JP2014085196A - Method and apparatus for collecting dust - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、煙道、ダクト等において、排ガス中のダスト濃度を測定するために用いられるダスト採取方法及び装置に関する。 The present invention relates to a dust collection method and apparatus used for measuring dust concentration in exhaust gas in a flue, a duct or the like.
排ガス中のダスト濃度の測定はJIS Z 8808(ろ紙重量法)が適用されている。この方法は、排ガス流路中に吸引ノズルを配置し、排ガスを等速で吸引し、排ガスを煙道内部又は煙道外に配置されたダスト捕集器に通す。ダスト捕集器にはろ紙が設けられ、ろ紙に捕集したダストの重量と、同時に吸引した排ガス量とから、計算によりダスト濃度を求めるものである。この方法で、ろ紙に捕集されるダスト捕集量は、円形ろ紙で捕集面積1cm2当り0.5mg程度と規定され、円筒形ろ紙で全ダスト捕集量が5mg以上と規定されている。 JIS Z 8808 (filter paper weight method) is applied to the measurement of the dust concentration in the exhaust gas. In this method, a suction nozzle is disposed in the exhaust gas flow path, the exhaust gas is sucked at a constant speed, and the exhaust gas is passed through a dust collector disposed inside or outside the flue. The dust collector is provided with a filter paper, and the dust concentration is obtained by calculation from the weight of the dust collected on the filter paper and the amount of exhaust gas sucked at the same time. With this method, the amount of dust collected on the filter paper is defined as about 0.5 mg per 1 cm 2 of the collection area with a circular filter paper, and the total amount of dust collected with a cylindrical filter paper is defined as 5 mg or more. .
前記JIS法では、ろ紙に捕集されたダスト捕集量は測定中においては確認できないため、ダスト採取終了時期の判断は、採取時間などから決定される。あるいは、ろ紙の交換時期は、排ガスがろ紙を通るときの圧力損失によるダスト採取時の吸引ガス流量(ガス吸引速度)の低下などから、経験的に決定されることが多い。 In the JIS method, since the amount of dust collected on the filter paper cannot be confirmed during measurement, the judgment of the dust collection end time is determined from the collection time or the like. Alternatively, the replacement time of the filter paper is often determined empirically from the decrease in the suction gas flow rate (gas suction speed) during dust collection due to pressure loss when exhaust gas passes through the filter paper.
特許文献1に開示されたダスト濃度測定装置は、ガスメータで吸引ガス量を測定しながら、一定流量で排ガスを吸引し、交換時期の目安として一定の採取時間を設定し、この採取時間からダスト捕集量を推定し、交換時期を推定している。
The dust concentration measuring device disclosed in
前述のように、前記JIS法や特許文献1のダスト採取装置では、ろ紙の交換時期を、一定の採取時間経過後としたり、あるいは経験的に判断している。そのため、元々排ガス中のダスト量が少ないときなど、取り出したろ紙のダスト捕集量が予想より少ない場合がある。その結果、ろ紙秤量時の誤差が大きくなり、正確なダスト濃度を測定できないという問題がある。また、ダスト捕集後、ろ紙を手動で交換するため、複数のろ紙を自動交換し、連続的に測定することはできない。特に、排ガス中のダスト濃度の変動が激しい場合、適切な交換時期の判断は困難である。
As described above, in the dust collecting apparatus of the JIS method and
本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、排ガス中のダスト量に変動がある場合でも、ダストの捕集中にダスト捕集器に配置されたろ紙の交換時期を把握可能にし、濃度測定に必要なダスト捕集量を確保することを目的とする。 In view of the problems of the prior art, the present invention makes it possible to grasp the replacement time of the filter paper arranged in the dust collector for collecting dust even when the amount of dust in the exhaust gas varies, and is necessary for concentration measurement. The purpose is to secure a sufficient amount of dust collection.
前記目的を達成するため、本発明のダスト採取方法は、まず、ダスト採取対象となる排ガスの性状に擬似させた擬似排ガスをろ紙に通過させてダストを捕集し、ろ紙の上流と下流間の排ガス流の差圧を検出し、該差圧とろ紙に捕集されたダストの捕集量との関係を示すマップを作成する(第1工程)。これによって、ろ紙を擬似排ガスが通過したときに圧力損失によって生じる上流と下流間の差圧と、ろ紙に捕集されたダスト捕集量との関係を把握しておく。 In order to achieve the above object, the dust collecting method of the present invention first collects dust by passing a simulated exhaust gas simulated by the properties of the exhaust gas to be dust collected through the filter paper, and between the upstream and downstream of the filter paper. A differential pressure of the exhaust gas flow is detected, and a map showing the relationship between the differential pressure and the amount of dust collected on the filter paper is created (first step). Thus, the relationship between the upstream and downstream differential pressure caused by pressure loss when the simulated exhaust gas passes through the filter paper and the amount of dust collected on the filter paper is grasped.
次に、ダスト採取対象となる排ガスの流路から排ガスを採取管で採取し、マップ作成時に用いたろ紙と同一の材質、形状及び厚さを有するろ紙に排ガスを通過させ、ダストを捕集する(第2工程)。この間、ろ紙の上流と下流間の差圧を監視し、該差圧と前記マップとからろ紙のダスト捕集量を推定する。ろ紙のダスト捕集量が設定量となったら、排ガスの採取を停止し、ろ紙を取り出す(第3工程)。該設定量は、ダスト濃度の測定が可能で、かつろ紙の破損を生じない最適な量を選択する。これによって、サンプリング中でもダスト捕集量を正確に推定できるため、ろ紙の交換時期を正確に推定でき、ダスト濃度の測定に必要なダスト捕集量を確保できる。 Next, exhaust gas is collected from the exhaust gas flow path to be collected, and the exhaust gas is passed through a filter paper having the same material, shape and thickness as the filter paper used when creating the map, and dust is collected. (Second step). During this time, the differential pressure between the upstream and downstream of the filter paper is monitored, and the amount of dust collected on the filter paper is estimated from the differential pressure and the map. When the amount of collected dust on the filter paper reaches the set amount, the collection of the exhaust gas is stopped and the filter paper is taken out (third step). As the set amount, an optimum amount that can measure the dust concentration and does not cause breakage of the filter paper is selected. As a result, the amount of dust collected can be accurately estimated even during sampling, so the time for replacing the filter paper can be accurately estimated, and the amount of dust collected necessary for measuring the dust concentration can be secured.
本発明方法において、第1工程におけるダストの捕集と、第2工程におけるダストの捕集とは、ろ紙を通過する排ガスの流量を同一にした条件下で行うとよい。これによって、前記マップからダスト捕集量を正確に推定できる。 In the method of the present invention, the dust collection in the first step and the dust collection in the second step may be performed under the condition that the flow rate of the exhaust gas passing through the filter paper is the same. This makes it possible to accurately estimate the amount of dust collected from the map.
前記本発明方法の実施に直接使用可能な本発明のダスト採取装置は、排ガスの流路内に採取口が配置され、排ガスの一部を採取する採取管、及び採取口から排ガスを採取管内に吸引する吸引ポンプと、採取管に設けられて内部に排ガス流路が形成され、排ガス流路の遮蔽するように配置されたろ紙を有するダスト捕集器と、ろ紙の上流と下流間の排ガス流との差圧を検出する差圧検出器と、排ガスの性状に擬似させた擬似排ガスをろ紙と同一の材質、形状及び厚さを有するろ紙に通過させ、ろ紙の上流と下流の排ガス流間の差圧と、該差圧時のダスト捕集量との関係を求めたマップと、マップが記憶された記憶部を有し、差圧検出器の検出値とマップとから、ろ紙交換時のダスト捕集量を求め、該ダスト捕集量が設定量となったら、吸引ポンプを停止させる制御装置とを備えている。 The dust collecting apparatus of the present invention that can be directly used for carrying out the method of the present invention has a sampling port disposed in the exhaust gas flow path, a sampling tube for sampling a part of the exhaust gas, and the exhaust gas from the sampling port into the sampling tube. A suction pump for suction, a dust collector having a filter paper provided in a sampling pipe and having an exhaust gas channel formed therein and arranged to shield the exhaust gas channel, and an exhaust gas flow between upstream and downstream of the filter paper The differential pressure detector that detects the differential pressure between the filter paper and the simulated exhaust gas that simulates the properties of the exhaust gas is passed through a filter paper having the same material, shape and thickness as the filter paper, and between the exhaust gas flow upstream and downstream of the filter paper There is a map that determines the relationship between the differential pressure and the amount of dust collected at the time of the differential pressure, and a storage unit that stores the map. From the detected value and map of the differential pressure detector, the dust at the time of filter paper replacement Obtain the collected amount, and when the dust collected amount reaches the set amount, The and a control device for stopping.
かかる構成において、排ガスのサンプリング中、ろ紙の上流と下流間の差圧を監視し、制御装置によって該差圧とマップとからろ紙のダスト捕集量を求める。ここで、ろ紙のダスト捕集量が設定量となったら、排ガスの採取を停止し、ろ紙を取り出す。これによって、サンプリング中にダスト捕集量を正確に推定できるため、ろ紙の交換時期を正確に推定でき、ダスト濃度の測定に必要なダスト捕集量を確保できる。 In such a configuration, during sampling of the exhaust gas, the differential pressure between the upstream and downstream of the filter paper is monitored, and the amount of dust collected on the filter paper is obtained from the differential pressure and the map by the control device. Here, when the dust collection amount of the filter paper reaches the set amount, collection of the exhaust gas is stopped and the filter paper is taken out. As a result, the amount of collected dust can be accurately estimated during sampling, so the replacement time of the filter paper can be accurately estimated, and the amount of collected dust necessary for measuring the dust concentration can be secured.
本発明装置において、ろ紙が嵌合可能な複数の嵌合孔が回転中心から等距離の位置に配置にされたターンテーブル、及びターンテーブルの駆動装置とをさらに備え、ダスト捕集器のハウジングは、2個のハウジング部で構成されると共に、2個のハウジング部は互いに離隔可能に設けられ、ターンテーブルの嵌合孔に嵌合されたろ紙が2個のハウジング部間に挿入された状態で、ダスト捕集器の内部が密閉可能となるように構成されているとよい。これによって、ろ紙の交換が容易になり、複数のろ紙で連続的にダストの捕集を行うことができる。 The apparatus of the present invention further includes a turntable in which a plurality of fitting holes into which the filter paper can be fitted are arranged at a position equidistant from the rotation center, and a drive device for the turntable, and the dust collector housing includes: The two housing parts are configured to be separated from each other, and the filter paper fitted in the fitting hole of the turntable is inserted between the two housing parts. It is preferable that the inside of the dust collector can be sealed. As a result, the exchange of the filter paper is facilitated, and the dust can be continuously collected with a plurality of filter papers.
排ガスを燃料ガスとして用いる燃焼機器が存在する。該燃焼機器は、例えば、高炉ガスやコークス炉ガスを燃料ガスとするガスタービンプラント等である。かかる燃焼機器では、排ガスを燃焼機器に供給する排ガス供給路に集塵機、あるいはさらに洗浄設備を設け、排ガスを除塵及び洗浄した上で、燃焼機器に供給し、燃焼機器でダストによる詰りや部材の損傷等が発生するのを防止する必要がある。しかし、排ガスの性状や流量の変動が激しい場合、排ガスに含まれるダストの濃度も変動するため、燃焼機器の中でダストによる詰りや部材の損傷等が発生しやすい。 There are combustion devices that use exhaust gas as fuel gas. The combustion equipment is, for example, a gas turbine plant that uses blast furnace gas or coke oven gas as fuel gas. In such a combustion device, a dust collector or further cleaning facility is provided in the exhaust gas supply path for supplying exhaust gas to the combustion device, and after removing and cleaning the exhaust gas, the exhaust gas is supplied to the combustion device, and the combustion device is clogged with dust and damages to parts. It is necessary to prevent the occurrence of the above. However, when the exhaust gas properties and flow rate fluctuate drastically, the concentration of the dust contained in the exhaust gas also fluctuates, so clogging by dust and damage to members are likely to occur in the combustion equipment.
このような場合、燃焼機器と集塵機、洗浄装置との間の排ガス供給路に本発明装置を設けるとよい。本発明装置は、排ガスの性状や流量の変動が激しい場合でも、ろ紙の交換時期を適切に決定でき、ダスト濃度の測定に必要なダスト捕集量を確保できる。また、本発明装置で捕集したダスト量から求めたダスト濃度に応じて、集塵機の集塵能力及び洗浄装置の洗浄能力を制御することで、燃焼機器で発生する詰りや部材の損傷等を防止でき、燃焼機器の安定稼働を継続できる。 In such a case, the present invention device may be provided in the exhaust gas supply path between the combustion device, the dust collector, and the cleaning device. The apparatus of the present invention can appropriately determine the replacement time of the filter paper even when the exhaust gas properties and flow rate fluctuate greatly, and can secure the dust collection amount necessary for measuring the dust concentration. In addition, by controlling the dust collection capacity of the dust collector and the cleaning capacity of the cleaning device according to the dust concentration obtained from the amount of dust collected by the device of the present invention, clogging and damage to the members that occur in combustion equipment are prevented. And stable operation of combustion equipment can be continued.
本発明によれば、排ガス中のダスト量に変動がある場合でも、ダスト捕集中に、ダスト捕集器に配置されたろ紙の交換時期を適切に判断し、濃度測定に必要なダスト捕集量を確保できる。 According to the present invention, even when there is a fluctuation in the amount of dust in the exhaust gas, the dust collection amount necessary for concentration measurement is determined by appropriately determining the replacement time of the filter paper arranged in the dust collector for dust collection. Can be secured.
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments shown in the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the component parts described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention to that unless otherwise specified.
(実施形態1)
本発明方法及び本発明装置の一実施形態を図1及び図2に基づいて説明する。図1は、本実施形態に係るダスト採取装置10Aの全体構成を示す。煙道ダクト等を構成する隔壁32の内部に排ガスeが矢印方向に流れる煙道sが形成されている。隔壁32に設けられた貫通孔32aから採取管12が煙道内に挿入され、かつ採取管12は隔壁32に固定されている。採取管12の先端ノズル開口12aは、煙道sにおいて排ガスeの流れ方向に向けられている。
(Embodiment 1)
An embodiment of the method and the device of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows the overall configuration of a
採取管12にダスト捕集器14が設けられている。ダスト捕集器14は、採取管12に形成された排ガス流路より断面が拡大された排ガス流路が形成されている。ダスト捕集器14は、ろ紙18を固定するろ紙ホルダ16を有している。ろ紙18は円形板状を有し、ろ紙ホルダ16によって排ガス流路に面した位置に固定されている。ダスト捕集器14の下流で、採取管12に流量調整弁20が設けられ、流量調整弁20の下流で、採取管12に吸引ポンプ22が設けられている。
A
吸引ポンプ22のさらに下流で、採取管12に、排ガス流量を測定するガスメータ24が接続されている。また、ダスト捕集器14の上流及び下流の採取管12を流れる排ガスの差圧を測定する差圧検出器26が設けられている。差圧検出器26は、例えば圧力センサーを用いることができる。差圧検出器26及びガスメータ24の測定値は制御装置28に送られ、制御装置28は、差圧検出器26及びガスメータ24の測定値に基づいて、流量調整弁20の動作及び吸引ポンプ22の作動を制御する。
A
かかる構成において、流量調整弁20を開放した状態で吸引ポンプ22を作動させ、先端ノズル開口12aから排ガスeを採取する。採取管12を流れる排ガスeの流量はガスメータ24で測定される。採取管12を流れる排ガスeの流量は、制御装置28の指令によって吸引ポンプ22や流量調整弁20で制御される。
In such a configuration, the suction pump 22 is operated with the flow
排ガスeのサンプリングを行う前に、排ガスeの性状に擬似させた排ガスを用いた実験を行い、データを取得する。この実験では、ろ紙18と同一の材質、形状及び厚さを有するろ紙を用い、ろ紙を通過する擬似排ガスの圧力損失によるろ紙の上流と下流間の差圧を求める。こうして求めたデータから、ろ紙のダスト捕集量と該差圧との関係を示すマップを作成する。この場合、吸引ポンプ22による排ガスeの吸引流速を等速に保持すると共に、実際に排ガスeを吸引するときの吸引流速(吸引流量)と同一とする。こうして作成したマップの一例を図2に示す。このマップは制御装置28の記憶部30に記憶される。
Before sampling the exhaust gas e, an experiment using the exhaust gas simulated by the properties of the exhaust gas e is performed to acquire data. In this experiment, a filter paper having the same material, shape and thickness as the
図2のマップから、ろ紙前後の差圧と、ろ紙のダスト捕集量との関係を確認する。これによって、ろ紙の破損等が発生せず、かつダスト濃度を測定可能な最適ダスト捕集量の領域Aと、最適領域Aに対応した差圧を確認できる。例えば、差圧が約2kPaになれば、最適ダスト捕集量(約15mg)に捕集でき、ガスメータ24で測定する吸引排ガス量からダスト濃度を算出できる。
The relationship between the differential pressure before and after the filter paper and the amount of dust collected on the filter paper is confirmed from the map of FIG. As a result, it is possible to confirm the optimum dust collection amount region A in which the filter paper is not damaged and the dust concentration can be measured, and the differential pressure corresponding to the optimum region A. For example, when the differential pressure is about 2 kPa, the optimum dust collection amount (about 15 mg) can be collected, and the dust concentration can be calculated from the suction exhaust gas amount measured by the
次に、排ガスeのサンプリングを行う。この場合、制御装置28で流量調整弁20及び吸引ポンプ22を制御し、採取管12を流れる排ガスeの吸引流速を等速に制御する。また、マップ作成時と同一の吸引流速(吸引流量)とする。そして、差圧検出器26が示す差圧が、ダスト捕集量の最適領域Aに対応した差圧となったら、制御装置28で吸引ポンプ22の稼働を停止させ、サンプリングを終了する。
Next, the exhaust gas e is sampled. In this case, the flow
本実施形態によれば、排ガスeの採取中でも、ろ紙18のダスト捕集量を正確に推定できるため、ろ紙18の交換時期を正確に把握できる。そのため、ダスト濃度の測定に必要なダスト捕集量を確保できる。また、ダスト捕集量が最適領域Aとなったら、制御装置28によって吸引ポンプ22を自動的に停止できるので、オペレータが停止時期を誤ることがない。また、マップ作成時のサンプリングと排ガスeのサンプリングとで、排ガスの吸引速度を等速としたので、採取管12の内部での排ガスeの流れを安定できる。さらに、マップ作成時と排ガスeのサンプリング時とで、同一吸引流速としたので、排ガスeのダスト捕集時とダスト捕集量が違わない正確なマップを作成できる。
According to the present embodiment, the dust collection amount of the
(実施形態2)
次に、本発明方法及び本発明装置の第2実施形態を図3及び図4により説明する。図3において、煙道ダクト76内を矢印方向に排ガスeが流れている。本実施形態のダスト採取装置10Bにおいて、採取管40の先端は煙道ダクト76の内部に挿入され、採取管40の先端ノズル開口40aは、排ガスeの流れ方向と対向する方向に向けられている。採取管40の他端はダスト捕集器42に接続されている。ダスト捕集器42のハウジングは、別体の2個のハウジング部材42a及び42bで構成されている。
(Embodiment 2)
Next, a second embodiment of the method and the device of the present invention will be described with reference to FIGS. In FIG. 3, the exhaust gas e flows in the
ハウジング部材42aのフランジ44aと、ハウジング42bのフランジ44bとは、互いに対面する位置にある。両フランジの間隔は、後述するエアシリンダ60によって可変とすることができる。採取管40はハウジング部材42aに接続され、ハウジング部材42bには、採取管40と同一内径を有する配管46が接続されている。採取管40には流量調整弁48が設けられ、配管46には、上流側から順に流量調整弁50、吸引ポンプ52及びガスメータ54が設けられている。吸引ポンプ52によって採取管40に排ガスeを吸引し、ガスメータ54によって配管46を流れる排ガスeの流量を測定する。
The
ハウジング部材42aは、フランジ44aを介して支柱58に支持され、支柱58は基台56上に立設されている。支柱58にはエアシリンダ60が固定され、エアシリンダ60のピストン60aはフランジ44bに結合されている。ピストン60aの上下動によりフランジ44aとフランジ44b間の間隔を調整できる。基台56には、支柱58の隣にもう1本の支柱62が立設されている。支柱62の上部及び下部には軸受64が取り付けられ、下部軸受64の下方で支柱62に駆動モータ66が固定されている。駆動モータ66の出力軸66aは、軸受64に回転自在に支承されている。
The
図4に示すように、出力軸66aの上端はターンテーブル68の下面中心に結合されている。ターンテーブル68の外周縁領域には、周方向に8個の円形の嵌合孔68aが設けられている。各嵌合孔68aに、円形のろ紙70を着脱自在に遊嵌できる。嵌合孔68aが設けられたターンテーブル68の外周縁領域は、フランジ44a、44b間に挿入可能に配置されている。駆動モータ66でターンテーブル68を回転させることで、嵌合孔68aに遊嵌された複数のろ紙70を順々にフランジ44a、44b間に配置できる。一つのろ紙70をフランジ44a、44b間に配置した状態で、ダスト捕集器42の内部を気密に保持できる構成となっている。気密に保持するために必要とあればフランジ44a、44b間にシール部材を挿入してもよい。
As shown in FIG. 4, the upper end of the
また、採取管40内の排ガス流路の圧力と、配管46内の排ガス流路の圧力との差圧を測定する差圧検出器72が設けられている。ガスメータ54及び差圧検出器72の測定値は制御装置74に入力され、制御装置74は、これらの測定値に基づいて、流量調整弁48及び50の開度を調整すると共に、吸引ポンプ52、エアシリンダ60及び駆動モータ66の作動を制御する。
Further, a
かかる構成において、ろ紙70をダスト捕集器42の内部に挿入した状態で、吸引ポンプ52を作動させ採取管42から排ガスeを採取管42に採取する。ろ紙70の前後の差圧、即ち、採取管42内の排ガス圧力と配管46内の排ガス圧力の差圧を差圧検出器72で測定する。本実施形態でも、第1実施形態と同様に、図2に示すマップが予め作成されている。該マップは制御装置74の記憶部(図示省略)に記憶されている。そのため、差圧検出器72の測定値と、該マップとから、ろ紙70で捕集されたダスト捕集量を推定できる。
In such a configuration, with the
ろ紙70を交換する場合は、エアシリンダ60を駆動させてハウジング部材42bを下降させ、フランジ44a、44b間の間隔を広げ、ターンテーブル68を回転させて、隣のろ紙70をフランジ44a、44b間に配置する。その後、ハウジング部材42bを上昇させ、ろ紙70の上下面の周囲をフランジ44a、44bを挟む。これによって、別なろ紙70をダスト捕集器42の内部に形成される排ガス流路に配置できると共に、ダスト捕集器42の内部を密閉できる。
When replacing the
本実施形態によれば、第1実施形態と同様の作用効果を得ることができると共に、一つのろ紙70のダスト捕集量が最適領域Aとなったら、制御装置74でハウジング部材42bを下降させると共に、ターンテーブル68を回転させることで、新たなろ紙70と交換できる。そのため、ろ紙の交換が容易になり、ろ紙の交換速度を上昇できるので、ろ紙交換時の排ガス採取の中断時間を短縮できる。従って、複数のろ紙で連続的にダストの捕集を行うことができる。
According to the present embodiment, the same effect as the first embodiment can be obtained, and when the dust collection amount of one
(実施形態3)
次に、本発明方法及び本発明装置を、高炉ガス及びコークス炉ガスを燃料ガスとするガスタービンコンバインドプラントに適用した第3実施形態を図5により説明する。図5において、高炉ガスBFGが流れるガスライン82と、ガスタービンコンバインドプラント80のガス圧縮機84との間は燃料ガスライン86で接続されている。燃料ガスライン86にミキサ88が設けられ、ミキサー88にコークス炉ガスCOGを供給するガスライン90が接続されている。ガスライン90には、ブロア92が設けられ、ブロア92でコークス炉ガスCOGを燃料ガスライン86に供給している。高炉ガスBFGとコークス炉ガスCOGとはミキサ88で混合され、燃料ガスとしてガス圧縮機84に送られる。
(Embodiment 3)
Next, FIG. 5 demonstrates 3rd Embodiment which applied this invention method and this invention apparatus to the gas turbine combined plant which uses blast furnace gas and coke oven gas as fuel gas. In FIG. 5, a
ミキサ88より下流の燃料ガスライン86には湿式電気集塵機94が設けられ、湿式電気集塵機94で燃料ガスを除塵する。湿式電気集塵機94の下流には、第1実施形態のダスト採取装置100が設けられている。ダスト採取装置100は、第2実施形態と同様に、制御装置74を備えている。タービン軸98には、蒸気タービン102、発電機104、及びガスタービン106を構成する圧縮機108及びタービン110が接続されている。タービン軸98の回転は、増速ギア96で回転数を大きくしてガス圧縮機84に伝達される。
A wet
ガス圧縮機84で圧縮された燃料ガスは、ライン114を介してガスタービン106の燃焼器112に送られるが、一部は、ライン114からガス冷却器116に送られる。ガス冷却器116に送られた燃料ガスは、ガス冷却器116で冷却された後、ライン118を介して、ミキサ88と湿式電気集塵機94間の燃料ガスライン86に送られ、燃料ガスを冷却する。
The fuel gas compressed by the
タービン110を駆動した後の排ガスは、ライン115から排熱回収ボイラ120に送られる。蒸気タービン102の駆動に供された後の蒸気は、復水ポンプ126によってライン122から復水器124に送られ、凝縮水となって排熱回収ボイラ120に送られる。蒸気タービン102の駆動に供されない一部の高圧蒸気も、ライン128から排熱回収ボイラ120に送られる。排熱回収ボイラ120では、排ガスの保有熱で凝縮水及び高圧蒸気が再加熱される。排熱回収ボイラ120で発生した蒸気は、圧力に応じて高圧ライン130、中圧ライン132及び低圧ライン134に分かれ、蒸気タービン102に戻され、蒸気タービン102を駆動する。排熱回収ボイラ120から排出された排ガスは、煙突136から放出される。
The exhaust gas after driving the
燃料ガスライン86からガス圧縮機84に供給される高炉ガスBFGとコークス炉ガスCOGとの混合ガスは、ガス性状の変動が大きい。また、湿式電気集塵機94の下流では、混合ガス中に含まれるダストの量は少なくなるため、ダスト濃度の測定に必要なダスト捕集量を得られない場合がある。また、混合ガスに含まれるダストの濃度も変動するため、ガス圧縮機84に詰りが生じたり、タービン110の羽根に損傷が生じるおそれがある。
The mixed gas of the blast furnace gas BFG and the coke oven gas COG supplied from the
しかし、本発明のダスト採取装置100を設けたことで、ろ紙の交換時期を適切に決定でき、ダスト濃度の測定に必要なダスト捕集量を確保できる。また、制御装置74で、ダスト採取装置100で捕集したダスト量から求めたダスト濃度に応じて、湿式電気集塵機94の集塵能力を制御することで、燃料ガス中に含まれるダスト量をコントロールできる。そのため、ガスタービンコンバインドプラント80で発生する詰りや部材の損傷等を防止でき、安定稼働を継続できる。
However, by providing the
本発明によれば、排ガス中のダスト量に変動がある場合でも、ダストの捕集中にダスト捕集器に配置されたろ紙の交換時期を把握可能にし、濃度測定に必要なダスト捕集量を確保できる。 According to the present invention, even when there is a fluctuation in the amount of dust in the exhaust gas, it is possible to grasp the replacement time of the filter paper arranged in the dust collector to collect dust, and the amount of dust collected for concentration measurement can be determined. It can be secured.
10A、10B、100 ダスト採取装置
12、40 採取管
12a、40a 先端ノズル開口
14、42 ダスト捕集器
16 ろ紙ホルダ
18、70 ろ紙
20、48,50 流量調整弁
22、52 吸引ポンプ
24、54 ガスメータ
26、72 差圧検出器
28、74 制御装置
30 記憶部
32 隔壁
32a 貫通孔
42a、42b ハウジング部材
44a、44b フランジ
46 配管
56 基台
58、62 支柱
60 エアシリンダ
60a ピストン
64 軸受
66 駆動モータ
66a 出力軸
68 ターンテーブル
68a 嵌合孔
76 煙道ダクト
80 ガスタービンコンバインドプラント
82,90 ガスライン
84 ガス圧縮機
86 燃料ガスライン
88 ミキサ
92 ブロア
94 湿式電気集塵機
96 増速ギア
98 タービン軸
102 蒸気タービン
104 発電機
106 ガスタービン
108 圧縮機
110 タービン
112 燃焼器
116 ガス冷却器
120 排熱回収ボイラ
124 復水器
126 復水ポンプ
130 高圧ライン
132 中圧ライン
134 低圧ライン
136 煙突
A 最適領域
BFG 高炉ガス
COG コークス炉ガス
e 排ガス
s 煙道
10A, 10B, 100
Claims (5)
ダスト採取対象となる排ガスの流路から該排ガスを採取管で採取し、前記ろ紙と同一の材質、形状及び厚さを有するろ紙に前記排ガスを通過させ、ダストを捕集する第2工程と、
前記第2工程でダストを捕集中に、前記ろ紙の上流と下流間の排ガス流の差圧を測定し、該差圧と前記マップとから前記ろ紙のダスト捕集量を推定し、該ダスト捕集量が設定量となったら、排ガスの採取を停止する第3工程とからなることを特徴とするダスト採取方法。 Dust is collected by passing simulated exhaust gas that simulates the properties of the exhaust gas to be collected through the filter paper, and detects the differential pressure of the exhaust gas flow between the upstream and downstream of the filter paper, and captures the differential pressure and the filter paper. A first step of creating a map showing a relationship with the collected amount of collected dust;
A second step of collecting the exhaust gas from a flow path of the exhaust gas to be collected by dust, collecting the dust by allowing the exhaust gas to pass through a filter paper having the same material, shape and thickness as the filter paper;
While collecting dust in the second step, the differential pressure of the exhaust gas flow between the upstream and downstream of the filter paper is measured, and the amount of dust collected on the filter paper is estimated from the differential pressure and the map. A dust collection method comprising: a third step of stopping collection of exhaust gas when the collection amount reaches a set amount.
前記採取管に設けられて内部に排ガス流路が形成され、該排ガス流路の遮蔽するように配置されたろ紙を有するダスト捕集器と、
前記ろ紙の上流と下流間の排ガス流との差圧を検出する差圧検出器と、
前記排ガスの性状に擬似させた擬似排ガスを前記ろ紙と同一の材質、形状及び厚さを有するろ紙に通過させ、該ろ紙の上流と下流の排ガス流間の差圧と、該差圧時のダスト捕集量との関係を求めたマップと、
前記マップが記憶された記憶部を有し、前記差圧検出器の検出値と前記マップとから、ろ紙交換時のダスト捕集量を求め、該ダスト捕集量が設定量となったら、前記吸引ポンプを停止させる制御装置とを備えていることを特徴とするダスト採取装置。 A sampling port is disposed in the exhaust gas flow path, a sampling pipe for sampling a part of the exhaust gas, and a suction pump for sucking the exhaust gas into the sampling pipe from the sampling port;
A dust collector having a filter paper provided in the sampling pipe and having an exhaust gas flow path formed therein, and arranged to shield the exhaust gas flow path;
A differential pressure detector for detecting the differential pressure between the exhaust gas flow upstream and downstream of the filter paper;
The simulated exhaust gas that simulates the properties of the exhaust gas is passed through a filter paper having the same material, shape, and thickness as the filter paper, and the differential pressure between the exhaust gas flow upstream and downstream of the filter paper and the dust at the time of the differential pressure A map to find the relationship with the amount collected,
Having a storage unit storing the map, from the detection value of the differential pressure detector and the map, obtain the dust collection amount at the time of filter paper replacement, when the dust collection amount becomes a set amount, A dust collecting device comprising: a control device for stopping the suction pump.
前記ダスト捕集器のハウジングは、2個のハウジング部材で構成されると共に、該2個のハウジング部材は互いに離隔可能に設けられ、前記ターンテーブルの嵌合孔に嵌合されたろ紙が前記2つのハウジング部材間に挿入された状態で、前記ダスト捕集器の内部が密閉可能となるように構成されていることを特徴とする請求項3に記載のダスト採取装置。 A tene table in which a plurality of fitting holes into which the filter paper can be fitted are arranged at positions equidistant from the rotation center, and a drive device for the tene table;
The housing of the dust collector is composed of two housing members, the two housing members are provided so as to be separated from each other, and the filter paper fitted in the fitting hole of the turntable is the 2 The dust collecting device according to claim 3, wherein the dust collector is configured to be hermetically sealed when inserted between two housing members.
前記燃焼機器に前記排ガスを供給する排ガス供給路と、
前記排ガス供給路に設けられた集塵機と、
請求項3に記載のダスト採取装置が前記燃焼機器と前記集塵機との間の前記排ガス供給路に設けられ、
前記ダスト採取装置で捕集したダスト量からダスト濃度を求め、該ダスト濃度に応じて、前記集塵機の集塵能力を制御するようにしたことを特徴とするダスト採取装置。 Combustion equipment using the exhaust gas as fuel gas;
An exhaust gas supply path for supplying the exhaust gas to the combustion device;
A dust collector provided in the exhaust gas supply path;
The dust collecting device according to claim 3 is provided in the exhaust gas supply path between the combustion device and the dust collector,
A dust collection device characterized in that a dust concentration is obtained from the amount of dust collected by the dust collection device, and the dust collection capacity of the dust collector is controlled according to the dust concentration.
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