JP2001235404A - 高温高圧ガスのサンプリング装置 - Google Patents
高温高圧ガスのサンプリング装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高温高圧下でのガスサンプリングが行えて最
適なガス化反応，燃焼、脱硝反応を把握することができ
る高温高圧ガスのサンプリング装置を提供する。 【解決手段】 ダスト含有高温高圧ガスから微量成分ガ
スをサンプリングする装置であって、セラミックス製の
二重筒状のフィルタ３０とステンレス製の二重管状のプ
ローブノズル３１とを山巾と谷巾とが異なる寸法の角ね
じ部３９，４０で連接してサンプラー本体部を２１を形
成し、サンプリングの際には前記フィルタ３０と該フィ
ルタ３０に繋がる前記プローブノズル３１の一部をガス
雰囲気化に曝すようにした。
適なガス化反応，燃焼、脱硝反応を把握することができ
る高温高圧ガスのサンプリング装置を提供する。 【解決手段】 ダスト含有高温高圧ガスから微量成分ガ
スをサンプリングする装置であって、セラミックス製の
二重筒状のフィルタ３０とステンレス製の二重管状のプ
ローブノズル３１とを山巾と谷巾とが異なる寸法の角ね
じ部３９，４０で連接してサンプラー本体部を２１を形
成し、サンプリングの際には前記フィルタ３０と該フィ
ルタ３０に繋がる前記プローブノズル３１の一部をガス
雰囲気化に曝すようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、加圧型石炭ガス化
炉や加圧流動床ボイラにおいて、高温高圧下で生成され
る石炭ガス化ガス、燃焼排ガス等、ダスト含有高温高圧
ガスから微量成分ガス、例えばＮＨ3 ，ＨｃＮ，Ｈｃ
ｌ，ＨＦ，Ｃｌ2 ，Ｎａ，Ｋ，Ｃａ，Ｍｇ，Ｖ等のガス
をサンプリングする装置に関する。
炉や加圧流動床ボイラにおいて、高温高圧下で生成され
る石炭ガス化ガス、燃焼排ガス等、ダスト含有高温高圧
ガスから微量成分ガス、例えばＮＨ3 ，ＨｃＮ，Ｈｃ
ｌ，ＨＦ，Ｃｌ2 ，Ｎａ，Ｋ，Ｃａ，Ｍｇ，Ｖ等のガス
をサンプリングする装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、エネルギ源の多様化と発電の高効
率化とを図る目的で、石炭から発電用燃料ガス（以下、
石炭ガスという）を製造する噴流床及び流動床石炭ガス
化プロセスの研究開発が進められている。
率化とを図る目的で、石炭から発電用燃料ガス（以下、
石炭ガスという）を製造する噴流床及び流動床石炭ガス
化プロセスの研究開発が進められている。
【０００３】上記プロセスを確立するための要件の１つ
として、石炭ガス中の微量成分の挙動を把握すること
は、このプロセスの環境への影響やプラントの構成材料
への影響等を知る上で極めて重要なことである。
として、石炭ガス中の微量成分の挙動を把握すること
は、このプロセスの環境への影響やプラントの構成材料
への影響等を知る上で極めて重要なことである。
【０００４】しかし、高温高圧下で、ダスト及びタール
を多量に発生するガス化炉において微量成分をサンプリ
ングすることは、大変難しく、未だに開発がなされてお
らず、十分な計測を実施することができない状況にあ
る。
を多量に発生するガス化炉において微量成分をサンプリ
ングすることは、大変難しく、未だに開発がなされてお
らず、十分な計測を実施することができない状況にあ
る。
【０００５】そこで、本発明者等は、先に、図５に示す
ようなサンプリング装置を、実願平２−４４４９８号
（実開平４−４２５８号）で提案した。
ようなサンプリング装置を、実願平２−４４４９８号
（実開平４−４２５８号）で提案した。
【０００６】これは、ステンレス管からなるプローブノ
ズル１００内の先端に加熱用ヒータ１０１を備えたセラ
ミックスフィルタ１０２と、後方に別の加熱用ヒータ１
０３を備えたガス冷却管１０４とを内蔵すると共に、該
プローブノズル１００の外側に均圧筒１０５を配置す
る。
ズル１００内の先端に加熱用ヒータ１０１を備えたセラ
ミックスフィルタ１０２と、後方に別の加熱用ヒータ１
０３を備えたガス冷却管１０４とを内蔵すると共に、該
プローブノズル１００の外側に均圧筒１０５を配置す
る。
【０００７】前記均圧筒１０５の先端に図示しないサン
プリング座等に固定するためのフランジ１０６を、後端
にグランドボックスフランジ１０７を取り付け、該グラ
ンドボックスフランジ１０７内を前記プローブノズル１
００が摺動可能に保持される。
プリング座等に固定するためのフランジ１０６を、後端
にグランドボックスフランジ１０７を取り付け、該グラ
ンドボックスフランジ１０７内を前記プローブノズル１
００が摺動可能に保持される。
【０００８】そして、前記均圧筒１０５には昇圧用不活
性ガス供給ライン１０８を接続する一方、前記プローブ
ノズル１００のサンプリング対象ガス配管内への挿入若
しくは引出しのための図示しない駆動装置を付設し、該
プローブノズル１００の後端をチューブ１０９により、
減圧バルブ１１０を介して図示しないガス吸収瓶等に接
続している。尚、図中１１１はステンレス製のフィルタ
押え板で、１１２はシール用不活性ガス供給ラインであ
る。
性ガス供給ライン１０８を接続する一方、前記プローブ
ノズル１００のサンプリング対象ガス配管内への挿入若
しくは引出しのための図示しない駆動装置を付設し、該
プローブノズル１００の後端をチューブ１０９により、
減圧バルブ１１０を介して図示しないガス吸収瓶等に接
続している。尚、図中１１１はステンレス製のフィルタ
押え板で、１１２はシール用不活性ガス供給ラインであ
る。
【０００９】これによれば、例えば石炭ガス化炉で生成
されたガスから微量成分ガスをサンプリングするため
に、サンプリング座のボールバルブに対し、プローブノ
ズル１００の外側に設けた均圧筒１０５のフランジ１０
６を固定し、均圧筒１０５に不活性ガス供給ライン１０
８より窒素ガス等を吹き込んで炉内圧と同圧に調整して
から、ボールバルブを全開し、駆動装置によりプローブ
ノズル１００をガス化炉配管内の所定位置まで挿入す
る。
されたガスから微量成分ガスをサンプリングするため
に、サンプリング座のボールバルブに対し、プローブノ
ズル１００の外側に設けた均圧筒１０５のフランジ１０
６を固定し、均圧筒１０５に不活性ガス供給ライン１０
８より窒素ガス等を吹き込んで炉内圧と同圧に調整して
から、ボールバルブを全開し、駆動装置によりプローブ
ノズル１００をガス化炉配管内の所定位置まで挿入す
る。
【００１０】ダストを多量に含んだ微量成分ガスは、炉
内と同じ温度に保持されたプローブノズル１００先端の
セラミックスフィルタ１０２でダストに微量成分ガスの
付着凝縮を防止しながらダストを除去する。次いで、微
量成分ガスが付着凝縮しない温度にガス冷却管１０４を
保持し、該ガス冷却管１０４を通過したガスはプローブ
ノズル１００の出口に設けた減圧バルブ１１０で圧力を
低下させ、ガス吸収瓶に送る。ガス吸収瓶の吸収液は、
ガス吸収に最適な液温及び流量に制御しながら湿式吸収
を行う。
内と同じ温度に保持されたプローブノズル１００先端の
セラミックスフィルタ１０２でダストに微量成分ガスの
付着凝縮を防止しながらダストを除去する。次いで、微
量成分ガスが付着凝縮しない温度にガス冷却管１０４を
保持し、該ガス冷却管１０４を通過したガスはプローブ
ノズル１００の出口に設けた減圧バルブ１１０で圧力を
低下させ、ガス吸収瓶に送る。ガス吸収瓶の吸収液は、
ガス吸収に最適な液温及び流量に制御しながら湿式吸収
を行う。
【００１１】サンプリング終了後、プローブノズル１０
０をガス化炉配管内からボールバルブの手前まで引き抜
き、ボールバルブを閉じる。そして、プローブノズル１
００を室温まで冷却し、ダストを除いたセラミックスフ
ィルタ１０２及びガス冷却管１０４内壁、減圧バルブ１
１０等に付着凝縮した微量成分を吸収液で洗浄抽出す
る。微量成分ガス濃度は、湿式吸収で捕集した吸収液と
洗浄抽出液を分析した合計値となる。
０をガス化炉配管内からボールバルブの手前まで引き抜
き、ボールバルブを閉じる。そして、プローブノズル１
００を室温まで冷却し、ダストを除いたセラミックスフ
ィルタ１０２及びガス冷却管１０４内壁、減圧バルブ１
１０等に付着凝縮した微量成分を吸収液で洗浄抽出す
る。微量成分ガス濃度は、湿式吸収で捕集した吸収液と
洗浄抽出液を分析した合計値となる。
【００１２】以上のように、ダストを多量に含んだ微量
成分ガスを精度良くサンプリングすることが可能とな
り、また、プローブノズル１００のトラバースを行うこ
とにより、ガス化炉配管内の微量成分ガスの分布を容易
に把握することが可能になる。
成分ガスを精度良くサンプリングすることが可能とな
り、また、プローブノズル１００のトラバースを行うこ
とにより、ガス化炉配管内の微量成分ガスの分布を容易
に把握することが可能になる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来のサンプリング装置にあっては、ステンレス管から
なるプローブノズル１００の先端部が同じくステンレス
製のフィルタ押え板１１１と伴に、ガス化炉配管内に大
きく露出する（ガス雰囲気に曝される）構造であるた
め、耐熱性に難点があり、高温高圧下（例えば、１５０
０℃、２０Kg/cm2）におけるガスサンプリングが不可能
となる不具合があった。
従来のサンプリング装置にあっては、ステンレス管から
なるプローブノズル１００の先端部が同じくステンレス
製のフィルタ押え板１１１と伴に、ガス化炉配管内に大
きく露出する（ガス雰囲気に曝される）構造であるた
め、耐熱性に難点があり、高温高圧下（例えば、１５０
０℃、２０Kg/cm2）におけるガスサンプリングが不可能
となる不具合があった。
【００１４】従って、従来のサンプリング装置では、例
えば、圧力：２０Kg/cm2，温度：６００℃，ダスト濃
度：数十g/Nm3 の条件下（例えば、ガスタービン手前の
ガス化炉配管等）におけるガスサンプリングによるガス
性状を計測し、ガス化反応，燃焼、脱硝反応解析を行っ
ていた。
えば、圧力：２０Kg/cm2，温度：６００℃，ダスト濃
度：数十g/Nm3 の条件下（例えば、ガスタービン手前の
ガス化炉配管等）におけるガスサンプリングによるガス
性状を計測し、ガス化反応，燃焼、脱硝反応解析を行っ
ていた。
【００１５】ところが、近年、最適なガス化反応，燃
焼、脱硝反応を把握するため、上記条件下より更に高温
部（例えば、石炭ガス化炉のガス化部や燃焼部等）にお
けるガス性状の把握が必要となった。この場合のガスサ
ンプリング場所は、高温高圧下でダストは高濃度の雰囲
気となる（例えば、圧力：２０Kg/cm2，温度：１０００
〜１５００℃，ダスト濃度：数十〜数百g/Nm3 ）。
焼、脱硝反応を把握するため、上記条件下より更に高温
部（例えば、石炭ガス化炉のガス化部や燃焼部等）にお
けるガス性状の把握が必要となった。この場合のガスサ
ンプリング場所は、高温高圧下でダストは高濃度の雰囲
気となる（例えば、圧力：２０Kg/cm2，温度：１０００
〜１５００℃，ダスト濃度：数十〜数百g/Nm3 ）。
【００１６】そこで、本発明の目的は、高温高圧下での
ガスサンプリングが行えて最適なガス化反応，燃焼、脱
硝・脱硫反応を把握することができる高温高圧ガスのサ
ンプリング装置を提供することにある。
ガスサンプリングが行えて最適なガス化反応，燃焼、脱
硝・脱硫反応を把握することができる高温高圧ガスのサ
ンプリング装置を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】斯かる目的を達成する本
発明の高温高圧ガスのサンプリング装置は、ダスト含有
高温高圧ガスから微量成分ガスをサンプリングする装置
であって、耐熱材料からなる筒状のフィルタと該フィル
タより耐熱性が劣る耐熱材料からなる管状のプローブノ
ズルとを連接してサンプラー本体部を形成し、サンプリ
ングの際には前記フィルタと該フィルタに繋がる前記プ
ローブノズルの一部をガス雰囲気化に曝すようにしたこ
とを特徴とする。
発明の高温高圧ガスのサンプリング装置は、ダスト含有
高温高圧ガスから微量成分ガスをサンプリングする装置
であって、耐熱材料からなる筒状のフィルタと該フィル
タより耐熱性が劣る耐熱材料からなる管状のプローブノ
ズルとを連接してサンプラー本体部を形成し、サンプリ
ングの際には前記フィルタと該フィルタに繋がる前記プ
ローブノズルの一部をガス雰囲気化に曝すようにしたこ
とを特徴とする。
【００１８】また、前記フィルタはセラミックス製で、
前記プローブノズルはステンレス製であることを特徴と
する。
前記プローブノズルはステンレス製であることを特徴と
する。
【００１９】また、前記フィルタとプローブノズルと
は、プローブノズルの熱膨張による伸びを吸収可能なね
じ構造で結合されることを特徴とする。
は、プローブノズルの熱膨張による伸びを吸収可能なね
じ構造で結合されることを特徴とする。
【００２０】また、前記ねじ構造は、山巾と谷巾とが異
なる寸法の角ねじであることを特徴とする。
なる寸法の角ねじであることを特徴とする。
【００２１】また、前記フィルタは、気孔率３３〜３７
％のセラミックス製の精密濾過用内フィルタと気孔率２
０〜３０％のセラミックス製の粗脱塵用外フィルタとの
二重筒構造であることを特徴とする。
％のセラミックス製の精密濾過用内フィルタと気孔率２
０〜３０％のセラミックス製の粗脱塵用外フィルタとの
二重筒構造であることを特徴とする。
【００２２】また、前記プローブノズルは、内管と外管
との二重管構造に形成され、内管と外管の空隙内には、
内管を通過するガスの冷却用媒体が供給されることを特
徴とする。
との二重管構造に形成され、内管と外管の空隙内には、
内管を通過するガスの冷却用媒体が供給されることを特
徴とする。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る高温高圧ガス
のサンプリング装置を実施例により図面を用いて詳細に
説明する。
のサンプリング装置を実施例により図面を用いて詳細に
説明する。
【００２４】［実施例］図１は本発明の一実施例を示
す、サンプリング装置の要部断面図、図２はフィルタ部
の断面図、図３はサンプリング装置の全体構成図、図４
は本発明のサンプリング装置を備えた石炭ガス化炉の全
体構成図である。
す、サンプリング装置の要部断面図、図２はフィルタ部
の断面図、図３はサンプリング装置の全体構成図、図４
は本発明のサンプリング装置を備えた石炭ガス化炉の全
体構成図である。
【００２５】図４に示すように、石炭ガス化炉において
は、微粉炭供給設備１から供給された微粉炭２は、定量
供給器３によって定量供給され、分配器４へ入る。一
方、空気供給設備５から供給された１次空気６は、１次
空気配管７を通り、上記分配器４で微粉炭２と混合す
る。
は、微粉炭供給設備１から供給された微粉炭２は、定量
供給器３によって定量供給され、分配器４へ入る。一
方、空気供給設備５から供給された１次空気６は、１次
空気配管７を通り、上記分配器４で微粉炭２と混合す
る。
【００２６】そして、搬送管８を通ってガス化炉９の燃
焼部１０へ投入され、ここで燃焼して高温ガスを発生す
る。同様にしてガス化部１１へも微粉炭２が投入されて
ガス化される。また、燃焼部１０における燃焼に必要な
２次空気１２は、上記空気供給設備５から２次空気配管
１３を通り、燃焼部１０へ直接投入される。
焼部１０へ投入され、ここで燃焼して高温ガスを発生す
る。同様にしてガス化部１１へも微粉炭２が投入されて
ガス化される。また、燃焼部１０における燃焼に必要な
２次空気１２は、上記空気供給設備５から２次空気配管
１３を通り、燃焼部１０へ直接投入される。
【００２７】ガス化炉９内で生成されたチャー１４を含
む生成ガス１５は、生成ガス配管１６を通り、サイクロ
ン１７へ導かれる。生成ガス１５中のチャー１４は、サ
イクロン１７で回収され、チャー供給設備１８，チャー
定量供給器１９を経て分配器４’へ入り、ここで空気供
給設備５から１次空気配管７により供給された１次空気
６と混合された後、搬送管８を通り燃焼部１０へ投入さ
れ燃焼される。
む生成ガス１５は、生成ガス配管１６を通り、サイクロ
ン１７へ導かれる。生成ガス１５中のチャー１４は、サ
イクロン１７で回収され、チャー供給設備１８，チャー
定量供給器１９を経て分配器４’へ入り、ここで空気供
給設備５から１次空気配管７により供給された１次空気
６と混合された後、搬送管８を通り燃焼部１０へ投入さ
れ燃焼される。
【００２８】そして、本実施例では、前記ガス化炉９の
ガス化部１１内の、高温高圧でかつダスト濃度の濃いガ
スが、直接サンプリング装置２０によりサンプリングさ
れるようになっている。
ガス化部１１内の、高温高圧でかつダスト濃度の濃いガ
スが、直接サンプリング装置２０によりサンプリングさ
れるようになっている。
【００２９】前記サンプリング装置２０は、図３に示す
ように、ガス化部１１内をトラバース可能なサンプラー
本体部２１と該サンプラー本体部２１をトラバースする
サンプラー本体駆動部２２とからなり、ガス化部１１の
炉壁に設けた取付フランジ２３に第１及び第２のボール
バルブ２４ａ，２４ｂと均圧筒２５を介して取り付けら
れる。図中２６は昇圧用不活性ガス供給ライン、２７は
シール用不活性ガス供給ラインであり、これらは従来例
と同様の機能を有する。
ように、ガス化部１１内をトラバース可能なサンプラー
本体部２１と該サンプラー本体部２１をトラバースする
サンプラー本体駆動部２２とからなり、ガス化部１１の
炉壁に設けた取付フランジ２３に第１及び第２のボール
バルブ２４ａ，２４ｂと均圧筒２５を介して取り付けら
れる。図中２６は昇圧用不活性ガス供給ライン、２７は
シール用不活性ガス供給ラインであり、これらは従来例
と同様の機能を有する。
【００３０】前記サンプラー本体駆動部２２は、送りね
じ機構２８を介してモータ２９によりサンプラー本体部
２１をトラバースするものである。
じ機構２８を介してモータ２９によりサンプラー本体部
２１をトラバースするものである。
【００３１】前記サンプラー本体部２１は、図１に示す
ように、二重筒構造のフィルタ３０と二重管構造のプロ
ーブノズル３１とがアダプタ３２及びガスケット３３を
介して連結されてなる。
ように、二重筒構造のフィルタ３０と二重管構造のプロ
ーブノズル３１とがアダプタ３２及びガスケット３３を
介して連結されてなる。
【００３２】前記プローブノズル３１は、内管３４及び
外管３５の一端部が前記サンプラー本体駆動部２２に適
宜の手段により連結されると共に、他端部が前記アダプ
タ３２に溶接等により連結されてなる。
外管３５の一端部が前記サンプラー本体駆動部２２に適
宜の手段により連結されると共に、他端部が前記アダプ
タ３２に溶接等により連結されてなる。
【００３３】前記内管３４及び外管３５は、前記アダプ
タ３２と同様にステンレス製である。そして、内管３４
と外管３５の空隙内には、図示しないガス供給源から冷
却用ガスが供給されるようになっている。
タ３２と同様にステンレス製である。そして、内管３４
と外管３５の空隙内には、図示しないガス供給源から冷
却用ガスが供給されるようになっている。
【００３４】前記フィルタ３０は、図２に示すように、
気孔率３３〜３７％のセラミックス製の精密濾過用内フ
ィルタ３６と気孔率２０〜３０％のセラミックス製の粗
脱塵用外フィルタ３７とが両端部においてセラミックス
ボンド３８にて接合されてなる。
気孔率３３〜３７％のセラミックス製の精密濾過用内フ
ィルタ３６と気孔率２０〜３０％のセラミックス製の粗
脱塵用外フィルタ３７とが両端部においてセラミックス
ボンド３８にて接合されてなる。
【００３５】前記内フィルタ３６は両端開口の筒状に形
成されると共に外フィルタ３７は一端閉塞の筒状に形成
される。そして、外フィルタ３７の開口端部側の外周面
には、例えば山巾２ｍｍ，谷巾３ｍｍ，ピッチ５ｍｍの
角ねじ部３９が形成され、この角ねじ部３９が前記アダ
プタ３２の内周筒部に形成した同様の構造の角ねじ部４
０（図１参照）と螺合している。
成されると共に外フィルタ３７は一端閉塞の筒状に形成
される。そして、外フィルタ３７の開口端部側の外周面
には、例えば山巾２ｍｍ，谷巾３ｍｍ，ピッチ５ｍｍの
角ねじ部３９が形成され、この角ねじ部３９が前記アダ
プタ３２の内周筒部に形成した同様の構造の角ねじ部４
０（図１参照）と螺合している。
【００３６】尚、図中４１は外フィルタ３７の筒外周に
形成した圧力損失減少用の薄肉加工部である。また、内
フィルタ３６の内部にはガス温度検出用の図示しない熱
電対が配設される。
形成した圧力損失減少用の薄肉加工部である。また、内
フィルタ３６の内部にはガス温度検出用の図示しない熱
電対が配設される。
【００３７】このように構成されるため、ガス化炉９で
生成されたガス化部１１のガスから微量成分ガスをサン
プリングするために、先ず、取付フランジ２３に第１及
び第２のボールバルブ２４ａ，２４ｂと均圧筒２５を介
してサンプリング装置２０（サンプラー本体駆動部２
２）を取り付け、均圧筒２５に不活性ガス供給ライン２
６より窒素ガス等を吹き込んで炉内圧と同圧に調整して
から、ボールバルブ２４ａ，２４ｂを全開し、サンプラ
ー本体駆動部２２によりサンプラー本体部２１をガス化
部１１内の所定位置まで挿入する。
生成されたガス化部１１のガスから微量成分ガスをサン
プリングするために、先ず、取付フランジ２３に第１及
び第２のボールバルブ２４ａ，２４ｂと均圧筒２５を介
してサンプリング装置２０（サンプラー本体駆動部２
２）を取り付け、均圧筒２５に不活性ガス供給ライン２
６より窒素ガス等を吹き込んで炉内圧と同圧に調整して
から、ボールバルブ２４ａ，２４ｂを全開し、サンプラ
ー本体駆動部２２によりサンプラー本体部２１をガス化
部１１内の所定位置まで挿入する。
【００３８】この後、ガス化部１１のダストを多量に含
んだ微量成分ガスは、粗脱塵用外フィルタ３７と精密濾
過用内フィルタ３６とによる二段階の濾過作用により、
ダストが除去されてプローブノズル３１の内管３４に通
気される。
んだ微量成分ガスは、粗脱塵用外フィルタ３７と精密濾
過用内フィルタ３６とによる二段階の濾過作用により、
ダストが除去されてプローブノズル３１の内管３４に通
気される。
【００３９】次いで、プローブノズル３１の内管３４と
外管３５の空隙内に供給する冷却用ガスの流量等の制御
により微量成分ガスが付着凝縮しない温度に保持された
内管３４を通過したガスは、プローブノズル３１の出口
に設けた図示しない減圧バルブで圧力を低下させ、図示
しないガス吸収瓶に送られる。ガス吸収瓶の吸収液は、
ガス吸収に最適な液温及び流量に制御され湿式吸収を行
う。
外管３５の空隙内に供給する冷却用ガスの流量等の制御
により微量成分ガスが付着凝縮しない温度に保持された
内管３４を通過したガスは、プローブノズル３１の出口
に設けた図示しない減圧バルブで圧力を低下させ、図示
しないガス吸収瓶に送られる。ガス吸収瓶の吸収液は、
ガス吸収に最適な液温及び流量に制御され湿式吸収を行
う。
【００４０】一方、サンプリング終了後は、サンプラー
本体部２１をガス化部１１内からボールバルブ２４ａ，
２４ｂの手前まで引き抜き、ボールバルブ２４ａ，２４
ｂを閉じる。そして、サンプラー本体部２１を室温まで
冷却し、ダストを除いた粗脱塵用外フィルタ３７，精密
濾過用内フィルタ３６，内管３４内壁、減圧バルブ等に
付着凝縮した微量成分を吸収液で洗浄抽出する。微量成
分ガス濃度は、湿式吸収で捕集した吸収液と洗浄抽出液
を分析した合計値となる。
本体部２１をガス化部１１内からボールバルブ２４ａ，
２４ｂの手前まで引き抜き、ボールバルブ２４ａ，２４
ｂを閉じる。そして、サンプラー本体部２１を室温まで
冷却し、ダストを除いた粗脱塵用外フィルタ３７，精密
濾過用内フィルタ３６，内管３４内壁、減圧バルブ等に
付着凝縮した微量成分を吸収液で洗浄抽出する。微量成
分ガス濃度は、湿式吸収で捕集した吸収液と洗浄抽出液
を分析した合計値となる。
【００４１】そして、本実施例では、サンプラー本体部
２１がセラミックス製のフィルタ３０とステンレス製の
プローブノズル３１とがステンレス製のアダプタ３２を
介して連結されてなり、ガス化部１１内には大部分耐熱
性に優れたセラミックス製のフィルタ３０が露出する
（ガス雰囲気に曝される）ようになっているため、ガス
化部１１のような高温高圧下（例えば、１５００℃、２
０Kg/cm2）においても十分な強度を有し、ガスサンプリ
ングが可能となる。
２１がセラミックス製のフィルタ３０とステンレス製の
プローブノズル３１とがステンレス製のアダプタ３２を
介して連結されてなり、ガス化部１１内には大部分耐熱
性に優れたセラミックス製のフィルタ３０が露出する
（ガス雰囲気に曝される）ようになっているため、ガス
化部１１のような高温高圧下（例えば、１５００℃、２
０Kg/cm2）においても十分な強度を有し、ガスサンプリ
ングが可能となる。
【００４２】また、前記フィルタ３０（厳密には粗脱塵
用外フィルタ３７）とアダプタ３２とは、山巾と谷巾と
が異なる寸法（例えば、谷巾寸法が山巾寸法の約１．５
倍）の角ねじ部３９，４０で螺合しているため、ステン
レス製のアダプタ３２における熱膨張（伸び）を効果的
に吸収することができ、前記耐熱性がより一層向上され
る。
用外フィルタ３７）とアダプタ３２とは、山巾と谷巾と
が異なる寸法（例えば、谷巾寸法が山巾寸法の約１．５
倍）の角ねじ部３９，４０で螺合しているため、ステン
レス製のアダプタ３２における熱膨張（伸び）を効果的
に吸収することができ、前記耐熱性がより一層向上され
る。
【００４３】また、前記フィルタ３０は、精密濾過用内
フィルタ３６と粗脱塵用外フィルタ３７との二重筒構造
になっているため、前記耐熱性に優れることに加えてダ
ストの高濃度の雰囲気下（例えば、ダスト濃度：数十〜
数百g/Nm3 ）においても、効果的にダストを除去するこ
とができる。
フィルタ３６と粗脱塵用外フィルタ３７との二重筒構造
になっているため、前記耐熱性に優れることに加えてダ
ストの高濃度の雰囲気下（例えば、ダスト濃度：数十〜
数百g/Nm3 ）においても、効果的にダストを除去するこ
とができる。
【００４４】また、前記プローブノズル３１は、内管３
４と外管３５との二重管構造に形成され、内管３４と外
管３５の空隙内には、図示しないガス供給源から冷却用
ガス（冷媒）が供給されるようになっているので、その
流量等を制御することによって、内管３４を通過するサ
ンプリングガスの温度をその形態が変化しない温度（反
応及び凝縮しない温度）に制御することができる。
４と外管３５との二重管構造に形成され、内管３４と外
管３５の空隙内には、図示しないガス供給源から冷却用
ガス（冷媒）が供給されるようになっているので、その
流量等を制御することによって、内管３４を通過するサ
ンプリングガスの温度をその形態が変化しない温度（反
応及び凝縮しない温度）に制御することができる。
【００４５】この際の温度制御は、下記の表１に示すよ
うに、サンプリングガスの対象によって異なる。
うに、サンプリングガスの対象によって異なる。
【表１】
【００４６】また、上記の表１に示すように、サンプリ
ングガスの対象によってはサンプリングノズル内の構造
の変更も可能である。例えばＨＦ等の場合は内管３４と
外管３５との間に石英管又はセラミックス管を挿入して
三重管構造により耐熱性を図ったり、ＮＨ3 等の場合は
制御温度によって二重管構造と石英管挿入の三重管構造
を選択したり、Ｎａ等のアルカリ金属やタールの場合は
ＳＵＳ管を保守・管理のために取り出し可能に挿入して
三重管構造にしたりしても良い。
ングガスの対象によってはサンプリングノズル内の構造
の変更も可能である。例えばＨＦ等の場合は内管３４と
外管３５との間に石英管又はセラミックス管を挿入して
三重管構造により耐熱性を図ったり、ＮＨ3 等の場合は
制御温度によって二重管構造と石英管挿入の三重管構造
を選択したり、Ｎａ等のアルカリ金属やタールの場合は
ＳＵＳ管を保守・管理のために取り出し可能に挿入して
三重管構造にしたりしても良い。
【００４７】尚、本発明は上記実施例に限定されず、本
発明の要旨を逸脱しない範囲でフィルタ３０やプローブ
ノズル３１の材料及び形状変更並びにサンプリングガス
の温度制御用冷却媒体としてスチームを用いる等各種変
更が可能であることはいうまでもない。
発明の要旨を逸脱しない範囲でフィルタ３０やプローブ
ノズル３１の材料及び形状変更並びにサンプリングガス
の温度制御用冷却媒体としてスチームを用いる等各種変
更が可能であることはいうまでもない。
【００４８】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の請
求項１に係る高温高圧ガスのサンプリング装置は、ダス
ト含有高温高圧ガスから微量成分ガスをサンプリングす
る装置であって、耐熱材料からなる筒状のフィルタと該
フィルタより耐熱性が劣る耐熱材料からなる管状のプロ
ーブノズルとを連接してサンプラー本体部を形成し、サ
ンプリングの際には前記フィルタと該フィルタに繋がる
前記プローブノズルの一部をガス雰囲気化に曝すように
したことを特徴とするので、高温高圧下（例えば、１５
００℃、２０Kg/cm2）においても十分な強度を有し、ガ
スサンプリングが可能となり、最適なガス化反応，燃
焼、脱硝・脱硫反応を把握することができる。
求項１に係る高温高圧ガスのサンプリング装置は、ダス
ト含有高温高圧ガスから微量成分ガスをサンプリングす
る装置であって、耐熱材料からなる筒状のフィルタと該
フィルタより耐熱性が劣る耐熱材料からなる管状のプロ
ーブノズルとを連接してサンプラー本体部を形成し、サ
ンプリングの際には前記フィルタと該フィルタに繋がる
前記プローブノズルの一部をガス雰囲気化に曝すように
したことを特徴とするので、高温高圧下（例えば、１５
００℃、２０Kg/cm2）においても十分な強度を有し、ガ
スサンプリングが可能となり、最適なガス化反応，燃
焼、脱硝・脱硫反応を把握することができる。
【００４９】本発明の請求項２に係る高温高圧ガスのサ
ンプリング装置は、前記フィルタはセラミックス製で、
前記プローブノズルはステンレス製であることを特徴と
するので、請求項１の発明と同様の効果が得られる。
ンプリング装置は、前記フィルタはセラミックス製で、
前記プローブノズルはステンレス製であることを特徴と
するので、請求項１の発明と同様の効果が得られる。
【００５０】本発明の請求項３に係る高温高圧ガスのサ
ンプリング装置は、前記フィルタとプローブノズルと
は、プローブノズルの熱膨張による伸びを吸収可能なね
じ構造で結合されることを特徴とするので、請求項１の
発明と同様の効果が得られると共により一層の耐熱強度
が得られる。
ンプリング装置は、前記フィルタとプローブノズルと
は、プローブノズルの熱膨張による伸びを吸収可能なね
じ構造で結合されることを特徴とするので、請求項１の
発明と同様の効果が得られると共により一層の耐熱強度
が得られる。
【００５１】本発明の請求項４に係る高温高圧ガスのサ
ンプリング装置は、前記ねじ構造は、山巾と谷巾とが異
なる寸法の角ねじであることを特徴とするので、簡単な
構造で請求項３の発明と同様の効果が得られる。
ンプリング装置は、前記ねじ構造は、山巾と谷巾とが異
なる寸法の角ねじであることを特徴とするので、簡単な
構造で請求項３の発明と同様の効果が得られる。
【００５２】本発明の請求項５に係る高温高圧ガスのサ
ンプリング装置は、前記フィルタは、気孔率３３〜３７
％のセラミックス製の精密濾過用内フィルタと気孔率２
０〜３０％のセラミックス製の粗脱塵用外フィルタとの
二重筒構造であることを特徴とするので、請求項１の発
明と同様の効果が得られると共にダストの高濃度の雰囲
気下（例えば、ダスト濃度：数十〜数百g/Nm3 ）におい
ても、効果的にダストを除去することができる。
ンプリング装置は、前記フィルタは、気孔率３３〜３７
％のセラミックス製の精密濾過用内フィルタと気孔率２
０〜３０％のセラミックス製の粗脱塵用外フィルタとの
二重筒構造であることを特徴とするので、請求項１の発
明と同様の効果が得られると共にダストの高濃度の雰囲
気下（例えば、ダスト濃度：数十〜数百g/Nm3 ）におい
ても、効果的にダストを除去することができる。
【００５３】本発明の請求項６に係る高温高圧ガスのサ
ンプリング装置は、前記プローブノズルは、内管と外管
との二重管構造に形成され、内管と外管の空隙内には、
内管を通過するガスの冷却用媒体が供給されることを特
徴とするので、請求項１の発明と同様の効果が得られる
と共にサンプリングガスの温度をその形態が変化しない
温度（反応及び凝縮しない温度）に制御することがで
き、高精度のガスサンプリングが可能となる。
ンプリング装置は、前記プローブノズルは、内管と外管
との二重管構造に形成され、内管と外管の空隙内には、
内管を通過するガスの冷却用媒体が供給されることを特
徴とするので、請求項１の発明と同様の効果が得られる
と共にサンプリングガスの温度をその形態が変化しない
温度（反応及び凝縮しない温度）に制御することがで
き、高精度のガスサンプリングが可能となる。
【図１】本発明の一実施例を示す、サンプリング装置の
要部断面図である。
要部断面図である。
【図２】同じくフィルタ部の断面図である。
【図３】同じくサンプリング装置の全体構成図である。
【図４】本発明のサンプリング装置を備えた石炭ガス化
炉の全体構成図である。
炉の全体構成図である。
【図５】従来例のサンプリング装置の要部断面図であ
る。
る。
１ 微粉炭供給設備 ２ 微粉炭 ３ 定量供給器 ４ 分配器 ５ 空気供給設備 ６ １次空気 ７ １次空気配管 ８ 搬送管 ９ ガス化炉 １０ 燃焼部 １１ ガス化部 １２ ２次空気 １３ ２次空気配管 １４ チャー １５ 生成ガス １６ 生成ガス配管 １７ サイクロン １８ チャー供給設備 １９ チャー定量供給器 ２０ サンプリング装置 ２１ サンプラー本体部 ２２ サンプラー本体駆動部 ２３ 取付フランジ ２４ａ，２４ｂ 第１及び第２のボールバルブ ２５ 均圧管 ２６ 昇圧用不活性ガス供給ライン ２７ シール用不活性ガス供給ライン ２８ 送りねじ機構 ２９ モータ ３０ フィルタ ３１ プローブノズル ３２ アダプタ ３３ ガスケット ３４ 内管 ３５ 外管 ３６ 精密濾過用内フィルタ ３７ 粗脱塵用外フィルタ ３８ セラミックスボンド ３９ 角ねじ部 ４０ 角ねじ部 ４１ 薄肉加工部
Claims (6)
- 【請求項１】 ダスト含有高温高圧ガスから微量成分ガ
スをサンプリングする装置であって、耐熱材料からなる
筒状のフィルタと該フィルタより耐熱性が劣る耐熱材料
からなる管状のプローブノズルとを連接してサンプラー
本体部を形成し、サンプリングの際には前記フィルタと
該フィルタに繋がる前記プローブノズルの一部をガス雰
囲気化に曝すようにしたことを特徴とする高温高圧ガス
のサンプリング装置。 - 【請求項２】 前記フィルタはセラミックス製で、前記
プローブノズルはステンレス製であることを特徴とする
請求項１記載の高温高圧ガスのサンプリング装置。 - 【請求項３】 前記フィルタとプローブノズルとは、プ
ローブノズルの熱膨張による伸びを吸収可能なねじ構造
で結合されることを特徴とする請求項１又は２記載の高
温高圧ガスのサンプリング装置。 - 【請求項４】 前記ねじ構造は、山巾と谷巾とが異なる
寸法の角ねじであることを特徴とする請求項３記載の高
温高圧ガスのサンプリング装置。 - 【請求項５】 前記フィルタは、気孔率３３〜３７％の
セラミックス製の精密濾過用内フィルタと気孔率２０〜
３０％のセラミックス製の粗脱塵用外フィルタとの二重
筒構造であることを特徴とする請求項２，３又は４記載
の高温高圧ガスのサンプリング装置。 - 【請求項６】 前記プローブノズルは、内管と外管との
二重管構造に形成され、内管と外管の空隙内には、内管
を通過するガスの冷却用媒体が供給されることを特徴と
する請求項１，２，３，４又は５記載の高温高圧ガスの
サンプリング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000047060A JP2001235404A (ja) | 2000-02-24 | 2000-02-24 | 高温高圧ガスのサンプリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000047060A JP2001235404A (ja) | 2000-02-24 | 2000-02-24 | 高温高圧ガスのサンプリング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001235404A true JP2001235404A (ja) | 2001-08-31 |
Family
ID=18569373
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000047060A Pending JP2001235404A (ja) | 2000-02-24 | 2000-02-24 | 高温高圧ガスのサンプリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001235404A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7388108B2 (en) | 2001-12-06 | 2008-06-17 | Mitsubishi Chemical Corporation | Oxidation reactor, process for producing (meth)acrylic acids, and method for analyzing easily-polymerizable compounds |
| JP2011137765A (ja) * | 2009-12-28 | 2011-07-14 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | サンプリング装置 |
| JP2012093156A (ja) * | 2010-10-26 | 2012-05-17 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 排ガス採取器具及びこれを用いたアンモニア採取方法 |
| JP2013253900A (ja) * | 2012-06-08 | 2013-12-19 | Ihi Corp | ガスサンプリングプローブ |
| CN103604667A (zh) * | 2013-11-25 | 2014-02-26 | 重庆川仪分析仪器有限公司 | 内部加热型烟气取样总成 |
| CN107490498A (zh) * | 2017-07-31 | 2017-12-19 | 浙江中元磁业股份有限公司 | 一种微细烧结钕铁硼磁粉低氧取样装置及其取样方法 |
| WO2018054931A1 (de) * | 2016-09-23 | 2018-03-29 | Thyssenkrupp Industrial Solutions Ag | Gasentnahmesonde mit einem sensor |
| CN108007734A (zh) * | 2017-12-28 | 2018-05-08 | 中兴仪器（深圳）有限公司 | 一种烟气导流采样器 |
| CN112657960A (zh) * | 2020-12-16 | 2021-04-16 | 华能海南发电股份有限公司电力检修分公司 | 一套针对脱硝出口网格取样装置的吹扫系统 |
| CN113405865A (zh) * | 2021-06-30 | 2021-09-17 | 上海电力大学 | 一种燃煤烟气砷采样的装置 |
| KR102601627B1 (ko) * | 2023-04-04 | 2023-11-14 | 주식회사 키마 | 수분 측정기용 가스이송 프로브 장치 |
| KR102681779B1 (ko) * | 2023-03-30 | 2024-07-05 | 주식회사 키마 | 가스용 수분량 측정장치 |
-
2000
- 2000-02-24 JP JP2000047060A patent/JP2001235404A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN107490498A (zh) * | 2017-07-31 | 2017-12-19 | 浙江中元磁业股份有限公司 | 一种微细烧结钕铁硼磁粉低氧取样装置及其取样方法 |
| CN107490498B (zh) * | 2017-07-31 | 2024-03-19 | 浙江中元磁业股份有限公司 | 一种微细烧结钕铁硼磁粉低氧取样装置及其取样方法 |
| CN108007734A (zh) * | 2017-12-28 | 2018-05-08 | 中兴仪器（深圳）有限公司 | 一种烟气导流采样器 |
| CN112657960A (zh) * | 2020-12-16 | 2021-04-16 | 华能海南发电股份有限公司电力检修分公司 | 一套针对脱硝出口网格取样装置的吹扫系统 |
| CN112657960B (zh) * | 2020-12-16 | 2022-11-22 | 华能海南发电股份有限公司电力检修分公司 | 一套针对脱硝出口网格取样装置的吹扫系统 |
| CN113405865A (zh) * | 2021-06-30 | 2021-09-17 | 上海电力大学 | 一种燃煤烟气砷采样的装置 |
| KR102681779B1 (ko) * | 2023-03-30 | 2024-07-05 | 주식회사 키마 | 가스용 수분량 측정장치 |
| KR102601627B1 (ko) * | 2023-04-04 | 2023-11-14 | 주식회사 키마 | 수분 측정기용 가스이송 프로브 장치 |
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