JP3402857B2 - Method and apparatus for sampling flue gas - Google Patents
Method and apparatus for sampling flue gasInfo
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は加圧流動床ボイラに
おける燃焼排ガス中のＳＯｘを測定するための燃焼排ガ
スのサンプリング方法及び装置に関し、特に石炭などの
固体燃焼及びＣＷＭ、重油などの液体燃料を使用する加
圧流動床ボイラから発生する燃焼排ガス中のＳＯｘを測
定するために同ボイラから燃焼排ガスをサンプリングす
るのに好適な方法及び装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a combustion exhaust gas sampling method and apparatus for measuring SOx in combustion exhaust gas in a pressurized fluidized bed boiler, and more particularly to solid combustion of coal and liquid fuels such as CWM and heavy oil. The present invention relates to a method and apparatus suitable for sampling flue gas from a pressurized fluidized bed boiler used for measuring SOx in the flue gas therefrom.
【０００２】[0002]
【従来の技術】二度のオイルショック以来、世界各国に
おいて石油代替エネルギ開発の一環として、石炭の再利
用が高まり、石炭エネルギ転換技術として石炭焚流動床
燃焼炉及び加圧型石炭焚流動床燃焼炉（以下加圧流動床
ボイラと略する）、噴流床石炭ガス化炉等の実用化研究
が盛んに行われている。この中で、加圧流動床ボイラは
設備が小さく建設費が安くなること、炉内脱硫が可能な
こと、ガスタービンとの組合せによる発電効率の向上が
見込まれることなどの特徴から開発至近距離技術として
注目されている。加圧流動床ボイラでは、高圧下（１５
気圧）で脱硫剤として用いられる石灰石あるいはドロマ
イトに含まれるＣａＯを炉内に投入する燃料（石炭）中
の燃焼性Ｓ量に対して１〜２倍になるように調整して、
空気で流動床を形成する。そして、流動床中に燃料（石
炭）を供給し、８００〜９００℃の最適な脱硫温度にて
燃焼させることにより、燃焼とともに発生するＳ化合物
をＣａに固定させる炉内脱硫を行わせる。脱硫率は９５
％以上である。2. Description of the Related Art Since the two oil shocks, the reuse of coal has been increasing as a part of the development of alternative energy for petroleum in countries all over the world. Practical research is being actively conducted on a pressurized fluidized bed boiler (hereinafter abbreviated as a boiler) and a spouted bed coal gasification furnace. Among them, the pressurized fluidized bed boiler is a short distance technology developed due to its features such as small equipment, low construction cost, in-furnace desulfurization, and improvement of power generation efficiency by combination with gas turbine. Is being watched as. In a pressurized fluidized bed boiler, under high pressure (15
CaO contained in limestone or dolomite used as a desulfurizing agent at atmospheric pressure) is adjusted to be 1 to 2 times the combustible S amount in the fuel (coal) to be charged into the furnace,
A fluidized bed is formed with air. Then, a fuel (coal) is supplied into the fluidized bed and burned at an optimum desulfurization temperature of 800 to 900 ° C. to perform in-furnace desulfurization in which the S compound generated during combustion is fixed to Ca. Desulfurization rate is 95
% Or more.
【０００３】従来、常圧で燃焼排ガスをサンプリングす
る場合は燃焼排ガスをフィルタあるいはサイクロンなど
を通過させて脱塵後、配管の自然放冷でサンプリングガ
スを常温付近まで冷却しＳＯｘ計へ導いていた。ＳＯｘ
計内ではサンプリングガスを更に２℃に冷却し、２℃の
飽和水蒸気を含んだガスに調整して赤外吸光光度法によ
りＳＯｘを定量していた。２℃の飽和水蒸気を含んだガ
スにするのはＳＯｘ計測時の妨害成分である水蒸気によ
る赤外吸収ピークの補正を自動的に行わせるためであ
る。しかし従来の方法による加圧下でのガスサンプリン
グを行う場合に次のことがらが問題となった。Conventionally, in the case of sampling combustion exhaust gas at normal pressure, the combustion exhaust gas is passed through a filter or a cyclone to remove dust, and then the sampling gas is cooled to near room temperature by natural cooling of piping and led to an SOx meter. . SOx
In the meter, the sampling gas was further cooled to 2 ° C., the gas containing saturated steam at 2 ° C. was adjusted, and SOx was quantified by the infrared absorptiometry. The gas containing saturated steam at 2 ° C. is used to automatically correct the infrared absorption peak due to steam that is an interfering component during SOx measurement. However, the following problems have been encountered when performing gas sampling under pressure by the conventional method.
【０００４】 燃焼排ガスを冷却して燃焼排ガス中の
水蒸気をドレン化させると、ＳＯ2 の一部がドレンに吸
収される。例えば常圧、２０℃のＳＯ2 ：１００ｐｐｍ
は水に０．００３２ｇ（ＳＯ2 ）／１００ｇ（Ｈ2 Ｏ）
溶解するのに対し、１６ａｔａ、２０℃のＳＯ2 ：１０
０ｐｐｍは０．０５０５ｇ−ＳＯ2 ／１００ｇ−Ｈ2 Ｏ
溶解する。以上のことからドレンが析出すると、圧力に
比例してＳＯ2 が水に溶解しやすくなるので加圧下では
常圧よりもＳＯ2 計測値は小さな値となる。When the flue gas is cooled and the water vapor in the flue gas is drained, part of SO 2 is absorbed by the drain. For example, SO 2 at normal pressure and 20 ° C .: 100 ppm
Is 0.0032g (SO 2 ) / 100g (H 2 O) in water
In contrast to dissolution, SO 2 : 10 at 16ata, 20 ° C
0ppm is 0.0505g-SO 2 / 100g-H 2 O
Dissolve. From the above, when the drain is deposited, SO 2 easily dissolves in water in proportion to the pressure, and therefore the SO 2 measured value becomes smaller than the normal pressure under pressure.
【０００５】 加圧下で燃焼排ガスを冷却し、それを
常圧にすると燃焼排ガス中の水蒸気分圧が２℃飽和値よ
りも小さくなることがある。燃焼排ガス中の水蒸気分圧
が２℃飽和値より小さくなると、ＳＯｘ計での水蒸気に
よる赤外光吸収ピークの補正が正しく行われず実際のＳ
Ｏｘ値よりも小さな値として計測されることになる。If the combustion exhaust gas is cooled under pressure and brought to normal pressure, the partial pressure of water vapor in the combustion exhaust gas may become smaller than the 2 ° C. saturation value. If the water vapor partial pressure in the flue gas becomes less than the 2 ° C saturation value, the infrared absorption peak due to water vapor in the SOx meter will not be corrected correctly and the actual S
It will be measured as a value smaller than the Ox value.
【０００６】以上の問題点を解決するために、本発明者
らは逆洗ノズル付ガス採取プローブとフィルタによる脱
塵部、減圧部を露点温度以上に加温した状態でガスを採
取し、水分除去を露点温度以上で行うことを特徴とする
加圧流動床ボイラにおけるＳＯｘのガスサンプリング方
法を先に提案した（特願平５−１９７１８０号）。In order to solve the above problems, the inventors of the present invention collected gas while heating the dedusting section and the decompression section by a gas sampling probe with a backwash nozzle and a filter to a temperature above the dew point temperature to obtain a moisture content. A gas sampling method for SOx in a pressurized fluidized bed boiler, which is characterized in that the removal is performed at a dew point temperature or higher, was previously proposed (Japanese Patent Application No. 5-197180).
【０００７】更に前記ガスサンプリング方法の改良技術
として、逆洗ノズル付ガス採取プローブとフィルタ及び
サイクロンによる脱塵部、水分除湿部を露点温度以上に
加熱保温し、高温高圧下で脱塵、除湿を行い、脱塵、除
湿した高温高圧のガスを減圧弁で大気圧に降圧して分析
計に導入することを特徴とする加圧流動床ボイラにおけ
る燃焼排ガスのサンプリング方法を提案した（特願平６
−１０３５３９号）。Further, as a technique for improving the gas sampling method, the gas sampling probe with a backwash nozzle, a filter, a dedusting section by a cyclone, and a moisture dehumidifying section are heated and kept at a temperature higher than the dew point temperature to remove dust and dehumidify under high temperature and high pressure. We have proposed a method for sampling combustion exhaust gas in a pressurized fluidized bed boiler, which is characterized in that high-temperature and high-pressure gas that has been dedusted and dehumidified is reduced to atmospheric pressure by a pressure reducing valve and introduced into an analyzer (Japanese Patent Application No.
-103539).
【０００８】上記の燃焼排ガスのサンプリング方法の具
体的な一実施例を図２に基づき説明する。図２におい
て、Ａ：加圧流動床ボイラ炉、１：逆洗ノズル付ガス採
取プローブ、１ａ：ガス導入ノズル、１ｂ：ニードルバ
ルブ、１ｃ：Ｎ2 パイプ、２：フランジ、３：ボールバ
ルブ、４：ボール充填フィルタ、４ａ：ステンレス製金
網、４ｂ：アルミナボール、４ｃ：目皿、４ｄ：差圧
計、４ｅ：圧力計、４ｆ：配管、５ａ：ストップバル
ブ、５ｂ：Ｎ2 パイプ、５ｃ：ガス導入ノズル、６：ス
トップバルブ、７：精密フィルタ、８：減圧弁、８ａ：
配管、９：保温部材、１０：温度調節装置、１１：水分
除湿ユニット、１１ａ：高分子膜、１１ｂ：空気圧縮機
（ポンプ）、１１ｃ：配管、１１ｄ：圧力調節バルブ、
１１ｅ：テフロン配管、１２：ガス分析計である。A specific embodiment of the above combustion exhaust gas sampling method will be described with reference to FIG. In FIG. 2, A: pressurized fluidized bed boiler furnace, 1: gas sampling probe with backwash nozzle, 1a: gas introduction nozzle, 1b: needle valve, 1c: N 2 pipe, 2: flange, 3: ball valve, 4 : ball filling filter, 4a: stainless steel wire mesh, 4b: alumina balls, 4c: perforated plate, 4d: differential pressure gauge, 4e: pressure gauge, 4f: piping, 5a: stop valve, 5b: N 2 pipes, 5c: gas introduction Nozzle, 6: stop valve, 7: precision filter, 8: pressure reducing valve, 8a:
Piping, 9: heat insulating member, 10: temperature control device, 11: moisture dehumidifying unit, 11a: polymer membrane, 11b: air compressor (pump), 11c: pipe, 11d: pressure control valve,
11e: Teflon piping, 12: gas analyzer.
【０００９】以上の装置により加圧流動床ボイラ炉Ａ内
の燃焼排ガスを逆洗ノズル付ガス採取プローブ１により
高温高圧下でサンプリングしてボール充填フィルタ４へ
導入し、同フィルタ４に内蔵されたアルミナボール４ｂ
の間を通過させて燃焼排ガス中に含まれるダストをアル
ミナボール４ｂの間に堆積させて除去する。また、ボー
ル充填フィルタ４を通過した燃焼排ガスは精密フィルタ
７でさらに除塵される。除塵された高温高圧のガスは、
高分子膜１１ａを用いた水分除湿ユニット１１に導か
れ、水分のみは空気圧縮機１１ｂから送られる高圧空気
とともに圧力調整バルブ１１ｄを経由して系外に排出さ
れる。乾燥燃焼排ガスは減圧弁８で大気圧に降下しガス
分析計１２に導入する。ダストの堆積によりボール充填
フィルタ４の機能が低下した際にはストップバルブ６を
閉じ、ガス導入ノズル５ｃから窒素ガスを導入して逆洗
して機能を回復させることができる。With the above apparatus, the combustion exhaust gas in the pressurized fluidized bed boiler furnace A is sampled under high temperature and high pressure by the gas sampling probe 1 with a backwash nozzle, introduced into the ball filling filter 4, and incorporated in the filter 4. Alumina ball 4b
The dust contained in the combustion exhaust gas passing through the space is deposited and removed between the alumina balls 4b. Further, the combustion exhaust gas that has passed through the ball filling filter 4 is further dust-removed by the precision filter 7. The dust-free high-temperature and high-pressure gas is
It is guided to the moisture dehumidifying unit 11 using the polymer film 11a, and only moisture is discharged out of the system through the pressure adjusting valve 11d together with the high pressure air sent from the air compressor 11b. The dry combustion exhaust gas is reduced to atmospheric pressure by the pressure reducing valve 8 and introduced into the gas analyzer 12. When the function of the ball filling filter 4 deteriorates due to the accumulation of dust, the stop valve 6 can be closed, nitrogen gas can be introduced from the gas introduction nozzle 5c, and backwashing can restore the function.
【００１０】このように図２のガスサンプリング装置で
は加圧流動ボイラ炉Ａ内からサンプリングした燃焼排ガ
スを連続的かつ迅速に精製し、ガス中の水分は選択的に
効率よく除去し系外に排出させＳＯｘガスのドレン化を
未然に防止するようにしている。また燃焼排ガスを精製
する際に生じる灰及び石灰石を無人で効率よくサンプリ
ング装置から加圧流動床ボイラ炉内に逆送することが可
能となり、灰及び石灰石の廃棄の手間が不要となる。As described above, in the gas sampling apparatus of FIG. 2, the combustion exhaust gas sampled from the pressurized fluidized-boiler furnace A is continuously and rapidly purified, and the water content in the gas is selectively and efficiently removed and discharged to the outside of the system. The SOx gas is prevented from being drained. Further, ash and limestone generated during the purification of combustion exhaust gas can be sent unattended and efficiently from the sampling device back into the pressurized fluidized-bed boiler furnace, thus eliminating the need for waste of ash and limestone.
【００１１】[0011]
【発明が解決しようとする課題】上記図２に示した従来
のガスサンプリング装置においては、逆洗ノズル付のガ
ス採取プローブ１により高温高圧下でサンプリングした
ガスを炉外に吸引後、高温高圧下で脱塵するように構成
されている。このような構成においては、高温高圧下の
ため脱塵システムは複雑となり、保守管理が厄介で装置
費の増額の一因ともなる。また、ボール充填フィルタ及
びサイクロン内に捕集された燃焼灰中の石灰石にＳＯｘ
が吸着し反応する懸念があり、ＳＯｘ分析値の誤差の要
因にもなっていた。更に、ボール充填フィルタの逆洗の
ために導入される窒素あるいは水分除湿ユニットに供給
される空気の影響により、系内の温度が低下し、水分の
凝縮が生じる場合もある。In the conventional gas sampling apparatus shown in FIG. 2, the gas sampled under high temperature and high pressure by the gas sampling probe 1 with a backwash nozzle is sucked out of the furnace and then under high temperature and high pressure. It is configured to remove dust. In such a configuration, the dust removal system becomes complicated due to the high temperature and high pressure, which makes maintenance difficult and contributes to an increase in device cost. In addition, the limestone in the combustion ash collected in the ball-filled filter and the cyclone contains SOx.
There is a risk that they may adsorb and react with each other, which is also a cause of error in the SOx analysis value. Further, nitrogen introduced for backwashing the ball-filled filter or air supplied to the moisture dehumidifying unit may lower the temperature in the system and cause moisture condensation.
【００１２】本発明は上記技術水準に鑑み、加圧流動床
ボイラにおける燃焼排ガス中のＳＯｘを正確に計測でき
る同ボイラからの燃焼排ガスのサンプリング方法及びそ
のための装置を提供しようとするものである。In view of the above-mentioned state of the art, the present invention is to provide a method for sampling combustion exhaust gas from a pressurized fluidized bed boiler capable of accurately measuring SOx in the combustion exhaust gas, and an apparatus therefor.
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】本発明は加圧流動床ボイ
ラ炉内に挿入されるフィルタ付ガス採取プローブと同ガ
ス採取プローブの出口に順次接続される精密フィルタ、
水分除湿ユニットを露点温度以上に加熱保温し、高温高
圧下で脱塵、除湿を行い、脱塵、除湿された高温高圧の
ガスは減圧弁で大気圧に降圧したのち一定流量でガス分
析計に導入することを特徴とする加圧流動床ボイラにお
ける燃焼排ガスのサンプリング方法及び加圧流動床ボイ
ラ炉内に挿入されるフィルタ付ガス採取プローブI と、
同ガス採取プローブの出口に順次接続される精密フィル
タII及び水分除湿ユニットIII と、前記精密フィルタの
前後に接続された加温バッファタンクIVを備えた窒素ガ
ス供給配管V と、前記水分除湿ユニットに高圧空気を供
給する加温バッファタンクVIを備えた空気供給配管VII
と、これらのI 〜VII を保温する温度調節装置を備えた
保温部材とにより構成されてなることを特徴とする加圧
流動床ボイラにおける燃焼排ガスのサンプリング装置で
ある。The present invention is directed to a gas sampling probe with a filter inserted in a pressurized fluidized bed boiler furnace and a precision filter sequentially connected to the outlet of the gas sampling probe,
The moisture dehumidification unit is heated and kept at a temperature above the dew point temperature to remove dust and dehumidify it under high temperature and high pressure.The dehumidified and dehumidified high temperature and high pressure gas is reduced to atmospheric pressure by the pressure reducing valve and then converted to a gas analyzer at a constant flow rate. A sampling method for combustion exhaust gas in a pressurized fluidized bed boiler and a gas sampling probe I with a filter inserted into the pressurized fluidized bed boiler furnace, which are characterized by being introduced,
A precision filter II and a moisture dehumidifying unit III sequentially connected to the outlet of the gas sampling probe, a nitrogen gas supply pipe V equipped with a heating buffer tank IV connected before and after the precision filter, and the moisture dehumidifying unit. Air supply pipe VII equipped with a heating buffer tank VI for supplying high-pressure air
And a heat insulating member provided with a temperature adjusting device for keeping these I to VII warm, which is a sampling device of combustion exhaust gas in a pressurized fluidized bed boiler.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】すなわち、本発明は加圧流動床ボ
イラ炉内に挿入されるフィルタ付ガス採取プローブを採
用することにより、ボール充填フィルタを不要とすると
ともに、系外から導入される窒素や空気などのガスによ
る温度の変動を少なくするようにしたものである。具体
的には、先に提案した図２に示す方法ではボール充填
フィルタを設けているのに対し、本発明では加圧流動床
ボイラ炉内に挿入されるフィルタ付ガス採取プローブを
使用するようにし、ボール充填フィルタを不要とした点
及び図２に示した方法では窒素ガスや空気がボンベや
圧縮機から直接導入されていたのに対し、本発明ではバ
ッファタンクを設けて加熱保温された状態の窒素ガスや
空気を使用するようにした点が異なっている。That is, the present invention adopts a gas sampling probe with a filter inserted in a pressurized fluidized bed boiler furnace, thereby eliminating the need for a ball-filling filter and introducing nitrogen introduced from outside the system. It is designed to reduce temperature fluctuations due to gases such as air and air. Specifically, while the ball filling filter is provided in the previously proposed method shown in FIG. 2, the present invention uses a gas sampling probe with a filter inserted in a pressurized fluidized bed boiler furnace. In contrast to the point that the ball filling filter is unnecessary and the method shown in FIG. 2, the nitrogen gas and the air are directly introduced from the cylinder or the compressor, whereas in the present invention, the buffer tank is provided and the temperature is kept warm. The difference is that it uses nitrogen gas or air.
【００１５】（作用）本発明においては、サンプリング
装置内ではなく、炉内で脱塵するため脱塵システムの構
造が簡略化される。また、バッファタンクを設けて加熱
保温された状態の窒素ガスや空気を使用するようにして
いるので、フィルタ及び配管内での粒子による閉塞、水
分凝縮を未然に防止することができる。更に水分除湿ユ
ニットは高温高圧下で使用されるため、加圧流動床ボイ
ラ排ガス中に含まれる濃度１〜２０％の水分を凝縮する
ことなく系外に排気することができる。これによりサン
プリングガス中のＳＯｘ濃度は低減することなく正確な
ＳＯｘ計測が可能となる。(Operation) In the present invention, the structure of the dust removing system is simplified because the dust is removed in the furnace, not in the sampling device. Further, since the buffer tank is provided to use the nitrogen gas or the air that is heated and kept warm, it is possible to prevent clogging due to particles and water condensation in the filter and the pipe. Furthermore, since the moisture dehumidifying unit is used under high temperature and high pressure, it is possible to discharge the moisture contained in the pressurized fluidized bed boiler exhaust gas to the outside of the system without condensing it. This enables accurate SOx measurement without reducing the SOx concentration in the sampling gas.
【００１６】[0016]
【実施例】本発明の一実施例を図１により説明する。図
１において図２と同一部位には同一符号を付してあるの
で、特に図１中の符号の説明は省略する。図１におい
て、サンプリング対象物の加圧流動床ボイラ炉Ａ内に挿
入されたフィルタ付ガス採取プローブ２１がその出口の
フランジ２、電磁バルブ付のボールバルブ３を順次介し
て焼結フィルタを備えた精密フィルタ７、フランジ５、
電磁バルブ付のボールバルブ６に接続されている。ガス
採取プローブの先端に取付けられたフィルタ２２は耐
熱、耐腐食性を考慮した材質であるステンレスあるいは
セラミックス製の円筒形チューブでろ過孔径は約１〜２
μｍである。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 1, since the same parts as those in FIG. 2 are designated by the same reference numerals, the description of the reference numerals in FIG. 1 will be omitted. In FIG. 1, a gas sampling probe with a filter 21 inserted into a pressurized fluidized bed boiler furnace A of a sampling object was provided with a sintered filter through a flange 2 at its outlet and a ball valve 3 with an electromagnetic valve in this order. Precision filter 7, flange 5,
It is connected to a ball valve 6 with an electromagnetic valve. The filter 22 attached to the tip of the gas sampling probe is a cylindrical tube made of stainless steel or ceramics, which is a material considering heat resistance and corrosion resistance, and has a filtration hole diameter of about 1-2.
μm.
【００１７】電磁バルブ付のボールバルブ３と精密フィ
ルタ７との間及び精密フィルタ７と電磁バルブ付のボー
ルバルブ６との間には、それぞれ電磁バルブ付のボール
バルブ７ｄ及び７ｅを介して加温バッファタンク７ｆに
つながるガス導入ノズル７ａ及びガス導入ノズル７ｂが
接続されている。このバッファタンク７ｆはＮ2 パイプ
７ｇを介して、図示されていない窒素ボンベなどの窒素
源に接続されている。更に、電磁バルブ付のボールバル
ブ６の上流側には、Ｎ2 パイプ７ｇからニードルバルブ
７ｈを介してガス導入ノズル７ｃが接続されている。Between the ball valve 3 with an electromagnetic valve and the precision filter 7 and between the precision filter 7 and the ball valve 6 with an electromagnetic valve, heating is performed via ball valves 7d and 7e with an electromagnetic valve, respectively. A gas introduction nozzle 7a and a gas introduction nozzle 7b connected to the buffer tank 7f are connected. The buffer tank 7f is connected to a nitrogen source such as a nitrogen cylinder (not shown) via an N 2 pipe 7g. Further, a gas introduction nozzle 7c is connected to the upstream side of the ball valve 6 with an electromagnetic valve from a N 2 pipe 7g through a needle valve 7h.
【００１８】電磁バルブ付のボールバルブ６の後流には
水分除湿ユニット１１、減圧弁８、ガス分析計（ＳＯｘ
計）１２が接続されている。水分除湿ユニット１１は高
分子膜１１ａと水分を系外へ排気させるための高圧空気
キャリヤーガスの発生源である空気圧縮機１１ｂ、加温
バッファタンク１１ｆ及び配管１１ｃが設けられ、水分
除湿ユニット１１からの水分を含んだ高圧空気キャリヤ
ーガスは配管１１ｅを経由し、圧力調節バルブ１１ｄで
水分除湿ユニット１１のガス導入圧と同圧に保持されて
水分は系外に排出されるようになっている。水分除湿ユ
ニット１１の出口部には減圧弁８とテフロン配管８ａを
介してガス分析計（ＳＯｘ計）１２が接続されている。A water dehumidifying unit 11, a pressure reducing valve 8, a gas analyzer (SOx
12) are connected. The moisture dehumidifying unit 11 is provided with a polymer film 11a, an air compressor 11b which is a source of a high-pressure air carrier gas for discharging moisture to the outside of the system, a heating buffer tank 11f, and a pipe 11c. The high-pressure air carrier gas containing water is held at the same pressure as the gas introduction pressure of the water dehumidifying unit 11 by the pressure control valve 11d via the pipe 11e, and the water is discharged to the outside of the system. A gas analyzer (SOx meter) 12 is connected to the outlet of the moisture dehumidifying unit 11 via a pressure reducing valve 8 and a Teflon pipe 8a.
【００１９】前記構成要素のうち、フィルタ付ガス採取
プローブ２１、電磁バルブ付ボールバルブ３、６、７
ｄ、７ｅ、精密フィルタ７、加温バッファタンク７ｆ、
１１ｆ、水分除湿ユニット１１は保温部材９によって覆
われており、保温部材９にはヒータを有する温度調節装
置１０が接続され一定温度に加熱保温できるようになっ
ている。Of the above components, the gas sampling probe 21 with a filter and the ball valves 3, 6, 7 with an electromagnetic valve are provided.
d, 7e, precision filter 7, heating buffer tank 7f,
11 f and the moisture dehumidifying unit 11 are covered with a heat insulating member 9, and a temperature adjusting device 10 having a heater is connected to the heat insulating member 9 so that the heat insulating member 9 can be heated and kept at a constant temperature.
【００２０】以上の装置構成において加圧流動床ボイラ
炉内ガスのサンプリングは次のように行う。まず、減圧
弁８、電磁バルブ付ボールバルブ３を閉じ、電磁バルブ
付ボールバルブ６を全開し、Ｎ2 パイプ７ｇのニードル
バルブ７ｈを徐々に開き、図示しない圧力計を見ながら
Ｎ2 ガスを供給し、サンプリング系の圧力を加圧流動床
ボイラ炉Ａ内の圧力と一致させる。次に温度調節装置１
０により保温部材９を加温し、フィルタ付ガス採取プロ
ーブ２１、電磁バルブ付ボールバルブ３、６、７ｄ、７
ｅ、加温バッファタンク７ｆ、１１ｆ、精密フィルタ
７、水分除湿ユニット１１の温度を水分が凝縮しない温
度まで上昇させる。In the above apparatus configuration, sampling of the gas in the pressurized fluidized bed boiler furnace is performed as follows. First, the pressure reducing valve 8 and the ball valve 3 with an electromagnetic valve are closed, the ball valve 6 with an electromagnetic valve is fully opened, the needle valve 7h of the N 2 pipe 7g is gradually opened, and N 2 gas is supplied while observing a pressure gauge (not shown). Then, the pressure of the sampling system is made equal to the pressure in the pressurized fluidized bed boiler furnace A. Next, temperature controller 1
The heat retaining member 9 is heated by 0, the gas sampling probe 21 with a filter, the ball valve with an electromagnetic valve 3, 6, 7d, 7
e, the temperature of the heating buffer tanks 7f and 11f, the precision filter 7, and the moisture dehumidifying unit 11 are raised to a temperature at which moisture does not condense.
【００２１】次いで、水分除湿ユニット１１の高圧空気
発生源である空気圧縮機１１ｂ及びガス分析計１２を稼
動させる。次に、電磁バルブ付ボールバルブ３を全開に
した後、水分除湿ユニット１１用の圧力調節バルブ１１
ｄで同ユニット１１の導入ガス圧力と同圧になるように
圧力調整を行う。脱塵、除湿された高温高圧のクリーン
な燃焼排ガスは減圧弁８で大気圧まで減圧し、１〜３リ
ットル／ｍｉｎ．のガス流量でガス分析計１２に安定供
給される。Next, the air compressor 11b, which is the high-pressure air generation source of the moisture dehumidifying unit 11, and the gas analyzer 12 are operated. Next, after fully opening the ball valve 3 with an electromagnetic valve, the pressure adjusting valve 11 for the moisture dehumidifying unit 11 is opened.
At d, the pressure is adjusted so as to be the same as the introduced gas pressure of the unit 11. The high-temperature and high-pressure clean combustion exhaust gas that has been dedusted and dehumidified is decompressed to the atmospheric pressure by the pressure reducing valve 8, and the amount is 1 to 3 liter / min. Is stably supplied to the gas analyzer 12 at the gas flow rate of.
【００２２】上記のように加圧流動床ボイラ炉内ガスを
ガスサンプリング装置内に通気すると、ガス中に含まれ
る灰及び石灰石（微粉）はフィルタ付ガス採取プローブ
２１の先端に設置されたフィルタ２２で粗脱塵される。
粗脱塵されたガスは精密フィルタ７に導入され、微粉を
除去後、水分除湿ユニット１１に通気される。When the gas in the pressurized fluidized bed boiler furnace is ventilated into the gas sampling device as described above, ash and limestone (fine powder) contained in the gas are filtered by the filter 22 installed at the tip of the gas sampling probe 21 with a filter. Is roughly dedusted.
The roughly dust-removed gas is introduced into the precision filter 7 to remove fine powder, and then ventilated to the moisture dehumidifying unit 11.
【００２３】フィルタ付ガス採取プローブ２１の機能低
下は、フィルタ２２の周囲にダストが緻密に付着するこ
とにより生じる。これにより分析計には一定流量のガス
を供給することができなくなる。そのため、このような
機能低下を未然に防止するため、タイマーを用いて定期
的に電磁バルブ付のボールバルブ６、７ｅを全閉とし、
ガス導入ノズル７ａに付設されている電磁バルブ付のボ
ールバルブ７ｄを全開し、加温バッファタンク７ｆに溜
まっている窒素ガスをガス採取プローブに流してＮ2 パ
ージを行い、フィルタ２２に付着した灰及び石灰石を加
圧流動床ボイラ炉Ａ内に逆送することによってフィルタ
付ガス採取プローブ２１の機能を回復させることができ
る。The deterioration of the function of the gas sampling probe 21 with a filter is caused by the dust closely adhering to the periphery of the filter 22. This makes it impossible to supply a constant flow rate of gas to the analyzer. Therefore, in order to prevent such functional deterioration, the ball valves 6 and 7e with electromagnetic valves are fully closed at regular intervals using a timer.
The ball valve 7d with an electromagnetic valve attached to the gas introduction nozzle 7a is fully opened, the nitrogen gas accumulated in the heating buffer tank 7f is caused to flow through the gas sampling probe to perform N 2 purging, and the ash attached to the filter 22 is removed. By sending limestone and limestone back into the pressurized fluidized bed boiler furnace A, the function of the gas sampling probe with filter 21 can be restored.
【００２４】Ｎ2 パージを定期的に行う場合に、窒素ガ
スをボンベ等から直接供給するとフィルタ付ガス採取プ
ローブ２１、電磁バルブ付のボールバルブ３等の温度が
低下し水分の凝縮が生じるため、窒素ガスは予め加温バ
ッファタンク７ｆで加温しておき、Ｎ2 パージによる水
分凝縮を防止する。If nitrogen gas is directly supplied from a cylinder or the like when N 2 purging is performed regularly, the temperature of the gas sampling probe 21 with a filter, the ball valve 3 with an electromagnetic valve, etc. will drop and the water will condense. Nitrogen gas is heated in advance in the heating buffer tank 7f to prevent water condensation due to N 2 purge.
【００２５】精密フィルタ７の機能が低下した場合は、
電磁バルブ付のボールバルブ６，７ｄを全閉とし、ガス
導入ノズル７ｂに付設されている電磁バルブ付のボール
バルブ７ｅを全開し、加温バッファタンク７ｆに溜まっ
ている加温された窒素ガスをパージすることによって精
密フィルタ７の機能は維持できる。以上により加圧流動
床ボイラ排ガスを高温高圧下でサンプリングし連続的か
つ迅速に精製できる。When the function of the precision filter 7 deteriorates,
The ball valves 6 and 7d with electromagnetic valves are fully closed, the ball valve 7e with electromagnetic valves attached to the gas introduction nozzle 7b is fully opened, and the heated nitrogen gas stored in the heating buffer tank 7f is removed. By purging, the function of the precision filter 7 can be maintained. As described above, the exhaust gas from the pressurized fluidized bed boiler can be sampled under high temperature and high pressure and purified continuously and rapidly.
【００２６】一方、水分除湿ユニット１１内には加温バ
ッファタンク１１ｆから保温された空気が導入されるの
で、水分除湿ユニット１１内の温度低下を防止すること
ができ、サンプリングガス中の水分は、水分除湿ユニッ
ト１１内で凝縮することなく効率よく系外に排出させ、
ＳＯ2 ガスのドレン化を防止しながらガス分析計１２へ
ガスを導入することができる。また加圧流動床ボイラ排
ガスを精製する際に生じる灰及び石灰石を無人で効率よ
くサンプリング装置から加圧流動床ボイラ炉Ａ内に逆送
することが可能となり、灰及び石灰石の廃棄の手間が不
要となった。On the other hand, since the warmed air is introduced from the heating buffer tank 11f into the moisture dehumidifying unit 11, it is possible to prevent the temperature inside the moisture dehumidifying unit 11 from lowering, and the moisture in the sampling gas is The moisture dehumidifying unit 11 is efficiently discharged to the outside of the system without being condensed.
The gas can be introduced into the gas analyzer 12 while preventing the SO 2 gas from being drained. In addition, ash and limestone generated when purifying the exhaust gas from the pressurized fluidized bed boiler can be efficiently sent back to the pressurized fluidized bed boiler furnace A from the sampling device unattended, eliminating the need to dispose of ash and limestone. Became.
【００２７】[0027]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば加圧
流動床ボイラ燃焼排ガスを高温高圧下でガスサンプリン
グと同時に脱塵、除湿を効率よく行うことによって、水
分凝縮によるＳＯｘガスの損失を未然に防止し、サンプ
ルガスを分析計に安定供給が可能となった。As described above, according to the present invention, SOx gas loss due to moisture condensation can be achieved by efficiently performing dust sampling and dehumidification simultaneously with gas sampling of a pressurized fluidized bed boiler combustion exhaust gas under high temperature and high pressure. By preventing this, it became possible to stably supply the sample gas to the analyzer.
【図１】本発明の一実施例の構成系統図。FIG. 1 is a structural system diagram of an embodiment of the present invention.
【図２】先に提案した加圧流動床ボイラにおけるＳＯｘ
のガスサンプリング方法の一態様の構成系統図。FIG. 2 SOx in the previously proposed pressurized fluidized bed boiler
FIG. 3 is a configuration system diagram of one embodiment of the gas sampling method of FIG.
Ａ 加圧流動床ボイラ炉 １ 逆洗ノズル付ガス採取プローブ ４ ボール充填フィルタ ５ｂ，7 ｇ Ｎ2 パイプ ７ 精密フィルタ ７ａ，７ｂ，７ｃ ガス導入ノズル ７ｆ，１１ｆ 加温バッファタンク ３，６，７ｄ，７ｅ ボールバルブ ８ 減圧弁 ９ 保温部材 １０ 温度調節装置 １１ 水分除湿ユニット １１ａ 高分子膜 １１ｂ 空気圧縮機（ポンプ） １２ ガス分析計A pressurized fluidized bed boiler furnace 1 gas sampling probe with backwash nozzle 4 ball filling filter 5b, 7 g N 2 pipe 7 precision filters 7a, 7b, 7c gas introduction nozzles 7f, 11f heating buffer tanks 3, 6, 7d, 7e Ball valve 8 Pressure reducing valve 9 Heat retaining member 10 Temperature adjusting device 11 Moisture dehumidifying unit 11a Polymer membrane 11b Air compressor (pump) 12 Gas analyzer
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−55663（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−243953（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−159296（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−66691（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−163729（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−116232（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−311129（ＪＰ，Ａ) 実開 平６−78846（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−188146（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−181848（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−181847（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭60−49251（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭62−31969（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平７−54286（ＪＰ，Ｂ２) 実公 昭61−1389（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01N 1/00 - 1/44 G01N 31/00 - 31/22 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)Continuation of the front page (56) Reference JP-A-7-55663 (JP, A) JP-A-7-243953 (JP, A) JP-A-7-159296 (JP, A) JP-A-6-66691 (JP , A) JP-A-56-163729 (JP, A) JP-A-62-116232 (JP, A) JP-A-7-311129 (JP, A) Actually open 6-78846 (JP, U) Actually open 57-188146 (JP, U) Actual Open Sho 63-181848 (JP, U) Actual Open Sho 63-181847 (JP, U) Japanese Patent Sho 60-49251 (JP, B1) Japanese Official Sho 62-31969 (JP, B2) Japanese Patent Publication No. 7-54286 (JP, B2) Jpn. 61-1389 (JP, Y2) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01N 1/00-1/44 G01N 31 / 00-31/22 JISST file (JOIS)
Claims (2)
ルタ付ガス採取プローブと同ガス採取プローブの出口に
順次接続される精密フィルタ、水分除湿ユニットを露点
温度以上に加熱保温し、高温高圧下で脱塵、除湿を行
い、脱塵、除湿された高温高圧のガスは減圧弁で大気圧
に降圧したのち一定流量でガス分析計に導入することを
特徴とする加圧流動床ボイラにおける燃焼排ガスのサン
プリング方法。1. A high-temperature high-pressure system in which a gas sampling probe with a filter inserted in a pressurized fluidized-bed boiler furnace, a precision filter sequentially connected to the outlet of the gas sampling probe, and a moisture dehumidifying unit are heated and kept at a temperature above the dew point temperature. Combustion in a pressurized fluidized bed boiler characterized in that high-temperature and high-pressure gas that has been dedusted and dehumidified under low pressure is reduced to atmospheric pressure by a pressure reducing valve and then introduced into a gas analyzer at a constant flow rate. Exhaust gas sampling method.
ルタ付ガス採取プローブI と、同ガス採取プローブの出
口に順次接続される精密フィルタII及び水分除湿ユニッ
トIII と、前記精密フィルタの前後に接続された加温バ
ッファタンクIVを備えた窒素ガス供給配管V と、前記水
分除湿ユニットに高圧空気を供給する加温バッファタン
クVIを備えた空気供給配管VII と、これらのI 〜VII を
保温する温度調節装置を備えた保温部材とにより構成さ
れてなることを特徴とする加圧流動床ボイラにおける燃
焼排ガスのサンプリング装置。2. A gas sampling probe I with a filter which is inserted into a pressurized fluidized bed boiler furnace, a precision filter II and a moisture dehumidifying unit III which are sequentially connected to the outlet of the gas sampling probe, and before and after the precision filter. A nitrogen gas supply pipe V having a heating buffer tank IV connected to the air supply pipe VII having a heating buffer tank VI for supplying high-pressure air to the moisture dehumidifying unit, and these I to VII are kept warm. A device for sampling combustion exhaust gas in a pressurized fluidized bed boiler, comprising:
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