JP2000009603A - アンモニア分析計 - Google Patents
アンモニア分析計Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 煙道管排ガス中のＮＨ3濃度測定に用いられ
るＮＨ3分析計の測定精度を向上させる。 【解決手段】 煙道管内の排ガスをバグフィルタ７を介
して排ガス吸入口１ａからサンプリングパイプ１内に取
り込む。排ガス中のダストはバグフィルタ７により除去
される。バグフィルタ７は煙道管内で排ガス流に晒され
ているので、はためいており、バグフィルタ７に付着し
たダストは払い落される。サンプリングパイプ１内はヒ
ータ３により３００℃に保たれているので、バグフィル
タ７を通過した排ガス中に含まれる若干のダストによる
硫酸水素アンモニウムの付着堆積を防止することができ
る。
るＮＨ3分析計の測定精度を向上させる。 【解決手段】 煙道管内の排ガスをバグフィルタ７を介
して排ガス吸入口１ａからサンプリングパイプ１内に取
り込む。排ガス中のダストはバグフィルタ７により除去
される。バグフィルタ７は煙道管内で排ガス流に晒され
ているので、はためいており、バグフィルタ７に付着し
たダストは払い落される。サンプリングパイプ１内はヒ
ータ３により３００℃に保たれているので、バグフィル
タ７を通過した排ガス中に含まれる若干のダストによる
硫酸水素アンモニウムの付着堆積を防止することができ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、排ガス中に含まれ
るアンモニア(ＮＨ3)の濃度を連続的に測定するＮＨ3分
析計に関するものである。このようなＮＨ3分析計は、
例えば油焚ボイラの空気予熱器以降の低温部排ガス処理
を行なう排煙脱硝装置やＮＨ3注入付集塵装置の出口に
設置され、排ガス処理後の排ガス中のＮＨ3濃度を測定
するのに利用される。
るアンモニア(ＮＨ3)の濃度を連続的に測定するＮＨ3分
析計に関するものである。このようなＮＨ3分析計は、
例えば油焚ボイラの空気予熱器以降の低温部排ガス処理
を行なう排煙脱硝装置やＮＨ3注入付集塵装置の出口に
設置され、排ガス処理後の排ガス中のＮＨ3濃度を測定
するのに利用される。
【０００２】
【従来の技術】図１に従来のＮＨ3分析計の一例の概略
構成図を示す。測定原理を説明すると、触媒を用いた煙
道管排ガス用のＮＨ3分析計には酸化形と還元形があ
り、それぞれのＮＨ3系とＮＯX系の２系統のサンプリン
グプローブラインからなるサンプリングプローブ部５
１、それぞれの系のＮＯ濃度を測定する分析計を備えた
分析部５２、及び、２つの分析計から得られたＮＯ濃度
よりＮＨ3濃度を算出する演算部５３から構成されてい
る。サンプリングプローブラインの一方(ＮＨ3系)には
触媒Ｃが設けられており、酸化形にはアンモニア酸化触
媒、還元形にはアンモニア還元触媒が用いられている。
構成図を示す。測定原理を説明すると、触媒を用いた煙
道管排ガス用のＮＨ3分析計には酸化形と還元形があ
り、それぞれのＮＨ3系とＮＯX系の２系統のサンプリン
グプローブラインからなるサンプリングプローブ部５
１、それぞれの系のＮＯ濃度を測定する分析計を備えた
分析部５２、及び、２つの分析計から得られたＮＯ濃度
よりＮＨ3濃度を算出する演算部５３から構成されてい
る。サンプリングプローブラインの一方(ＮＨ3系)には
触媒Ｃが設けられており、酸化形にはアンモニア酸化触
媒、還元形にはアンモニア還元触媒が用いられている。
【０００３】酸化形の測定原理は、ＮＨ3系のＮＨ3を酸
化触媒の働きで等モルのＮＯに酸化し、このＮＯの濃度
を検出することによりＮＨ3濃度を測定するものであ
る。煙道管排ガス中には、一般に、ＮＯXも存在するの
で、検出器の上流で排ガス中のＮＯ2をＮＯ2−ＮＯコン
バータによりＮＯに還元する。ＮＯX系流路では、ＮＯX
濃度だけが検出され、ＮＨ3系流路ではＮＨ3及びＮＯX
の合計の濃度が検出されるので、この２つの流路の検出
器の検出値の差がＮＨ3濃度となる。還元形の測定原理
は、ＮＨ3系のＮＨ3を還元触媒の働きで等モルのＮＯX
と反応を行なわせ、反応により欠損したＮＯX濃度を検
出することにより、ＮＨ3濃度を測定するものである。
この場合、ＮＨ3系流路ではＮＨ3濃度の分だけ減少した
ＮＯX濃度が検出され、この両流路の検出値の差がＮＨ3
濃度となる。
化触媒の働きで等モルのＮＯに酸化し、このＮＯの濃度
を検出することによりＮＨ3濃度を測定するものであ
る。煙道管排ガス中には、一般に、ＮＯXも存在するの
で、検出器の上流で排ガス中のＮＯ2をＮＯ2−ＮＯコン
バータによりＮＯに還元する。ＮＯX系流路では、ＮＯX
濃度だけが検出され、ＮＨ3系流路ではＮＨ3及びＮＯX
の合計の濃度が検出されるので、この２つの流路の検出
器の検出値の差がＮＨ3濃度となる。還元形の測定原理
は、ＮＨ3系のＮＨ3を還元触媒の働きで等モルのＮＯX
と反応を行なわせ、反応により欠損したＮＯX濃度を検
出することにより、ＮＨ3濃度を測定するものである。
この場合、ＮＨ3系流路ではＮＨ3濃度の分だけ減少した
ＮＯX濃度が検出され、この両流路の検出値の差がＮＨ3
濃度となる。
【０００４】従来のＮＨ3分析計では、煙道管にＮＨ3系
とＮＯX系に分かれた２本のサンプリングパイプを挿入
し、分析部に備えられたポンプによりサンプリングパイ
プの先端から試料ガスを吸引している。サンプリングパ
イプは排ガス中の水分の結露などを防止するために約２
００℃以上に加熱されている。排ガス中に含まれるダス
トが排ガスと共にＮＨ3検出部まで達することがあるの
で、それを防止するために、サンプリングパイプの吸引
口以降のサンプリングプローブ流路内に予め除塵用のフ
ィルタが設置される。触媒Ｃは煙道管内に位置するサン
プリングパイプ内に設けられる。
とＮＯX系に分かれた２本のサンプリングパイプを挿入
し、分析部に備えられたポンプによりサンプリングパイ
プの先端から試料ガスを吸引している。サンプリングパ
イプは排ガス中の水分の結露などを防止するために約２
００℃以上に加熱されている。排ガス中に含まれるダス
トが排ガスと共にＮＨ3検出部まで達することがあるの
で、それを防止するために、サンプリングパイプの吸引
口以降のサンプリングプローブ流路内に予め除塵用のフ
ィルタが設置される。触媒Ｃは煙道管内に位置するサン
プリングパイプ内に設けられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】図２は、重油焚ボイラ
のＮＨ3注入付集塵装置の出口にＮＨ3分析計を設置して
ボイラを長時間運転した後のＮＨ3分析計のサンプリン
グプローブのサンプリングパイプの一部断面側面図であ
る。金属製サンプリングパイプ６２の周囲にはヒータ６
６が備えられ、その温度は例えば４００℃に設定されて
いるが、サンプリングパイプ６２の先端部は排ガス温度
(通常１４０〜１５０℃程度)の影響を受け、サンプリン
グパイプ６２の温度は先端に向かって徐々に低くなって
いる。サンプリングパイプ６２の先端の温度は、排ガス
温度の約１４０℃〜１５０℃である。
のＮＨ3注入付集塵装置の出口にＮＨ3分析計を設置して
ボイラを長時間運転した後のＮＨ3分析計のサンプリン
グプローブのサンプリングパイプの一部断面側面図であ
る。金属製サンプリングパイプ６２の周囲にはヒータ６
６が備えられ、その温度は例えば４００℃に設定されて
いるが、サンプリングパイプ６２の先端部は排ガス温度
(通常１４０〜１５０℃程度)の影響を受け、サンプリン
グパイプ６２の温度は先端に向かって徐々に低くなって
いる。サンプリングパイプ６２の先端の温度は、排ガス
温度の約１４０℃〜１５０℃である。
【０００６】サンプリングパイプ６２の先端には、硫酸
水素アンモニウムなどのダスト６８が付着する。ダスト
６８が付着した場合、ＮＨ3分析計の指示値が異常値を
示すことが知られている。そのメカニズムを以下に示
す。サンプリングパイプ６２の先端へのダスト６８の付
着の原因は、煙道管ガス中に含まれる硫酸アンモニウム
の固体微粒子が約１６０℃〜２５０℃で酸性の硫酸水素
アンモニウム(液体)となり、付着して堆積するためであ
る。これを化学式で表すと、以下の(１)式の通りであ
る。 (ＮＨ4)2ＳＯ4(固体)→ＮＨ4ＨＳＯ4(液体)＋ ＮＨ3(気
体) (１)
水素アンモニウムなどのダスト６８が付着する。ダスト
６８が付着した場合、ＮＨ3分析計の指示値が異常値を
示すことが知られている。そのメカニズムを以下に示
す。サンプリングパイプ６２の先端へのダスト６８の付
着の原因は、煙道管ガス中に含まれる硫酸アンモニウム
の固体微粒子が約１６０℃〜２５０℃で酸性の硫酸水素
アンモニウム(液体)となり、付着して堆積するためであ
る。これを化学式で表すと、以下の(１)式の通りであ
る。 (ＮＨ4)2ＳＯ4(固体)→ＮＨ4ＨＳＯ4(液体)＋ ＮＨ3(気
体) (１)
【０００７】煙道管ガス温度が上昇(ボイラ負荷が上昇)
したり、又はＮＨ3濃度が減少したりした場合、付着し
て堆積した硫酸水素アンモニウムの一部が分解してＮＨ
3を放出するため、分析計指示値が上昇する。これを化
学式で表すと、以下の(２)式の通りである。 ＮＨ4ＨＳＯ4(液体)→ ＮＨ3(気体)＋ＳＯ3(気体)＋Ｈ2
Ｏ(気体) (２)
したり、又はＮＨ3濃度が減少したりした場合、付着し
て堆積した硫酸水素アンモニウムの一部が分解してＮＨ
3を放出するため、分析計指示値が上昇する。これを化
学式で表すと、以下の(２)式の通りである。 ＮＨ4ＨＳＯ4(液体)→ ＮＨ3(気体)＋ＳＯ3(気体)＋Ｈ2
Ｏ(気体) (２)
【０００８】逆に、煙道管ガス温度が下降(ボイラ負荷
が下降)したり、又はＮＨ3濃度が増加したりしたとき、
付着して堆積した硫酸水素アンモニウムの一部がＮＨ3
ガスを吸収して硫酸アンモニウム化するため、分析計指
示値が低下する。これを化学式で表すと、以下の(３)式
の通りである。 ＮＨ4ＨＳＯ4(液体)＋ ＮＨ3(気体)→(ＮＨ4)2ＳＯ4(固
体) (３)
が下降)したり、又はＮＨ3濃度が増加したりしたとき、
付着して堆積した硫酸水素アンモニウムの一部がＮＨ3
ガスを吸収して硫酸アンモニウム化するため、分析計指
示値が低下する。これを化学式で表すと、以下の(３)式
の通りである。 ＮＨ4ＨＳＯ4(液体)＋ ＮＨ3(気体)→(ＮＨ4)2ＳＯ4(固
体) (３)
【０００９】硫酸アンモニウムと硫酸水素アンモニウム
の平衡関係は、流通法による測定値を表す図３に示すよ
うに、温度とＮＨ3分圧によって変化することが知られ
ている。ガス温度が約２５０℃以上の領域では、煙道管
ガス中の硫酸アンモニウムの微粒子は、(１)式及び(２)
式により、分解してＮＨ3ガスを放出する。例えばＮＨ3
注入付集塵装置の出口からのダスト中に、１０ｍｇ／ｍ
3Ｎの硫酸アンモニウム成分が存在すると、フィルタの
ないＮＨ3分析計の場合、分析計指示値を約３ｐｐｍ上
昇させることが理論的にいえる。また、フィルタを設け
ていても、フィルタに付着した硫酸アンモニウムが温度
やＮＨ3濃度によってＮＨ3を吸脱着し、分析計の指示値
に異常をもたらすことを発明者らは実機において経験し
た。
の平衡関係は、流通法による測定値を表す図３に示すよ
うに、温度とＮＨ3分圧によって変化することが知られ
ている。ガス温度が約２５０℃以上の領域では、煙道管
ガス中の硫酸アンモニウムの微粒子は、(１)式及び(２)
式により、分解してＮＨ3ガスを放出する。例えばＮＨ3
注入付集塵装置の出口からのダスト中に、１０ｍｇ／ｍ
3Ｎの硫酸アンモニウム成分が存在すると、フィルタの
ないＮＨ3分析計の場合、分析計指示値を約３ｐｐｍ上
昇させることが理論的にいえる。また、フィルタを設け
ていても、フィルタに付着した硫酸アンモニウムが温度
やＮＨ3濃度によってＮＨ3を吸脱着し、分析計の指示値
に異常をもたらすことを発明者らは実機において経験し
た。
【００１０】ＮＯ還元方式によるＮＨ3分析計は、その
原理上、ガス中のＮＯ濃度がＮＨ3濃度より高い場合に
適用されるが、ボイラ起動時など、一時的にＮＨ3濃度
がＮＯ濃度以上となるときがある。そのようなときに
は、還元触媒にＮＨ3が吸収され、その後のＮＨ3指示値
を上昇させることが判明した。そこで、触媒温度とＮＨ
3吸着量の関係を調べたところ、図４に示すように、ヒ
ータ温度(触媒温度)が低いときにより多くのＮＨ3の吸
着が発生することを確認した。触媒がサンプリングパイ
プ内に設けられていると、排ガス温度の変化の影響を受
けて触媒の温度が変化することがあった。
原理上、ガス中のＮＯ濃度がＮＨ3濃度より高い場合に
適用されるが、ボイラ起動時など、一時的にＮＨ3濃度
がＮＯ濃度以上となるときがある。そのようなときに
は、還元触媒にＮＨ3が吸収され、その後のＮＨ3指示値
を上昇させることが判明した。そこで、触媒温度とＮＨ
3吸着量の関係を調べたところ、図４に示すように、ヒ
ータ温度(触媒温度)が低いときにより多くのＮＨ3の吸
着が発生することを確認した。触媒がサンプリングパイ
プ内に設けられていると、排ガス温度の変化の影響を受
けて触媒の温度が変化することがあった。
【００１１】このように、従来のＮＨ3分析計では、煙
道管内のＮＨ3濃度の測定精度が悪く、特に排ガス温度
の変化からＮＨ3濃度の変化が発生した場合の応答性が
非常に悪化するという問題があった。そこで本発明は、
煙道管排ガス中のＮＨ3濃度測定に用いられるＮＨ3分析
計の測定精度を向上させること目的とするものである。
道管内のＮＨ3濃度の測定精度が悪く、特に排ガス温度
の変化からＮＨ3濃度の変化が発生した場合の応答性が
非常に悪化するという問題があった。そこで本発明は、
煙道管排ガス中のＮＨ3濃度測定に用いられるＮＨ3分析
計の測定精度を向上させること目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明のアンモニア分析
計の一態様は、サンプリングパイプを煙道管内に挿入し
て排ガスを煙道管外に導くサンプリングプローブと、排
ガス中のアンモニア濃度を直接又は触媒を介して測定す
るアンモニア検出部と、を備えたものであって、サンプ
リングパイプの排ガス吸入口からアンモニア検出部まで
の排ガス流路を２５０℃から４００℃の範囲内に保持す
る温度制御部を備えたものである。
計の一態様は、サンプリングパイプを煙道管内に挿入し
て排ガスを煙道管外に導くサンプリングプローブと、排
ガス中のアンモニア濃度を直接又は触媒を介して測定す
るアンモニア検出部と、を備えたものであって、サンプ
リングパイプの排ガス吸入口からアンモニア検出部まで
の排ガス流路を２５０℃から４００℃の範囲内に保持す
る温度制御部を備えたものである。
【００１３】排ガス流路、特に排ガス吸入口における硫
酸水素アンモニウムの付着堆積を防止するために、硫酸
アンモニウムの分解温度を調べた。図５は、硫酸アンモ
ニウムの分解目視テストを表す図であり、(Ａ)は装置の
模式図、(Ｂ)は試料の状態変化を表す模式図、(Ｃ)はテ
スト結果を表す図である。(Ｃ)の縦軸は温度を表し、横
軸は経過時間を表す。測定方法は、金属からなる加熱部
の上に約５ｍｇの粉状の硫酸アンモニウムを置き、加熱
部の温度を監視しながら試料の状態変化の様子を観察し
た。周囲温度は２０℃であった。２５０℃以下では硫酸
水素アンモニウムは分解せず、付着して堆積したままで
あるが、２５０℃以上では硫酸水素アンモニウムの分解
が起こった。２５０℃から徐々に分解速度が速くなり、
約３００℃以上では硫酸水素アンモニウムは直ちに分解
することが確認できた。
酸水素アンモニウムの付着堆積を防止するために、硫酸
アンモニウムの分解温度を調べた。図５は、硫酸アンモ
ニウムの分解目視テストを表す図であり、(Ａ)は装置の
模式図、(Ｂ)は試料の状態変化を表す模式図、(Ｃ)はテ
スト結果を表す図である。(Ｃ)の縦軸は温度を表し、横
軸は経過時間を表す。測定方法は、金属からなる加熱部
の上に約５ｍｇの粉状の硫酸アンモニウムを置き、加熱
部の温度を監視しながら試料の状態変化の様子を観察し
た。周囲温度は２０℃であった。２５０℃以下では硫酸
水素アンモニウムは分解せず、付着して堆積したままで
あるが、２５０℃以上では硫酸水素アンモニウムの分解
が起こった。２５０℃から徐々に分解速度が速くなり、
約３００℃以上では硫酸水素アンモニウムは直ちに分解
することが確認できた。
【００１４】この結果から２５０℃以上の温度であれば
硫酸水素アンモニウムの付着堆積を防止することができ
る。また、４００℃以上になるとＮＨ3が酸化してＮＯ
に変化し、ＮＨ3指示値を低下させることを発明者らの
プローブ改善テスト過程で発見した。したがって、サン
プリングパイプの排ガス吸入口からアンモニア検出部ま
での排ガス流路の温度を２５０℃から４００℃の範囲内
に保持すると、ＮＨ3濃度を正確に測定することができ
る。
硫酸水素アンモニウムの付着堆積を防止することができ
る。また、４００℃以上になるとＮＨ3が酸化してＮＯ
に変化し、ＮＨ3指示値を低下させることを発明者らの
プローブ改善テスト過程で発見した。したがって、サン
プリングパイプの排ガス吸入口からアンモニア検出部ま
での排ガス流路の温度を２５０℃から４００℃の範囲内
に保持すると、ＮＨ3濃度を正確に測定することができ
る。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明のアンモニア分析計の他の
態様は、サンプリングパイプを煙道管内に挿入して排ガ
スを煙道管外に導くサンプリングプローブと、排ガス中
のアンモニア濃度を直接又は触媒を介して測定するアン
モニア検出部と、を備えたものであって、煙道管内の排
ガス流に晒されるようにサンプリングパイプの排ガス吸
入口に除塵用のフィルタを備えたものである。
態様は、サンプリングパイプを煙道管内に挿入して排ガ
スを煙道管外に導くサンプリングプローブと、排ガス中
のアンモニア濃度を直接又は触媒を介して測定するアン
モニア検出部と、を備えたものであって、煙道管内の排
ガス流に晒されるようにサンプリングパイプの排ガス吸
入口に除塵用のフィルタを備えたものである。
【００１６】硫酸アンモニウムの分解により生成するＮ
Ｈ3濃度が無視できないほど排ガス中の硫酸アンモニウ
ムの微粒子濃度が高い場合は、フィルタにより硫酸アン
モニウムの微粒子を除去する必要がある。フィルタを設
ける位置をサンプリングパイプの先端にして、フィルタ
全体を煙道管内の排ガス流に晒すようにすると、フィル
タに付着したダストにおけるＮＨ3の吸脱着は短時間で
飽和し、アンモニア検出部の応答速度に与える影響はほ
とんど無視できることを確認した。これは、一定時間に
フィルタに接触する排ガス量が、プローブ内にフィルタ
を設けた場合に比べて、数１００倍〜数１０００倍であ
るためである。
Ｈ3濃度が無視できないほど排ガス中の硫酸アンモニウ
ムの微粒子濃度が高い場合は、フィルタにより硫酸アン
モニウムの微粒子を除去する必要がある。フィルタを設
ける位置をサンプリングパイプの先端にして、フィルタ
全体を煙道管内の排ガス流に晒すようにすると、フィル
タに付着したダストにおけるＮＨ3の吸脱着は短時間で
飽和し、アンモニア検出部の応答速度に与える影響はほ
とんど無視できることを確認した。これは、一定時間に
フィルタに接触する排ガス量が、プローブ内にフィルタ
を設けた場合に比べて、数１００倍〜数１０００倍であ
るためである。
【００１７】フィルタは布製バグフィルタを用いること
が好ましい。バグフィルタは、煙道管の排ガス流により
はためき、付着したダストを振り払ってダストの付着を
少なくすることができる。サンプリングパイプに、シー
スヒータをコイル状に設け、かつサンプリングパイプの
先端部（排ガス吸入側）の肉厚を厚くすることが好まし
い。その結果、先端部の熱容量を大きくしてサンプリン
グパイプを排ガス吸入口からアンモニア検出部に至ま
で、所定の温度に保持しやすくすることができる。サン
プリングパイプの先端部のヒータの密度が大きいことが
好ましい。その結果、排ガス温度の影響を受けて温度の
下がりやすいサンプリングパイプの先端部を所定の温度
に保持することができる。
が好ましい。バグフィルタは、煙道管の排ガス流により
はためき、付着したダストを振り払ってダストの付着を
少なくすることができる。サンプリングパイプに、シー
スヒータをコイル状に設け、かつサンプリングパイプの
先端部（排ガス吸入側）の肉厚を厚くすることが好まし
い。その結果、先端部の熱容量を大きくしてサンプリン
グパイプを排ガス吸入口からアンモニア検出部に至ま
で、所定の温度に保持しやすくすることができる。サン
プリングパイプの先端部のヒータの密度が大きいことが
好ましい。その結果、排ガス温度の影響を受けて温度の
下がりやすいサンプリングパイプの先端部を所定の温度
に保持することができる。
【００１８】本発明のアンモニア分析計の他の態様は、
サンプリングパイプを煙道管内に挿入して排ガスを煙道
管外に導くサンプリングプローブと、アンモニア系と窒
素酸化物系の２系統に分かれた流路を持ち、アンモニア
系流路にはアンモニア酸化触媒又はアンモニア還元触媒
を持ち、それぞれの流路の一酸化窒素濃度を測定して、
その濃度差からアンモニア濃度を求めるアンモニア検出
部とを備えたものであって、煙道管外に設置され、アン
モニア酸化触媒又はアンモニア還元触媒を一定温度に保
持する加熱ボックスを備えたものである。
サンプリングパイプを煙道管内に挿入して排ガスを煙道
管外に導くサンプリングプローブと、アンモニア系と窒
素酸化物系の２系統に分かれた流路を持ち、アンモニア
系流路にはアンモニア酸化触媒又はアンモニア還元触媒
を持ち、それぞれの流路の一酸化窒素濃度を測定して、
その濃度差からアンモニア濃度を求めるアンモニア検出
部とを備えたものであって、煙道管外に設置され、アン
モニア酸化触媒又はアンモニア還元触媒を一定温度に保
持する加熱ボックスを備えたものである。
【００１９】アンモニア酸化触媒又はアンモニア還元触
媒へのＮＨ3の吸着は、触媒温度が低下した場合に多く
なり、触媒温度が変化するとＮＨ3の吸着量が変化する
ので、排ガス温度の変化の影響を受けない加熱ボックス
内に触媒を設置して一定温度に保持することにより、Ｎ
Ｈ3の吸着量による分析計指示値の誤差を抑制すること
ができる。
媒へのＮＨ3の吸着は、触媒温度が低下した場合に多く
なり、触媒温度が変化するとＮＨ3の吸着量が変化する
ので、排ガス温度の変化の影響を受けない加熱ボックス
内に触媒を設置して一定温度に保持することにより、Ｎ
Ｈ3の吸着量による分析計指示値の誤差を抑制すること
ができる。
【００２０】その場合、サンプリングパイプの排ガス吸
入口からアンモニア変換触媒までの排ガス流路を２５０
℃から４００℃の範囲内に保持する温度制御部を備えて
いることが好ましい。さらに、サンプリングパイプの排
ガス吸入口に、煙道管内の排ガス流に晒されるように除
塵用のフィルタを備えていることが好ましい。
入口からアンモニア変換触媒までの排ガス流路を２５０
℃から４００℃の範囲内に保持する温度制御部を備えて
いることが好ましい。さらに、サンプリングパイプの排
ガス吸入口に、煙道管内の排ガス流に晒されるように除
塵用のフィルタを備えていることが好ましい。
【００２１】
【実施例】図６から図８は、本発明による煙道管排ガス
用のアンモニア分析計(還元形)のサンプリングプローブ
の一実施例のサンプリングプローブを表し、図６は正面
断面図、図７は図６におけるＡ−Ａ線位置での断面図、
図８は図６の〇印における拡大断面図である。なお、図
６は図７のＢ−Ｂ線位置での断面図を表している。図９
は同実施例の概念図を表す。
用のアンモニア分析計(還元形)のサンプリングプローブ
の一実施例のサンプリングプローブを表し、図６は正面
断面図、図７は図６におけるＡ−Ａ線位置での断面図、
図８は図６の〇印における拡大断面図である。なお、図
６は図７のＢ−Ｂ線位置での断面図を表している。図９
は同実施例の概念図を表す。
【００２２】排ガスを採取するために煙道管に挿入され
るサンプリングパイプ１が備えられており、その一端は
排ガス吸入口１ａになっている。サンプリングパイプ１
は外側の金属カバー６と内側の金属チューブ２とが溶接
されて一体化されたものである。チューブ２の肉厚は先
端部で厚く形成されている。サンプリングパイプ１は、
そのチューブ２にコイル状にヒータ３が巻かれ、ヒータ
３の外側が断熱材４で被われている。ヒータ３の密度は
チューブ２の先端側で高密度になるように巻かれてい
る。ヒータ３は温度制御部３１により制御され、サンプ
リングパイプ１のガス吸入口１ａ付近の温度が例えば３
００℃に保たれ、サンプリングパイプ１のいずれの場所
でも４００℃を越えないように制御されている。
るサンプリングパイプ１が備えられており、その一端は
排ガス吸入口１ａになっている。サンプリングパイプ１
は外側の金属カバー６と内側の金属チューブ２とが溶接
されて一体化されたものである。チューブ２の肉厚は先
端部で厚く形成されている。サンプリングパイプ１は、
そのチューブ２にコイル状にヒータ３が巻かれ、ヒータ
３の外側が断熱材４で被われている。ヒータ３の密度は
チューブ２の先端側で高密度になるように巻かれてい
る。ヒータ３は温度制御部３１により制御され、サンプ
リングパイプ１のガス吸入口１ａ付近の温度が例えば３
００℃に保たれ、サンプリングパイプ１のいずれの場所
でも４００℃を越えないように制御されている。
【００２３】排ガス吸入口１ａにはフィルタ支持体５が
備えられ、フィルタ支持体５を覆うように、例えば３μ
ｍメッシュのダスト除去のためのバグフィルタ７が備え
られている。バグフィルタ７は煙道管内の排ガス流に晒
される。エアーをサンプリングパイプ１内に逆方向に流
してバグフィルタ７に付着したダストを除去する逆洗エ
アー機構(図示略)が備えられており、定期的に又は必要
に応じてバグフィルタ７の逆洗が行なわれる。
備えられ、フィルタ支持体５を覆うように、例えば３μ
ｍメッシュのダスト除去のためのバグフィルタ７が備え
られている。バグフィルタ７は煙道管内の排ガス流に晒
される。エアーをサンプリングパイプ１内に逆方向に流
してバグフィルタ７に付着したダストを除去する逆洗エ
アー機構(図示略)が備えられており、定期的に又は必要
に応じてバグフィルタ７の逆洗が行なわれる。
【００２４】サンプリングパイプ１の基端側は加熱ボッ
クス９内部に挿入されており、加熱ボックス９内部でＮ
ＯX流路１１とＮＨ3流路１３の２系統に分岐され、加熱
ボックス９の外部に導かれる。ＮＨ3流路１３は、加熱
ボックス９内部でＮＨ3還元用電気炉ユニット１５を経
て加熱ボックス９の外部に導かれている。サンプリング
プローブ１とＮＨ3還元用電気炉ユニット１５との間の
ＮＨ3流路１３は、断熱材１７に覆われ、その断熱材１
７の内部に備えられた炉入口ヒータ１９により例えば３
００℃に保持されている。炉入口ヒータ１９は、温度制
御部３１により制御される。
クス９内部に挿入されており、加熱ボックス９内部でＮ
ＯX流路１１とＮＨ3流路１３の２系統に分岐され、加熱
ボックス９の外部に導かれる。ＮＨ3流路１３は、加熱
ボックス９内部でＮＨ3還元用電気炉ユニット１５を経
て加熱ボックス９の外部に導かれている。サンプリング
プローブ１とＮＨ3還元用電気炉ユニット１５との間の
ＮＨ3流路１３は、断熱材１７に覆われ、その断熱材１
７の内部に備えられた炉入口ヒータ１９により例えば３
００℃に保持されている。炉入口ヒータ１９は、温度制
御部３１により制御される。
【００２５】ＮＨ3流路１３には、ＮＨ3還元用電気炉ユ
ニット１５内部で、ＮＨ3とＮＯを反応させて窒素(Ｎ2)
と水(Ｈ2Ｏ)に変換するＮＨ3還元触媒２１を充填した触
媒反応管が設けられている。ＮＨ3還元触媒は、ＮＨ3還
元用電気炉ユニット１５により約４００℃に加熱され一
定温度に保たれている。また、加熱ボックス９内部に
は、加熱ボックス９内部の温度を例えば１５０℃に保つ
スペースヒータ２３が備えられている。スペースヒータ
２３も温度制御部３１により制御される。加熱ボックス
９の外部に導かれたＮＯX流路１１、ＮＨ3流路１３は、
それぞれＮＯX系ＮＯ検出器２５、ＮＨ3系ＮＯ検出器２
７に接続されている。ＮＯ検出器２５，２７は、例えば
化学発光式のものである。ＮＯ検出器２５，２７の下流
の流路は、排ガスを吸引するポンプ２９を介して排出口
に導かれている。
ニット１５内部で、ＮＨ3とＮＯを反応させて窒素(Ｎ2)
と水(Ｈ2Ｏ)に変換するＮＨ3還元触媒２１を充填した触
媒反応管が設けられている。ＮＨ3還元触媒は、ＮＨ3還
元用電気炉ユニット１５により約４００℃に加熱され一
定温度に保たれている。また、加熱ボックス９内部に
は、加熱ボックス９内部の温度を例えば１５０℃に保つ
スペースヒータ２３が備えられている。スペースヒータ
２３も温度制御部３１により制御される。加熱ボックス
９の外部に導かれたＮＯX流路１１、ＮＨ3流路１３は、
それぞれＮＯX系ＮＯ検出器２５、ＮＨ3系ＮＯ検出器２
７に接続されている。ＮＯ検出器２５，２７は、例えば
化学発光式のものである。ＮＯ検出器２５，２７の下流
の流路は、排ガスを吸引するポンプ２９を介して排出口
に導かれている。
【００２６】本発明装置が適用されるＮＨ3分析計(還元
形)の測定原理は、煙道管から採取された試料を(ＮＯ−
ＮＨ3)濃度が測定されるＮＨ3系とＮＯ濃度が測定され
るＮＯX系の２系統に分け、それぞれの系の下流に設け
られたＮＯ検出器２５，２７により検出し、２つの出力
信号の差を演算することによりＮＨ3濃度を測定するも
のである。
形)の測定原理は、煙道管から採取された試料を(ＮＯ−
ＮＨ3)濃度が測定されるＮＨ3系とＮＯ濃度が測定され
るＮＯX系の２系統に分け、それぞれの系の下流に設け
られたＮＯ検出器２５，２７により検出し、２つの出力
信号の差を演算することによりＮＨ3濃度を測定するも
のである。
【００２７】図６から図９を参照にして、排ガスの流れ
を説明する。ポンプ２９を作動し、煙道管内の排ガスを
バグフィルタ７を介して排ガス吸入口１ａからサンプリ
ングパイプ１内に取り込む。排ガス中のダストはバグフ
ィルタ７により除去される。バグフィルタ７は煙道管内
で排ガス流に晒されているのではためいており、バグフ
ィルタ７に付着したダストは払い落されるので付着しに
くい。サンプリングパイプ１内はヒータ３により３００
℃に保たれているので、バグフィルタ７を通過した排ガ
ス中に含まれる若干のダストによる硫酸水素アンモニウ
ムの付着堆積を防止することができる。
を説明する。ポンプ２９を作動し、煙道管内の排ガスを
バグフィルタ７を介して排ガス吸入口１ａからサンプリ
ングパイプ１内に取り込む。排ガス中のダストはバグフ
ィルタ７により除去される。バグフィルタ７は煙道管内
で排ガス流に晒されているのではためいており、バグフ
ィルタ７に付着したダストは払い落されるので付着しに
くい。サンプリングパイプ１内はヒータ３により３００
℃に保たれているので、バグフィルタ７を通過した排ガ
ス中に含まれる若干のダストによる硫酸水素アンモニウ
ムの付着堆積を防止することができる。
【００２８】採取された排ガスは、サンプリングパイプ
１を介して加熱ボックス９に送られ、ＮＯX流路１１と
ＮＨ3流路１３の２系統に分岐される。ＮＨ3流路１３に
送られた試料中のＮＨ3は、ＮＨ3還元用電気炉ユニット
１５内に備えられたＮＨ3還元触媒２１の働きで、次式
により、等モルのＮＯと反応する。 ＮＯ ＋ ＮＨ3 ＋ (１／４)Ｏ2 → Ｎ2 ＋ (３／２)Ｈ2
Ｏ
１を介して加熱ボックス９に送られ、ＮＯX流路１１と
ＮＨ3流路１３の２系統に分岐される。ＮＨ3流路１３に
送られた試料中のＮＨ3は、ＮＨ3還元用電気炉ユニット
１５内に備えられたＮＨ3還元触媒２１の働きで、次式
により、等モルのＮＯと反応する。 ＮＯ ＋ ＮＨ3 ＋ (１／４)Ｏ2 → Ｎ2 ＋ (３／２)Ｈ2
Ｏ
【００２９】ＮＨ3変換触媒よりも下流のＮＨ3流路１３
の排ガスのＮＯ濃度は、もともと排ガスに含まれていた
ＮＯからＮＨ3と反応したＮＯが差し引かれたものとな
っている。排ガス中には、一般に、ＮＨ3の他にＮＯXも
存在するので、検出器の上流で排ガス中のＮＯ2をＮＯ2
−ＮＯコンバータによりＮＯに還元してＮＯ検出器でＮ
Ｏ濃度を検出すると、ＮＨ3流路１３ではＮＨ3濃度の分
だけ減少したＮＯ濃度が検出されるので、この両流路１
１、１３のＮＯ検出値の差がＮＨ3濃度となる。
の排ガスのＮＯ濃度は、もともと排ガスに含まれていた
ＮＯからＮＨ3と反応したＮＯが差し引かれたものとな
っている。排ガス中には、一般に、ＮＨ3の他にＮＯXも
存在するので、検出器の上流で排ガス中のＮＯ2をＮＯ2
−ＮＯコンバータによりＮＯに還元してＮＯ検出器でＮ
Ｏ濃度を検出すると、ＮＨ3流路１３ではＮＨ3濃度の分
だけ減少したＮＯ濃度が検出されるので、この両流路１
１、１３のＮＯ検出値の差がＮＨ3濃度となる。
【００３０】また、実施例ではＮＨ3還元触媒を用いた
が、その代わりにＮＨ3酸化触媒を充填することで酸化
形のＮＨ3分析計に適用できる。酸化形のＮＨ3分析計の
測定原理は、排ガス中に含まれるＮＯとＮＨ3を触媒に
接触させ、反応によって生成したＮＯの濃度を検出する
ことにより、等価的にＮＨ3濃度を検出する。その反応
式は下記のようである。 ４ＮＨ3 ＋ ５Ｏ2 → ４ＮＯ ＋ ６Ｈ2Ｏ
が、その代わりにＮＨ3酸化触媒を充填することで酸化
形のＮＨ3分析計に適用できる。酸化形のＮＨ3分析計の
測定原理は、排ガス中に含まれるＮＯとＮＨ3を触媒に
接触させ、反応によって生成したＮＯの濃度を検出する
ことにより、等価的にＮＨ3濃度を検出する。その反応
式は下記のようである。 ４ＮＨ3 ＋ ５Ｏ2 → ４ＮＯ ＋ ６Ｈ2Ｏ
【００３１】ＮＨ3酸化触媒よりも下流のＮＨ3流路１３
の排ガスには、もともと含まれていたＮＯに、ＮＨ3が
酸化して生成したＮＯが加算されている。ＮＯ2をＮＯ2
−ＮＯコンバータによりＮＯに還元し、ＮＯX流路１１
とＮＨ3流路１３の下流にそれぞれ備えられたＮＯ検出
器によりＮＯを検出し、この２つの流路の検出値の差が
ＮＨ3濃度となる。
の排ガスには、もともと含まれていたＮＯに、ＮＨ3が
酸化して生成したＮＯが加算されている。ＮＯ2をＮＯ2
−ＮＯコンバータによりＮＯに還元し、ＮＯX流路１１
とＮＨ3流路１３の下流にそれぞれ備えられたＮＯ検出
器によりＮＯを検出し、この２つの流路の検出値の差が
ＮＨ3濃度となる。
【００３２】煙道管内の排ガスに含まれるダストが少な
い場合はバグフィルタ７を除いて排ガスの採取を行なっ
てもよい。実施例では触媒を用いたＮＨ3分析計に適用
しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、
触媒を用いないＮＨ3分析計にも適用することができ
る。そのような場合は、サンプリングパイプからＮＨ3
検出器までの排ガス流路の温度を２５０℃〜４００℃の
範囲内で一定温度に保つことが好ましい。
い場合はバグフィルタ７を除いて排ガスの採取を行なっ
てもよい。実施例では触媒を用いたＮＨ3分析計に適用
しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、
触媒を用いないＮＨ3分析計にも適用することができ
る。そのような場合は、サンプリングパイプからＮＨ3
検出器までの排ガス流路の温度を２５０℃〜４００℃の
範囲内で一定温度に保つことが好ましい。
【００３３】実施例では化学発光式の検出器を用いた
が、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば波
長変調型紫外線式や二次微分吸光分光式など、他の検出
器を用いたＮＨ3分析計にも適用することができる。実
施例ではバグフィルタを用いたが、本発明はこれに限定
されるものではなく、例えば金属フィルタなど、他のフ
ィルタを用いてもよい。このようなサンプリングプロー
ブを備えたＮＨ3分析計は、例えば油焚ボイラからの排
ガスの脱硝処理や集塵処理を行なうために注入するＮＨ
3濃度を管理し、ＮＨ3注入量を制御するのに用いること
ができる。
が、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば波
長変調型紫外線式や二次微分吸光分光式など、他の検出
器を用いたＮＨ3分析計にも適用することができる。実
施例ではバグフィルタを用いたが、本発明はこれに限定
されるものではなく、例えば金属フィルタなど、他のフ
ィルタを用いてもよい。このようなサンプリングプロー
ブを備えたＮＨ3分析計は、例えば油焚ボイラからの排
ガスの脱硝処理や集塵処理を行なうために注入するＮＨ
3濃度を管理し、ＮＨ3注入量を制御するのに用いること
ができる。
【００３４】
【発明の効果】本発明では、サンプリングパイプの排ガ
ス吸入口からアンモニア検出部までの排ガス流路を２５
０℃から４００℃の範囲内に保持し、硫酸水素アンモニ
ウムの付着を抑えて、硫酸水素アンモニウムへのＮＨ3
の吸脱着及びＮＨ3の酸化を抑制するようにしたので、
ＮＨ3濃度を正確に測定することができる。
ス吸入口からアンモニア検出部までの排ガス流路を２５
０℃から４００℃の範囲内に保持し、硫酸水素アンモニ
ウムの付着を抑えて、硫酸水素アンモニウムへのＮＨ3
の吸脱着及びＮＨ3の酸化を抑制するようにしたので、
ＮＨ3濃度を正確に測定することができる。
【図１】 従来のＮＨ3分析計の概略構成図である。
【図２】 重油焚ボイラのＮＨ3注入付集塵装置の出口
にＮＨ3分析計を設置してボイラを長時間運転した後の
ＮＨ3分析計のサンプリングプローブのサンプリングパ
イプを表す一部断面側面図である。
にＮＨ3分析計を設置してボイラを長時間運転した後の
ＮＨ3分析計のサンプリングプローブのサンプリングパ
イプを表す一部断面側面図である。
【図３】 硫酸アンモニウムと硫酸水素アンモニウムの
平衡関係を表す図である。
平衡関係を表す図である。
【図４】 ヒータ温度に対する触媒へのＮＨ3吸着量比
を表す図である。
を表す図である。
【図５】 硫酸アンモニウムの分解目視テストを表す図
であり、(Ａ)は装置の模式図、(Ｂ)は試料の状態変化を
表す模式図、(Ｃ)はテスト結果を表す図である。
であり、(Ａ)は装置の模式図、(Ｂ)は試料の状態変化を
表す模式図、(Ｃ)はテスト結果を表す図である。
【図６】 一実施例のサンプリングプローブを表す正面
断面図である。
断面図である。
【図７】 図６におけるＡ−Ａ線位置での断面図であ
る。
る。
【図８】 図６の〇印における拡大断面図である。
【図９】 同実施例の概念図を表すブロックずである。
１ サンプリングパイプ ２ 金属チューブ ３ ヒータ ４，１７ 断熱材 ５ フィルタ支持体 ７ バグフィルタ ９ 加熱ボックス １１ ＮＯX流路 １３ ＮＨ3流路 １５ ＮＨ3還元用電気炉ユニット １９ 炉入口ヒータ ２１ ＮＨ3還元触媒 ２３ ヒータ ２５ ＮＯX系ＮＯ検出器 ２７ ＮＨ3系ＮＯ検出器 ２９ ポンプ ３１ 温度制御部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高田 修嗣 京都府京都市中京区西ノ京桑原町１番地 株式会社島津製作所三条工場内 (72)発明者 矢田 勝利 東京都港区芝５丁目34番６号 三菱重工環 境エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 石井 康裕 東京都港区芝５丁目34番６号 三菱重工環 境エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 小幡 博明 東京都港区芝５丁目34番６号 三菱重工環 境エンジニアリング株式会社内 Ｆターム(参考） 2G042 AA01 BB06 CA01 CB01 DA03 DA09 FA08 FA09 GA01 HA03 HA07
Claims (8)
- 【請求項１】 サンプリングパイプを煙道管内に挿入し
て排ガスを煙道管外に導くサンプリングプローブと、前
記排ガス中のアンモニア濃度を直接又は触媒を介して測
定するアンモニア検出部と、を備えたアンモニア分析計
において、 前記サンプリングパイプの排ガス吸入口から前記アンモ
ニア検出部までの排ガス流路を２５０℃から４００℃の
範囲内に保持する温度制御部を備えたことを特徴とする
アンモニア分析計。 - 【請求項２】 サンプリングパイプを煙道管内に挿入し
て排ガスを煙道管外に導くサンプリングプローブと、前
記排ガス中のアンモニア濃度を直接又は触媒を介して測
定するアンモニア検出部と、を備えたアンモニア分析計
において、 前記サンプリングパイプの排ガス吸入口に煙道管内の排
ガス流に晒されるように除塵用のフィルタを備えたこと
を特徴とするアンモニア分析計。 - 【請求項３】 サンプリングパイプを煙道管内に挿入し
て排ガスを煙道管外に導くサンプリングプローブと、ア
ンモニア系と窒素酸化物系の２系統に分かれた流路を持
ち、アンモニア系流路にはアンモニア酸化触媒又はアン
モニア還元触媒を持ち、それぞれの流路の一酸化窒素濃
度を測定して、その濃度差からアンモニア濃度を求める
アンモニア検出部と、を備えたアンモニア分析計におい
て、 前記サンプリングパイプの排ガス吸入口から前記アンモ
ニア変換触媒までの排ガス流路を２５０℃から４００℃
の範囲内に保持する温度制御部を備えたことを特徴とす
るアンモニア分析計。 - 【請求項４】 サンプリングパイプを煙道管内に挿入し
て排ガスを煙道管外に導くサンプリングプローブと、ア
ンモニア系と窒素酸化物系の２系統に分かれた流路を持
ち、アンモニア系流路にはアンモニア酸化触媒又はアン
モニア還元触媒を持ち、それぞれの流路の一酸化窒素濃
度を測定して、その濃度差からアンモニア濃度を求める
アンモニア検出部と、を備えたアンモニア分析計におい
て、 前記サンプリングパイプの排ガス吸入口に煙道管内の排
ガス流に晒されるように設けられた除塵用のフィルタを
備えたことを特徴とするアンモニア分析計。 - 【請求項５】 前記サンプリングパイプの排ガス吸入口
に煙道管内の排ガス流に晒されるように除塵用のフィル
タを備えた請求項１又は３に記載のアンモニア分析計。 - 【請求項６】 前記サンプリングパイプに、ヒータを設
け、かつ前記サンプリングパイプの先端部の肉厚を厚く
して熱容量を大きくしている請求項１又は３に記載のア
ンモニア分析計。 - 【請求項７】 前記ヒータはシースヒータであり、前記
サンプリングパイプの先端部でそのヒータの密度が大き
くなっている請求項１，３又は６に記載のアンモニア分
析計。 - 【請求項８】 前記フィルタはバグフィルタである請求
項２，４又は５に記載のアンモニア分析計。
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|---|---|---|---|---|
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Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003014633A (ja) * | 2001-06-28 | 2003-01-15 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | Ｓｏ３濃度計 |
| JP2003014635A (ja) * | 2001-06-28 | 2003-01-15 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | Ｓｏ３，ｎｈ３同時連続濃度計 |
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| JP2003014634A (ja) * | 2001-06-28 | 2003-01-15 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | Ｓｏ３，ｎｈ３同時連続濃度計 |
| GB2475097A (en) * | 2009-11-06 | 2011-05-11 | Total Vehicle Technology Ltd | Analysing an exhaust gas using an inorganic filter |
| EP2587244A4 (en) * | 2010-06-24 | 2017-12-13 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Ammonia compound concentration measuring device and ammonia compound concentration measuring method |
| WO2011161839A1 (ja) * | 2010-06-24 | 2011-12-29 | 三菱重工業株式会社 | アンモニア化合物濃度計測装置及びアンモニア化合物濃度計測方法 |
| JP2012008008A (ja) * | 2010-06-24 | 2012-01-12 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | アンモニア化合物濃度計測装置及びアンモニア化合物濃度計測方法 |
| US8895318B2 (en) | 2010-06-24 | 2014-11-25 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Ammonia compound concentration measuring device and ammonia compound concentration measuring method |
| CN105973654A (zh) * | 2016-07-14 | 2016-09-28 | 成都市倍诚分析技术有限公司 | 一种全自动取样装置 |
| CN105973655A (zh) * | 2016-07-14 | 2016-09-28 | 成都市倍诚分析技术有限公司 | 一种全自动取样方法 |
| CN109991046A (zh) * | 2019-04-25 | 2019-07-09 | 国电环境保护研究院有限公司 | Scr反应器的nh3浓度在线取样测量设备及方法 |
| CN111766349A (zh) * | 2020-08-04 | 2020-10-13 | 浙江浙能技术研究院有限公司 | 一种分区采样的氨逃逸测量系统及方法 |
| CN113504343A (zh) * | 2021-08-05 | 2021-10-15 | 国能南京电力试验研究有限公司 | 一种火电厂烟气氨逃逸量测定装置及测定方法 |
| CN113984970A (zh) * | 2021-10-28 | 2022-01-28 | 西安热工研究院有限公司 | 一种低成本间歇型氮氧化物和氨同步测量的装置 |
| CN114894558A (zh) * | 2022-07-11 | 2022-08-12 | 南京霍普斯科技有限公司 | 一种高温防爆采样探头 |
| CN117679948A (zh) * | 2023-12-08 | 2024-03-12 | 江西大唐国际新余第二发电有限责任公司 | 脱硝出口nox浓度测控装置 |
| CN117890166A (zh) * | 2024-03-14 | 2024-04-16 | 山西泰瑞祥科技有限公司 | 一种空气污染监测装置 |
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