방 루프 타입의 스크러버를 SECA 지역에서 사용하기도 한다.The open-loop type scrubber is mainly used in the global sea and reduces the amount of sulfur oxides by injecting sea water into the scrubber. In some cases, an open-loop scrubber may be used in the SECA area.
또한, 기존의 습식 스크러버는 U-type 스크러버와 I-type(또는 In-line type이라고도 함)으로 구분될 수 있다. U-type 스크러버는 반응기 인입부를 구비하는 경우와 구비하지 않는 경우의 두 가지 형태로 마련될 수 있다.In addition, conventional wet scrubbers can be classified into U-type scrubber and I-type (or in-line type). The U-type scrubber may be provided in two forms, one with or without a reactor inlet.
도 1은 반응기 인입부를 구비하지 않는 기존의 U-type 스크러버를 나타낸 도면으로, (a)는 전체 구성을 개략적으로 도시한 것이고, (b)는 배기가스 배출설비로부터 배출되는 배기가스가 반응기로 공급되는 구성만을 따로 도시한 것이며, (c)는 선박업체 바칠라(Wartsila)에서 실제로 채용하고 있는 U-type 스크러버를 나타낸 도면이다.FIG. 1 is a view showing a conventional U-type scrubber without a reactor inlet, wherein FIG. 1 (a) schematically shows the entire structure, FIG. 1 (b) (C) is a view showing a U-type scrubber actually employed in the shipping company Wartsila.
도 1을 참조하면, 반응기 인입부를 구비하지 않는 U-type 스크러버(100)는, 선박의 배기가스 배출설비(10)로부터 배출되는 배기가스를 공급받는 반응기(reactor, 20)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a
배기가스 배출설비(10)로는 메인엔진(11), 한 기 이상의 발전기엔진(12), 그리고 한 기 이상의 보일러(13) 등이 있을 수 있으며, 각각의 설비에 마련된 배출배관(EL)을 통해 배기가스가 배출된다The exhaust
이때 각각의 배출배관(EL)을 통해 배출되는 배기가스는, 각각의 배출배관(EL)으로부터 분기되는 분기배관(BL)을 통해 반응기(20)로 유입되어 스크러버 장치 내부로 공급될 수 있다.At this time, the exhaust gas discharged through each discharge pipe EL can be introduced into the
배출배관(EL)에서 분기배관(BL)이 분기되는 지점에는 바이패스 댐퍼(BD)가 마련되어, 배기가스를 배출배관(EL)을 통해 그대로 배출되도록 하거나 분기배관(BL)을 통해 반응기(20)로 공급되도록 선택적으로 제어할 수 있다.A bypass damper BD is provided at a position where the branch pipe BL branches from the discharge pipe EL so that the exhaust gas is discharged through the discharge pipe EL as it is or through the branch pipe BL to the
또한, 반응기 인입부를 구비하지 않는 U-type 스크러버(100)는, 반응기(20) 내부로 세정액을 공급하는 펌프(50)를 더 포함한다. 펌프(50)에 의해 공급되는 세정액으로는, NaOH와 같은 염기성 용액, 해수, 또는 청수 등이 사용될 수 있다.The
반응기(20)의 상부에는 황산화물의 제거가 이루어진 정화된 배기가스가 배출되는 배기가스 배출구(30)가 형성될 수 있으며, 반응기(20)의 하부에는 분사된 세정액을 배출하는 세정액 배출라인(40)이 연결될 수 있다.An
도 2는 반응기 인입부를 구비하는 기존의 U-type 스크러버를 나타낸 도면으로, (a)는 전체 구성을 개략적으로 도시한 것이고, (b)는 배기가스 배출설비로부터 배출되는 배기가스가 반응기 인입부로 공급되는 구성만을 따로 도시한 것이다.FIG. 2 is a schematic view of a conventional U-type scrubber equipped with a reactor inlet. FIG. 2 (b) is a schematic view showing the entire structure of the scrubber. As shown in FIG.
도 2를 참조하면, 반응기 인입부를 구비하는 U-type 스크러버(200)는, 반응기 인입부를 구비하지 않는 U-type 스크러버(100)와 기본적으로 동일한 구성을 가지되, 반응기(20)가 반응기 인입부(21)와 반응기 본체(22)로 분리 구성되는 것을 특징으로 한다.Referring to FIG. 2, the
배출배관(EL)에서 분기된 분기배관(BL)은 반응기 인입부(21) 측으로 연결되고, 반응기 인입부(21)와 반응기 본체(22)는 하부가 상호 연결될 수 있다.The branch pipe BL branching from the discharge pipe EL is connected to the
배출배관(EL)을 통해 배출되는 배기가스는, 배출배관(EL)으로부터 분기되는 분기배관(BL)을 통해 반응기 인입부(21)로 유입되고, 반응기 인입부(21)와 반응기 본체(22)를 순차적으로 거친 후 반응기 본체(22) 상부에 형성된 배기가스 배출구(30)를 통해 최종적으로 배출된다.The exhaust gas discharged through the discharge pipe EL flows into the
배출배관(EL)에서 분기배관(BL)이 분기되는 지점에는 바이패스 댐퍼(BD)가 마련되어, 배기가스를 배출배관(EL)을 통해 그대로 배출되도록 하거나 분기배관(BL)을 통해 반응기 인입부(21)로 공급되도록 선택적으로 제어할 수 있다.A bypass damper BD is provided at a position where the branch pipe BL branches from the discharge pipe EL so that the exhaust gas is discharged through the discharge pipe EL as it is or through the branch pipe BL to the
또한, 반응기 인입부를 구비하는 U-type 스크러버(200)는, 반응기 인입부(21)와 반응기 본체(22) 내부로 세정액을 공급하는 펌프(50)를 더 포함한다. 이때 펌프(50)는 세정액을 반응기 인입부(21)와 반응기 본체(22) 측으로 각각 공급하도록 구성될 수 있다.The
반응기 인입부(21)와 반응기 본체(22)의 하부에는 내부로 분사된 세정액을 배출할 수 있는 세정액 배출라인(41, 42)이 각각 연결될 수 있다.Cleaning
반응기 인입부를 구비하는 U-type 스크러버(200)는, 반응기 인입부(21)와 반응기 본체(22) 내부로 황산화물 저감을 위한 세정액이 각각 분사되므로, 반응기 인입부(21)를 구비하지 않는 U-type 스크러버(100)보다 황산화물의 저감 성능이 뛰어나다. 그러나 반응기 인입부(21)가 구비되지 않는 경우보다 많은 공간을 필요로 하므로 공간적인 제약이 발생할 수 있다.Since the
도 1 및 도 2에 도시된 U-type 스크러버(100, 200)의 경우, 선박이 고유황 연료를 사용하여 배기가스로부터 황산화물을 저감할 필요가 발생할 경우에만 구동될 수 있다.In the case of the
선박이 IMO(국제해사기구) 규제를 만족하는 저유황 연료를 사용하는 경우에는, U-type 스크러버(100, 200)를 사용하지 않고 배기가스를 배출배관(EL)을 통해 그대로 배출할 수 있다.When the ship uses low-sulfur fuel that meets IMO (International Maritime Organization) regulations, the exhaust gas can be directly discharged through the discharge pipe (EL) without using the U-type scrubber (100, 200).
또한, U-type 스크러버(100, 200)의 가동에 문제가 생기는 비상시에는, 배기가스를 U-type 스크러버(100, 200)를 거치지 않고 배출배관(EL)을 통해 그대로 배출할 수도 있다. 이때에는 황산화물의 저감이 필요 없는 양질의 연료를 사용하여야 한다. 황산화물의 저감이 필요 없는 양질의 연료란, SECA 규제지역에서는 황함유량 0.1% 이하의 연료를 말하며, 공해상(globa sea) 지역에서는 황함유량 0.5% 이하의 연료를 의미한다.Furthermore, when an emergency occurs in which the
한편, 도 3의 (a)는 기존의 I-type 스크러버를 개략적으로 나타낸 도면이고, (b)는 선박업체 야라(Yara)에서 실제로 채용하고 있는 I-type 스크러버를 나타낸 도면이다.3 (a) is a schematic view of an existing I-type scrubber, and FIG. 3 (b) is a view showing an I-type scrubber actually employed in a ship company Yara.
도 3을 참조하면, I-type 스크러버(300)는 선박의 배기가스 배출설비(10)로부터 배출되는 배기가스롤 공급받는 반응기(20)를 포함한다. Referring to FIG. 3, the I-
U-tpye 스크러버(100, 200)에서, 배기가스가 배출배관(EL)에서 분기된 분기배관(BL)을 통해 반응기(20) 내부로 공급되는 것과는 달리, I-type 스크러버(300)에서는 배출설비(10)로부터 배기가스가 배출되는 배출배관(EL)이 반응기(20)의 하부에 일직선으로 바로 연결된다.In the I-
배출배관(EL)을 통해 반응기(20)의 하부로 공급된 배기가스는, 반응기(20) 내부를 통과하면서 황산화물의 정제가 이루어 진 후, 반응기(20) 상부에 형성된 배기가스 배출구(30)를 통해 최종적으로 배출될 수 있다.The exhaust gas supplied to the lower portion of the
I-type 스크러버(300)는 U-type 스크러버(100, 200)와 마찬가지로 반응기(20) 내부로 세정액을 공급하는 펌프(50)를 더 포함할 수 있으며, 반응기(20)의 하부에는 세정액을 배출하는 세정액 배출라인(40)이 연결될 수 있다.The I-
한편, I-type 스크러버(300)에서 배출배관(EL)은 반응기(20)의 하부로 바로 연결되기 때문에, 펌프(50)에 의해 반응기(20) 내부로 분사되는 세정액이 배출배관(EL)으로 유입되어 배기가스 배출설비(10) 측으로 인입되는 문제가 발생할 수 있다.Since the discharge pipe EL is directly connected to the lower portion of the
이를 방지하기 위하여, 반응기(20) 내부에는 세정액이 배출배관(EL)으로 유입되는 것을 방지하기 위한 가드(60, guard)가 설치될 수 있다. In order to prevent this, a guard (guard) 60 may be installed inside the
가드(60)는 반응기(20) 내부의 하단에서 배출배관(EL)이 연결되는 지점에 수직 방향으로 연장되는 관 형상의 제1 가드(61)와, 제1 가드(61)의 상부에 설치되되 세정액이 용이하게 흘러내릴 수 있도록 하방 경사지게 마련되는 제2 가드(62)로 구성될 수 있다.The
I-type 스크러버(300)가 U-type 스크러버(100, 200)와 다른 점은, 드라이 러닝(Dry Running)이 가능한 구조라는 것이다.The I-
드라이 러닝이란 펌프(50)에 의하여 반응기(20) 내부에 세정액이 분사되지 않으며, 배기가스 배출설비(10)로부터 배출되는 배기가스를 반응기(20) 내부를 통과하여 그대로 배출시키는 것을 말한다.The dry running means that the washing liquid is not sprayed into the
즉, I-type 스크러버(300)를 갖춘 선박에서, 배기가스 배출설비(10)로부터 배출되는 배기가스는 황산화물의 정제 작업이 필요하지 않더라도 반드시 반응기(20)를 거쳐서 배출된다.That is, in a ship equipped with the I-
I-type 스크러버(300)는 U-type 스크러버(100, 200)에 구비되는 분기배관(BL)과 분기배관(BL)에 마련되는 바이패스 댐퍼(BD)가 설치될 필요가 없으므로 배관이 단순하며, 공간적인 제약이 적으므로 좁은 공간에서도 사용 가능하다는 장점이 있다.Since the I-
그러나 선박의 특성상 항해 중에 빈번한 롤링, 피칭 등이 발생하므로, 반응기(20) 내부에 가드(60)를 설치하더라도, 세정액이 오버 플로우(over flow)되어 배출배관(EL)을 통해 배기가스 배출설비(10)로 인입될 위험이 높다.However, due to the characteristics of the ship, frequent rolling, pitching, and the like occur during navigation. Even if the
전술한 U-type 스크러버(100, 200)는 황산화물의 저감 성능이 뛰어난 반면, 배출배관(EL)과 분기배관(BL)이 각각 마련되어야 하므로 배관의 구성이 복잡하고, 드라이 러닝을 할 수 없다는 단점이 있다.The above-described
또한, U-type 스크러버(100, 200)의 경우, 각 배출배관(EL)으로부터 분기배관(BL)이 분기되는 지점에 바이패스 댐퍼(BD)가 설치되어야 하는데, 배기가스를 배출배관(EL) 측으로 또는 분기배관(BL) 측으로 선택적으로 이송되게 하기 위해서는, 각 라인마다 두 개의 바이패스 댐퍼(BD)가 설치되어야 하므로 설비 비용이 증가한다는 문제점이 있다.In the case of the
도 1 및 도 2에는 하나의 바이패스 댐퍼(BD)만 도시하고 있으나, 실제로는 각 배관의 분기점의 하류에 각각 1개씩 2개의 바이패스 댐퍼(BD)가 설치된다. (예, 도 1의 ①, ②)Although only one bypass damper (BD) is shown in FIGS. 1 and 2, two bypass dampers (BD) are provided in the downstream of the bifurcation points of the pipes. (E.g., (1) and (2) in Fig. 1)
더불어, 상기 바이패스 댐퍼(BD)는 장치의 특성상 고장이 잦다. 따라서 선박의 항해 중에 바이패스 댐퍼(BD)의 고장이 발생하면, 스크러버의 가동이 전면적으로 중단되는 등의 매우 심각한 문제로 이어질 수 있다.In addition, the bypass damper (BD) is frequently broken due to the characteristics of the apparatus. Therefore, if a failure of the bypass damper (BD) occurs while the ship is navigating, it can lead to a very serious problem such as shutting the operation of the scrubber completely.
한편, I-type 스크러버(300)는 드라이 러닝이 가능하나 엔진과 보일러 등의 배기가스 배출설비(10)에 세정액이 인입될 위험이 높다는 단점이 있다.On the other hand, although the I-
본 발명은 상기 U-type 스크러버(100, 200)와 I-type 스크러버(300)를 개선하여, 드라이 러닝이 가능하면서도 공간 활용도가 높고 설비 비용을 저감할 수 있는 새로운 타입의 황산화물 저감장치를 제공하고자 한다.The present invention improves the U-type scrubber (100, 200) and the I-type scrubber (300) to provide a new type of sulfur oxide reduction device capable of dry running, I want to.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 메인엔진과 적어도 하나 이상의 발전기엔진을 포함하는 선박의 배기가스 배출설비; 상기 각각의 배기가스 배출설비로부터 발생하는 배기가스를 배출하는 배출배관; 상기 배출배관으로 이송되는 배기가스를 공급받아 황산화물의 저감이 이루어지는 반응기; 및 상기 반응기 내부로 세정액을 공급하는 펌프;를 포함하고, 상기 메인엔진으로부터 배기가스를 배출하는 배출배관은 상기 반응기의 측면으로 바로 연결되고, 상기 발전기엔진 중 선박의 유지보수에 필요한 전력을 생산하는 발전기엔진으로부터 배기가스를 배출하는 배출배관은 분기라인으로 분기되어 상기 반응기의 측면으로 연결되며, 이를 제외한 나머지 배출배관은 상기 반응기의 측면으로 바로 연결되는 것을 특징으로 하는, 선박용 황산화물 저감장치를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an exhaust emission control system for a ship including a main engine and at least one generator engine. A discharge pipe for discharging the exhaust gas generated from each of the exhaust gas discharge devices; A reactor in which sulfur oxides are reduced by receiving exhaust gas transferred to the discharge pipe; And a pump for supplying a cleaning liquid into the reactor, wherein a discharge pipe for discharging the exhaust gas from the main engine is connected directly to a side of the reactor and generates electricity required for maintenance of the ship among the generator engines A discharge pipe for discharging exhaust gas from a generator engine is branched to a branch line and connected to the side of the reactor, and the remaining discharge pipe is directly connected to the side of the reactor. do.
상기 분기라인으로 분기되는 적어도 하나 이상의 배출배관에는 바이패스 댐퍼가 설치되어, 배기가스를 배출배관을 통해 외부로 배출하거나 또는 상기 분기라인을 통해 반응기로 공급되도록 선택적으로 제어할 수 있다.At least one exhaust pipe branched to the branch line is provided with a bypass damper to selectively control the exhaust gas to be discharged to the outside through the exhaust pipe or supplied to the reactor through the branch line.
상기 배기가스 배출설비는 적어도 하나 이상의 보일러를 더 포함할 수 있고, 상기 보일러로부터 배출되는 배기가스를 배출하는 배출배관은 상기 반응기의 측면으로 바로 연결될 수 있다.The exhaust gas discharging apparatus may further include at least one boiler, and a discharge pipe for discharging the exhaust gas discharged from the boiler may be directly connected to the side of the reactor.
상기 반응기의 상부에는 정제된 배기가스가 배출되는 배기가스 배출구가 형성되고, 하부에는 상기 반응기 내부로 공급된 세정액이 배출되는 세정액 배출라인이 연결될 수 있다.An exhaust gas outlet for exhausting the purified exhaust gas is formed in the upper part of the reactor, and a cleaning liquid discharge line for discharging the cleaning liquid supplied into the reactor may be connected to the lower part.
상기 세정액 배출라인은 GRE 파이프로 구성될 수 있다.The cleaning liquid discharge line may be composed of a GRE pipe.
본 실시예에 따른 황산화물 저감장치는, 상기 세정액 배출라인 내로 공기를 공급하는 실링 에어 팬;을 더 포함할 수 있다.The sulfur oxides abatement apparatus according to the present embodiment may further include a sealing air fan for supplying air into the cleaning liquid discharge line.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 반응기는, 배기가스를 직접적으로 공급받는 반응기 인입부와, 상기 배기가스 인입부와 하부가 상호 연결되는 반응기 본체로 분리 구성될 수 있으며, 상기 반응기 인입부로 공급된 배기가스는 상기 반응기 인입부와 상기 반응기 본체를 순차적으로 거치면서 황산화물의 저감이 이루어질 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the reactor may be divided into a reactor inlet portion directly receiving exhaust gas and a reactor body interconnecting the exhaust gas inlet portion and the lower portion, The exhaust gas supplied to the reactor may be sequentially passed through the reactor inlet portion and the reactor main body to reduce sulfur oxides.
상기 펌프는 상기 반응기 인입부와 상기 본체 각각으로 세정액을 공급할 수 있다.The pump can supply the cleaning liquid to the reactor inlet and the main body, respectively.
상기 반응기 본체의 상부에는 정제된 배기가스가 배출되는 배기가스 배출구가 형성될 수 있고, 상기 반응기 인입부와 상기 반응기 본체의 하부에는, 상기 반응기 내부로 공급된 새정액이 배출되는 세정액 배출라인이 각각 연결될 수 있다.An exhaust gas outlet through which the purified exhaust gas is discharged may be formed in an upper portion of the reactor main body and a rinse solution discharge line through which the fresh semen supplied into the reactor is discharged may be provided in the reactor inlet portion and the reactor main body Can be connected.
본 발명의 다른 실시예에 따른 황산화물 저감장치는, 상기 각각의 상기 세정액 배출라인 내로 공기를 공급하는 실링 에어 팬;을 더 포함할 수 있다.The sulfur oxides abatement apparatus according to another embodiment of the present invention may further include a sealing air fan for supplying air into each of the cleaning liquid discharge lines.
본 발명의 다른 실시예에 따른 황산화물 저감장치는, 상기 반응기 본체의 상부에 형성되어 정제된 배기가스가 배출되는 배기가스 배출구; 및 상기 반응기 인입부의 상부에 형성되는 비상 댐퍼;를 더 포함할 수 있고, 상기 선박용 황산화물 저감장치의 구동이 불가한 비상시 또는 배기가스의 정제가 필요하지 않은 드라이 러닝시, 상기 비상댐퍼를 상기 배기가스 배출구와 함께 개방하여, 상기 반응기 내부의 배기가스를 신속하게 배출할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a sulfur oxide reduction apparatus comprising: an exhaust gas outlet formed at an upper portion of the reactor body to discharge purified exhaust gas; And an emergency damper formed at an upper portion of the reactor inlet. When the emergency operation is not possible in the event that the ship's sulfur oxide reduction device can not be driven, or when the exhaust gas purification is not required, It is opened together with the gas outlet so that the exhaust gas inside the reactor can be quickly discharged.
본 발명에 따른 선박용 황산화물 저감장치는, 내부에 세정액이 분사되어 황산화물의 저감이 이루어지는 반응기를 포함하는 선박용 황산화물 저감장치에 있어서, 메인엔진과 적어도 하나 이상의 발전기엔진을 포함하는 선박의 배기가스 배출설비로부터 발생하는 배기가스를 배출하는 배출배관을 상기 반응기의 측면으로 바로 연결하여 드라이 러닝이 가능하고, 상기 반응기 내부로 분사된 세정액을 배출하는 세정액 배출라인으로부터 상기 반응기의 내부를 향하여 공기를 불어넣어, 고온의 배기가스가 상기 세정액 배출라인으로 유입되는 것을 방지하는 것을 특징으로 한다.The present invention provides a sulfur oxides abatement apparatus for a ship including a reactor in which sulfur oxides are reduced by spraying a rinse liquid into the vessel, the apparatus comprising a main engine and at least one generator engine, A discharge pipe for discharging the exhaust gas generated from the discharge equipment is directly connected to the side of the reactor to allow dry running and air is blown from the cleaning liquid discharge line for discharging the cleaning liquid sprayed into the reactor to the inside of the reactor Thereby preventing a high-temperature exhaust gas from flowing into the cleaning liquid discharge line.
한편, 본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 선박에 구비되는 메인엔진과 적어도 하나 이상의 발전기엔진으로부터 발생하는 배기가스가 각각의 설비에 마련된 배출배관을 통해 반응기(reactor) 내부로 공급되는 제1 단계; 상기 반응기 내부로 공급된 배기가스가 상기 반응기 내부를 거쳐 상기 반응기의 상부에 형성된 배기가스 배출구를 통해 배출되는 제2 단계;를 포함하고, 상기 제1 단계에서, 상기 메인엔진으로부터 배기가스를 배출하는 배출배관은 상기 반응기의 측면으로 바로 연결되고, 상기 발전기엔진 중 선박의 유지보수에 필요한 전력을 생산하는 발전기엔진으로부터 배기가스를 배출하는 배출배관은 분기라인으로 분기되어 상기 반응기의 측면으로 연결되며, 이를 제외한 나머지 배출배관은 상기 반응기의 측면으로 바로 연결되는 것을 특징으로 하는, 선박용 황산화물 저감장치의 운전방법을 제공한다.In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided an exhaust gas purification system for an internal combustion engine, comprising: a main exhaust system for supplying exhaust gas generated from a main engine and at least one or more generator engines provided in a ship,
상기 제2 단계에서, 상기 배기가스의 정제가 필요한 경우에는 상기 반응기 내부로 세정액을 분사하고, 상기 배기가스의 정제가 필요하지 않은 드라이 러닝시에는 상기 반응기 내부로 세정액을 분사하지 않을 수 있다.In the second step, when the purification of the exhaust gas is required, the cleaning liquid may be sprayed into the reactor, and when the exhaust gas is not purified, the cleaning liquid may not be sprayed into the reactor.
본 발명에 따른 황산화물 저감장치의 운전방법은, 상기 반응기 하부에 형성되는 세정액 배출라인으로부터 상기 반응기 내부를 향하여 공기를 분사하는 제3 단계;를 더 포함하여, 상기 반응기 내부로 공급된 고온의 배기가스가 상기 세정액 배출라인으로 유입되는 것을 방지할 수 있다.The method of operating a sulfur oxides abatement apparatus according to the present invention may further include a third step of injecting air from a cleaning liquid discharge line formed in the lower portion of the reactor toward the inside of the reactor, It is possible to prevent the gas from flowing into the cleaning liquid discharge line.
본 발명에 따른 황산화물 저감장치는 배기가스 배출배관으로부터 반응기로 배기가스를 바로 공급하여 드라이 러닝(Dry Running)이 가능하되, 반응기 내부에 별도의 가드(guard)가 설치될 필요가 없는 U-type 형태의 스크러버로서, 기존의 U-type 스크러버에 설치되는 분기배관이 필요하지 않으며, 이에 따라 구조가 단순해지고 공간 활용도가 높아지는 효과가 있다.The sulfur oxides abatement apparatus according to the present invention is capable of dry running by directly supplying exhaust gas from an exhaust gas discharge pipe to a reactor, and is capable of performing U-type Type scrubber, there is no need for a branch piping installed in a conventional U-type scrubber, thereby simplifying the structure and increasing the space utilization.
또한, 배출배관으로부터 분기배관이 분기되는 지점에 설치되는 바이패스 댐퍼 역시 필요하지 않으므로, 설비 비용을 저감할 수 있고, 바이패스 댐퍼의 고장으로 인한 인한 사고가 발생하는 것을 미연에 방지할 수 있다.In addition, since a bypass damper installed at a branch point of the branch pipe from the discharge pipe is not required, the facility cost can be reduced, and it is possible to prevent an accident caused by the failure of the bypass damper from occurring.
또한, 본 발명에 따른 황산화물 저감장치는 배출배관이 반응기의 측면에 연결되므로, I-type 스크러버와 같이 반응기 내부의 세정액이 오버 플로우되어 엔진 또는 보일러 등의 배기가스 배출설비로 인입될 위험이 없으므로, 반응기 내부에 별도의 가드(guard)가 설치될 필요가 없다.Further, since the discharge pipe is connected to the side surface of the reactor, the cleaning liquid in the reactor is overflowed like an I-type scrubber, and there is no risk of entering the exhaust gas discharging facility such as an engine or a boiler , There is no need to provide a separate guard inside the reactor.
또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 황산화물 저감장치는 반응기 인입부의 상부에 개폐 가능한 비상 댐퍼를 설치함으로써, 비상시 또는 드라이 러닝 시에 반응기 내부의 배기가스를 신속하고 효과적으로 배출할 수 있다.In addition, the sulfur oxides abatement apparatus according to the second embodiment of the present invention can quickly and effectively discharge the exhaust gas in the reactor during an emergency or dry running by providing an emergency damper that can be opened and closed at the top of the reactor inlet.
더불어 본 발명에 따른 황산화물 저감장치는, 세정액 배출라인 측으로 송입공기를 불어넣는 실링 에어 팬을 더 포함하여, 세정액 배출라인으로 고온의 배기가스가 유입되어 파이프가 열변형되는 것을 방지하는 효과가 있다.In addition, the apparatus for reducing sulfur oxides according to the present invention further includes a sealing air fan for blowing air to the side of the cleaning liquid discharge line, so that the high temperature exhaust gas flows into the cleaning liquid discharge line to prevent the pipe from being thermally deformed .
도 1은 반응기 인입부를 구비하지 않는 기존의 U-type 스크러버를 나타낸 도면으로, (a)는 전체 구성을 개략적으로 도시한 것이고, (b)는 배기가스 배출설비로부터 배출되는 배기가스가 반응기로 공급되는 구성만을 따로 도시한 것이며, (c)는 선박업체 바칠라(Wartsila)에서 실제로 채용하고 있는 U-type 스크러버를 나타낸 도면이다.
도 2는 반응기 인입부를 구비하는 기존의 U-type 스크러버를 나타낸 도면으로, (a)는 전체 구성을 개략적으로 도시한 것이고, (b)는 배기가스 배출설비로부터 배출되는 배기가스가 반응기 인입부로 공급되는 구성만을 따로 도시한 것이다.
도 3의 (a)는 기존의 I-type 스크러버를 개략적으로 나타낸 도면이고, (b)는 선박업체 야라(Yara)에서 실제로 채용하고 있는 I-type 스크러버를 나타낸 도면이다.
도 4의 본 발명의 제 1 실시예에 따른 선박용 황산화물 저감장치를 개략적으로 나타낸 도면으로, (a)는 전체 구성을 개략적으로 도시한 것이고, (b)는 배출배관이 반응기로 연결되는 구성만을 따로 도시한 것이다.
도 5의 (a)는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 선박용 황산화물 저감장치를 개략적으로 나타낸 도면이고, (b)는 본 발명의 제2 실시예에 따른 선박용 황산화물 저감장치를 도식화한 것이다.FIG. 1 is a view showing a conventional U-type scrubber without a reactor inlet, wherein FIG. 1 (a) schematically shows the entire structure, FIG. 1 (b) (C) is a view showing a U-type scrubber actually employed in the shipping company Wartsila.
FIG. 2 is a schematic view of a conventional U-type scrubber equipped with a reactor inlet. FIG. 2 (b) is a schematic view showing the entire structure of the scrubber. As shown in FIG.
FIG. 3 (a) is a schematic view of an existing I-type scrubber, and FIG. 3 (b) is a view showing an I-type scrubber actually employed in a marine company Yara.
4 is a schematic view of a sulfur oxides abatement apparatus for ships according to a first embodiment of the present invention, FIG. 4 (a) schematically showing the overall configuration, and FIG. 4 Respectively.
FIG. 5A is a schematic view of a sulfur oxides abatement apparatus for ships according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 5B is a schematic view of a ship sulfur oxides abatement apparatus according to a second embodiment of the present invention .
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.In order to fully understand the present invention, operational advantages of the present invention, and objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings and the accompanying drawings which illustrate preferred embodiments of the present invention. Like reference symbols in the drawings denote like elements.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하기로 한다. 또한, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, the following examples can be modified in various forms, and the scope of the present invention is not limited to the following examples.
도 4의 본 발명의 제 1 실시예에 따른 선박용 황산화물 저감장치를 개략적으로 나타낸 도면으로, (a)는 전체 구성을 개략적으로 도시한 것이고, (b)는 배출배관이 반응기로 연결되는 구성만을 따로 도시한 것이다.4 is a schematic view of a sulfur oxides abatement apparatus for ships according to a first embodiment of the present invention, FIG. 4 (a) schematically showing the overall configuration, and FIG. 4 Respectively.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 선박용 황산화물 저감장치(400)는 기본적으로 반응기(reactor)의 측면으로 배기가스가 유입되고, 반응기 내부에 가드(guard)가 설치되지 않는 U-type 형태의 스크러버이다.Referring to FIG. 4, the shipborne sulfur
본 발명의 제1 실시예에 따른 황산화물 저감장치(400)는, 선박의 배기가스 배출설비(410)로부터 배출되는 배기가스를 공급받아 황산화물의 저감이 이루어지는 반응기(420)를 포함한다.The sulfur
배기가스 배출설비(410)로는 메인엔진(M/E, 411), 한 기 이상의 발전기엔진(A/E, 412), 그리고 한 기 이상의 보일러(413) 등이 있을 수 있으며, 각각의 설비에 마련된 배출배관(EL)을 통해 배기가스가 배출된다.The exhaust gas discharging facility 410 may include a main engine M /
도 4에서는 편의상 발전기엔진(412)과 보일러(413)로부터 배기가스를 배출하는 배출배관(EL)을 각각 하나씩만 도시하였지만, 발전기엔진(412)과 보일러(413)가 여러대로 구비될 경우, 각 설비마다 배출배관(EL)이 구비될 수 있다.4 shows only one discharge pipe EL for discharging the exhaust gas from the
이때 배출배관(EL)은 반응기(420)의 측면으로 연결될 수 있다. 즉, 본 발명의 제1 실시예에 따른 황산화물 저감장치(400)는, 기존의 U-type 스크러버(100)와 같이 배출배관이 분기배관으로 분기되어 반응기로 연결되는 것이 아니라, 배출배관(EL)이 반응기(420)로 바로 연결되므로 별도의 분기배관이나 바이패스 댐퍼가 설치될 필요가 없다.At this time, the discharge pipe EL can be connected to the side of the
한편, 제1 실시예에서는 후술할 제2 실시예와는 달리 반응기 인입부가 구비되지 않으므로, 반응기(420)의 측면에서 비교적 낮은 위치에 배출배관(EL)이 연결되어야 한다.In the first embodiment, unlike the second embodiment, which will be described later, since the reactor inlet is not provided, the discharge pipe EL must be connected at a relatively low position on the side of the
이러한 구성에 의하면 반응기(420) 내부로 분사되는 세정액이 배출배관(EL)으로 역류할 위험이 있으므로, 이를 방지하기 위하여 반응기(420) 내부로 공급되는 세정액의 양을 적절하게 고려하여 배출배관(EL)이 연결되는 위치를 결정해야 한다.According to such a configuration, there is a danger that the cleaning liquid injected into the
바람직하게는 배출배관(EL)은 반응기(420)의 하단부로부터 반응기(420)의 높이 방향으로 1/4 지점보다 높은 위치의 반응기(420) 측면에 연결될 수 있다. Preferably, the discharge line EL can be connected to the side of the
또한, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 배출배관(EL)은 세정액의 역류를 방지하기 위하여 반응기(420)에 연결되는 위치보다 높은 위치로 굴곡진 굴곡부를 포함할 수 있다.4 (b), the discharge pipe EL may include bent portions bent to a position higher than the position connected to the
각각의 배출배관(EL)은 도 4에 도시된 바와 같이, 별도의 라인으로 형성되어 반응기(420)에 연결되는 것이 바람직하지만, 이에 한정되는 것은 아니며 각각의 라인이 하나의 라인으로 통합된 후 반응기(420)에 연결될 수도 있다.Each of the discharge lines EL is preferably formed as a separate line and connected to the
한편, 본 실시예에서 적어도 하나의 발전기엔진(412')으로부터 배기가스가 배출되는 배출배관(EL')은 분기배관(BL')으로 분기되는 별도의 라인으로 마련될 수 있으며, 분기배관(BL')이 반응기(420)의 측면으로 연결된다. 즉, 적어도 하나의 배출배관(EL')은 기존의 U-type 스크러버(100)에서와 동일하게 구성되는 것이다.Meanwhile, in this embodiment, the exhaust pipe EL 'through which the exhaust gas is discharged from the at least one generator engine 412' may be provided as a separate line branched to the branch pipe BL ' 'Are connected to the sides of the
다만 상기와 같이 구성하는 이유는, 선박의 유지보수시에 구동되는 발전기엔진(412')에서 발생하는 배기가스를 외부로 배출하기 위해서이고, 선박의 운항시에 사용하기 위한 것은 아니다.The reason why the structure is constructed as described above is to exhaust the exhaust gas generated from the generator engine 412 'driven at the time of maintenance of the ship, and is not intended to be used at the time of operation of the ship.
선박의 유지보수시 선박은 접안된 상태에서 유지보수에 필요한 전력을 공급하기 위한 최소한의 발전기엔진(412')만 가동할 수 있다. 이때 가동되는 발전기엔진(412')에서 배출되는 배기가스는 반응기(420) 측으로 공급되지 않고 배출배관(EL')을 통해 외부로 바로 배출될 수 있다. 이에 따르면, 선박의 유지보수를 위하여 기존의 육상으로부터 공급되는 전력을 사용하지 않아도 되는 장점이 있다.During the maintenance of the ship, the ship can operate only the minimum generator engine 412 'to supply the power required for maintenance in a state where the ship is in a docked state. The exhaust gas discharged from the generator engine 412 'operated at this time can be discharged directly to the outside through the discharge pipe EL' without being supplied to the
따라서 별도의 배출배관(EL')과 분기배관(BL')을 갖는 발전기엔진(412')은 선박의 유지보수에 필요한 전력을 공급할 수 있도록 최소한으로만 구비되면 족하다.Therefore, it is sufficient that the generator engine 412 'having the separate discharge pipe EL' and the branch pipe BL 'is provided at a minimum so as to supply power required for maintenance of the ship.
배출배관(EL')에서 분기배관(BL')이 분기되는 지점에 바이패스 댐퍼(BD')가 설치될 수 있으며, 바이패스 댐퍼(BD')는 평상시에는 분기배관(BL')이 개방되도록 하고, 선박의 유지보수시에는 배출배관(EL')이 개방되도록 제어될 수 있다.A bypass damper BD 'may be installed at a position where the branch pipe BL' branches from the discharge pipe EL 'and the bypass damper BD' may be opened such that the branch pipe BL ' And the discharge pipe EL 'may be controlled to be opened during maintenance of the ship.
또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 황산화물 저감장치(400)는, 반응기(420) 내부로 세정액을 공급하는 펌프(450)를 더 포함한다. 펌프(450)에 의해 공급되는 세정액으로는, NaOH와 같은 염기성 용액, 해수, 또는 청수 등이 사용될 수 있다.The
반응기(420)의 상부에는 황산화물의 제거가 이루어진 정화된 배기가스가 배출되는 배기가스 배출구(430)가 형성될 수 있으며, 반응기(420)의 하부에는 분사된 세정액을 배출하는 세정액 배출라인(440)이 연결될 수 있다.An
또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 황산화물 저감장치(400)는, 세정액 배출라인(440)으로 고온의 배기가스가 유입되지 않도록 세정액 배출라인(440) 내로 송입 공기를 공급하는 실링 에어 팬(sealing air fan, 470)을 더 포함할 수 있다.The sulfur
본 실시예에서 세정액 배출라인(440)으로는 부식에 강한 GRE 파이프를 사용하는데, 고온의 배기가스가 파이프 내에 유입되면 열에 의한 손상 또는 변형이 발생하기 쉽다.In this embodiment, a GRE pipe resistant to corrosion is used as the cleaning
따라서 본 발명은 실링 에어 팬(470)을 사용하여 세정액 배출라인(440) 내로부터 반응기(420)의 내부를 향하여 송입 공기를 분사함으로써, 고온의 배기가스가 파이프 내로 유입되는 것을 방지한다.Therefore, the present invention uses the sealing
도 5의 (a)는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 선박용 황산화물 저감장치를 개략적으로 나타낸 도면이고, (b)는 본 발명의 제2 실시예에 따른 선박용 황산화물 저감장치를 도식화한 것이다.FIG. 5A is a schematic view of a sulfur oxides abatement apparatus for ships according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 5B is a schematic view of a ship sulfur oxides abatement apparatus according to a second embodiment of the present invention .
도 5를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 선박용 황산화물 저감장치(500)는, 제1 실시예와 마찬가지로 기본적으로 반응기의 측면으로 배기가스가 유입되고, 반응기 내부에 가드(guard)가 설치되지 않는 U-type 형태의 스크러버이다.Referring to FIG. 5, the shipborne sulfur
본 발명의 제2 실시예에 따른 황산화물 저감장치(500)는, 선박의 배기가스 배출설비(510)로부터 배출되는 배기가스를 공급받아 황산화물의 저감이 이루어지는 반응기(520)를 포함하되, 반응기(520)는 반응기 인입부(521)와 반응기 본체(522)로 분리 구성될 수 있다.The sulfur
반응기 인입부(521)는 최초로 공급되는 곳이므로 배기가스에 의한 부식에 취약할 수 있다. 따라서 반응기 인입부(521)는 주기적으로 교체할 수 있도록 탈착이 가능하게 구비되는 것이 바람직하다.Since the
배기가스 배출설비(510)로는 메인엔진(511), 한 기 이상의 발전기엔진(512), 그리고 한 기 이상의 보일러(513) 등이 있을 수 있으며, 각각의 설비에 마련된 배출배관(EL)을 통해 배기가스가 배출된다. 도 5에서는 편의상 발전기엔진(512)와 보일러(513)로부터 배기가스를 배출하는 배출배관(EL)을 각각 하나씩만 도시하였지만, 발전기엔진(512)과 보일러(513)가 여러대로 구비될 경우, 각 설비마다 배출배관(EL)이 구비될 수 있다.The exhaust gas discharging facility 510 may include a
이때 배출배관(EL)은 반응기 인입부(521)의 측면으로 연결될 수 있다. 즉, 본 발명은 기존의 U-type 스크러버(200)와 같이 배출배관이 분기배관으로 분기되어 반응기 인입부로 연결되는 것이 아니라, 배출배관(EL)이 반응기 인입부(521)로 바로 연결되므로 별도의 분기배관이나 바이패스 댐퍼가 설치될 필요가 없다.At this time, the discharge pipe EL can be connected to the side of the
배출배관(EL)은 반응기 인입부(521)의 하단부로부터 반응기 인입부(521)의 높이 방향으로 1/4 지점보다 높은 위치의 반응기 인입부(520) 측면에 연결될 수 있다. 이는 반응기 인입부(521) 내부로 분사된 세정액이 배출배관(EL)으로 역류하는 것을 방지하기 위한 것이다.The discharge pipe EL can be connected to the side of the
또한, 배출배관(EL)은 반응기 인입부(521)와 반응기 본체(522)가 연결되는 연결부(523)보다 높은 위치에 연결되는 것이 바람직하다. 이는 반응기 인입부(521)로 공급된 배기가스 중 일부가 바로 반응기 본체(522)로 유입되는 것을 막고, 배기가스가 반응기 인입부(521)의 내부 공간을 충분히 거친 후에 반응기 본체(522)로 유입될 수 있도록 하기 위한 것이다. 따라서 배출배관(EL)이 반응기 인입부(521)에 연결되는 위치는 반응기 인입부(521)의 측면에서 높은 위치일수록 효과적일 수 있다.Also, it is preferable that the discharge pipe EL is connected to a position higher than the connection portion 523 to which the
각각의 배출배관(EL)은 도 5에 도시된 바와 같이, 별도의 라인으로 형성되어 반응기 인입부(521) 측에 연결되는 것이 바람직하지만, 이에 한정되는 것은 아니며 각각의 라인이 하나의 라인으로 통합된 후 반응기 인입부(521)에 연결될 수도 있다.As shown in FIG. 5, each of the discharge pipes EL is preferably formed as a separate line and connected to the
한편, 본 실시예에서 적어도 하나의 발전기엔진(512')으로부터 배기가스가 배출되는 배출배관(EL')은 분기배관(BL')으로 분기되는 별도의 라인으로 마련될 수 있으며, 분기배관(BL')이 반응기 인입부(521)의 측면으로 연결된다.Meanwhile, in this embodiment, the exhaust pipe EL 'through which the exhaust gas is discharged from at least one generator engine 512' may be provided as a separate line branched to the branch pipe BL ' 'Are connected to the side of the
이는 제1 실시예에서와 마찬가지로, 선박의 유지보수를 위해 가동되는 적어도 한 기 이상의 발전기엔진(512')에서 배출되는 배기가스를 배출배관(EL')을 통해 배출하기 위함이며, 따라서 선박의 유지보수를 위한 전력을 공급하기 위한 최소한의 발전기엔진(512')에 연결되는 배출배관(EL')만 분기배관(BL')으로 분기되도록 구성할 수 있다.This is because, as in the first embodiment, the exhaust gas discharged from at least one or more generator engines 512 'activated for maintenance of the ship is discharged through the discharge pipe EL' Only the discharge pipe EL 'connected to the minimum generator engine 512' for supplying power for maintenance can be configured to branch to the branch pipe BL '.
배출배관(EL')에서 분기배관(BL')이 분기되는 지점에 바이패스 댐퍼(BD')가 설치될 수 있으며, 바이패스 댐퍼(BD')는 평상시에는 분기배관(BL')이 개방되도록 하고, 선박의 유지보수시에는 배출배관(EL')이 개방되도록 제어될 수 있다.A bypass damper BD 'may be installed at a position where the branch pipe BL' branches from the discharge pipe EL 'and the bypass damper BD' may be opened such that the branch pipe BL ' And the discharge pipe EL 'may be controlled to be opened during maintenance of the ship.
또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 황산화물 저감장치(500)는, 반응기 인입부(521)와 반응기 본체(522) 내부로 세정액을 각각 공급하는 펌프(550)를 더 포함한다. 펌프(550)에 의해 공급되는 세정액으로는, NaOH와 같은 염기성 용액, 해수, 또는 청수 등이 사용될 수 있다.The sulfur
반응기 본체(522)의 상부에는 황산화물의 제거가 이루어진 정화된 배기가스가 배출되는 배기가스 배출구(530)가 형성될 수 있으며, 반응기 인입부(521) 반응기 본체(522) 하부에는 분사된 세정액을 배출하는 세정액 배출라인(541, 542)이 각각 연결될 수 있다.An
본 발명의 제2 실시예에 따른 황산화물 저감장치(500)는, 세정액 배출라인(541, 542)으로 고온의 배기가스가 유입되지 않도록 세정액 배출라인(541, 542) 내로 송입 공기를 공급하는 실링 에어 팬(570)을 더 포함할 수 있다.The sulfuric
실링 에어 팬(570)은 세정액 배출라인(541, 542) 내로부터 반응기 인입부(521)와 반응기 본체(522)의 내부를 향하여 각각 송입 공기를 분사함으로써, 드거운 가스가 세정액 배출라인(541, 542) 내로 인입되는 것을 방지한다.The sealing
특히, 본 발명의 제2 실시예에 따른 황산화물 저감장치(500)는, 제1 실시예에서와는 달리 반응기 인입부(521)와 반응기 본체(522)의 하부가 연결부(523)에 의해 연결되므로, 반응기 인입부(521)로부터 연결부(523)를 통해 반응기 본체(522) 측으로 이동하는 배기가스가 반응기 본체(522) 하부에 연결되는 세정액 배출라인(542)로 유입될 위험이 크므로, 제2 실시예에서 더 유리한 효과를 갖는다고 할 수 있다.Particularly, in the sulfur
본 발명의 제2 실시예에 따른 황산화물 저감장치(500)는, 반응기 인입부(521)의 상부에 형성되는 비상 댐퍼(emergency damper, 580)를 더 포함할 수 있다.The sulfur
본 실시예에서 배기가스 배출설비(510)로부터 배출되는 배기가스는 황산화물의 정제가 필요하지 않은 경우에도 반드시 반응기(520)의 내부를 거친 후 배출되어야 한다. 이때 배기가스 배출구(530)가 항시 개방되어 있지만, 황산화물 저감장치(500)의 구동에 문제가 발생하는 등의 비상시에는 반응기(520) 내부의 배기가스를 더욱 신속하게 배출해야 할 필요성이 발생한다.The exhaust gas discharged from the exhaust gas discharging facility 510 in this embodiment must be discharged after passing through the inside of the
따라서 본 실시예에서는 비상상황 발생시 비상 댐퍼(580)를 개방하여 반응기(520) 내부의 배기가스를 더욱 신속히 배출할 수 있도록 구성한 것이다. 비상 댐퍼(580)는 황산화물 저감장치(500)의 드라이 러닝시에도 배기가스를 신속히 배출하기 위해 개방될 수 있다.Therefore, in the present embodiment, the
본 실시예는 비상시 또는 드라이 러닝시에 배기가스 배출구(530)와 비상 댐퍼(580)가 모두 개방되어, 배기가스를 신속히 배출함에 있어서도 반응기 인입부(521)와 반응기 본체(522) 내부의 압력 편차가 생기지 않으므로 배기가스를 안정적으로 배출할 수 있다.The
본 발명의 제1 실시예 및 제2 실시예에 따른 황산화물 저감장치(400, 500)는, 배출배관(EL)으로부터 반응기(420, 520)로 배기가스를 바로 공급하여 드라이 러닝(Dry Running)이 가능하되, 반응기 (420, 520) 내부에 별도의 가드(guard)가 설치될 필요가 없는 U-type 형태의 스크러버이다.The sulfur
본 발명의 제1 실시예 및 제2 실시예에 따른 황산화물 저감장치(400, 500)에 따르면, 기존의 U-type 스크러버(100, 200)에 설치되는 분기배관(BL)이 필요하지 않으며, 이에 따라 구조가 단순해지고 공간 활용도가 높아지는 효과가 있다.According to the sulfur
또한, 배출배관(EL)으로부터 분기배관(BL)이 분기되는 지점에 설치되는 바이패스 댐퍼(BD) 역시 필요하지 않으므로, 설비 비용을 저감할 수 있고, 바이패스 댐퍼(BD)의 고장으로 인한 인한 사고가 발생하는 것을 미연에 방지할 수 있다.In addition, since the bypass damper BD provided at the branching point of the branch pipe BL from the discharge pipe EL is not required, the facility cost can be reduced, and the bypass damper BD can be prevented from being damaged It is possible to prevent an accident from occurring in advance.
또한, 본 발명의 제1 실시예 및 제2 실시예에 따른 황산화물 저감장치(400, 500)는 배출배관(EL)이 반응기(420) 또는 반응기 인입부(521)의 측면에 연결되므로, I-type 스크러버(300)와 같이 반응기 내부의 세정액이 오버 플로우되어 배기가스 배출설비(410, 510)로 유입될 위험이 없으므로, 반응기 내부에 별도의 가드(guard)가 설치될 필요가 없다.In the sulfur
또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 황산화물 저감장치는 반응기 인입부(521)의 상부에 개폐 가능한 비상 댐퍼(580)를 설치함으로써, 비상시 또는 드라이 러닝 시에 반응기(520) 내부의 배기가스를 신속하고 효과적으로 배출할 수 있다.The sulfur oxides abatement apparatus according to the second embodiment of the present invention is provided with an
더불어 본 발명의 제1 실시예 및 제2 실시예에 따른 황산화물 저감장치(400, 500)는, 세정액 배출라인(440, 541, 542) 측으로 송입공기를 불어넣는 실링 에어 팬(470, 570)을 더 포함하여, 세정액 배출라인(440, 541, 542)으로 고온의 배기가스가 유입되어 파이프가 열변형되는 것을 방지하는 효과가 있다.In addition, the sulfur
특히, 상기 실링 에어팬(470, 570)은 본 발명의 제1 실시예 및 제2 실시예에 따른 황산화물 저감장치(400, 500)가 드라이 러닝으로 운전시에, 상기 세정액 배출라인(440, 541, 542)으로 송입공기를 불어놓을 수 있다. 드라이 러닝시에는 반응기(420, 520) 내부로 세정액이 분사되지 않으므로, 고온의 배기가스가 세정액 배출라인(440, 541, 542)으로 유입될 위험이 높아지기 때문이다.Particularly, the sealing
이상에서는 본 발명의 특정 실시예를 중심으로 하여 설명하였지만, 본 발명의 취지 및 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 변형, 변경 또는 수정이 당해 기술 분야에 있을 수 있으며, 따라서 전술한 설명 및 도면은 본 발명의 기술사상을 한정하는 것이 아닌 본 발명을 예시하는 것으로 해석되어야 한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, And should not be construed as limiting the scope of the invention.
400 : 제 1 실시예에 따른 황산화물 저감장치
410 : 배기가스 배출설비 420 : 반응기
430 : 배기가스 배출구 440 : 세정액 배출라인
450 : 펌프 470 : 실링 에어 팬
500 : 제2 실시예에 따른 황산화물 저감장치
510 : 배기가스 배출설비 520 : 반응기
521 : 반응기 인입부 522 : 반응기 본체
523 : 연결부 530 : 배기가스 배출구
541, 542 : 세정액 배출라인 550 : 펌프
570 : 실링 에어 팬 580 : 비상 댐퍼400: Sulfur oxide reduction device according to the first embodiment
410: Exhaust gas discharge facility 420: Reactor
430: exhaust gas outlet 440: cleaning liquid discharge line
450: Pump 470: Sealing air fan
500: Sulfur oxide reduction device according to the second embodiment
510: Exhaust gas exhausting facility 520: Reactor
521: Reactor inlet part 522: Reactor main body
523: Connection portion 530: Exhaust gas outlet
541, 542: Cleaning liquid discharge line 550: Pump
570: Sealing air fan 580: Emergency damper
Claims (14)
각각의 배기가스 배출설비로부터 발생하는 배기가스를 배출하는 배출배관;
상기 배출배관으로 배출되는 배기가스가 유입되는 반응기 인입부와, 상기 반응기 인입부와 하부가 상호 연결되는 반응기 본체로 구성되는 반응기;
상기 반응기 내부로 세정액을 공급하는 펌프;
상기 반응기 본체의 상부에 형성되어 정제된 배기가스가 배출되는 배기가스 배출구; 및
상기 반응기 인입부의 상부에 형성되는 비상 댐퍼;를 포함하고,
상기 반응기 인입부로 공급된 배기가스는 상기 반응기 인입부와 상기 반응기 본체를 순차적으로 거치면서 황산화물의 저감이 이루어지되,
상기 선박용 황산화물 저감장치의 구동이 불가한 비상시 또는 배기가스의 정제가 필요하지 않은 드라이 러닝시에는, 상기 비상댐퍼를 상기 배기가스 배출구와 함께 개방하여, 상기 반응기 내부의 배기가스를 신속하게 배출하는 것을 특징으로 하는,
선박용 황산화물 저감장치.
A sulfur oxides abatement apparatus for reducing sulfur oxides in an exhaust gas generated from an exhaust gas exhaust apparatus of a ship including a main engine and at least one generator engine,
A discharge pipe for discharging the exhaust gas generated from each of the exhaust gas discharge devices;
A reactor main body having a reactor inlet portion into which exhaust gas discharged into the discharge pipe flows, and a reactor main body in which the reactor inlet portion and the bottom portion are interconnected;
A pump for supplying a cleaning liquid into the reactor;
An exhaust gas outlet formed in the upper portion of the reactor body for discharging the purified exhaust gas; And
And an emergency damper formed on an upper portion of the reactor inlet,
The exhaust gas supplied to the reactor inlet portion is sequentially passed through the reactor inlet portion and the reactor main body to reduce sulfur oxides,
The emergency damper is opened together with the exhaust gas discharge port to quickly discharge the exhaust gas inside the reactor at the time of an emergency in which operation of the ship sulfuric acid reduction device is impossible or in the case of dry running requiring no purification of the exhaust gas ≪ / RTI >
Sulfur oxide abatement apparatus for ships.
상기 메인엔진으로부터 배기가스를 배출하는 배출배관은 상기 반응기 인입부의 측면으로 바로 연결되고,
상기 발전기엔진 중 선박의 유지보수에 필요한 전력을 생산하는 발전기엔진으로부터 배기가스를 배출하는 배출배관은 분기라인으로 분기되어 상기 반응기 인입부의 측면으로 연결되고, 이를 제외한 나머지 배출배관은 상기 반응기 인입부의 측면으로 바로 연결되며,
상기 분기라인으로 분기되는 적어도 하나 이상의 배출배관에는 바이패스 댐퍼가 설치되어, 배기가스를 배출배관을 통해 외부로 배출하거나 또는 상기 분기라인을 통해 반응기로 공급되도록 선택적으로 제어하는 것을 특징으로 하는,
선박용 황산화물 저감장치.
The method according to claim 1,
A discharge pipe for discharging the exhaust gas from the main engine is directly connected to the side of the reactor inlet,
A discharge pipe for discharging exhaust gas from a generator engine for generating power required for maintenance of a ship among the generator engines is branched to a branch line and connected to a side of the reactor inlet portion, Lt; / RTI >
Wherein at least one discharge piping branching to the branch line is provided with a bypass damper for selectively controlling the exhaust gas to be discharged to the outside through the discharge pipe or supplied to the reactor through the branch line.
Sulfur oxide abatement apparatus for ships.
상기 배기가스 배출설비는 적어도 하나 이상의 보일러를 더 포함하고,
상기 보일러로부터 배출되는 배기가스를 배출하는 배출배관은 상기 반응기의 측면으로 바로 연결되는 것을 특징으로 하는,
선박용 황산화물 저감장치.
The method of claim 2,
Wherein the exhaust emission device further comprises at least one boiler,
And a discharge pipe for discharging the exhaust gas discharged from the boiler is directly connected to the side of the reactor.
Sulfur oxide abatement apparatus for ships.
상기 펌프는 상기 반응기 인입부와 상기 본체 각각으로 세정액을 공급하는 것을 특징으로 하는,
선박용 황산화물 저감장치.
The method according to claim 1,
Characterized in that the pump supplies the cleaning liquid to the reactor inlet and to the body respectively.
Sulfur oxide abatement apparatus for ships.
상기 반응기 인입부와 상기 반응기 본체의 하부에는, 상기 반응기 내부로 공급된 새정액이 배출되는 세정액 배출라인이 각각 연결되는 것을 특징으로 하는,
선박용 황산화물 저감장치.
The method of claim 7,
And a cleaning liquid discharge line through which the fresh semen supplied into the reactor is discharged is connected to the reactor inlet part and the reactor body, respectively.
Sulfur oxide abatement apparatus for ships.
상기 각각의 상기 세정액 배출라인 내로 공기를 공급하는 실링 에어 팬;을 더 포함하는,
선박용 황산화물 저감장치.
The method of claim 8,
And a sealing air fan for supplying air into each of said cleaning liquid discharge lines.
Sulfur oxide abatement apparatus for ships.
메인엔진과 적어도 하나 이상의 발전기엔진을 포함하는 선박의 배기가스 배출설비로부터 발생하는 배기가스를 배출하는 배출배관을 상기 반응기의 측면으로 바로 연결하여 드라이 러닝이 가능하고,
상기 반응기 내부로 분사된 세정액을 배출하는 세정액 배출라인으로부터 상기 반응기의 내부를 향하여 공기를 불어넣어, 고온의 배기가스가 상기 세정액 배출라인으로 유입되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는,
선박용 황산화물 저감장치.
A sulfur oxides abatement apparatus for ships comprising a reactor in which a cleaning liquid is injected to reduce sulfur oxides,
A drain pipe for discharging exhaust gas generated from an exhaust gas discharge device of a ship including a main engine and at least one generator engine is directly connected to the side of the reactor to enable dry running,
Wherein the high-temperature exhaust gas is prevented from flowing into the cleaning liquid discharge line by blowing air from the cleaning liquid discharge line for discharging the cleaning liquid sprayed into the reactor toward the inside of the reactor.
Sulfur oxide abatement apparatus for ships.
상기 반응기 내부로 공급된 배기가스가 상기 반응기 내부를 거쳐 상기 반응기의 상부에 형성된 배기가스 배출구를 통해 배출되는 제2 단계; 및
상기 반응기 하부에 형성되는 세정액 배출라인으로부터 상기 반응기 내부를 향하여 공기를 분사하여, 상기 반응기 내부로 공급된 고온의 배기가스가 상기 세정액 배출라인으로 유입되는 것을 방지하는 제3 단계;를 포함하고,
상기 제2 단계에서, 상기 배기가스의 정제가 필요한 경우에는 상기 반응기 내부로 세정액을 분사하고, 상기 배기가스의 정제가 필요하지 않은 드라이 러닝시에는 상기 반응기 내부로 세정액을 분사하지 않는 것을 특징으로 하는,
선박용 황산화물 저감장치의 운전방법.
A first step of supplying exhaust gas generated from a main engine provided in a ship and at least one or more generator engines to a reactor through an exhaust pipe provided in each facility;
A second step of discharging the exhaust gas supplied into the reactor through the inside of the reactor and through an exhaust gas outlet formed in the upper part of the reactor; And
And a third step of injecting air from the cleaning liquid discharge line formed in the lower part of the reactor toward the inside of the reactor to prevent the high temperature exhaust gas supplied into the reactor from flowing into the cleaning liquid discharge line,
Wherein when the purification of the exhaust gas is required in the second step, the cleaning liquid is sprayed into the reactor and the cleaning liquid is not sprayed into the reactor when the exhaust gas is not required to be purified. ,
Operation method of ship sulfuric acid reduction device.
상기 제1 단계에서, 상기 메인엔진으로부터 배기가스를 배출하는 배출배관은 상기 반응기의 측면으로 바로 연결되고, 상기 발전기엔진 중 선박의 유지보수에 필요한 전력을 생산하는 발전기엔진으로부터 배기가스를 배출하는 배출배관은 분기라인으로 분기되어 상기 반응기의 측면으로 연결되며, 이를 제외한 나머지 배출배관은 상기 반응기의 측면으로 바로 연결되는 것을 특징으로 하는,
선박용 황산화물 저감장치의 운전방법.The method of claim 12,
In the first step, an exhaust pipe for discharging exhaust gas from the main engine is connected directly to the side of the reactor, and the exhaust gas discharged from the generator engine, which generates power required for maintenance of the ship among the generator engines, Wherein the pipe is branched into branch lines and connected to the side of the reactor, and the remaining discharge pipes are directly connected to the side of the reactor.
Operation method of ship sulfuric acid reduction device.
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