JP3007811B2 - ガスサンプリング装置 - Google Patents
ガスサンプリング装置Info
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- JP3007811B2 JP3007811B2 JP7084782A JP8478295A JP3007811B2 JP 3007811 B2 JP3007811 B2 JP 3007811B2 JP 7084782 A JP7084782 A JP 7084782A JP 8478295 A JP8478295 A JP 8478295A JP 3007811 B2 JP3007811 B2 JP 3007811B2
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Description
どから排出される燃焼排ガスの一部をサンプルガスとし
てガス分析装置に供給するためのガスサンプリング装置
に関する。
排出される燃焼排ガス中のSO2 、NOX 、CO2 、C
Oなどの成分を連続分析する場合、前記燃焼排ガスの一
部をサンプリングし、これをサンプルガスとしてガス分
析装置に連続的に供給する必要がある。ところで、ボイ
ラーからの燃焼排ガス中には、多量の粉塵や煤塵(以
下、粉塵等という)が混入しており、ガスサンプリング
時に粉塵等を除去する必要があり、従来のガスサンプリ
ング装置においては、ガス採取部とガス分析装置とを結
ぶサンプルガス供給路に脱塵用のフィルタを設けるとと
もに、フィルタに溜まる粉塵等をブローバックによって
時々除去するようにしていた。
を示すもので、この図において、41は煙道で、矢印で
示すように燃焼排ガスGが流れている。42はこの煙道
41に挿入配置されるガス採取部で、このガス採取部4
2はサンプルガス供給路43を介してガス分析装置44
に接続されている。そして、サンプルガス供給路43に
は、脱塵用のフィルタ装置45、測定用の仕切弁46、
サンプリング用のポンプ47が設けられている。また、
48,49はブローバック用計装エアーAをフィルタ装
置45のフィルタ本体45aの内部側、外部側にそれぞ
れ供給するブローバックエアー供給路で、仕切弁50,
51をそれぞれ備えている。52は仕切弁46,50,
51やポンプ47などを制御する制御部である。
は、ガス分析を行う場合には、仕切弁46のみを開状態
にして、ポンプ47を動作させることにより、ガスサン
プリングを行い、採取されたサンプルガスS中に含まれ
る粉塵等はフィルタ装置45によって除去され、所望の
サンプルガスSがガス分析装置44に供給される。とこ
ろで、石炭を燃焼させるボイラーからの燃焼排ガス中に
は、かなりの粉塵等が含まれているところから、フィル
タ本体45aにこの粉塵等が付着し、フィルタ45にお
ける圧力損失が増加し、分析に悪影響が及ぼされる。
部側にブローバック用エアーAを供給してブローバック
を定期的に行い、付着した粉塵等を除去するようにして
いる。すなわち、このブローバックに際しては、仕切弁
46およびポンプ47を停止してガスサンプリングを停
止し、仕切弁50,51を開状態にして、ブローバック
用計装エアーAをフィルタ装置45に供給し、フィルタ
本体45aに付着している粉塵等を煙道41側に吹き飛
ばすのである。
うに、前記ブローバックを行うに際しては、ガスサンプ
リングを停止しなければならないため、ブローバックに
要する時間(約10〜15分程度)は、ガス分析を行う
ことができない。そして、このブローバックも1日〜4
日に1回の割合で行う必要があり、分析できない時間
(欠測時間)が多くなる。特に、高速応答のガス分析装
置44では、サンプリング流量が多い(例えば20リッ
トル/分)ため、前記周期より一層頻繁にブローバック
を行う必要があり、この場合、実質的にガス分析を行え
ないといった問題が生ずる。
たもので、サンプルガスとして採取される燃焼排ガス中
の粉塵等を連続的に分離・除去することができ、高速応
答のガス分析装置に対しても連続的にサンプルガスを供
給することができるガスサンプリング装置を提供するこ
とを目的としている。
め、この発明のガスサンプリング装置は、ガス採取部と
ガス分析装置とを結ぶサンプルガス供給路に、ガス採取
部によって採取されたサンプルガスとしての燃焼排ガス
中に含まれる粉塵や煤塵を分離・除去処理しうる粒径の
範囲が大小それぞれ異なる複数個のサイクロンを、より
大きい粒径の範囲に適用するものほど前段に、逆により
小さい粒径の範囲に適用するものほど後段にして直列に
設けるとともに、最終段のサイクロンの後段にフィルタ
装置を設けたことを特徴としている。
に、例えば、バタフライ弁などの絞り弁を設けてあって
もよい。
フライアッシュの粒度分布を示すものであり、その粒径
は1〜100μmの範囲にわたっているが、2つのピー
クP1 ,P2 を持っている。なお、曲線Iはトータル量
を表している。
粉塵等を分離・除去処理する能力は、ガスの流入する入
口の口径、遠心分離部の円筒部の内径や高さ、ガスの流
入速度(前記口径に密接に関連している)などによっ
て、分離・除去できる粉塵等の粒径の範囲が決定され
る。例えば、前記口径を小さくして流入速度を大きくし
たり、あるいは、内径を小さくするほど、より小さい粉
塵等を分離・処理できる。つまり、サイクロンにおける
前記各部の寸法などを適宜設定することにより、粉塵等
の分離・処理能力を変えることができる。
ス採取部2の後段に接続されるガス分析装置4へのサン
プルガス供給路3に、二つのサイクロン(前段サイクロ
ン6と後段サイクロン7)を直列に設け、後段サイクロ
ン7がより細かい粉塵や煤塵を分離できるようにすると
ともに、後段サイクロン7にフィルタ装置15を設ける
ようにした場合、ガス採取部2でサンプルガスSとして
採取された燃焼排ガスGから、前段サイクロン6によっ
て、比較的大きな、例えば、粒径が10μm以上の粉塵
等が除去され、その後、後段サイクロン7によって、よ
り小さい、例えば粒径が10μm未満の粉塵等が除去さ
れる。このように2段階処理することにより除去効率が
向上し、98%以上の粉塵等を除去することができる。
なお、このようにして除去された粉塵等は、各サイクロ
ン6,7にそれぞれ設けられた集塵室6b,7bに一旦
保管された後、適宜排出される。
分離・処理できない1μm未満の小さい粉塵等は、前記
フィルタ装置15によって捕捉される。
7との間に絞り弁13を設けた場合、この絞り弁13に
よる開度を適宜設定することにより、各サイクロン6,
7における流量特性を変えることができ、したがって、
サンプルガスS中の粉塵等の分布状態に対応した粉塵等
の分離除去を効果的に行うことができる。
ンプリング装置を概略的に示すもので、この図におい
て、1は煙道で、矢印で示すように燃焼排ガスGが流れ
ている。2はこの煙道1に挿入配置されるガス採取部と
してのプローブで、このプローブ2によって、燃焼排ガ
スGの一部がサンプルガスSとして採取される。そし
て、このプローブ2は、サンプルガス供給路3を介して
ガス分析装置4に接続されている。このガス分析装置4
は、ガス分析計4a、制御・データ処理などを行うCP
U4b、表示部4cなどのほかに吸引ポンプ(図示して
ない)を備えており、サンプルガス供給路3を経て供給
されるサンプルガスS中のSO2 、NOX、CO2 、C
Oなどの成分のうちの一つまたは複数を連続的かつ高速
応答で分析できるように構成されている。
構成されている。すなわち、5はプローブ2に連なる冷
却管で、サンプルガスSとして採取された燃焼排ガスG
(以下、サンプルガスSという)を空冷または水冷方式
で所定の温度に冷却するものである。
て互いに直列な関係に設けられるサイクロン(遠心力集
塵装置)で、各サイクロン6,7(以下、前段サイクロ
ン6、後段サイクロン7という)は、サンプルガスSか
ら粉塵等を遠心分離する遠心分離部6a,7aとその下
方の集塵室6b,7bとからなる。前段サイクロン6
は、比較的大きな例えば粒径が10μm以上の粉塵等を
除去できるように各部の寸法が設定されている。また、
後段サイクロン7は、より小さい例えば粒径が10μm
未満の粉塵等を除去できるように各部の寸法が設定され
ている。
は、それぞれ粉塵等排出用のモータバルブ9,10を介
して粉塵等排出管11に接続され、この粉塵等排出管1
1の端部は、吸引ポンプを備えた粉塵等収容部12が接
続されている。また、13は前記接続流路8に設けられ
る絞り弁で、例えば、バタフライ弁よりなる。さらに、
前記後段のサイクロン7の下流側に接続される流路14
には、より具体的には、後段サイクロン7の下流側の出
口部に、フィルタ装置15が設けられている。このフィ
ルタ装置15は、前記サイクロン6,7を経たサンプル
ガスS中になお残留する粉塵等を捕捉するもので、その
フィルタ本体15aは、1μm未満の粉塵等を捕捉でき
るように構成されている。
の供給路で、図示してない計装エアー源に接続されてい
る。17は例えばニードル弁などの仕切弁である。な
お、前記流路14のフィルタ装置15とガス分析装置4
との間の部分14aは例えば20mもあり、したがっ
て、サンプルガスSを加熱できる加熱導入管に構成され
ている。
装置の動作について説明する。ガス分析を行う場合に
は、ガス分析装置4のポンプを動作させることにより、
プローブ2を介して煙道1を流れる燃焼排ガスGの一部
がサンプルガス供給路3の冷却管5に導入され、サンプ
ルガスSとなる。このサンプルガスSは、冷却管5によ
って適宜の温度に冷却され、前段サイクロン6に導入さ
れる。この前段サイクロン6に導入されたサンプルガス
Sは、遠心分離部6aにおいて遠心分離によって、それ
に含まれる粒径が10μm以上の粉塵等が分離・除去さ
れ、この分離・除去された粉塵等は集塵室6bに落下し
収容される。
塵されたサンプルガスSは、流路8を経て後段サイクロ
ン7に導入される。この後段サイクロン7に導入された
サンプルガスSは、遠心分離部7aにおいて遠心分離に
よって、粒径が10μm未満のより小さい粉塵等が分離
・除去され、この分離・除去された粉塵等は、集塵室7
bに落下し収容される。
プルガスS中の粉塵等を分離・除去処理する能力が異な
る(分離・除去処理しうる粒径の範囲が異なる)前段サ
イクロン6と後段サイクロン7とを直列に配置して、サ
ンプルガスS中の粉塵等の分離・除去を2段階に分けて
行うようにしているので、非常に合理的に処理を行うこ
とができ、サンプルガスS中に含まれる粉塵等の98%
以上を除去することができる。
ある程度溜まると、モータバルブ9,10を開くことに
より、粉塵等を集塵室6b,7bから排出することがで
き、これらの粉塵等は粉塵等収容部12に収容される。
この場合、サンプルガスSのサンプリングを停止する必
要がなく、したがって、ガス分析を連続的に行うことが
できる。
ロン7を経たサンプルガスS中になおも含まれる粉塵等
は、後段サイクロン7の後段に設けられたフィルタ装置
15によって捕捉される。そして、上述したように、フ
ィルタ装置15の前段に設けられる前段サイクロン6お
よび後段サイクロン7によってサンプルガスS中の粉塵
等がほとんど除去されているので、フィルタ本体15a
に付着する粉塵等はきわめて少なくなる。したがって、
ニードル弁17を閉じてブローバック用エアー供給路1
6を介して計装エアーAをフィルタ本体15aに供給し
て行うブローバックはほとんど必要がなく、ブローバッ
ク周期を大幅に延長できる。つまり、サンプリングが停
止され、ガス分析が行えなくなるといったことが大幅に
低減される。
ン7との間にバタフライ弁13を設けた場合、このバタ
フライ弁13による開度を適宜設定することにより、両
サイクロン6,7における流量特性を変えることがで
き、したがって、サンプルガスS中の粉塵等の分布状態
に対応した粉塵等の分離・除去を効果的に行うことがで
きる。
サンプリング装置の構成を概略的に示すもので、この実
施例では、サンプルガス供給路3に3以上のサイクロン
を設けた場合を示している。すなわち、この実施例で
は、前段サイクロン18、中段サイクロン19、後段サ
イクロン20といった3つのサイクロンを互いに直列な
関係に設け、後段のサイクロンほどより細かい粉塵等を
分離できるように構成してある。例えば図5に示すよう
に、前段サイクロン18が直径10μm以上の粉塵等
を、中段サイクロン19が直径5〜10μm程度の粉塵
等を、後段サイクロン20が5μm以下の粉塵等をそれ
ぞれ分離・除去できるように設定されている。そして、
この実施例においても、後段のサイクロン20にフィル
タ装置15を設けている。
の動作および効果は、上述の図1に示したガスサンプリ
ング装置と同様であるので、その詳細な説明は省略す
る。
スサンプリング装置の構成を概略的に示すもので、この
図において、21,22は前段サイクロン6および後段
サイクロン7のそれぞれ下方に設けられるエジェクタ装
置である。各エジェクタ装置21,22には計装エアー
Bが供給されるように管路23,24が接続されるとと
もに、これらの管路23,24の各エジェクタ装置2
1,22よりも下流側には、加熱ヒータ25,26が設
けられ、さらにその下流側には、粉塵等収容部27が設
けられている。
実施例と同様に、サンプルガスS中の粉塵等を効果的に
分離・除去できる。さらにこれに加えて、前段サイクロ
ン6および後段サイクロン7の下方には、エジェクタ装
置21,22が設けてあるので、各サイクロン6,7に
よって分離・除去された粉塵等を計装エアーBにより連
続的に排出することができ、粉塵等を粉塵等収容部27
に回収することができる。
置21,22による粉塵等の排出後、水分などが発生す
るようなサンプルガスSについては、加熱ヒータ25,
26によって管路23,24を温めることにより、結露
を防止することができ、詰まりを生じたりすることが防
止される。
の数を3以上とし、そのそれぞれにエジェクタ装置を設
けるようにしてもよいことは言うまでもない。
ン6、7、18,19,20によって分離・除去した粉
塵等を粉塵等収容部12,27に収容するようにしてい
たが、これに代えて、前記粉塵等を煙道1に戻すように
してもよい。
のみならず、排ガス中に多量に粉塵等を含むガス(高ダ
ストガス)のサンプリングに広く適用できることは言う
までもない。
ば、従来のように、サンプルガス中の粉塵等を分離・除
去するのにフィルタを用い、かつ、このフィルタをブロ
ーバックするといった手法によるのではなく、サンプル
ガスとしての燃焼排ガス中に含まれる粉塵や煤塵を分離
・除去処理しうる粒径の範囲が大小それぞれ異なる複数
個のサイクロンを、より大きい粒径の範囲に適用するも
のほど前段に、逆により小さい粒径の範囲に適用するも
のほど後段にして直列に接続し、サンプルガス中の粉塵
等の分離・除去を粒径の範囲の大きいものから小さいも
のへと順に複数段階に分けて行うようにしているので、
たとえ最終段のサイクロンの後段にフィルタ装置が設け
てあっても、サンプリング並びにガス分析になんら影響
を及ぼすことなく、つまり、サンプリング等を中断した
り停止することなく、粉塵等を連続的に分離・処理する
ことができ、したがって、高速応答のガス分析装置に対
しても連続的にサンプルガスを供給することができる。
バタフライ弁などの絞り弁を設けた場合、この絞り弁に
よる開度を適宜設定することにより、複数のサイクロン
における流量特性を変えることができ、したがって、サ
ンプルガス中の粉塵等の分布状態に対応した粉塵等の分
離・除去を効果的に行うことができる。
装置を概略的に示す図である。
装置を概略的に示す図である。
装置を概略的に示す図である。
1実施例の動作を説明するための図である。
2実施例の動作を説明するための図である。
析装置、6,7,18,19,20…サイクロン、13
…絞り弁、15…フィルタ装置、S…サンプルガス、G
…燃焼排ガス。
Claims (2)
- 【請求項1】 ガス採取部とガス分析装置とを結ぶサン
プルガス供給路に、ガス採取部によって採取されたサン
プルガスとしての燃焼排ガス中に含まれる粉塵や煤塵を
分離・除去処理しうる粒径の範囲が大小それぞれ異なる
複数個のサイクロンを、より大きい粒径の範囲に適用す
るものほど前段に、逆により小さい粒径の範囲に適用す
るものほど後段にして直列に設けるとともに、最終段の
サイクロンの後段にフィルタ装置を設けたことを特徴と
するガスサンプリング装置。 - 【請求項2】 サイクロンとサイクロンとの間に絞り弁
を設けてなる請求項1に記載のガスサンプリング装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7084782A JP3007811B2 (ja) | 1995-03-15 | 1995-03-15 | ガスサンプリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7084782A JP3007811B2 (ja) | 1995-03-15 | 1995-03-15 | ガスサンプリング装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08254486A JPH08254486A (ja) | 1996-10-01 |
JP3007811B2 true JP3007811B2 (ja) | 2000-02-07 |
Family
ID=13840273
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7084782A Expired - Lifetime JP3007811B2 (ja) | 1995-03-15 | 1995-03-15 | ガスサンプリング装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3007811B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102680285A (zh) * | 2012-06-01 | 2012-09-19 | 上海化工研究院 | 间歇式循环制气工艺的气体在线采样预处理方法和设备 |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP4613461B2 (ja) * | 2001-07-30 | 2011-01-19 | 株式会社Ihi | 排ガスサンプリング装置 |
JP6124696B2 (ja) * | 2013-06-12 | 2017-05-10 | 新日鉄住金エンジニアリング株式会社 | ガス分析装置及びガス分析方法 |
CN104062153B (zh) * | 2014-06-17 | 2016-08-31 | 中国船舶重工集团公司第七一八研究所 | 用于气体杂质含量分析的吹扫取样系统和吹扫取样方法 |
CN112683604B (zh) * | 2020-12-07 | 2021-11-09 | 南京波瑞自动化科技有限公司 | 一种压力测量法的等速取样装置 |
-
1995
- 1995-03-15 JP JP7084782A patent/JP3007811B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102680285A (zh) * | 2012-06-01 | 2012-09-19 | 上海化工研究院 | 间歇式循环制气工艺的气体在线采样预处理方法和设备 |
CN102680285B (zh) * | 2012-06-01 | 2014-06-04 | 上海化工研究院 | 间歇式循环制气工艺的气体在线采样预处理方法和设备 |
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JPH08254486A (ja) | 1996-10-01 |
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