JP2003227795A - 灰中未燃分計測装置 - Google Patents
灰中未燃分計測装置Info
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- JP2003227795A JP2003227795A JP2002027717A JP2002027717A JP2003227795A JP 2003227795 A JP2003227795 A JP 2003227795A JP 2002027717 A JP2002027717 A JP 2002027717A JP 2002027717 A JP2002027717 A JP 2002027717A JP 2003227795 A JP2003227795 A JP 2003227795A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ボイラ火炉から発生する排ガス中の未燃分を
計測する装置において、排ガス中の未燃分の平均的な値
を計測する。 【解決手段】 火炉内で発生した排ガスは、煙道内空間
１０２の異なる位置に配置された複数のイジェクタ１０
３ａ，１０３ｂ，１０３ｃにてサンプリングされてから
合流され、サンプリングラインＬ１を介し、三方バルブ
１０５を経てサイクロン１０６に送られる。サイクロン
１０６にて捕集・分離した灰分はＬＩＢＳ装置１０７に
て分析され、未燃分が計測される。煙道内空間１０２に
おける排ガス中の未燃分濃度が位置によって異なってい
ても、多点サンプリングをしているため、複数位置でサ
ンプリングして合流した排ガス中の未燃分濃度は平均的
なものとなり、正確に未燃分の計測ができる。
計測する装置において、排ガス中の未燃分の平均的な値
を計測する。 【解決手段】 火炉内で発生した排ガスは、煙道内空間
１０２の異なる位置に配置された複数のイジェクタ１０
３ａ，１０３ｂ，１０３ｃにてサンプリングされてから
合流され、サンプリングラインＬ１を介し、三方バルブ
１０５を経てサイクロン１０６に送られる。サイクロン
１０６にて捕集・分離した灰分はＬＩＢＳ装置１０７に
て分析され、未燃分が計測される。煙道内空間１０２に
おける排ガス中の未燃分濃度が位置によって異なってい
ても、多点サンプリングをしているため、複数位置でサ
ンプリングして合流した排ガス中の未燃分濃度は平均的
なものとなり、正確に未燃分の計測ができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、火力プラント等の
ボイラに用いて好適な灰中未燃分計測装置に関し、排ガ
ス中の灰中未燃分の平均的な値を計測することができる
ように工夫したものである。
ボイラに用いて好適な灰中未燃分計測装置に関し、排ガ
ス中の灰中未燃分の平均的な値を計測することができる
ように工夫したものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、微粉炭，フライアッシュ
（灰）等の発熱量，未燃分，成分組成を計測する装置と
して、化学分析装置が良く知られている。ところが、こ
れらの分析装置は試料を採取してから分析結果が得られ
るまでに、かなりの時間（２０〜１２０分）を必要とす
るため、計測結果を用いてボイラー等（火力プラントの
場合）の制御を行うことは困難であった。
（灰）等の発熱量，未燃分，成分組成を計測する装置と
して、化学分析装置が良く知られている。ところが、こ
れらの分析装置は試料を採取してから分析結果が得られ
るまでに、かなりの時間（２０〜１２０分）を必要とす
るため、計測結果を用いてボイラー等（火力プラントの
場合）の制御を行うことは困難であった。
【０００３】そこで、本発明者等は先に、特開平１０−
１８５８１７号公報等で提案したレーザ誘起ブレークダ
ウン法（Laser Induced Breakdown Spectroscopy :ＬＩ
ＢＳ法）を採用し、装置化することを想起した。
１８５８１７号公報等で提案したレーザ誘起ブレークダ
ウン法（Laser Induced Breakdown Spectroscopy :ＬＩ
ＢＳ法）を採用し、装置化することを想起した。
【０００４】このＬＩＢＳ法は、例えば図７に示すよう
に装置化される。即ち、各種プラント等の配管１内に
は、測定対象物が存在（流通）している。測定対象物と
しては、微粉炭，フライアッシュ等がある。この配管１
のうち測定場２の部分には、パージ空気通路３ａを備え
た計測窓３が設置されている。
に装置化される。即ち、各種プラント等の配管１内に
は、測定対象物が存在（流通）している。測定対象物と
しては、微粉炭，フライアッシュ等がある。この配管１
のうち測定場２の部分には、パージ空気通路３ａを備え
た計測窓３が設置されている。
【０００５】そして、ＬＩＢＳ装置４を構成するパルス
レーザ装置５から出力されたレーザ光は、レンズ６及び
計測窓３を介して測定場２に集光される。このため、測
定場２に存在する微粒子がプラズマ化し、プラズマ化し
た成分物質からはプラズマ光が発生する。
レーザ装置５から出力されたレーザ光は、レンズ６及び
計測窓３を介して測定場２に集光される。このため、測
定場２に存在する微粒子がプラズマ化し、プラズマ化し
た成分物質からはプラズマ光が発生する。
【０００６】発生したプラズマ光は、測定場２の計測窓
３から外部に出力され、ミラー７で反射され、さらにレ
ンズ８で集光されて分光器９に入射される。分光器９
は、波長が１９０nm〜５００ｎｍ（或いはこの範囲内の
一部の波長域）のプラズマ光を分光し、分光した光成分
をＣＣＤカメラ１０に入力する。
３から外部に出力され、ミラー７で反射され、さらにレ
ンズ８で集光されて分光器９に入射される。分光器９
は、波長が１９０nm〜５００ｎｍ（或いはこの範囲内の
一部の波長域）のプラズマ光を分光し、分光した光成分
をＣＣＤカメラ１０に入力する。
【０００７】高速ゲートが可能なＣＣＤカメラ１０は、
分光器９にて分光された分光プラズマ光を検出し、この
分光プラズマ光に応じた信号をコンピュータ１１に転送
する。なお、ＣＣＤカメラ１０は、同期ライン１２を介
してパルスレーザ装置５と接続されており、ＣＣＤカメ
ラ１０のゲート制御と、パルスレーザ装置５の発振とを
同期させている。
分光器９にて分光された分光プラズマ光を検出し、この
分光プラズマ光に応じた信号をコンピュータ１１に転送
する。なお、ＣＣＤカメラ１０は、同期ライン１２を介
してパルスレーザ装置５と接続されており、ＣＣＤカメ
ラ１０のゲート制御と、パルスレーザ装置５の発振とを
同期させている。
【０００８】コンピュータ１１は、転送されてきた信号
（各成分からの発光強度情報を有している）を情報処理
演算することにより、測定場２に存在する組成成分の種
類や濃度を検出することができ、この組成成分の種類・
濃度から微粉炭，フライアッシュの発熱量，未燃分，成
分組成等をリアルタイムで算出する。
（各成分からの発光強度情報を有している）を情報処理
演算することにより、測定場２に存在する組成成分の種
類や濃度を検出することができ、この組成成分の種類・
濃度から微粉炭，フライアッシュの発熱量，未燃分，成
分組成等をリアルタイムで算出する。
【０００９】このようにＬＩＢＳ装置４は、測定現場に
てリアルタイムで測定対象物の組成成分の計測ができる
ので、計測結果に基づき、プラント等の運転制御を良好
に実行することができるようになる。
てリアルタイムで測定対象物の組成成分の計測ができる
ので、計測結果に基づき、プラント等の運転制御を良好
に実行することができるようになる。
【００１０】そこで、本発明者は、前述したＬＩＢＳ装
置を用いてボイラにおける灰中の未燃分をリアルタイム
で計測することができる新規な灰中未燃分計測システム
を開発して出願した（特願２００１−１８４５１６）。
置を用いてボイラにおける灰中の未燃分をリアルタイム
で計測することができる新規な灰中未燃分計測システム
を開発して出願した（特願２００１−１８４５１６）。
【００１１】ここで、先に出願した特願２００１−１８
４５１６の内容を、説明する。図４は先に出願した灰中
未燃分計測システムの概略構成図、図５はその作用説明
図で同図（ａ）は通常モードの流路説明図、同図（ｂ）
は流量計測モードの流路説明図、図６は同じく作用説明
図で同図（ａ）はパージモードの流路説明図、同図
（ｂ）はサンプルモードの流路説明図である。
４５１６の内容を、説明する。図４は先に出願した灰中
未燃分計測システムの概略構成図、図５はその作用説明
図で同図（ａ）は通常モードの流路説明図、同図（ｂ）
は流量計測モードの流路説明図、図６は同じく作用説明
図で同図（ａ）はパージモードの流路説明図、同図
（ｂ）はサンプルモードの流路説明図である。
【００１２】図４に示すように、図示しないボイラの燃
焼ガス（排ガス）ラインから適宜弁装置を介して分岐し
た主サンプリングラインＡ中に、灰の入ったサンプルガ
スを吸引する第１のイジェクタ２０ａ，２０ｂと、該第
１イジェクタ２０ａ，２０ｂで吸引されたサンプルガス
中から灰分を分離・捕集する第１のサイクロン２１と、
該第１サイクロン２１で分離・捕集された灰分を吸引す
る第２のイジェクタ２２とがライン上流側から下流側に
順次介装されている。
焼ガス（排ガス）ラインから適宜弁装置を介して分岐し
た主サンプリングラインＡ中に、灰の入ったサンプルガ
スを吸引する第１のイジェクタ２０ａ，２０ｂと、該第
１イジェクタ２０ａ，２０ｂで吸引されたサンプルガス
中から灰分を分離・捕集する第１のサイクロン２１と、
該第１サイクロン２１で分離・捕集された灰分を吸引す
る第２のイジェクタ２２とがライン上流側から下流側に
順次介装されている。
【００１３】前記第１サイクロン２１と第２イジェクタ
２２との間のライン中には、当該ラインを流れる灰分に
レーザを照射してその組成成分をプラズマ化し、該プラ
ズマから発生するプラズマ光を分光器に入射し、分光器
にて分光したスペクトル光から灰中の未燃分を計測する
ＬＩＢＳ（Laser Induced Breakdown Spectroscopy）装
置４が介装される。
２２との間のライン中には、当該ラインを流れる灰分に
レーザを照射してその組成成分をプラズマ化し、該プラ
ズマから発生するプラズマ光を分光器に入射し、分光器
にて分光したスペクトル光から灰中の未燃分を計測する
ＬＩＢＳ（Laser Induced Breakdown Spectroscopy）装
置４が介装される。
【００１４】尚、前記第１サイクロン２１で遠心分離さ
れたガス成分は、第１の副サンプリングラインＡ1 を通
って、前記第２イジェクタ２２下流の主サンプリングラ
インＡ中に合流される。
れたガス成分は、第１の副サンプリングラインＡ1 を通
って、前記第２イジェクタ２２下流の主サンプリングラ
インＡ中に合流される。
【００１５】また、前記第１イジェクタ２０ａ，２０ｂ
の上流の主サンプリングラインＡの途中には、三方弁２
３ａ，２３ｂを介して第２の副サンプリングラインＡ2
が分離形成され、この第２副サンプリングラインＡ2 の
途中にサンプルガスの流量を計測する流量計２４が介装
される。
の上流の主サンプリングラインＡの途中には、三方弁２
３ａ，２３ｂを介して第２の副サンプリングラインＡ2
が分離形成され、この第２副サンプリングラインＡ2 の
途中にサンプルガスの流量を計測する流量計２４が介装
される。
【００１６】また、前記第１イジェクタ２０ａ，２０ｂ
は前，後二段に亙って設けられ、これら前段のイジェク
タ２０ａと後段のイジェクタ２０ｂとの間の主サンプリ
ングラインＡ中に、必要時に当該ラインを遮断する遮断
弁２５が介装される。
は前，後二段に亙って設けられ、これら前段のイジェク
タ２０ａと後段のイジェクタ２０ｂとの間の主サンプリ
ングラインＡ中に、必要時に当該ラインを遮断する遮断
弁２５が介装される。
【００１７】また、前記第２イジェクタ２２下流の主サ
ンプリングラインＡからは、三方弁２６を介して第３の
副サンプリングラインＡ3 が分岐され、この第３副サン
プリングラインＡ3 中に灰分を分離・捕集する第２のサ
イクロン２８がポット２９とともに介装される。前記第
３副サンプリングラインＡ3 の下流端は必要時に当該ラ
インを遮断する遮断弁２７を介して前記三方弁２６下流
の主サンプリングラインＡに接続される。
ンプリングラインＡからは、三方弁２６を介して第３の
副サンプリングラインＡ3 が分岐され、この第３副サン
プリングラインＡ3 中に灰分を分離・捕集する第２のサ
イクロン２８がポット２９とともに介装される。前記第
３副サンプリングラインＡ3 の下流端は必要時に当該ラ
インを遮断する遮断弁２７を介して前記三方弁２６下流
の主サンプリングラインＡに接続される。
【００１８】前記三方弁２３ａ，２３ｂ，２６及び遮断
弁２５，２７は、例えば電磁弁で構成され、図示しない
制御装置により後述する各種モードに応じて切換（開
閉）制御されるようになっている。また、前記第１イジ
ェクタ２０ａ，２０ｂ及び第２イジェクタ２２と主サン
プリングラインＡの第１サイクロン２１直下及びＬＩＢ
Ｓ装置４計測部の５箇所には図示しない流量計が設置さ
れ、当該部位を流れるサンプルガス及び灰の流量が適正
になるよう監視している。
弁２５，２７は、例えば電磁弁で構成され、図示しない
制御装置により後述する各種モードに応じて切換（開
閉）制御されるようになっている。また、前記第１イジ
ェクタ２０ａ，２０ｂ及び第２イジェクタ２２と主サン
プリングラインＡの第１サイクロン２１直下及びＬＩＢ
Ｓ装置４計測部の５箇所には図示しない流量計が設置さ
れ、当該部位を流れるサンプルガス及び灰の流量が適正
になるよう監視している。
【００１９】このように構成されるため、先ず、図５の
（ａ）に示す通常モードでは、三方弁２３ａ，２３ｂ，
２６は主サンプリングラインＡ側に切り換えられると共
に、遮断弁２５は開かれる一方遮断弁２７は閉じられ
る。
（ａ）に示す通常モードでは、三方弁２３ａ，２３ｂ，
２６は主サンプリングラインＡ側に切り換えられると共
に、遮断弁２５は開かれる一方遮断弁２７は閉じられ
る。
【００２０】これにより、第１イジェクタ２０ａ，２０
ｂで主サンプリングラインＡ中に吸引されたサンプルガ
スは第１サイクロン２１に導かれ、ここでガス中の灰分
が分離・捕集される。分離・捕集された灰分は第２イジ
ェクタ２２により吸引されてその後第１副サンプリング
ラインＡ1 を通ってきたガスと合流して主サンプリング
ラインＡ外へと排出される。
ｂで主サンプリングラインＡ中に吸引されたサンプルガ
スは第１サイクロン２１に導かれ、ここでガス中の灰分
が分離・捕集される。分離・捕集された灰分は第２イジ
ェクタ２２により吸引されてその後第１副サンプリング
ラインＡ1 を通ってきたガスと合流して主サンプリング
ラインＡ外へと排出される。
【００２１】そして、前記第１サイクロン２１で分離・
捕集された灰分は、同第１サイクロン２１から第２イジ
ェクタ２２に至る間に、ＬＩＢＳ装置４により、その灰
中未燃分が計測される。即ち、ＬＩＢＳ装置４では、灰
中の主成分であるSi,Al,Ca,Fe 及び未燃分に起因するC
成分を計測し、Si,Al,Ca,Fe とC の比より未燃分を算出
するのである。
捕集された灰分は、同第１サイクロン２１から第２イジ
ェクタ２２に至る間に、ＬＩＢＳ装置４により、その灰
中未燃分が計測される。即ち、ＬＩＢＳ装置４では、灰
中の主成分であるSi,Al,Ca,Fe 及び未燃分に起因するC
成分を計測し、Si,Al,Ca,Fe とC の比より未燃分を算出
するのである。
【００２２】ボイラでは、前記ＬＩＢＳ装置４の計測結
果に基づいて、例えば微粉炭の粉砕度を増減する等ボイ
ラ火炉における燃焼条件を変化させて未燃分を制御す
る。
果に基づいて、例えば微粉炭の粉砕度を増減する等ボイ
ラ火炉における燃焼条件を変化させて未燃分を制御す
る。
【００２３】次に、図５の（ｂ）に示す流量計測モード
では、三方弁２３ａ，２３ｂが第２副サンプリングライ
ンＡ2 側に切り換えられ、その他は図５の（ａ）の状態
と同様である。
では、三方弁２３ａ，２３ｂが第２副サンプリングライ
ンＡ2 側に切り換えられ、その他は図５の（ａ）の状態
と同様である。
【００２４】これにより、第１イジェクタ２０ａ，２０
ｂで吸引されるサンプルガスは第２副サンプリングライ
ンＡ2 を通り、流量計２４でその流量を計測されつつ第
１サイクロン２１に導かれる。
ｂで吸引されるサンプルガスは第２副サンプリングライ
ンＡ2 を通り、流量計２４でその流量を計測されつつ第
１サイクロン２１に導かれる。
【００２５】この結果、サンプルガスの流量をモニタリ
ングしながら灰中の未燃分を計測することができる。
尚、この流量計測モードは通常１時間位運転され、それ
以上の運転は流量計２４の詰まりなどの原因となるの
で、回避される。
ングしながら灰中の未燃分を計測することができる。
尚、この流量計測モードは通常１時間位運転され、それ
以上の運転は流量計２４の詰まりなどの原因となるの
で、回避される。
【００２６】次に、図６の（ａ）に示すパージモードで
は、遮断弁２５は閉じられると共に、三方弁２３ａ，２
３ｂ，２６は主サンプリングラインＡ側に切り換えられ
る一方遮断弁２７は閉じられる。
は、遮断弁２５は閉じられると共に、三方弁２３ａ，２
３ｂ，２６は主サンプリングラインＡ側に切り換えられ
る一方遮断弁２７は閉じられる。
【００２７】これにより、前段のイジェクタ２０ａより
導入されたエアは同イジェクタ２０ａ上流の主サンプリ
ングラインＡを逆流し（図中矢印参照）、同ラインの管
内壁や三方弁２３ａ，２３ｂの部品等に付着した灰をパ
ージする一方、後段のイジェクタ２０ｂより導入された
エアは同イジェクタ２０ｂ下流の主サンプリングライン
Ａと第１副サンプリングラインＡ1 とを流れ、同ライン
の管内壁や各種機器の部品等に付着した灰をパージす
る。
導入されたエアは同イジェクタ２０ａ上流の主サンプリ
ングラインＡを逆流し（図中矢印参照）、同ラインの管
内壁や三方弁２３ａ，２３ｂの部品等に付着した灰をパ
ージする一方、後段のイジェクタ２０ｂより導入された
エアは同イジェクタ２０ｂ下流の主サンプリングライン
Ａと第１副サンプリングラインＡ1 とを流れ、同ライン
の管内壁や各種機器の部品等に付着した灰をパージす
る。
【００２８】尚、このパージモードにおいて、三方弁２
３ａ，２３ｂ，２６と遮断弁２７を逆に切り換えること
で、第２副サンプリングラインＡ2 と第３副サンプリン
グラインＡ3 の灰もパージすることができる。また、こ
のパージモードはシステムのエラー発生時に自動的に当
該モードになると好適である。
３ａ，２３ｂ，２６と遮断弁２７を逆に切り換えること
で、第２副サンプリングラインＡ2 と第３副サンプリン
グラインＡ3 の灰もパージすることができる。また、こ
のパージモードはシステムのエラー発生時に自動的に当
該モードになると好適である。
【００２９】最後に、図６の（ｂ）に示すサンプルモー
ドでは、三方弁２３ａ，２３ｂは主サンプリングライン
Ａ側に切り換えられて遮断弁２５が開かれる一方、三方
弁２６は第３副サンプリングラインＡ3 側に切り換えら
れて遮断弁２７が開かれる。
ドでは、三方弁２３ａ，２３ｂは主サンプリングライン
Ａ側に切り換えられて遮断弁２５が開かれる一方、三方
弁２６は第３副サンプリングラインＡ3 側に切り換えら
れて遮断弁２７が開かれる。
【００３０】これにより、第１イジェクタ２０ａ，２０
ｂで主サンプリングラインＡ中に吸引されたサンプルガ
スは第１サイクロン２１に導かれ、ここでガス中の灰分
が分離・捕集される。分離・捕集された灰分は第２イジ
ェクタ２２により吸引されてその後第３副サンプリング
ラインＡ3 に導かれ、第２サイクロン２８で再びガス中
の灰分が分離されてポット２９内に捕集される。第２サ
イクロン２８で分離されたガス成分は遮断弁２７を経て
主サンプリングラインＡに合流される。
ｂで主サンプリングラインＡ中に吸引されたサンプルガ
スは第１サイクロン２１に導かれ、ここでガス中の灰分
が分離・捕集される。分離・捕集された灰分は第２イジ
ェクタ２２により吸引されてその後第３副サンプリング
ラインＡ3 に導かれ、第２サイクロン２８で再びガス中
の灰分が分離されてポット２９内に捕集される。第２サ
イクロン２８で分離されたガス成分は遮断弁２７を経て
主サンプリングラインＡに合流される。
【００３１】前記モードで約２時間運転した後、ポット
２９内に捕集・取得された灰は、化学分析装置やＸ線分
析装置で成分分析され、未燃分が計測される。この計測
結果と前記ＬＩＢＳ装置４の計測結果とを比較し、計測
値が異なっていればＬＩＢＳ装置４の計測値に較正をか
ければ良い。
２９内に捕集・取得された灰は、化学分析装置やＸ線分
析装置で成分分析され、未燃分が計測される。この計測
結果と前記ＬＩＢＳ装置４の計測結果とを比較し、計測
値が異なっていればＬＩＢＳ装置４の計測値に較正をか
ければ良い。
【００３２】
【発明が解決しようとする課題】ところで先に出願した
特願２００１−１８４５１６の灰中未燃分計測システム
では、排ガスをサンプリングする点が一点であるため、
排ガス中の灰中未燃分や灰組成成分の平均的な値を正確
に測定することができない虞があった。
特願２００１−１８４５１６の灰中未燃分計測システム
では、排ガスをサンプリングする点が一点であるため、
排ガス中の灰中未燃分や灰組成成分の平均的な値を正確
に測定することができない虞があった。
【００３３】本発明は、上記従来技術に鑑み、排ガス中
の灰中未燃分や灰組成成分の平均的な値を正確に測定す
ることができる灰中未燃分計測装置を提供することを目
的とする。
の灰中未燃分や灰組成成分の平均的な値を正確に測定す
ることができる灰中未燃分計測装置を提供することを目
的とする。
【００３４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の構成は、ボイラの火炉から発生する排ガスが存在す
る煙道内の複数箇所から、前記排ガスをサンプリングし
て搬送するサンプリングラインと、このサンプリングラ
インが接続されて排ガスが供給されており、搬送空気が
供給されると排ガスを吸引して搬送空気と共に下流側に
送り出すイジェクタと、前記煙道内を通過してから前記
イジェクタに接続されるように配管されており、搬送空
気を前記イジェクタに供給する搬送空気供給ラインと、
前記イジェクタから送り出された排ガスが供給され、排
ガス中から灰分を分離・捕集するサイクロンと、前記サ
イクロンで分離・捕集した灰分が供給され、この灰分に
レーザを照射してその組成成分をプラズマ化し、このプ
ラズマから発生するプラズマ光を分光器に入射し、分光
器にて分光したスペクトル光から灰中の未燃分を計測す
る計測装置とを備えたことを特徴とする。
明の構成は、ボイラの火炉から発生する排ガスが存在す
る煙道内の複数箇所から、前記排ガスをサンプリングし
て搬送するサンプリングラインと、このサンプリングラ
インが接続されて排ガスが供給されており、搬送空気が
供給されると排ガスを吸引して搬送空気と共に下流側に
送り出すイジェクタと、前記煙道内を通過してから前記
イジェクタに接続されるように配管されており、搬送空
気を前記イジェクタに供給する搬送空気供給ラインと、
前記イジェクタから送り出された排ガスが供給され、排
ガス中から灰分を分離・捕集するサイクロンと、前記サ
イクロンで分離・捕集した灰分が供給され、この灰分に
レーザを照射してその組成成分をプラズマ化し、このプ
ラズマから発生するプラズマ光を分光器に入射し、分光
器にて分光したスペクトル光から灰中の未燃分を計測す
る計測装置とを備えたことを特徴とする。
【００３５】また本発明の構成は、ボイラの火炉から発
生する排ガスが存在する煙道内の複数箇所から、前記排
ガスをサンプリングして搬送するサンプリングライン
と、このサンプリングラインが接続されて排ガスが供給
されており、搬送空気が供給されると排ガスを吸引して
搬送空気と共に下流側に送り出すイジェクタと、前記煙
道内を通過してから前記イジェクタに接続されるように
配管されており、搬送空気を前記イジェクタに供給する
搬送空気供給ラインと、前記煙道内を通過してから煙道
外に出る状態で配管されて粉体用搬送空気を搬送する粉
体用搬送空気供給ラインと、この粉体用搬送空気供給ラ
インに介装・接続されており組成成分の種類と組成成分
の濃度が予め分かっている粉体を粉体用搬送空気に混入
する粉体フィーダと、前記イジェクタから送り出された
排ガスと、前記粉体用搬送空気供給ラインから粉体が混
入した粉体用搬送空気が供給され、イジェクタから送り
出された排ガスと粉体が混入した粉体用搬送空気の一方
を切換・選択して送り出す三方バルブと、前記三方バル
ブから供給された、排ガスまたは粉体用搬送空気の中か
ら灰分または粉体を分離・捕集するサイクロンと、前記
サイクロンで分離・捕集した灰分または粉体が供給さ
れ、この灰分または粉体にレーザを照射してその組成成
分をプラズマ化し、このプラズマから発生するプラズマ
光を分光器に入射し、分光器にて分光したスペクトル光
から灰中の未燃分または組成成分を計測する計測装置と
を備えたことを特徴とする。
生する排ガスが存在する煙道内の複数箇所から、前記排
ガスをサンプリングして搬送するサンプリングライン
と、このサンプリングラインが接続されて排ガスが供給
されており、搬送空気が供給されると排ガスを吸引して
搬送空気と共に下流側に送り出すイジェクタと、前記煙
道内を通過してから前記イジェクタに接続されるように
配管されており、搬送空気を前記イジェクタに供給する
搬送空気供給ラインと、前記煙道内を通過してから煙道
外に出る状態で配管されて粉体用搬送空気を搬送する粉
体用搬送空気供給ラインと、この粉体用搬送空気供給ラ
インに介装・接続されており組成成分の種類と組成成分
の濃度が予め分かっている粉体を粉体用搬送空気に混入
する粉体フィーダと、前記イジェクタから送り出された
排ガスと、前記粉体用搬送空気供給ラインから粉体が混
入した粉体用搬送空気が供給され、イジェクタから送り
出された排ガスと粉体が混入した粉体用搬送空気の一方
を切換・選択して送り出す三方バルブと、前記三方バル
ブから供給された、排ガスまたは粉体用搬送空気の中か
ら灰分または粉体を分離・捕集するサイクロンと、前記
サイクロンで分離・捕集した灰分または粉体が供給さ
れ、この灰分または粉体にレーザを照射してその組成成
分をプラズマ化し、このプラズマから発生するプラズマ
光を分光器に入射し、分光器にて分光したスペクトル光
から灰中の未燃分または組成成分を計測する計測装置と
を備えたことを特徴とする。
【００３６】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る灰中未燃分計
測装置の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
測装置の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
【００３７】＜第１の実施の形態＞図１及び図２は本発
明の第１の実施の形態にかかる灰中未燃分計測装置を示
す。図１において、１０１はボイラの煙道であり、１０
２は煙道内部の煙道内空間である。
明の第１の実施の形態にかかる灰中未燃分計測装置を示
す。図１において、１０１はボイラの煙道であり、１０
２は煙道内部の煙道内空間である。
【００３８】図１に示すように、煙道１０１の外部に
は、イジェクタ１０３，粉体フィーダ１０４，三方バル
ブ１０５，サイクロン１０６，ＬＩＢＳ装置１０７，イ
ジェクタ１０８，１０９が備えられている。
は、イジェクタ１０３，粉体フィーダ１０４，三方バル
ブ１０５，サイクロン１０６，ＬＩＢＳ装置１０７，イ
ジェクタ１０８，１０９が備えられている。
【００３９】サンプリングラインＬ１の入口には、図２
に示すサンプリングプローブ１２１，１２２，１２３に
よりサンプリングした煙道１０１内に存在する排ガスが
供給され、この排ガスＧはサンプリングラインＬ１を介
して煙道内空間１０２を通ってから、煙道外のイジェク
タ１０３に搬送される。このイジェクタ１０３には、搬
送空気供給ラインＬ２を介して搬送空気Ａ１が供給され
る。
に示すサンプリングプローブ１２１，１２２，１２３に
よりサンプリングした煙道１０１内に存在する排ガスが
供給され、この排ガスＧはサンプリングラインＬ１を介
して煙道内空間１０２を通ってから、煙道外のイジェク
タ１０３に搬送される。このイジェクタ１０３には、搬
送空気供給ラインＬ２を介して搬送空気Ａ１が供給され
る。
【００４０】図２において排ガスＧは、紙面の表面側か
ら裏面側に流れており、煙道１０１には複数本のサンプ
リングプローブ１２１，１２２，１２３が挿入されてい
る。
ら裏面側に流れており、煙道１０１には複数本のサンプ
リングプローブ１２１，１２２，１２３が挿入されてい
る。
【００４１】サンプリングプローブ１２１には３つのサ
ンプリング孔１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃが、サンプ
リングプローブ１２２には３つのサンプリング孔１２２
ａ，１２２ｂ，１２２ｃが、サンプリングプローブ１２
３には３つのサンプリング孔１２３ａ，１２３ｂ，１２
３ｃが形成されている。つまり、９個のサンプリング孔
が、煙道１０１の面内に均一に分散して配置されてい
る。このため、煙道１０１内において、排気ガスＧ中に
含まれている灰分に濃度分布が存在していたとしても、
複数のサンプリング孔から排気ガスＧをサンプリングす
るため、サンプリングした排気ガスＧ中の灰分は平均的
なものとなる。
ンプリング孔１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃが、サンプ
リングプローブ１２２には３つのサンプリング孔１２２
ａ，１２２ｂ，１２２ｃが、サンプリングプローブ１２
３には３つのサンプリング孔１２３ａ，１２３ｂ，１２
３ｃが形成されている。つまり、９個のサンプリング孔
が、煙道１０１の面内に均一に分散して配置されてい
る。このため、煙道１０１内において、排気ガスＧ中に
含まれている灰分に濃度分布が存在していたとしても、
複数のサンプリング孔から排気ガスＧをサンプリングす
るため、サンプリングした排気ガスＧ中の灰分は平均的
なものとなる。
【００４２】各サンプリングプローブ１２１，１２２，
１２３にてサンプリングした排ガスＧは、合流してか
ら、図１におけるサンプリングラインＬ１に接続され、
煙道内空間１０２にて加熱されてから、イジェクタ１０
３に吸引される。
１２３にてサンプリングした排ガスＧは、合流してか
ら、図１におけるサンプリングラインＬ１に接続され、
煙道内空間１０２にて加熱されてから、イジェクタ１０
３に吸引される。
【００４３】図１に戻り説明をすると、搬送空気供給ラ
インＬ２は、煙道外空間から煙道内空間１０２に入り、
煙道内空間１０２にて反転してから煙道外空間に出るよ
うに、即ち、煙道内空間１０２を通過してからイジェク
タ１０３に接続するように配管されている。煙道内空間
１０２は３００°Ｃ程度の高温になっているため、搬送
空気Ａ１は、煙道内空間１０２内に存在する搬送空気供
給ラインＬ２を通過する際に加熱され、１００°Ｃ以上
（例えば１５０°Ｃ）となって、イジェクタ１０３に供
給される。
インＬ２は、煙道外空間から煙道内空間１０２に入り、
煙道内空間１０２にて反転してから煙道外空間に出るよ
うに、即ち、煙道内空間１０２を通過してからイジェク
タ１０３に接続するように配管されている。煙道内空間
１０２は３００°Ｃ程度の高温になっているため、搬送
空気Ａ１は、煙道内空間１０２内に存在する搬送空気供
給ラインＬ２を通過する際に加熱され、１００°Ｃ以上
（例えば１５０°Ｃ）となって、イジェクタ１０３に供
給される。
【００４４】イジェクタ１０３は、搬送空気Ａ１が供給
されると、サンプリングラインＬ１からの排ガスＧを吸
引して、排ガスＧを搬送空気Ａ１と共に、三方バルブ１
０５に向かって搬送する。
されると、サンプリングラインＬ１からの排ガスＧを吸
引して、排ガスＧを搬送空気Ａ１と共に、三方バルブ１
０５に向かって搬送する。
【００４５】粉体用搬送空気供給ラインＬ３は、煙道内
空間１０２を通過してから煙道外に出て、三方バルブ１
０５に接続されている。このため、搬送空気Ａ２は、煙
道内空間１０２内に存在する粉体用搬送空気供給ライン
Ｌ３を通過する際に加熱され、１００°Ｃ以上（例えば
１５０°Ｃ）となって、三方バルブ１０５に供給され
る。
空間１０２を通過してから煙道外に出て、三方バルブ１
０５に接続されている。このため、搬送空気Ａ２は、煙
道内空間１０２内に存在する粉体用搬送空気供給ライン
Ｌ３を通過する際に加熱され、１００°Ｃ以上（例えば
１５０°Ｃ）となって、三方バルブ１０５に供給され
る。
【００４６】粉体供給フィーダ１０４は、粉体用搬送空
気供給ラインＬ３に介装・接続されており、組成成分の
種類と組成成分の濃度が予め分かっている、校正用の粉
体を搬送空気Ａ２に混入する。
気供給ラインＬ３に介装・接続されており、組成成分の
種類と組成成分の濃度が予め分かっている、校正用の粉
体を搬送空気Ａ２に混入する。
【００４７】三方バルブ１０５は、通常の計測モード
（未燃分計測モード）の時には、イジェクタ１０３から
送られてくる、搬送空気Ａ１が混入した排ガスＧを、サ
イクロン１０６に送るように、バルブの切換・選択をす
る。一方、校正モードの時には、粉体用搬送空気供給ラ
インＬ３から供給されてくる、搬送空気Ａ２に混入した
粉体（粉体フィーダ１０４から供給された粉体）を、サ
イクロン１０６に送るように、バルブの切換・選択をす
る。
（未燃分計測モード）の時には、イジェクタ１０３から
送られてくる、搬送空気Ａ１が混入した排ガスＧを、サ
イクロン１０６に送るように、バルブの切換・選択をす
る。一方、校正モードの時には、粉体用搬送空気供給ラ
インＬ３から供給されてくる、搬送空気Ａ２に混入した
粉体（粉体フィーダ１０４から供給された粉体）を、サ
イクロン１０６に送るように、バルブの切換・選択をす
る。
【００４８】サイクロン１０６は、搬送空気Ａ１が混入
した排ガスＧが供給された場合には、排ガスＧ中の灰分
を分離・捕集して灰分をＬＩＢＳ装置１０７に送る。ま
た、搬送空気Ａ２に混入した粉体が供給された場合に
は、搬送空気Ａ２から粉体を分離・捕集して粉体をＬＩ
ＢＳ装置１０７に送る。なお、灰分や粉体が分離された
気体は、イジェクタ１０９が介装された排出ラインＬ４
を介して煙道内空間１０２に送られる。なお、イジェク
タ１０９には、煙道内空間１０２を通過する状態で配置
された搬送空気供給ラインＬ５により、搬送空気Ａ３が
供給される。この搬送空気Ａ３は、煙道内空間１０２に
存在する搬送空気供給ラインＬ５を通過する際に加熱さ
れる。
した排ガスＧが供給された場合には、排ガスＧ中の灰分
を分離・捕集して灰分をＬＩＢＳ装置１０７に送る。ま
た、搬送空気Ａ２に混入した粉体が供給された場合に
は、搬送空気Ａ２から粉体を分離・捕集して粉体をＬＩ
ＢＳ装置１０７に送る。なお、灰分や粉体が分離された
気体は、イジェクタ１０９が介装された排出ラインＬ４
を介して煙道内空間１０２に送られる。なお、イジェク
タ１０９には、煙道内空間１０２を通過する状態で配置
された搬送空気供給ラインＬ５により、搬送空気Ａ３が
供給される。この搬送空気Ａ３は、煙道内空間１０２に
存在する搬送空気供給ラインＬ５を通過する際に加熱さ
れる。
【００４９】ＬＩＢＳ（Laser Induced Breakdown Spec
troscopy）装置１０７は、分離・捕集された灰分や粉体
に、レーザを照射してその組成成分をプラズマ化し、該
プラズマから発生するプラズマ光を分光器に入射し、分
光器にて分光したスペクトル光から灰中の未燃分を計測
したり、粉体の組成の同定や組成濃度を計測する。
troscopy）装置１０７は、分離・捕集された灰分や粉体
に、レーザを照射してその組成成分をプラズマ化し、該
プラズマから発生するプラズマ光を分光器に入射し、分
光器にて分光したスペクトル光から灰中の未燃分を計測
したり、粉体の組成の同定や組成濃度を計測する。
【００５０】ＬＩＢＳ装置１０７を通過した灰分や粉体
は、イジェクタ１０８が介装された排出ラインＬ６を介
して煙道内空間１０２に送られる。なお、イジェクタ１
０８には、煙道内空間１０２を通過する状態で配置され
た搬送空気供給ラインＬ７により、搬送空気Ａ４が供給
される。この搬送空気Ａ４は、煙道内空間１０２に存在
する搬送空気供給ラインＬ７を通過する際に加熱され
る。
は、イジェクタ１０８が介装された排出ラインＬ６を介
して煙道内空間１０２に送られる。なお、イジェクタ１
０８には、煙道内空間１０２を通過する状態で配置され
た搬送空気供給ラインＬ７により、搬送空気Ａ４が供給
される。この搬送空気Ａ４は、煙道内空間１０２に存在
する搬送空気供給ラインＬ７を通過する際に加熱され
る。
【００５１】通常の計測モードの時（未燃分計測時）に
は、イジェクタ１０３から送られてくる、搬送空気Ａ１
が混入した排ガスＧを、サイクロン１０６に送るよう
に、三方バルブ１０５の切換・選択をする。このため、
サイクロン１０６にて捕集・分離した灰分がＬＩＢＳ装
置１０７に送られて、灰中の未燃分の計測ができる。こ
のとき、イジェクタ１０３に供給する搬送空気Ａ１は、
煙道内空間１０２内に存在する搬送空気供給ラインＬ２
を通過する際に加熱され、１００°Ｃ以上（例えば１５
０°Ｃ）となっている。このため、排ガスＧに混入して
も排ガスＧの温度を下げることはない。したがって、灰
分が水分を吸収することはなく、灰分が凝固することも
ない。これにより、ＬＩＢＳ装置１０７にて正確に未燃
分の計測ができる。この場合、排ガスＧに含まれている
灰分は平均的なものであるため、平均的な未燃分の計測
ができる。
は、イジェクタ１０３から送られてくる、搬送空気Ａ１
が混入した排ガスＧを、サイクロン１０６に送るよう
に、三方バルブ１０５の切換・選択をする。このため、
サイクロン１０６にて捕集・分離した灰分がＬＩＢＳ装
置１０７に送られて、灰中の未燃分の計測ができる。こ
のとき、イジェクタ１０３に供給する搬送空気Ａ１は、
煙道内空間１０２内に存在する搬送空気供給ラインＬ２
を通過する際に加熱され、１００°Ｃ以上（例えば１５
０°Ｃ）となっている。このため、排ガスＧに混入して
も排ガスＧの温度を下げることはない。したがって、灰
分が水分を吸収することはなく、灰分が凝固することも
ない。これにより、ＬＩＢＳ装置１０７にて正確に未燃
分の計測ができる。この場合、排ガスＧに含まれている
灰分は平均的なものであるため、平均的な未燃分の計測
ができる。
【００５２】一方、校正モードの時には、粉体用搬送空
気供給ラインＬ３から供給されてくる、搬送空気Ａ２に
混入した粉体（粉体フィーダ１０４から供給された粉
体）を、サイクロン１０６に送るように、三方バルブ１
０５の切換・選択をする。このため、サイクロン１０６
にて捕集・分離した粉体がＬＩＢＳ装置１０７に送られ
て、粉体の組成の同定や組成濃度が計測される。この粉
体の組成や濃度は予め分かっているため、測定した組成
同定や組成濃度を、予め分かっている実際の組成や濃度
と合わせるようにＬＩＢＳ装置１０７の計測値に校正を
かけることができる。この校正調整はリアルタイムで行
うことができる。
気供給ラインＬ３から供給されてくる、搬送空気Ａ２に
混入した粉体（粉体フィーダ１０４から供給された粉
体）を、サイクロン１０６に送るように、三方バルブ１
０５の切換・選択をする。このため、サイクロン１０６
にて捕集・分離した粉体がＬＩＢＳ装置１０７に送られ
て、粉体の組成の同定や組成濃度が計測される。この粉
体の組成や濃度は予め分かっているため、測定した組成
同定や組成濃度を、予め分かっている実際の組成や濃度
と合わせるようにＬＩＢＳ装置１０７の計測値に校正を
かけることができる。この校正調整はリアルタイムで行
うことができる。
【００５３】また校正調整をするためには、粉体フィー
ダ１０４や粉体用搬送空気供給ラインＬ３を付加するだ
けでよいため、校正用の余分なサイクロン等が不要にな
り、校正用の装置構成が簡単になる。
ダ１０４や粉体用搬送空気供給ラインＬ３を付加するだ
けでよいため、校正用の余分なサイクロン等が不要にな
り、校正用の装置構成が簡単になる。
【００５４】＜第２の実施の形態＞図３は、図１に示す
第１の実施の形態を改良した第２の実施の形態にかかる
灰中未燃分計測装置を示す。第２の実施の形態では、サ
ンプリングラインＬ１が、煙道内空間１０２にて３分岐
されて、分岐サンプリングラインＬ１ａ，Ｌ１ｂ，Ｌ１
ｃとなっており、各分岐サンプリングラインＬ１ａ，Ｌ
１ｂ，Ｌ１ｃの入口は、煙道内空間１０２の異なる位置
に開口している。そして各分岐サンプリングラインＬ１
ａ，Ｌ１ｂ，Ｌ１ｃには、イジェクタ１０３ａ，１０３
ｂ，１０３ｃが介装されている。
第１の実施の形態を改良した第２の実施の形態にかかる
灰中未燃分計測装置を示す。第２の実施の形態では、サ
ンプリングラインＬ１が、煙道内空間１０２にて３分岐
されて、分岐サンプリングラインＬ１ａ，Ｌ１ｂ，Ｌ１
ｃとなっており、各分岐サンプリングラインＬ１ａ，Ｌ
１ｂ，Ｌ１ｃの入口は、煙道内空間１０２の異なる位置
に開口している。そして各分岐サンプリングラインＬ１
ａ，Ｌ１ｂ，Ｌ１ｃには、イジェクタ１０３ａ，１０３
ｂ，１０３ｃが介装されている。
【００５５】各イジェクタ１０３ａ，１０３ｂ，１０３
ｃには、搬送空気供給ラインＬ２ａ，Ｌ２ｂ，Ｌ２ｃを
介して、搬送空気Ａ１ａ，Ａ１ｂ，Ａ１ｃがそれぞれ供
給される。この搬送空気Ａ１ａ，Ａ１ｂ，Ａ１ｃは、搬
送空気供給ラインＬ２ａ，Ｌ２ｂ，Ｌ２ｃのうち煙道内
空間１０２に存在する部分を通過する際に加熱されてか
ら、イジェクタ１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃに供給さ
れる。しかも、搬送空気Ａ１ａ，Ａ１ｂ，Ａ１ｃの供給
量を調整して、各分岐サンプリングラインＬ１ａ，Ｌ１
ｂ，Ｌ１ｃからの吸引ガス量を等しくしているので、イ
ジェクタ１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃは等速吸引で排
ガスＧを吸引する。吸引された排ガスＧは、サンプリン
グラインＬ１にて合流して三方バルブ１０５に搬送され
る。なお、各分岐サンプリングラインＬ１ａ，Ｌ１ｂ，
Ｌ１ｃよりサンプリングした排ガスを合流した排ガスの
成分は、多点サンプリングした排ガスのため、この煙道
内空間１０２に存在する排ガスの成分と同じになってい
る。
ｃには、搬送空気供給ラインＬ２ａ，Ｌ２ｂ，Ｌ２ｃを
介して、搬送空気Ａ１ａ，Ａ１ｂ，Ａ１ｃがそれぞれ供
給される。この搬送空気Ａ１ａ，Ａ１ｂ，Ａ１ｃは、搬
送空気供給ラインＬ２ａ，Ｌ２ｂ，Ｌ２ｃのうち煙道内
空間１０２に存在する部分を通過する際に加熱されてか
ら、イジェクタ１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃに供給さ
れる。しかも、搬送空気Ａ１ａ，Ａ１ｂ，Ａ１ｃの供給
量を調整して、各分岐サンプリングラインＬ１ａ，Ｌ１
ｂ，Ｌ１ｃからの吸引ガス量を等しくしているので、イ
ジェクタ１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃは等速吸引で排
ガスＧを吸引する。吸引された排ガスＧは、サンプリン
グラインＬ１にて合流して三方バルブ１０５に搬送され
る。なお、各分岐サンプリングラインＬ１ａ，Ｌ１ｂ，
Ｌ１ｃよりサンプリングした排ガスを合流した排ガスの
成分は、多点サンプリングした排ガスのため、この煙道
内空間１０２に存在する排ガスの成分と同じになってい
る。
【００５６】他の部分の構成は、図１に示す第１の実施
の形態と同様である。
の形態と同様である。
【００５７】第２の実施の形態では、煙道内空間１０２
の異なる位置から排ガスＧを吸引（多点吸引）するた
め、煙道内のサンプリング点での灰性状が異なっていて
も、煙道内の平均的な灰中未燃分の測定をすることがで
きる。
の異なる位置から排ガスＧを吸引（多点吸引）するた
め、煙道内のサンプリング点での灰性状が異なっていて
も、煙道内の平均的な灰中未燃分の測定をすることがで
きる。
【００５８】尚、本発明は上記実施例に限定されず、本
発明の要旨を逸脱しない範囲で各種変更が可能であるこ
とはいうまでもない。
発明の要旨を逸脱しない範囲で各種変更が可能であるこ
とはいうまでもない。
【００５９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、ボイ
ラの火炉から発生する排ガスが存在する煙道内の複数箇
所から、前記排ガスをサンプリングして搬送するサンプ
リングラインと、このサンプリングラインが接続されて
排ガスが供給されており、搬送空気が供給されると排ガ
スを吸引して搬送空気と共に下流側に送り出すイジェク
タと、前記煙道内を通過してから前記イジェクタに接続
されるように配管されており、搬送空気を前記イジェク
タに供給する搬送空気供給ラインと、前記イジェクタか
ら送り出された排ガスが供給され、排ガス中から灰分を
分離・捕集するサイクロンと、前記サイクロンで分離・
捕集した灰分が供給され、この灰分にレーザを照射して
その組成成分をプラズマ化し、このプラズマから発生す
るプラズマ光を分光器に入射し、分光器にて分光したス
ペクトル光から灰中の未燃分を計測する計測装置とを備
えた構成とした。このような構成としたため、複数の各
サンプリング点における灰性状が異なっていても、合流
した排ガスの灰性状は平均的なものとなり、計測精度が
向上する。
ラの火炉から発生する排ガスが存在する煙道内の複数箇
所から、前記排ガスをサンプリングして搬送するサンプ
リングラインと、このサンプリングラインが接続されて
排ガスが供給されており、搬送空気が供給されると排ガ
スを吸引して搬送空気と共に下流側に送り出すイジェク
タと、前記煙道内を通過してから前記イジェクタに接続
されるように配管されており、搬送空気を前記イジェク
タに供給する搬送空気供給ラインと、前記イジェクタか
ら送り出された排ガスが供給され、排ガス中から灰分を
分離・捕集するサイクロンと、前記サイクロンで分離・
捕集した灰分が供給され、この灰分にレーザを照射して
その組成成分をプラズマ化し、このプラズマから発生す
るプラズマ光を分光器に入射し、分光器にて分光したス
ペクトル光から灰中の未燃分を計測する計測装置とを備
えた構成とした。このような構成としたため、複数の各
サンプリング点における灰性状が異なっていても、合流
した排ガスの灰性状は平均的なものとなり、計測精度が
向上する。
【００６０】また本発明では、ボイラの火炉から発生す
る排ガスが存在する煙道内の複数箇所から、前記排ガス
をサンプリングして搬送するサンプリングラインと、こ
のサンプリングラインが接続されて排ガスが供給されて
おり、搬送空気が供給されると排ガスを吸引して搬送空
気と共に下流側に送り出すイジェクタと、前記煙道内を
通過してから前記イジェクタに接続されるように配管さ
れており、搬送空気を前記イジェクタに供給する搬送空
気供給ラインと、前記煙道内を通過してから煙道外に出
る状態で配管されて粉体用搬送空気を搬送する粉体用搬
送空気供給ラインと、この粉体用搬送空気供給ラインに
介装・接続されており組成成分の種類と組成成分の濃度
が予め分かっている粉体を粉体用搬送空気に混入する粉
体フィーダと、前記イジェクタから送り出された排ガス
と、前記粉体用搬送空気供給ラインから粉体が混入した
粉体用搬送空気が供給され、イジェクタから送り出され
た排ガスと粉体が混入した粉体用搬送空気の一方を切換
・選択して送り出す三方バルブと、前記三方バルブから
供給された、排ガスまたは粉体用搬送空気の中から灰分
または粉体を分離・捕集するサイクロンと、前記サイク
ロンで分離・捕集した灰分または粉体が供給され、この
灰分または粉体にレーザを照射してその組成成分をプラ
ズマ化し、このプラズマから発生するプラズマ光を分光
器に入射し、分光器にて分光したスペクトル光から灰中
の未燃分または組成成分を計測する計測装置とを備えた
構成とした。このような構成としたため、複数の各サン
プリング点における灰性状が異なっていても、合流した
排ガスの灰性状は平均的なものとなり、計測精度が向上
する。更に、既知の粉体を用いて校正をするため、計測
装置の校正をリアルタイムで行うことができる。
る排ガスが存在する煙道内の複数箇所から、前記排ガス
をサンプリングして搬送するサンプリングラインと、こ
のサンプリングラインが接続されて排ガスが供給されて
おり、搬送空気が供給されると排ガスを吸引して搬送空
気と共に下流側に送り出すイジェクタと、前記煙道内を
通過してから前記イジェクタに接続されるように配管さ
れており、搬送空気を前記イジェクタに供給する搬送空
気供給ラインと、前記煙道内を通過してから煙道外に出
る状態で配管されて粉体用搬送空気を搬送する粉体用搬
送空気供給ラインと、この粉体用搬送空気供給ラインに
介装・接続されており組成成分の種類と組成成分の濃度
が予め分かっている粉体を粉体用搬送空気に混入する粉
体フィーダと、前記イジェクタから送り出された排ガス
と、前記粉体用搬送空気供給ラインから粉体が混入した
粉体用搬送空気が供給され、イジェクタから送り出され
た排ガスと粉体が混入した粉体用搬送空気の一方を切換
・選択して送り出す三方バルブと、前記三方バルブから
供給された、排ガスまたは粉体用搬送空気の中から灰分
または粉体を分離・捕集するサイクロンと、前記サイク
ロンで分離・捕集した灰分または粉体が供給され、この
灰分または粉体にレーザを照射してその組成成分をプラ
ズマ化し、このプラズマから発生するプラズマ光を分光
器に入射し、分光器にて分光したスペクトル光から灰中
の未燃分または組成成分を計測する計測装置とを備えた
構成とした。このような構成としたため、複数の各サン
プリング点における灰性状が異なっていても、合流した
排ガスの灰性状は平均的なものとなり、計測精度が向上
する。更に、既知の粉体を用いて校正をするため、計測
装置の校正をリアルタイムで行うことができる。
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる灰中未燃分
計測装置を示す構成図である。
計測装置を示す構成図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態にかかる灰中未燃分
計測装置の要部を示す構成図である。
計測装置の要部を示す構成図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態にかかる灰中未燃分
計測装置を示す構成図である。
計測装置を示す構成図である。
【図４】先に出願した灰中未燃分計測システムを示す構
成図。
成図。
【図５】先に出願した灰中未燃分計測システムの作用説
明図で同図（ａ）は通常モードの流路説明図、同図
（ｂ）は流量計測モードの流路説明図である。
明図で同図（ａ）は通常モードの流路説明図、同図
（ｂ）は流量計測モードの流路説明図である。
【図６】先に出願した灰中未燃分計測システムの作用説
明図で同図（ａ）はパージモードの流路説明図、同図
（ｂ）はサンプルモードの流路説明図である。
明図で同図（ａ）はパージモードの流路説明図、同図
（ｂ）はサンプルモードの流路説明図である。
【図７】ＬＩＢＳ装置の説明図である。
１０１ 煙道
１０２ 煙道内空間
１０３ イジェクタ
１０４ 粉体フィーダ
１０５ 三方バルブ
１０６ サイクロン
１０７ ＬＩＢＳ装置
１０８，１０９ イジェクタ
１２１，１２２，１２３ サンプリングプローブ
Ｌ１ 搬送空気供給ライン
Ｌ２ サンプリングライン
Ｌ２ａ，Ｌ２ｂ，Ｌ２ｃ 分岐サンプリングライン
Ｌ３ 粉体用搬送空気供給ライン
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 猪澤 祥規
長崎県長崎市飽の浦町１番１号 三菱重工
業株式会社長崎造船所内
(72)発明者 樽井 仁
宮城県仙台市青葉区一番町三丁目７番１号
東北電力株式会社本店火力部内
Ｆターム(参考） 2G043 AA01 CA06 DA01 DA05 EA10
GA07 GB21 HA01 JA01 KA02
KA03 KA05 KA09 LA03
2G052 AA02 AC23 AD24 AD55 BA03
BA21 CA03 CA04 CA11 CA14
CA35 EA03 GA14
Claims (2)
- 【請求項１】 ボイラの火炉から発生する排ガスが存在
する煙道内の複数箇所から、前記排ガスをサンプリング
して搬送するサンプリングラインと、 このサンプリングラインが接続されて排ガスが供給され
ており、搬送空気が供給されると排ガスを吸引して搬送
空気と共に下流側に送り出すイジェクタと、 前記煙道内を通過してから前記イジェクタに接続される
ように配管されており、搬送空気を前記イジェクタに供
給する搬送空気供給ラインと、 前記イジェクタから送り出された排ガスが供給され、排
ガス中から灰分を分離・捕集するサイクロンと、 前記サイクロンで分離・捕集した灰分が供給され、この
灰分にレーザを照射してその組成成分をプラズマ化し、
このプラズマから発生するプラズマ光を分光器に入射
し、分光器にて分光したスペクトル光から灰中の未燃分
を計測する計測装置とを備えたことを特徴とする灰中未
燃分計測装置。 - 【請求項２】 ボイラの火炉から発生する排ガスが存在
する煙道内の複数箇所から、前記排ガスをサンプリング
して搬送するサンプリングラインと、 このサンプリングラインが接続されて排ガスが供給され
ており、搬送空気が供給されると排ガスを吸引して搬送
空気と共に下流側に送り出すイジェクタと、 前記煙道内を通過してから前記イジェクタに接続される
ように配管されており、搬送空気を前記イジェクタに供
給する搬送空気供給ラインと、 前記煙道内を通過してから煙道外に出る状態で配管され
て粉体用搬送空気を搬送する粉体用搬送空気供給ライン
と、 この粉体用搬送空気供給ラインに介装・接続されており
組成成分の種類と組成成分の濃度が予め分かっている粉
体を粉体用搬送空気に混入する粉体フィーダと、 前記イジェクタから送り出された排ガスと、前記粉体用
搬送空気供給ラインから粉体が混入した粉体用搬送空気
が供給され、イジェクタから送り出された排ガスと粉体
が混入した粉体用搬送空気の一方を切換・選択して送り
出す三方バルブと、 前記三方バルブから供給された、排ガスまたは粉体用搬
送空気の中から灰分または粉体を分離・捕集するサイク
ロンと、 前記サイクロンで分離・捕集した灰分または粉体が供給
され、この灰分または粉体にレーザを照射してその組成
成分をプラズマ化し、このプラズマから発生するプラズ
マ光を分光器に入射し、分光器にて分光したスペクトル
光から灰中の未燃分または組成成分を計測する計測装置
とを備えたことを特徴とする灰中未燃分計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002027717A JP3854516B2 (ja) | 2002-02-05 | 2002-02-05 | 灰中未燃分計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002027717A JP3854516B2 (ja) | 2002-02-05 | 2002-02-05 | 灰中未燃分計測装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003227795A true JP2003227795A (ja) | 2003-08-15 |
| JP3854516B2 JP3854516B2 (ja) | 2006-12-06 |
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ID=27749145
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| JP2002027717A Expired - Fee Related JP3854516B2 (ja) | 2002-02-05 | 2002-02-05 | 灰中未燃分計測装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3854516B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008175483A (ja) * | 2007-01-19 | 2008-07-31 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 石炭ボイラの灰中未燃分増加時におけるユニット対応操作方法 |
| CN101694430B (zh) * | 2009-10-13 | 2011-08-24 | 北京金隅红树林环保技术有限责任公司 | 一种原煤的检测方法 |
| CN112345527A (zh) * | 2020-10-23 | 2021-02-09 | 济宁学院 | 一种煤热解废气检测设备及工作方法 |
-
2002
- 2002-02-05 JP JP2002027717A patent/JP3854516B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP3854516B2 (ja) | 2006-12-06 |
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