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KR20120056475A - Internal combustion system for ship and exhaust gas purification system suitable for the same - Google Patents

Internal combustion system for ship and exhaust gas purification system suitable for the same Download PDF

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KR20120056475A
KR20120056475A KR1020100118035A KR20100118035A KR20120056475A KR 20120056475 A KR20120056475 A KR 20120056475A KR 1020100118035 A KR1020100118035 A KR 1020100118035A KR 20100118035 A KR20100118035 A KR 20100118035A KR 20120056475 A KR20120056475 A KR 20120056475A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
exhaust gas
scrubber
denitrification
line
upstream
Prior art date
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Ceased
Application number
KR1020100118035A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
유진열
안수경
Original Assignee
대우조선해양 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Priority to KR1020100118035A priority Critical patent/KR20120056475A/en
Publication of KR20120056475A publication Critical patent/KR20120056475A/en
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Abstract

선박용 내연기관 시스템의 배기가스 정화에 적합하고, 우레아와 같은 값비싼 환원제가 이용되는 탈질설비와 별도로 NOx를 처리함으로써 탈질설비의 NOx 처리량을 줄이고 결과적으로 환원제의 소비를 저감할 수 있는 선박 내 배기정화 시스템이 개시된다. 이 배기가스 정화시스템은, 배기라인에 설치되어 환원제에 배기가스 중의 NOx를 제거하는 탈질설비와, 배기가스의 적어도 일부를 상기 연소실로 다시 보내도록 배기라인으로부터 분기된 재순환 라인과, 상기 재순환 라인에 설치되어 NOx를 포함하는 불순물을 제거하는 스크러버를 포함한다.In-vehicle exhaust purification, which is suitable for exhaust gas purification of internal combustion engine system for ships and treats NOx separately from denitrification facilities where expensive reducing agents such as urea are used, can reduce the NOx throughput of denitrification facilities and consequently reduce consumption of reducing agent. The system is disclosed. The exhaust gas purification system includes a denitrification system installed in the exhaust line to remove NOx in the exhaust gas to a reducing agent, a recirculation line branched from the exhaust line to send at least a portion of the exhaust gas back to the combustion chamber, and the recirculation line. It includes a scrubber that is installed to remove impurities containing NOx.

Description

선박용 내연기관 시스템 및 이에 적합한 배기가스 정화 시스템{INTERNAL COMBUSTION SYSTEM FOR SHIP AND EXHAUST GAS PURIFICATION SYSTEM SUITABLE FOR THE SAME}Internal combustion engine system for ships and exhaust gas purification system suitable for it {INTERNAL COMBUSTION SYSTEM FOR SHIP AND EXHAUST GAS PURIFICATION SYSTEM SUITABLE FOR THE SAME}

본 발명은 디젤엔진을 포함하는 선박용 내연기관 시스템 및 이에 적합한 배기가스 정화 시스템에 관한 것이며, 특히, 탈질설비(De-NOx 시스템)를 갖춘 배기가스 정화시스템에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 탈질설비가 처리해야하는 NOx의 양을 줄임으로써 NOx 처리에 요구되는 환원제, 특히, 우레아(UREA)의 소비를 크게 줄일 수 있는 개선된 배기정화 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a marine internal combustion engine system including a diesel engine and an exhaust gas purification system suitable therefor, and more particularly, to an exhaust gas purification system having a denitrification facility (De-NOx system). In particular, the present invention relates to an improved exhaust purification system that can significantly reduce the consumption of reducing agents, particularly urea (UREA), required for NOx treatment by reducing the amount of NOx that the denitrification plant has to treat.

현재까지는 선박에서 발생하는 NOx 수준이 국제 법규 사항인 Tier I을 만족하면 된다. 그러나 이 법규는 단계적으로 강화되어, 오는 2016년부터 건조되는 선박의 경우, Tier III를 만족해야 하는데, 이것을 만족시킬 수 있는 단일 기술로는 SCR을 이용한 De-NOx 기술이 유일하게 효과적인 기술로 인정되고 있다. 그러나 이 기술은 NOx의 환원제로 우레아를 필요로 하며, SCR 시스템의 운전 시간에 따라, 상당한 우레아를 필요로 하고, 그에 따른 비용 또한 상당하다. 선박과 같이 공간이 한정적인 경우에는, 우레아를 저장하기 위한 공간의 확보가 어렵고 우레아가 연료비에 육박할 만큼 높은 가격이므로, 이 기술을 선박용 내연기관 시스템의 배기가스 정화기술로 이용하는데에는 어려움이 있다. 이러한 이유로, 선박용 디젤 내연기관 시스템의 배기정화기술 분야에서는 여러 종류의 기술을 함께 적용하여 NOx를 줄이려는 많은 연구가 이루어지고 있다.To date, the level of NOx generated by ships is required to meet Tier I, the international legislation. However, the legislation has been stepped up, and for ships built from 2016, Tier III must be satisfied, and De-NOx technology using SCR is the only effective technology that can satisfy this. have. However, this technology requires urea as a reducing agent for NOx, and depending on the operating time of the SCR system, requires significant urea and the resulting cost is significant. If the space is limited, such as a ship, it is difficult to secure space for storing urea and the price of urea is close to fuel costs, so it is difficult to use this technique as an exhaust gas purification technology of a ship internal combustion engine system. . For this reason, in the field of exhaust purification technology of marine diesel internal combustion engine systems, many studies have been conducted to reduce NOx by applying various types of technologies together.

따라서, 본 발명이 해결하려는 과제는, 선박용 내연기관 시스템의 배기가스 정화에 적합하고, 우레아와 같은 값비싼 환원제가 이용되는 탈질설비와 별도로 NOx를 처리함으로써 탈질설비의 NOx 처리량을 줄이고 결과적으로 환원제의 소비를 저감할 수 있는 선박 내 배기정화 시스템을 제공하는 것이다. Therefore, the problem to be solved by the present invention is to reduce the NOx treatment amount of the denitrification equipment by treating the NOx separately from the denitrification equipment suitable for exhaust gas purification of the internal combustion engine system for ships and using expensive reducing agents such as urea, and consequently the reduction agent. It is to provide an in-vehicle exhaust purification system that can reduce consumption.

본 발명의 일측면에 따라 선박에 설치되는 디젤엔진과, 상기 디젤엔진으로부터 발생한 배기가스를 정화하는 배기가스 정화시스템을 포함하는 선박용 내연기관 시스템이 제공되며, 이때, 상기 배기가스 정화시스템은, 배기라인에 설치되어, 환원제를 이용해 배기가스 중의 NOx를 제거하는 탈질설비와; 배기가스의 적어도 일부를 상기 디젤엔진의 연소실로 다시 보내도록 상기 배기라인으로부터 분기된 재순환 라인과; 상기 재순환 라인에 설치되어 NOx를 포함하는 불순물을 제거하는 스크러버(scrubber)를 포함한다. 이때, 상기 탈질설비에 이용되는 환원제는 우레아인 것이 바람직하다.According to an aspect of the present invention, there is provided a marine internal combustion engine system including a diesel engine installed on a ship and an exhaust gas purification system for purifying exhaust gas generated from the diesel engine, wherein the exhaust gas purification system is exhausted. A denitrification system installed in the line to remove NOx in exhaust gas using a reducing agent; A recirculation line branched from the exhaust line to direct at least a portion of the exhaust gas back to the combustion chamber of the diesel engine; And a scrubber installed in the recirculation line to remove impurities including NOx. At this time, the reducing agent used in the denitrification equipment is preferably urea.

상기 스크러버는 상기 불순물의 제거에 해수를 이용하는 습식 스크러버인 것이 바람직하다.It is preferable that the scrubber is a wet scrubber using seawater to remove the impurities.

바람직하게는, 상기 선박용 내연기관 시스템은, 상기 디젤엔진의 하류 측 터빈과 상기 터빈에 의해 구동되어 상기 디젤 엔진의 연소실에 압축된 공기를 제공하는 압축기를 포함하는 터보차저를 더 포함하되, 상기 재순환 라인은 상기 터빈과 상기 압축기 사이를 연결한다.Preferably, the marine internal combustion engine system further includes a turbocharger including a turbine downstream of the diesel engine and a compressor driven by the turbine to provide compressed air to a combustion chamber of the diesel engine, wherein the recirculation includes: A line connects between the turbine and the compressor.

바람직하게는, 상기 배기가스 정화시스템은, 상기 탈질설비와 상기 스크러버로 가는 배기가스의 양을 조절하도록, 상기 탈질설비의 상류 또는 상기 스크러버의 상류에 설치된 스크러버 로드 밸브 및 상기 스크러버 로드 밸브를 제어하는 컨트롤 유닛을 더 포함한다.Preferably, the exhaust gas purification system controls the scrubber rod valve and the scrubber rod valve installed upstream of the denitrification facility or upstream of the scrubber to adjust the amount of exhaust gas going to the denitrification facility and the scrubber. It further includes a control unit.

바람직하게는, 상기 배기가스 정화시스템은 상기 탈질설비의 상류로부터 상기 탈질설비의 하류로 이어진 바이패스 라인과, 상기 바이패스 라인에 설치된 바이패스 밸브를 더 포함한다.Preferably, the exhaust gas purification system further includes a bypass line extending from the upstream of the denitrification facility to the downstream of the denitrification facility, and a bypass valve provided in the bypass line.

더 바람직하게는, 상기 배기가스 정화시스템은, 상기 탈질설비와 상기 스크러버로 가는 배기가스의 양을 조절하도록, 상기 탈질설비의 상류 또는 상기 스크러버의 상류에 설치된 스크러버 로드 밸브와, 상기 탈질설비의 상류로부터 상기 탈질설비의 하류로 이어진 바이패스 라인과, 상기 바이패스 라인에 설치된 바이패스 밸브와, 상기 스크러버 로드 밸브와 상기 바이패스 밸브를 제어하는 컨트롤 유닛을 더 포함한다.More preferably, the exhaust gas purification system includes a scrubber rod valve installed upstream of the denitrification facility or upstream of the scrubber so as to adjust an amount of exhaust gas to the denitrification facility and the scrubber, and upstream of the denitrification facility. And a bypass unit leading from the denitrification equipment to the downstream of the denitrification equipment, a bypass valve provided in the bypass line, and a control unit for controlling the scrubber rod valve and the bypass valve.

본 발명의 다른 측면에 따라, 선박에 설치된 디젤엔진의 연소실과 같은, 선박 내 임의의 연소실로부터 발생한 배기가스를 정화하여 배기하기 위한 배기가스 정화시스템이 제공되며, 이 배기가스 정화시스템은, 배기라인에 설치되어 환원제에 배기가스 중의 NOx를 제거하는 탈질설비와; 배기가스의 적어도 일부를 상기 연소실로 다시 보내도록 배기라인으로부터 분기된 재순환 라인과; 상기 재순환 라인에 설치되어 NOx를 포함하는 불순물을 제거하는 스크러버를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an exhaust gas purification system for purifying and exhausting exhaust gas generated from any combustion chamber in a vessel, such as a combustion chamber of a diesel engine installed on a vessel, the exhaust gas purification system comprising: an exhaust line A denitrification system installed at the decanter to remove NOx in exhaust gas; A recirculation line branched from the exhaust line to direct at least a portion of the exhaust gas back to the combustion chamber; And a scrubber installed in the recirculation line to remove impurities including NOx.

이때, 상기 스크러버는 상기 불순물의 제거에 해수를 이용하는 습식 스크러버인 것이 선호되며, 상기 탈질설비와 상기 스크러버로 가는 배기가스의 양을 조절하도록, 상기 탈질설비의 상류 또는 상기 스크러버의 상류에는 스크러버 로드 밸브가 설치되고, 상기 탈질설비의 상류로부터 상기 탈질설비의 하류로 이어지도록 바이패스 라인이 마련되며, 상기 바이패스 라인에는 바이패스 밸브가 설치되고, 상기 스크러버 로드 밸브와 상기 바이패스 밸브를 제어하는 컨트롤 유닛이 제공된다. 그리고, 상기 탈질설비에서의 환원제는 우레아인 것이 바람직하다.At this time, the scrubber is preferably a wet scrubber using sea water to remove the impurities, scrubber load valve upstream of the denitrification facility or upstream of the scrubber to control the amount of exhaust gas to the denitrification facility and the scrubber. And a bypass line is provided from the upstream of the denitrification equipment to the downstream of the denitrification equipment. The bypass line is provided with a bypass valve, and controls the scrubber rod valve and the bypass valve. The unit is provided. The reducing agent in the denitrification system is preferably urea.

본 발명에 따르면, 배기라인으로부터 분기되어 연소실로 배기가스의 일부를 다시 보내는 재순환 라인과 상기 재순환 라인에 설치되어 불순물을 제거하는 스크러버를 이용하여, 배기라인에 설치된 탈질설비와 별도로 NOx를 제거할 수 있고, 이로 인해 탈질설비가 처리할 NOx의 양이 감소되므로, 우레아와 같은 값비싼 환원제의 소비를 저감할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 배기가스 정화시스템은 NOx 발생량이 많은 선박용 디젤엔진을 포함한 내연기관 시스템에 매우 유용하게 이용될 수 있다.According to the present invention, NOx can be removed separately from the denitrification system installed in the exhaust line by using a recycling line branched from the exhaust line and sending some of the exhaust gas back to the combustion chamber and a scrubber installed in the recycling line to remove impurities. This reduces the amount of NOx to be treated by the denitrification plant, thereby reducing the consumption of expensive reducing agents such as urea. Therefore, the exhaust gas purification system according to the present invention can be very usefully used in an internal combustion engine system including a marine diesel engine having a large amount of NOx generation.

도 1은 본 발명에 따른 배기가스 정화시스템 및 그 배기가스 정화시스템이 적용된 선박의 내연기관 시스템을 설명하기 위한 도면. 1 is a view for explaining an exhaust gas purification system according to the present invention and an internal combustion engine system of a ship to which the exhaust gas purification system is applied.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following embodiments are provided as examples to ensure that the spirit of the present invention to those skilled in the art will fully convey. Therefore, the present invention is not limited to the embodiments described below, but may be embodied in other forms. And in the drawings, the width, length, thickness, etc. of the components may be exaggerated for convenience. Like numbers refer to like elements throughout.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 내연기관 시스템을 도시한 구성도이다. 도 1에는 상기 내연기관 시스템에 적용되는 배기가스 정화시스템이 함께 도시되며, 이해의 편의를 위해 배기가스 정화시스템의 주요 요소들을 둘러싸는 일점쇄선 블록을 도 1에 나타내고, 그 일점쇄선 블록에 도면 부호 20을 부여해 이를 배기가스 정화시스템이라 한다.1 is a block diagram showing an internal combustion engine system for ships according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 shows an exhaust gas purification system applied to the internal combustion engine system, and a dashed-dotted block enclosing the main elements of the exhaust gas purification system is shown in FIG. It is assigned 20 and it is called exhaust gas purification system.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 선박용 내연기관 시스템은, 흡기공(112)과 배기공(114)을 포함하는 2행정 디젤엔진(110)과, 상기 디젤엔진의 하류측 터빈(122)과 그와 협동하는 압축기(124)를 포함하는 터보차저를 포함한다. 디젤엔진(110)과 터보차저를 거친 배기가스는 배기가스 정화시스템(20)을 거쳐 정화된 후 시스템 외부로 배기된다. 상기 터보차저의 터빈(122)은 배기가스의 힘에 의한 회전에 의해 구동되어 상기 터보차저의 압축기(124)에 회전 동력을 공급하며, 상기 압축기(124)는 상기 회전 동력에 의해 상기 디젤엔진(110)에 공급되는 공기를 압축하여 이를 상기 디젤엔진(110)의 연소실로 보내 상기 디젤엔진(110)의 효율을 향상시킨다. As shown in FIG. 1, the marine internal combustion engine system according to the present embodiment includes a two-stroke diesel engine 110 including an intake hole 112 and an exhaust hole 114, and a downstream turbine of the diesel engine. 122 and a turbocharger comprising a compressor 124 cooperating therewith. The exhaust gas passing through the diesel engine 110 and the turbocharger is purified through the exhaust gas purification system 20 and then exhausted to the outside of the system. The turbine 122 of the turbocharger is driven by the rotation by the force of the exhaust gas to supply rotational power to the compressor 124 of the turbocharger, the compressor 124 is the diesel engine ( Compresses the air supplied to 110 to send it to the combustion chamber of the diesel engine 110 to improve the efficiency of the diesel engine 110.

상기 배기가스 정화시스템(20)은 배기라인(21)과 상기 배기라인(21)으로부터 분리된 재순환 라인(22)을 포함한다. 상기 배기라인(21)에는 우레아를 환원제로 이용하여 NOx를 제거하는 탈질설비(212)가 설치되며, 부가적으로, 상기 탈질설비(212)의 하류 측에서 배기가스의 잔열을 이용하여 증기를 생성하는 이코노마이저(214)가 설치될 수 있다. 상기 재순환 라인(22)은 터보차저의 터빈(122) 후단으로부터 터보차저의 압축기(124) 전단까지 이어진다. 배기라인(21)과 재순환 라인(22)이 분기되기 전의 라인은 상기 배기라인(21)에도 속하고 상기 재순환 라인(22)에도 속하는 것으로 정의한다.The exhaust gas purification system 20 includes an exhaust line 21 and a recirculation line 22 separated from the exhaust line 21. The exhaust line 21 is provided with a denitrification facility 212 for removing NOx by using urea as a reducing agent, and additionally, generates steam using residual heat of exhaust gas downstream of the denitrification facility 212. An economizer 214 may be installed. The recycle line 22 runs from the rear end of the turbine 122 of the turbocharger to the front end of the compressor 124 of the turbocharger. The line before the exhaust line 21 and the recirculation line 22 branch is defined as belonging to the exhaust line 21 and also belonging to the recirculation line 22.

상기 재순환 라인(22)에는 습식 스크러버(220)가 설치되며, 이 습식 스크러버(220)는 해수를 이용하여 배기가스를 정화시켜 배기가스 중에 있는 NOx, SOx, PM 등의 불순물을 적어도 부분적으로 제거할 수 있다. 이때, 상기 터보차저의 압축기(124) 상류에서 그리고 상기 스크러버(220)의 하류에서 외부의 공기가 공급되는 급기라인(102)이 상기 재순환 라인(22)에 연결되며, 이에 의해, 스크러버(220)에 의해 정화된 배기가스와 외부의 공기가 혼합된다. 배기가스는 외부공기와 함께 상기 터보차저의 압축기(124)를 거쳐 디젤엔진(110)의 연소실에 제공된다. 물론 재순환 라인(22)을 통한 배기가스의 공급이 없는 경우에는 외부 공기만이 분사 연료와의 혼합을 위해 디젤엔진(110)의 연소실로 제공될 것이다. The recirculation line 22 is provided with a wet scrubber 220, the wet scrubber 220 to purify the exhaust gas using sea water to remove at least partially impurities such as NOx, SOx, PM in the exhaust gas. Can be. At this time, an air supply line 102 to which external air is supplied upstream of the compressor 124 of the turbocharger and downstream of the scrubber 220 is connected to the recirculation line 22, whereby the scrubber 220 is connected. The exhaust gas purified by the air and the outside air are mixed. Exhaust gas is provided to the combustion chamber of the diesel engine 110 via the compressor 124 of the turbocharger together with external air. Of course, if there is no supply of exhaust gas through the recirculation line 22, only external air will be provided to the combustion chamber of the diesel engine 110 for mixing with the injection fuel.

스크러버(220)에 의해 정화된 배기가스가 디젤엔진(110)의 연소실 내에 연료와 혼합되어 제공되므로, 상기 연소실의 연소 온도를 낮출 수 있고, 그에 따라, 열에 의한 NOx(thermal NOx) 발생량 자체를 줄이는데 기여한다. 상기 재순환 라인(22)과 스크러버(220)의 이용을 통해, 탈질설비(212)가 처리해야할 NOx의 양을 줄일 수 있으며, 이에 의해, 우레아와 같은 값 비싼 환원제의 소비도 크게 줄일 수 있다.Since the exhaust gas purified by the scrubber 220 is provided mixed with fuel in the combustion chamber of the diesel engine 110, it is possible to lower the combustion temperature of the combustion chamber, thereby reducing the amount of thermal NOx generated by heat itself. Contribute. Through the use of the recycle line 22 and the scrubber 220, it is possible to reduce the amount of NOx to be treated by the denitrification plant 212, thereby greatly reducing the consumption of expensive reducing agents such as urea.

선박의 2-행정 엔진의 저질유를 연료로 이용하는 것이 일반적이므로, 상기 스크러버(220)의 이용 없이 NOx 저감을 목적으로 배기가스를 재순환시켜 연소실에 공급할 경우, 배기가스의 여러 성분들로 인해 연소실이 오염되는 문제가 발생할 수 있다. 하지만, 본 실시예에 따르면, 습식 스크러버(220)에 의해 배기가스를 정화한 후 그 배기가스를 연소실로 공급하므로, 배기가스에 존재하는 여러 가지 불순물들이 제거되고, 이 배기가스가 다시 연료와 혼합되어 연소실에 제공되더라도, 연소실의 오염 없이 연소실의 연소 온도를 낮추고. 그에 따라, 열로 인한 NOx 발생량을 크게 줄일 수 있다.Since it is common to use low-quality oil of a two-stroke engine of a ship as a fuel, when the exhaust gas is recycled and supplied to the combustion chamber for the purpose of reducing NOx without using the scrubber 220, the combustion chamber is caused by various components of the exhaust gas. Contamination may occur. However, according to the present embodiment, since the exhaust gas is purified by the wet scrubber 220 and then the exhaust gas is supplied to the combustion chamber, various impurities present in the exhaust gas are removed, and the exhaust gas is mixed with the fuel again. Even if provided to the combustion chamber, and lowers the combustion temperature of the combustion chamber without contamination of the combustion chamber. Accordingly, the amount of NOx generated due to heat can be greatly reduced.

상기 배기가스 정화시스템(20)은, 배기 라인(21)과 재순환 라인(22)의 배기가스 유량을 적절히 조절하기 위해, 스크러버 로드 밸브(24)와, 상기 스크러버 로드 밸브(24)를 제어함으로써 상기 탈질설비(212)로 가는 배기가스의 양과 스크러버(220)로 가는 배기가스의 양을 조절하는 컨트롤 유닛(25)을 더 포함한다. 본 실시예에서 상기 스크러버 로드 밸브(24)가 탈질설비(212) 상류측 배기라인(21)에 설치된다. 그러나 상기 스크러버 로드 밸브(24)는 스크러버(220) 및/또는 탈질설비(212)의 상류측에 설치되는 것으로 족하다. The exhaust gas purification system 20 controls the scrubber load valve 24 and the scrubber load valve 24 to control the flow rate of the exhaust gas of the exhaust line 21 and the recirculation line 22 appropriately. It further includes a control unit 25 for controlling the amount of exhaust gas going to the denitrification facility 212 and the amount of exhaust gas going to the scrubber 220. In this embodiment, the scrubber rod valve 24 is installed in the exhaust line 21 upstream of the denitrification system 212. However, the scrubber rod valve 24 is sufficient to be installed upstream of the scrubber 220 and / or denitrification facility 212.

추가로, 상기 배기가스 정화시스템(20)은 상기 탈질설비(212)의 상류 측으로부터 상기 탈질설비(212)의 하류 측으로 탈질설비(212)를 거치지 않고 배기가스를 우회시키기 위한 바이패스 라인(23)을 추가로 포함할 수 있으며, 이 바이패스 라인(23)에는 상기 컨트롤 유닛(25)에 의해 제어되는 바이패스 밸브(232)가 설치된다. 상기 바이패스 라인(23)을 통한 배기가스의 우회는 스크러버(220)와 재순환 라인(22)을 이용하는 것만으로 배기가스 중 NOx 함량이 규제치를 만족하는 경우에 이용할 수 있다. 또한, 상기 바이패스 밸브(232)의 제어를 통해 탈질설비(212)로 들어가는 배기가스의 양을 조절할 수 있다. In addition, the exhaust gas purification system 20 bypasses the exhaust gas from the upstream side of the denitrification facility 212 to the downstream side of the denitrification facility 212 without passing through the denitrification facility 212. ) May be further included, and the bypass line 23 is provided with a bypass valve 232 controlled by the control unit 25. The bypass of the exhaust gas through the bypass line 23 may be used when the NOx content in the exhaust gas satisfies a regulation value only by using the scrubber 220 and the recirculation line 22. In addition, the amount of exhaust gas entering the denitrification facility 212 may be controlled through the control of the bypass valve 232.

110: 디젤엔진 122: 터빈
124: 압축기 20: 배기정화 시스템
21: 배기라인 22: 재순환 라인
212: 탈질설비 214: 이코노마이저
23: 바이패스 라인 232: 바이패스 밸브
24: 스크러버 로드 밸브 25: 컨트롤 유닛
220: 스크러버 102: 급기라인 110: diesel engine 122: turbine
124: compressor 20: exhaust purification system
21: exhaust line 22: recirculation line
212: denitrification plant 214: economizer
23: bypass line 232: bypass valve
24: scrubber rod valve 25: control unit
220: scrubber 102: air supply line

Claims (11)

선박에 설치되는 디젤엔진; 및
상기 디젤엔진으로부터 발생한 배기가스를 정화하는 배기가스 정화시스템을 포함하며,
상기 배기가스 정화시스템은,
배기라인에 설치되어, 환원제를 이용해 배기가스 중의 NOx를 제거하는 탈질설비와;
배기가스의 적어도 일부를 상기 디젤엔진의 연소실로 다시 보내도록 상기 배기라인으로부터 분기된 재순환 라인과;
상기 재순환 라인에 설치되어 NOx를 포함하는 불순물을 제거하는 스크러버를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 내연기관 시스템.A diesel engine installed on a ship; And
An exhaust gas purification system for purifying exhaust gas generated from the diesel engine,
The exhaust gas purification system,
A denitrification system installed in the exhaust line to remove NOx in the exhaust gas using a reducing agent;
A recirculation line branched from the exhaust line to direct at least a portion of the exhaust gas back to the combustion chamber of the diesel engine;
And a scrubber installed in the recirculation line to remove impurities including NOx. 청구항 1에 있어서, 상기 스크러버는 상기 불순물의 제거에 해수를 이용하는 습식 스크러버인 것을 특징으로 하는 선박용 내연기관 시스템.The ship internal combustion engine system according to claim 1, wherein the scrubber is a wet scrubber using seawater to remove the impurities. 청구항 1에 있어서, 상기 디젤엔진의 하류 측 터빈과 상기 터빈에 의해 구동되어 상기 디젤 엔진의 연소실에 압축된 공기를 제공하는 압축기를 포함하는 터보차저를 더 포함하되, 상기 재순환 라인은 상기 터빈과 상기 압축기 사이를 연결하는 것을 특징으로 하는 선박용 내연기관 시스템.The turbocharger of claim 1, further comprising a turbocharger comprising a downstream turbine of the diesel engine and a compressor driven by the turbine to provide compressed air to a combustion chamber of the diesel engine, wherein the recirculation line includes the turbine and the turbine. An internal combustion engine system for ships, characterized by connecting between compressors. 청구항 1에 있어서, 상기 배기가스 정화시스템은, 상기 탈질설비와 상기 스크러버로 가는 배기가스의 양을 조절하도록, 상기 탈질설비의 상류 또는 상기 스크러버의 상류에 설치된 스크러버 로드 밸브 및 상기 스크러버 로드 밸브를 제어하는 컨트롤 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 내연기관 시스템.The scrubber rod valve and the scrubber rod valve of claim 1, wherein the exhaust gas purifying system controls the scrubber rod valve installed upstream of the denitrification facility or upstream of the scrubber so as to adjust an amount of exhaust gas to the denitrification facility and the scrubber. A marine internal combustion engine system further comprising a control unit. 청구항 1에 있어서, 상기 배기가스 정화시스템은, 상기 탈질설비의 상류로부터 상기 탈질설비의 하류로 이어진 바이패스 라인과, 상기 바이패스 라인에 설치된 바이패스 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 내연기관 시스템.The ship internal combustion engine according to claim 1, wherein the exhaust gas purification system further includes a bypass line extending from an upstream side of the denitrification system to a downstream side of the denitrification system, and a bypass valve provided in the bypass line. system. 청구항 1에 있어서, 상기 배기가스 정화시스템은,
상기 탈질설비와 상기 스크러버로 가는 배기가스의 양을 조절하도록, 상기 탈질설비의 상류 또는 상기 스크러버의 상류에 설치된 스크러버 로드 밸브와,
상기 탈질설비의 상류로부터 상기 탈질설비의 하류로 이어진 바이패스 라인과,
상기 바이패스 라인에 설치된 바이패스 밸브와,
상기 스크러버 로드 밸브와 상기 바이패스 밸브를 제어하는 컨트롤 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 내연기관 시스템.The method according to claim 1, wherein the exhaust gas purification system,
A scrubber rod valve installed upstream of the denitrification facility or upstream of the scrubber to adjust an amount of exhaust gas to the denitrification facility and the scrubber;
A bypass line from upstream of the denitrification equipment to downstream of the denitrification equipment,
A bypass valve installed in the bypass line,
And a control unit for controlling the scrubber rod valve and the bypass valve. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서, 상기 환원제는 우레아인 것을 특징으로 하는 선박용 내연기관 시스템.The internal combustion engine system for ships according to any one of claims 1 to 6, wherein the reducing agent is urea. 선박 내 연소실에서 발생한 배기가스를 정화하여 배기하기 위한 배기가스 정화시스템으로서,
배기라인에 설치되어 환원제에 배기가스 중의 NOx를 제거하는 탈질설비;
배기가스의 적어도 일부를 상기 연소실로 다시 보내도록 배기라인으로부터 분기된 재순환 라인; 및
상기 재순환 라인에 설치되어 NOx를 포함하는 불순물을 제거하는 스크러버를 포함하는 것을 특징으로 하는 배기가스 정화시스템.An exhaust gas purification system for purifying and exhausting exhaust gas generated in a combustion chamber in a ship,
A denitrification system installed in an exhaust line to remove NOx in exhaust gas from a reducing agent;
A recirculation line branched from the exhaust line to direct at least a portion of the exhaust gas back to the combustion chamber; And
And a scrubber installed in the recirculation line to remove impurities including NOx. 청구항 8에 있어서, 상기 스크러버는 상기 불순물의 제거에 해수를 이용하는 습식 스크러버인 것을 특징으로 하는 배기가스 정화시스템.The exhaust gas purification system according to claim 8, wherein the scrubber is a wet scrubber using sea water to remove the impurities. 청구항 8에 있어서,
상기 탈질설비와 상기 스크러버로 가는 배기가스의 양을 조절하도록, 상기 탈질설비의 상류 또는 상기 스크러버의 상류에 설치된 스크러버 로드 밸브와,
상기 탈질설비의 상류로부터 상기 탈질설비의 하류로 이어진 바이패스 라인과,
상기 바이패스 라인에 설치된 바이패스 밸브와,
상기 스크러버 로드 밸브와 상기 바이패스 밸브를 제어하는 컨트롤 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배기가스 정화시스템.The method according to claim 8,
A scrubber rod valve installed upstream of the denitrification facility or upstream of the scrubber to adjust an amount of exhaust gas to the denitrification facility and the scrubber;
A bypass line from upstream of the denitrification equipment to downstream of the denitrification equipment,
A bypass valve installed in the bypass line,
And a control unit for controlling the scrubber rod valve and the bypass valve. 청구항 8 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서, 상기 환원제는 우레아인 것을 특징으로 하는 배기가스 정화시스템.The exhaust gas purification system according to any one of claims 8 to 10, wherein the reducing agent is urea.
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KR20200026721A (en) * 2018-09-03 2020-03-11 히다치 조센 가부시키가이샤 Internal combustion engine and control system

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KR20160035255A (en) * 2014-09-23 2016-03-31 대우조선해양 주식회사 System And Method For Exhaust Gas Recirculation Of Ship Engine
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