JP2008224300A - Sampling probe, installation structure therefor, and cement production process - Google Patents

Sampling probe, installation structure therefor, and cement production process Download PDF

Info

Publication number
JP2008224300A
JP2008224300A JP2007060214A JP2007060214A JP2008224300A JP 2008224300 A JP2008224300 A JP 2008224300A JP 2007060214 A JP2007060214 A JP 2007060214A JP 2007060214 A JP2007060214 A JP 2007060214A JP 2008224300 A JP2008224300 A JP 2008224300A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
probe
exhaust gas
nozzle
combustion exhaust
sampling probe
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2007060214A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5194493B2 (en
Inventor
Yoshinori Takayama
佳典 高山
Hirokazu Shima
裕和 島
Kazuaki Senbokuya
和明 仙北屋
Kazuki Mizushima
一樹 水嶋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Materials Corp filed Critical Mitsubishi Materials Corp
Priority to JP2007060214A priority Critical patent/JP5194493B2/en
Publication of JP2008224300A publication Critical patent/JP2008224300A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5194493B2 publication Critical patent/JP5194493B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sampling probe capable of removing efficiently dust with a reduced spray amount, when collecting combustion exhaust gas in a kiln tail part of a cement kiln. <P>SOLUTION: This sampling probe is provided with a tubular probe body 3 having a suction port 5 for the combustion exhaust gas, in its tip, and a spray mechanism 4 for spraying water from an inside of the probe body 3 toward the suction port 5. The probe body 3 has a space S for removing the dust between the suction port 5 and a nozzle 12 of the spray mechanism. The dust contained in the combustion exhaust gas is removed by the spray from the nozzle 12, in a process where the combustion exhaust gas flowing from the suction port 5 into the probe body 3 is passed through the space S. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、セメントキルンの窯尻部の燃焼排ガスを採取する際に用いて好適なサンプリングプローブおよびその設置構造、並びに、それを用いたセメント製造プロセスに関するものである。   The present invention relates to a sampling probe suitable for use in collecting combustion exhaust gas from the kiln bottom of a cement kiln, an installation structure thereof, and a cement manufacturing process using the sampling probe.

セメントキルンの燃焼制御には、窯尻部等の燃焼排ガスをサンプリングして、その組成を分析・把握することが必要とされている。
しかしながら、セメントキルンの窯尻部は、一般に、高温（１０００℃以上）かつ高ダスト雰囲気（１０００ｍｇ／ｍ3程度）で、一部溶融物を含む粘性のあるダストが低温部に固着し易い環境にあることから、かかる環境下で、連続的にダストを除き、かつ溶融したダストの固着を防ぎつつ、ガスサンプリングを継続することは困難であった。 In order to control the combustion of a cement kiln, it is necessary to sample combustion exhaust gas from the bottom of the kiln and to analyze and grasp its composition.
However, the kiln bottom of a cement kiln is generally in an environment where high temperature (1000 ° C. or higher) and high dust atmosphere (about 1000 mg / m 3 ) tend to cause viscous dust containing a partial melt to stick to the low temperature part. For this reason, it has been difficult to continue gas sampling in such an environment while continuously removing dust and preventing adhesion of molten dust.

高温・高ダストの排ガスを採取する従来のサンプリングプローブとしては、例えば、特許文献１に記載のガスサンプリングプローブが知られている。このガスサンプリングプローブにおいては、サンプリングパイプの内部にパージノズルを設けて、当該パージノズルにより、サンプリングパイプの先端部で水滴による除塵を行うようにしている。
特開平１１−１９０６８６号公報 For example, a gas sampling probe described in Patent Document 1 is known as a conventional sampling probe that collects exhaust gas of high temperature and high dust. In this gas sampling probe, a purge nozzle is provided inside the sampling pipe, and dust is removed by water droplets at the tip of the sampling pipe by the purge nozzle.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-190686

しかしながら、上記従来のサンプリングプローブにおいては、セメントキルンの窯尻部で使用した場合に、高温雰囲気のため、除塵用の水滴がすぐに蒸発してしまい、十分な除塵能力を得ることができなかった。これを防止するために、例えば、噴霧量を増やすことも考えられるが、その場合、当該プローブ周辺部を冷却し過ぎて耐火物を劣化させてしまう虞があった。   However, in the above conventional sampling probe, when used in the kiln bottom of a cement kiln, because of the high temperature atmosphere, water droplets for dust removal evaporate immediately, and sufficient dust removal capability could not be obtained. . In order to prevent this, for example, it is conceivable to increase the spray amount. However, in this case, there is a possibility that the refractory is deteriorated by cooling the periphery of the probe excessively.

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、セメントキルンの窯尻部の燃焼排ガスを採取する際にも、少ない噴霧量で効率良くダストを除去することができるサンプリングプローブを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a sampling probe that can efficiently remove dust with a small spray amount even when collecting combustion exhaust gas from the bottom of a kiln kiln. Objective.

本発明に係るサンプリングプローブは、セメントキルンの燃焼排ガスを採取するためのサンプリングプローブであって、先端に燃焼排ガスの吸込口を有する管状のプローブ本体と、このプローブ本体の内部から上記吸込口に向けて水を噴霧する噴霧機構とを備え、上記プローブ本体は、その吸込口と上記噴霧機構のノズルとの間に除塵用の空間を有し、上記吸込口から上記プローブ本体内に流入した燃焼排ガスが上記空間を通過する過程で、上記ノズルからの噴霧により、当該燃焼排ガスに含まれるダストを除去することを特徴とするものである。   A sampling probe according to the present invention is a sampling probe for collecting combustion exhaust gas from a cement kiln, and has a tubular probe body having a combustion exhaust gas suction port at a tip thereof, and the inside of the probe body is directed to the suction port. The probe body has a dust removal space between the suction port and the nozzle of the spray mechanism, and the combustion exhaust gas that has flowed into the probe body from the suction port In the process of passing through the space, dust contained in the combustion exhaust gas is removed by spraying from the nozzle.

上記サンプリングプローブにおいては、吸込口からノズル先端までの距離をＬ（ｍｍ）、プローブ本体の内径をＤ（ｍｍ）とした場合に、Ｌ／Ｄが３〜１０の範囲内（より好ましくは４〜８の範囲内）となるように、ノズルを配置することが望ましい。３未満では、図４のグラフに示すように、十分なダスト捕集率を得ることができず、一方、１０を超えると、プローブ本体の先端部（このグラフでは吸込口から５０ｍｍ）における捕集率が極端に低くなって吸込口付近で閉塞等のトラブルが起き易くなるからである。   In the sampling probe, when the distance from the suction port to the nozzle tip is L (mm) and the inner diameter of the probe body is D (mm), L / D is within a range of 3 to 10 (more preferably 4 to 4). It is desirable to arrange the nozzles to be within the range of 8). If it is less than 3, as shown in the graph of FIG. 4, a sufficient dust collection rate cannot be obtained. On the other hand, if it exceeds 10, collection at the tip of the probe body (50 mm from the suction port in this graph). This is because the rate becomes extremely low and troubles such as blockage are likely to occur near the suction port.

また、上記のように、Ｌ／Ｄを３〜１０の範囲内とした場合には、燃焼排ガス（サンプルガス）の吸引量を０．５〜１０Ｌ／ｍｉｎの範囲内（より好ましくは１〜５Ｌ／ｍｉｎの範囲内）とすることが望ましい。０．５Ｌ／ｍｉｎ未満では、キルンの燃焼制御を行う際の応答遅れが大きくなって実用的ではなくなり、１０Ｌ／ｍｉｎを超えると、ダストを十分に除去しきれずにサンプルラインにダストが入り込み、例えば、バルブ等の流速が低下する箇所にダストが溜まり閉塞等のトラブルが起き易くなるからである。
また、ノズルからの散水量は、１〜７Ｌ／ｍｉｎの範囲内（より好ましくは２〜５Ｌ／ｍｉｎの範囲内）とすることが望ましい。１Ｌ／ｍｉｎ未満では、ダストを十分に除去しきれずにサンプルラインにダストが入り込む懸念があり、７Ｌ／ｍｉｎを超えると、噴霧量が多すぎて周辺の耐火物に悪影響を及ぼす可能性が高く、また気化熱が奪われるためにキルンの熱効率が低下して、キルンの生産性に悪影響を及ぼす虞があるからである。
また、噴霧粒径は、１００〜５００μｍの範囲内とすることが望ましい。１００μｍ未満では、噴霧により発生したミストがサンプルラインに入り込み、その後の気液分離が難しくなり、５００μｍ以上ではダストを落とす能力が著しく低下するからである。 As described above, when L / D is in the range of 3 to 10, the suction amount of the combustion exhaust gas (sample gas) is in the range of 0.5 to 10 L / min (more preferably 1 to 5 L). / Min). If it is less than 0.5 L / min, the response delay at the time of controlling the combustion of the kiln becomes large and becomes impractical. If it exceeds 10 L / min, the dust cannot be sufficiently removed and dust enters the sample line, for example, This is because dust accumulates at a location where the flow velocity decreases, such as a valve, and troubles such as blockage are likely to occur.
Further, the amount of water sprayed from the nozzle is desirably in the range of 1 to 7 L / min (more preferably in the range of 2 to 5 L / min). If it is less than 1 L / min, there is a concern that dust may not sufficiently be removed, and dust may enter the sample line. Moreover, since the heat of vaporization is deprived, the thermal efficiency of the kiln is lowered, which may adversely affect the productivity of the kiln.
The spray particle size is desirably in the range of 100 to 500 μm. If the thickness is less than 100 μm, the mist generated by spraying enters the sample line, and subsequent gas-liquid separation becomes difficult.

さらに、噴霧用のノズルとしては、噴霧角度が５〜６０度のノズルを用いることが好ましい。５度未満のノズルでは、Ｌ／Ｄ＝１０のときにプローブ本体の先端において、プローブ本体の内径（サンプリング口径）よりも噴霧半径が狭くなるためダストを落とすことができず、一方、６０度を超えるノズルでは、Ｌ／Ｄが３〜１０の範囲のときにプローブ本体の内壁に噴霧粒子の多くが当たってしまい、ダストを落とす能力が低下するためである。この噴霧用のノズルとしては、種々のタイプのノズルを使用することが可能であるが、充円錐ノズルが最も本発明の噴霧用ノズルとして適している。   Furthermore, it is preferable to use a nozzle having a spray angle of 5 to 60 degrees as the nozzle for spraying. With a nozzle of less than 5 degrees, when L / D = 10, the spray radius is narrower than the inner diameter (sampling port diameter) of the probe body at the tip of the probe body, so dust cannot be dropped, while 60 degrees This is because, in the case of the nozzle exceeding this, when the L / D is in the range of 3 to 10, most of the spray particles hit the inner wall of the probe body, and the ability to drop dust is reduced. Although various types of nozzles can be used as the spray nozzle, a full cone nozzle is most suitable as the spray nozzle of the present invention.

また、上記サンプリングプローブにおいては、上記プローブ本体を２重管構造として、その内管と外管の間に冷却媒体を流す空隙を形成するとともに、上記プローブ本体の基端側に、上記冷却媒体の供給口と排出口を設けて、上記供給口から流入した冷却媒体が上記プローブ本体の先端部で折り返して上記排出口に至るように、上記空隙に隔壁を設ける構成とすることが望ましい。   Further, in the sampling probe, the probe body has a double tube structure, and a gap through which the cooling medium flows is formed between the inner tube and the outer tube, and the cooling medium is disposed on the proximal end side of the probe body. It is desirable to provide a supply port and a discharge port, and to provide a partition wall in the gap so that the cooling medium flowing from the supply port is folded at the tip of the probe body and reaches the discharge port.

本発明に係るサンプリングプローブの設置構造は、上記サンプリングプローブを使用して燃焼排ガスを採取する際に、上記プローブ本体の先端部が下向きとなるように、上記サンプリングプローブを設置することを特徴とするものである。   The sampling probe installation structure according to the present invention is characterized in that the sampling probe is installed so that the tip of the probe body faces downward when collecting the combustion exhaust gas using the sampling probe. Is.

本発明に係るセメント製造プロセスは、上記サンプリングプローブを用いてセメントキルンの窯尻部における燃焼排ガスを採取した後、採取した燃焼排ガスの組成（例えば、ＮＯX、Ｏ2、ＣＯ、ＣＯ2、ＳＯ2等の濃度）を分析して、その分析結果に基づいてセメントキルンの燃焼制御を行う（例えば、燃焼空気量を調整する）ことを特徴とするものである。 In the cement manufacturing process according to the present invention, the combustion exhaust gas in the kiln bottom part of the cement kiln is collected using the sampling probe, and then the composition of the collected combustion exhaust gas (for example, NO x , O 2 , CO, CO 2 , SO 2 ) and the like, and the combustion control of the cement kiln is performed based on the analysis result (for example, the amount of combustion air is adjusted).

本発明に係るサンプリングプローブによれば、燃焼排ガスがプローブ本体内の空間を通過する過程で、ノズルからの噴霧により、当該燃焼排ガスに含まれるダストを除去するようにしたので、高温・高ダスト雰囲気下であっても、噴霧した除塵用の水滴がすぐに蒸発するのを防止することができ、少ない噴霧量で効率良くダストを除去することができる。
したがって、ダストの吸引や、ダスト固着による閉塞等のトラブルの発生を防止することができ、長期に亘って安定した状態で連続的に当該サンプリングプローブを使用することができる。また、噴霧量が低く抑えられることから、当該サンプリングプローブ周辺における耐火物の劣化を防止することもできる。 According to the sampling probe of the present invention, the dust contained in the combustion exhaust gas is removed by spraying from the nozzle in the process in which the combustion exhaust gas passes through the space in the probe body. Even if it is below, it can prevent that the sprayed water droplet for dust removal evaporates immediately, and can remove dust efficiently with a small spray amount.
Accordingly, it is possible to prevent troubles such as dust suction and blockage due to dust fixation, and the sampling probe can be used continuously in a stable state over a long period of time. Moreover, since the spray amount can be kept low, deterioration of the refractory around the sampling probe can be prevented.

また、サンプリングプローブを使用して窯尻部の燃焼排ガスを採取する際に、プローブ本体の先端部が下向きとなるようにサンプリングプローブを設置したので、噴霧された水滴がプローブ本体の内壁面を洗い流しつつ排出されることとなり、これにより、プローブ本体の内壁面にダストが付着するのを防止することができるとともに、噴霧により発生したミストがサンプルラインに入り込むのを防止することができる。   Also, when collecting the flue gas from the bottom of the kiln using the sampling probe, the sampling probe was installed so that the tip of the probe body was facing downward, so that the sprayed water droplets washed away the inner wall surface of the probe body. As a result, dust can be prevented from adhering to the inner wall surface of the probe main body, and mist generated by spraying can be prevented from entering the sample line.

また、本発明に係るセメント製造プロセスによれば、サンプリングプローブを用いてセメントキルンの窯尻部における燃焼排ガスを採取した後、採取した燃焼排ガスの組成を分析して、その分析結果に基づいてセメントキルンの燃焼制御を行うようにしたので、セメントキルンの温度分布を常に適切な状態に保つことができ、クリンカの品質のバラツキ等を防止して、長期に亘り安定した状態でセメントキルンを運転することができる。   Further, according to the cement manufacturing process of the present invention, after collecting the combustion exhaust gas in the kiln bottom of the cement kiln using a sampling probe, the composition of the collected combustion exhaust gas is analyzed, and the cement is determined based on the analysis result. Since the kiln combustion control is performed, the temperature distribution of the cement kiln can always be kept in an appropriate state, and the clinker quality variation is prevented and the cement kiln is operated in a stable state over a long period of time. be able to.

セメント製造プロセスは、セメントの原料となる石灰石、粘土、けい石、酸化鉄原料等を適切な比率で混ぜ合わせて粉砕する原料粉砕工程と、原料粉砕工程で得られた粉体原料を所定の温度条件で焼成してクリンカーを生成する焼成工程と、クリンカを粉砕して粉末状のセメントにする仕上げ工程とを有している。   The cement manufacturing process consists of a raw material crushing process that mixes and crushes limestone, clay, silica, iron oxide raw materials, etc., which are raw materials for cement, at an appropriate ratio, and a powder raw material obtained in the raw material crushing process at a predetermined temperature. It has the baking process which produces | generates a clinker by baking on conditions, and the finishing process which grind | pulverizes a clinker into powdery cement.

本発明に係るサンプリングプローブ１は、上記焼成工程における燃焼管理に用いられるもので、図１に示すように、先端部が下向きとなるようにセメントキルンの窯尻近傍の側壁２ａを貫通して、その先端部が燃焼排ガスの流路２ｂ側に突出する状態で設置されている。本実施形態では、図示省略の固定治具を用いて、サンプリングプローブ１の挿入角度と流路２ｂ内に突出する長さを調節できるようにしている。   Sampling probe 1 according to the present invention is used for combustion management in the firing step, as shown in FIG. 1, through the side wall 2a in the vicinity of the kiln bottom of the cement kiln so that the tip is downward, The tip portion is installed in a state of projecting to the combustion exhaust gas flow path 2b side. In the present embodiment, a fixing jig (not shown) is used to adjust the insertion angle of the sampling probe 1 and the length protruding into the flow path 2b.

図２は、本発明に係るサンプリングプローブの一実施形態を示す概略構成図である。
このサンプリングプローブ１は、先端に燃焼排ガスの吸込口５を有する管状のプローブ本体３と、このプローブ本体３の内部から吸込口５に向けて水を噴霧する噴霧機構４とを備えている。 FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a sampling probe according to the present invention.
The sampling probe 1 includes a tubular probe body 3 having a combustion exhaust gas suction port 5 at the tip, and a spray mechanism 4 that sprays water from the inside of the probe body 3 toward the suction port 5.

プローブ本体３は２重管構造とされ、その内管３ａと外管３ｂとの間に冷却媒体（冷却水など）を流すための空隙３ｃを有している。プローブ本体３の基端側には、径方向に対向する位置に、冷却媒体の供給口６と排出口７がそれぞれ設けられている。また、内管３ａと外管３ｂとの間には、プローブ本体３の軸線に沿って一対の隔壁８が設けられ、それら隔壁８によって、空隙３ｃが供給口６側と排出口７側に二分されて両者が隔壁８の無い先端部で連通する形となっている。すなわち、内管３ａと外管３ｂの間に、プローブ本体３基端側の供給口６からプローブ本体３の先端部を経由してプローブ本体３基端側の排出口７に至る冷却媒体の流路が形成されている。これにより、三重管を用いた場合と比べ、細径となり軽量化することができる。   The probe main body 3 has a double tube structure, and has a gap 3c for flowing a cooling medium (cooling water or the like) between the inner tube 3a and the outer tube 3b. On the proximal end side of the probe main body 3, a cooling medium supply port 6 and a discharge port 7 are respectively provided at positions opposed in the radial direction. A pair of partition walls 8 are provided between the inner tube 3a and the outer tube 3b along the axis of the probe body 3, and the partition walls 8 divide the gap 3c into the supply port 6 side and the discharge port 7 side. Thus, both are in communication with each other at the tip without the partition wall 8. That is, the cooling medium flows between the inner tube 3a and the outer tube 3b from the supply port 6 on the proximal end side of the probe body 3 to the discharge port 7 on the proximal end side of the probe body 3 via the distal end portion of the probe body 3. A road is formed. Thereby, compared with the case where a triple tube is used, it becomes a thin diameter and can be reduced in weight.

プローブ本体３の内部には、先端の吸込口５から吸い込んだ燃焼排ガスを基端側のサンプリング口９に導くためのガス流路１１が形成され、その中央部には、先端に噴霧用のノズル１２を有する散水管１３が配設されている。この散水管１３は、吸込口５からノズル１２先端までの距離をＬ（ｍｍ）、プローブ本体３の内径をＤ（ｍｍ）とした場合に、Ｌ／Ｄが３〜１０の範囲内となるように、その位置が設定されている。これにより、プローブ本体３の内部には、吸込口５とノズル１２の間に除塵用の空間Ｓが形成され、燃焼排ガスがこの空間Ｓを通過する過程で、当該燃焼排ガスに含まれるダストがノズル１２からの噴霧により除去されるようになっている。本実施形態では、噴霧用のノズル１２として、噴霧角度が５〜６０度の充円錐ノズルが用いられ、その噴霧粒径が１００〜５００（μｍ）の範囲内に設定されている。   A gas flow path 11 is formed inside the probe body 3 to guide the combustion exhaust gas sucked from the tip suction port 5 to the sampling port 9 on the proximal end side. A watering pipe 13 having 12 is arranged. The sprinkling pipe 13 has an L / D in the range of 3 to 10 when the distance from the suction port 5 to the tip of the nozzle 12 is L (mm) and the inner diameter of the probe body 3 is D (mm). The position is set. As a result, a dust removal space S is formed in the probe body 3 between the suction port 5 and the nozzle 12, and dust contained in the combustion exhaust gas passes through the space S while the combustion exhaust gas passes through the space S. 12 is removed by spraying. In the present embodiment, a full conical nozzle having a spray angle of 5 to 60 degrees is used as the spray nozzle 12, and the spray particle size is set within a range of 100 to 500 (μm).

散水管１３には、図３に示すように、散水供給口１５から散水管１３に散水用の水を導く給水ライン１６が接続され、この給水ライン１６には、散水量を計測する散水流量計１７、散水用の水をノズル１２側に送る散水ポンプ１８、散水量を調整する流量調整バルブ１９が介装されている。本実施形態では、ノズル１２、散水管１３、散水流量計１７、散水ポンプ１８、流量調整バルブ１９、給水ライン１６等により、プローブ本体３の内部から吸込口５に向けて水を噴霧する噴霧機構４が構成されている。   As shown in FIG. 3, a water supply line 16 that leads water for watering from the watering supply port 15 to the watering pipe 13 is connected to the watering pipe 13, and a watering flow meter that measures the amount of watering is connected to the watering line 16. 17, a watering pump 18 for sending water for watering to the nozzle 12 side, and a flow rate adjusting valve 19 for adjusting the amount of watering are provided. In the present embodiment, a spray mechanism that sprays water from the inside of the probe body 3 toward the suction port 5 by the nozzle 12, the water spray pipe 13, the water spray flow meter 17, the water spray pump 18, the flow rate adjustment valve 19, the water supply line 16, and the like. 4 is configured.

一方、プローブ本体３のサンプリング口９には、サンプルガスをガス分析計２０に導くためのサンプルライン２１が接続され、このサンプルライン２１には、サンプルライン２１に流入した液体成分を除去するドレインセパレータ２２、散水の逆流を検知する逆流検知器２３、サンプルガス中の残留ダストを捕捉する加熱式フィルタ２４、サンプルガスに含まれる水分を除去する除湿器２５、サンプルガスの吸引量を計測するガス流量計２６、サンプルガスを吸引するガス吸引ポンプ２７、サンプルガスの組成を分析するガス分析計２０がそれぞれ介装されている。ガス分析計２０には、分析が終わったサンプルガスを排気する排気口２８が設けられている。   On the other hand, a sample line 21 for guiding the sample gas to the gas analyzer 20 is connected to the sampling port 9 of the probe body 3, and a drain separator that removes the liquid component flowing into the sample line 21 is connected to the sample line 21. 22, a backflow detector 23 for detecting the backflow of water spray, a heating filter 24 for capturing residual dust in the sample gas, a dehumidifier 25 for removing moisture contained in the sample gas, and a gas flow rate for measuring the suction amount of the sample gas A total 26, a gas suction pump 27 for sucking the sample gas, and a gas analyzer 20 for analyzing the composition of the sample gas are provided. The gas analyzer 20 is provided with an exhaust port 28 for exhausting the sample gas that has been analyzed.

上記構成からなるサンプリングプローブ１により燃焼排ガスを採取する際には、先ず、プローブ本体３の供給口６から冷却媒体を供給して、プローブ本体３を冷却するとともに、噴霧機構４の流量調整バルブ１９を開放して、散水ポンプ１８を作動させることにより、ノズル１２からの噴霧を開始する。この際に、散水流量計１７の計測結果に基づいて流量調整バルブ１９の開度を調節することにより、ノズル１２からの散水量が１〜７（Ｌ／ｍｉｎ）の範囲内の所定値（例えば、３Ｌ／ｍｉｎ）となるように調整する。
その後、ガス吸引ポンプ２７を作動させることにより、サンプルガス（燃焼排ガス）の吸引を開始し、その吸引量が０．５〜１０（Ｌ／ｍｉｎ）の範囲内の所定値（例えば、２〜３Ｌ／ｍｉｎ）となるように調整する。 When collecting combustion exhaust gas with the sampling probe 1 having the above-described configuration, first, a cooling medium is supplied from the supply port 6 of the probe main body 3 to cool the probe main body 3 and the flow rate adjusting valve 19 of the spray mechanism 4. And the spraying from the nozzle 12 is started by operating the watering pump 18. At this time, by adjusting the opening degree of the flow rate adjusting valve 19 based on the measurement result of the watering flow meter 17, the watering amount from the nozzle 12 is a predetermined value within a range of 1 to 7 (L / min) (for example, 3 L / min).
Thereafter, the gas suction pump 27 is operated to start the suction of the sample gas (combustion exhaust gas), and the suction amount is within a range of 0.5 to 10 (L / min) (for example, 2 to 3 L). / Min).

この状態において、吸込口５からプローブ本体３内に吸い込まれたサンプルガスは、プローブ本体３内のガス流路１１とサンプルライン２１を通って最終的にガス分析計２０に送り込まれることとなるが、ガス流路１１の上流部に位置する空間Ｓを通過する過程で、ノズル１２からの噴霧により、当該ガス中に含まれるダストの多くが除去される。その後、当該サンプルガスとともにサンプルライン２１に流入した液体成分がドレインセパレータ２２で除去された後、加熱式フィルタ２４において、当該サンプルガス中の残留ダストが除去され、除湿器２５において、当該サンプルガスに含まれる水分が除去される。こうして除塵および除湿されたサンプルガスはガス分析計２０に導かれ、このガス分析計２０において、その組成（例えば、ＮＯX、Ｏ2、ＣＯ、ＣＯ2、ＳＯ2等の濃度）の分析が行われ、その分析結果がセメントキルンの燃焼制御装置（図示省略）に出力される。 In this state, the sample gas sucked into the probe main body 3 from the suction port 5 is finally sent to the gas analyzer 20 through the gas flow path 11 and the sample line 21 in the probe main body 3. In the process of passing through the space S located upstream of the gas flow path 11, much of the dust contained in the gas is removed by spraying from the nozzle 12. Thereafter, the liquid component that has flowed into the sample line 21 together with the sample gas is removed by the drain separator 22, and then residual dust in the sample gas is removed by the heating filter 24, and the dehumidifier 25 converts the sample gas into the sample gas. The contained moisture is removed. The sample gas thus dedusted and dehumidified is guided to the gas analyzer 20, where the composition (for example, the concentration of NO x , O 2 , CO, CO 2 , SO 2, etc.) is analyzed. The analysis result is output to a cement kiln combustion control device (not shown).

燃焼制御装置は、上記分析結果に基づいて、セメントキルンの燃焼制御を行う。例えば、窯尻においてＯ2濃度が１％以下になると、セメントキルン内で燃料が不完全燃焼を起こしてＣＯ濃度が１００００ｐｐｍ以上となり、熱効率が低下する現象が発生することとなるので、燃焼制御装置は、ガス分析計２０で求めたＯ2濃度やＣＯ濃度に基づいて燃焼空気量を調整することにより、上記現象の発生を防止し、セメントキルン内の燃焼が適正な状態となるように制御する。 The combustion control device controls the combustion of the cement kiln based on the analysis result. For example, if the O 2 concentration in the kiln bottom is 1% or less, the fuel incompletely burns in the cement kiln and the CO concentration becomes 10000 ppm or more, resulting in a phenomenon in which the thermal efficiency decreases. Adjusts the amount of combustion air based on the O 2 concentration and CO concentration obtained by the gas analyzer 20, thereby preventing the above phenomenon and controlling the combustion in the cement kiln to be in an appropriate state. .

以上のように、本実施形態によれば、燃焼排ガスがプローブ本体３内の空間Ｓを通過する過程で、ノズル１２からの噴霧により、当該燃焼排ガスに含まれるダストを除去するようにしたので、高温・高ダスト雰囲気下であっても、噴霧した除塵用の水滴がすぐに蒸発するのを防止することができ、少ない噴霧量で効率良くダストを除去することができる。   As described above, according to the present embodiment, the dust contained in the combustion exhaust gas is removed by the spray from the nozzle 12 in the process in which the combustion exhaust gas passes through the space S in the probe body 3. Even in a high temperature / high dust atmosphere, the sprayed water droplets for dust removal can be prevented from immediately evaporating, and dust can be efficiently removed with a small spray amount.

特に、本実施形態では、Ｌ／Ｄが３〜１０の範囲内となるようにノズル１２を配置して、その噴霧角度を５〜６０度の範囲に設定したので、ダストの吸引や、ダスト固着による閉塞等のトラブルの発生を効果的に防止することができ、長期に亘って安定した状態で連続的に当該サンプリングプローブ１を使用することができる。また、噴霧量が低く抑えられることから、当該サンプリングプローブ１周辺における耐火物の劣化を防止することもできる。   In particular, in this embodiment, the nozzle 12 is arranged so that L / D is in the range of 3 to 10 and the spray angle is set in the range of 5 to 60 degrees. Occurrence of troubles such as obstruction due to the above can be effectively prevented, and the sampling probe 1 can be used continuously in a stable state over a long period of time. Further, since the spray amount is kept low, deterioration of the refractory around the sampling probe 1 can be prevented.

また、プローブ本体３を２重管構造として、その空隙３ｃに冷却媒体を流すようにしたので、高温雰囲気下にあっても、プローブ本体３やその内部空間の温度上昇を抑制することができる。また、プローブ本体３基端側の供給口６から流入した冷却媒体がプローブ本体３の先端部で折り返してプローブ本体３基端側の排出口７に至る構成としたので、プローブ本体３全体を均一に且つ効率良く冷却することができる。   Further, since the probe main body 3 has a double tube structure and a cooling medium is allowed to flow through the gap 3c, the temperature rise of the probe main body 3 and its internal space can be suppressed even in a high temperature atmosphere. Further, since the cooling medium flowing in from the supply port 6 on the proximal end side of the probe body 3 is folded back at the distal end portion of the probe body 3 and reaches the discharge port 7 on the proximal end side of the probe body 3, the entire probe body 3 is uniform. And can be cooled efficiently.

また、サンプリングプローブ１を使用して窯尻部の燃焼排ガスを採取する際に、プローブ本体３の先端部が下向きとなるようにサンプリングプローブ１を設置したので、噴霧された水滴がプローブ本体３の内壁面を洗い流しつつ吸込口５から排出されることとなり、これにより、プローブ本体３の内壁面にダストが付着するのを防止することができるとともに、噴霧により発生したミストがサンプルライン２１に入り込むのを防止することができる。   In addition, when the sampling probe 1 is used to collect the flue gas from the bottom of the kiln, the sampling probe 1 is installed so that the tip of the probe body 3 faces downward. The inner wall surface is washed away and discharged from the suction port 5, whereby dust can be prevented from adhering to the inner wall surface of the probe main body 3 and mist generated by spraying can enter the sample line 21. Can be prevented.

また、サンプリングプローブ１を用いてセメントキルンの窯尻部における燃焼排ガスを採取した後、採取した燃焼排ガスの組成を分析して、その分析結果に基づいてセメントキルンの燃焼制御を行うようにしたので、セメントキルンの温度分布を常に適切な状態に保つことができ、クリンカの品質のバラツキ等を防止して、長期に亘り安定した状態でセメントキルンを運転することができる。   Moreover, after collecting the combustion exhaust gas in the kiln bottom of the cement kiln using the sampling probe 1, the composition of the collected combustion exhaust gas is analyzed, and the combustion control of the cement kiln is performed based on the analysis result. The temperature distribution of the cement kiln can always be kept in an appropriate state, and the clinker quality variation can be prevented, and the cement kiln can be operated in a stable state over a long period of time.

本発明に係るサンプリングプローブの設置例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the example of installation of the sampling probe which concerns on this invention. 本発明に係るサンプリングプローブの一実施形態を示すもので、（ａ）はその断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS One Embodiment of the sampling probe which concerns on this invention is shown, (a) is the sectional drawing, (b) is sectional drawing along the AA of (a). 図２のサンプリングプローブの噴霧機構およびサンプルラインを示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the spray mechanism and sample line of the sampling probe of FIG. 散水供給圧０．９ＭＰａ、噴霧量３Ｌ／ｍｉｎとしたときのダストの捕集率を示すグラフである。It is a graph which shows the collection rate of dust when watering supply pressure is 0.9 MPa and the spraying amount is 3 L / min.

符号の説明Explanation of symbols

１ サンプリングプローブ
３ プローブ本体
３ａ 内管
３ｂ 外管
３ｃ 空隙
４ 噴霧機構
５ 吸込口
６ 供給口
７ 排出口
８ 隔壁
１２ ノズル
Ｓ 空間 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Sampling probe 3 Probe main body 3a Inner tube 3b Outer tube 3c Space | gap 4 Spraying mechanism 5 Suction port 6 Supply port 7 Discharge port 8 Bulkhead 12 Nozzle S Space

Claims (6)

セメントキルンの燃焼排ガスを採取するためのサンプリングプローブであって、
先端に燃焼排ガスの吸込口を有する管状のプローブ本体と、このプローブ本体の内部から上記吸込口に向けて水を噴霧する噴霧機構とを備え、
上記プローブ本体は、その吸込口と上記噴霧機構のノズルとの間に除塵用の空間を有し、上記吸込口から上記プローブ本体内に流入した燃焼排ガスが上記空間を通過する過程で、上記ノズルからの噴霧により、当該燃焼排ガスに含まれるダストを除去する構成としたことを特徴とするサンプリングプローブ。 A sampling probe for collecting combustion exhaust gas from a cement kiln,
A tubular probe body having a combustion exhaust gas suction port at the tip, and a spray mechanism for spraying water from the inside of the probe body toward the suction port,
The probe main body has a dust removal space between the suction port and the nozzle of the spray mechanism, and in the process that the combustion exhaust gas flowing into the probe main body from the suction port passes through the space, the nozzle A sampling probe characterized in that dust contained in the combustion exhaust gas is removed by spraying from the exhaust gas. 上記吸込口から上記ノズル先端までの距離をＬ（ｍｍ）、上記プローブ本体の内径をＤ（ｍｍ）とした場合に、Ｌ／Ｄが３〜１０の範囲内となるように、上記ノズルを配置するとともに、
燃焼排ガスの吸引量を０．５〜１０（Ｌ／ｍｉｎ）、上記ノズルからの散水量を１〜７（Ｌ／ｍｉｎ）、噴霧粒径を１００〜５００（μｍ）の範囲内にそれぞれ設定したことを特徴とする請求項１に記載のサンプリングプローブ。 The nozzle is arranged so that L / D is in the range of 3 to 10 when the distance from the suction port to the nozzle tip is L (mm) and the inner diameter of the probe body is D (mm). And
The suction amount of combustion exhaust gas was set within the range of 0.5 to 10 (L / min), the amount of water sprayed from the nozzle was set to 1 to 7 (L / min), and the spray particle size was set within the range of 100 to 500 (μm). The sampling probe according to claim 1. 上記噴霧用のノズルとして、噴霧角度が５〜６０度のノズルを用いたことを特徴とする請求項１に記載のサンプリングプローブ。   The sampling probe according to claim 1, wherein a nozzle having a spray angle of 5 to 60 degrees is used as the spray nozzle. 上記プローブ本体を２重管構造として、その内管と外管の間に冷却媒体を流す空隙を形成するとともに、上記プローブ本体の基端側に、上記冷却媒体の供給口と排出口を設けて、上記供給口から流入した冷却媒体が上記プローブ本体の先端部で折り返して上記排出口に至るように、上記空隙に隔壁を設けたことを特徴とする請求項１に記載のサンプリングプローブ。   The probe body has a double-pipe structure, and a gap through which the cooling medium flows is formed between the inner tube and the outer tube, and a supply port and a discharge port for the cooling medium are provided on the proximal end side of the probe body. The sampling probe according to claim 1, wherein a partition wall is provided in the gap so that the cooling medium flowing in from the supply port is folded at the tip of the probe body and reaches the discharge port. 請求項１〜５の何れかに記載のサンプリングプローブを使用して燃焼排ガスを採取する際に、上記プローブ本体の先端部が下向きとなるように、上記サンプリングプローブを設置することを特徴とするサンプリングプローブの設置構造。   Sampling characterized in that the sampling probe is installed so that the tip of the probe body faces downward when collecting the flue gas using the sampling probe according to any one of claims 1 to 5. Probe installation structure. 請求項１〜５の何れかに記載のサンプリングプローブを用いてセメントキルンの窯尻部における燃焼排ガスを採取した後、採取した燃焼排ガスの組成を分析して、その分析結果に基づいてセメントキルンの燃焼制御を行うことを特徴とするセメント製造プロセス。   After collecting the combustion exhaust gas at the kiln bottom of the cement kiln using the sampling probe according to any one of claims 1 to 5, the composition of the collected combustion exhaust gas is analyzed, and the cement kiln A cement manufacturing process characterized by performing combustion control.
JP2007060214A 2007-03-09 2007-03-09 Sampling probe and its installation structure, cement manufacturing process Active JP5194493B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007060214A JP5194493B2 (en) 2007-03-09 2007-03-09 Sampling probe and its installation structure, cement manufacturing process

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007060214A JP5194493B2 (en) 2007-03-09 2007-03-09 Sampling probe and its installation structure, cement manufacturing process

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008224300A true JP2008224300A (en) 2008-09-25
JP5194493B2 JP5194493B2 (en) 2013-05-08

Family

ID=39843119

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007060214A Active JP5194493B2 (en) 2007-03-09 2007-03-09 Sampling probe and its installation structure, cement manufacturing process

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5194493B2 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011203065A (en) * 2010-03-25 2011-10-13 Mitsubishi Materials Corp Sampling probe and installation structure thereof
JP4998639B1 (en) * 2011-07-25 2012-08-15 三菱マテリアル株式会社 Cement production equipment
CN103344462A (en) * 2013-07-17 2013-10-09 安徽江淮汽车股份有限公司 Gas sampler with dedusting function as well as gas sampling method
CN104888988A (en) * 2015-06-03 2015-09-09 新气象（唐山）合同能源管理有限公司 Novel nozzle of sampling probe
CN105784020A (en) * 2016-04-21 2016-07-20 承德菲时博特自动化设备有限公司 Rectangular needle tube flowmeter
CN109647838A (en) * 2018-12-04 2019-04-19 宁波诺勒自动化有限公司 A kind of full-automatic non-contact retinue last row system of automotive line

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL3596442T3 (en) * 2017-03-17 2022-11-21 Tata Steel Nederland Technology B.V. Lance for a gas analysis system

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0658348U (en) * 1993-01-21 1994-08-12 日本碍子株式会社 Dust-containing gas sampling device
JPH07167565A (en) * 1993-12-13 1995-07-04 Nkk Corp Method for removing dust in sintered ore cooler
JPH11190686A (en) * 1997-12-26 1999-07-13 Shimadzu Corp Gas sampling probe
JP2002047925A (en) * 2000-08-02 2002-02-15 Fuji Heavy Ind Ltd Catalytic converter device
JP2003130769A (en) * 2001-10-29 2003-05-08 Mitsubishi Materials Corp Gas sampling device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0658348U (en) * 1993-01-21 1994-08-12 日本碍子株式会社 Dust-containing gas sampling device
JPH07167565A (en) * 1993-12-13 1995-07-04 Nkk Corp Method for removing dust in sintered ore cooler
JPH11190686A (en) * 1997-12-26 1999-07-13 Shimadzu Corp Gas sampling probe
JP2002047925A (en) * 2000-08-02 2002-02-15 Fuji Heavy Ind Ltd Catalytic converter device
JP2003130769A (en) * 2001-10-29 2003-05-08 Mitsubishi Materials Corp Gas sampling device

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011203065A (en) * 2010-03-25 2011-10-13 Mitsubishi Materials Corp Sampling probe and installation structure thereof
JP4998639B1 (en) * 2011-07-25 2012-08-15 三菱マテリアル株式会社 Cement production equipment
WO2013014816A1 (en) * 2011-07-25 2013-01-31 三菱マテリアル株式会社 Cement plant
CN103687827A (en) * 2011-07-25 2014-03-26 三菱综合材料株式会社 Cement manufacturing equipment
US9890080B2 (en) 2011-07-25 2018-02-13 Mitsubishi Materials Corporation Cement plant
CN103344462A (en) * 2013-07-17 2013-10-09 安徽江淮汽车股份有限公司 Gas sampler with dedusting function as well as gas sampling method
CN104888988A (en) * 2015-06-03 2015-09-09 新气象（唐山）合同能源管理有限公司 Novel nozzle of sampling probe
CN105784020A (en) * 2016-04-21 2016-07-20 承德菲时博特自动化设备有限公司 Rectangular needle tube flowmeter
CN105784020B (en) * 2016-04-21 2020-03-27 承德菲时博特自动化设备有限公司 Rectangular needle tube flowmeter
CN109647838A (en) * 2018-12-04 2019-04-19 宁波诺勒自动化有限公司 A kind of full-automatic non-contact retinue last row system of automotive line

Also Published As

Publication number Publication date
JP5194493B2 (en) 2013-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5194493B2 (en) Sampling probe and its installation structure, cement manufacturing process
TWI480093B (en) Air pollution control system, and air pollution control method
US7569093B2 (en) Filtering particulate materials in continuous emission monitoring systems
JP6000347B2 (en) Sampling device
JP2012200721A (en) Spray-drying device for dehydrated filtrate from desulfurization wastewater, method of spray-drying dehydrated filtrate, and exhaust gas treatment system
US20090211370A1 (en) Extractive Probe for Hot Flue Gas and Process Measurement
CN109781474A (en) A kind of sampling of high-temperature flue gas particle and measuring device and its application method
JP4676486B2 (en) Probes and systems for extracting gases from a processing environment
JP2007518087A (en) Method and apparatus for increasing the size of microparticles
JP2010156592A (en) Exhaust gas sampling device
CN101445852A (en) Converter gas wet cooling and dedusting method
RU2672120C2 (en) Cement production system
JPH01223347A (en) Liquid tester
KR20190063083A (en) Apparatus for diluting and separating exhaust gas
CN1257198A (en) Equipment and method for sampling waste gas
JP2016014516A (en) Exhaust gas cooling device and exhaust gas cooling method
JP2008182911A (en) Spray dryer and spray-drying method using the same
JP2012127773A (en) Particulate number measuring device
US3592562A (en) Takeoff for hot dusty gases
KR20190131524A (en) Exhaust Gas Treatment System and Exhaust Gas Treatment Method
WO2016067049A1 (en) Methods and apparatus relating to particulate monitors
JP2011185889A (en) Foreign substance concentration measuring apparatus in continuous annealing furnace
KR102082112B1 (en) Apparatus for disposing an exhaust gas in a converter
KR101211431B1 (en) Apparatus for removing water in the exhaust gas
EP3781929B1 (en) Gas analysis system and method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090331

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110705

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110712

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110905

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120208

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120327

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130108

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130121

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160215

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5194493

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250