JP3263224B2 - 酸素分析装置 - Google Patents

酸素分析装置

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JP3263224B2 JP02427994A JP2427994A JP3263224B2 JP 3263224 B2 JP3263224 B2 JP 3263224B2 JP 02427994 A JP02427994 A JP 02427994A JP 2427994 A JP2427994 A JP 2427994A JP 3263224 B2 JP3263224 B2 JP 3263224B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、主に都市ごみ焼却炉の
炉出口に取り付けて、燃焼排ガス中の残存酸素濃度の測
定を行うための酸素分析装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から、ごみ焼却に伴い発生するダイ
オキシン類の発生防止対策における炉出口排ガス中の酸
素濃度の管理のため、また燃焼の安定化における供給す
るごみの投入量に応じた適量の空気の調節のため、さら
には補助燃料の省エネルギー化における酸素制御信号を
得るため、都市ごみ焼却炉において燃焼排ガス中の残存
酸素濃度を測定している。
【0003】このような都市ごみ焼却炉における酸素濃
度を測定するための酸素分析装置の装着位置に関して
は、都市ごみ焼却プロセスでの排ガス経路は負圧である
ところが多く、測定位置が焼却炉の下流側に向かえば漏
れ込み空気の影響を受け正確な酸素濃度を測定すること
ができないため、また酸素制御信号はできるだけむだ時
間を短くすることが必須なため、できるだけ焼却炉に近
い位置に酸素分析装置を取り付ける必要があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このように、酸素濃度
の測定位置は焼却炉出口近傍であることが必須となる
が、焼却炉出口近傍では以下のように下流側に比べて排
ガス条件が過酷となっていた。 (1)排ガス中のダスト(焼却灰+炭酸カルシウムなど
の脱HCl剤)量が多い。 (2)排ガス中の腐食性ガス(SOx、HCl)濃度が
高い状態にある。
【0005】そのため、例えば特開昭60−12375
9号公報に開示があるような、一本のガス採取管の内部
を仕切板で二分し、その基部近傍にガスセンサ部を設け
た構造の酸素分析装置を、直接排ガス中に挿入してこの
ような用途に使用すると、ガス採取管内部に排ガス中の
ダストが溜まりやすく、その際のダストを除去するメン
テナンスが難しいため、保守性に大きな問題があった。
すなわち、上述した従来の酸素分析装置では、ダストの
除去のためには、ガスセンサ部をガス採取管から引き抜
いた状態で、ガス採取管内のダストの除去および清掃を
行う必要があった。また、上述した使用態様にあって
は、ガスセンサ部の管体内部の温度が排ガスの酸露点未
満の温度となり、排ガス中のSOx、HCl等の腐食性
ガスが結露して、管体を腐食する問題もあった。
【0006】本発明の目的は上述した課題を解消して、
過酷な条件下にあっても保守頻度を長くとれかつ保守が
簡単に短時間でできる保守性のよい酸素分析装置を提供
しようとするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の酸素分析装置
は、一端に排ガスの上流側に向けて位置させた上流側開
孔部を他端に上流側接続部をそれぞれ形成した上流側プ
ローブ管と、一端に排ガスの下流側に向けて位置させた
下流側開孔部を他端に下流側接続部をそれぞれ形成した
下流側プローブ管と、一端に前記上流側接続部と接続す
る接続部を他端に大気と連通する蓋部を有する上流側パ
ージ口をそれぞれ形成した上流側管体と、一端に前記下
流側接続部と接続する接続部を他端に大気と連通する蓋
部を有する下流側パージ口をそれぞれ形成した下流側管
体とを、連通部で接続した主要管体と、前記主要管体の
上流側管体、下流側管体または連通部の管壁に設けた酸
素検出部と、前記主要管体を加熱する加熱手段とを備え
ることを特徴とするものである。
【0008】
【作用】上述した構成において、上流側プローブ管と主
要管体の上流側管体とを接続させ、下流側プローブ管と
主要管体の下流側管体とを接続させるとともに、それぞ
れ一体の管体好ましくは直管を構成させ、上流側管体お
よび下流側管体のそれぞれの一端を蓋部で塞いだパージ
口としているため、上記一体の管体がダストにより閉塞
した後ダストを除去する場合でも、装置を焼却炉近傍の
装着位置に装着したまま、蓋部を取り除くだけで、一端
から他端まで清掃具を直接管体内に挿入できるため、ダ
ストの除去を簡単に短時間で実施することができる。
【0009】また、排ガスの上流側に向けて開孔された
上流側プローブ管と下流側に向けて開孔された下流側プ
ローブ管とを、主要管体の上流側管体および下流側管体
を介して連通部で接続することによって発生する、上流
側プローブ管と下流側プローブ管との差圧によって、排
ガスを酸素検出部へ供給できるよう構成したため、ガス
吸引機構を必要とせず、導入排ガス流量を抑えることが
でき、これにより排ガス導入に伴うダストの導入量を抑
えることができる。
【0010】さらに、主要管体を加熱する加熱手段によ
り、酸素検出部の管体内部の温度を排ガス中の腐食ガス
の露点以上の温度に制御でき、排ガス中の腐食ガスの結
露を防止できるため、排ガス中の腐食ガス影響をなくす
ことができる。
【0011】
【実施例】図1は本発明の酸素分析装置の一例の構成を
示す図である。図1に示す例において、上流側プローブ
管1は、一端に排ガスの上流側に向けた上流側開孔部2
を、他端に上流側接続部3を形成した直管から構成され
ている。同様に、下流側プローブ管4は、一端に排ガス
の下流側に向けた下流側開孔部5を、他端に下流側接続
部6を形成した直管から構成されている。ここで、上流
側プローブ管1と下流側プローブ管4との位置関係は、
上流側プローブ管1による排ガスの流れの影響を受けな
い位置、すなわち図1に示す例では上流側プローブ管1
とある程度の間隔をあけた位置に、下流側プローブ管4
を配置することが好ましい。
【0012】また、主要管体7は、上流側管体8と下流
側管体9とを、互いに平行に配置させて連通部10で接
続して構成されている。そして、上流側管体8は、一端
に上流側プローブ管1の上流側接続部3と接続する接続
部11を、他端に大気と連通する蓋部12を有する上流
側パージ口13を形成した直管から構成されている。同
様に、下流側管体9は、一端に下流側プローブ管4の下
流側接続部6を接続する接続部14を、他端に大気と連
通する蓋部15を有する下流側パージ口16を形成した
直管から構成されている。また、主要管体7の外部に
は、装着用のフランジ部17を設けている。
【0013】なお、主要管体7における、上流側管体
8、連通部10および下流側管体9からなるガス流通路
の管内面には、固体潤滑被膜好ましくはテフロン被膜を
全面にわたって形成している。このテフロン被膜は本発
明において必須の構成要件ではないが、このテフロン被
膜があると、その非粘着性を利用して管壁へのダストの
付着を防止できるとともに、排ガス中の腐食ガスが万一
結露した場合でも、管壁への腐食の影響を極めて低減で
きるため好ましい。
【0014】また、上流側プローブ管1、主要管体7の
上流側管体8、連通部10、主要管体7の下流側管体9
および下流側プローブ管4からなるガス流通路の口径が
同一となるよう構成している。この口径の均一化は本発
明において必須の構成要件ではないが、このように口径
を均一化すると、ガス流通路にダストの滞留部分をなく
し、ダストの付着堆積を防止できるため好ましい。さら
に、連通部10と上流側管体8との接続部分及び連通部
10と下流側管体9との接続部分の管内面に曲面をつけ
ることにより、この部分でのダストの滞留をなくし、ダ
ストの付着堆積をさらに防止できるため好ましい。
【0015】次に、本実施例では、酸素検出部21を主
要管体7の上流側管体8の管壁に設けている。酸素検出
部21の管壁への装着は、上流側管体8の管壁から管外
側に突出させてフィルタ22を介して取付金具23によ
り接続するとともに、酸素検出部21にフランジ17内
を介して校正ガス供給路24を設け、必要に応じて校正
ガスを酸素検出部21に供給できるよう構成している。
酸素検出部21の構成は従来から公知の構成をとること
ができ、例えば特開昭63−118651号で開示され
ているものと好適に使用することができる。また、酸素
検出部21の位置は、主要管体7の連通部10とフラン
ジ部17との間に設けることが好ましい。
【0016】また、上流側管体8の管壁に設けられた酸
素検出部21の先端は、上流側管体8の管内には突出さ
せず、面一もしくは外側に控えた位置とする。この構成
は本発明において必須の構成要件ではないが、このよう
に酸素検出部21を位置させると、ガス流通路の内面に
酸素検出部21を設けることによる突出部をなくすこと
ができ、ダストの付着堆積を防止することができるため
好ましい。
【0017】さらに、本実施例では、主要管体7の周囲
に加熱手段としてのヒータ25および保温部材26を設
け、主要管体7を外側から加熱できるよう構成してい
る。そのため、酸素検出部21の管体内部の温度を排ガ
スの酸露点以上の温度に制御でき、排ガス中の腐食ガス
の結露を防止できるため、排ガス中の腐食ガス影響をな
くすことができる。なお、27は酸素検出部21からの
信号を取り出すための端子箱である。
【0018】なお、上述した実施例では、上流側パージ
口13および下流側パージ口16を蓋部12および15
で塞いだ状態であるが、これら蓋部12および15に図
示しない圧縮エア供給管を設け、定期的に圧縮エア供給
管から圧縮エアを上流側管体8および下流側管体9内に
供給し、ガス流通路の管内部のダストの付着を防止する
よう構成することもできる。
【0019】また、上述した実施例では、上流側プロー
ブ管1に対し排ガスの流れの下流側に下流側プローブ管
4を設けたが、図2(a),(b)にそれぞれ正面図と
側面図とにより上流側プローブ管1と下流側プローブ管
4の先端部のみを示すように、上流側プローブ管1と下
流側プローブ管4とを排ガスの流れに対して略垂直方向
に並べた方が、上流側プローブ管1の下流側プローブ管
4に対する影響を少なくできるため好ましい構成といえ
る。
【0020】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、上流側プローブ管と主要管体の上流側管体と
を接続させ、下流側プローブ管と主要管体の下流側管体
とを接続させるとともに、それぞれ一体の管体好ましく
は直管を構成させ、上流側管体および下流側管体のそれ
ぞれの一端を蓋部で塞いだパージ口とすることにより、
上記一体の管体がダストにより閉塞した後ダストを除去
する場合でも、装置を焼却炉近傍の装着位置に装着した
まま、蓋部を取り除くだけで、一端から他端まで清掃具
を直接管体内に挿入できるため、ダストの除去を簡単に
短時間で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の酸素分析装置の一例の構成を示す図で
ある。
【図2】本発明の酸素分析装置の他の例の構成を示す図
である。
【符号の説明】
1 上流側プローブ管、2 上流側開孔部、3 上流側
接続部、4 下流側プローブ管、5 下流側開孔部、6
下流側接続部、7 主要管体、8 上流側管体、9
下流側管体、10 連通部、11、14 接続部、1
2、15 蓋部、13 上流側パージ口、16 下流側
パージ口、17 フランジ部、21 酸素検出部、22
フィルタ、23 取付金具、24 校正ガス供給路、
25 ヒータ、26 保温部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI G01N 27/41 G01N 27/58 B (56)参考文献 特開 昭60−123759(JP,A) 特開 昭63−118651(JP,A) 特開 昭63−63936(JP,A) 特開 平2−71245(JP,A) 特開 昭60−263849(JP,A) 実開 昭61−84853(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 1/00 - 1/44 G01N 27/409 G01N 27/41

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一端に排ガスの上流側に向けて位置させた
    上流側開孔部を他端に上流側接続部をそれぞれ形成した
    上流側プローブ管と、 一端に排ガスの下流側に向けて位置させた下流側開孔部
    を他端に下流側接続部をそれぞれ形成した下流側プロー
    ブ管と、 一端に前記上流側接続部と接続する接続部を他端に大気
    と連通する蓋部を有する上流側パージ口をそれぞれ形成
    した上流側管体と、一端に前記下流側接続部と接続する
    接続部を他端に大気と連通する蓋部を有する下流側パー
    ジ口をそれぞれ形成した下流側管体とを、連通部で接続
    した主要管体と、 前記主要管体の上流側管体、下流側管体または連通部の
    管壁に設けた酸素検出部と、 前記主要管体を加熱する加熱手段とを備えることを特徴
    とする酸素分析装置。
  2. 【請求項2】前記上流側管体と上流側プローブ管とから
    なる管体、および前記下流側管体と下流側プローブ管と
    からなる管体とが、それぞれ直管からなる請求項1記載
    の酸素分析装置。
  3. 【請求項3】前記連通部と前記上流側管体との接続部分
    及び前記連通部と前記下流側管体との接続部分の管内面
    を、曲面で構成した請求項1記載の酸素分析装置。
  4. 【請求項4】前記上流側管体および下流側管体の蓋部に
    圧縮エア供給管を設け、定期的に圧縮エア供給管から圧
    縮エアを前記上流側管体および下流側管体内に供給する
    請求項1記載の酸素分析装置。
  5. 【請求項5】前記主要管体の管内面に固体潤滑被膜を形
    成した請求項1記載の酸素分析装置。
  6. 【請求項6】前記上流側プローブ管、上流側管体、連通
    部、下流側管体および下流側プローブ管からなるガス流
    通路の口径を同一とした請求項1記載の酸素分析装置。
  7. 【請求項7】前記酸素検出部を、前記上流側管体、連通
    部または下流側管体の管壁内へ突出せず、面一もしくは
    外側に控えた位置とした請求項1記載の酸素分析装置。
  8. 【請求項8】前記酸素検出部を、前記主要管体の連通部
    と装着用のフランジ部との間に設けた請求項1記載の酸
    素分析装置。
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