JP3600952B2 - 炉内の酸素濃度測定装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流動床式焼却炉の炉内ガスのように、高温、高ダスト濃度でガス流速の遅いガス中の酸素濃度の測定を支障なく行うことができる炉内の酸素濃度測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、高温、高ダスト濃度でガス流速の遅い焼却炉内ガスの酸素濃度を計測するには、図６に示すように、エジェクタ(51)により炉内ガスを吸引して検出器(52)で同ガス中の酸素濃度を測定する方式を採用することが多かった。最近、ごみ焼却炉のように高いダスト濃度の焼却炉内ガスを直接計測する場合、図７に示すように、炉壁に貫通状に設けられたガイドチューブ(53)の先端から炉内ガスを管内に導入して長さ中間部のガス出口(54)から同ガスが管外へ出るように自己循環させ、循環ガスを検出器(55)の検知部(56)に接触させ、同ガス中の酸素濃度を測定する方式を採用されるようになったきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
エジェクタ方式を採用して焼却炉内ガスを直接計測すると、吸引される炉内ガス中のダストにより管路が詰まり、計測を一旦中断してダストを取り除く必要がある。そのため、エジェクタ方式による測定は焼却炉のガス冷却室下流側または集塵機下流側で行うことが多い。焼却炉内ガスを直接に連続して計測するには自己循環方式を採用する必要があるが、この方式では、被測定ガスの循環速度が０．５〜１ｍ／ｓと遅く、検出遅れが生じる嫌いがある。
【０００４】
流動床式ごみ焼却炉の場合、安定した燃焼を得るためには安定した量で空気を供給し、ガス中の酸素濃度をできるだけ一定に制御する必要がある。しかし、従来の自己循環方式の酸素濃度測定装置をそのまま流動床式ごみ焼却炉に設置すると、迅速な応答性が要求されるこの種の焼却炉では酸素濃度測定が急激な濃度変化に対応できない問題がある。
【０００５】
本発明の目的は、上記の点に鑑み、流動床式ごみ焼却炉においても支障なく酸素濃度測定を行うことができる酸素濃度測定装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１による酸素濃度測定装置は、炉壁に貫通状に設けられた外管と、外管内に配設されかつ炉外端寄りの側部にガス出口を有する内管と、内管の炉外端に設けられかつ同管内をガス出口の位置より炉内側まで伸びた検知部を有する検出器と、外管と内管の間においてガス出口より炉内側に位置しかつ炉内方向を向く気体ノズルとからなる炉内の酸素濃度測定装置において、外管が炉壁は炉外端にフランジを有しており、内管は外管内に同心状に配され、かつ外管より炉内方向に突出し、炉外端にフランジを有しており、このフランジは外管のフランジに重ね合わされて固定され、内管は外管より１．３〜１．８倍長く、外管より炉内方向に突出しており、内管の炉内端はやや下向傾斜カットされた炉内ガス吸入口であり、ガス出口は内管の炉外端寄りの上側部に開けられた孔であり、検出器は内管のフランジの炉外面に固定され、その検知部は内管内に同心状に配されており、複数の気体ノズルは円周方向に配置され、これら気体ノズルに至る気体供給管が外管を貫通しており、複数の気体ノズルからアシスト空気を炉内方向に向けて噴出させると、外管と内管の間において気体ノズルの後側部分が負圧になり、これにより、炉内ガスが内管の炉内ガス吸入口から同管内に吸引され、ガス出口および外管を経て炉内へ強制循環されるようになされていることを特徴としている。
【０００７】
本発明の請求項２による酸素濃度測定装置は、上記請求項１記載の炉内の酸素濃度測定装置であって、同心状の外管および内管が水平に対し３５〜４５度の勾配で傾斜して炉壁に貫通状に設けられ、内管は外管より炉内方向に突出して、気体ノズルから噴出して炉内に出た空気が再び内管のガス吸入口に吸引されることがないようになされ、外管のフランジと内管のフランジの間にガスケットを介して、気体流路を有する円環体が挾持され、気体ノズルに至る気体供給管がこれらの気体流路にそれぞれ接続されていることを特徴としている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。
【０００９】
実施例１
図１と図２において、酸素濃度測定装置は、流動床式ごみ焼却炉の炉壁(7) に貫通状に設けられた外管(1) と、外管(1) 内に配設されかつ炉外端寄りの側部にガス出口(3) を有する内管(2) と、内管(2) の炉外端に設けられかつ同管(2) 内をガス出口(3) の位置より炉内側まで伸びた検知部(4) を有する検出器(5) と、外管(1) と内管(2) の間においてガス出口(3) より炉内側に位置しかつ炉内方向を向く気体ノズル(6) とからなる。
【００１０】
炉壁(7) は耐熱キャスターで構成されている。外管(1) はステンレス鋼材製であり、垂直の炉壁(7) に水平に配され、炉外端にフランジ(8) を有する。内管(2) は耐熱材で構成され、外管(1) 内に同心状に配され、外管(1) より炉内方向に突出し、炉外端にフランジ(9) を有する。このフランジ(9) は外管(1) のフランジ(8) に重ね合わされて固定されている。内管(2) は外管(1) より１．３〜１．８倍、好ましくは約１．５倍長く、約１／３の部分が外管(1) より炉内方向に突出している。内管(2) の炉内端はやや下向傾斜カットされた炉内ガス吸入口(11)である。ガス出口(3) は内管(2) の炉外端寄りの上側部に開けられた孔である。検出器(5) は内管(2) のフランジ(9) の炉外面に固定され、その検知部(4) は内管(2) 内に同心状に配されている。気体ノズル(6) は円周方向にほぼ等間隔で４個あり、これら気体ノズル(6) に至る４本の気体供給管(10)が外管(1) を貫通している。
【００１１】
上記構成の酸素濃度測定装置において、複数の気体ノズル(6) からアシスト空気を炉内方向に向けて噴出させると、外管(1) と内管(2) の間において気体ノズル(6) の後側部分が負圧になる。これにより、炉内ガスが内管(2) の炉内ガス吸入口(11)から同管内に吸引され、ガス出口(3) および外管(1) を経て炉内へ強制循環される。このように自己循環式の原理にサイフォンの原理を加えることにより、循環する炉内ガスの流入速度を上げることができ、流動床式ごみ焼却炉に要求される、検出器へのガスの流入速度が、従来の流速の数倍程度に高められる。その結果、強制循環ガスを検知部(4) に接触させて同ガス中の酸素濃度を遅滞なく測定し、炉内ガス中の酸素濃度変化に迅速に対応することができる。
【００１２】
実施例２
図３〜図５において、同心状の外管(1) および内管(2) は水平に対し３５〜４５度、好ましくは４０度の勾配で傾斜して炉壁(7) に貫通状に設けられている。また、内管(2) はやはり外管(1) より炉内方向に突出している。したがって、気体ノズル(6) から噴出して炉内に出た空気は再び内管(2) のガス吸入口(11)に吸引されることがない。
【００１３】
なお、この実施例では、外管(1) のフランジ(8) と内管(2) のフランジ(9) の間にガスケット(13)を介して、４本の気体流路(12)を有する円環体(14)が挾持され、気体ノズル(6) に至る４本の気体供給管(10)がこれらの気体流路(12)にそれぞれ接続されている。
【００１４】
その他の構成は実施例１のものと実質上同じである。
【００１５】
【発明の効果】
本発明によれば、炉内ガスの内管への流入速度を上げることができ、結果として同ガス中の酸素濃度を遅滞なく測定し、流動床式ごみ焼却炉の炉内ガスのように低流速のガスであってもその中の酸素濃度変化に迅速に対応して酸素濃度測定を行うことができる。
【００１６】
また、測定方式はエジェクタ方式ではなく循環方式であるので、高濃度ダスト雰囲気でも管路の目詰りはほとんどなく、連続計測に支障を来たすことがない。
【００１７】
また、気体ノズル(6) から噴出して炉内に出た気体が再び内管(2) のガス吸入口(11)に吸引されるのを避けることができ、酸素濃度測定を正確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１の酸素濃度測定装置を示す焼却炉側部の垂直断面図である。
【図２】図１中のII−II線に沿う断面図である。
【図３】実施例２の酸素濃度測定装置を示す焼却炉側部の垂直断面図である。
【図４】実施例２の酸素濃度測定装置を示す平面図である。
【図５】図３中のV−V線に沿う断面図である。
【図６】従来の酸素濃度測定装置を示す焼却炉側部の垂直断面図である。
【図７】従来の酸素濃度測定装置を示す焼却炉側部の垂直断面図である。
【符号の説明】
１：外管
２：内管
３：ガス出口
４：検知部
５：検出器
６：気体ノズル
７：炉壁
８：フランジ
９：フランジ
１０：気体供給管
１１：炉内ガス吸入口
１２：気体流路
１３：ガスケット
１４：円環体

Claims (2)

1. 炉壁に貫通状に設けられた外管(1) と、外管(1) 内に配設されかつ炉外端寄りの側部にガス出口(3) を有する内管(2) と、内管(2) の炉外端に設けられかつ同管(2) 内をガス出口(3) の位置より炉内側まで伸びた検知部(4) を有する検出器(5) と、外管(1) と内管(2) の間においてガス出口(3) より炉内側に位置しかつ炉内方向を向く気体ノズル(6) とからなる炉内の酸素濃度測定装置において、外管 (1) が炉壁 (7) は炉外端にフランジ (8) を有しており、内管 (2) は外管 (1) 内に同心状に配され、かつ外管 (1) より炉内方向に突出し、炉外端にフランジ (9) を有しており、このフランジ (9) は外管 (1) のフランジ (8) に重ね合わされて固定され、内管 (2) は外管 (1) より１．３〜１．８倍長く、外管 (1) より炉内方向に突出しており、内管 (2) の炉内端はやや下向傾斜カットされた炉内ガス吸入口 (11) であり、ガス出口 (3) は内管 (2) の炉外端寄りの上側部に開けられた孔であり、検出器 (5) は内管 (2) のフランジ (9) の炉外面に固定され、その検知部 (4) は内管 (2) 内に同心状に配されており、複数の気体ノズル (6) は円周方向に配置され、これら気体ノズル (6) に至る気体供給管 (10) が外管 (1) を貫通しており、複数の気体ノズル(6) からアシスト空気を炉内方向に向けて噴出させると、外管 (1) と内管 (2) の間において気体ノズル (6) の後側部分が負圧になり、これにより、炉内ガスが内管(2) の炉内ガス吸入口(11)から同管内に吸引され、ガス出口(3) および外管(1) を経て炉内へ強制循環されるようになされていることを特徴とする、炉内の酸素濃度測定装置。
2. 同心状の外管 (1) および内管 (2) が水平に対し３５〜４５度の勾配で傾斜して炉壁 (7) に貫通状に設けられ、内管 (2) は外管 (1) より炉内方向に突出して、気体ノズル (6) から噴出して炉内に出た空気が再び内管 (2) のガス吸入口 (11) に吸引されることがないようになされ、外管 (1) のフランジ (8) と内管 (2) のフランジ (9) の間にガスケット (13) を介して、気体流路 (12) を有する円環体 (14) が挾持され、気体ノズル (6) に至る気体供給管 (10) がこれらの気体流路 (12) にそれぞれ接続されていることを特徴とする、請求項１記載の炉内の酸素濃度測定装置。

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