대형 2행정 디젤엔진의 SCR 및 EGR 시스템에 의한 NOX 배출물 저감 특성에 관한 연구

Abstract

본 연구의 목적은 선박용 대형 2행정 디젤엔진에 있어서 NOX 배출물에 대한 Tier III 규제값에 따르는 EGR 시스템의 적용 가능성을 확인하는 것이다. 디젤엔진에 Miller 사이클, SCR 및 EGR 시스템을 적용하여 엔진부하에 따른 최대 연소압력, 최대 압축압력, 배기온도, 연료소비율, O2 및 NOX 배출물을 실험에 의해 측정하여 비교하였다. 실험 결과는 Miller 사이클을 적용한 경우, 연비는 SCR 및 EGR 시스템보다 높았고, ISO 수정식에 의한 NOX 배출물의 최종 산정값은 Tier II 규제값을 만족하였다. 또한, SCR 및 EGR 시스템을 적용하여 측정한 NOX 배출물의 ISO 수정식에 따른 산정값은 Tier III 규제값을 만족하였고, EGR 시스템에 있어서 NOX 배출물의 산정값은 SCR 시스템보다 0.4g/kWh 더 많았지만, EGR 시스템 적용에 의해 규제값을 만족시킬 수 있음을 알았다.

The purpose of this study is to identify the applicability of EGR system complying with the Tier III regulation values for NOx emissions in a marine large two-stroke diesel engine. The Miller cycle, SCR and EGR systems were applied to the diesel engine, and the maximum combustion pressure, maximum compression pressure, exhaust temperature, fuel consumption rate, and the O-2 and NOx emissions as a function of engine load in each case were experimentally measured and subsequently compared. It was concluded that the fuel economy was higher than those of SCR and EGR systems, and the final estimated NOx emissions bases on the modified ISO formula satisfied the Tier II regulation values when the Miller cycle was applied. In addition, it was found that the estimated values of NOx emissions measured by applying the SCR and EGR systems corresponding to the modified ISO formula met in the Tier III regulation values, and this value of NOx emissions by EGR system was 0.4 g/kWh more than that of SCR system, but the regulation value could be met by the application of EGR system.