JP2002189019A - System for measuring and monitoring exhaust gas - Google Patents

System for measuring and monitoring exhaust gas

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JP2002189019A
JP2002189019A JP2000387308A JP2000387308A JP2002189019A JP 2002189019 A JP2002189019 A JP 2002189019A JP 2000387308 A JP2000387308 A JP 2000387308A JP 2000387308 A JP2000387308 A JP 2000387308A JP 2002189019 A JP2002189019 A JP 2002189019A
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exhaust gas
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measurement
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朋之 飛田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To create and disclose indices for altering and optimizing process conditions and to reduce the discharge of pollutants in an exhaust gas measuring and monitoring system, for measuring and monitoring exhaust gases discharged from an incinerator for incinerating waste. SOLUTION: In the exhaust gas measuring and monitoring system for measuring and monitoring exhaust gases discharged from an incinerator for incinerating waste, the components of the exhaust gases are measured on a plurality of items. On the basis of the components of each item, a reference numerical value is created, and the exhaust gases are monitored, on the basis of the reference numeral values thereafter.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、一般廃棄物や産業
廃棄物を焼却する焼却炉から排出される排ガスの計測と
監視を行う排ガス計測・監視システムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust gas measurement / monitoring system for measuring and monitoring exhaust gas discharged from an incinerator for incinerating general waste and industrial waste.

【0002】[0002]

【従来の技術】ごみ焼却場で廃棄物を焼却すると、その
排ガス中に猛毒のダイオキシンが発生し、環境汚染を引
き起こすため、近年深刻な社会問題となっている。ここ
で、ダイオキシンとは75種類の異性体を持つポリ塩化
ジベンゾパラジオキシン(PCDDs)および135種類の
異性体を持つポリ塩化ジベンゾフラン(PCDFs)の総称
であり、より広義には、コプラナポリ塩化ビフェニル
(Coplanar PCBs)を含めることもある。以後、ダイオ
キシンおよびそれに関した化合物群を総称してダイオキ
シン類と略記する。
2. Description of the Related Art When waste is incinerated at a refuse incineration plant, highly toxic dioxin is generated in the exhaust gas, causing environmental pollution, and has become a serious social problem in recent years. Here, dioxin is a general term for polychlorinated dibenzoparadioxins (PCDDs) having 75 types of isomers and polychlorinated dibenzofurans (PCDFs) having 135 types of isomers. PCBs). Hereinafter, dioxins and a group of compounds related thereto are abbreviated as dioxins.

【0003】排ガスからダイオキシン類を計測する手法
としては、近年種々の形態が試みられており、例えば、
特開平10−267245号公報に開示されているよう
なものがある。特開平10−267245号公報には、
クロロベンゼン・クロロフェノール類の濃度を測定する
排ガス分析計やCO濃度計等から得られる計測値、炉出
口温度、二次燃焼空気量などの複数のパラメータを基
に、二次燃焼空気量を調節して、排ガス中のダイオキシ
ン類の生成を抑制することが開示されている。
[0003] Various methods have been attempted in recent years for measuring dioxins from exhaust gas.
There is one as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-267245. JP-A-10-267245 discloses that
The secondary combustion air volume is adjusted based on multiple parameters such as the exhaust gas analyzer and CO concentration meter that measure the concentration of chlorobenzene and chlorophenols, the furnace outlet temperature, and the secondary combustion air volume. Thus, it is disclosed that the generation of dioxins in exhaust gas is suppressed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来の技術において
は、炉の出口からサンプリングした各計測値等の時々刻
々と変化するパラメータを固有の演算式に則って、焼却
炉の制御を行うものである。つまり、固有の演算式を用
いるため、制御の方法自体は変化することが無い。ま
た、各パラメータの相関についても、予め定めた固有の
相関関係に基づいており、変化することはない。
In the prior art, incinerators are controlled based on parameters that change every moment, such as each measurement value sampled from the outlet of the furnace, according to a unique arithmetic expression. . In other words, since a unique arithmetic expression is used, the control method itself does not change. Also, the correlation of each parameter is based on a predetermined unique correlation and does not change.

【0005】しかしながら、実際の装置においては、焼
却炉において燃焼を始めてから排ガスが煙突から大気中
に排出されるまで、排ガスは多くの温度の異なる空間を
経ると共に、排ガス中における多くの化学反応プロセス
を経て排出される。また、プロセス条件が一定であって
も時系列的に排ガスの性状が変化することもある。この
ような複雑な過程を経る排ガスは、様々な性状の変化を
有し、計測装置から得られる各パラメータ同士もその相
関関係は必ずしも一様ではなく、動的に変化している。
したがって、ダイオキシン類を低減するためには正確な
パラメータの相関関係の動向を分析し、プロセス条件を
変更、最適化してやらねばならない。
However, in an actual apparatus, from the start of combustion in an incinerator until exhaust gas is discharged from the chimney into the atmosphere, the exhaust gas passes through many spaces having different temperatures, and many chemical reaction processes in the exhaust gas. Is discharged through. Further, even when the process conditions are constant, the properties of the exhaust gas may change in a time series. Exhaust gas undergoing such a complicated process has various changes in properties, and the correlation between the parameters obtained from the measuring device is not always uniform, but changes dynamically.
Therefore, in order to reduce dioxins, it is necessary to analyze the trend of accurate parameter correlation, change and optimize process conditions.

【0006】従来の技術では、制御を行うための演算方
法が一定であり、この様な動的な変化に追従していくこ
とが難しい。
In the prior art, the calculation method for performing control is constant, and it is difficult to follow such a dynamic change.

【0007】本発明の目的は、上述の問題点に鑑みてな
されたものであって、廃棄物を焼却する焼却炉から排出
される排ガスの計測・監視を行うシステムにおいて、プ
ロセス条件の変更・最適化のための指標を開示し、有害
物質類の排出の低減化を図ることである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a system for measuring and monitoring exhaust gas discharged from an incinerator for incinerating waste, in which a process condition is changed and optimized. The purpose of this is to disclose indicators for the reduction of emissions and to reduce emissions of harmful substances.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】前記課題は、廃棄物を焼
却する焼却炉から排出される排ガスの計測と監視を行う
場合に、排ガスの成分を複数項目にわたって測定し、前
記各項目の成分に基づいて基準となる数値を作成し、以
降この基準数値を基に排ガスの監視を行うことによって
達成される。
The object of the present invention is to measure and monitor the exhaust gas discharged from an incinerator for incinerating waste, by measuring the components of the exhaust gas over a plurality of items, This is achieved by creating a reference value based on the reference value and thereafter monitoring the exhaust gas based on the reference value.

【0009】具体例を下記する。 (1)システム構成 前記課題を達成するために、具体例では、排ガス中のダ
イオキシン類の前駆体であるクロロフェノール類、クロ
ロベンゼン類や未燃物質の指標である炭化水素類を大気
圧から低真空域でイオン化し、そのイオンを質量分析す
ることにより定量化して排ガス中のダイオキシン類やク
ロロフェノール類、クロロベンゼン類の濃度や炭化水素
類の濃度を連続的に求める質量分析計と、前記質量分析
計において、前記ダイオキシン類やクロロフェノール
類、クロロベンゼン類のイオンと同時に得られる他の成
分(塩化水パラメータ素、臭化水素、硫酸、水分、酸
素、一酸化炭素等)を前記質量分析計のデータ処理部や
その上位の管理機器部にて収集し、更には、前記煙道か
ら前記質量分析計までの測定ガス(排ガス)を輸送する
のに具備される管路系において、前記排ガスの成分を連
続監視するNox計、Sox計、HCL計、CO計、酸
素計を分岐して設置することによりそれらの成分・濃度
を収集し、或いは前記採集位置とは相違して別配管系に
て収集して、それらの情報を前記質量分析計のデータ処
理部やその上位の管理機器部にて収集し、更に、前記プ
ラントの運転変量である電気集塵器の設定温度や排ガス
ラインのプロセス流量やプロセス温度を収集して前記質
量分析計のデータ処理部にて収集し、これらの情報を元
に前記排ガスの“性状”を分析・判断する計算手段を前
記質量分析計やその上位の管理機器部に具備し、前記計
算手段の結果を他の上位の管理機器や制御装置機器に送
出・開示する構成としている。 (2)機能構成 (2−1)質量分析計による排ガス中の特定成分の検出 前記質量分析計においては、排ガス中の塩素、酸素元素
を複数分子内に有するダイオキシン類、クロロフェノー
ル類、クロロベンゼン類の検出を高感度に行う。前記塩
素や酸素は電気陰性度の高い元素で、これらの元素を多
数含む有機化合物は低エネルギの熱電子を捕獲して負イ
オンになり易い。クロロフェノール類は分子内に塩素原
子を1個以上、酸素原子を1個有している。又、クロロ
ベンゼン類は分子内に塩素原子を1個以上持っている。
猛毒のダイオキシン類は分子内に4個から8個の塩素原
子、2個の酸素原子を有している。このため、ダイオキ
シン類等は大気圧における負のコロナ放電により生じた
熱電子により効率良くイオン化され、そのイオン量を減
衰しないで質量分析計に取り込むことにより連続モニタ
が可能になる。この時、前記質量分析計においては排ガ
ス中のH2SO4,HBR、H2SO4やNOX、SO
X、CO3等の電気陰性度の高い分子も負イオンになり
易く、同時にイオン化され検出される。
A specific example will be described below. (1) System Configuration In order to achieve the above object, in a specific example, chlorophenols and chlorobenzenes which are precursors of dioxins in exhaust gas and hydrocarbons which are indicators of unburned substances are reduced from atmospheric pressure to low vacuum. Mass spectrometer that ionizes in a region, quantifies the ions by mass spectrometry, and continuously obtains the concentration of dioxins, chlorophenols, chlorobenzenes and hydrocarbons in the exhaust gas, and the mass spectrometer In the above, other components (parachloric acid chloride, hydrogen bromide, sulfuric acid, moisture, oxygen, carbon monoxide, etc.) obtained simultaneously with the ions of the dioxins, chlorophenols, and chlorobenzenes are subjected to data processing by the mass spectrometer. And the higher-order management equipment section, and further transport the measurement gas (exhaust gas) from the flue to the mass spectrometer. In a pipeline system provided in a Nox meter, a Sox meter, an HCL meter, a CO meter, and an oxygen meter that continuously monitor the components of the exhaust gas, the components and concentrations thereof are collected by branching, or Different from the collecting position, it is collected in a separate piping system, the information is collected by the data processing unit of the mass spectrometer and the higher-order management equipment unit, and further, the electric power, which is the operation variable of the plant, The set temperature of the dust collector, the process flow rate and the process temperature of the exhaust gas line are collected and collected by the data processing unit of the mass spectrometer, and the calculation to analyze and judge the “properties” of the exhaust gas based on these information The means is provided in the mass spectrometer or a higher-level management device unit, and the result of the calculation means is transmitted and disclosed to another higher-level management device or control device. (2) Functional Configuration (2-1) Detection of Specific Components in Exhaust Gas by Mass Spectrometer In the above mass spectrometer, dioxins, chlorophenols, chlorobenzenes having chlorine and oxygen elements in the exhaust gas in a plurality of molecules. Detection with high sensitivity. Chlorine and oxygen are elements having high electronegativity, and organic compounds containing many of these elements tend to capture low-energy thermoelectrons and become negative ions. Chlorophenols have one or more chlorine atoms and one oxygen atom in the molecule. Also, chlorobenzenes have one or more chlorine atoms in the molecule.
The highly toxic dioxins have from 4 to 8 chlorine atoms and 2 oxygen atoms in the molecule. For this reason, dioxins and the like are efficiently ionized by thermoelectrons generated by negative corona discharge at atmospheric pressure, and continuous monitoring becomes possible by taking the amount of ions into the mass spectrometer without attenuation. At this time, in the mass spectrometer, H2SO4, HBR, H2SO4, NOX, SO
Molecules with high electronegativity, such as X and CO3, are also likely to become negative ions, and are simultaneously ionized and detected.

【0010】更に、本質量分析計においては、排ガス中
の未燃物(炭化水素系化合物)を、正のコロナ放電に切
り替えることにより生じた熱電子で効率良くイオン化さ
れ、そのイオンを質量分析計に取り込むことにより連続
モニタが可能になる。
Further, in the present mass spectrometer, the unburned substances (hydrocarbon compounds) in the exhaust gas are efficiently ionized by thermionic electrons generated by switching to a positive corona discharge, and the ions are converted into the mass spectrometer. , Continuous monitoring becomes possible.

【0011】この時、前記針状電極を負のコロナ放電か
ら正のコロナ放電に切り替えと同期して、各電極やレン
ズ系に印加するイオン加速電圧を負から正に切り替え
る。
At this time, the ion accelerating voltage applied to each electrode and the lens system is switched from negative to positive in synchronization with switching of the needle electrode from negative corona discharge to positive corona discharge.

【0012】前記の構成によれば、針状電極に正電圧が
印加されると、各電極の電圧が質量分析系の検出部に至
る経路において、正イオンにイオン化された試料が加速
され、効率良く生成イオンを検出出来る。
According to the above configuration, when a positive voltage is applied to the needle-shaped electrodes, the sample ionized into positive ions is accelerated on the path where the voltage of each electrode reaches the detection section of the mass spectrometer, and the efficiency is increased. Product ions can be detected well.

【0013】好ましくは、ニードル部への印加電圧の切
り替えは、正の高電圧を出力する電源と負の高電圧を出
力する電源と、前記2つの電源とニードル部との接続を
切り替える切替え機構を有し、前記切替え機構はイオン
加速電圧の極性切り替えとドリフト電圧切り替えと同期
して動作する。
Preferably, the switching of the voltage applied to the needle portion includes a power source for outputting a positive high voltage, a power source for outputting a negative high voltage, and a switching mechanism for switching the connection between the two power sources and the needle portion. And the switching mechanism operates in synchronization with the polarity switching of the ion acceleration voltage and the drift voltage switching.

【0014】正イオンを測定する場合はイオン加速電圧
に正の高電圧が各電極に印加され、『電極電圧1>電極
電圧2』となるよう印加され、更に針電極には正の高電
圧が印加される。又、負オンを測定する場合はイオン加
速電圧に負の高電圧が印加され、『電極電圧1<電極電
圧2』となるよう印加され、針電極へは負の高電圧が印
加される。これらの切替え動作はいずれも同期して行わ
れる。
In the case of measuring positive ions, a positive high voltage is applied to each electrode as an ion accelerating voltage so that “electrode voltage 1> electrode voltage 2”, and a positive high voltage is applied to the needle electrode. Applied. When measuring negative ON, a negative high voltage is applied to the ion accelerating voltage so that “electrode voltage 1 <electrode voltage 2”, and a negative high voltage is applied to the needle electrode. These switching operations are all performed synchronously.

【0015】これよりイオン化室内で生成されたイオン
は、正、負両イオンとも高感度で測定を行うことが出来
る。 (2−2)プロセスセンサによる排ガス中の特定物質以
外の特徴成分の抽出 第二には、前記排ガス中の成分とは別に、一般的に、排
ガス監視用センサとしてプラントに具備されているHC
L計、NOX計、SOX計、CO計、酸素計等からのプ
ロセスデータを得る。
[0015] With this, both the positive and negative ions generated in the ionization chamber can be measured with high sensitivity. (2-2) Extraction of characteristic components other than the specific substance in the exhaust gas by the process sensor Secondly, apart from the components in the exhaust gas, HC generally provided in the plant as an exhaust gas monitoring sensor is used.
Process data from an L meter, NOX meter, SOX meter, CO meter, oxygen meter, etc. are obtained.

【0016】(2−3)プロセス変量情報 第三には、前述の質量分析計からのデータと各プロセス
センサからのデータとは別に、プラントの運転と操作・
調整を行う操作変量である、例えば電気集塵器の運転温
度や投入蒸気流量や煙道内の温度分布や流量等のデータ
を得る。 (2−4)計算手段 (2−1)〜(2−3)項の質量分析計とプロセスセン
サとプロセス変量情報からのデータ群は、変換器を介し
て前記質量分析計のデータ処理部或いは上位の管理機器
に格納される。かかるデータは、焼却場に投入されるゴ
ミ量やその質によって変化し、その際のプラント操作も
種々相違する。
(2-3) Process variable information Third, apart from the data from the mass spectrometer and the data from each process sensor, the operation and operation of the plant
Data such as the operating temperature of the electric precipitator, the input steam flow rate, the temperature distribution and flow rate in the flue, and the like, which are operation variables for adjustment, are obtained. (2-4) Calculation means The data group from the mass spectrometer, the process sensor, and the process variable information of the items (2-1) to (2-3) is converted into a data processing unit of the mass spectrometer or a data processing unit of the mass spectrometer via a converter. Stored in the upper management device. Such data varies depending on the amount and quality of refuse input to the incineration plant, and the plant operation at that time also differs in various ways.

【0017】従来技術によれば、これらの個々の情報は
単一的な取り扱いにて扱われていたので、これらのデー
タ間の相関関係を求めるだけでも多大な時間を要し、増
してや、最良の運転パラメータを模索するに当たっては
より一層の時間を要していた。
According to the prior art, these individual pieces of information are handled in a single manner, so that it takes a lot of time to find the correlation between these pieces of data. It took more time to find the best operating parameters.

【0018】本システムの計算手段においては、排ガス
の性状を表すデータや運転・操作に起因している情報デ
ータを基に、該当排ガスの性状状態を診断或いは判断す
る計算手段としている。
The calculating means of the present system is a calculating means for diagnosing or judging the property state of the exhaust gas based on data representing the property of the exhaust gas and information data resulting from the operation and operation.

【0019】前記該当排ガス時の各種の分析計やプラン
ト変量からの情報で“該当排ガス稼働時の固有空間”を
作成し、以後は前記“該当排ガス稼働時の固有空間”と
の差異から計算される各固有空間の隔離値を逐次比較し
て行き、この隔離値が前記“該当排ガス稼働時の固有空
間”を形成している各パラメータ或いは要素中の主パラ
メータ(特徴要素)を開示する方式とした。
An "eigenspace when the applicable exhaust gas is operated" is created based on information from various analyzers and plant variables at the time of the applicable exhaust gas, and thereafter, it is calculated from a difference from the "eigenspace when the applicable exhaust gas is operated". A method of sequentially comparing the isolation values of the respective eigenspaces, and disclosing the main parameters (characteristic elements) in each parameter or element forming the “eigenspace when the relevant exhaust gas is operated”. did.

【0020】以下、その方式の詳細フロー示す。 (A)当該排ガスの固有空間を作成するデータの収集 任意のプラントの運転モードにおいて、排ガスの性状が
変化する場合に、その時の“当該排ガスの固有空間”の
空間を作成するデータを収集する。この“当該排ガスの
固有空間”は種々の焼却場の構成や焼却炉、運転法が異
なるが、個々の焼却場単位にて、適宜その性状をカテゴ
リー化して、“当該排ガスの固有空間”を定義すること
が出来る。
Hereinafter, a detailed flow of the method will be described. (A) Collection of data for creating a specific space of the exhaust gas In the operation mode of an arbitrary plant, when the property of the exhaust gas changes, data for creating a space of the “specific space of the exhaust gas” at that time is collected. This "specific space of the exhaust gas" is different in the configuration, incinerator, and operation method of various incineration plants. You can do it.

【0021】例えば、日々、週単位の運転モードにおい
て 焼却場に投入するゴミ質は比較的軟で乾燥状態・定常
焼却量で排出ガスの規制値を満足している状態 焼却場に投入するゴミ質は比較的軟で湿った状態・定
常焼却量で排出ガスの規制値を満足している状態 焼却場に投入するゴミ質は比較的硬で乾燥状態・定常
焼却量で排出ガスの規制値を満足している状態 焼却場に投入するゴミ質は比較的硬で湿った状態・定
常焼却量で排出ガスの規制値を満足している状態等にカ
テゴリー化し、前記いずれかの運転時を“当該排ガスの
固有空間”とする。或いは、前記〜とは全く反する
運転時を“当該排ガスの固有空間”とすることも可能で
ある。 (B)前記(A)項の“当該排ガスの固有空間”の基準空間の
データ群を作成 (A)項のデータ群を各“当該排ガスの固有空間”に、そ
の平均値と標準偏差で正規化する。 (C)“当該排ガスの固有空間”の基準空間を作成 (B)項のデータ群から“当該排ガスの固有空間”の統計
量D^2(マハラノビスの距離)を求める。マハラノビ
スの距離は、前記各要素の数のみで決定される2次元行
列であり、使用されたデータの数に対応して、その距離
が計算される。その平均値は“D^2”で、その平均値
は“約1”で標準偏差はσiintである。
For example, in the weekly operation mode on a daily basis, the refuse to be injected into the incineration plant is relatively soft and in a dry state and satisfies the regulation value of the exhaust gas at the steady incineration amount. Is relatively soft and moist, and satisfies the regulation value for exhaust gas at steady incineration volume. The garbage input into the incineration plant is categorized into a relatively hard and moist state and a state of steady incineration that satisfies the emission gas regulation value. Eigenspace ”. Alternatively, it is also possible to set the operation time completely opposite to the above as “the intrinsic space of the exhaust gas”. (B) Create a data group of the reference space of the “eigenspace of the exhaust gas” in the above item (A). The data group of the item (A) is normalized to each “eigenspace of the exhaust gas” by the average value and standard deviation. Become (C) Creating a reference space for the “eigenspace of the exhaust gas” A statistical amount D の 2 (Maharanobis distance) of the “eigenspace of the exhaust gas” is obtained from the data group of item (B). The Mahalanobis distance is a two-dimensional matrix determined only by the number of each element, and the distance is calculated according to the number of data used. The average value is “D ^ 2”, the average value is “about 1”, and the standard deviation is σ i int.

【0022】更に、前記計算後、“当該排ガスの固有空
間”で観測される期待値以外の値を設定し、或いは“排
ガスを導入しない場合”の統計量D^2intairを求める。
その平均値は“約1”で、その標準偏差はσintであ
る。
Further, after the above calculation, a value other than the expected value observed in the “eigenspace of the exhaust gas” is set, or a statistic D ^ 2intair of “when no exhaust gas is introduced” is obtained.
Its average value is “about 1” and its standard deviation is σint.

【0023】この値(D^2intair)は前記各“当該排ガ
スの固有空間”の絶対的な“隔離距離”を示し、その相
違を示す指標である。
This value (D ^ 2intair) indicates the absolute “isolation distance” of each “specific space of the exhaust gas”, and is an index indicating the difference.

【0024】かかる基準空間の作成においては、前記排
ガス中のクロロフェノール類等の特定物質は別途内試料
により検量されているので、本作成時に使用しなくても
良い。或いは、検量可能範囲の値を入力して基準空間と
することも可能である。
In the creation of such a reference space, since the specific substances such as chlorophenols in the exhaust gas are separately calibrated by an internal sample, they need not be used at the time of this creation. Alternatively, it is also possible to input the value of the range that can be calibrated and use it as the reference space.

【0025】更にこの時、前記“当該排ガスの固有空
間”D^2_intと前記D^2 intair作成に使用したデータを
用いて、このD^2intの特徴パラメータを抽出し、保存し
ておく。かかる操作により、本D^2 intに至る特徴パラ
メータが判明する。 (D)観測データの収集と監視 排ガスからの観測データを収集する(一般的には前記基
準空間作成時のデータとは異なる)。
Further, at this time, the characteristic parameters of the D ^ 2int are extracted and stored using the "eigenspace of the exhaust gas" D ^ 2_int and the data used to create the D ^ 2 intair. By such an operation, the characteristic parameter leading to the present D ^ 2 int is determined. (D) Collection and monitoring of observation data Observation data from exhaust gas is collected (generally different from the data at the time of creating the reference space).

【0026】収集されたデータを前述の(A)、(B)項と同
様な方法でデータ加工を行い、収集されたデータのD^
2 x(マハラノビスの距離)を計算する。 (1)この値D^2 xと前記(C)項で得られた“当該排
ガスの固有空間”の基準空間”の統計量D^2int(マハラ
ノビスの距離)とを比較する。 (2)前記(1)項のD^2 xとD^2intに差異がない場
合は、例えば“運転継続可能”と言う開示を行う。
The collected data is subjected to data processing in the same manner as in the above-mentioned items (A) and (B), and D ^ of the collected data is obtained.
Calculate 2 x (Maharanobis distance). (1) This value D ^ 2x is compared with the statistic D ^ 2int (maharanobis distance) of the “reference space of the“ eigenspace of the exhaust gas ”obtained in the above item (C)”. If there is no difference between D ^ 2 x and D ^ 2int in the item (1), for example, a disclosure that “operation can be continued” is made.

【0027】一方、差異がある場合には、例えば“運転
変更”と言う開示を行うと共に、その隔離距離に至った
主要因を開示する。例えば“CO変化”、“HCL変化”
等である。かかる情報にて、プラント側の操作・制御状
態の変更を促す。
On the other hand, if there is a difference, for example, the disclosure of "operation change" is made, and the main factor that has reached the separation distance is disclosed. For example, “CO change”, “HCL change”
And so on. Such information prompts a change in the operation / control state on the plant side.

【0028】前記“基準空間”は計測値の平均ベクトル
をゼロ点とし、基準空間に属する対象のマハラノビス距
離の平均が1になるように定義している。このため、ど
のような基準空間をとっても同じであるが、前記ゼロ点
にあたる理想状態は不明であるので、各プラントの操作
者や技術者或いは専門家で前記基準空間を定義し、基準
空間の計測データから、ゼロ点と単位量を決定する。
The "reference space" is defined such that the average vector of the measured values is zero, and the average of the Mahalanobis distances of the objects belonging to the reference space is 1. Therefore, it is the same regardless of the reference space, but since the ideal state corresponding to the zero point is unknown, an operator, a technician or an expert of each plant defines the reference space and measures the reference space. From the data, determine the zero point and the unit quantity.

【0029】マハラノビス距離は前述の如く、計測され
る対象がどれくらい基準空間から隔離しているかを示す
距離である。前記計測される対象が基準空間に属さない
場合、 その距離の隔離程度が計量値で判断出来る場合は、そ
の値を信号の水準値として、各パラメータを増減した場
合の主パラメータ(特徴要素)を算出する。 その距離の隔離程度が計量値で判断出来ないが基準空
間内に入っていないことが明白な場合は、各パラメータ
を使用する、使用しないという2水準のカテゴリーのも
とに、各パラメータの前記隔離距離に対してその有効性
を判断する。
As described above, the Mahalanobis distance is a distance indicating how far the measured object is separated from the reference space. When the object to be measured does not belong to the reference space, and when the degree of isolation of the distance can be determined by the measured value, the value is set as the signal level value, and the main parameter (characteristic element) when each parameter is increased or decreased is set as the signal level value. calculate. If the degree of isolation of the distance cannot be determined from the measured value, but it is clear that the distance does not fall within the reference space, the isolation of each parameter is classified based on the two-level category of using or not using each parameter. Judge its effectiveness against distance.

【0030】かかる操作では、最終的には取り上げられ
た全パラメータに対し、重要なパラメータを取捨・選択
出来る。
In such an operation, important parameters can be finally discarded and selected for all the parameters taken up.

【0031】又前記取捨・選択されたパラメータのみを
用いてマハラノビスの距離を前述の手順にて求めて行く
ことも可能である。
It is also possible to calculate the Mahalanobis distance by using the above-described procedure using only the selected and selected parameters.

【0032】前記質量分析計において、排ガス中の塩
素、酸素元素を複数分子内に有するダイオキシン類、ク
ロロフェノール類、クロロベンゼン類は電気陰性度の高
い元素で、これらの元素を多数含む有機化合物は低エネ
ルギの熱電子を捕獲して負イオンになり易いので、負の
コロナ放電により生じた熱電子により効率イオン化さ
れ、そのイオン量を取り込むことによりその量を高感度
で、連続検量が可能になる。更に、前記排ガス中のH2
SO4、HBR、H2SO4やNOX、SOX、CO3
等の電気陰性度の高い分子も負イオンになり易く、同時
にイオン化され、そのイオン量を取り込むことによりそ
の量を高感度で、連続モニタが可能になる。又、前記ダ
イオキシン類、クロロフェノール類、クロロベンゼン類
等の有害な特定物質類は、前記分析計の内部にてその絶
対量が検量されているので、かかる量のみの指標でも排
ガスの性状を規定することが可能である。
In the above-mentioned mass spectrometer, dioxins, chlorophenols and chlorobenzenes having a plurality of chlorine and oxygen elements in the exhaust gas are elements having high electronegativity, and organic compounds containing many of these elements are low. Since the thermal electrons of the energy are easily captured and turned into negative ions, they are efficiently ionized by the thermal electrons generated by the negative corona discharge, and the amount of the ions is taken in, so that the amount can be detected with high sensitivity and continuous calibration becomes possible. Further, H2 in the exhaust gas
SO4, HBR, H2SO4, NOX, SOX, CO3
A molecule having a high electronegativity, such as, is also likely to become a negative ion, and is also ionized at the same time. By capturing the amount of the ion, the amount can be monitored with high sensitivity and continuously. In addition, since the absolute amounts of harmful specific substances such as dioxins, chlorophenols, and chlorobenzenes are calibrated inside the analyzer, the index of only such an amount defines the properties of the exhaust gas. It is possible.

【0033】かかる検出されたイオン種は、排ガスの性
状を示す成分である。
The detected ionic species are components indicating the properties of the exhaust gas.

【0034】更に、本質量分析部においては排ガス中の
成分を、正のコロナ放電に切り替えることにより生じた
熱電子で効率良くイオン化してそのイオン量を分析計に
取り込むことにより、排ガス中の未燃物質の指標である
炭化水素系化合物も高感度で、連続モニタが可能にな
る。
Further, in the present mass spectrometer, the components in the exhaust gas are efficiently ionized by thermionic electrons generated by switching to the positive corona discharge, and the amount of the ions is taken into a spectrometer. A hydrocarbon-based compound, which is an indicator of a combustible substance, also has high sensitivity and enables continuous monitoring.

【0035】かかる検出されたイオン種は、排ガスの性
状を示す成分である。
The detected ionic species are components indicating the properties of the exhaust gas.

【0036】即ち、排ガス中に含まれるダイオキシン
類、クロロフェノール類、クロロベンゼン類、H2SO
4、HBR、H2SO4、NOX、SOX、CO3や炭
化水素系化合物を高感度で検出が可能になり、排ガス成
分やその性状を連続して計測・監視が可能になる。
That is, dioxins, chlorophenols, chlorobenzenes, H2SO contained in exhaust gas
4. HBR, H2SO4, NOX, SOX, CO3 and hydrocarbon compounds can be detected with high sensitivity, and exhaust gas components and their properties can be continuously measured and monitored.

【0037】又、本システムでは、前記質量分析計から
の排ガスの性状を示す成分以外の情報はプラントに具備
されているHCL計、NOX計、SOX計、CO計等の
一般的な監視用センサからのデータを前記性状を示す成
分に付加することが出来るので、排ガスの性状を示す情
報が多くなり、その確度が一層向上する。
In the present system, information other than the components indicating the properties of the exhaust gas from the mass spectrometer is used for general monitoring sensors such as an HCL meter, NOX meter, SOX meter, and CO meter provided in the plant. Can be added to the component indicating the property, the information indicating the property of the exhaust gas is increased, and the accuracy is further improved.

【0038】更には、前述の排ガスの性状を示す成分以
外の情報とは別に、プラントの運転と操作・調整を行う
操作変量であるプラント機器の運転温度や投入蒸気流量
や煙道内の温度分布や流量等のデータを前記性状を示す
成分に付加することが出来るので、排ガスの性状を示す
情報とプロセス変量の情報とを総合して構築することが
出来、より一層の総合計測と監視・運転が可能になる。
Further, apart from the above-mentioned information other than the components indicating the properties of the exhaust gas, the operating temperature of the plant equipment, the input steam flow rate, the temperature distribution in the flue, and the operating variables for operating and adjusting the operation of the plant. Since data such as the flow rate can be added to the component indicating the property, the information indicating the property of the exhaust gas and the information of the process variable can be integrated and constructed, and further comprehensive measurement, monitoring, and operation can be performed. Will be possible.

【0039】以上の排ガスの性状を表すデータや運転・
操作に起因している情報データを基に、前述の計算手段
にて“該当排ガスの性状状態”を監視或いは判断する。
The data and the operation and
Based on the information data resulting from the operation, the "calculation means" monitors or determines the "proper exhaust gas property state".

【0040】前記“該当排ガスの性状状態”は各プラン
トの操作者や技術者或いは専門家で“固有空間或いは基
準空間”を定義する。この“固有空間或いは基準空間”
とは、例えば“焼却場に投入するゴミ質は比較的軟で乾
燥状態・定常焼却量で排出ガスの規制値を満足している
運転状態”で計測された生のデータ値群であり、或いは
その指示値をカテゴリー化(1、2、3、…)した数量
化したデータ値群でも良い。
The “proper exhaust gas property state” defines an “eigenspace or reference space” by an operator, a technician or an expert of each plant. This "eigenspace or reference space"
Is a raw data value group measured in, for example, "the refuse to be put into the incineration plant is relatively soft and in an operating state that satisfies the emission gas regulation value in a dry state and steady incineration amount", or A quantified data value group in which the indicated values are categorized (1, 2, 3,...) May be used.

【0041】前記“基準空間”は前述の如く、計測値の
平均ベクトルをゼロ点とし、基準空間に属する対象のマ
ハラノビス距離の平均が1になるように定義している。
このため、どのような基準空間をとっても同じである
が、前記ゼロ点にあたる理想状態は不明であるので、各
プラントの操作者や技術者或いは専門家で前記基準空間
を定義し、基準空間の計測データから、ゼロ点と単位量
を決定している。
As described above, the "reference space" is defined such that the average vector of the measured values is zero, and the average of the Mahalanobis distances of the objects belonging to the reference space is 1.
Therefore, it is the same regardless of the reference space, but since the ideal state corresponding to the zero point is unknown, an operator, a technician or an expert of each plant defines the reference space and measures the reference space. The zero point and unit quantity are determined from the data.

【0042】従って、計測時には、マハラノビス距離は
計測される対象がどれくらい基準空間から隔離している
かを示す指標となっている。
Therefore, at the time of measurement, the Mahalanobis distance is an index indicating how far the measured object is separated from the reference space.

【0043】このため、前記計測される対象が基準空間
に属さない場合、かかる計測時の排ガスの性状が変化し
ているものと判断出来る(この時点では、変化した内容
は排ガスの成分或いはプロセス変量なのかは不明)。
For this reason, when the object to be measured does not belong to the reference space, it can be determined that the properties of the exhaust gas at the time of the measurement have changed (at this point, the changed content is the component of the exhaust gas or the process variable). It is unknown).

【0044】次に、 その距離の隔離程度が計量値或いはカテゴリー化
(1、2、3、…)した数量化データで判断出来る場合
は、その値を信号の水準値として、各パラメータを増減
した場合の主パラメータ(特徴要素)を算出する。 その距離の隔離程度が計量値で判断出来ないが基準空
間内に入っていないことが明白な場合は、各パラメータ
を使用する、使用しないという2水準のカテゴリーのも
とに、各パラメータの前記隔離距離に対してその有効性
を判断し、主パラメータ(特徴要素)を算出する。
Next, when the degree of separation of the distance can be determined from the measured value or the categorized (1, 2, 3,...) Quantified data, each parameter is increased or decreased using the value as a signal level value. The main parameter (feature element) in the case is calculated. If the degree of isolation of the distance cannot be determined from the measured value, but it is clear that the distance does not fall within the reference space, the isolation of each parameter is classified based on the two-level category of using or not using each parameter. The validity of the distance is determined, and a main parameter (feature element) is calculated.

【0045】かかる操作において、前記計測対象の“該
当排ガスの性状状態”を隔離している重要なパラメータ
が取捨・選択される。このため、この重要なパラメータ
をプラントの運転者・管理者等に開示することにより、
プラントの運転・操作を改善する処置策を誘導すること
が可能である。
In such an operation, important parameters that isolate the “proper exhaust gas property state” to be measured are selected and discarded. Therefore, by disclosing this important parameter to the plant operator / manager, etc.,
It is possible to derive measures to improve the operation of the plant.

【0046】更に、プラントの運転・操作が成熟するに
つれて、前記“基準空間”と“重要なパラメータ”はカ
テゴーリ化出来きるので、効率の良いプラント操業を達
成出来る。
Further, as the operation and operation of the plant matures, the "reference space" and "important parameters" can be categorized, so that efficient plant operation can be achieved.

【0047】[0047]

【発明の実施の形態】以下図面を使って、本発明の実施
の形態を説明する。 (システム構成例)図1は排ガス中のクロロベンゼン
類、クロロフェノール類、炭化水素類や他の成分を自動
的に連続分析・計測するためのシステム構成を示した図
である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (System Configuration Example) FIG. 1 is a diagram showing a system configuration for automatically and continuously analyzing and measuring chlorobenzenes, chlorophenols, hydrocarbons and other components in exhaust gas.

【0048】図2は質量分析計部の構成例を詳細に示し
た図である。
FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of the mass spectrometer unit in detail.

【0049】以下図1、2を用いて説明する。This will be described below with reference to FIGS.

【0050】このシステムは主として、質量分析装置部
10000と、前記質量分析装置以外のHCL計100
01、CO計10002、NOX計・、SOX計100
03、酸素計10004等のプロセスセンサ群と、以下
の構成要素から構成されている。
This system mainly comprises a mass spectrometer unit 10000 and an HCL meter 100 other than the mass spectrometer.
01, CO total 10002, NOX total, SOX total 100
03, a process sensor group such as an oxygen meter 10004, and the following components.

【0051】測定すべき排ガスをプラントの配管或いは
煙突から直接サンプリングする採集管1000と、前記
採取された排ガス内のダストやオイルやミスト更には塩
化水素を除去するフィルタ(1)1004と、前記採取
された排ガスを質量分析装置本体に導入する試料輸送管
(1)1001と、装置本体とは別に具備した試料輸送
管(2)1003と、試料輸送管(2)1003とは別
に、前記装置本体と連結して本体内に試料接続管400
を具備し、前記試料輸送管(1)1001の一端にて分
岐して、前記排ガス試料を装置に取り込み、所定の流量
のダイオキシン類、クロロフェノール類、クロロベンゼ
ン類を含む排ガスを導き、試料導入フランジ33(図
2)の試料導入管34(図2)に接続する。
A collection pipe 1000 for directly sampling the exhaust gas to be measured from a pipe or a chimney of a plant, a filter (1) 1004 for removing dust, oil, mist and hydrogen chloride in the collected exhaust gas; The sample transport pipe (1) 1001 for introducing the exhaust gas into the mass spectrometer main body, the sample transport pipe (2) 1003 provided separately from the apparatus main body, and the sample transport pipe (2) 1003 separately from the apparatus main body. Connected to the sample connection pipe 400 in the main body.
And a branch at one end of the sample transport pipe (1) 1001 to take the exhaust gas sample into the apparatus, guide an exhaust gas containing dioxins, chlorophenols, and chlorobenzenes at a predetermined flow rate, and introduce a sample introduction flange. 33 (FIG. 2) is connected to a sample introduction tube 34 (FIG. 2).

【0052】前記試料接続管400を通して導入された
試料は、試料導入フランジ33に具備した試料導入管3
4を介して試料導入フランジ33内に導入される。
The sample introduced through the sample connection pipe 400 is supplied to the sample introduction pipe 3 provided on the sample introduction flange 33.
4 and is introduced into the sample introduction flange 33.

【0053】前記試料導入フランジ33内に導入された
試料の一部は、イオン化室10に導入され、残りは試料
導入フランジ33に具備した排出管(2)36、或いは
イオン化室10に具備した排出管(1)16より排出さ
れる。
A part of the sample introduced into the sample introduction flange 33 is introduced into the ionization chamber 10, and the rest is a discharge pipe (2) 36 provided in the sample introduction flange 33 or a discharge provided in the ionization chamber 10. It is discharged from the pipe (1) 16.

【0054】前記イオン化室10に導入された流量と排
出管(2)36或いはイオン化室10に具備した排出管
(1)16から排出される流量の合計は約1〜2l/mi
n程度である。
The total of the flow rate introduced into the ionization chamber 10 and the flow rate discharged from the discharge pipe (2) 36 or the discharge pipe (1) 16 provided in the ionization chamber 10 is about 1-2 l / mi.
About n.

【0055】これらの流量は前記試料接続管400内に
具備されるフローメータ402と可変絞り機器401に
より設定する。フローメータ402と可変絞り機器40
1はマスフローコントローラにて一体化しても良い。
These flow rates are set by a flow meter 402 and a variable throttle device 401 provided in the sample connection pipe 400. Flow meter 402 and variable aperture device 40
1 may be integrated by a mass flow controller.

【0056】イオン化室10に導入される試料は、試料
導入フランジ33の一方の面に具備された電極(1)2
の細孔21により流出し、その流線は細孔21により拡
散しない。
The sample to be introduced into the ionization chamber 10 is the electrode (1) 2 provided on one surface of the sample introduction flange 33.
Flows out through the fine pores 21, and the stream lines do not diffuse through the fine pores 21.

【0057】前記検出体を含む試料は電極(1)2と高
電圧を印加した針電極1の間で生成されるコロナ放電域
にてイオン化される。この部分は図2に示す“イオン化
部”10に相当する。針電極1に印加される電圧は、正
イオンを生成させる場合には1〜6kV程度、負イオン
を生成させる場合には-1〜-6kV程度であり、Hv電
源110から定電圧あるいは定電流方式にて供給する。
The sample containing the detector is ionized in a corona discharge region generated between the electrode (1) 2 and the needle electrode 1 to which a high voltage is applied. This part corresponds to the “ionization part” 10 shown in FIG. The voltage applied to the needle electrode 1 is about 1 to 6 kV when generating positive ions and about -1 to -6 kV when generating negative ions. Supply at

【0058】前記電極(1)2と高電圧を印加した針電
極1の間で生成されるコロナ放電域にて前記排ガス中の
成分がイオン化・分子反応する。かかる時、イオン化・
分子反応の過程で、NO3 のイオン生成反応を抑制し、O
2とNOとの存在領域が重複しないことが重要であるの
で、細孔21により流出する試料速度を高めることによ
り、O2 + NO→NO3の反応を抑制し、イオン化効率
を高めることが重要である。
The electrode (1) 2 and a needle electrode applied with a high voltage
In the corona discharge region generated between poles 1
Components undergo ionization and molecular reactions. At such time, ionization
In the course of the molecular reaction, NO3 Suppresses the ion generation reaction of
TwoIt is important that the existence areas of NO and NO do not overlap
By increasing the speed of the sample flowing out through the pores 21,
O2 + NO → NO3Reaction and ionization efficiency
It is important to increase.

【0059】一方、O2 +CP(クロロフェノール類)
→ (CP_H) + HO2 で生成したイオンは電極(1)
2と高電圧を印加した針電極1間に生成する電界によ
り、流れに打ち勝ってイオンを引き出し、質量分析部に
取り込む。
On the other hand, O 2 + CP (chlorophenols)
→ (CP_H) - + Ion generated by HO2 is electrode (1)
Due to the electric field generated between the electrode 2 and the needle electrode 1 to which a high voltage is applied, ions are drawn out over the flow and taken into the mass spectrometer.

【0060】又、排ガス中に塩化水素等の夾雑物質が存
在すると、前記O2 イオンと夾雑物質間でイオン・分子
反応が起こり、前記クロロフェノール類等のイオン化が
変化する。
If contaminants such as hydrogen chloride are present in the exhaust gas, an ion-molecule reaction occurs between the O2 ions and the contaminants, and the ionization of the chlorophenols and the like changes.

【0061】このため、O2 +HCL → CL
HO2の反応は試料接続管400に具備する除去剤や試料
輸送管(1)1001内に具備する除去剤やフィルタ(1)
1004内の除去剤により低減することが望ましい。し
かし、100%の除去率は期待出来ないので、むしろ前
記HCL等の腐食ガスの夾雑物質がある程度存在して
も、イオン化部の効率が一定で安定していれば、連続計
測上は実用上問題ない。このため、イオン源部は安定し
たコロナ放電と耐久性を確保出来る構成とすることが望
ましく、本実施例では、前記コロナ放電部の安定化と耐
久性を確保するため、針電極1が位置するイオン化部に
別途ドライエアー、アルゴン等の純粋ガスを前記イオン
化部に供給する手段を備えている構成例である。この供
給量は、一般には細孔21から流出する流量よりも低く
設定している。
[0061] For this reason, O2 - + HCL → CL - +
The reaction of HO2 is carried out by using the removing agent provided in the sample connection pipe 400 and the removing agent and the filter (1) provided in the sample transport pipe (1) 1001.
It is desirable to reduce by the removing agent in 1004. However, since a 100% removal rate cannot be expected, even if impurities such as the HCL and other corrosive gases are present to some extent, if the efficiency of the ionization section is constant and stable, there is a practical problem in continuous measurement. Absent. For this reason, it is desirable that the ion source section be configured to ensure stable corona discharge and durability. In the present embodiment, the needle electrode 1 is located in order to secure the stability and durability of the corona discharge section. This is a configuration example in which a means for separately supplying a pure gas such as dry air or argon to the ionization section is provided to the ionization section. This supply amount is generally set lower than the flow rate flowing out of the fine holes 21.

【0062】図2に従って説明する。前記針電極1は針
ホルダー管11の先端に固定し、針ホルダー管11の一
端にはバックガス(2)供給管12を連結し、他端には
電源を供給するためのHV端子13を具備している。
The operation will be described with reference to FIG. The needle electrode 1 is fixed to the tip of a needle holder tube 11, one end of the needle holder tube 11 is connected to a back gas (2) supply tube 12, and the other end is provided with an HV terminal 13 for supplying power. are doing.

【0063】前記バックガス(2)供給管12の先端に
は外部からドライエアー、アルゴン等のガスを供給する
バックガス接続管300とその量を制御するフローメー
タ302と可変絞り機器301を具備する。
At the end of the back gas (2) supply pipe 12, a back gas connection pipe 300 for supplying a gas such as dry air or argon from the outside, a flow meter 302 for controlling the amount thereof, and a variable throttle device 301 are provided. .

【0064】かかる構成においては、前記ドライエア
ー、アルゴン等の純粋なガスが、針ホルダー管11内を
介して、常時平行流として針電極1の先端部に供給さ
れ、特に、供給流体がドライエアーの場合は、前記コロ
ナ放電域に一次イオン化の種源である酸素を連続供給出
来るので、試料ガス中の酸素濃度に依存しない一定の一
次イオンを生成出来る。このため、コロナ放電が安定す
る。又、この供給ガスは最も高温である針先部を隔離す
るシルードガスの役目をしているので、益々安定化する
と共に、針電極1の腐食防止にも効果がある。かかる構
成は、前記排ガスの性状によっては具備する必要がない
と判断出来る場合は削除しても良い。
In such a configuration, the pure gas such as the dry air or argon is supplied to the tip of the needle electrode 1 through the needle holder tube 11 as a parallel flow at all times. In the case of (1), oxygen, which is a seed source of primary ionization, can be continuously supplied to the corona discharge region, so that constant primary ions independent of the oxygen concentration in the sample gas can be generated. Therefore, corona discharge is stabilized. Further, since this supplied gas serves as a shield gas for isolating the needle tip, which is at the highest temperature, it is further stabilized and has an effect of preventing corrosion of the needle electrode 1. Such a configuration may be deleted if it can be determined that the configuration is not necessary depending on the properties of the exhaust gas.

【0065】前記針ホルダー管11は針固定金具14に
取り付けられ、針固定金具14はイオン化フランジ15
に取り付ける構成とすることにより、着脱可能としてい
る。かかる構成により、万一、コロナ放電部が支障を来
した場合でも、本部位のみを容易に交換やクリーニング
等で再生出来るので、メンテナンス性が向上する。
The needle holder tube 11 is attached to a needle fixing fitting 14, and the needle fixing fitting 14 is attached to an ionizing flange 15.
, So that it is removable. With this configuration, even in the event that the corona discharge section is hindered, only this portion can be easily regenerated by replacement, cleaning, or the like, thereby improving maintainability.

【0066】前記イオン化部を通過した試料は、イオン
化フランジ15に設けられた排出管(1)16から排出
される。一方、前記イオン化フランジ15には、更にヒ
ータ(1)17を装着している。これは、イオン化部の
イオン化温度を一定にするために具備するものである。
これにより、益々イオン化が安定化する。
The sample that has passed through the ionization section is discharged from a discharge pipe (1) 16 provided on the ionization flange 15. On the other hand, a heater (1) 17 is further mounted on the ionization flange 15. This is provided to keep the ionization temperature of the ionization section constant.
This further stabilizes ionization.

【0067】更に、前記イオン化フランジ15は試料導
入フランジ33に端子板22を介して取り付けられる。
端子板22の内部には電極(1)2が取り付けられ、端
子板2の端子が電源線121を介して電源発生部120
に連結している。
Further, the ionization flange 15 is attached to the sample introduction flange 33 via the terminal plate 22.
An electrode (1) 2 is mounted inside the terminal plate 22, and the terminals of the terminal plate 2 are connected to the power generation unit 120 via the power line 121.
It is connected to.

【0068】更に、かかる構成においては前記針電極1
と細孔21とイオン化フランジ15と試料導入フランジ
33は同軸上に配置され、機能別にユニット化(コロナ
針放電部、試料排気・加温部、コロナ放電電極部、試料
導入部)されているので、各ユニット単位でも分解・再
組立・交換作業を可能としている。
Further, in such a configuration, the needle electrode 1
, The pores 21, the ionization flange 15, and the sample introduction flange 33 are coaxially arranged, and are unitized by function (corona needle discharge section, sample exhaust / warming section, corona discharge electrode section, sample introduction section). In addition, disassembly, reassembly, and replacement work are possible in each unit.

【0069】前記イオン化した検出体、酸素、HCL等
の分子は細孔21を通過して試料導入フランジ33内
に、細孔21の孔径域で流出する。これは前記試料導入
フランジ33内の流速は前記コロナ放電域の流速に比し
てその速度が遅く、イオン化した分子の運動エネルギが
大きいため、試料の流れに逆行してもイオンを引き出せ
ることを意味している。
The ionized detector, oxygen, HCL, and other molecules pass through the pores 21 and flow into the sample introduction flange 33 in the pore diameter region of the pores 21. This means that the flow velocity in the sample introduction flange 33 is lower than the flow velocity in the corona discharge region, and the kinetic energy of ionized molecules is large, so that ions can be extracted even when the flow reverses to the flow of the sample. are doing.

【0070】次に、これらのイオン化した分子を後述す
る差動排気室の初段に取り込む。差動排気室の初段部の
細孔は、細孔21の径と同じなら問題ないが、一般には
差動排気室に具備するポンプの排気能力には限界がある
ので、その圧力減衰比を概ね、1/10〜1/100程
度としている。このため、生成したイオンを前記差動排
気室の初段に取りこむ前に、収束する必要がある。又、
前記生成したイオンの中にはHCL等の腐食性ガスも含
まれている。これらのガスが差動排気室や後述する質量
分析部に流入すると、検出感度の劣化や、機器自体の耐
久性が低下する。更に、真空室内の各部品の交換・再生
は非常にメンテナンスが悪化することが危惧される。こ
のため、本実施例では、試料導入フランジ33に流出し
たイオンを収束する手段(イオンドリフト部20)と、
HCL等の腐食性ガスを後述する真空室に流入させない
構成とした。
Next, these ionized molecules are taken into the first stage of a differential exhaust chamber described later. There is no problem if the diameter of the pores at the first stage of the differential pumping chamber is the same as the diameter of the pores 21. However, since the pumping capacity of the pump provided in the differential pumping chamber is generally limited, the pressure damping ratio is generally reduced. , About 1/10 to 1/100. Therefore, it is necessary to converge the generated ions before taking them into the first stage of the differential exhaust chamber. or,
The generated ions also include corrosive gas such as HCL. When these gases flow into the differential exhaust chamber or the mass spectrometer described later, the detection sensitivity deteriorates and the durability of the device itself decreases. Further, there is a concern that replacement and regeneration of each component in the vacuum chamber will greatly deteriorate maintenance. For this reason, in the present embodiment, means for converging ions flowing out to the sample introduction flange 33 (the ion drift section 20),
The configuration is such that corrosive gas such as HCL does not flow into a vacuum chamber described later.

【0071】前記試料導入フランジ33内のイオンドリ
フト部20を通過したイオンは電極(2)3の細孔31
に流入する。この時、電極(2)3の他方の面側(試料
ガスが流れる面の裏側)に試料導入フランジ33室の圧
力と同等で、且つ純粋なガス体を提供することにより、
前記腐食性ガスを含む試料ガスの流入を阻止出来、後述
する差動排気室や、質量分析部には好都合である。
The ions that have passed through the ion drift portion 20 in the sample introduction flange 33 are converted into fine holes 31 of the electrode (2) 3.
Flows into. At this time, by providing the other surface side of the electrode (2) 3 (the back side of the surface through which the sample gas flows) with a pure gaseous material equivalent to the pressure of the sample introduction flange 33 chamber,
The inflow of the sample gas containing the corrosive gas can be prevented, which is convenient for a differential exhaust chamber and a mass spectrometer described later.

【0072】本発明の例示において、前記電極(2)3
と差動排気室の第一細孔フランジ4間に前記純粋なガス
体を密閉された微少空間に引き込む構成としている。こ
の空間は電極(2)3と第一細孔4間に端子板(2)3
2或いはシール体を介在させ、第一細孔フランジ4の第
一細孔41以外の位置にバックガス(1)供給管44を
具備し、バックガス(1)供給管44の末端部には外部
からドライエアー、アルゴン、窒素、ヘリウム等のガス
を供給するバックガス接続管303とその量を制御する
フローメータ305と可変絞り機器304を具備する。
In the embodiment of the present invention, the electrode (2) 3
The pure gas body is drawn into a sealed micro space between the first exhaust flange 4 and the first exhaust flange 4 of the differential exhaust chamber. This space is provided between the electrode (2) 3 and the first pore 4 by the terminal plate (2) 3
A back gas (1) supply pipe 44 is provided at a position other than the first fine hole 41 of the first fine hole flange 4 with an interposed member 2 or a seal member interposed therebetween. A back gas connecting pipe 303 for supplying a gas such as dry air, argon, nitrogen, helium, etc., a flow meter 305 for controlling the amount thereof, and a variable throttle device 304 are provided.

【0073】かかる構成においては、前記ドライエア
ー、アルゴン、窒素、ヘリウム等の純粋なガスが、バッ
クガス(1)供給管44を介して、前記空間内に供給常
時供給され、前記第一細孔41より差動排気室の内部に
流入する。この時、差動室に引き込まれる流量とほぼ同
じ流量とすることにより、前記試料ガスは一切流入しな
いようになる。
In this configuration, the pure gas such as dry air, argon, nitrogen, helium, etc. is always supplied into the space via the back gas (1) supply pipe 44, and the pure gas is supplied to the first pore. From 41, it flows into the differential exhaust chamber. At this time, by setting the flow rate substantially equal to the flow rate drawn into the differential chamber, the sample gas does not flow at all.

【0074】更に、図2に示すように、前記バックガス
(1)供給管44と第一細孔41の位置は隔離している
ので、その流線は第一細孔41に集中するようになる。
又、第一細孔41と電極(2)3の細孔31は同軸上に
配置し、イオンの拡散を防止している。
Further, as shown in FIG. 2, the position of the back gas (1) supply pipe 44 and the first fine hole 41 are separated from each other, so that the stream lines are concentrated on the first fine hole 41. Become.
The first fine hole 41 and the fine hole 31 of the electrode (2) 3 are arranged coaxially to prevent diffusion of ions.

【0075】一方、前記電極(2)3の細孔31まで引
き出されたイオン化された分子は、前記ドライエアー、
アルゴン、窒素、ヘリウム等のガス流線内に混合され
る。この時、この流線は第一細孔41に集中しているの
で、効率良く(流線に沿って混合されているので)第一
細孔41に取り込まれる(イオンドリフト30)。
On the other hand, the ionized molecules extracted to the pores 31 of the electrode (2) 3 are formed by the dry air,
It is mixed in a gas stream line of argon, nitrogen, helium or the like. At this time, since the streamlines are concentrated in the first pores 41, they are efficiently taken into the first pores 41 (since they are mixed along the streamlines) (ion drift 30).

【0076】更に、図2に示すように、前記電極(2)
3は端子板(2)32を介し、電源発生部120と接続
線122を介して外部から電圧を印加している。この
時、第一細孔41と電極(2)3には電位差が発生し、
前記イオンを加速すると共に、第一細孔41の凸部形状
により、第一細孔41にイオンを収束出来る。
Further, as shown in FIG.
Reference numeral 3 applies a voltage from the outside via a terminal plate (2) 32 and a power supply generator 120 and a connection line 122. At this time, a potential difference occurs between the first pore 41 and the electrode (2) 3,
The ions can be accelerated, and the ions can be converged on the first pores 41 by the convex shape of the first pores 41.

【0077】即ち、前記電極(2)3の細孔31まで引
き出されたイオン化した分子は、前記ドライエアー、ア
ルゴン、窒素、ヘリウム等のガス流の流体力と、第一細
孔41と電極(2)3の電界力扶助により、第一細孔4
1に高効率で輸送される。又、前記試料ガスは流入しな
いので、真空室は高純度の不活性ガスの希薄流体のみで
充満し、そのケミカルノイズあるいはバックガスによる
影響が少なくなり、長期間の連続運転が可能である。
That is, the ionized molecules extracted to the pores 31 of the electrode (2) 3 are subjected to the fluid force of the gas flow of the dry air, argon, nitrogen, helium, etc., and the first pores 41 and the electrode ( 2) The first pore 4
1 is transported with high efficiency. Further, since the sample gas does not flow, the vacuum chamber is filled only with a high-purity inert gas dilute fluid, and the effect of the chemical noise or the back gas is reduced, so that long-term continuous operation is possible.

【0078】かかる構成において、正イオンを測定する
場合には、前記電極(1)2の電圧は電極(2)3より
高く設定し、実際には電極(1)2は1000V(V
1)、電極(2)3は300V(V2)程度、第一細孔フラ
ンジ4の電圧は50V(V3)程度である。逆に、負イオ
ンを測定する場合には、正イオン測定の場合とは逆で、
電極(1)2の電圧は電極(2)3より高く設定し、実
際には電極(1)2は−1000V(V1)、電極2
(3)は−300V(V2)程度、第一細孔フランジ4の
電圧は−50V(V3)程度である。
In this configuration, when measuring positive ions, the voltage of the electrode (1) 2 is set higher than that of the electrode (2) 3, and the voltage of the electrode (1) 2 is actually 1000 V (V).
1) The electrode (2) 3 has a voltage of about 300 V (V2), and the voltage of the first pore flange 4 is about 50 V (V3). Conversely, when measuring negative ions, it is the opposite of measuring positive ions,
The voltage of the electrode (1) 2 is set higher than that of the electrode (2) 3. In practice, the voltage of the electrode (1) 2 is -1000 V (V1),
(3) is about -300 V (V2), and the voltage of the first pore flange 4 is about -50 V (V3).

【0079】かかる正、負の切り替え操作は前記HV電源
110により、手操作或いは装置に具備する測定シーケ
ンスの一連の動作内にて実行することが可能となってい
る。
The positive / negative switching operation can be executed by the HV power supply 110 manually or within a series of operations of a measurement sequence provided in the apparatus.

【0080】更に、前記試料導入フランジ33内のイオ
ンドリフト部20や電極(2)3と前記第一細孔フラン
ジ間やイオンドリフト部30の温度は均一化した方が安
定するので、試料導入フランジ33の一端にヒータ
(2)35と第一細孔フランジ4にヒータ42を具備
し、外部から制御し、温度を均一化している。
Furthermore, since the temperature between the ion drift portion 20 and the electrode (2) 3 in the sample introduction flange 33 and the first pore flange and the temperature of the ion drift portion 30 are more stable, the sample introduction flange is stable. A heater (2) 35 is provided at one end of 33 and a heater 42 is provided at the first pore flange 4, and the temperature is made uniform by external control.

【0081】前記イオンドリフト部30を構成する配管
類や電極2や端子板2は、前記排ガスの性状よっては具
備する必要がないと判断出来る場合は削除しても良い。
The piping, the electrodes 2 and the terminal plate 2 constituting the ion drift section 30 may be deleted if it is determined that they do not need to be provided depending on the properties of the exhaust gas.

【0082】前述の如く生成された正、或いは負イオン
は第一細孔41に取り込まれる。
The positive or negative ions generated as described above are taken into the first pore 41.

【0083】本実施例では、前記第一細孔に41取り込
まれたイオンを徐々に低圧力化した真空室を通過させ
て、高真空室の質量分析部(室)に導入する排気系の形
状や配置に対し、よりイオンの透過性を向上出来る差動
排気室構成を達成した。
In the present embodiment, the shape of the exhaust system in which the ions 41 taken into the first pores are passed through the vacuum chamber whose pressure is gradually reduced and introduced into the mass spectrometer (chamber) of the high vacuum chamber. A differential exhaust chamber configuration that can further improve ion permeability with respect to the position and arrangement has been achieved.

【0084】かかる構成において、前記第一細孔41と
第二細孔51間の第一差動室の圧力は約0.1〜10T
orrとし、第二細孔51と第三細孔61間の第二差動
室の圧力の減衰比を1/10〜1/50程度とし、更に
前記第三細孔61と第四細孔71間の第三差動室の圧力
の減衰比を1/10程度とすることにより、前記第三差
動室の圧力を0.001〜0.005Torrまで低下
させることが出来、且つイオンを約φ0.2〜0.6の
収束したイオンビーム流として取り出せた。
In this configuration, the pressure in the first differential chamber between the first and second fine holes 41 and 51 is about 0.1 to 10 T
orr, the damping ratio of the pressure in the second differential chamber between the second pore 51 and the third pore 61 is about 1/10 to 1/50, and the third pore 61 and the fourth pore 71 The pressure in the third differential chamber can be reduced to 0.001 to 0.005 Torr by reducing the pressure decay ratio of the pressure in the third differential chamber to about 1/10, and ions can be reduced to about φ0. 0.2 to 0.6 as a converged ion beam flow.

【0085】このイオンビームは前記第四細孔71(φ
0.2〜0.6)から噴出し、質量分析室80にて分子
流となる。
This ion beam is applied to the fourth fine holes 71 (φ
0.2 to 0.6), and becomes a molecular flow in the mass spectrometry chamber 80.

【0086】かかる構成では、高圧力下でのイオンビー
ム流的(粘性流的)挙動をしていたイオンは、徐々に圧
力が低下すると、平均自由行程が長くなる。この時、イ
オンを加速する方向に電界を生成すると、イオンは電界
中を加速飛行し、中性分子との衝突を繰り返すようにな
る。この衝突により、水分子等を脱離させることが出来
ると共に前述のイオン化部の如く、その収束性も圧力が
低くなるに従って良くなる方向である。そこで、前記差
動室の各質を形成する第一細孔41の第一細孔フランジ
43、第二細孔51の第二細孔フランジ5、第三細孔6
1の第三細孔フランジ6、第四細孔71の第四細孔フラ
ンジ7にイオン加速電界を生成するため、ドリフト電源
(2)130から、前記各細孔フランジに各々V1、V
2、V3、V4の電圧を印加する。ここで、イオンが正
イオンの場合はV1>V2>V3>V4となるように、イオンが負
の場合はV1<V2<V3<V4となるように印加した。
In such a configuration, the ions that have been in an ion beam flow (viscous flow) behavior under a high pressure have a longer mean free path as the pressure is gradually reduced. At this time, when an electric field is generated in the direction in which the ions are accelerated, the ions accelerate in the electric field and fly repeatedly to collide with neutral molecules. By this collision, water molecules and the like can be desorbed, and the convergence thereof is improved as the pressure becomes lower, as in the above-mentioned ionized portion. Therefore, the first pore flange 43 of the first pore 41, the second pore flange 5 of the second pore 51, and the third pore 6 forming the respective qualities of the differential chamber.
In order to generate an ion accelerating electric field in the third pore flange 6 of the first and the fourth pore flange 7 of the fourth pore 71, the drift power source (2) 130 supplies V1 and V to the respective pore flanges.
2, V3 and V4 are applied. Here, when the ions were positive ions, V1>V2>V3> V4, and when the ions were negative, V1 <V2 <V3 <V4.

【0087】又、これらの各フランジ内の各細孔は同軸
上に配置され、偏芯によるイオン透過域の芯ずれを抑え
ている構成としている。更に、これらの電位は外部から
調整・設定することにより、イオンと中性分子との衝突
による脱溶媒の程度を変化させ、更にイオンの収束性
と、組み立ての時の誤差が生じてた場合でもその誤差を
吸収出来るようにしている。
Each of the pores in each of these flanges is arranged coaxially to suppress misalignment of the ion transmission region due to eccentricity. Furthermore, by adjusting and setting these potentials from the outside, the degree of desolvation caused by collision of ions with neutral molecules is changed.Furthermore, even if convergence of ions and errors during assembly occur. The error is absorbed.

【0088】前記差動排気部に具備する排気ポンプは、
ロータリポンプ、スクロールポンプ、又はメカニカルブ
ースタポンプ、ターボ分子ポンプ等の排気ポンプが適用
可能である。図2では、差動排気部の排気にスクロール
ポンプ210を採用(排気量は300〜900l/min
程度)し、前記質量分析部80の排気にターボ分子ポン
プ220(排気量は150〜300 l/s程度)を用いた場合
を示している。ターボ分子ポンプ220の背圧は連結管
(B)76によりスクロールポンプ210にて兼用して
いる。
The exhaust pump provided in the differential exhaust section is
An exhaust pump such as a rotary pump, a scroll pump, a mechanical booster pump, or a turbo molecular pump can be applied. In FIG. 2, a scroll pump 210 is used for exhausting the differential exhaust portion (the exhaust amount is 300 to 900 l / min).
In this case, a turbo molecular pump 220 (discharge amount is about 150 to 300 l / s) is used for exhausting the mass spectrometric unit 80. The back pressure of the turbo molecular pump 220 is shared by the scroll pump 210 by the connection pipe (B) 76.

【0089】更に、前記各フランジには、各圧力を調整
するための細孔52、62、72を具備し、適用する排
気ポンプの能力に合わせて各室の圧力調整を可能にして
いる。
Further, each of the flanges is provided with fine holes 52, 62, 72 for adjusting each pressure, so that the pressure of each chamber can be adjusted according to the capacity of the applied exhaust pump.

【0090】前記差動排気室の最終段から流出した分子
流域のイオンは、先ず質量分析部80の入り口に具備さ
れる第一の収束レンズ81により収束される。この収束
レンズは、通常、3枚(81、82、83)の電極から
成るアインツエルレンズ等が用いられる。
The ions in the molecular flow region flowing out of the last stage of the differential pumping chamber are first converged by the first converging lens 81 provided at the entrance of the mass analyzer 80. As this converging lens, an Einzel lens composed of three (81, 82, 83) electrodes is usually used.

【0091】次に収束したイオンは更に、スリットを具
備したレンズ電極84を通過する。前記収束レンズ8
1、82、83の電極により、第四細孔71を通過した
イオンはこのレンズ電極84にて収束し、収束されない
中性子等はこのレンズ電極84のスリット部分に衝突
し、質量分析部側に行きにくい構造となっている。
Next, the focused ions further pass through a lens electrode 84 having a slit. The convergent lens 8
By the electrodes 1, 82, and 83, ions passing through the fourth pore 71 converge at the lens electrode 84, and neutrons and the like that do not converge collide with the slit portion of the lens electrode 84 and go to the mass spectrometer side. It has a difficult structure.

【0092】前記レンズ電極84を通過したイオンは、
多数の開口部を備えた内筒電極86と外筒電極85より
なる二重円筒型偏光器により偏光且つ収束される。二重
円筒型偏光器では、内筒電極86の開口部より滲み出し
た外筒電極85の電界を用いて偏向し且つ収束してい
る。
The ions passing through the lens electrode 84 are
The light is polarized and converged by a double-cylindrical polarizer including an inner cylinder electrode 86 and an outer cylinder electrode 85 having a large number of openings. In the double-cylindrical polarizer, the light is deflected and converged by using the electric field of the outer cylinder electrode 85 that has exuded from the opening of the inner cylinder electrode 86.

【0093】前記二重円筒型偏光器を通過したイオン
は、イオントラップ質量分析部に導入される。前記イオ
ントラップ質量分析部は、ゲート電極91a、エンドキ
ャップ電極92、リング電極94、つば電極921、絶
縁リング93、イオン取り出しレンズ91bより構成さ
れる。
The ions having passed through the double cylindrical polarizer are introduced into the ion trap mass spectrometer. The ion trap mass analyzer includes a gate electrode 91a, an end cap electrode 92, a ring electrode 94, a brim electrode 921, an insulating ring 93, and an ion extraction lens 91b.

【0094】前記ゲート電極91aはイオントラップ質
量分析部内に捕捉したイオンをイオントラップ質量分析
部外に取り出す際に、外部からイオンが質量分析部内に
導入されないようにする役目をする。
The gate electrode 91a serves to prevent external ions from being introduced into the mass spectrometer when the ions trapped in the ion trap mass spectrometer are taken out of the ion trap mass spectrometer.

【0095】前記エンドキャップ電極92の細孔92a
を通してイオントラップ質量分析部内に導入されたイオ
ンは、イオントラップ質量分析部内部に導入されたヘリ
ウムなどのバファーガスと衝突してその軌道が小さくな
った後、エンドキャップ電極92とリング電極94間に
印加された高周波電圧を走査することによって質量分析
数毎にエンドキャップ電極92の細孔92bからイオン
トラップ質量分析部外に排出され、イオン取り出しレン
ズ91bを経て、イオン変換器101とイオン検出器1
40により検出される。前記バッファーガスは外部に設
けたHe等のバックガス3のボンベ105から、バック
ガス(3)接続管104とバックガス(3)供給管10
4により連続的に供給される。
The pores 92a of the end cap electrode 92
The ions introduced into the ion trap mass spectrometer through the ionizer collide with a buffer gas such as helium introduced into the ion trap mass spectrometer, and their trajectories are reduced. By scanning the high-frequency voltage thus extracted, the ions are discharged out of the ion trap mass spectrometry unit from the pores 92b of the end cap electrode 92 for each mass analysis number, and are passed through the ion extraction lens 91b to the ion converter 101 and the ion detector 1.
40. The buffer gas is supplied to a back gas (3) connection pipe 104 and a back gas (3) supply pipe 10 from a cylinder 105 of a back gas 3 such as He provided outside.
4 continuously supplied.

【0096】前記バッファーガスを導入した際のイオン
トラップ質量分析部内部の圧力は10 310 4Torr程
度である。
[0096] Ion trap mass analyzer pressure inside when introducing the buffer gas 10 - is about 4 Torr - 3 ~ 10.

【0097】前記イオントラップ質量分析部の測定シー
ケンスやデータ処理や電圧制御は、質量分析部内のデー
タ処理・制御部230にて実行される。
The measurement sequence, data processing, and voltage control of the ion trap mass spectrometer are executed by the data processor / controller 230 in the mass spectrometer.

【0098】前記イオントラップ質量分析計のメリット
の一つは、イオンを捕捉する特性を有するので、試料の
濃度が希薄でも溜め込み時間を延ばせば検出出来る点に
ある。従って、試料濃度が低い場合でも、イオントラッ
プ質量分析部のところでイオンの高倍率濃縮が可能とな
り、濃縮等の試料の前処理を非常に簡便化出来る。
One of the advantages of the ion trap mass spectrometer is that it has a characteristic of trapping ions, so that even if the concentration of the sample is low, it can be detected by prolonging the accumulation time. Therefore, even when the sample concentration is low, the ion can be concentrated at a high magnification at the ion trap mass spectrometer, and the pretreatment of the sample such as concentration can be greatly simplified.

【0099】前記生成したイオンを質量分析するに当た
っては、いろいろな種類の質量分析部が適用可能であ
り、例えば、同じ高周波電界を用いた質量分離を行う四
重極質量分析計や、磁場内での質量分散を用いた磁場型
質量分析部や、或いは他の質量分析計を用いた場合でも
同様である。
Various types of mass spectrometers can be applied to the mass spectrometry of the generated ions. For example, a quadrupole mass spectrometer that performs mass separation using the same high-frequency electric field, a mass spectrometer in a magnetic field, and the like can be used. The same applies to the case where a magnetic field type mass spectrometer using mass dispersion of the above or another mass spectrometer is used.

【0100】図1に従って説明する。前記イオン源にて
イオン化済みのガス分子や未反応のガスは、試料導入フ
ランジ33の排出管(2)36やイオン化フランジ15
の排出管(1)16を介して、排出管(s)1005か
ら排出される。この排出されたガスは試料輸送管(2)
1003に戻される。
The description will be given with reference to FIG. Gas molecules that have been ionized by the ion source and unreacted gas are supplied to the discharge pipe (2) 36 of the sample introduction flange 33 and the ionization flange 15.
Is discharged from the discharge pipe (s) 1005 through the discharge pipe (1) 16 of the above. The discharged gas is transferred to the sample transport pipe (2).
Returned to 1003.

【0101】更にこのガスは試料輸送管1001、10
03系内(配管)に設けられた吸引ポンプ1002にて
吸引され、更に、前記吸引ポンプの下流側に位置した排
気ファン1006にて送り出され、排ガス排出管100
7を経て、前記排ガスをプラントの配管或いは煙突等に
排出するような配管系の構成としている。
Further, this gas is supplied to the sample transport tubes 1001, 10
The gas is sucked by a suction pump 1002 provided in the system 03 (pipe) and further sent out by an exhaust fan 1006 located on the downstream side of the suction pump.
7, a piping system for discharging the exhaust gas to a pipe or a chimney of a plant is provided.

【0102】又、前記試料輸送管(2)1003の上流
側に試料接続管400の一端が連結され、その下流側に
差圧発生体(絞り機構)1008を具備し、その下流側
に前記排出管(s)1005が連結されている。
Further, one end of a sample connection pipe 400 is connected to the upstream side of the sample transport pipe (2) 1003, and a differential pressure generator (throttle mechanism) 1008 is provided downstream thereof, and the discharge port is provided downstream thereof. Tube (s) 1005 is connected.

【0103】前記差圧発生体1008の差圧の発生量で
試料接続管400の流量を設定している。
The flow rate of the sample connection pipe 400 is set based on the amount of differential pressure generated by the differential pressure generator 1008.

【0104】又、前記バックガス(1)、(2)接続管
300、303の上流側にポンプ1009を具備して、
大気を吸引し、且つその下流側にミスト除去のためのフ
ィルター等(図示せず)を介して清浄化して、前記イオ
ン源やイオンドリフト部へのバックガスとして供給して
いる。
Also, a pump 1009 is provided upstream of the back gas (1), (2) connection pipes 300, 303,
The air is sucked, and the air is cleaned downstream of the mist through a filter or the like (not shown) for mist removal and supplied as a back gas to the ion source and the ion drift unit.

【0105】前記配管系(1001から1008、10
07で構成された流路)は、採取した試料ガスを安定に
且つ途中で測定対象物質の吸着、凝縮等による損失が無
く、且つ一定流量でモニタ部に送り込む役目を果たして
いる。このため試料採取部全体は100℃〜300℃程
度に加熱されている。
The piping system (1001 to 1008, 10
The flow path constituted by the reference numeral 07 plays a role of stably sending the collected sample gas to the monitor unit at a constant flow rate without loss due to adsorption or condensation of the substance to be measured on the way. Therefore, the entire sampling section is heated to about 100 ° C. to 300 ° C.

【0106】前記質量分析部(モニタ)では、送り込ま
れた試料ガス中の測定対象物質を選択的に且つ高効率で
イオン化し、生成したイオンを質量分析部で質量分析す
ることにより、測定対象物を連続的に検出する。
The mass spectrometer (monitor) selectively ionizes the substance to be measured in the fed sample gas with high efficiency, and mass-analyzes the generated ions by the mass spectrometer to obtain the object to be measured. Are continuously detected.

【0107】測定対象物に由来する質量数におけるイオ
ン電流値と、あらじめ作成された標準物質の量とイオン
電流値の関係(検量線)から、対象物質の存在量を定量
的に求めることが出来る。
Quantitatively determining the abundance of the target substance from the ion current value at the mass number derived from the object to be measured and the relationship between the amount of the standard substance prepared in advance and the ion current value (calibration curve) Can be done.

【0108】例えば、2,3−ジクロロフェノール(分
子量:162、観測されるイオンの質量数161)の場
合、試料ガスの濃度に対するイオン強度の変化を測定
し、検量線を作成している。この検量線と観測されたイ
オン強度から、その時の試料ガスの濃度データを算出す
る。得られたデータは更に整理され、成分の濃度、その
他のパラメータと共にデータ処理・制御部230にて処
理されて、連続的に表示、記憶される。或いは、ごみ焼
却場の燃焼制御のためのデータとして上位の管理機器2
03や他の更なる上位の管理機器や制御装置に送られ
る。クロロベンゼン、クロロフェノール類の濃度からダ
イオキシン濃度を推定するには、あらかじめ求められた
両者の相関関係を用い、その濃度を算出する。
For example, in the case of 2,3-dichlorophenol (molecular weight: 162, mass number of observed ions 161), a change in ion intensity with respect to the concentration of the sample gas is measured, and a calibration curve is prepared. The concentration data of the sample gas at that time is calculated from the calibration curve and the observed ion intensity. The obtained data is further organized, processed by the data processing / control unit 230 together with the concentration of the components and other parameters, and continuously displayed and stored. Alternatively, the upper management device 2 is used as data for controlling combustion in the refuse incineration plant.
03 and other higher management devices and control devices. In order to estimate the dioxin concentration from the concentrations of chlorobenzene and chlorophenols, the concentration is calculated by using a correlation obtained in advance.

【0109】イオントラップ質量分析計を用いると、通
常のマススペクトルに比較して、更に高い選択性を得る
ことが出来る。これは、イオントラップ質量分析部内部
に捕捉した分子イオンにエネルギを注入し、電極内バッ
ファガス(He等)分子と衝突させて分子イオンを解離す
るMS/MS法である。有機塩化化合物の場合、分子イオン
から塩素原子が一又は二個脱離するイオンがMS/MS法で
観測される。例えば、2,4ジクロロフェノールの場
合、負のコロナ放電を用いてイオン化すると、(M-H)
、(M:分子、H:水素)という負イオンが生成する。こ
の負イオンをMS/MS法により解離すると、塩素原子が1
個脱離した負イオンが生成する。この負イオンを観測す
るということは、非常に高い選択性を得ることが出来
る。このピーク強度から塩素原子が1個脱離した負イオ
ンの量を定量すれば、排ガス中のジクロロフェノールの
量を推定出来る。測定すべき分子種が複数ある場合には
この測定過程を繰り返す。
When an ion trap mass spectrometer is used, higher selectivity can be obtained as compared with a normal mass spectrum. This is an MS / MS method in which energy is injected into molecular ions trapped inside the ion trap mass spectrometer, and the ions are dissociated by collision with buffer gas (He or the like) molecules in the electrode. In the case of an organic chloride, an ion from which one or two chlorine atoms are eliminated from a molecular ion is observed by the MS / MS method. For example, in the case of 2,4-dichlorophenol, ionization using negative corona discharge gives (MH)
-, (M: Molecular, H: hydrogen) negative ions that are generated. When this negative ion is dissociated by the MS / MS method, the chlorine atom becomes 1
Negative ions which are desorbed are generated. Observing this negative ion can provide very high selectivity. By quantifying the amount of negative ions from which one chlorine atom has been eliminated from the peak intensity, the amount of dichlorophenol in the exhaust gas can be estimated. This measurement process is repeated when there are a plurality of molecular species to be measured.

【0110】以上、主として、負イオン化モードの大気
圧化学イオン化法を用いた場合について述べてきたが、
排ガス中には種々の成分が含まれている。このため、ベ
ンゼンなどに代表される芳香族化合物の炭化水素系化合
物や塩素数の少ない化合物については、本質量分析部に
より、正イオン化モードでの連続測定も可能である。例
えば、未燃物質の主体である炭化水素系のイオンや、更
にベンゼンやモノクロロベンゼンでは、正イオン化モー
ドの大気圧化学イオン化法により、M+のイオン種が生成
する。
Although the above description has been made mainly on the case where the atmospheric pressure chemical ionization method in the negative ionization mode is used,
The exhaust gas contains various components. For this reason, the present mass spectrometry unit enables continuous measurement in the positive ionization mode for a hydrocarbon-based compound of an aromatic compound represented by benzene or the like or a compound having a small chlorine number. For example, in the case of hydrocarbon-based ions, which are the main components of unburned substances, and also benzene and monochlorobenzene, M + ion species are generated by a positive ionization mode atmospheric pressure chemical ionization method.

【0111】従って、実際の試料ガス測定では、図2に
示すHV電源110により、装置の測定シーケンスと同期
して、電源発生部120とその電源線123から各電圧
が供給され、所定の制御の元に正、負イオン化モードを
交互に或いは所定の期間で繰り返し測定する。これによ
り試料ガス中のイオンの情報量を増やすことが出来る。
Therefore, in actual sample gas measurement, the HV power supply 110 shown in FIG. 2 supplies each voltage from the power supply generator 120 and its power supply line 123 in synchronization with the measurement sequence of the apparatus, and performs predetermined control. Originally, the positive and negative ionization modes are measured alternately or repeatedly for a predetermined period. Thereby, the information amount of ions in the sample gas can be increased.

【0112】図3(A)、(B)に本装置単体での前記特
定イオンの特性確認結果例を示す。
FIGS. 3 (A) and 3 (B) show examples of results of confirming the characteristics of the specific ions in the apparatus alone.

【0113】測定条件方法は、本装置の前記試料輸送管
1001に、ジクロロフェノール(濃度:5μg/Nm
3)を空気と混合し、その混合比率を変化させて濃度を
変化させた。この時の流量は11/minであり、前記針電
極のコロナ放電電流は5〜10μA、イオン取り込み時
間は0.1秒、温度は150℃であった。図中、縦軸
は、イオン強度で規格化した相対イオン強度で示してい
る。
The measurement conditions were as follows. The sample transport tube 1001 of the present apparatus was filled with dichlorophenol (concentration: 5 μg / Nm
3) was mixed with air, and the concentration was changed by changing the mixing ratio. At this time, the flow rate was 11 / min, the corona discharge current of the needle electrode was 5 to 10 μA, the ion uptake time was 0.1 second, and the temperature was 150 ° C. In the figure, the vertical axis indicates the relative ionic strength normalized by the ionic strength.

【0114】図3(A)に、その濃度の変化を示す。図
から判るように、その分解能は約0.2μg/Nm3、
直線性は2〜10%以下であり、良好な直線関係が得ら
れた。
FIG. 3A shows the change in the density. As can be seen from the figure, the resolution is about 0.2 μg / Nm3,
The linearity was 2 to 10% or less, and a good linear relationship was obtained.

【0115】図3(B)に、マススペクトルの出力例を
示す。
FIG. 3B shows an output example of a mass spectrum.

【0116】測定条件は前記と同じであるが、試料とし
てはジクロロフェノールの他にトリクロロフェノール、
テトラクロロフェノールを添加した。図中、縦軸は、イ
オン強度で規格化した相対イオン強度で示している。図
に示すように、ジクロロフェノール(DCP)、トリク
ロロフェノール(TCP)、テトラクロロフェノール
(TeCP)のマススペクトルのピークが明確に分析さ
れているのが分かる。更に、試料の媒体である空気中の
酸素、窒素のスペクトルも観測され、極めて良好なマス
スペクトルが得られた。
The measurement conditions are the same as above, except that trichlorophenol, dichlorophenol and
Tetrachlorophenol was added. In the figure, the vertical axis indicates the relative ionic strength normalized by the ionic strength. As shown in the figure, it can be seen that the peaks of the mass spectra of dichlorophenol (DCP), trichlorophenol (TCP), and tetrachlorophenol (TeCP) are clearly analyzed. Furthermore, the spectra of oxygen and nitrogen in the air, which is the medium of the sample, were also observed, and an extremely good mass spectrum was obtained.

【0117】図4(A)に、他のマススペクトルの出力
例を示す。
FIG. 4A shows another example of mass spectrum output.

【0118】測定条件と方法は、本装置の前記試料輸送
管1001に擬似排ガス(塩化水素、硫酸、臭化水素等
の夾雑物質と炭化水素系ガス物質を若干含むガス)と空
気を混合し、ジクロロフェノール(DCP)、トリクロ
ロフェノール(TCP)、テトラクロロフェノール(T
eCP)を添加した。更に内試料として、内試料発生器
1100を装置内に具備して定量的に発生し、内試料輸
送管1101、1102にて、試料輸送管1001に添
加した。
The measurement conditions and method are as follows. Simulated exhaust gas (a gas containing a small amount of impurities such as hydrogen chloride, sulfuric acid, and hydrogen bromide and a hydrocarbon-based gas substance) and air are mixed in the sample transport tube 1001 of the present apparatus. Dichlorophenol (DCP), trichlorophenol (TCP), tetrachlorophenol (T
eCP) was added. Further, as an internal sample, an internal sample generator 1100 was provided in the apparatus and quantitatively generated, and added to the sample transport tube 1001 at the internal sample transport tubes 1101 and 1102.

【0119】図中、縦軸は、イオン強度で規格化した相
対イオン強度で示し、白抜き部は前述の図3(B)の条
件での観測値であり、黒部は本擬似排ガスを観測した結
果である。
In the figure, the vertical axis indicates the relative ion intensity normalized by the ion intensity, the white portion indicates the observed value under the condition of FIG. 3B, and the black portion indicates the pseudo exhaust gas. The result.

【0120】図に示すように、ジクロロフェノール(D
CP)、トリクロロフェノール(TCP)、テトラクロ
ロフェノール(TeCP)のマススペクトルのピークが
明確に分析され、又試料の媒体である空気中の酸素、窒
素のスペクトルと添加した内試料のスペクトルや炭化水
素系(正イオンに切り替え)も観測され、更には、HCL
イオンやH2SO4イオンやHBrイオンも同時に良好なマス
スペクトルが得られ、使用した擬似排ガスの種類の相違
が明らかに有意であることを確認した。
As shown in the figure, dichlorophenol (D
The peaks of the mass spectra of CP), trichlorophenol (TCP), and tetrachlorophenol (TeCP) are clearly analyzed, and the spectra of oxygen and nitrogen in air, which is the medium of the sample, and the spectra of the added internal sample and hydrocarbons The system (switched to positive ions) was also observed, and furthermore, HCL
Good mass spectra were obtained at the same time for ions, H2SO4 ions, and HBr ions, and it was confirmed that the difference in the type of the pseudo exhaust gas used was clearly significant.

【0121】前記酸素、窒素のスペクトル強度は前記図
3(B)に比して、減衰しているが、これは前記HCLイオ
ン等の酸系イオンとの協奏反応により、そのスペクトル
強度が低下したものと推定される。
The spectrum intensities of the oxygen and nitrogen are attenuated as compared with FIG. 3B, but the spectrum intensities are reduced by the concerted reaction with the acid-based ions such as the HCL ions. It is presumed that.

【0122】図4(B)は、図4(A)の条件において、
その混合比や各濃度を故意に変化させた場合の、所定の
観測されるイオン強度の時間的変化を示した図である。
いずれの操作条件下においても、その強度変化は前記操
作条件によって変化があり、十分に追従していることを
確認出来た。
FIG. 4 (B) shows the condition under the condition of FIG. 4 (A).
FIG. 7 is a diagram showing a temporal change of a predetermined observed ion intensity when the mixing ratio and each concentration are intentionally changed.
Under any of the operating conditions, it was confirmed that the intensity change varied depending on the operating conditions and sufficiently followed the intensity.

【0123】本発明では、図1に示すように、質量分析
計部:1000とは別に、HCL計10001、CO計
10002、NOX計・SOX計1003、酸素計10
04等のプロセスセンサ群を具備する。前記センサ群は
測定すべき排ガスをプラントの配管或いは煙突から直接
サンプリングする採集管1000と前記採取された排ガ
ス内のダストやオイルやミストを除去するフィルタ
(1)1004と前記採取された排ガスを質量分析計部
10000に導入する配管計とは別に具備する試料接続
管(3)10005にて連結して、所定の流量の排ガス
を導き、測定される。図4(B)は、その測定例を示
す。これらの値は周知の如く、前記プロセスの運転状況
によって、刻々変化し、監視されなければならない情報
群である。
In the present invention, as shown in FIG. 1, apart from the mass spectrometer unit: 1000, an HCL meter 10001, a CO meter 10002, a NOX meter / SOX meter 1003, an oxygen meter 10
04 and the like. The sensor group includes a collection pipe 1000 for directly sampling the exhaust gas to be measured from a plant pipe or a chimney, a filter (1) 1004 for removing dust, oil, and mist in the collected exhaust gas, and a mass for the collected exhaust gas. The sample gas is connected to a sample connection pipe (3) 10005 provided separately from the pipe meter introduced into the analyzer section 10000, and an exhaust gas having a predetermined flow rate is guided and measured. FIG. 4B shows an example of the measurement. As is well known, these values are information groups that change every moment depending on the operation state of the process and must be monitored.

【0124】前記各種のプロセスセンサ群の出力は前記
質量分析計部のデータ処理・制御部230とRS232
CやRS485等のセンサ信号ケーブル1202或いは
通信ケーブル1201を介して接続され、更に前記デー
タ処理・制御部部230はプラント運転の上位の管理機
器1203と接続されている。
The outputs of the various process sensor groups are supplied to the data processing / control unit 230 and the RS232 of the mass spectrometer unit.
The data processing / control unit 230 is connected via a sensor signal cable 1202 such as C or RS485 or a communication cable 1201. Further, the data processing / control unit 230 is connected to a higher-level management device 1203 for plant operation.

【0125】又、本システム構成では、前記排ガスの性
状を的確に捉えるため、これらの計測量に電気集塵器の
温度、投入蒸気流量、ライン温度(例えば図1に示すセ
ンサ20000)、除去剤の投入量等のプロセス変量デ
ータを収集する。
Further, in this system configuration, in order to accurately grasp the properties of the exhaust gas, these measured quantities are used to determine the temperature of the electrostatic precipitator, the input steam flow rate, the line temperature (for example, the sensor 20000 shown in FIG. 1), the removing agent, and the like. Collect process variable data such as the input amount of

【0126】従来では、かかる種々の情報は単一的で且
つ単発的な取り扱いが多く、前記排ガスの性状を総合的
に的確に捉えることが不可能であった。
Conventionally, such various kinds of information are often handled singly and spontaneously, making it impossible to comprehensively and accurately grasp the properties of the exhaust gas.

【0127】本実施例では、これらの情報・データを前
記質量分析計部1000のデータ処理・制御部230或
いは管理機器1203内に収集して、所定のフォーマッ
トにて、連続して収集して総合的に取り扱うことが可能
であり、前記排ガスの性状の計測・監視を行うシステム
としている。
In this embodiment, such information and data are collected in the data processing / control unit 230 or the management device 1203 of the mass spectrometer unit 1000, and are continuously collected in a predetermined format to obtain a comprehensive data. It is a system that can measure and monitor the properties of the exhaust gas.

【0128】この排ガスの性状は、前述の如く、各焼却
場の投入ゴミ量やゴミ質や、焼却炉構成や、使用される
除去フィルターの種類や、その運転状況によって相違す
る。しかし、いかなる場合でも公定規定値によりその排
出濃度は規定されており、その規定値を満足するプロセ
ス運転・操作が必要である。
As described above, the properties of the exhaust gas differ depending on the amount of waste and the quality of the waste in each incineration plant, the configuration of the incinerator, the type of removal filter used, and the operating conditions thereof. However, in any case, the emission concentration is regulated by the officially prescribed value, and it is necessary to perform a process operation / operation that satisfies the prescribed value.

【0129】かかるプロセス運転・操作は各焼却場の専
門技術者や実務運転者の経験・知恵によってある程度は
基準化されて来ているが、その性状は専門技術者の経験
や実務運転者の経験・知恵によってバラツキを生じてし
まう。或いは、仮に多変量変数的な取り扱いを実施して
も、各要因のパラメータの数が多く、確度の高い相関が
得られず、各要因と排ガスの性状とは関連付けが困難で
あった。又、多大な時間(分析・解析等に)を要するの
で、オフラインでの作業が主体であり、且つ手間がかか
るので、効率が悪かった。
The process operation and operation have been standardized to some extent by the experience and wisdom of the professional technicians and business operators of each incineration plant. -Variations occur due to wisdom. Alternatively, even if a multivariate variable treatment is performed, the number of parameters for each factor is large, a highly accurate correlation cannot be obtained, and it is difficult to associate each factor with the property of exhaust gas. In addition, since a large amount of time (for analysis, analysis, and the like) is required, offline work is mainly performed, and time and effort are required, resulting in poor efficiency.

【0130】このため、本実施例では、排ガスの性状を
より的確に捉えるため、以下の手法により、実現してい
る。
For this reason, in this embodiment, in order to more accurately grasp the properties of the exhaust gas, this is realized by the following method.

【0131】図5、図6は前記各分析機器からの情報か
ら、排ガスの性状を決定するための概念を示した図であ
る。
FIGS. 5 and 6 are diagrams showing the concept for determining the properties of exhaust gas from information from each of the above-mentioned analyzers.

【0132】図5において、排ガスの性状情報は、
(1)質量分析計からのガス成分分析結果情報と(2)
プロセス変量センサからの情報と更に(3)プラント運
転変量情報とで構成され、かかる情報群が前記排ガスの
性状を決定するデータ群である。
In FIG. 5, the property information of the exhaust gas is
(1) Gas component analysis result information from mass spectrometer and (2)
The information group is composed of information from the process variable sensor and (3) plant operation variable information, and this information group is a data group for determining the properties of the exhaust gas.

【0133】かかるデータ群は、前記該当排ガス性状時
に収集されて該当排ガス性状の状態変数(当該基準空
間)を作成する。次に、かかる当該基準空間データと通
常の計測・監視時に収集されるデータとを逐次比較する
ことにより、後述する計算手段にて処理されて、前記該
当排ガス性状(当該基準空間)との差を判断する。従っ
て、この時点でも、前記各データは個々に開示されるの
はいうまでもない。
The data group is collected at the time of the relevant exhaust gas property to create a state variable of the relevant exhaust gas property (the reference space). Next, by sequentially comparing the reference space data with data collected at the time of normal measurement and monitoring, the reference space data is processed by a calculation unit described later, and a difference between the relevant exhaust gas property (the reference space) is determined. to decide. Therefore, at this time, it is needless to say that the data is individually disclosed.

【0134】更に、その差(隔離値)を誘起している主
要パラメータ或いは特徴要素(前記(1)〜(3)のデ
ータ群内にある)を算出する。
Further, the main parameter or characteristic element (in the data group of (1) to (3)) which induces the difference (isolation value) is calculated.

【0135】図6は前記状態変数の“データフォーマッ
ト”の内容を詳細に示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing in detail the contents of the "data format" of the state variable.

【0136】前記質量分析計10000のデータ処理・
制御部230或いは上位の管理機器1203のワークフ
ァイル内のフォーマット例1300を示したものであ
り、いずれも前記排ガスの“状態の変数”を表す一例で
あって、二次元の“表”の形式をとっている。
Data processing of the mass spectrometer 10000
This shows a format example 1300 in the work file of the control unit 230 or the higher-level management device 1203, which is an example representing the “state variable” of the exhaust gas, and has a two-dimensional “table” format. I am taking.

【0137】前記排ガスの“当該排ガス性状の固有モー
ド決定パラメータ=基準空間”の状態態変数において、
各測定毎に“行”として登録し、この“行”を各状態変
数毎(列)に並べてフォーマットされる。
In the state variables of the “exhaust gas property eigenmode determination parameter = reference space” of the exhaust gas,
Each measurement is registered as a “row”, and this “row” is arranged and formatted for each state variable (column).

【0138】本図においては“排ガス性状 0”を前記
該当排ガスの基準空間として扱い、“排ガス性状 1〜
4”は前記基準空間作成時のデータ群とは異なった時点
で作成したデータ群であることを意味する。このため、
前記“排ガス性状 1〜4”のいずれかの性状でも基準
空間として規定することが可能である。
In this figure, “exhaust gas property 0” is treated as the reference space of the exhaust gas, and “exhaust gas property 1
4 "means a data group created at a different time from the data group used when the reference space was created.
Any of the above-mentioned “exhaust gas properties 1 to 4” can be defined as the reference space.

【0139】図7は本システムにおける、前記当該排ガ
ス時に収集された状態変数(“排ガス性状の固有モード
決定パラメータ”)の“データフォーマット1300”
から、前記該当排ガス性状を決定する“基準空間”の作
成手法とその概念を示した図である。図8は図7の計算
手法を詳細に示したフロー図であり、又前記基準空間作
成後の計算フローと判断手法を示した図である。
FIG. 7 shows a “data format 1300” of the state variables (“emission mode eigenmode determination parameter”) collected during the exhaust gas in the present system.
FIG. 5 is a diagram showing a method of creating a “reference space” for determining the properties of the corresponding exhaust gas and the concept thereof. FIG. 8 is a flow chart showing the calculation method of FIG. 7 in detail, and also shows a calculation flow after the creation of the reference space and a judgment method.

【0140】図7において、 前記各機器群から収集された排ガスの成分とプロセス
変量やプラント運転変量等のデータから、該当排ガス性
状を前記フォーマット1300の書式で編集する。これ
らのデータは前述の如く、二次元の表で有り、その
“列”は、前記該当排ガスの性状に対応して監視する状
態変数の数(n個)を割り当て、その“行”は、収集す
るサンプル数(p個)である。この二次元の表をX(i
=p,j=n)のマトリックス表とする。その際、前記
特定物質は各プラントによって相違するので、又前述の
如く前記質量分析計部にて個別に定量化出来るので、削
除可能である。或いは、前記質量分析計にて測定出来る
範囲例えば、その範囲を0.1〜10μg/NM3とする
と、その範囲で乱数発生させ、データとして取りこむこ
とも可能である。
In FIG. 7, the properties of the exhaust gas are edited in the format 1300 from the components of the exhaust gas collected from the respective equipment groups and data such as process variables and plant operation variables. As described above, these data are two-dimensional tables, and “columns” are assigned the number (n) of state variables to be monitored in accordance with the properties of the relevant exhaust gas, and “rows” are collected. Is the number of samples to be performed (p). This two-dimensional table is represented by X (i
= P, j = n). At this time, the specific substance differs depending on each plant, and can be deleted because it can be individually quantified by the mass spectrometer unit as described above. Alternatively, if the range that can be measured by the mass spectrometer is set to, for example, 0.1 to 10 μg / NM 3, random numbers can be generated in the range and can be taken in as data.

【0141】この X(i,j) の条件としては、p
>= n であり、pはnの2〜3倍数以上のデータ数が
好ましい。
The condition of X (i, j) is p
> = N, and p is preferably a number of data that is 2 to 3 times or more of n.

【0142】この“当該排ガスの固有空間”は種々の焼
却場の構成や焼却炉、運転法が異なるが、個々の焼却場
単位にて、適宜その性状をカテゴリー化して、“当該排
ガスの基準空間”を定義することが出来る。
The “specific space of the exhaust gas” differs in the configuration, the incinerator, and the operation method of various incineration plants. "Can be defined.

【0143】例えば、日々、週単位の運転モードにおい
て (1)焼却場に投入するゴミ質は比較的軟で乾燥状態・定
常焼却量で排出ガスの規制値を満足している状態 (2)焼却場に投入するゴミ質は比較的軟で湿った状態・
定常焼却量で排出ガスの規制値を満足している状態 (3)焼却場に投入するゴミ質は比較的硬で乾燥状態・定
常焼却量で排出ガスの規制値を満足している状態 (4)焼却場に投入するゴミ質は比較的硬で湿った状態・
定常焼却量で排出ガスの規制値を満足している状態等に
カテゴリー化し、前記いづれかの運転時を“当該排ガス
の基準空間”とする。或いは、前記(1)〜(4)とは
全く反する運転時を“当該排ガスの基準空間”とするこ
とも可能である。
For example, in the operation mode on a weekly basis on a daily basis, (1) the refuse introduced into the incineration plant is relatively soft, and the sewage satisfies the exhaust gas regulation value in a dry state and steady incineration amount. (2) incineration The garbage put into the place is relatively soft and damp.
The state where exhaust gas regulation values are satisfied at steady incineration volume. (3) The garbage input into the incineration plant is relatively hard and dry.The state where exhaust gas regulation levels are satisfied at steady incineration volume. ) The garbage put into the incinerator is relatively hard and damp.
Categorization is made into a state where the regulation value of the exhaust gas is satisfied at the steady incineration amount, and any of the above-mentioned operation times is defined as a “reference space for the exhaust gas”. Alternatively, the operation time completely opposite to the above (1) to (4) can be set as the “reference space for the exhaust gas”.

【0144】或いは、前記“基準空間”は各プラントの
操作者や技術者或いは専門家で所定の操業時の該当排ガ
スの性状を前記基準空間と定義することも可能である
(図6の前記排ガス性状1〜4のいずれかに相当するこ
とを意味している)。 前記 X(i,j)を統計手法にて変換・正規化し、
そのマトリックスを X’(i,j)とする。
Alternatively, the "reference space" can be defined by the operator, technician or expert of each plant to define the properties of the corresponding exhaust gas during a predetermined operation as the reference space (see the exhaust gas of FIG. 6). Corresponding to any one of properties 1 to 4). X (i, j) is converted and normalized by a statistical method,
Let the matrix be X '(i, j).

【0145】 X’(i,j)=(X(i,j)−μj)/σj ここで、μjはパラメータ毎のp個の平均値 σjはパラメータ毎のp個の標準偏差 D^2(マハラノビスの距離)の算出 (−1) X’(i,j)から各パラメータ間の相関
行列 R(s,t)を算出する。
X ′ (i, j) = (X (i, j) −μj) / σj Here, μj is an average value of p values for each parameter, and σj is a standard deviation of p values for each parameter D ^ 2 ( Calculation of Mahalanobis distance) (-1) A correlation matrix R (s, t) between parameters is calculated from X ′ (i, j).

【0146】この段階で、行列はパラメータの数だけの
nxnの正方行列(相関行列)となる。
At this stage, the matrix becomes an nxn square matrix (correlation matrix) corresponding to the number of parameters.

【0147】 (−2) X’(i,j)の転置行列X”(i,j)と
R(s,t)の逆行列R^(s,t)からD^2を算出
する。この段階で、前記収集されたデータ毎(行毎)に
p個のD^2の値が計算される。
[0147] (-2) D ^ 2 is calculated from the transposed matrix X ″ (i, j) of X ′ (i, j) and the inverse matrix R ^ (s, t) of R (s, t). For each of the collected data (row by row), p D ^ 2 values are calculated.

【0148】D^2 i= X”(i,j) * R^(s,
t) * X’(i,j)/j 前記p個のD^2 iの値が前記機器の固有の状態を
表現する基準空間となる。
D ^ 2 i = X ″ (i, j) * R ^ (s,
t) * X ′ (i, j) / j The p values of D ^ 2 i become a reference space that represents a unique state of the device.

【0149】マハラノビスの距離は、前記各要素の数の
みで決定される2次元行列であり、使用されたデータの
数に対応して、その距離が計算される。その距離の平均
値は約1で、標準偏差はσintの好ましくはほぼ正規分
布とみなせる分布“D^2 intである。
The Mahalanobis distance is a two-dimensional matrix determined only by the number of each element, and the distance is calculated according to the number of data used. The average value of the distance is about 1, and the standard deviation is a distribution “D ^ 2 int” which can be regarded as preferably a substantially normal distribution of σint.

【0150】例えば、前記計算後に、“当該排ガスの固
有空間”で観測される期待値以外の値を設定し、或いは
“排ガスを導入しない場合”の統計量D^2 intairを求
める。その平均値は“約1”で、その標準偏差はσint
である。しかし、前記基準空間を“D^2 int=” D^2
intair“とし、前述の擬似排ガス(図4のA)を導入
すると、膨大な隔離距離(図7 に示す図において右
側に大きく隔離する)を示すことになる。これは、基準
空間が空気であるため、空気以外のガスが混入したこと
を意味し、又前記基準空間を作成したパラメータのいず
れか或は相互作用でいくつかのパラメータに変化が生じ
ていることを意味する。
For example, after the above calculation, a value other than the expected value observed in the “eigenspace of the exhaust gas” is set, or the statistic D ^ 2 intair of “when no exhaust gas is introduced” is obtained. Its average value is “about 1” and its standard deviation is σint
It is. However, the reference space is defined as “D ^ 2 int =” D ^ 2
Intair "and the introduction of the above-mentioned simulated exhaust gas (A in FIG. 4) indicates an enormous separation distance (largely separated to the right in the diagram shown in FIG. 7). This is because the reference space is air. Therefore, it means that gas other than air has been mixed, and also that some of the parameters for creating the reference space or some parameters have changed due to the interaction.

【0151】即ち、前記該当排ガスの作成時に使用した
各情報からの基準空間から、その距離が徐々に離れて行
くので、前記該当排ガスとは異なった状態に変遷したも
のと判断出来る(図5に示す計算手段1400によ
る)。
That is, since the distance gradually increases from the reference space based on the information used when creating the corresponding exhaust gas, it can be determined that the state has changed to a state different from the corresponding exhaust gas (see FIG. 5). Calculation means 1400 shown).

【0152】この基準空間を基準としてシステムを継続
的に動作させることにより、連続して前記排ガスの性状
の変化を計測・監視することが出来る。
By continuously operating the system based on the reference space, it is possible to continuously measure and monitor the change in the properties of the exhaust gas.

【0153】又、従来の単一の警報値による管理法や、
各パラメータの組合せによる警報の順位判定法に比べ
て、より総合的に排ガスの状態変化を捉えることが出来
るので、又統計処理を容易に実現出来るので、信頼性が
高いと共に汎用性に優れる。 観測データの取りこみと基準空間との比較 (1)排ガスからの観測データを収集する。
In addition, the conventional management method using a single alarm value,
Compared with the method of judging the ranking of alarms by a combination of parameters, the change in exhaust gas state can be grasped more comprehensively, and statistical processing can be easily realized, so that the reliability is high and the versatility is excellent. Comparison of observation data with reference space (1) Collect observation data from exhaust gas.

【0154】収集されたデータを前述と同様な方法でデ
ータ加工を行い、収集されたデータのD^2 x(マハ
ラノビスの距離)を計算する。 (2)この値D^2 xと前記“当該排ガスの固有空間の基
準空間”の統計量D^2int(マハラノビスの距離)とを比
較する。 (3)前記(1)項のD^2 xとD^2intに差異がない場合は、
例えば“運転継続可能”と言う開示を行い、運転を継続
する(図5に示す計算手段1400による)。
The collected data is subjected to data processing in the same manner as described above, and D ^ 2 × (Maharanobis distance) of the collected data is calculated. (2) The value D ^ 2 x is compared with the statistical value D ^ 2int (Maharanobis distance) of the “reference space of the eigenspace of the exhaust gas”. (3) If there is no difference between D ^ 2 x and D ^ 2int in the above item (1),
For example, the disclosure is made that “operation can be continued” and the operation is continued (by the calculation means 1400 shown in FIG. 5).

【0155】更に、マハラノビス距離は前述の如く、計
測される対象がどれくらい基準空間から隔離しているか
を示す距離である。
Further, as described above, the Mahalanobis distance is a distance indicating how far the measured object is separated from the reference space.

【0156】前記計測される対象が基準空間に属さない
場合、 その距離の隔離程度が計量値で判断出来る場合は、そ
の値を信号の水準値として、各パラメータを増減した場
合の主パラメータ(特徴要素)を算出する。
When the object to be measured does not belong to the reference space, and when the degree of separation of the distance can be determined by the measured value, the value is set as the signal level value, and the main parameter (characteristic Element).

【0157】前記信号値の水準値をMとし、その個数を
l個或いはlカテゴリー(1、2、…l)とすれば、そ
れらの対象に対して、マハラノビスの距離を線形式にて
求める。
Assuming that the level value of the signal value is M and the number is 1 or 1 category (1, 2,..., 1), the Mahalanobis distance to those objects is obtained in a linear form.

【0158】L=M1*D1 上式より、前記項目の変動(増加、減少)に対して、比
例項の変動と項目の変動と誤差変動を分散分析にて分離
し、その寄与度を求め、主パラメータ(特徴要素)を取
捨・選択する(図5に示す計算手段1400による)。
その距離の隔離程度が計量値で判断出来ないが基準空
間内に入っていないことが明白な場合は、各パラメータ
を使用する、使用しないという2水準のカテゴリーのも
とに、各パラメータの前記隔離距離に対してその有効性
を判断する(図5に示す計算手段1400による)。
L = M1 * D1 From the above equation, the variation (increase / decrease) of the item is separated into the variation of the proportional term, the variation of the item and the variation of the error by analysis of variance, and the contribution is obtained. The main parameters (feature elements) are discarded and selected (by the calculating means 1400 shown in FIG. 5).
If the degree of isolation of the distance cannot be determined from the measured value, but it is clear that the distance does not fall within the reference space, the isolation of each parameter is classified into two levels using or not using each parameter. The validity of the distance is determined (by the calculating means 1400 shown in FIG. 5).

【0159】前記マハラノビスの距離は取り上げた全項
目を用いて計算するので、項目の取捨選択時には、次の
操作を必要とする。即ち、項目毎に、或いは項目のグル
ープごとに、その項目(その項目を含むグループ)を
採用する前記を採用しないという2水準のカテゴリ
ーを用いて、前記項目毎に、或いは項目のグループごと
にその有意性を比較・計算し、取捨選択するれば良い。
Since the Mahalanobis distance is calculated using all the items picked up, the following operations are required when selecting the items. That is, for each item or for each group of items, a two-level category of not adopting the item (group including the item) that employs the item (group including the item) is used. The significance may be compared and calculated, and then selected.

【0160】例えば、前記項目が30個の場合は、対応
可能な2水準系の直交表L32を使用して、指定する項
目或いはグループを用いて前記各直交表の各実験条件に
てマハラノビスの距離を計算する。次に、各実験条件下
における前記、の有意差を検定し、前記項目或いは
その項目を含むグループ毎の寄与度を求め、取捨選択す
る。
For example, when the number of items is 30, the two-level orthogonal table L32 that can be used is used, and the Mahalanobis distance is calculated using the specified item or group under each experimental condition of each orthogonal table. Is calculated. Next, the significant difference is tested under each experimental condition, and the contribution of each item or group including the item is determined and selected.

【0161】かかる操作では、最終的には取り上げられ
た全パラメータに対し、重要なパラメータを取捨・選択
する。以後はこの取捨・選択したパラメータのみを用い
てマハラノビスの距離を求めて行き、隔離距離の増大し
た時点で、その特徴パラメータを提示する(図5に示す
計算手段1400による)。
In this operation, finally, important parameters are discarded and selected from all the parameters taken up. Thereafter, the Mahalanobis distance is calculated using only the selected / selected parameters, and when the isolation distance increases, the characteristic parameter is presented (by the calculating means 1400 shown in FIG. 5).

【0162】例えば、“CO変化”、“HCL変化”、
“温度変化”等である。かかる情報にて、プラント側の
操作・制御状態の変更を促す。
For example, “CO change”, “HCL change”,
“Temperature change” and the like. Such information prompts a change in the operation / control state on the plant side.

【0163】図9は本システムを適用した場合の排ガス
の計測・監視状態変化を示した図である。
FIG. 9 is a diagram showing a change in the state of measurement and monitoring of exhaust gas when the present system is applied.

【0164】例えば、前述の基準空間の作成時のマハラ
ノビスの距離を“D^2 int ”とし、かかる状況下の当
該排ガスを“焼却場に投入するゴミ質は比較的軟で乾燥
状態・定常焼却量で排出ガスの規制値を満足している運
転状態下”を維持している場合に作成したものとする。
For example, the distance of Mahalanobis at the time of creating the above-mentioned reference space is set to “D ^ 2 int”, and under such circumstances, the exhaust gas is put into the incineration plant. It is assumed that it was created in the case where "under operating conditions" where the amount of gas satisfies the emission gas regulation value is maintained.

【0165】次に、前記フォーマット1300にて、現
在時点での排ガスの性状を示す状態変数を計測・収集す
る(図8の“観測データの読みこみ”部)。
Next, in the format 1300, the state variables indicating the properties of the exhaust gas at the present time are measured and collected (“read observation data” section in FIG. 8).

【0166】次に、図8に示す“D^2 Xiの計算”を行
う。
Next, "calculation of D ^ 2 Xi" shown in FIG. 8 is performed.

【0167】次に、図8に示す“基準空間との比較・診
断・判定”を行う。この時、前記D^2 Xi が図9に示すD
^2 int と有意差がないと(マハラノビスの距離の分布
がD^2int と有意差なし)判断出来る場合は、前記“焼
却場に投入するゴミ質は比較的軟で乾燥状態・定常焼却
量で排出ガスの規制値を満足している運転状態”を“維
持”しているものと判断出来る。かかる場合は、プラン
ト運転の操作パラメータをそのまま維持して運転を継続
する。
Next, “comparison / diagnosis / judgment with reference space” shown in FIG. 8 is performed. At this time, the D ^ 2 Xi is the D shown in FIG.
If it can be determined that there is no significant difference from ^ 2 int (the distribution of Mahalanobis distance is not significantly different from D ^ 2int), the above-mentioned "The garbage input into the incineration plant is relatively soft, dry and steady incineration amount. It can be determined that the "operating state satisfying the emission gas regulation value" is "maintained". In such a case, the operation is continued while maintaining the operation parameters of the plant operation.

【0168】一方、図9に示すように、D^2 Xi が明ら
かにD^2 int と有意差がある場合(マハラノビスの距離
の分布が D^2 int と有意差有り)と判断出来る場合
は、前述の“焼却場に投入するゴミ質は比較的軟で乾燥
状態・定常焼却量で排出ガスの規制値を満足している運
転状態”からかけ離れた状態にあると判断出来る。この
ため、“投入ゴミ質やその量の相違”、“運転モードの
パラメータ変更”や“プロセス監視機器の異常”等のい
づれかの理由で、排ガスの性状が変化したものと推定さ
れる。かかる場合は、プラント運転の操作パラメータや
機器等をそのまま維持して運転を継続するのは好ましく
ないので、処置が必要となる。
On the other hand, as shown in FIG. 9, when it can be determined that D ^ 2 Xi clearly has a significant difference from D ^ 2 int (the distance distribution of Mahalanobis has a significant difference from D ^ 2 int) However, it can be determined that the above-mentioned "the refuse to be put into the incineration plant is relatively soft and is in a dry state and an operation state where the incineration amount satisfies the regulation value of the exhaust gas at a steady incineration amount". For this reason, it is estimated that the properties of the exhaust gas have changed due to one of the reasons such as “difference in the input waste quality and amount thereof”, “change of operation mode parameters”, and “abnormality of the process monitoring device”. In such a case, it is not preferable to continue the operation while maintaining the operation parameters, equipment, and the like of the plant operation as they are, so that a measure is required.

【0169】かかる場合、各パラメータにて、基準空間
作成時の平均値と標準偏差と観測・収集時の各パラメー
タ平均値と標準偏差を逐次比較することによって、或い
は一般的な主成分分析手法によってもその主要因が推定
可能であるので、その結果を開示する。
In such a case, for each parameter, the average value and standard deviation at the time of creating the reference space and the average value and standard deviation of each parameter at the time of observation / collection are sequentially compared, or by a general principal component analysis method. Also disclose the results because the main factors can be estimated.

【0170】更に、本実施例では、 その距離の隔離程度が計量値或いはカテゴリー化
(1、2、3、…)した数量化データで判断出来る場合
は、その値を信号の水準値として、各パラメータを増減
して、各パラメータ間での寄与率の大きいパラメータ
(特徴要素)を抽出し、そのパラメータを開示すること
によって、処置の方向性を示唆する。例えば、図9に示
すd^2 Xi の主要パラメータが“CO濃度”と“塩化水
素”であるとすると、“CO濃度が変化してます。”、
“HCL濃度が変化してます。”と開示すれば、運転者或
いはメンテナンス者はその増減量を修正する操作を行
い、且つHCL除去剤の投入量の増減操作を行う。 その距離の隔離程度が計量値で判断出来ないが基準空
間内に入っていないことが明白な場合は、各パラメータ
を使用する、使用しないという2水準のカテゴリーのも
とに、各パラメータの前記隔離距離に対して、各パラメ
ータ間での寄与率の大きいパラメータ(特徴要素)を抽
出し、そのパラメータを開示することによって、処置の
方向性を示唆する。例えば、図9に示すd^2 Xi +1の前
記の主要パラメータが“Nox濃度”と“CiHi”と“ガス
温度”であるとすると、“Nox濃度が変化してま
す。”、“CiHiの濃度が変化してます。”、“ガス温度
が変化してます。”と開示すれば、運転者或いはメンテ
ナンス者はその増減量を修正する操作を行い、且つガス
温度の増減操作を行う。
Further, in the present embodiment, if the degree of separation of the distance can be determined from the measured value or the quantified data categorized (1, 2, 3,...), The value is set as the signal level value and By increasing or decreasing the parameters, parameters (feature elements) having a large contribution ratio among the parameters are extracted, and the parameters are disclosed, thereby suggesting the direction of the treatment. For example, if the main parameters of d ^ 2 Xi shown in FIG. 9 are “CO concentration” and “hydrogen chloride”, “CO concentration is changing.”
When the message “HCL concentration is changing” is displayed, the driver or maintenance person performs an operation of correcting the increase or decrease and also performs an operation of increasing or decreasing the amount of the HCL removing agent to be charged. If the degree of isolation of the distance cannot be determined from the measured value, but it is clear that the distance does not fall within the reference space, the isolation of each parameter is classified into two levels using or not using each parameter. By extracting a parameter (feature element) having a large contribution ratio between the parameters with respect to the distance and disclosing the parameter, the direction of the treatment is suggested. For example, assuming that the main parameters of d ^ 2 Xi +1 shown in FIG. 9 are “Nox concentration”, “CiHi”, and “gas temperature”, “Nox concentration is changing.” If the message "Concentration is changing." Or "Gas temperature is changing." Is displayed, the driver or maintenance person performs an operation of correcting the increase or decrease and also performs an increase or decrease operation of the gas temperature.

【0171】かかる操作とにおいては前記計測対象
の“該当排ガスの性状状態”を隔離している重要なパラ
メータが逐次取捨・選択される。更に、前述の如く、排
ガス中に存在するクロロベンゼン、クロロフェノール類
の特定物質の増減量も、同時に、個別情報として開示さ
れる。
In this operation, important parameters that isolate the "proper exhaust gas property state" to be measured are sequentially discarded and selected. Further, as described above, the amount of increase or decrease in the specific substances of chlorobenzene and chlorophenols present in the exhaust gas is also disclosed as individual information.

【0172】このため、かかる重要なパラメータをプラ
ントの運転者・管理者等に開示することにより、プラン
トの運転・操作を改善する処置策を誘導することが可能
であり、操業の信頼性が向上する。
Therefore, by disclosing such important parameters to the plant operator / manager, it is possible to guide measures to improve the operation and operation of the plant, and to improve the reliability of operation. I do.

【0173】更に、プラントの運転・操作が成熟するに
つれて、前記“基準空間”と“重要なパラメータは各サ
イト毎に個々にカテゴリー化することにより計量値化出
来るので、より一層の効率の良いプラント操業を達成出
来る。又、プラントに依存しないので、汎用性が高い。
Further, as the operation and operation of the plant mature, the "reference space" and "important parameters" can be quantified by categorizing each site individually, so that a more efficient plant can be obtained. Operation is achievable, and versatility is high because it does not depend on the plant.

【0174】かかる本実施例のシステムは、プラントを
新設する場合やN倍プラントやN倍プロセスを立上時に
も、これらのデータを活用することより、その計画段階
から、保守費用や投資・回収等の経済性の指標の観点で
も、排出ガスの管理と計画を実現出来、より効率の高い
管理・計画業務が可能となる。 (その他の実施例)本システムの他の実施例としては、
図1に示す構成において前記各分析計、プロセス変量セ
ンサ群やプラント運転変量の情報群は適宜選択可能であ
り、限定されるものではない。
The system according to the present embodiment utilizes these data even when a new plant is built or when starting an N-fold plant or N-fold process. From the viewpoint of economic indicators such as the above, emission gas management and planning can be realized, and more efficient management and planning work becomes possible. (Other Embodiments) As another embodiment of the present system,
In the configuration shown in FIG. 1, the analyzers, the process variable sensor group, and the information group of the plant operation variable can be appropriately selected, and are not limited.

【0175】又、これらの情報と計算手段はプラント全
体を監視・制御する中央の上位管理機器内に具備するこ
とも可能である。かかる場合、特に前記質量分析計や上
位の管理機器の負担が低減出来、よりリアルタイム性が
期待出来ると共に、種々のプラント変量データやプロセ
スデータを大量に収集出来るので、より効率の高い一括
集中形のプラント管理や計画や操業やサービス業務等が
可能となる。
The information and the calculation means can be provided in a central upper management device for monitoring and controlling the entire plant. In such a case, in particular, the burden on the mass spectrometer and higher-level management equipment can be reduced, real-time performance can be expected, and a large amount of various plant variable data and process data can be collected. Plant management, planning, operation, service work, and the like can be performed.

【0176】図10には他の実施例を示す。FIG. 10 shows another embodiment.

【0177】本実施例では、前記質量分析計1000
と、HCL計10001、CO計10002、NOX計
・SOX計1003、酸素計1004等の排ガスの分析
計は個々の試料接続管(3)10005、10006に
て連結して、所定の流量の排ガスを導き、測定する構成
としている。
In this embodiment, the mass spectrometer 1000
Exhaust gas analyzers such as an HCL meter 10001, a CO meter 10002, a NOX meter / SOX meter 1003, and an oxygen meter 1004 are connected by individual sample connection pipes (3) 10005 and 10006, and exhaust gas of a predetermined flow rate is connected. It is configured to guide and measure.

【0178】かかる構成によれば、前記排ガスの性状を
求める基準空間の作成法と監視・判断・診断手法はその
機能を損なうことはないが、各分析計を個々のプロセス
毎に、或いはそのプロセスの特徴をより的確に捉える分
析計とて配置することが出来るので、より確度の高い排
ガスの性状を計測・監視することが出来るという効果が
ある。
According to this configuration, the method of creating the reference space for obtaining the properties of the exhaust gas and the method of monitoring, judging, and diagnosing do not impair the functions thereof. Since the analyzer can be arranged as an analyzer that more accurately captures the characteristics of the exhaust gas, there is an effect that the properties of the exhaust gas can be measured and monitored with higher accuracy.

【0179】又、前記各分析計は既設のものでも適用可
能であるため、拡張性に優れ、省力化の効果が大であ
る。
Further, since each of the above-mentioned analyzers can be used even if it is already installed, the analyzer is excellent in expandability and has a large effect of labor saving.

【0180】本実施例により、排ガス中のダイオキシン
類、クロロフェノール類やクロロベンゼン類の特定物質
を直接煙道から連続して採取することが出来、連続して
モニタすることが可能である。
According to this embodiment, specific substances such as dioxins, chlorophenols and chlorobenzenes in exhaust gas can be continuously collected directly from the flue, and can be monitored continuously.

【0181】又、本実施例によれば、前記ダイオキシン
類、クロロフェノール類やクロロベンゼン類の特定成分
以外の物質やプロセス変量情報やプラント運転変量をも
同時に収集することにより、排ガスの性状をリアルタイ
ムで連続して計測・分析・監視することが可能である。
According to this embodiment, the properties of the exhaust gas can be measured in real time by simultaneously collecting the substances other than the specific components of the dioxins, chlorophenols and chlorobenzenes, the process variable information, and the plant operation variable. It is possible to measure, analyze, and monitor continuously.

【0182】更には、プラントの動的な操作パラメータ
や処置法をリアルタイムにて開示することが出来、プラ
ントの安定な操業や、大気汚染の低減が得られるという
効果がある。
Furthermore, dynamic operation parameters and treatment methods of the plant can be disclosed in real time, and there is an effect that stable operation of the plant and reduction of air pollution can be obtained.

【0183】[0183]

【発明の効果】本発明によれば、廃棄物を焼却する焼却
炉から排出される排ガスの計測と監視を行う場合に、プ
ロセス条件の変更・最適化のための指標を開示し、有害
物質の排出の低減を図ることができる。
According to the present invention, when measuring and monitoring exhaust gas discharged from an incinerator for incinerating waste, an index for changing and optimizing process conditions is disclosed, and an indicator for harmful substances is disclosed. Emissions can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例の排ガス計測・監視システム
の構成例を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of an exhaust gas measurement / monitoring system according to an embodiment of the present invention.

【図2】質量分析計部の構成例を詳細に示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of a mass spectrometer unit in detail.

【図3】特定物質の計測例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a measurement example of a specific substance.

【図4】特定物質の出力例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an output example of a specific substance.

【図5】排ガスの性状情報を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing property information of exhaust gas.

【図6】状態変数フォーマット例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of a state variable format.

【図7】排ガス性状空間の作成フローを示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a flow of creating an exhaust gas property space.

【図8】排ガスの性状診断フローを示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a flow of a property diagnosis of exhaust gas.

【図9】排気ガスの状態変化例を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing an example of a state change of exhaust gas.

【図10】本発明の他の実施例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…針電極、2…電極(1)、3…電極(2)、4…第
一細孔フランジ(1)、5…第二細孔フランジ、6…第
三細孔フランジ、7…第四細孔フランジ、10…イオン
化室、11…針ホルダー、12…バックガス2供給管、
13…HV端子、14…針固定金具、15…イオン化フ
ランジ、16…排出管(1)、17…ヒータ(1)、2
0…イオンドリフト部、21…電極1内細孔、22…端
子板(1)、30…他のイオンドリフト部、31…電極
2内細孔、32…端子板(2)、33…試料導入フラン
ジ、34…試料導入管、35…ヒータ(2)、36…排
出管(2)、41…第一細孔、42…スペーサ、43…
第一細孔フランジ(2)、44…バックガス1供給管、
51…第ニ細孔、52…サイド孔(2)、61…第三細
孔、62…サイド孔(3)、71…第四細孔、72…サ
イド孔(4)、73…ヒータ、76…連結管、80…質
量分析部、81、82、83…収束レンズ、84…レン
ズ電極、85…外筒電極、86…内筒電極、91…ゲー
ト電極、92…エンドキャップ電極、92a,b…エンド
キャップ電極の細孔、93…絶縁リング、94…リング
電極、101…イオン変換器、103…バックガス3供
給管、104…バックガス3接続管、105…バックガ
ス3のボンベ、110…Hv電源、111…HV電源
線、120…ドリフト電源(1)、121、122、1
23…電源線、130…ドリフト電源(2)、140…
イオン検出器、210…ポンプ(1)、220…ポン
プ、230…データ処理・制御部、301…可変絞り機
器、302…フローメータ、400…試料接続管、40
1…可変絞り機器、402…フローメータ、921…つ
ば電極、1000…採集管、1001…試料輸送管
(1)、1002…吸引ポンプ、1003…試料輸送管
(2)、1004…フィルター、1005…排出管
(s)、1006…排気ファン、1007…排ガス排出
管、1008…差圧発生体(絞り機構)、1009…ポ
ンプ、1100…内試料発生器、1101、1102…
内試料輸送管、1201、1202…通信、電気信号
線、フィルター、1203…上位の管理機器、1000
0…質量分析計、10001…HCL計、10002…CO
計、10003…NOX・SOX計、10004…酸素計、1
0005、10006…試料接続管(3)、20000
…プロセスセンサ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Needle electrode, 2 ... Electrode (1), 3 ... Electrode (2), 4 ... First pore flange (1), 5 ... Second pore flange, 6 ... Third pore flange, 7 ... Fourth Pore flange, 10: ionization chamber, 11: needle holder, 12: back gas 2 supply pipe,
13 HV terminal, 14 needle fixing bracket, 15 ionization flange, 16 discharge pipe (1), 17 heater (1), 2
0: ion drift portion, 21: pore in electrode 1, 22: terminal plate (1), 30: other ion drift portion, 31: pore in electrode 2, 32: terminal plate (2), 33: sample introduction Flange, 34: sample introduction tube, 35: heater (2), 36: discharge tube (2), 41: first pore, 42: spacer, 43 ...
First pore flange (2), 44 ... back gas 1 supply pipe,
51: second pore, 52: side hole (2), 61: third pore, 62: side hole (3), 71: fourth pore, 72: side hole (4), 73: heater, 76 .., Connecting tube, 80, mass spectrometer, 81, 82, 83, converging lens, 84, lens electrode, 85, outer cylinder electrode, 86, inner cylinder electrode, 91, gate electrode, 92, end cap electrode, 92a, b ... pores in the end cap electrode, 93 ... insulating ring, 94 ... ring electrode, 101 ... ion converter, 103 ... back gas 3 supply pipe, 104 ... back gas 3 connection pipe, 105 ... back gas 3 cylinder, 110 ... Hv power supply, 111: HV power supply line, 120: drift power supply (1), 121, 122, 1
23 ... power supply line, 130 ... drift power supply (2), 140 ...
Ion detector, 210: pump (1), 220: pump, 230: data processing / control unit, 301: variable throttle device, 302: flow meter, 400: sample connection pipe, 40
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Variable throttle apparatus, 402 ... Flow meter, 921 ... Spit electrode, 1000 ... Collection tube, 1001 ... Sample transport tube (1), 1002 ... Suction pump, 1003 ... Sample transport tube (2), 1004 ... Filter, 1005 ... Exhaust pipe (s), 1006 ... exhaust fan, 1007 ... exhaust gas exhaust pipe, 1008 ... differential pressure generator (throttle mechanism), 1009 ... pump, 1100 ... internal sample generator, 1101, 1102 ...
Internal sample transport pipe, 1201, 1202 ... communication, electric signal line, filter, 1203 ... upper management device, 1000
0: mass spectrometer, 10001: HCL meter, 10002: CO
Total, 10003 NOX / SOX total, 10004 Oxygen total, 1
0005, 10006 ... sample connection pipe (3), 20000
... Process sensor.

Claims (20)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 廃棄物を焼却する焼却炉から排出される
排ガスの計測と監視を行う排ガス計測・監視システムで
あって、 排ガスの成分を複数項目にわたって測定し、前記各項目
の成分に基づいて基準となる数値を作成し、以降この基
準数値を基に排ガスの監視を行うことを特徴とする排ガ
ス計測・監視システム。
An exhaust gas measurement / monitoring system for measuring and monitoring exhaust gas discharged from an incinerator for incinerating waste, comprising: measuring exhaust gas components over a plurality of items; An exhaust gas measurement / monitoring system that creates a reference value and monitors exhaust gas based on the reference value.
【請求項2】 請求項1の排ガス計測・監視システムに
おいて、 排ガスの特定物質(成分)を分析する質量分析計をプラ
ント内に具備し、前記質量分析計にて前記排ガス中に含
まれる特定物質(成分)を計測し、前記排ガス中に含ま
れる特定物質(成分)以外のSOX、NOXや塩化水素等の物
質(成分)を別途具備する各種の分析計にて計測し、 前記プラントの温度や圧力や流量等のプロセス変量を別
途具備する各種のセンサにて計測し、 前記プラントに具備される集塵機や水蒸気等の投入剤量
等のプラント運転変量の情報を収集し、 前記質量分析計やそれ以外の前記分析計からの計測値の
情報と前記プラント運転変量の情報から、前記排ガスの
当該性状(特定の固有空間又は基準空間)を作成し、 前記当該性状の排ガスとは別に、日常のプラント運転に
て前記排ガスを計測・監視のため収集される前記質量分
析計の計測値と、SOX計、NOX計や塩化水素計等の分析計
からの計測値と、プラント運転変量の情報から構成され
る観測データ群(監視データ)と前記当該性状(特定の
固有空間又は基準空間)とを比較して、 前記観測データ群(監視データ)の性状を診断する計算
手段を具備し、前記排ガス(監視データ)の性状変化や
状態変化を計測・診断・監視することを特徴とする排ガ
ス計測・監視システム。
2. The exhaust gas measurement / monitoring system according to claim 1, further comprising a mass spectrometer in the plant for analyzing a specific substance (component) of the exhaust gas, wherein the mass spectrometer includes a specific substance contained in the exhaust gas. (Components) are measured and measured with various analyzers separately provided with substances (components) such as SOX, NOX and hydrogen chloride other than the specific substances (components) contained in the exhaust gas. Measures with various sensors separately equipped with process variables such as pressure and flow rate, collects information on plant operation variables such as the amount of a dust collector provided in the plant and the input amount of steam and the like, and collects information on the mass spectrometer and the like. From the information of the measurement values from the analyzer other than the above and the information of the plant operation variables, create the property (specific specific space or reference space) of the exhaust gas, and separate from the exhaust gas of the property, a daily plan It consists of the measured values of the mass spectrometer collected for measuring and monitoring the exhaust gas during operation, the measured values from analyzers such as SOX meter, NOX meter and hydrogen chloride meter, and information on plant operation variables. A means for comparing the observed data group (monitored data) with the property (specific eigenspace or reference space) to diagnose the property of the observed data group (monitored data); An exhaust gas measurement / monitoring system characterized by measuring, diagnosing, and monitoring changes in data and properties.
【請求項3】 請求項2の排ガス計測・監視システムに
おいて、 前記(特定の固有空間又は基準空間)と(監視データ)
は前記質量分析計からの炭化水素系物質と、 クロロフェノール類やクロロベンゼン類の特定計測物質
と、 前記特定計測物質以外に前記質量分析計にて同時に計測
される臭化水素や硫酸等の特定計測物質以外の物質と、 前記質量分析計以外の分析計にて計測されるSOX、NOX、
塩化水素、一酸化炭素、二酸化炭素、酸素、水分等の物
質と、 前記プラントに具備される電気集塵機の温度、ガス温
度、ガス圧力、ガス流量、プロセスに投入される除去剤
量や水蒸気等のプラント運転変量とで構成してあること
を特徴とする排ガス計測・監視システム。
3. The exhaust gas measurement / monitoring system according to claim 2, wherein the (specific specific space or reference space) and (monitoring data)
Is a hydrocarbon-based substance from the mass spectrometer, a specific measurement substance such as chlorophenols and chlorobenzenes, and a specific measurement such as hydrogen bromide and sulfuric acid simultaneously measured by the mass spectrometer in addition to the specific measurement substance. Substances other than substances, SOX, NOX, measured by an analyzer other than the mass spectrometer
Substances such as hydrogen chloride, carbon monoxide, carbon dioxide, oxygen, moisture, etc., and the temperature, gas temperature, gas pressure, gas flow rate of the electric precipitator provided in the plant, the amount of removing agent and water vapor to be injected into the process, An exhaust gas measurement and monitoring system comprising a plant operation variable.
【請求項4】 請求項2の排ガス計測・監視システムに
おいて、 前記(特定の固有空間又は基準空間)と(監視データ)
は前記質量分析計からの炭化水素系物質と、 前記特定計測物質以外に前記質量分析計にて同時に計測
される臭化水素や硫酸等の特定計測物質以外の物質と、 前記質量分析計以外の分析計にて計測されるSOX、NOX、
塩化水素、一酸化炭素、二酸化炭素、酸素、水分等の物
質と、 前記プラントに具備される電気集塵機の温度、ガス温
度、ガス圧力、ガス流量、プロセスに投入される除去剤
量や水蒸気等のプラント運転変量とで構成し、 且つ前記質量分析計からのクロロフェノール類やクロロ
ベンゼン類の特定物質の計測値を単独で開示することを
特徴とする排ガス計測・監視システム。
4. The exhaust gas measurement / monitoring system according to claim 2, wherein the (specific specific space or reference space) and (monitoring data)
Are hydrocarbon substances from the mass spectrometer, and substances other than the specific measurement substances, such as hydrogen bromide and sulfuric acid, which are simultaneously measured by the mass spectrometer, in addition to the specific measurement substances, SOX, NOX, measured by analyzer
Substances such as hydrogen chloride, carbon monoxide, carbon dioxide, oxygen, moisture, etc. An exhaust gas measurement / monitoring system comprising a plant operation variable and disclosing a measurement value of a specific substance such as chlorophenols or chlorobenzenes from the mass spectrometer alone.
【請求項5】 請求項2の排ガス計測・監視システムに
おいて、 前記(特定の固有空間又は基準空間)と(監視データ)
は前記質量分析計からの炭化水素系物質と、 前記質量分析計からのクロロフェノール類やクロロベン
ゼン類の特定物質の計測値を前記プロセスの発生量の範
囲内の値にて設定し、 前記特定計測物質以外に前記質量分析計にて同時に計測
される臭化水素や硫酸等の特定計測物質以外の物質と、 前記質量分析計以外の分析計にて計測されるSOX、NOX、
塩化水素、一酸化炭素、二酸化炭素、酸素、水分等の物
質と、 前記プラントに具備される電気集塵機の温度、ガス温
度、ガス圧力、ガス流量、プロセスに投入される除去剤
量や水蒸気等のプラント運転変量とで構成し、 且つ前記質量分析計からのクロロフェノール類やクロロ
ベンゼン類の特定物質の計測値を、その検量単独で開示
することを特徴とする排ガス計測・監視システム。
5. The exhaust gas measurement / monitoring system according to claim 2, wherein the (specific specific space or reference space) and (monitoring data)
Sets the measured values of the hydrocarbon-based substance from the mass spectrometer and the specific substances such as chlorophenols and chlorobenzenes from the mass spectrometer at a value within the range of the amount of the process generated; Substances other than the specific measurement substances such as hydrogen bromide and sulfuric acid which are simultaneously measured by the mass spectrometer in addition to the substances, and SOX, NOX,
Substances such as hydrogen chloride, carbon monoxide, carbon dioxide, oxygen, moisture, etc., and the temperature, gas temperature, gas pressure, gas flow rate of the electric precipitator provided in the plant, the amount of the removing agent and water vapor supplied to the process, An exhaust gas measurement / monitoring system comprising a plant operation variable and disclosing a measurement value of a specific substance such as chlorophenols or chlorobenzenes from the mass spectrometer, alone in the calibration.
【請求項6】 請求項2の排ガス計測・監視システムに
おいて、 前記質量分析計は、前記排ガスをほぼ大気圧下でイオン
化する針状電極を有し、前記針状電極に、少なくとも負
電圧或いは正電圧を印加出来る供給手段1と各電極やレ
ンズ系に印加するイオン加速電圧を負から正に切替える
供給手段2を具備し、前記各供給手段にて、前記排ガス
中の炭化水素系の物質を正イオン化し、或いはクロロフ
ェノール類やクロロベンゼン類や臭化水素や硫酸等の物
質を負イオン化して計測することを特徴とする排ガス計
測・監視システム。
6. The exhaust gas measurement / monitoring system according to claim 2, wherein the mass spectrometer has a needle electrode for ionizing the exhaust gas at substantially atmospheric pressure, and the needle electrode has at least a negative voltage or a positive voltage. A supply means 1 capable of applying a voltage and a supply means 2 for switching an ion acceleration voltage applied to each electrode or lens system from negative to positive are provided. Each supply means corrects a hydrocarbon-based substance in the exhaust gas. An exhaust gas measurement / monitoring system characterized by ionizing or negatively ionizing substances such as chlorophenols, chlorobenzenes, hydrogen bromide, and sulfuric acid.
【請求項7】 請求項2の排ガス計測・監視システムに
おいて、 前記排ガスを前記質量分析計に導入するために具備され
る配管経路おいて、前記配管経路内に前記質量分析計以
外の前記排ガス中のSOX、NOX、塩化水素、一酸化炭素、
二酸化炭素、酸素、水分等を計測するための分析計への
導入採集管を具備していることを特徴とする排ガス計測
・監視システム。
7. The exhaust gas measuring / monitoring system according to claim 2, wherein in the piping route provided for introducing the exhaust gas into the mass spectrometer, the exhaust gas other than the mass spectrometer is provided in the piping route. SOX, NOX, hydrogen chloride, carbon monoxide,
An exhaust gas measurement / monitoring system characterized by comprising an introduction pipe to an analyzer for measuring carbon dioxide, oxygen, moisture and the like.
【請求項8】 請求項2の排ガス計測・監視システムに
おいて、 前記排ガスを前記質量分析計に導入するために具備した
配管経路と前記質量分析計以外の前記排ガス中のSOX、N
OX、塩化水素、一酸化炭素、二酸化炭素、酸素、水分等
を計測するために具備した分析計への導入配管経路とは
分離されて構成されていることを特徴とする排ガス計測
・監視システム。
8. The exhaust gas measuring / monitoring system according to claim 2, wherein a pipe route provided for introducing the exhaust gas into the mass spectrometer and SOX, N in the exhaust gas other than the mass spectrometer.
An exhaust gas measurement / monitoring system characterized in that it is separated from an introduction pipe route to an analyzer provided for measuring OX, hydrogen chloride, carbon monoxide, carbon dioxide, oxygen, moisture and the like.
【請求項9】 請求項2の排ガス計測・監視システムに
おいて、 前記排ガスを分析する質量分析計と、前記排ガス中のSO
X、NOX、塩化水素、一酸化炭素、二酸化炭素、酸素、水
分等を計測するために具備した分析計と、前記プラント
の温度や圧力や流量等のプロセス変量を計測するセンサ
群或いは前記センサ群のデータを一括管理する管理機器
と、前記プラントに具備した集塵機や水蒸気等の投入剤
量等のプラント運転変量の情報を管理する機器とは、通
信ケーブルやRS232Cケーブル等の電気的な接続形式によ
り接続されていることを特徴とする排ガス計測・監視シ
ステム。
9. The exhaust gas measurement / monitoring system according to claim 2, wherein a mass spectrometer for analyzing the exhaust gas and SO in the exhaust gas are provided.
An analyzer provided for measuring X, NOX, hydrogen chloride, carbon monoxide, carbon dioxide, oxygen, moisture, etc., and a sensor group or the sensor group for measuring process variables such as temperature, pressure, and flow rate of the plant The management device that collectively manages the data of the plant and the device that manages the information of the plant operation variables such as the amount of the dust collector and the amount of the input agent such as steam provided in the plant are electrically connected by a communication cable or an RS232C cable or the like. An exhaust gas measurement / monitoring system characterized by being connected.
【請求項10】 請求項2の排ガス計測・監視システム
において、 前記計算手段は、前記当該排ガスの多次元の情報から、
当該性状(特定の固有空間又は基準空間)を作成する計
算機能1を具備し、前記計算手段を前記質量分析計の内
部に具備していることを特徴とする排ガス計測・監視シ
ステム。
10. The exhaust gas measuring / monitoring system according to claim 2, wherein the calculating means calculates a value of the exhaust gas based on multidimensional information of the exhaust gas.
An exhaust gas measurement / monitoring system comprising: a calculation function 1 for creating the property (a specific eigenspace or a reference space); and wherein the calculation means is provided inside the mass spectrometer.
【請求項11】 請求項10の排ガス計測・監視システ
ムにおいて、 前記計算機能1は以下の手順にて、(1)前記当該排ガ
スの固有モードの空間(基準空間)を作成するデータを
収集し、そのデータ数は、少なくとも前記各種のデータ
群の少なくとも要素数以上とし、(2)前記当該排ガス
の(1)項のデータを前記各要素毎に、その平均値と標
準偏差で正規化し、(3)前記(2)項のデータから、
前記各要素の数のみで決定される2次元の相関行列を作
成し、さらにこの行列(データ群)を加工して、前記行
列のマハラノビスの距離を求め、これらの距離で決定し
た分布状態(その平均値は0で、その標準偏差は約1)
として、前記当該排ガスの基準空間としてあることを特
徴とする排ガス計測・監視システム。
11. The exhaust gas measurement / monitoring system according to claim 10, wherein the calculation function 1 collects data for creating a space (reference space) of the eigenmode of the exhaust gas in the following procedure: The number of data is at least the number of elements of the various data groups, and (2) the data of item (1) of the exhaust gas is normalized for each of the elements by an average value and a standard deviation, and (3) ) From the data of the above item (2),
A two-dimensional correlation matrix determined only by the number of the respective elements is created, and this matrix (data group) is further processed to obtain Mahalanobis distances of the matrix, and the distribution state determined by these distances (the The average value is 0 and its standard deviation is about 1)
An exhaust gas measurement / monitoring system, wherein the exhaust gas is used as a reference space for the exhaust gas.
【請求項12】 請求項2の排ガス計測・監視システム
において、 前記計算手段は、前記当該性状(特定の固有空間又は基
準空間)と日常のプラント運転にて前記排ガスを計測・
監視のため収集される前記質量分析計の計測値と、SOX
計、NOX計や塩化水素計等の分析計からの計測値と、プ
ラント運転変量の情報から構成される観測データ群(監
視データ)と前記当該性状(特定の固有空間又は基準空
間)とを比較して、前記観測データ群(監視データ)の
性状を区別し、かつその主要な要素を算出する計算手段
2を具備していることを特徴とする排ガス計測・監視シ
ステム。
12. The exhaust gas measuring / monitoring system according to claim 2, wherein the calculating means measures and measures the exhaust gas by the property (specific specific space or reference space) and daily plant operation.
The mass spectrometer readings collected for monitoring and SOX
Comparison between measured values from analyzers such as a total meter, NOX meter and hydrogen chloride meter, observation data group (monitoring data) consisting of information on plant operation variables, and the above-mentioned properties (specific eigenspace or reference space) An exhaust gas measurement / monitoring system comprising a calculating means 2 for distinguishing the properties of the observation data group (monitoring data) and calculating main elements thereof.
【請求項13】 請求項12の排ガス計測・監視システ
ムにおいて、 前記“基準空間”と前記観測データ群(監視データ)と
のマハラノビスの距離を比較し、その距離が前記基準空
間作成時のデータ群に属する場合は、前記排ガスの性状
は変化無しと診断し、プロセス変量の維持・継続を開示
することを特徴とする排ガス計測・監視システム。
13. The exhaust gas measurement / monitoring system according to claim 12, wherein a Mahalanobis distance between the “reference space” and the observation data group (monitoring data) is compared, and the distance is determined when the reference space is created. The exhaust gas measurement / monitoring system is characterized in that, if it belongs to, the property of the exhaust gas is diagnosed as having no change, and maintenance / continuation of the process variable is disclosed.
【請求項14】 請求項12の排ガス計測・監視システ
ムにおいて、 前記“基準空間”と前記観測データ群(監視データ)と
のマハラノビスの距離を比較し、その距離が前記基準空
間作成時のデータ群に属さない場合、且つその距離の隔
離程度が計量値で判断出来る場合にはその値を信号の水
準値として、前記各計測値と情報の各パラメータを増減
して、寄与率の大きいパラメータのみを特徴要素として
算出する計算機能を有し、前記特徴要素を開示すること
を特徴とする排ガス計測・監視システム。
14. The exhaust gas measurement / monitoring system according to claim 12, wherein a Mahalanobis distance between the “reference space” and the observation data group (monitoring data) is compared, and the distance is determined when the reference space is created. If the distance does not belong to, and if the degree of isolation of the distance can be determined by the measured value, the value is used as the signal level value, and the parameters of the measured value and the information are increased or decreased, and only the parameter having a large contribution rate is determined. An exhaust gas measurement / monitoring system having a calculation function for calculating as a characteristic element, wherein the characteristic element is disclosed.
【請求項15】 請求項12又は14の排ガス計測・監
視システムにおいて、 前記“基準空間”と前記観測データ群(監視データ)と
のマハラノビスの距離を比較し、その距離が前記基準空
間作成時のデータ群に属さない場合に、その距離の隔離
程度を前記排ガスの性状に合わせて少なくとも1つ以上
の排ガス性状にカテゴリー化し、前記隔離隔離の程度を
計量化して識別し、前記計量化データを開示することを
特徴とする排ガス計測・監視システム。
15. The exhaust gas measurement / monitoring system according to claim 12 or 14, wherein a Mahalanobis distance between the “reference space” and the observation data group (monitoring data) is compared, and the distance is determined when the reference space is created. If it does not belong to the data group, the degree of isolation of the distance is categorized into at least one or more exhaust gas properties according to the properties of the exhaust gas, the degree of isolation is quantified and identified, and the quantified data is disclosed. An exhaust gas measurement and monitoring system characterized by:
【請求項16】 請求項12の排ガス計測・監視システ
ムにおいて、 前記“基準空間”と前記観測データ群(監視データ)と
のマハラノビスの距離を比較し、その距離が前記基準空
間作成時のデータ群に属さない場合、且つその距離の隔
離程度が計量値で判断出来ないが基準空間内に入ってい
ないことが明白な場合は、各パラメータを使用する、使
用しないという2水準のカテゴリーのもとに各パラメー
タの前記隔離距離に対して、その有効性の寄与率の大き
いパラメータのみを特徴要素として算出する計算機能を
有し、前記特徴要素を開示することを特徴とする排ガス
計測・監視システム。
16. The exhaust gas measurement / monitoring system according to claim 12, wherein a Mahalanobis distance between the “reference space” and the observation data group (monitoring data) is compared, and the distance is determined when the reference space is created. If it does not belong to the standard and if the degree of isolation of the distance cannot be determined from the measured value but it is clear that the distance does not fall within the reference space, use the two-level category of using or not using each parameter. An exhaust gas measurement / monitoring system having a calculation function of calculating only a parameter having a large contribution rate of its effectiveness as a characteristic element with respect to the isolation distance of each parameter, and disclosing the characteristic element.
【請求項17】 請求項12又は14の排ガス計測・監
視システムにおいて、 前記“基準空間”と前記観測データ群(監視データ)と
のマハラノビスの距離を比較し、その距離が前記基準空
間作成時のデータ群に属さない場合、且つその距離の隔
離程度が基準空間内に入っていないことが明白な場合に
は、各パラメータを主成分分析にて特徴要素を算出し、
前記特徴要素を開示することを特徴とする排ガス計測・
監視システム。
17. The exhaust gas measurement / monitoring system according to claim 12, wherein a Mahalanobis distance between the “reference space” and the observation data group (monitoring data) is compared, and the distance is determined when the reference space is created. If it does not belong to the data group, and it is clear that the degree of isolation of the distance does not fall within the reference space, each parameter is used to calculate a feature element by principal component analysis,
Exhaust gas measurement characterized by disclosing the characteristic elements
Monitoring system.
【請求項18】 請求項12又は16の排ガス計測・監
視システムにおいて、 前記“基準空間”と前記観測データ群(監視データ)と
のマハラノビスの距離を比較し、その距離が前記基準空
間作成時のデータ群に属さない場合、且つその距離の隔
離程度が計量値で判断出来、更にその特徴要素が明白に
現れる場合には、前記排ガスの性状と前記特徴要素を開
示し、プロセス変量を操作する情報を開示することを特
徴とする排ガス計測・監視システム。
18. The exhaust gas measuring / monitoring system according to claim 12, wherein a Mahalanobis distance between the “reference space” and the observation data group (monitoring data) is compared, and the distance is determined when the reference space is created. If it does not belong to the data group, and the degree of separation of the distance can be determined from the measured value, and if the characteristic element clearly appears, the properties of the exhaust gas and the characteristic element are disclosed, and information for operating the process variable An exhaust gas measurement / monitoring system characterized by the following.
【請求項19】 請求項12の排ガス計測・監視システ
ムにおいて、 前記“基準空間”と前記観測データ群(監視データ)と
のマハラノビスの距離を比較し、その距離が前記基準空
間作成時のデータ群に属さない場合、且つその距離の隔
離程度が基準空間内に入っていないことが明白な場合に
は、各パラメータを主成分分析にて特徴要素を算出し、
前記特徴要素を開示することを特徴とする排ガス計測・
監視システム。
19. The exhaust gas measurement / monitoring system according to claim 12, wherein a Mahalanobis distance between the “reference space” and the observation data group (monitoring data) is compared, and the distance is determined when the reference space is created. If it does not belong to, and if it is clear that the degree of isolation of the distance is not in the reference space, calculate each parameter to the feature element by principal component analysis,
Exhaust gas measurement characterized by disclosing the characteristic elements
Monitoring system.
【請求項20】 請求項12又は19の排ガス計測・監
視システムにおいて、 前記“基準空間”と前記観測データ群(監視データ)と
のマハラノビスの距離を比較し、その距離が前記基準空
間作成時のデータ群に属さない場合、且つその距離の隔
離程度が計量値で判断出来ないが基準空間内に入ってい
ないことが明白な場合、更にその特徴要素が明白に現れ
る場合には、前記排ガスの性状と前記特徴要素を開示
し、プロセス変量を操作する情報を開示することを特徴
とする排ガス計測・監視システム。
20. The exhaust gas measurement / monitoring system according to claim 12 or 19, wherein a Mahalanobis distance between the “reference space” and the observation data group (monitoring data) is compared, and the distance is determined when the reference space is created. If it does not belong to the data group and if the degree of isolation of the distance cannot be determined from the measured value but it is clear that it does not fall within the reference space, and if its characteristic elements appear clearly, the properties of the exhaust gas An exhaust gas measurement / monitoring system characterized by disclosing the above-mentioned characteristic elements and information for manipulating process variables.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013153705A1 (en) * 2012-04-12 2013-10-17 住友重機械工業株式会社 Device and method for observing abnormalities in circulating fluidized bed boiler
JP2014196897A (en) * 2013-03-06 2014-10-16 新日鉄住金エンジニアリング株式会社 Waste charging control device and waste charging control method
JP2017215275A (en) * 2016-06-02 2017-12-07 いすゞ自動車株式会社 Method and system for measuring amount of unburned fuel in exhaust gas
KR101843879B1 (en) * 2017-06-26 2018-03-30 한국환경공단 System for detecting abnormality data, method thereof and computer recordable medium storing the method

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102735799B (en) * 2012-06-19 2015-11-04 北京雪迪龙科技股份有限公司 A kind of motor exhaust monitoring system

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09330858A (en) * 1996-06-07 1997-12-22 Hitachi Ltd Method and system for generating schedule management chart
JPH10124766A (en) * 1996-10-23 1998-05-15 Nittan Co Ltd Environment monitoring system, abnormality detecting method and device therefor
JP2000046701A (en) * 1998-07-23 2000-02-18 Japan Nuclear Cycle Development Inst States Of Projects Method for diagnosing equipment
JP2000104912A (en) * 1998-09-29 2000-04-11 Hitachi Ltd Waste incinerator and its control method
JP2000114130A (en) * 1998-09-30 2000-04-21 Miyazaki Oki Electric Co Ltd Control method and control system for semiconductor manufacturing equipment
JP2000252179A (en) * 1999-03-04 2000-09-14 Hitachi Ltd Semiconductor manufacturing process stabilization support system
JP2000259222A (en) * 1999-03-04 2000-09-22 Hitachi Ltd Device monitoring and preventive maintenance system

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09330858A (en) * 1996-06-07 1997-12-22 Hitachi Ltd Method and system for generating schedule management chart
JPH10124766A (en) * 1996-10-23 1998-05-15 Nittan Co Ltd Environment monitoring system, abnormality detecting method and device therefor
JP2000046701A (en) * 1998-07-23 2000-02-18 Japan Nuclear Cycle Development Inst States Of Projects Method for diagnosing equipment
JP2000104912A (en) * 1998-09-29 2000-04-11 Hitachi Ltd Waste incinerator and its control method
JP2000114130A (en) * 1998-09-30 2000-04-21 Miyazaki Oki Electric Co Ltd Control method and control system for semiconductor manufacturing equipment
JP2000252179A (en) * 1999-03-04 2000-09-14 Hitachi Ltd Semiconductor manufacturing process stabilization support system
JP2000259222A (en) * 1999-03-04 2000-09-22 Hitachi Ltd Device monitoring and preventive maintenance system

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013153705A1 (en) * 2012-04-12 2013-10-17 住友重機械工業株式会社 Device and method for observing abnormalities in circulating fluidized bed boiler
JP2013221626A (en) * 2012-04-12 2013-10-28 Sumitomo Heavy Ind Ltd Abnormality monitoring device and abnormality monitoring method of circulating fluidized bed boiler
JP2014196897A (en) * 2013-03-06 2014-10-16 新日鉄住金エンジニアリング株式会社 Waste charging control device and waste charging control method
JP2017215275A (en) * 2016-06-02 2017-12-07 いすゞ自動車株式会社 Method and system for measuring amount of unburned fuel in exhaust gas
KR101843879B1 (en) * 2017-06-26 2018-03-30 한국환경공단 System for detecting abnormality data, method thereof and computer recordable medium storing the method

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